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MSA变速器壳体的加工工艺.pdf

MSA变速器壳体的加工工艺

幸福的微笑
2010-10-18 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《MSA变速器壳体的加工工艺pdf》,可适用于工程科技领域

MSA变速器壳体的加工工艺赵春花,曹致中,张 炜,魏宏安(甘肃农业大学工学院,甘肃兰州 )  摘要:根据MSA变速器壳体设计要求,通过分析其结构特点、技术要求、定位基准、加工方法及余量,制定了MSA变速器壳体加工工艺方案。  关键词:变速器壳体加工工艺  中图分类号:U      文献标识码:A      文章编号:()ProcessingtechnologyofMSAgearhousingZHAOChunhua,CAOZhizhong,ZHANGWei,WEIHongan(CollegeofEngineering,GansuAgriculturalUniversity,Gansu,Lanzhou,China)  Abstract:AccordingtothedesignrequirementsofMSAgearhousing,thestructuralcharacteristics,technicalspecification,positionaldatums,processingtechnology,mentalallowanceandprocesshavebeenanalysedthroughsystematictheory,andtheprocessingtechnologicalschemeofMSAgearhousingwasdrawnup  Keywords:gearhousingprocessingtechnology 概述  在汽车传动中,变速器是很重要的变速变扭机构,其主要功能有:改变传动比,使汽车获得一定的速度和扭矩怠速状态,前进或后退,输出动力。变速器的设计与制造水平直接影响整机的工作性能。  兰州齿轮厂二十世纪年代引进日本年代五十铃NPR变速器(MSA),该变速器为全同步器,中心距mm,输入扭矩为Nm,适合于我国当前汽车制造水平。自引进后,对某些部件进行了改进和修正,并制定了MSA变速器壳体加工工艺。 壳体工艺分析  在变速器壳体加工中,将壳体材料由压铸铝改为灰铁HT,并对内腔、壁厚等一些尺寸进行修改,具体尺寸见图。  壳体是变速器的基础件,轴、齿轮及前后盖均安装在壳体上,因此,壳体应具有较高的尺寸精度、形位精度和较小的表面粗糙度,才能保证整个变速器的正常运转,实现设计要求。MSA变速器壳体的主要尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等一些技术要求见表(表中所列仅为主要表面与孔的加工要求)。作者简介:赵春花()女,甘肃武威人,硕士,现从事机械方面教学和研究。资助基金:奶业及节水农业重大科技专项课题,优质饲草高效生产关键技术研究与产业化开发。收稿日期:年月第期~甘 肃 农 业 大 学 学 报JOURNALOFGANSUAGRICULTURALUNIVERSITY第卷双月刊©ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:wwwcnkinet图 MSA变速器壳体图Fig ThegraphofMSAgearhousing 结构特点及技术要求  壳体是变速器的基础件,变速器的装配在很大程度上取决于壳体的加工精度。MSA壳体是不规则箱体,加工面为断续平面和内表面,顶平面与上盖安装误差要求很小,四个主要轴承孔尺寸不等,精度等级IT,并要求具有较小的同轴度误差。另外,这种变速器设计紧凑,齿轮与壳体间隙较小,安装倒档惰轮处外壳呈圆弧密闭状态,给加工造成一定困难,总之,该壳体的结构特点决定了工艺的难度。如果壳体加工达不到要求,则装配困难,使变速器无法正常工作。  从技术要求方面看,尺寸精度最高IT,平面度、平行度、垂直度均为mm,表面粗糙度最高,螺纹精度H。表 MSA变速器壳体的主要尺寸精度、形位公差、表面粗糙度Tab ThemainsizeaccuracyformtolerancesandsurfacesmoothofMSAgearhousing编号项目精度及其它要求(mm)      粗糙度(μm)总长大平面平面度两销孔<一轴轴承孔<(J)二轴轴承孔由孔轴线为基准轴线P<(J)副轴前轴承孔<(J)副轴后轴承孔<(J)、轴线与P的平行度中心距 倒档惰轮孔(外)<(H)倒档惰轮孔(内)<(J)两侧面平面度垂直度对P拨叉支点孔±支点轴线对Q              甘肃农业大学学报                 年©ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:wwwcnkinet 定位基准  孔系产品加工精度要求高,为使壳体工件定位稳定可靠,需选一个较大的平面作为统一的定位基准。精基准的选择有以下两种。  六点定位:该方法简单易行,装卸方便,但此法受毛坯精度变化的极大限制,二次装夹定位误差大,在工序多的情况下达不到加工要求,而且与设计、装配基准不重合。  一面两销定位:该方法定位精度高,而且稳定可靠,二次装夹可控制误差,与设计、装配基准重合,易标准化,便于组织生产与流水作业,缺点是装卸不便。  根据精度和稳定性要求,经比较,选择后一种定位方法。  精基准选定后,就要选用为加工精基准用的粗基准,应考虑的问题是:  )轴承孔是最主要的表面,所选粗基准应保证孔的加工余量基本均匀  )要保证齿轮与壳体不发生空间干涉。  为满足以上要求,根据生产条件,采用三轴孔定位铣大面,六点定位钻铰两孔。 工艺方法  壳体的加工面有平面加工方法和孔加工方法。 平面加工方法 壳体几个主要大平面表面粗糙度为,平面度,两侧面与基准线P的垂直度。根据这些要求,宜选用粗铣精铣平面,故采用大平面、两侧面、取力孔窗口等用立铣、卧铣加工,在精镗孔时,还可精铣一个侧面,以保证该面与轴孔的垂直度公差。值得研究的是,倒档惰轮挡距小平面的加工,该平面为圆弧面<,表面粗糙度,中间为<H的孔,此平面位于壳体内半封闭状态,在没有专用设备的情况下,加工相当困难。本工艺采用在倒档惰轮轴孔加工完毕后,以一面两孔定位,利用可插卸式单刀铣,先将刀杆伸进<孔,装进刀头后再进行切削,以达到图纸要求。 孔加工方法 孔的加工主要是四个轴承孔和一个倒档惰轮轴孔,最高公差等级IT,两轴线平行度mm,表面粗糙度,中心距公差均为mm,轴线与两侧面有的垂直度要求。要达到这些要求,确定它们的加工方法,需先考虑一面两销的定位误差。图所示为工件两销孔的尺寸精度与定位时销与孔间的间隙产生的转角误差Δθ。  工件中心距Lg:  Lgmax==mm  Lgmin==mm  所以Lg=±mm  两定位销中心距公称尺寸Lx应:Lx=Lg,且夹具两销间中心距公差取工件公差的,故:Lx=±mm图 工件两销孔定位误差Fig Thelocatingaccuracyoftwolocationpinholes  夹具两定位销一为销圆销d,一为菱形销d,  d=<=<mm,公差带取g,这样:d=<=<mm  确定菱形销d,中心距补偿量(d的最小间隙)  ε=ΔLxΔLgΔ  =×=mm  菱形销园柱部分宽取b=mm,与孔的最小间隙Δ=εbD=第期             赵春花等:MSA变速器壳体的加工工艺                   ©ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:wwwcnkinet××=mm(D为工件孔最小直径),所以d==mm,公差带取h。  这样,d==φmm  当d,d尺寸确定后,可以计算两销定位的转角误差Δθ,两销的最大间隙Δmax、Δmax分别为:  Δmax==mmΔmax==mm  Δθ=tg(ΔmaxΔmaxL)=tg(×)=°(″)  因此,由Δθ反映到壳体总长两端轴孔的不同轴度、轴与侧面的不垂直度误差将为:    ×tgΔθ=mm  这样,若镗孔从两侧分别进行时,通过两次装夹,产品的同轴度、侧面与轴线的垂直度、两轴线的平行度都难以得到保证,会出现这样的情况,即当夹具两销中心距与工件两孔中心距愈吻合时,转角误差反而加大,而吻合度较差时,转角误差反而减少。  因此,对应的加工方法应有两种:一是提高工件两销孔的尺寸精度和中心距精度,以获得小的转角误差二是从单侧一次装头,一次精镗双孔。第一种方法虽可使工件精度提高,但加工困难,不经济,夹具制造有困难,第二种方法可行。  所以,四轴承孔的加工方法是:粗扩半精精镗,其中半精镗、精镗从单侧用两刀头一次镗成。  倒档惰轮轴孔的加工方法是:钻扩复合铰。  根据现有设备情况,孔的加工在坐标镗床上进行,其它孔、螺孔在摇臂钻床上利用回转钻模两次完成底孔加工,最后分别攻丝(机攻)。 加工阶段的划分 壳体主要表面的要求较高,应根据以下原则:即先粗后精,先基准后一般,先平面后孔,先主要表面后次要表面。可初步安排壳体加工工艺方法如下:  精基准的加工:a粗铣大平面,精铣大平面b钻、铰大平面两定位销孔,附带钻大平面螺纹孔。当侧面毛坯余量不稳定时,可加一粗铣侧面(毛基准)。  主要表面(轴孔)的加工:a粗铣两侧面b粗扩四轴孔c半精镗,精镗四轴孔d精铣侧面e钻、扩,复合铰倒档惰轮四轴孔。  次要表面(轴孔)的加工:a取总长b铣倒档惰轮档距c铣窗口d铣其余螺纹底孔及过油孔、拆卸孔,附带锪若干小平面。  由于轴孔系零件的加工中废品率较一般工序高,因此,须把它们的精加工放在次要表面加工前进行,这样可以避免由于轴孔系精加工出现废品而使次要表面加工的工时白白浪费。 加工余量与工序的确定 加工余量 毛坯:铸件精度为国标IT级(暂时低于级),各大平面,铸造孔的单边余量均为mm由于壳体外形尺寸较大,故平面精加工余量为mm主要孔的半精镗,精镗单边余量为mm倒档惰轮孔的精铰单边余量为mm,扩孔单边余量为mm其余孔基本一次钻成。 工序间尺寸公差的确定 工序尺寸公差可由各工序的经济精度来确定:  粗铣、粗扩的尺寸公差均按IT级来考虑,精加工后尺寸公差达到图纸要求。  轴孔:JS、JS,H钻孔:<d螺纹精度:H 结论  根据以上个方面的分析计算,所制定的加工工艺具有:  )所选精基准合理,理论计算准确,经结构分析后定位可靠。              甘肃农业大学学报                 年©ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:wwwcnkinet  )工艺基本稳定,各工序加工出的工件均达到了工序要求。  )工艺特点结合了现有设备现状的实际情况。  )壳体质量达到了产品设计要求,所装配的MSA变速器通过了台架和道路实验。参考文献 兰州汽车齿轮厂技术科MSA变速器零件图册Z 武晓丽现代工程图学M兰州:甘肃教育出版社 陈队志,吴庆记机械制造基础工艺设计M兰州:甘肃教育出版社, 蔡春源,蒋尊贤,李自治机械设计手册M吉林:辽宁科学技术出版社, 吴庆记金属工艺实践M兰州大学出版社, 廖念钊,古莹菴,莫雨松,等互换性与技术测量M中国计量出版社, 荆长生机械制造工艺学M西安:西北工业大学出版社, 孙本绪机械加工余量手册M北京:国防工业出版社,第期             赵春花等:MSA变速器壳体的加工工艺                   ©ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:wwwcnkinet

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