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BJ-130汽车变速箱壳体工艺及其夹具设计.doc

BJ-130汽车变速箱壳体工艺及其夹具设计

haqiangwang
2012-09-26 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《BJ-130汽车变速箱壳体工艺及其夹具设计doc》,可适用于高等教育领域

ABSTRACT四川理工学院毕业设计(论文)说明书摘要机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一无论是传统产业还是新兴产业都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间提高质量降低成本加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对BJ汽车变速箱壳体加工工艺路线(共包括序)进行的研究、设计其中包括了各道工序的加工方法机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择基准面的选取定位和夹紧方案的拟定以及对第一道工序(粗精铣结合面)中所使用专用铣夹具进行了研究设计。此次研究的主要内容在于如何使加工工序简单化、降低加工难度从而达到提高产品加工效率加快产品上市时间的目的。向着制造业所追求的主题进发!AbstractMachinerymanufacturingisoneofthepillarindustrieswhichanationaltechnologicalprogressandsocialdevelopmentneed,bothtraditionalindustriesandburgeoningindustriescannotbeseparatedfromsundrymechanicalequipmentAndspeedupproductlistedtimeandimprovequality,reducecosts,enhanceservicesforthemanufacturingindustryistheeternalthemeThisthesisisthemaincontentofvehicletransmissionsBJcasemachiningline(includingatotalofRoadProcesses)fortheresearch,design,IncludingtheRoadprocessesprocessingmethods,machinetools,cutlery,fixtures,aCatholic,measuringinstrumentchoice,datumselection,positioningandclampprogrammingAndtheresearchdesignforthefixtureoffirstroadprocesses(milltheinterface),Themaincontentofthestudyishowtosimplifytheprocesses,reduceprocessingdifficulty,andthusachievegreaterprocessingefficiency,speedupproductlistedtimeTowardmanufacturingpursuedthethemeover!第章绪论机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量达到设计图纸规定的各项技术要求同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此机械加工工艺规程设计是一项重要的工作要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。题目来源及选题的意义和目的题目来自于BJ汽车的变速箱壳体生产原图选择这样的一个题目来研究可以促使学生充分调动大学本科四年来学的大部分知识并将这些知识综合运用和实践经验相结合培养自觉查手册设计遵循行业标准的习惯。生产不仅要考虑质量还要考虑经济性等一个工艺人员必须具备的素质。有利于加快学生适应生产岗位的步伐有利于高等教育和企业人才需求的衔接。通过这次设计实践能更好的掌握和巩固所学的书本知识学以致用加强读图熟悉图纸分析图纸的能力是从理论到实际的一个过渡为毕业走上工作岗位适应具体工作要求做准备。、目前国内外研究现状机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年积累了不少理论和实践经验但随着社会的发展人们的生活水平日益提高各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义但目前公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:.从以技术为中心向以人为中心转变使技术的发展更加符合人类社会的需要。.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变减少层次和中间环节。.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变缩短工作周期提高工作质量。.从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。.机械制造技术的发展趋势可以概括为:()机械制造自动化。()精密工程。()传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。机械制造自动化技术自本世纪年代出现以来经历了三个阶段即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。一、集成化计算机集成制造(CIMS)被认为是世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成通常可划分为部分:.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD)计算机辅助工程分析(CAE)计算机辅助工艺过程设计(CAPP)计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM)生产管理(PM)物料管理(MM)人事管理(LM)财务管理(FM)等。.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统如计算机数控(CNC)加工中心(MC)柔性制造单元(FMS)工业机器人(Robot)自动装配(AA)等。.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI)计算机辅助测试(CAT)计算机辅助质量控制(CAQC)三坐标测量机(CMM)等。.计算机网络和数据库分系统(Network  DB)它是一个支持系统用于将上述几个分系统联系起来以实现各分系统的集成。二、智能化智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统该系统在制造过程中能进行智能活动如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中采用模块化方法使之具有较大的柔性对于人智能制造强调安全性和友好性对于环境要求作到无污染省能源和资源充分回收对于社会提倡合理协作与竞争。三、敏捷化敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础选择合作者组成虚拟公司分工合作为同一目标共同努力来增强整体竞争能力对用户需求作出快速反应以满足用户的需要。为了达到快速应变能力虚拟企业的建立是关键技术其核心是虚拟制造技术即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平是现代集成制造系统的发展方向。实现敏捷制造的技术基础包括:.大范围的通讯基础结构要求在全国范围内建立工厂信息网络和准时信息系统(JustInTimeInformation)。.柔性化、模块化的产品设计方法。.高柔性、模块化、可伸缩的制造系统。.为定单而设计、制造的生产方式。.基于任务的组织与管理。.基于信任的雇佣关系。四、虚拟化“虚拟制造”的概念于世纪年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真以发现制造中可能出现的问题在产品实际生产前就采取预防的措施从而达到产品一次性制造成功来达到降低成本、缩短产品开发周期增强产品竞争力的目的。五、清洁化清洁生产是指:将综合预防的环境战略持续应用于生产过程和产品中以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程包括节约原材料和能源替代有毒的原材料和短缺资源二次能源和再生资源的利用改进工艺及设备并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段即从原材料的提取到产品的最终处理包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等合理利用资源并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。综上所述机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优成本低的目的进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。本章小结:本章主要是了解了BJ汽车变速箱壳体的发展方向国内外的制造技术的情况了解机械制造也的飞速发展的同时也展望了为来的发展方向利用本壳体的加工工艺来看整个制造也的动态。翻译了一些有关变速箱的文章找出了关键的字。如:“一面两孔”“基准统一”这些都是针对了变速箱的各种制造和发展方向来讨论在以后的机械制造技术过程中主要从那几个方向发展才有利于制造业的进步和提高尖端科技。怎样才能降低成本和让企业和产品都成为市场竞争中的不败之地。第章零件的分析课题简介时光如流水一去不返。四年的大学生活即将结束假如任何事情都有完美的开始那么结束也应该有个完美的结束对于我而言大学四年的学习就应该是用一个完美的毕业设计来结束我的大学时代也许这是我人生中最难忘的一页也许这是我的人生转折点无论如何我都应该好好珍惜这次机会做好我的点睛之笔。本次我的毕业设计题目是:BJ汽车变速箱壳体工艺及其夹具设计一般用于轻型货车轻型客车上他的作用是将机器部件和部件中的轴、轴套、齿轮等有关零件联成一个整体并使之保持正确的相对位置彼此协调工作以传递动力改变速度完成机器部件的预定功能因此箱体的加工和工艺以及加工质量直接影响到机器的使用性能、精度、和寿命。BJ汽车变速箱壳体的生产纲领为:件年零件的作用分析零件的功用是将机器部件和部件中的轴、轴套、齿轮等有关零件联成一个整体并使之保持正确的相对位置彼此协调工作以传递动力改变速度完成机器部件的预定功能。计算生产纲领、确定生产类型根据本零件所给的生产纲领为:件年N=QN(αβ)件年由零件尺寸特征知道它是属于箱体类小型零件因此可以确定生产类型为大批量生产。式中:N零件的计划年产量(件)Q产品年产量(辆)n每台产品该零件数β废品率根据生产条件各厂不一样。生产条件稳定产品定型如汽车、机床等产品β一般为当生产条件不稳定产品试制废品率可能高达(如气缸盖铸造)。一般取β=α备品率根据用户和维修单位需要考虑一般由调查和经验决定可在之间变化。一般取α=代入上式根据手册判断出为件年大批量生产。零件的结构特点.外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体又分成整体式和组合式两种结合面以外边框是平面为主并带有两个工艺孔里面为内腔。.结构形状比较复杂。内部常为空腔形某些部位有“隔墙”箱体壁薄且厚薄不均。.箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系.箱体上的加工面主要是大量的平面此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。零件的工艺性分析和零件图的审查该零件的视图正确、完整、尺寸公差以及技术要求都符合图纸规定要求但是该零件的形状复杂有内腔、体积较大、壁厚薄不均匀、有若干精度较高的孔和平面有较多的紧固螺纹孔等。主要技术可以归纳为以下几点:孔径精度孔径的尺寸精度和几何精度、形状精度会影响轴的回转精度和轴承的使用寿命因此零件对孔的精度要求较高粗糙度要求达到。孔与孔的位置精度同一轴线上的各个孔的同轴度误差、平行度误差、孔端面垂直度误差会影响主轴的径向跳动和轴向串动同时也使温度增加并加剧轴承磨损。一般同轴线上各个孔的同轴度约为最小孔径尺寸的一半即D与D的同轴度、D与D的同轴度。主要平面精度该零件的主要平面为T面(连接面)、T、T面的粗糙度斜方孔面的粗糙度、和轴承孔内的粗糙度因为轴承的安装精度较高所以内孔必须达到的粗糙度标准。孔与平面的位置精度箱体零件一般都规定了主要轴承安装基面的平行度要求本零件也不例外、D与D、D与D孔、T与T面都有较高的垂直度垂直度误差不大于。箱体的粗糙度箱体上规定了粗糙度以外的平面和孔的粗糙度一律为铸造时的粗糙度不用加工T面为的粗糙度确定毛坯画出毛坯图毛坯材料的选择及其加工余量材料的选择一般箱体材料查《机械加工工艺手册》常采用灰铸铁HT~HT我们这里选用HT因其价格便宜、并且有较好的耐磨性、可铸性、切削性和吸震性有时候为了缩短生产周期和降低成本在单件生产或某些简易的箱体也可采用焊接某些情况下采用非灰铸铁。该零件是用于汽车采用HT来铸造。余量的确定根据原始资料所给数据计算出生产方式为:大批量生产。因为是箱体类零件我们采用机械砂型铸造效率高能做出复杂的形状查《机械加工工艺手册》机械砂型的铸造粗糙度等级为~级从而得到毛坯的余量取铸件的基本尺寸为×加工余量等级~根据查表得到单边为㎝。而非加工面则不进行余量的取舍利用铸造出来冲差为㎝。不含砂眼、疏松、夹渣等…铸造后进行人工时效处理硬度为RB~。T、T面孔的余量因为D~D孔的尺寸相对较大查《机械加工工艺手册》余量为:㎝其余不做考虑都是实体利用去除材料的方法得到。T、T加工余量公差分布图如图所示。图T、T加工余量公差分布图毛坯名义尺寸:=㎝。毛坯最大尺寸:×=㎝。毛坯最小尺寸:=㎝。粗铣后最大尺寸:×=㎝粗铣后最小尺寸:=㎝图毛坯图毛坯的铸造形式和热处理因为该零件的生产为大批量生产查《机械加工工艺手册》根据零件的复杂情况和性能确定为机械金属模铸造毛坯铸造时应该注意防止沙眼和气孔的产生减少毛坯铸造时产生的残余应力铸造后安排退火或时效处理以减少零件的变形并改善材料切削性能。我们这里采用人工失效处理因为箱体的精度高、形状复杂、壁薄在铸造后应该失效处理。一般精度要求的箱体可利用粗、精加工工序之间的自然停放和运输时间可以得到效的功能。但自然时效需要的时间较长否则会影响箱体精度的稳定性。对于特别精密的箱体在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效迅速充分地消除内应力提高精度的稳定性。箱体的加工部位的加工方法以及工艺主要加工表面T面TIT面斜方孔面D~D孔TI与T面的螺纹孔T面工艺孔上下锥孔(注油孔和方油孔)底面。主要加工表面方法T面:铣床利用端面铣刀铣削。TT面:组合机床两面同时加工利用卧式铣床。斜方孔面:立式铣床、圆柱铣刀。底面:立式铣床、端面铣刀。进油孔面:镗床T面T、T面螺纹D、D孔:组合机床上。箱体加工时应遵循的原则、先面后孔由于平面面积较大定位稳定可靠有利与简化夹具结构减少安装变形。从加工难度来看平面比孔加工容易。先加工平面把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除在加工分布在平面上的孔时对孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此一般均应先加工平这样可以提供稳定的可靠的基准面同时切除了铸件的凹凸不平和夹渣等缺陷对孔的加工和保护切削刃与工件加工时的对刀都很有利。、粗精分开箱体均为铸件加工余量较大而在粗加工中切除的金属较多因而夹紧力、切削力都较大切削热也较多。加之粗加工后工件内应力重新分布也会引起工件变形因此对加工精度影响较大。为此把粗精加工分开进行有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来然后在精加工中将其消除箱体零件结构复杂壁薄厚不均主要平面和孔系的加工精度要求又高因此应将主要表面的粗精加工工序进行分段消除粗加工时造成的内应力切削力、……等因素。拟订零件机械加工工艺路线制定工艺路线的出发点应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度技术要求能得到合理的保证在尽可能的情况下进行合理、经济、降低成本的前提下加工。能够减少装夹次数减少机床的使用次数和高效率的加工把利用工序集中起来提高生产率。定位基准的选择定位基准面选择是拟订零件的加工路线确定加工方案先要做的是工件基准面的合理、适当选择不当将直接影响加工质量和生产效率。在选择时应该注意考虑以下三个方面:、以哪个表面作为加工时的粗、精基准面来达到统一基准才能保证加工精度使整个机械加工工艺过程顺利进行。、为加工上述精基面或统一基准应采用哪个表面作为粗基准。、是否有个别工序为了特殊的加工要求需要采用统一的基准以外的精基准面的选择根据精基准面的选择原则首先应该考虑到基准重合的问题既在可能的情况下应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准根据工件的特点和加工要求选择T面为精基准面。粗基准的选择根据零件的结构和形状粗基准选用底面进行粗基准的加工主要考虑各加工面能否分配到加工余量以及非加工面之间是否具有准确的相对位置而毛坯其他次要面为次基准。精基准的选择精基准选择是应该符合“基准重合”“基准统一”的原则保证主要加工面加工表面加工余量均匀同时定位基面应形状简单、加工方便、以保证定位和夹紧可靠。我们箱体零件采用“一面两孔”定位从而达到了“基准统一”。加工结合面T时我利用T面和两个轴承孔。加工工序方案确定根据上面的方法和原则以及加工顺序的安排得到以下两套方案:方案一:工序号工序名称机械砂型铸造时效上油漆粗铣T面粗铣底面粗铣两侧面粗铣斜方孔面钻T面两个工艺孔粗精镗、轴承孔工作台回转°镗锥孔面。钻T面R、R圆孔清洗找正划线精铣T面精铣T面精铣斜方孔钻倒角攻螺纹T面M×钻倒角攻螺纹T面M×钻倒角攻螺纹T面M×钻倒角攻螺纹斜方孔面M×加工上下锥孔(加油孔)清洁上防锈油漆总检入库方案二:机械砂型铸造人工时效、上漆粗铣底面粗铣T面粗铣T、T面找正、划线、检查钻T面工艺孔粗铣斜方孔面清洗、找正、划线、检查粗精镗、回转工作台°镗上加油孔平面。钻绞、(D、D)铣T面R、R精铣T面精铣T、T面精铣斜方孔面检查、清洁、找正、划线。钻、倒角、攻螺纹T面M×钻、倒角、攻螺纹T面M×钻、倒角、攻螺纹T面M×钻、倒角、攻斜方孔面M×螺纹孔加工上锥孔检、去毛刺清洁、上防锈油漆总检入库工艺方案的比较及其选用方案一:工序比较集中但是定位不准确没有很好的找正、划线而且没有利用到“基准重合”“基准统一”原则粗加工后没有检查直接进行了找正和精加工造成了很大的误差而且T面的R不能用钻床实现只能用钻、扩或铣削实现。在加工孔系时工序分散、工步较多增加了装夹次数提高了成本。方案二:凡案二就明显的优越于方案一因为零件是大批量生产工艺就要求要加工方便二方案的工艺分配的比较合理粗、精分开在加工过程中使零件粗加工时的残余应力得到失效的作用。加工工时比较节约定位也符合箱体零件的定位原则“一面两孔”也符合“基准统一”的原则在加工注油孔时采用组合钻床和组合镗床利用镗床来加工注油孔面提高了生产效率。根据分析比较选择二方案进行加工。本章小结这章主要是研究BJ变速箱的工艺流程从最开始的零件图纸的研究到零件的工艺制订过程都是很重要的一步一个零件的成本高低和零件生产出来的质量优劣这章都是重中之中。首先是对零件的分析对零件的主要加工面和孔的确定确定零件的年生产量以及零件的毛坯的确定对图纸的视图检查计算出生产类型、确定毛坯的加工余量和孔的公差带利用怎么样的方式来对零件毛坯的生产。其次是对零件的主要轴承孔和加工面的粗糙度进行确III

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