基于CADCAM变速箱箱体造型及其加工仿真说明书.doc

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1、 中国学院 本 科 毕 业 论 文题 目基于CAD/CAM变速箱箱体造型及其加工仿真基于CAD/CAM变速箱箱体造型及其加工仿真摘 要社会在进步，科技亦是不断的发展、更新；计算机技术也慢慢的发展到了更高阶段。CAD的全名就是计算机辅助设计和制造，这种技术在机械设计制造行业中很频繁的应用着；这个设计是一种新型的加工方法，主要基于CAD/CAM来进行设计的；其加工技术在整体上是三维建模与仿真加工，在分析变速箱箱体制造工艺的基础上，更多的是运用比较现代的制造方法和理论体系，设计的工程中运用CAD/CAM技术，不断的对变速箱箱体内部构造进行制造、分析和研究，收集了特征化参数这种设计方法对变速箱箱体零件

2、的三维实体造型进行更全面的设计，并利用CAM模块完成工序排定、加工路径选择、刀具选用、切削用量选取等后处理设置，完成数控仿真加工，最后完成NC程序的输出。关键字：变速箱箱体； 三维建模； 仿真加工； 工艺AbstractWith the development of the society, science and technology is also in constant development and updating; Subsequent computer technology also slowly to a higher stage of development, the ful

3、l name of CAD is computer aided design and manufacturing, the technology is frequently used in mechanical design and manufacturing industry; This design is a new kind of machining method, mainly based on CAD/CAM for design; Its processing technology on the whole is 3D modeling and simulation process

4、, based on the analysis of the gear-box manufacturing process, more is to use more modern methods and theoretical system, using CAD/CAM technology in design of engineering, continuous manufacturing of gear-box internal structures, analysis and research, collect the characteristic parameters of this

5、kind of design method for gear-box components of the three-dimensional entity model for the design of comprehensive, in the process of design and use the CAM module finish machining path selection, process scheduled, selection of cutting tool and cutting parameter selection, post-processing Settings

6、, and so on, complete the numerical control simulation processing, NC program in the final stages of the output. Key words:gear box; 3D modeling; simulation; process目 录1 绪 论11.1研究背景11.2研究意义21.3CAD/CAM软件介绍21.4研究内容22 变速箱箱体加工工艺分析32.1变速箱箱体的作用32.2零件工艺分析32.3加工定位基准的选择32.4加工工序路线的规划42.5孔系的加工53 数控加工工艺分析53.1数控

7、加工概述53.2数控加工工艺加工阶段的划分63.3工序划分的原则73.4工序划分的方法73.4.1 工序集中的划分原则73.4.2 机械加工工序顺序的安排原则83.5粗基准的选择83.6精基准的选择83.7切削用量的选取一般步骤94 变速箱箱体加工工艺设计94.1变速箱箱体主要加工工序安排94.2机械加工余量、工序尺寸及毛坯104.3切削用量的确定124.3.1 粗、精铣顶面124.3.2 铣平面134.3.3 铣槽144.3.4 铣小平面154.3.5 铣斜面154.3.6 钻孔164.3.7 绞孔184.3.8 攻丝194.3.9 镗孔205 变速箱箱体三维建模及仿真加工225.1变速器箱

8、体三维建模225.2数控加工255.2.1毛坯的创建255.2.2平面加工275.2.3孔加工34总 结35参考文献40致 谢411 绪 论1.1研究背景数控机床是一款高效的自动化加工设备，它包括了机、电、液、气、光等高度，是绝对的一体化产品，在其中按照编写的加工程序严格加工的时候，首先自动完成工件加工并在最短的时间进行计算。根据我们国家的发展现状，数控机床的推广使用经过粗略的统计看已经将近有二十年的历史和经验，但是目前的主要情况是很难解决的，那就是数控机床主要还是集中在单机使用上，无形之中取代现代数控机床；及时证明了机电一体化的超前技术，在新型产业中完美的提出了新一代生产技术所要求发展观念会

9、直接影响到计算机集成制造系统等的技术集合理念。数控加工的过程中会根据一些完全对着本加工检测的具体的资料，比如现成的零件图样及工艺要求等，在加工的过程中慢慢的输入数控系统，从而保证以在申请的过程中数字与符号构成的信息控制机床会跟之前有所不同，转动的过程和方式是实现自己的特性实质的有效途径，也就是控制数控机床中刀具与工件的的相对运动，总而总之，这样的设想和目的也无非是加速完成完成零件的加工。从最近的科学数据和经过我们认真的思索总算知道了计算机的进步里程，现在的计算机技术正在一步步的发展起来，有一个方面是由于数字控制技术在跟过去比起来有了不同，现在已经广泛应用于工业控制生产系统的很多地方，尤其是最关

10、注的机械制造业，传统机械是不能实现高自动化、高精度、高效率的，因为这些是数控机床所必备的固有特性。在现在呢，外国机械设备的数控化率已达到快百分之九十，这么大的数据不得不让我们大吃一惊；因为我们清楚的知道我们国家的机械设备的数控化率还打不到国外的四分之一，数控技术相比之下是很重要的一种可持续利用在社会上的先进制造技术；我们国家的机械制造行业新技术的更新与扩大利用，世界制造业加工中心地位已深深定位，同比之下数控机床的使用的多少跟要求是不是很严格也有点关系、维修、维护人员要求严格，特别是在各城市都非常紧缺，再加上数控加工人员也存在着一些或多或少的问题，因而我国现有的数控技术人才到现在都没有办法满足社

11、会上的那么大需求量，以及对制造业的强烈需求，人才的缺少缺失是个很重要的问题而且人才市场上的这类人才储备是相当的缺少，我们可以知道在人才市场上，一些高新的企业就是想要寻觅比较合适满意的人才，哪怕是工资给的高，都这样了招人任然是比较棘手和困难的；更不用说找到CAD/CAM、数控编程工程师了，这些现象导致模具设计、数控加工技术在现在的生活中十分缺少，成为我国的各人才市场招聘频率最高的职位之一。随着产品结构的调整、产业布局，最关心的问题和就业结构也即将发生翻天覆地的变化。所有的大型企业面对新型的发展时期对较高层次的第一线应用型人才的渴望与需求也许会明显的比以前要增加；导致了发展经验严重不足，产品结构调

12、整时期，对我们发展技术上慢慢的进入产业布局，与产业结构高度化匹配、高新产品的设计在某个方面来看培养相当数量的具有高素质的职业人才是现在首要的发展任务，已然快成为非常严峻的事。在模具的行业中，很好的掌握一门数控技术是很有用的，加工过程的高低象征企业是否有足够竞争力，数控加工技术应用的重要地方是计算机辅助设计，制造系统也是相当优秀的，CAD/CAM技术在工业发达国家应经得到了广泛的应用，近几年，我们国家也知道可如何去应对这些问题，对计算机辅助设计也做了深刻的研究，这将会成为实现制造业技术进步的保证。1.2研究意义数控机床跟普通的机床相比有很多优点和特性：我们必须利用好它的那些特性，数控机床在发挥其

13、特性方面具有很大的柔性和稳定性；如果要完全发挥其优势和特点，就须对它先有个总体上的了解和研究；数控机床主要是利用数字化信息工作的，首先对机床运动及加工过程进行控制保证其稳定性。这种形成的技术有很高的精度，再加上它具有的柔性化、自动化的特性；我们知道这肯定会成为制造业生存和大力发展的有力保证。数控技术的应用给机械制造业在产品结构、产业模式上带来了很大进步，是我国发展、进步的动力源泉。数控技术是数控机床的核心技术，在新型的社会上机械自动化必须强化好自己的基础，保证真正水平的高低和综合实力水平的强弱，总体上数控技术随着信息技术、微电子技术等各种先进科学技术的发展而发展，CAD/CAM技术已经表现了自

14、己，也说明了自己在在计算机上构造零件的三维模型、模型修改、方面做出了巨大的调整。在加工一些复杂曲面时，更要体现自己别具一格的性质，很好的将工序集中和普通机床无法加工的零件，保证好机床的稳定性。1.3CAD/CAM软件介绍CAD软件的全名是计算机辅助设计，这是一种高新的技术，它具有很多其他设计不具备的优点；高质量、高效率、低成本是软件在今后的设计中体现的最强有力的硬件。它不但在产品的设计制造领域有了很多的应用，而且还在二维CAD技术上做了初步的推广；但二维CAD技术也不是那么全能的，因为原始数据不够充分，导致了它不能很好的解决在我们设计中存在的机构几何关系分析和运动关系的分析等问题而且二维图形在

15、表达自己的理念时体现出的并不是产品设计完整构思，经过我们认真的讨论和分析很难真实的表达出究竟是怎么回事，也许只有专业人员清楚的懂得，这无形之中会给产品的设计、制造、交流问题上带来不太好的影响。三维CAD相比之下设计的还可以，主要是技术直接以三维概念进行设计，再设计的表达中，体现出的是整个设计在三维模型中独立的完成，后续的工作交给计算机辅助设计，计算机很快的完成好自己要做的工作，例如首先要分析好零件的图纸想要表大的意思是什么，然后在考虑下面的东西，例如利用减少时间，缩短设计周期实现更快的设计变更和系列化产品优化设计。三维CAD技术慢慢的在自己的领域有了很大的起色，在国内得到了越来越广泛的应用，随

16、着自己的不断更新逐渐成为现代制图及设计的主流，在一些中小型企业中三维CAD比二维CAD用的明显增多，这是必然的趋势。在CAD技术发展最开始的时候，它多于计算机辅助绘图。随着三维造型技术陆续的走向新的潮流，CAD技术亦由三维产品造型代替了二维平面绘图。三维造型技术经历了很长的一段发展经历，从线框建模、曲面造型和实体造型技术、参数化及变量化造型技术，每一步都记录着艰辛。1.4研究内容1).了解箱体结构的设计方法。2).学习CAD软件的基本功能，并能对根据箱体的两件图，完成三维建模。3).掌握箱体零件加工工艺过程，分析变速箱箱体的机械加工工艺过程。4).运用CAD/CAM软件完成数控加工仿真。5).

17、输出NC程序。2 变速箱箱体加工工艺分析2.1变速箱箱体的作用变速箱箱体在使用中要加以注意，它是各种变速箱的基础零件不受一些外界条件的干扰而发生改变，如果将变速器的内部结构掌握的很透彻就会清晰地知道一个整体零件包含什么东西，在设计的过程中一定要保证好零件与零件之间的相对位置关系，保证正确的位置关系通过传递扭矩和改变转速慢慢的分析工作的中要保证的精度，这样就可以让工人正确分析图纸；所以，变速箱箱体的加工质量是影响这个机器的重要因素，主要是机器的耐用度和寿命。变速箱箱体的主要功能是支承各传动轴，连接的同时必须保证各轴之间的中心距和平行度是在同一水平面上，保证变速箱部件与发动机在一个相对正确的安装位

18、置，从而改变其工作精度和主轴转速。2.2零件工艺分析变速箱箱体类零件在精度的要求上相对比较高，每个表面加工的地方也不少，我们必须掌握好其内部结够，才能更好地对难加工面顺利的加工好。在现如今，汽车变速箱箱体的外轮廓看起来相对比较简单容易；它是一个表面上有五个加工面分布的簿壁壳体零件，左右表面有支撑孔，通过分析可以很清楚的将其分为两类，这两个加工表面也是最重要的，其结果工序如下：1).有一个顶面的铣削加工表面粗糙度为Ra6.3，还有两个定位销孔精度为0.4，4个M6-7H螺孔。2).以，为支撑孔的加工面，主要加工面有，内孔面，他们的表面粗糙度都不同；其粗糙度要求1.6，11个M6-7H的螺孔，1个

19、M8-7H的螺孔，1个M24-7H的螺纹孔，4个的孔和左侧端面的两个凹槽分布位置的设计。2.3加工定位基准的选择加工时必须保证好表面粗糙度，箱体的主要装配面及某一外形面将作为大部分箱体零件的孔系设计基准。在加工的过程中，找好定位基准，在必要的时候根据基准统一原则和自为基准原则进行分析，此零件的安装定位误差相对较小，再设计的过程中更容易保证各零件的各类精度，从而达到设计要求。1).“基准重合”与“基准统一”原则。 将当变速箱在加工的过程中通过其加工特点采用不同的基准，进行设计的孔系较为复杂时，一道工序不足以全部加工，在这个时候必须选择并确定一个加工标准，根据基准的一些原则改变其加工性质；变速箱在

20、多次进行设计和进行加工的时候用到的六点定位原理也是至关重要的。2).粗基准与精基准分开。变速箱毛坯件在不具有特殊规定的情况下一般为铸造，毛坯加工余量大，而且精度低。在开始时需要选择一个粗加工基准，并以这个加工出精基准这就是精基准的选择方法。生产方式已经定为了单件小批量，根据生产纲领进行实时生产；由于毛坯铸造精度不是很好，多采用划线法安装，这种安装方法也很实用；以划线作为粗基准找正工件，能很好地减少加工产生的加工误差，误差问题不是不容易解决，但是人工要求较高，生产率低。在大批量生产中，毛坯质量选择很重要，以采用轴承铸孔作为主要粗基准；常用精基准一般有两种选择：“一面两孔”，“三基面定位”， 他们

21、之间各有各的优缺点：(1)“一面两孔”的定位相对比较简单可靠，在加工的过程中消除了工件的6个自由度，在一定意义上减少了工时；若以“三基面定位”通过定位基准的选择，往往因限制两个自由度的定位侧面和限制一个自由度的定位端面，造成不能很好的与定位元件接触，影响定位精度和加工误差。(2)“一面两孔”定位比较不太容易，主要是不好确定定位基准，在一次装夹中就可以很明显的分析出平行度和垂直度，而且其余的面都可同时加工。 (3)易于实现基准统一，减少夹具设计和制造的工作量。(4)易于实现自动化。通过自身具备的性质也能很轻易的了解到影响到它的加工精度和定位端面。采用“一面两孔”定位时，为了确保定位平面在同一个方

22、向上，最好选择箱体零件的设计基准，这样可以有效地减少定位误差和随机误差。如果想不用这个面作为参考面，必须保证安装面积不能过小，在工序中可以先加一个工艺凸台，在无形之中以保证装夹可靠。3).充分利用工艺基准。有些平面并不能采用一面两孔的方式，因此在加工的过程中添加了很多途径在加工中可以考虑预先设置一个定位基准，用它作为定位基准，这只是有一个参考。因为工艺基准在促进减小误差上很有用，也就是这个上箱体的定位基准的选择是十分灵活的，没有唯一、固定的确定方式，让我们再设计的过程中快速定位，关键是应根据某一箱体的特点，对它的加工方案做进一步的修改。2.4加工工序路线的规划(1).粗加工，精加工分阶段进行。

23、粗加工主要是先进行大部分的切削，对毛坯进行首要的处理，方便后边的精加工；粗加工的过程就是去除大量的加工余量，一定会产生很大的切削力和切削热从而造成变形，因此我们必须增加它的夹紧力。(2).加工顺序的安排。我们应遵循先面后孔和先主后次原则这是加工的基本原则，必须恪守。而且这个箱体零件空心的部分很多，面积不小，所以经工艺分析先以孔为粗基准加工平面，然后再以平面为精基准加工孔，这样的加工方式是我们首要选择。加工平面，应贯彻先主后次原则，还有一些加工难的小孔，必须选择主要加工平面或主要孔。因为以先加工好的主要平面或孔作为精基准加工其他表面或孔时，用着很放心，加紧必须固定，保证其稳定性；对加工工时也要控

24、制好，不能造成工时的增加和加工成本的胡乱浪费。(3).工序间安排合理的时效处理。普通精度的箱体零件，在加工的过程中必须先分析好受力情况，消除铸件毛坯内应力是基本要求；慢慢的减少加工变形，更好地保证精度。都有一些指定的要求；我们对一些精度要求高的零件，在粗加工，精加工间安排时效处理或者根据其物理特性进行一些处理这是技术要求中明确指定的。2.5孔系的加工变速箱箱体孔系，我们进行了方案的确定，在加工方案确定之前，应选择合适加工方法和一些必要设备来满足孔系加工精度要求。我们考虑其加工精度和加工效率时，无形之中也要尽量考虑经济因素。要最大限度做到省时间，效率还得高；如果这些也都满足了就选择价格最底的机床

25、。箱体零件上各轴承孔之间、轴承孔与面之间，都具有一定的位置要求，我们在所学的知识中将这些孔成为“孔系”，它是很关键的工序。(1).对于平行孔系的加工方法如下： 利用镗刀加工汽车变速箱箱体是大批量生产中的主要研究方向。镗模夹具是根据工件孔系的加工要求设计制造的。利用好镗刀，对加工有大大的促进作用，而且采用镗模可以提高工艺系统的刚度和抗振性。 随着技术的不断更新在现代生产中，我们也对坐标法镗孔不断分析，提高产品的生产率。在合理的要求下，对现有的技术做出调整，保证好同轴度和平行度是至关重要的。(2).同轴孔系的加工同轴孔系的加工主要位置精度就是同轴度，保证其同轴度方法如下： 有很多方法可以保证同轴度

26、但是若要快速的话，尽可能一次装夹加工。这样不仅能更快的保证同轴度，而且就可以避免多次多次安装产生的安装误差。 多次安装加工的时候，就不能很好地将同轴度在很快的时间内保证好，这样的话，还会提高重复定位加工精度。造成加工工时的明显增加，这是不可取的。(3).交叉孔系的加工。 正常情况下为高等的机床所具备的，不是都有一定的准确性，对准装置也不是都存在在零件上。3 数控加工工艺分析3.1数控加工概述数控加工工艺在现在的发展中有了很大的变化，基本上来说它是与普通加工差不多，我们在设计过程中分析零件的数控加工工艺时，首先要遵循普通加工工艺基本原则，于此同时还必须要考虑数控加工本身的特点，如下：(1).数控

27、加工工艺远比普通机械加工工艺复杂 数控加工工艺的分析不但要考虑零件的工艺性和稳定性，还要选择好加工零件的定位基准、制定工艺路线，然后迅速的选择切削方法以及刀具。所以要分析他们的复杂程度必须知道数控加工工艺和普通加工工艺不同，会造成更多的影响因素，因此对数控编程迅速的综合分析是必要的，合理安排，之后进行加工工艺规程分析。在相同的时间面对的数控加工任务也可以不同，我们允许有多个数控加工工艺方案，这样从某些方面既可以选择以加工部位作为主导来安排工艺，也可以选择以加工刀具为主导。(2).数控加工工艺设计要有严密的条理性条理性是制约这数控加工的重要方面；在目前相对比较高竞速的工艺规程编制中，如果不认真的

28、分析零件的工艺性质是否进行热处理的加工工序，在后续的编制中将会发现条理性是相当重要的。(3).采用多坐标联动自动控制加工复杂表里面我们要很谨慎的面对复杂的表面或者特殊要求的表面，数控加工与普通加工都有自己的方法；特别是对于曲线和曲面的加工，数控机床经过筛选采用多轴联动，非常合理的,其加工质量和加工效率是无法做比较的。(4).采用先进的工艺装备数控加工中为了满足更多的一些要求，必须选择好需要的刀具和量具，这是在组合夹具中不可逃避的，同时这也是采用先进的工艺设备的硬性要求。(5).工序集中随着机床的不断更新，现代数控机床也改进了，有多种特点，例如精度高、刚性大。这两个特点在加工工艺中用的较多，因此

29、一次装夹可以完成多个表面的多种加工，不需要复杂的加紧方式，这样的选择同样能缩短加工时间，从而达到目的，节省经济。3.2数控加工工艺加工阶段的划分如果对零件的加工质量要求很多还较高时，我们选择一道工序就没有办法满足需要了，因此我们必须通过更多工序达到所需求的加工质量。细分成几个加工阶段至关重要。粗加工、半精加工、 精加工、光整加工，是机械加工的必经之路，这样也就很好地节约了加工成本和提高了效率。(1)粗加工阶段主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高其生产效率。 (2)半精加工阶段完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。 (3)精加工阶段保证各主要表面达到图样要求，其主要问题

30、是如何保证加工质量。 (4)光整加工阶段这是加工的最后一到工序，我们就知道了对于表面粗糙度要求很严格，必须达到规定的粗糙度才能算合格，这个阶段就是光整加工阶段。为了提高表面质量这个阶段的进行也是必要的，常用的加工方法有金刚车研磨、珩磨、超精加工还有抛光等。 划分加工阶段的原因： (1).保证加工质量。粗加工阶段，必须保证好加工质量，并不能因为加工余量大、切削力大、夹紧力大放弃了对其工艺的划分，在进行划分之后我们不难发现精加工这个阶段是很重要的，如果不及时的恢复期基本形状，将会影响它的加工精度。因此，必须需划分加工阶段，通过各个阶段的相互配合对加工有个深刻的理解。(2).合理使用设备。粗加工的要

31、求相对来分析是比较合理的，粗加工在划分加工阶段后，可避免以精干粗，从而可以正确的找到自己的方位，可以充分发挥机废的性能，使生命周期延长到最佳。 (3).便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合的更好。粗加工后要相继进行时效处理，主要目的是消除残余应力。 (4).有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼气孔等)。粗加工时就已经去除了加工表面的大部分余量，如果再发现了毛坯缺陷，应该做出及时的反应，防止继续加工造成工时的增加和成本的浪费。 3.3工序划分的原则 通过采用两种不同原则来完成工序的划分：工序集中原则和工序分散原则。(1).工序集中原则。工序集中原则在很大程度上包含了加工内容，是指在每道工序中

32、要尽可能多的包括加工内容，并不是一成不变的使加工时间变短，这样可能会适得其反。工序集中原则的优点很多，不得不让我们承认这样有利于采用高效的专用设备和数控机床，大幅度的提高生产效率；减少机床数量、进行很大的投资，将工序进行集中会很合适。(2).工序分散原则。加工工序分散的工艺结构相对比较简单，可以将一个工步分成好几个工步，但是达到的效果是一样的，没有太大的区别；更加合理的选择的切削用量，让我们在这样的条件下减少机动时间。增加了工时，这无疑不说明了一些因素都制约了工序分散。3.4工序划分的方法3.4.1 工序集中的划分原则由数控机床加工零件，通常按工序集中的原则划分，划分的方法有以下几种：(1).

33、按所使用刀具划分。我们可以用新的工艺把刀具完成作为一道工序，这种划分方法适用于工件的待加工表面较多的情形。(2).按工件安装次数划分。利用机械加工的特性以零件一次装夹，加入它能够完成的工艺过程，那我们必须让它自己作为一道工序。用一次装夹很快的完成了设计原装。(3).按粗精加工划分。我们在加工的时候难免会遇到零件的加工精度很高、刚度和变形都很大的零件，利用这些分析来划分工序时，先粗后精毫无疑问是最合适的加工顺序。(4).按加工部位划分。首先我们已经知道了待完成相同型面的那部分工艺过程，我们用它8 先做为一道工序。加工的时候利用对于加工表面多而且比较复杂的零件给出合理的设计方案，之后应合理安排数控

34、加工，通过研究热处理和辅助工序的顺序，将加工部位完好的搞定。3.4.2 机械加工工序顺序的安排原则 在安排加工顺序时一般应遵循以下原则： (1).先基准面后其它。我们在工艺课本上学会了加工顺序的原则：首先安排被选作精基准的表面加工，然后再以加工出的精基准为定位基准，这样的一个安排顺序是最合理的；完成后再进行各外圆面的精加工。 (2).先粗后精。这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。(3).先主后次。通过对零件的分析我们知道了主要表面上的加工一主要是工艺过程的主要内容，从此我们必须选择好加工顺序；因而在确定加工顺序时，第一考虑加工主要表面的工序安排，在差不多完事的情况下在来保证主要表面的加工精

35、度。(4).先面后孔这主要是针对箱体和支架类零件的加工。在我们不断进行设计的时候很难确定某一个工艺是对是错，一般这类零件不单包括平面，还有孔或孔系，经分析发现应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。3.5粗基准的选择(1)粗基准选择应当满足以下要求：a.保证各重要支承孔的加工余量均匀。b.保证装入箱体的零件与箱壁有一定的间隙。c.要求加工的工件最好保证位置精度，但是不能不考虑其稳定性。(2)选择原则如下：a.相互位置要求原则。不能以较高的未加工面为粗基准，这是防止不加工面与加工面的定位不太准确。b.加工余量合理分配原则。通过对所有加工面都分析好了之后，遇到都需要加工的

36、零件，我们就记住应该按加工余量最小的找正，这无疑子形式上不会导致一些不必要的后果。c.重要表面原则。首先要保证一些重要表面加工余量的要求，在分析后应选择重要表面作为粗基准。d.不重复使用原则。粗基准在没有加工之前，要保证其位置精度，在进行二次安装之后，相对位置有了不一样地方，因此一般不重复使用最为合适。e.便于工件装夹原则。便于装夹的原则是比较重要的一项原则，我们在设计的同时要保证空域面的相对配合，必须保证相对位置精度。这样能更好的对粗基准和精基准提供新的选择方向。3.6精基准的选择保证箱体的加工顺利完成，无非是保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。在误差允许的情况下，不会发生位置精度的

37、改变；同样的情况下基本上都能用统一的基准定位。这就说明了从变速箱箱体零件图分析可知，无论怎么选择定位基准，都会产生一定影响，下面就是精基准的选择原则：a.基准重合原则。我们通过分析选择设计基准作为定位基准，这个原则就是可以避免基准不重合误差。 b.基准统一原则。这个原则在加工的过程中很严格，特别是遇到在同一零件多道工序选用同一基准，在加工的过程中才是缩短其基本周期的应性原则，很好地减少了工时，以减少加工成本。c.自为基准原则。光整加工或精加工工序要求量小且均匀，因此可以选择加工表面自身作为基准。d.互为基准原则。通过分析工艺可以知道为使加工表面之间有较高的位置精度，这样加工可以在某个程度上造成

38、表面余量均匀，因而选择时可以多加考虑。e.便于装夹原则。3.7切削用量的选取一般步骤(1).背吃刀量的选择a.粗加工：根据工件的加工余量来确定，除精加工余量外能全部切除。余量最多可以达到十毫米左右。如果加工过程中切削余量较大了，就会造成工艺系统过无形之中导致了机床功率不足因此背吃刀量一定要慎重选择。b.半精加工或精加工：若加工余量较小，可一次切除，但也可多次进给以保证加工精度与表面质量。第一次背吃刀量一般为加工余量的2/3以上：半精加工（表面粗糙度为0.6-3.2um）时，背吃刀量为0.5-2.5mm；精加工（表面粗糙度为1.6-0.8um）时，背吃刀量为0.2-0.030um。(2).进给量

39、f的选择a.粗加工时一般工艺受工艺系统强度影响。b.半精加工和精加工时，最大进给量主要受加工表面粗糙度影响。c.进给量一般会按照表格选取。(3).切削速度v的确定a.在背吃刀量和进给量选定以后，我们可以根据机床要面对的弓箭的特性可在保证道具合理使用寿命的条件下，通过大量的计算方法确定。b.粗加工的背吃刀量和进给量均较大，选择速度时必须挑选较低的切削速度;精加工反之。c.加工材料的加工性较差时选择较低的切削速度。d.加工刀具的切削材料越好，切削速度的选择较高。因此硬质合金刀比高速钢的切削速度高。e.在确定精加工和半精加工时，应选择无积屑瘤毛坯。f.选择好临界速度，切削速度也会相应的选好。g.在某

40、个时间段必须保证锻件和薄壁件的切削速度，应选择较低的v。4 变速箱箱体加工工艺设计4.1变速箱箱体主要加工工序安排对于大批量生产的零件，我们按照工艺总是选则好新的加工路线；为了后续工序安排应遵循先面后孔和粗精分开的原则。对于我们要进行研究的变速箱箱体，按照完整的加工工艺路线和工艺标准，进行粗加工和精加工。需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，其实在这样的加工范围内必须保证好平行度和垂直度，然后再来加工端面。根据各螺纹孔的攻丝，因为切削力较小，因此我们可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。根据以上分析过程，现将变速箱箱体加工工艺路线确定如下：工序1：粗、精铣顶面，以

41、，支撑孔为粗基准，选用专用夹具。工序2：钻顶面定位销孔，绞、研磨。工序3：粗铣各加工面，分析清楚之后以顶面和两定位销为基准，经过筛选出来专用夹具进行下面的设计。工序4：粗铣左面两个凹槽。工序4：粗镗孔，两个支撑孔。工序5：检验。工序6：钻孔M6,M8,M24, 。工序7：半精铣，两个支撑孔端面及凹槽。工序8：半精镗，两个支撑孔。工序9：精镗，两个支撑孔。工序10：绞孔M6,M8,M24。工序11：攻螺纹。工序12：检验工序13：精铣，两个支撑孔端面及凹槽工序14：钻顶面孔M6，以左端面和任两孔为定位面。工序15：攻螺纹。工序16：铣斜面工序16：清洗。工序17：检验。4.2机械加工余量、工序尺

42、寸及毛坯变速箱箱体零件采用灰铸铁HT200铸造，HB170-220，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯铸造公差等级CT11。(1).顶面加工余量查铸造手册CT=4，RMA=1, 余量=CT/2+RMA,=3mm，顶面粗糙度6.3，可采用粗铣半精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣=2.3+0.7mm。(2).前面加工余量平面：查机械铸造手册CT=4，查处这个无机械加工要求，所以取：RMA=0, 加工余量=CT/2+RMA,=2mm，可参考粗铣加工，查机械加工工艺手册168页可得到：加工余量=粗铣=2mm。端面查寻：查铸造手册CT=4，RMA=0.5, 加工余量=CT/2+RMA

43、,=2.5mm，顶面的表面粗糙度Ra3.2，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣+精铣=1.1+0.7+0.7mm。(3).后面加工余量平面：查机械铸造手册CT=4，这个面无机械加工要求，故RMA=0, 加工余量=CT/2+RMA,=2mm，计算出相应的数据之后可采用粗铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣=2mm。端面：查铸造手册CT=4，RMA=0.5, 余量=CT/2+RMA,=2.5mm，顶面粗糙度3.2，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣+精铣=1.1+0.7+0.7mm。(4).右面加工余量平面：查铸造手册

44、CT=4，此面无机械加工要求，故RMA=0, 余量=CT/2+RMA,=2mm，可采用粗铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣=2mm。凸台：查铸造手册CT=2，此面无机械加工要求，故RMA=0, 余量=CT/2+RMA,=1mm，可采用粗铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣=1mm。端面：查铸造手册CT=4.4，RMA=1, 余量=CT/2+RMA,=3.2mm，顶面粗糙度3.2，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣+精铣=1.8+0.7+0.7mm。(5).左面加工余量 平面：查铸造手册CT=4.4， RMA=0.5, 余量=CT/2+RMA

45、,=2.7mm，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣+精铣=1.3+0.7+0.7mm。深凹槽：底面粗糙度要求3.2，侧面粗糙度就要求6.3，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量（12）=粗铣+半精铣+精铣=10.6+0.7+0.7mm。浅凹槽：底面粗糙度要求3.2，侧面粗糙度就要求3.2，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量（5）=粗铣+半精铣+精铣=3.6+0.7+0.7mm。(6).支撑孔的加工余量：查铸造手册CT=3.6， RMA=0.5, 余量=CT/2+2RMA,=3mm，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工

46、工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣+精铣=1.9+1+0.1mm。：查铸造手册CT=4.4， RMA=0.5, 余量=CT/2+2RMA,=4mm，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣+精铣=2.9+1+0.1mm。：查铸造手册CT=4.4， RMA=0.5, 余量=CT/2+2RMA,=4mm，可采用粗铣半精铣精铣加工，查机械加工工业手册可得到：余量=粗铣+半精铣+精铣=2.9+1+0.1mm。铸件毛坯的基本尺寸分别为：孔毛坯基本尺寸为：孔毛坯基本尺寸为：孔毛坯基本尺寸为：粗镗工序尺寸为；半精镗后尺寸即精镗后尺寸即即： : 粗镗工序尺寸为；半精镗后尺寸为，即精镗后尺寸为，即即：: 粗镗工序尺寸为；半精镗后尺寸为，即精镗后尺寸为，即即：(7).孔的余量定位销：查机械加工工业手册可采用钻孔+绞+磨=3.5+0.3+0.2mm查机械加工工业手册：M6-7H： 钻孔： 攻丝：M6-7H M8-7H： 钻孔： 粗绞： 攻丝：M8-7H ： 钻孔：M241.5-7H：钻孔： 粗绞： 攻丝： M241.5-7H 4.3切削用量的确定4.3.1 粗、精铣顶面 刀具：硬质合金刀 ，齿数=10(1).粗铣：切削深度a：a=2.