汽车变速箱体孔加工专用机床设计（后端面）.doc

1、摘要：组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。汽车变速箱体有前后两个端面需要进行孔加工，为了提高效率，我们采用双面钻孔组合机床对它们同时进行加工。双面钻孔组合机床是针对在工件两相对表面进行钻孔加工而设计的一种高效自动化专用加工设备。本书为EQ-140汽车变速箱后端面钻孔组合机床设计说明书，着重介绍了变速箱体后端面钻孔专用组合机床设计过程，包括总体方案的制定，组合机床工序图、加工示意图、尺寸联系图及生产率计算卡的绘制（即三图一卡），多轴箱传动与结构的设计以及夹具的设计及液压原理图和PLC控制图的设计。 关键词：组合机床, 设计Abstrac

2、t: The modular machine is based on currency component, though depending on a few specialty component. It is a machine that can produce one or several kinds of workpieces at a pre-determined procedures for the processing. A Gearbox of automobile has two Face the to be drilled, in order to improve eff

3、iciency, We use a double-drilling machine on their portfolio while processing. The book is the design brochure for the back end of EQ-140 automobile gearbox.It emphasizes on the design of the machine, including the development of the overall program, modular machine processes map, processing sketch

4、map , the contacting size diagram and the calculation card about the rate of production (that is three maps one card), the transmission of more axleboxes and structural design and fixture design for machine tool and the hydraulic diagram and PLC control chart design. Key words: modular machine, desi

5、gn目 录序言2第一章 组合机床概述3第二章 组合机床总体设计4 2.1 组合机床方案的制定2.2 确定切削用量及选择刀具2.3组合机床总体设计三图一卡第三章 多轴箱设计10 3.1 概述3.2多轴箱的设计步骤和内容第四章 夹具设计14第五章 液压原理和PLC控制图的绘制15第六章 心得体会及参考文献16 序 言 变速箱是汽车、拖拉机传动系统的主要部件，由变速传动机构和操纵机构组成。它的功用是：1.改变发动机与驱动轴的传动比，使汽车、拖拉机变速以适应经常变化的行驶条件，保证发动机在功率较高而耗油较低的状况下工作；2.在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车、拖拉机能倒向行驶；3.必要时中断传动，如

6、在启动、怠速、换档等情况下都需切断发动机与驱动轮间的动力传递。变速箱体是变速箱总成的主要零件，其主要作用是支承各传动轴，是典型的箱体类零件，其主要加工面有：轴承孔系及其端面、平面、螺纹连接及销孔等。由于变速箱体结构复杂，刚性较差，加工精度要求高，特别是孔间距、孔与平面的垂直度、孔中心线间的平行度等较难保证；因此，工序的安排与加工方法的选择是保证精度的关键。本次主要介绍的是变速箱体前后面孔加工组合机床的设计过程。首先需有一个总体方案，是保证加工精度的前提；其次，通过选用标准通用件，需考虑到机床的经济性和满足加工时所需的功率、切削力等；然后，是多轴箱传动和结构的设计，多轴箱的传动系统的设计直接影响

7、主轴转速大小和功率的传递效率，因此关系到孔的加工精度和生产效率，是设计过程中最重要的一部分。汽车变速箱体有前后两个端面需要进行孔加工，为了提高效率，我们采用双面钻孔组合机床对它们同时进行加工。双面钻孔组合机床是针对在工件两相对表面进行钻孔加工而设计的一种高效自动化专用加工设备，其基本结构是：两个动力滑台对面布置，安装在标准侧底座上，刀具电动机固定在滑台上，中间底座上装有工件定位、夹紧装置。该双面钻孔组合机床采用电动机驱动和液压系统驱动相结合的驱动方式，其控制过程是典型的顺序控制，若采用可编程控制器（PLC）来构成其电气控制系统,则电气系统具有体积小、维修量少、工作可靠、操作简单并能适应控制要求

8、等优点。双面钻孔组合机床由动力滑台提供进给运动,电动机拖动主轴箱的刀具主轴提供切削主运动,机床的动力滑台和工件定位、夹紧装置均由液压系统驱动。毕业设计是同学们在学完大学所有课程之后进行的，是一次很有必要的综合性实践活动。它有利于我们对理论知识的巩固和更深一层次的了解，同时对我们的实践能力和创新能力也是一次强有力的考验和锻炼。第一章组合机床概述1、组合机床特点组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。它能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时进行加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，随着组合机

9、床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。组合机床所用的通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化、通用化原则设计、制造的组合机床基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床设计应根据机床性能要求配套液压、气压和电控等系统。组合机床与通用机床、其它专用机床相比，有以下特点： 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零部件总量的70%到80%，因此设计和制造周期短，经济效益好。 由于组合机床采用多刀加工，机床自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。 组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，它与一般专用机床相比，其结

10、构稳定，工作可靠，使用和维修方便。 组合机床加工工件，由于采用专用夹具、组合刀具和导向装置等，产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。 组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模和自动化生产需要。2、组合机床通用部件 组合机床常用的通用部件有：1、动力部件动力部件主要有四种： 主运动动力部件用来实现组合机床的切削运动，例如刀具的回转运动。动力箱：1TD12-1TD25,适用小型组合机床；1TD32-1TD80，适用大型组合机床。多轴箱；主轴固定动力箱，主轴可调动力箱。 进给运动部件实现刀具的进给运动液压滑台：1HY系列液压滑台，1HYA系列长台面型液压滑台，1HYS系列液压

11、十字滑台。 既能实现主运动又能实现进给运动的部件。动力头：1LHJB系列机械滑套式动力头，1LXJB系列箱体移动式机械动力头，LHF系列风动动力头，1LZY系列多轴转塔动力头。2、输送部件输送部件是将工件由一个工位输送到另一个工位的部件：1AHY系列液压回转工作台，1HYA系列长台面型液压滑台。3、支承部件支承部件是可用来安装组合机床的其它部件，它包括1CC系列滑台侧底座，1CD系列立柱侧底座，1CL系列立柱，1CLb系列立柱及中间底座等。4、控制部件控制部件用来控制组合机床自动循环。例如数控装置，行程控制挡铁等。5、辅助部件除上述部件之外的部件称辅助部件，主要指用于润滑、冷却和排屑等部件。第

12、二章 组合机床总体设计2.1 组合机床方案的制定2.1.1 制定工艺方案1、 变速箱体的主要技术要求：变速箱体前、后端面上110H7/100H7同轴孔为一（输入）、二（输出）轴轴承孔。轴承孔是用来安装轴承的，所以其尺寸误差和几何形状误差会使轴承与孔的配合不良，轴承孔的尺寸公差等级为IT7，轴承孔的几何形状精度除作特殊规定外，一般都在尺寸公差范围内。变速箱体轴承孔中心线间的平行度与齿轮传动精度及齿宽等因素有关，其误差大小直接影响齿轮的啮合质量和变速箱的正常工作。变速箱体的孔中心线平行。变速箱体上轴承孔的中心距公差由齿轮传动中心距标准公差所规定，公差大小会引起齿轮的侧隙过大或做无侧隙啮合，甚至咬死

13、。变速箱体的中心距公差等级一般取IT9-IT10。同一轴线上各孔的同轴度误差及轴承孔中心线对所在面的垂直度误差，使轴和轴承装到箱体上产生歪斜，使输出轴上的齿轮与后桥内的驱动齿轮不能很好啮合，同时也使温度升高，加剧轴承磨损。变速箱体上孔与面的垂直度公差等级一般取IT8。变速箱体材料为HT150，其上主要支承孔（四对）在铸造时铸出。箱体硬度为HBS163-229。生产纲领是年产10万件，两班制工作，车间气源压力为0.60.8Mpa。2 、变速箱体的加工方法由于变速箱体结构复杂，刚性较差，加工精度要求高，因此，安排与加工方法的选择是保证精度的关键。变速箱体加工采取先加工平面，后加工轴承孔的顺序。从确

14、保加工精度出发变速箱体加工应选孔为粗基准加工基准平面，而后以基准平面定位加工其他平面，然后以平面定位加工孔系。为保证变速箱体上孔与孔、孔与面之间较高的位置精度，加工应遵循“基准统一”原则来选择精基准，还有利于减少夹具设计与制造工作，降低成本。EQ-140汽车变速箱体以顶平面及其上两个12H8工艺孔为精基准，可使全线基准统一。3、 变速箱体加工主要工序安排 根据“基准先行、先主后次、先面后孔和先粗后精”的原则，变速箱体加工工序安排如下:05粗精铣上盖结合面10上、下料，在上结合面上钻孔、铰孔、攻丝15粗铣前后端面20前后端面钻孔，孔深检查25工件回转90，两侧窗口面钻孔及检查30粗铣倒档孔内端面

15、35粗镗前后端面轴承孔、扩倒档孔40铰取力窗口面上定位孔45精镗前后端面轴承孔、铰倒档孔50精铣两侧窗口面55前、后端面螺孔攻丝60精铣倒档轴孔内端面65两侧窗口面螺孔攻丝70精铣前后端面75清洗80检查2.1.2确定机床配置型式本次设计的组合机床为20序：前后端面8.5、26、17孔的专用钻孔组合机床。以零件顶平面及其上两个12H8工艺孔为定位基准，通过气压夹紧，气缸在工件顶面夹压，前后端面同时钻孔。前端面8.5孔10个，26孔1个；后端面8.5孔8个，17孔4个。本次可采用单工位双面组合机床，利用多轴箱从前后两面对工件同时加工。可达到的加工精度很高。2.2 确定切削用量及选择刀具2.2.1 选择切削用量在多数情况下，组合机床为多轴、多刀、多工位同时加工。因此，所选切削用量，根据经验应比一般万能机床单刀加工低30%左右。