攀枝花学院本科毕业设计（论文） 绪论
1 绪论
1.1课题背景
解放汽车变速箱箱体端盖零件结构较复杂，其主要特点是平面多、孔多，孔的尺寸精度和相互位置精度要求高，端盖是构成解放汽车变速箱箱体的主要零件，也是箱体部件的基础零件，它的作用是让该部件内各有关零件（如轴、轴承、齿轮等）保持正确的相互位置，彼此按照一定的传动关系工作，所以，端盖零件的加工质量，直接影响汽车的性能和寿命。
本课题是解放汽车变速箱端盖加工及其工装设计,端盖零件加工属于典型零件加工,目前解放汽车的生产已有比较成熟的技术，则解放汽车变速箱端盖的加工技术也是比较成熟了。但由于端盖零件结构比较复杂,则加工工艺也相对复杂。解放汽车变速箱端盖采用先铸造成毛坯,然后经过时效处理后,再进行机加工。在机械加工过程中,一般采用先面后孔、先粗后精的加工路线，以保证其端盖零件的精度。
解放汽车变速箱端盖零件加工具有典型性,对于我们机械设计制造及其自动化专业的学生来说,通过这次毕业设计,不仅能够很好的复习、运用在四年里学习过的知识,而且还能让我们把各科知识统一起来,融会贯通.更全面的了解零件加工工艺过程和工装设计，学到更多的知识。
1.2箱体加工现状
目前,国内外对端盖零件的加工基本上还是采用先铸造后机加工的过程。 一般端盖零件的材料采用灰铸铁,灰铸铁具有容易成型、切削性能和抗振性能好、成本低等优点。采用材料编号为HT150-250铸铁,尤以HT200用得最广。毛坯的精度和加工余量应视生产批量而定。当单件小批量生产时,一般采用木模手工造型,其特点是毛坯的精度低、加工余量大;当成批量生产时,可采用金属模机器造型, 其特点是毛坯的精度高、加工余量小。在单件或小批量生产中,直径
大于50mm的孔或在成批生产中直径大于30mm的孔,一般都在毛坯上先铸造孔,以减轻机加工工作量和节约材料。
各种端盖的加工工艺过程虽然随着端盖结构、精度要求和生产批量的不同而有较大的差异,但也有相同的特点:主要是平面加工和孔系加工,所以在加工方法上有共同特点:结构形状都比较复杂、壁厚不均匀、加工精度不稳定。因而在安排工艺过程时,既要考虑到原则问题,也要考虑到共同的特点。
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 绪论
在端盖加工中,孔的加工比平面加工要困难得多,以孔为粗基准划线或成生产时以毛坯孔定位,先加工平面,再以平面为精基准加工孔。这样不仅可以保证孔的加工余量较为均匀,而且为孔的加工提供了稳定的精基准。因为端盖的结构形状比较复杂,主要表面的精度要求高,粗、精加工分开进行,可以减小由粗加工所造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响.有利于保证加工精度,还可以在粗加工时及时的发现毛坯内部的缩孔、气孔、夹砂等缺陷。以免浪费加工工时,并可合理利用机床.既提高粗加工机床的切削效率,又可以保护精密机床的精度。
端盖零件因结构复杂,壁厚不均匀,铸造时形成了较大的内应力,为了消除铸造内应力,以保证箱体加工精度的稳定性,在机械加工之前应对铸造毛坯进行一次人工时效处理,对于精度要求很高或形状特别复杂的箱体,在粗加工后还应安排一次人工时效处理,以减少粗加工所产生的内应力。
合理选择定位基准对加工精度和生产率的提高有很大的帮助 (1)粗基准的选择
a 在保证各加工面都有加工余量的前提下,应保证主要孔的加工余量均匀；
b 注意端盖的必要外形尺寸。
为了达到上述要求,通常是以端盖上的主要孔作为粗基准,当大量生产时,由于毛坯的精度较高,可直接用夹具以毛坯定位；在单件或小批量生产时,通常先以主要孔为划线基准,加工时根据划线找正,这样可以保证主要孔的加工余量均匀,同时其他加工表面的余量,也可以在划线是得到借正。
(2)精基准的选择
端盖零件的精基准选择,通常从基准统一的原则出发,使具有相互位置要求的大部分加工表面,尽可能用同一组定位基准,这样就可避免因基准转换过多而带来的积累误差,有利于保证端盖零件的主要表面的相互位置精度。
随着铸造技术的不断进步，铸件的铸造精度不断提高,这样不仅减少了机械加工余量,而且提高了生产率。加工精度和表面粗糙度等都有了很大的提高。
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 零件的分析
2 零件的分析
2.1零件的作用
题目给出的零件是解放汽车第二轴后球轴承盖。轴承盖的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证变速箱部件与发动机正确安装。因此汽车变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响汽车变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车轴承盖主要是实现汽车的变速，改变汽车的运动速度。汽车变速箱箱体零件的顶面用以安装变速箱盖，前后端面支承孔?120mm、?80mm用以安装传动轴，实现其变速功能。
2.2零件的工艺分析
由汽车后球轴承盖零件图可知。汽车后球轴承盖是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有三个平面需要进行加工。包括上平面和底面，以及圆柱面上主要加工孔的加工平面。因此可将其分为三组组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。 现分析如下：
（1）、以顶面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶面端面的车削加工；?60?0.2mm孔的车削加工；Tr60?5LH的螺孔加工；4??10.8mm的工艺孔加工。其中?60?0.2mm孔有表面粗糙度要求为Ra6.3?m，4个孔均有位置度要求为?0.2mm。
（2）、以底面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：端面的车削加工，1个?120?0.14mm和1个?126.5?0.53mm孔的加工；尺寸为?126.5?0.53mm孔与
?0.14底面的距离为3?0.12mm；尺寸为?120mm孔与底面的距离为6.4?0.1mm。其中端
?0.14面有表面粗糙度要求为Ra6.3?m，尺寸为?120mm孔的粗糙度为Ra6.3?m，尺
寸为?126.5?0.53mm孔的粗糙度要求为Ra12.8?m
（3）、以圆柱面为主要加工平面的加工面。这一组加工表面包括：尺寸为
?24?0.045mm孔和尺寸为?8?0.058mm孔；以及尺寸为?20mm的沉头孔；此加工平面孔与锥孔外锪尺寸分别为?16mm与?35mm的沉头孔，其中尺寸为孔的表面粗糙度要求为Ra6.3?m；尺寸为?8?0.058mm孔的表面粗糙度要
上还需要加工M6?2mm，深度为尺寸16mm的锥孔；此外，还需要在尺寸为
?24?24?0.045?0.045mmmm求为Ra12.8?m；两沉头孔表面的粗糙度要求为Ra12.8?m的两侧。
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 零件的分析
2.3轴承盖加工的安排
由以上分析可知。该轴承盖零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于汽车轴承盖来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。
由于汽车轴承盖的生产量很大。怎样满足生产率要求也是轴承盖加工过程中的主要考虑因素。
2.3.1孔和平面的加工顺序
缸盖类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工轴承盖上的基准平面与平面上的基准孔，以基准平面和基准孔定位加工其他平面。然后再加工圆柱面上的孔系。汽车轴承盖的加工自然应遵循这个原则。这是因为T2面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。
汽车轴承盖零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
2.3.2孔系加工方案选择
汽车轴承盖孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。
根据汽车变速箱箱体零件图所示的变速箱箱体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。
(1)用镗模法镗孔
在大批量生产中，汽车变速箱箱体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。
采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。
(2)深孔的加工
由于工件的深孔?8?0.058mm与?24?0.045mm孔有同轴度要求，所以这里深孔
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攀枝花学院本科毕业设计（论文） 零件的分析 ?8?0.058mm的加工则比较棘手，经过查阅相关资料，得出一个最终方案，即在加工
完孔?24?0.045mm后，将加长钻套装在工件上，然后再钻孔，则能保证深孔?8?0.058mm与孔?24?0.045mm的同轴度要求，同样，当铰孔?8?0.058mm时，也是将铰套装在工件上。只有这样，才能满足生产要求。
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