汽車變速箱箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計（全套含CAD圖紙）
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畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文)參 考 文 獻 譯 文
畢業(yè)設(shè)計(論文)參考文獻譯文
學(xué)生姓名： 任東方
系 別： 機械工程系
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級： T913-1
學(xué) 號: 20090130130
譯文出處：<> （節(jié)選）
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第6章 傳統(tǒng)制造系統(tǒng)
制造企業(yè)在二十一世紀遇到了由于不斷增長的競爭力和全球化進程而引起的頻繁增長的挑戰(zhàn)和不可預(yù)測的市場規(guī)則。這些包括快速推出新產(chǎn)品，不斷變化的產(chǎn)品需求和政府法規(guī)的改變。為了保持自己的競爭優(yōu)勢，很多公司不得不使用不僅能提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率而且能夠迅速應(yīng)對市場壓力和滿足顧客不斷變化的需求的制造系統(tǒng)。大多數(shù)在上世紀八十年代設(shè)計的傳統(tǒng)制造系統(tǒng)能夠應(yīng)對這些新的要求嗎？
6.1 制造系統(tǒng)
一個制造系統(tǒng)被定義為在原材料上綜合執(zhí)行一系列可控制，可重復(fù)操作的生產(chǎn)設(shè)備的集合，這改變了材料來實現(xiàn)所需的最終形式或者去組裝最終產(chǎn)品（如圖6.1）。裝配系統(tǒng)和加工系統(tǒng)是特定的制造系統(tǒng)。在制造系統(tǒng)中的每一步操作都是由機器完成，這些切削工具從要么是從大的設(shè)備制造企業(yè)，要么從工具制造商或得。在裝配系統(tǒng)中，這些操作可能是被機器人或者人或者是機器人和人共同執(zhí)行了。
例如機械制造設(shè)備包括制造用的銑床、車床、鉆床，組裝用的機器人和焊接機，金屬成型用的輥壓機，金屬切削和熱處理用的激光設(shè)備，塑料制造用的注射成型機等等。加工系統(tǒng)通常去除表面材料，以或得加工完成或者更加精細的狀態(tài)。例如制造的機械零部件有發(fā)動機缸體、泵殼體和壓縮機。組裝系統(tǒng)用來把部件組裝到一起，以或得加工完成的產(chǎn)品。例如各種被給定的零部件和子系統(tǒng)被用來組裝計算機或者汽車?；瘜W(xué)制造業(yè)運用復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)去制造產(chǎn)品，例如藥品和半導(dǎo)體晶片。
當(dāng)制造復(fù)雜的產(chǎn)品是，需要許多制造工藝過程。例如，一個加工系統(tǒng)將獲得一個被粗加工的變速箱箱體作為輸入，以加工完的孔系、銑削表面作為輸出。加工完成的殼體將被送到組裝生產(chǎn)線和各種齒輪、軸以及其他的附件一起組裝成變速箱。組裝好的變速箱又被送到汽車整車裝配線去組裝到車輛上。
多級制造系統(tǒng)：對于中級和高級質(zhì)量的產(chǎn)品制造系統(tǒng)是由多級組合而成的，每一級都包含一個執(zhí)行一系列給定操作的設(shè)備。當(dāng)這一級操作完成后，和部分操作完成的部件就被送到下一級，繼續(xù)執(zhí)行所需的操作直至產(chǎn)品加工完成。多級制造系統(tǒng)可能用于加工，也可能用于裝配或者半導(dǎo)體制造，或者造紙等。
多級制造系統(tǒng)可以配置成很多不同的方式，依據(jù)制造裝備的布置形式和零部件在制造裝備（材料輔助傳送系統(tǒng)，例如傳送帶或者吊掛的傳送機構(gòu)）間的傳送方式。很多制造系統(tǒng)都被安排成連續(xù)的，串行的生產(chǎn)線，正如上圖6.2所示。串行生產(chǎn)線在很多企業(yè)非常常見。當(dāng)大量產(chǎn)品需要生產(chǎn)或者一系列操作需要大量時間去完成，多級機器或者是組裝單元也許被安裝到現(xiàn)場去完成相同的操作。
6.2 生產(chǎn)復(fù)雜的產(chǎn)品
在這部分，我將呈現(xiàn)兩個復(fù)雜產(chǎn)品的制造流程。兩個案例都包含多個制造工藝過程，這些過程都必須同步，以避免生產(chǎn)操作過程中大量的庫存。
6.2.1 生產(chǎn)汽車
你的汽車或者卡車是普通人買的最復(fù)雜的產(chǎn)品。它遠比你買的計算機和電視機復(fù)雜，汽車的生產(chǎn)過程是在多層面上和需要廣泛的制造業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識：沖壓、鑄造、注射成型、焊接、機械加工和裝配，如圖6.3所示。
汽車產(chǎn)品從沖壓車間開始，薄鋼板被放入大量的壓力機通過金屬模具沖壓成型，組成汽車的面板。大量面板被運送到汽車車身自動組裝車間，由焊接機器人把這些面板組裝起來，構(gòu)成汽車的整體外形，這就是所謂的白車身。同時，車門在另外一個車間也被沖壓成型并且被運送到車身組裝車間由人工裝配到白車身上。然后汽車車身被送上一條由機器人執(zhí)行噴涂上漆任務(wù)的移動噴涂線上。
與車身制造同步，動力車間也同時制造主要的驅(qū)動部件：發(fā)動機缸體、汽缸蓋。曲軸和機加工變速箱。部件的機械加工原材料來源于鑄造車間。動力車間主要使用的高靜度的加工設(shè)備都是按照多級制造系統(tǒng)（通常每個系統(tǒng)50到100臺機器）安排的，并且檢測設(shè)備測量加工零件的精度達到了10um。動力車間在汽車工業(yè)是最昂貴的車間，目前比組裝車間要貴得多。和主要的動力組件并行生產(chǎn)的還有一級供應(yīng)商提供制造的動力組件，如活塞。這些組件和電線、油管、傳動帶等在動力組裝部門一起被裝配到汽缸體中。
同時，別的一級供應(yīng)商制造了整個前儀表板的組裝半成品包括空調(diào)和溫度控制器，音頻系統(tǒng)、安全氣囊、儀表等。這些半成品組件由二級供應(yīng)商提供給一級供應(yīng)商。別的以及供應(yīng)商制造座椅，排氣系統(tǒng)等。
車殼涂裝后被送到組裝車間。一個典型的組裝車間由三部分組成：修配、地盤組裝和最終裝配。汽車進入修配移動平臺，每一輛車有一個獨立的平臺，運送者一輛接一輛的車。修配是一個手工集中的組裝過程；工人成組安排在緩慢移動的裝配線旁，裝配大量的車內(nèi)配件，例如半成品和轉(zhuǎn)向柱，擋風(fēng)玻璃、燈具、保險杠和外邊的裝飾嵌條。每組工人對一定量約50秒的工作任務(wù)負責(zé)。他們一整天重復(fù)著這樣的工作。要強調(diào)的是相當(dāng)復(fù)雜的半成品從一級供應(yīng)商那作為一個子裝配系統(tǒng)運送過來，在一個工作循環(huán)大約五十秒要被裝配到汽車上。
緊接著，底盤裝配完成。在底盤裝配中，汽車的下部分被裝配到一起。這些把整個動力系統(tǒng)包括所有預(yù)裝的動力部件和排氣系統(tǒng)組件裝配到汽車上的直線循環(huán)裝配線又一次不到50秒。最后，汽車移動到最后的總裝部分，裝配車輪以及添加各種燃油、機油和制動液。發(fā)動機啟動后，汽車依靠自身的動力駛出裝配線，大約每分鐘裝配完一輛車。
6.2.2 電器制造
6.3 二十世紀末的工藝現(xiàn)狀
多級制造系統(tǒng)是通過很多機器或者經(jīng)由材料運輸機械的組裝單元組成的。傳送裝置也許是吊掛輸送機構(gòu)，傳送帶或者是自動導(dǎo)引小車。這些機器也許被安排成固定的操作形式，或者柔性的形式例如裝配系統(tǒng)中的機器人，在或者是由計算機程序控制的數(shù)控加工工具。數(shù)控中心是非常通用化的設(shè)備，可以很容易地用于銑削、車削、鉆孔、磨削、刨削、激光加工等。
被認為是真正意義上的制造系統(tǒng)，至少生產(chǎn)線上關(guān)鍵部位的加工可以通過由計算機控制和同步的監(jiān)控中心控制。在二十世紀最常見的最有效的制造系統(tǒng)類型是專用生產(chǎn)線和柔性生產(chǎn)線。很多制造企業(yè)組合專用生產(chǎn)線和柔性生產(chǎn)線去生產(chǎn)他們的產(chǎn)品。這種方法有了改進，因為兩種方法本身來說能夠充分滿足不斷擴張的全球化經(jīng)濟高速發(fā)展的挑戰(zhàn)需求和顧客的口味，同時滿足低價錢。
6.3.1 專用生產(chǎn)線
專用生產(chǎn)線也即傳送線，它被設(shè)計于大批量生產(chǎn)一種產(chǎn)品。專用生產(chǎn)線是基于一組相對簡單的機床被連續(xù)地安排在一條生產(chǎn)線上，被加工的部件同步的從一臺機器移動到另一臺機器上。當(dāng)大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)時，高效的專用生產(chǎn)線的經(jīng)濟效益很好。
例如一個專用生產(chǎn)線由十臺專用機器組成，如圖6.5所示。這個系統(tǒng)被建成，用于生產(chǎn)一個部件。一個執(zhí)行器裝上毛坯卸下加工完的零件。零件沿著傳送帶移動，并且在每一個工作站停止，等待被加工。有些工作站，幾個加工工具同時加工零件。有兩個工作站在圖6.5中甚至同時加工零件的兩個面。專用生產(chǎn)線控制是由固定自動線完成的，它不能被改變。這種生產(chǎn)線有很多大批量的可互換的部件。一旦就位，專用生產(chǎn)線重復(fù)的工作并且適合于大批量的通用部件高效生產(chǎn)。
每一個加工單元或者機床在專用生產(chǎn)線上執(zhí)行著一系列簡單的不可改變的操作。特別是多軸刀具在一個固定的平面上一次鉆孔多個和攻絲。這些類型的孔只適合一定的幾何形狀，如圖6.6所示。
專用生產(chǎn)線的一個基本特征是大批量生產(chǎn)制造。真正的大規(guī)模生產(chǎn)模式，正是由于產(chǎn)量高，價格相對較低。一旦就位，專用生產(chǎn)線以一個恒定的節(jié)拍大量生產(chǎn)高質(zhì)量的零件。但是，隨著全球化高速增長的競爭壓力，對于特殊零部件的需求可以很廣泛。當(dāng)專用生產(chǎn)線沒有全負荷工作時，情況總是在發(fā)生著變化，并且當(dāng)這發(fā)生時，每個零件的生產(chǎn)價格非常高。
例如，一個專用生產(chǎn)線可以每30秒生產(chǎn)一臺發(fā)動機缸體。只要專用生產(chǎn)線工作在它的額定容量，他就可以以非常有誘惑力的成本生產(chǎn)零件。但是，如果發(fā)動機以每30秒每臺的速率生產(chǎn)的話，顯而易見，他們也同樣被組裝到相應(yīng)數(shù)量的汽車上，以每30秒一輛車的速度被賣掉。如果車子不能以每30秒一輛的速度被賣掉的話將會發(fā)生什么樣的情況呢？顯然，所需的生產(chǎn)效率被壓縮了，也就是每三分鐘一輛。當(dāng)這種情況發(fā)生時，專用生產(chǎn)線就未被充分利用，失去了規(guī)模經(jīng)濟。每件產(chǎn)品的價格變得更高。事實上，由于不斷增長的市場波動和激烈的競爭，專用生產(chǎn)線越來越未被充分利用。1998年意大利的一份報道顯示歐洲汽車制造企業(yè)專用生產(chǎn)線的平均利用率僅為53%。一個普遍的低利用率的原因是在推出新產(chǎn)品階段或者在產(chǎn)品生命周期即將結(jié)束時，零件需求量很少，大大低于最優(yōu)量。但是由于全球化競爭激烈，甚至到達了成熟階段也經(jīng)常不能滿足生產(chǎn)線設(shè)計時預(yù)期的產(chǎn)量，
另一種極端情況是，當(dāng)需求高于專用生產(chǎn)線設(shè)計容量時。如果產(chǎn)品的流行超過所有的市場預(yù)測或者是現(xiàn)存的產(chǎn)品找到新的用戶時，專用生產(chǎn)線無法對市場迅速做出反應(yīng)，導(dǎo)致銷售損失。
如果市場對產(chǎn)品的需求快速增長，專用生產(chǎn)線的固定容量不允許制造商抓住機遇，銷售更多的產(chǎn)品。這將導(dǎo)致潛在銷售的巨大損失而且事實上承擔(dān)比未用的容量更大的經(jīng)濟損失。
在全球化時代專用生產(chǎn)線的主要缺點是這些生產(chǎn)線不能設(shè)計成可變的，因此不能夠容易地轉(zhuǎn)向新產(chǎn)品的生產(chǎn)。在全球化時代，產(chǎn)品的生命周期隨著競爭產(chǎn)品被越來越快地引入而變得越來越短。這些都使得專用生產(chǎn)線的組裝不經(jīng)濟，并且因此它們很快在制造企業(yè)消失。
6.3.2 柔性制造系統(tǒng)
正如我們所說，專用生產(chǎn)線覆蓋了大批量、少變化的工作，而獨立工作的數(shù)控機床適合于另一端范圍變化的中小批量，多變的產(chǎn)品生產(chǎn)。中間范圍的被柔性制造系統(tǒng)和殼蟲結(jié)構(gòu)的制造系統(tǒng)所占據(jù)。柔性制造系統(tǒng)被定義為：一個集成的制造單元，例如數(shù)控機床，由自動化材料處理系統(tǒng)聯(lián)系在一起，它的操作完全由監(jiān)控計算機控制。
柔性制造系統(tǒng)的歷史：
6.3.3 這是一個純粹的平行的柔性生產(chǎn)線嗎？
這是一個普遍的設(shè)想，柔性制造系統(tǒng)應(yīng)該能夠勝任任何零件或者任何混合零件以任意序列的方式制造。但是僅僅只有平行的柔性制造系統(tǒng)能夠高效地滿足這些要求而不失去時間是由于處理工藝過程時間平衡的問題。然而一個純粹的平行的柔性制造系統(tǒng)，不是為多級操作而設(shè)計的；它相當(dāng)于一組數(shù)控機床被平行地安排在一起生產(chǎn)整個零件。
這些平行的配置提供了瞬間靈活和高效生產(chǎn)各種零件或產(chǎn)品的可能。平行的柔性制造可能被航空航天和光電子機械工業(yè)所運用。
然而，極大地增加了數(shù)量的數(shù)控機床并聯(lián)在一起,創(chuàng)建一個反向的規(guī)模經(jīng)濟系統(tǒng)。首先，每一臺數(shù)控機床必須包含整套完整的工具去生產(chǎn)所有的零件，盡管每次只有一個工具在加工，這意味著非常昂貴的工具閑置著等待被運用。其次，大量的加工工具必須隨附著每臺數(shù)控機床，這增加了每臺機床的成本。這兩點被放大了，當(dāng)機器生產(chǎn)幾個不同的零件時，各個零件需要他們各自不同的切削工具。
未使用的機器功率同樣是一個支付成本的問題。一些操作需要大馬力，然而在別的一些不需要的情況下卻浪費了（例如鑄件鉆孔需要低的功率）。一個額外的成本因素是每一臺數(shù)控機床必須被設(shè)計成在大范圍內(nèi)運動且適合于加工最大最復(fù)雜的零件。這四個（大量的工具、大型工具手冊、大功率、機器的幾何形狀）原因增加了每臺數(shù)控機床的價格，因此整個并行柔性制造系統(tǒng)的價格變得很高。
并行柔性制造系統(tǒng)研究分析表明：在1996年芝加哥國際機械工具展覽會上，Makino展示了一整套通用公司加工發(fā)動機缸體的機械加工工具和五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心。自從首次機械加工展覽后，半加工狀態(tài)的箱體被自動取出機床，被一個特殊的機械手旋轉(zhuǎn)90度或者180度，然后送回機床工作臺繼續(xù)加工。Makino的工作人員在展廳告訴我，通用公司購買了96臺五軸聯(lián)動機床，被安裝到純粹的并行的通用公司的生產(chǎn)車間。他說，每一臺能夠以同樣的方式加工整臺發(fā)動機缸體或者整個汽缸蓋（除了直列孔的加工）的機器被展示在國際機械加工工具展覽會上。
這96臺機床被安裝到通用公司的發(fā)動機車間加工某一型號的六缸發(fā)動機的缸體和缸蓋。這個加工系統(tǒng)在1998年初被投入生產(chǎn)，并且有每天精確生產(chǎn)600臺發(fā)動機的能力。然而，這些機床并沒有按Makino的人在國際機械工具展覽會上聲稱地那樣，純粹的按并行構(gòu)架安裝。通用推斷通過一臺數(shù)控機床獨立加工發(fā)送機缸體或缸蓋并不適用他們的生產(chǎn)。首先，零件要被固定在某處，然后一次安裝夾緊，任何一個面都不能移動。
一個機床用一個特別簡單的專用機械手完成兩步工作的轉(zhuǎn)換同樣不切實際。事實上，它通常不可能獲得要求的位置精度。盡管發(fā)動機缸體或者缸蓋最少的安裝加工工位也至少是兩個，這仍然只有在發(fā)動機裝配和機械加工同時進行才可能達到要求。但是加工和裝配在同一個工位非常不切實際而且很危險，因為在裝配之前必須找到一種不接觸部件并且能夠清洗的方法。
而且，當(dāng)一個復(fù)雜的部件機械加工時，別的操作必須按部就搬。就拿汽缸蓋為例，加工氣門座套之前必須壓入一個金屬粉末冶金制造的氣門座。但是機加工氣門座自身只有在它被壓入正確的位置后才能完成加工。這就意味著汽缸蓋必須從機床上取下來嵌入氣門座，然后放回機床繼續(xù)加工氣門。
由于所有這些原因，通用公司的汽缸機械加工系統(tǒng)被安裝在六條平行線上，每條生產(chǎn)線上有八臺機床運轉(zhuǎn)，加工八個不同的工位。這個系統(tǒng)包含48臺Makino的機床。通用公司運行這個系統(tǒng)，在這些平行的生產(chǎn)線上交叉或者不交叉。然而當(dāng)交叉允許的時候，生產(chǎn)量極大地增加了。發(fā)動機缸體的機械加工系統(tǒng)由一個相似的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)一個復(fù)雜的零件有多個面加工的時候，一個純粹的平行的數(shù)控加工中心是絕對不實用的。通用公司生產(chǎn)這些發(fā)動機缸體及缸蓋產(chǎn)品直至2002年這些產(chǎn)品被淘汰。
總之，無論是否按照平行生產(chǎn)線安排，柔性制造系統(tǒng)非常昂貴。他們昂貴有以下幾個原因；尤其是因為設(shè)備具有一般的柔性特征，維護和保養(yǎng)費用很高。公司有時購買比他們實際需要的功能更多的設(shè)備，這些而外的功能卻沒有被充分利用，在這個意義上來說設(shè)備也很昂貴。然而由于近年來數(shù)控加工中心的價格有了很大幅度的降價，為了提高零件的加工質(zhì)量，柔性制造設(shè)備仍然是一個不錯的選擇。
譯 文 要 求
1、 外文翻譯一律采用計算機錄入，用A4紙打印輸出。
2、 譯文內(nèi)容必須與課題(或?qū)I(yè)內(nèi)容)相聯(lián)系，并需注明詳細出處。
3、 外文翻譯3000-5000漢字,要求見《畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)工作條例》；外文參考資料閱讀量至少3篇以上。
4、 譯文應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計前八周內(nèi)完成，并附上英文原件一起裝訂。
(本頁作為封底)
導(dǎo)師評語(應(yīng)根據(jù)學(xué)?！白g文要求”,對學(xué)生譯文翻譯的準(zhǔn)確性、翻譯數(shù)量以及譯文的文字表述情況等作具體的評價。)
指導(dǎo)教師：
2013年3月30日
畢業(yè)設(shè)計(論文)中期報告（學(xué)生用表）
姓名
任東方
學(xué)號
20090130130
專業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
院系
機械工程系
論文(設(shè)計)題目
汽車變速箱箱體加工工藝及銑平面夾具設(shè)計
校內(nèi)指導(dǎo)教師
王永泉
校內(nèi)指導(dǎo)教師
任柏林
開題報告(打√)
外文翻譯(打√)
工作進度(打√)
是否上交(√) 是否批改(√)
是否上交(√) 是否批改(√)
超前( ) 正常(√) 滯后( )
學(xué)生填寫
課題簡介：本課題源于工廠實際，針對目前汽車零部件的大批量規(guī)?；笾贫ㄆ浼庸すに囈?guī)程，完成生產(chǎn)線設(shè)計及相應(yīng)的刀、夾、量具設(shè)計等。變速箱箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工特征數(shù)量多，且其加工工藝典型，比較適合機械類本科生畢業(yè)設(shè)計選題?？紤]到工作量的合理安排，擬選擇“變速箱箱體加工工藝及銑平面夾具設(shè)計”部分作為本次畢業(yè)設(shè)計全部內(nèi)容，該部分內(nèi)容相對完整，且具代表性。
按照任務(wù)書應(yīng)完成的工作內(nèi)容與進展情況（文獻資料查閱、課題調(diào)研與實習(xí)、開題報告、外文翻譯、課題研究與設(shè)計、實施等）：查閱了國內(nèi)外機械制造領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r及前沿課題；去變速箱廠參觀實習(xí)，了解了變速箱的基本工藝過程；通過查閱相關(guān)資料及手冊，撰寫了開題報告以及外文文獻翻譯；目前已經(jīng)繪制出箱體的二維工程圖，建立了箱體的三維模型，同時也確定了箱體的毛坯尺寸，繪制出了毛坯圖；確定了箱體機械加工工藝過程的兩種方案以及個表面的加工方法和各工序的加工余量；初步構(gòu)思了前后端面粗銑夾具設(shè)計方案；
課題存在的問題及解決辦法：在確定相關(guān)工序尺寸時發(fā)現(xiàn)有些數(shù)據(jù)很難查，而且對加工設(shè)備（機床及刀具）不太熟悉，需要查閱大量相關(guān)手冊，進一步熟悉掌握，便于后面的工藝計算。在設(shè)計機床專用夾具時，發(fā)現(xiàn)自己對夾具的零部件（定位件、輔助支承、導(dǎo)向件、夾緊件及其它零件）的結(jié)構(gòu)及功能不太了解，要通過查閱夾具手冊深入了解。通過一些典型機床夾具的設(shè)計方案熟悉夾具設(shè)計的具體步驟，然后參照相關(guān)專用銑床夾具設(shè)計方案設(shè)計變速箱箱體粗銑前后端面專用夾具設(shè)計。
待完成的工作：變速箱箱體的加工工藝計算，編制工序卡。專用銑床夾具設(shè)計，繪制夾具的零件圖、裝配圖和三維建模。撰寫相關(guān)論文。
指導(dǎo)教師意見
進度正常，報告客觀。
指導(dǎo)教師：王永泉 任柏林 2013 年 3 月31日
注：此表裝入學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計）資料袋存檔。
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
課題名稱
汽車變速箱箱體加工工藝
及銑平面夾具設(shè)計
系 部
機械工程系
專 業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
班 級
T913-1
姓 名
任東方
學(xué) 號
20090130130
任務(wù)起止日期
2013
年
01
月
14
日至
2013
年
5
月
26
日共
16
周
指導(dǎo)教師簽名（校內(nèi)）
王永泉/任柏林
指導(dǎo)教師簽名（校外）
教學(xué)主任簽名
2013
年
01
月
14
日
一、課題內(nèi)容
本課題來源于工廠實際加工的汽車變速箱零件，針對目前汽車零部件的大批量規(guī)?；a(chǎn)，要求制定其加工工藝規(guī)程，完成生產(chǎn)線設(shè)計及相應(yīng)的刀、夾、量具設(shè)計等。變速箱箱體零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工特征數(shù)量多，且其加工工藝典型，比較適合機械類本科生畢業(yè)設(shè)計選題。讓學(xué)生通過該畢業(yè)設(shè)計過程將理論知識與工程實踐密切結(jié)合起來，同時訓(xùn)練學(xué)生熟練掌握幾種幾何建模與工程分析軟件，提高其工程實踐能力，為將來的就業(yè)打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)?？紤]到工作量的合理安排，擬選擇“變速箱箱體加工工藝及銑平面夾具設(shè)計”部分作為本次畢業(yè)設(shè)計全部內(nèi)容，該部分內(nèi)容相對完整，且具代表性。
二、課題任務(wù)要求
1.零件工藝規(guī)程的設(shè)計(包括毛坯的選擇及熱處理、加工工藝方案的確定、定位基準(zhǔn)的選擇、加工階段的劃分、輔助工序的安排、選擇機床和工藝備、確定加工余量及工序尺寸、基本工時計算等)
2. 運用solidworks三維建模軟件進行建模并運用ANSYS軟件或COSMOSWORKS軟件進行工件夾緊狀態(tài)的模擬仿真。
3. 夾具設(shè)計（包括夾具結(jié)構(gòu)方案的確定、夾具機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、定位方案分析、夾緊方案分析、夾緊力的計算、定位誤差的分析），設(shè)計圖不少于A0 圖紙1張。
4. 編制零件工序卡、工藝過程卡等工藝文件一份。
5. 撰寫開題報告及相關(guān)譯文均不少于3000字，畢業(yè)設(shè)計論文（說明書，字數(shù)不少于1.5萬字）。
三、進程安排
序號
設(shè)計（論文）各階段名稱
日 期
1
結(jié)合課題開展調(diào)研和生產(chǎn)實踐，撰寫實踐報告
2013.01.14-01.31
2
查閱并收集資料、熟悉產(chǎn)品工藝及夾具設(shè)計流程，完成開題報告
2013.02.01-03.10
3
工藝及夾具設(shè)計方案擬定、分析、比較與確定
2013.03.11-03.20
4
夾具具體結(jié)構(gòu)形式的確定，完成譯文
2013.03.21-03.31
5
夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核（要求運用三維設(shè)計，并進行虛擬裝配與運動仿真、工程分析、工程圖轉(zhuǎn)換等），撰寫畢業(yè)論文（初稿）
2013.04.01-04.29
6
完善畢業(yè)設(shè)計與論文
2013.04.30-05.25
7
交資料
2013.05.26
8
準(zhǔn)備并進行畢業(yè)答辯(6月3日開始答辯)
2013.05.27-06.07
9
畢業(yè)設(shè)計資料整改
2011.06.08-06.10
四、應(yīng)閱讀的主要參考文獻
[1] 楊黎明.機床夾具設(shè)計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社.1996.5.
[2] 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7.
[3] 黃澤森，沈利劍.機械制造工藝學(xué)(含機床夾具設(shè)計）[M].北京大學(xué)出版社，2008.11.
[4] 黃云清.公差配合與檢測技術(shù)[M](第二版).北京：機械工業(yè)出版社，2007.9.
[5] 孫學(xué)強，錢建輝.機械制造基礎(chǔ)第二版[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.2.
湖北汽車工業(yè)學(xué)院機械工程系
機 械 加 工 工 藝 過 程 卡
第 1 頁
共 1 頁
零件名稱
汽車變速器箱體
年產(chǎn)設(shè)計鋼領(lǐng)
10萬件
材 料
HT200
毛坯種類
鑄造毛坯
工
序
號
工 序 名 稱
設(shè) 備 名 稱
設(shè)備型號
設(shè)備數(shù)量
作業(yè)
時間
min
工時
定額
min
設(shè)備
負荷率
%
備 注
1
金屬型鑄造毛坯
2
去應(yīng)力退火
3
粗、精銑頂面
圓盤銑床
ZHX160C
2
5.4
4
鉆頂面螺紋底孔及攻絲、鉆擴鉸工藝孔
立式加工中心
VMC850
1
2.74
5
粗銑前后端面
數(shù)控組合銑床
1
2.34
6
粗銑左右兩側(cè)窗口面
數(shù)控組合銑床
1
1.95
7
鉆前后左右面螺紋底孔及通孔、攻絲
臥式加工中心
HMC160
3
9.7
8
自動線加工
數(shù)控銑床、數(shù)控組合機床
XK6032、S1
11
4.14
9
精銑前后端面
數(shù)控組合銑床
1
3.12
10
精銑兩側(cè)窗口面
數(shù)控組合銑床
1
2.12
11
去毛刺，清洗
清洗機、拋光機
2
12
最終檢驗，涂底漆
班級
T913-1
學(xué)號
20090130130
姓名
任東方
批 閱
成績
日期
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
共12頁
工序名稱
金屬型鑄造毛坯
工序號
1
第 1 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
金屬型鑄造毛坯
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
共12頁
工序名稱
去應(yīng)力退火
工序號
2
第 2 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
去應(yīng)力退火
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12頁
工序名稱
粗精銑頂面
工序號
3
第 3 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用銑床夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
粗銑頂面至
數(shù)控組合銑床
YG8硬質(zhì)合金面銑刀
高度測量儀
35
0.73
3.27
2.7
357
2.05
2
精銑頂面至100
YG8硬質(zhì)合金面銑刀
高度測量儀
60
1.26
2.0
0.8
357
3.35
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共 12頁
工序名稱
鉆頂面孔、鉆擴鉸工藝孔
工序號
4
第 4 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用鉆床夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
鉆8M10-6H螺紋底孔至
立式加工中心
高速鋼麻花鉆
內(nèi)徑百分表
500
0.22
0.4
8.5
20
0.13
2
8M10-6H螺紋底孔攻絲至M10-6H
高速鋼機用絲錐
螺紋塞規(guī)
450
0.24
1.5
1.5
20
0.14
3
鉆兩工藝孔至
高速鋼麻花鉆
內(nèi)徑百分表
350
0.2
0.43
11
20
0.18
4
擴兩工藝孔至
高速鋼擴孔鉆
內(nèi)徑百分表
700
0.43
0.5
0.85
20
0.07
5
鉸兩工藝孔至
高速鋼鉸刀
內(nèi)徑百分表
450
0.28
1.5
0.15
20
0.04
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12 頁
工序名稱
粗銑前后端面
工序號
5
第 5 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用銑床夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
粗銑前端面至
數(shù)控組合銑床
硬質(zhì)合金端銑刀
三坐標(biāo)測量機
40
0.84
2.67
2.7
329
2.34
2
粗銑后端面至
硬質(zhì)合金端銑刀
三坐標(biāo)測量機
40
0.84
2.67
2.7
231
2.34
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12頁
工序名稱
粗銑左右兩側(cè)窗口面
工序號
6
第 6 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用銑床夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
粗銑左側(cè)窗口面至
數(shù)控組合銑床
硬質(zhì)合金端銑刀YG8
三坐標(biāo)測量機
60
0.99
3.2
2.2
124
0.84
2
粗銑右側(cè)窗口面至
硬質(zhì)合金端銑刀YG8
三坐標(biāo)測量機
60
0.99
3.2
2.2
138
0.91
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12頁
工序名稱
鉆前后左右面螺紋底孔、通孔、攻絲
工序號
7
第 7 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用鉆床夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/r
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
鉆M10-6H螺紋底孔至
臥式加工中心
標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆
內(nèi)徑百分表
500
0.22
0.4
8.5
20
0.13
2
M10-6H螺紋底孔攻絲至M10-6H
高速鋼機用絲錐
螺紋塞規(guī)
450
0.24
1.5
1.5
20
0.14
3
鉆M14-6H螺紋底孔至
標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆
內(nèi)徑百分表
300
0.19
0.5
11.9
20
0.16
4
M14-6H螺紋底孔攻絲至M14-6H
高速鋼機用絲錐
螺紋塞規(guī)
250
0.18
2.0
2.0
20
0.22
5
鉆通孔至
標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆
內(nèi)徑百分表
250
0.2
0.5
15
22
0.25
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12頁
工序名稱
自動線加工
工序號
8
第 8 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用銑床夾具
專用鏜床夾具
專用鉆床夾具
專用攻絲夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/r
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
銑倒車齒輪軸孔左側(cè)內(nèi)側(cè)面至
數(shù)控銑床
數(shù)控組合機床
數(shù)控組合鏜床
數(shù)控組合鉆床
粗齒高速鋼圓柱形銑刀
三坐標(biāo)測量機
85
0.36
2.83
70
40
0.32
2
銑倒車齒輪軸孔右側(cè)內(nèi)側(cè)面至
粗齒高速鋼圓柱形銑刀
三坐標(biāo)測量機
85
0.36
2.83
70
40
0.32
3
鉆加油螺紋底孔至
麻花鉆
內(nèi)徑百分表
150
0.22
0.5
28.5
10
0.31
4
擴加油螺紋底孔至
擴孔鉆
內(nèi)徑百分表
200
0.32
0.9
2.0
10
0.32
5
加油孔攻絲
高速鋼機用絲錐
螺紋塞規(guī)
250
0.43
2.0
2.0
10
0.1
6
粗鏜孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
120
0.5
0.6
2
19
0.39
7
粗鏜 孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
100
0.63
0.7
3
19
0.39
8
粗鏜 孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
120
0.63
0.6
3
19
0.39
9
擴倒檔軸孔至
標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴孔鉆
氣動量儀
200
0.31
1.2
1.8
43.8
0.21
序號
工 序 內(nèi) 容
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/r
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
10
半精鏜孔至
數(shù)控銑床
數(shù)控組合機床
數(shù)控組合鏜床
數(shù)控組合鉆床
高速鋼刀具
氣動量儀
140
0.59
0.4
1.5
19
0.51
11
半精鏜 孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
100
0.63
0.5
1.3
19
0.55
12
半精鏜 孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
140
0.73
0.4
1.3
19
0.51
13
鉸倒檔軸孔至
標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀
氣動量儀
80
0.13
2.0
0.2
43.8
0.20
14
精鏜孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
50
0.21
0.7
0.5
19
1.42
15
精鏜 孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
30
0.19
0.7
0.7
19
1.3
16
精鏜 孔至
高速鋼刀具
氣動量儀
50
0.26
0.7
0.7
19
1.42
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12頁
工序名稱
精銑前后端面
工序號
9
第 9 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用銑床夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
精銑前端面至
數(shù)控組合銑床
硬質(zhì)合金端銑刀
三坐標(biāo)測量機
60
1.26
2.0
0.8
329
3.12
2
精銑后端面至
硬質(zhì)合金端銑刀
三坐標(biāo)測量機
60
1.26
2.0
0.8
231
3.12
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共13頁
工序名稱
精銑兩側(cè)窗口面
工序號
10
第10頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
專用銑床夾具
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
精銑左側(cè)窗口面至
數(shù)控組合銑床
硬質(zhì)合金端銑刀YG8
三坐標(biāo)測量機
90
1.49
2.4
0.8
124
1.11
2
精銑右側(cè)窗口面至
硬質(zhì)合金端銑刀YG8
三坐標(biāo)測量機
90
1.49
2.4
0.8
138
1.21
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12 頁
工序名稱
去毛刺、清洗
工序號
11
第11 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
去毛刺、清洗
清洗機
拋光機
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機械工程系
機 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
變速箱箱體
切削液
合成切削液
共12頁
工序名稱
最終檢驗、涂底漆
工序號
12
第12 頁
設(shè) 計
任東方
校 對
修 改
任東方
審 核
機 床 夾 具 名稱
序號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/s
進給量
mm/s
切削
深度
mm
切削
長度
mm
基本
時間
min
1
最終檢驗、涂底漆
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類型：共享資源
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50
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- 關(guān) 鍵 詞：
-
汽車
變速箱
箱體
加工
工藝
前后
先后
端面
夾具
設(shè)計
全套
cad
圖紙
- 資源描述：
-
汽車變速箱箱體加工工藝及粗銑前后端面夾具設(shè)計（全套含CAD圖紙）,汽車,變速箱,箱體,加工,工藝,前后,先后,端面,夾具,設(shè)計,全套,cad,圖紙
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