第一章绪论
箱体是变速箱的关键零件之一，也是机器及部件的基础件，它将机器及部件中的轴、轴承和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。对箱体的加工各国都采用了许多特殊的工艺方法来保证加工精度，其关键的加工部位有：孔系、箱体的平面等主要是保证孔的精度尺寸和位置精度，处理好孔和平面的相互关系。目前，国内外箱体的产品图纸对和箱孔都有如下技术要求：支承孔之间的孔距公差为0.12～0.05mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取 0.1 ~ 0.04mm。同一轴线上孔的同轴度公差一般为 0.04～
0.01mm。支承孔与主要平面的平行度公差0.1~0.05mm。主要平面间及主要平面对支承孔之间垂直度公差为0.1～0.04mm。这些精度指标将直接影响变速箱的性能，因此，对箱体平面面及箱孔加工方法的研究是提高变速箱质量的重要手段。
箱体精加工时，为保证平面、箱孔与轴孔公共轴线相关精度的重要因素。国内外变速箱制造厂及专用机床厂都在不断寻新的定位方式，如在半精、精加工时采用底面相同三点(面积较小)再配以多点辅助支承来减少因工件变形和多次重复定位所产生的误差；利用精加工后的主轴孔为箱体的主定位基准来保证
所需的加工精度。
为保证变速箱外壳的加工精度和提高生产效率，使用组合机床和专用夹具是各汽车生产厂家普遍采用的工艺措施。
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现我国机械制造业正向着高效、高精度、大批量方向发展，组合机床就可以满足这样的发展趋势，世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设备之一。所以要高效的完
汽车变速箱成箱体的加工，组合机床的设计必不可少。在工程制造上，从各个角度对组合机床提出了愈来愈高的要求，而组合机床的制造精度不断提高，结构和控制技术也在不断吸取新技术而改进。特别是组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有很多突破性进展，逐步的实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能控制。目前，组合机床的设计制造正朝向系列化、通用化发展。
夹具的设计制造中，自动分度与定位夹紧结构中也广泛应用到了数控机电一体化技术。对中大批量生产、多品种加工工艺装备中采取了可调、可变、可换等结构，使加工装备具有了一定的柔性。而且为了减少机床数量，节省占地面积，组合机床正朝向工序相对集中的多轴、多工位的类型发展。
第二章 汽车变速箱加工工艺规程设计
2.1 变速箱箱体零件的分析
2.1.1变速箱箱体的作用
题目给出的零件是汽车变速箱箱体。变速箱箱体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。汽车变速箱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
mm 120φ、mm 80φ用以安装传动轴，实现其变速功能。
2.1.2变速箱箱体的工艺分析
由汽车变速箱箱体零件图可知。汽车变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。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：顶面的铣削加工；H M 6108-⨯的螺孔加工；mm 027.0122+⨯φ的工艺孔加工。其中顶面有表面粗糙度要求为m Ra μ3.6，8个螺孔均有位置度要求为mm 3.0φ，2个工艺孔也有位置度要求为mm 1.0φ。
（2）、以03.0120+mm φ、mm 013.080+φ、mm 035.0100+φ的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个03.0120+mm φ、2个mm 013.080+φ和1个mm 035.0100+φ的孔；尺寸为mm 025.0365±的与mm 03.01202+⨯φ、mm 013.0802+⨯φ的4个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上的3个M14-6H 、16个M10-6H 的螺孔，以及4个mm 15φ、2个mm 8φ的孔；及其内端面和两个M10-6H 的螺孔。其中前后端面有表面粗糙度要求为
m Ra μ3.6，3个M14-6H 、16个M10-6H 的螺孔，4个mm 15φ、2个mm 8φ的孔均有位置度要求为mm 3.0φ，两倒车齿轮轴孔内端面有尺寸要求为
mm 46.0090+及表面粗糙度要求为m Ra μ2.3。
（3）、以两侧窗口面为主要加工平面的加工面。这一组加工表面包
括：尺寸为mm 01.0160-和mm 01.0104-的两侧窗口面；与两侧窗口面相垂直的
12个M10-6H 的螺孔；其中两侧窗口面有表面粗糙度要求为m Ra μ3.6，12个螺孔均有位置度要求为mm 3.0φ。
2.2 箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
由以上分析可知。该箱体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，对于变速箱箱体来说，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。
由于汽车变速箱的生产量很大。怎样满足生产率要求也是变速箱加工过程中的主要考虑因素。
2.2.1孔和平面的加工顺序
箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工箱体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速箱箱体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，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。
变速箱箱体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变速箱箱体加工定位基准的确定
2.3.1粗基准的确定
粗基准选择应当满足以下要求：
（1）、保证各重要支承孔的加工余量均匀；
（2）、保证装入箱体的零件与箱壁有一定的间隙。
为了满足上述要求，应选择变速箱的主要支承孔作为主要基准。即以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。
2.3.2精基准的确定
从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证变速箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速箱箱体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是变速箱箱体的装配基准，但因为它与变速箱箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。
2.4变速箱箱体加工主要工序安排
对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。变速箱箱体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到变速箱箱体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。
后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于变速箱箱体，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，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保
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