變速器殼體

變速器殼體因形狀不規(guī)則，同時受整車空間布局影響，在機加過程中定位基準是前期考慮的重點與難點，本文結合生產實際情況，討論了定位基準點的位置與毛坯鑄造精度、機加切削力、夾緊力、裝夾誤差的影響關系，并指出了合理的定位基準點的位置方案。

變速器殼體是汽車零部件中較復雜的零件，其要求加工的內容較多，加工精度要求較高，加工工藝比較復雜。因其形狀不規(guī)則剛性較差，同時受到整車空間布局的影響，在加工過程中定位基準點的位置成為加工中的難點與重點，定位基準點的合理與否是保證產品質量、降低加工節(jié)拍、降低加工成本的關鍵因素。

變速器殼體的工藝定位基準點分為粗加工定位基準點、精加工定位基準點。在制定粗、精基準方案時要考慮壓鑄精度、切削力、夾緊力、裝夾誤差等方面的因素對整體精度的影響，下面結合我廠生產實際情況討論殼體定位基準的合理方案

1、切削力與定位基準位置關系

切削力是零件機加過程中不能避免的實際存在因素，變速器殼體定位基準點位置的確定要考慮工件受切削力時產生的變形及振動程度的影響。

基準點位置在產品毛坯模具沒有形成的時候就要考慮，與產品設計同時進行，要求產品設計員與機加工藝員鑄造工藝員相互溝通，在殼體壁上找到合適的位置，要在考慮降低零件機加過程中裝夾的難度，不能影響加工刀具的自由空間，不能影響其它零件的順序裝配前提下，保證工件整體受力剛性，加工過程不能發(fā)生震動。

下圖為工件的基準在選用時考慮不充分，定位點選在殼體的一側，造成銑端面時切削力使懸臂遠端產生振動，被加工表面有波紋。

下圖為工件的基準選用時充分考慮了工件受力時的變形及振動程度，將定位基準位置均布在殼體周圍，保證了工件剛性，加工時無振動，表面質量好。

2、夾緊力與定位基準的位置關系

殼體類零件機加過程多數(shù)是將基準點與夾緊點重合在一起，便于簡化空間結構，保持零件受力均衡。殼體類零件壁薄、整體剛性較差，對夾緊力非常敏感，夾緊力大容易造成零件變形，夾緊力小容易造成零件發(fā)生位移。

在工藝方案中要重點考慮夾緊力大小對零件質量的影響，然而計算夾緊力對零件變形的影響程度要考慮多方面的因素，計算結果與實際情況符合程度也需要在實際加工中驗證，這是一個復雜、難度較大的過程。為此，在考慮夾緊力對零件變形程度的影響時，就要考慮怎樣降低夾緊力對零件變形的影響程度，以避免計算夾緊力的復雜過程。為了減少夾緊力計算的復雜情況，就要考慮夾緊點的位置，盡量將夾緊點避免直接作用在容易使零件變形的位置，夾緊力大小對零件變形不會產生太大的影響的位置為最好。

在產品設計的初期，產品設計員與機加工藝員相互溝通，在殼體的周圍不影響整車空間布局的位置中，找到合適的點，在鑄造的時候生出2 - 4個工藝凸臺作為基準夾緊點，這樣無論夾緊力怎么變化，不會讓零件產生受壓變形的情況發(fā)生。

下圖為夾緊力直接作用在零件的軸承孔外壁上，加工完成后，在沒有松開夾緊力的情況下，測量孔徑的尺寸是合格的，滿足要求，當松開夾緊力后，再次測量孔徑尺寸，孔的圓度產生0.1-0.15mm的變化量，且變化規(guī)律一致，方向與夾緊力同向，這是因為夾緊力作用下殼體發(fā)生彈性變形的結果。

下圖為零件外周生出4個定位點，夾緊力的大小不會影響到零件變形，加工后零件完全合格。

3、裝夾誤差與基準點位置的關系

工件在裝夾過程中存在著裝夾誤差，這種誤差受由夾具的制造精度、零件的定位基準精度、定位面的清理干凈程度、夾緊力的大小等諸多因素影響，在最初的基準位置確定時就要考慮以上存在的因素對裝夾誤差影響的程度。

如圖3 O1、O2為定位銷孔，O3為待加工孔，如果2個基準點定位銷孔在裝夾過程中發(fā)生以O1為圓心的偏差，偏差角度為α，則待加工孔O3在X方向的偏差量要比O2在X方向偏差值大，約為α×π×(a-b)/180,從式中可以看出，2個定位銷孔距離越近，則被加工孔在X方向上產生的位置偏差就越大。

如果將O1、O3為定位銷孔，O2為待加工孔，如果2個基準點定位銷孔在裝夾過程中發(fā)生以O1為圓心的偏差，偏差角度為α，則待加工孔O3在X方向的偏差量小于O2在X方向偏差值。

所以在基準位置確定時要考慮2個定位基準點距離的大小對待加工孔系位置尺寸的影響。在產品設計時機加工藝員與鑄造工藝員及產品設計員共同商討，在毛坯成型前將粗、精定位基準點選擇在零件最大外周，基準點位置尺寸距離應大于被加工孔中心距離，減小裝夾誤差的影響。

4、鑄造精度與粗定位基準的關系

受零件在壓鑄過程中尺寸精度、表面質量、變形程度的影響，壓鑄件不能保證壓鑄尺寸一致性，鋁合金材質的零件壓鑄尺寸可以控制在鑄造精度CT4-7級之間，因變速器的殼體外形尺寸一般在200-400mm，壓鑄件外形尺寸公差變化值在0.56-1.1mm之間。如果利用毛坯外形作為粗定位基準點會產生0.56-1.1mm的尺寸變化，而零件切削余量一般為1.5mm，這樣容易產生加工余量不均，嚴重時會產生裝入箱體內的齒輪、齒圈等零件與殼體內壁相刮碰情況。因此毛坯外形定位不是理想的定位基準點。

采用毛坯預鑄定位銷孔做粗基準更能減小毛坯的定位誤差，毛坯預鑄2個定位銷孔，這2個定位銷孔在鑄造時與軸承孔、撥叉軸孔、及殼體內壁的型芯是一個整體，這樣就能保證他們間的相互位置精度，也能能保證所有孔位的加工余量均勻。

預鑄的定位銷孔尺寸不宜過大，在Φ10-12mm比較合理，因為壓鑄尺寸精度可控制在CT4-7級之間，10-12mm的基本尺寸公差能控制在0.28mm以內，這樣的變化量能保證加工余量的均勻及各孔位相互位置關系。如果為了鑄造方便選用毛坯軸承孔做粗定位基準，軸承孔尺寸一般多為ф50-80mm，這樣大的基本尺寸值，公差會相應增大，變化量就增大，定位產生的誤差就增大，難以控制產品精度，圖4為用毛坯軸承孔定位加工，因零件不一致，加工后造成產品余量不均勻。

結語：綜上所述，殼體零件加工時要考慮切削力、夾緊力、裝夾誤差、鑄造精度與零件定位基準的關系，定位基準點采用ф10-12mm預鑄毛坯孔，遠距離、均布在殼體壁上突出的工藝凸臺，能夠降低切削力、夾緊力、裝夾誤差、鑄造精度對其影響。

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