汽车变速箱箱体加工工艺及夹具设计(含11张CAD图)
AC与 和 构成尺寸链，其中AC为尺寸链的封闭环。按等公差分配原则， 及 的公差各取 。
CB与 及 构成另一个尺寸链，且CB为尺寸链的封闭环。按前述方法可得 及 的尺寸公差各为 。
题目给出的零件是汽车变速箱箱体。变速箱箱体的最大的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 、 用以安装传动轴，实现其变速功能。
（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 和 的两侧窗口面；与两侧窗口面相垂直的12个 的螺孔；与两侧面成 角的尺寸为 的锥管螺纹孔（加油孔）。其中两侧窗口面有表面粗糙度要求为 ，12个螺孔均有位置度要求为 。
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。
变速箱箱体孔系加工方案，应选择能够很好的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。
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，工艺流程中的主体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工艺流程中的主要考虑因素。
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工艺流程中大多数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，若使用典型的一面两孔定位方法，则能够完全满足整个工艺流程中大多数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。
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。
采用镗模可以大幅度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。但镗模结构较为复杂、制造难度大、成本比较高，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。
在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求可以在一定程度上完成大批量、多品种和产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产所带来的成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。
（2）、以 、 、 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 、2个 和1个 的孔；尺寸为 的与 、 的4个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上的3个 、16个 的螺孔，以及4个 、2个 的孔；还有另外两个在同一中心线上与两端面相垂直的 的倒车齿轮轴孔及其内端面和两个 的螺孔。其中前后端面有表面粗糙度要求为 ，3个 、16个 的螺孔，4个 、2个 的孔均有位置度要求为 ，两倒车齿轮轴孔内端面有尺寸要求为 及表面粗糙度要求为 。
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。
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来加工。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。
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，用平面定位能保证定位可靠夹紧牢固，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，更有助于保护刀具。
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有必要进行加工。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； 的螺孔加工； 的工艺孔加工。其中顶面有表面粗糙度要求为 ，8个螺孔均有位置度要求为 ，2个工艺孔也有位置度要求为 。
用坐标法镗孔，需要将箱体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。
如下图所示为三个支承孔中心线所构成的坐标尺寸关系。其中： ， ， 。设加工时坐标系为 且 现在要计算 、 及 。