差動無級變速器箱體單面鉆孔機床設計

張秀艷

(大連科技學院 機械工程學院，遼寧 大連 116052)

0 前言

差動無級變速器箱體單面鉆孔機床，課題來源于生產實踐。基于被加工零件的無級變速器箱體鉆孔的加工特點，為了方便以后鉆孔組合機床的維修，整個無級變速器箱體組合機床的大部分通用件和標準件配置，都采用了新的標準。同時還考慮鉆孔機床在鉆孔時加工的特點，確定其鉆削加工的示意圖。在對組合機床總體設計之前，需對被加工差動無級變速器箱體零件孔的分布情況及所要達到的要求進行分析，如各部分的尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內容，然后還必須深入基層進行實地觀察，發現組合機床的優點。

1 零件分析

1.1 生產節拍

在實際工廠生產差動無級變速器箱體零件時，該箱體生產綱領是20000件/年，取備品率3%，廢品率為2%，W=Q×N(1+β%)(1+υ%)

Q—年產量20000件/年

N—每臺產品中該零件的個數 1件/輛

β%—備品率 3%

υ%一廢品率2%

W=20000×(1+3%)(1+2%)=21010件

生產時間為[365-(52×2+3×2+5)]×8×60=120000 min

因此，生產節拍t=生產時間÷生產總數=120000÷21010=5.71min/件。

毛坯重25kg，零件為重型零件，由組合機床加工的生產類型和生產綱領的關系，確定生產類型為大批量生產。

1.2 零件加工要求

差動無級變速器箱體的加工質量不僅影響其裝配時的精度及運動時的精度，而且影響到機器的工作精度、使用的壽命。

圖1 零件圖

2 組合機床總體設計

差動無級變速器箱體加工示意圖按展開圖形式畫出。差動無級變速器箱體工件在圖中允許只畫該工序的加工部位，距離較近的主軸要盡量畫在一起，要檢查是否可能相碰，刀具按加工終止的位置畫出，結構相同的主軸允許只畫一根。

圖2 加工示意圖

繪制差動無級變速器箱體加工示意圖后，根據孔深以及加工要求，選擇錐柄麻花鉆為此組合機床的切削刀具。為保證加工該零件時的加工精度，夾具上設有對應的鉆模板作為鉆孔正確位置的導向裝置。對于鉆頭的切入長度一般為5～10mm，根據工件端面的誤差情況確定；切出長度為1/3+(3～8)，本課題所涉及的16個孔大小相等，均為Φ20的孔，所以計算的鉆頭的切出長度為13mm。

3 夾緊方案設計

考慮到零件的結構特點和定位方式，可設計出2種符合要求的夾緊點設置方案。方案Ⅰ，夾緊點設置于工件底部大平面的上表面。方案Ⅱ，夾緊點設置于工件頂部φ60外圓柱面上。

圖3 工作進給長度

圖4 夾緊力方向示意圖

方案Ⅰ夾緊點距離加工點距離較遠，且不處于支撐面幾何中心，進行切削加工時切削力對工件的翻轉力矩較大，易出現工件振動、位移乃至偏轉等現象。因此，夾緊點的設置采用方案Ⅱ，即夾緊點設置于工件頂部φ60外圓柱面上。

夾緊力位置設計十分重要，在保證夾緊的前提下，進行受力點受力分析，保證工件不易變形，切削力得到利用。

4 結論

差動無級變速器箱體在組合式機床上加工有很大的優越性，對差動無級變速器箱體零件工序進行合理分析，對差動的夾緊機構進行了設計，完成了元件的選擇。該差動無級變速器箱體組合機床可以廣泛應用在組合機床相同產品中，具有實用性。