箱体零件加工教案.docx

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箱体零件加工教案

第3节箱体零件加工

一、概述

箱体零件的功用和结构特点

1.功用

将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来实现规定的运动。

2.结构特点

•1）结构复杂，壁薄且不均匀；

•2）加工部位多，加工难度大。

3.箱体零件的主要技术要求

孔径精度

影响回转精度，引起噪声、振动、径向跳动，影响寿命。

•1）孔的尺寸精度和几何形状误差会使轴承与孔配合不良（松、紧、不圆）；

•2）主轴孔尺寸精度为IT6级，其余孔为IT6~IT7级

箱孔与孔的位置精度

引起轴安装歪斜，致使主轴径向跳动和轴向窜动，加剧轴承磨损。

•1）同一轴线上各孔的同轴度误差；

•2）孔端面对轴线垂直度误差。

孔和平面的位置精度

主要是规定主要孔和主轴箱安装基面的平行度。

主要平面的精度

影响主轴箱与床身的连接刚度。

•1）规定底面和导向面必须平直和垂直；

•2）平面度、垂直度公差等级为5级。

表面粗糙度

影响连接面的配合性质或接触刚度

4.箱体的材料及毛坯

•1）材料一般选HT200~400；因为灰铸铁成本低，耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性好；

•2）毛坯为铸件；毛坯余量视生产批量和铸造方法等而定；浇铸后应退火。

二、箱体结构的工艺性

1.基本孔

•可分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等

•通孔工艺性最好；深孔、阶梯孔、相贯通的交叉孔工艺性较差；盲孔工艺性最差，应尽量避免

2.同轴孔

•同一轴线方向孔径向一个方向递减

•镗孔时镗杆可从一端伸入，逐个加工或同时加工同一轴线上的几个孔

•应避免中间隔壁上的孔径大于外壁上的孔径

3.装配基面

•为便于加工、装配和检验，尺寸应尽可能大，形状应尽可能简单。

4.凸台

•应尽可能在同一平面上。

5.紧固孔和螺孔

•尺寸和规格应尽可能一致。

6.肋板、肋条、圆角等

•保证箱体的动刚度和抗振性。

三、箱体机械加工工艺过程及工艺分析

1.箱体零件的机械加工工艺过程

CA6140车床主轴箱小批量生产的工艺过程

2.箱体零件机械加工工艺过程分析

不同批量箱体生产的共性

加工顺序为先面后孔

•提供基准的需要；

•切去毛坯上的缺陷，方便后面的加工；

•使孔加工余量均匀；

•保护刀具，有利于对刀、调整。

加工阶段粗、精分开

•精加工夹紧力可小一点，粗加工后将工件松开点，可使弹性变形得到恢复。

工序间安排时效

•1）消除内应力，减少变形，保证精度稳定；

•2）铸造后安排人工时效

•3）精度高的箱体有时粗加工之后还需要人工时效

一般都用箱体上的重要孔作粗基准

不同批量箱体生产的特殊性

粗基准的选择

•1）中小批量生产时，毛坯精度低，一般采用划线装夹；

•2）大批大量生产时，毛坯精度高，可采用专用夹具安装；

精基准的选择

•1）单件小批量用装配基准作定位基准；

•2）大批大量生产采用一面双孔作定位基准。

所用设备依批量不同而异

•1）单件小批量生产用通用设备；

•2）大批量生产广泛使用组合加工机床如：

多轴龙门铣床、组合磨床、多工位组合机床、专用镗床等。

3．箱体平面的加工方法

Ø常用方法有刨、铣、磨三种；

•刨削加工的特点：

刀具简单、调整方便、通用性好；

•铣削加工的特点：

多刀同时加工，可保证平面间的相互位置精度，生产效率高，适用于中批量以上的生产；

•平面磨削的特点：

比刨削、铣削的质量都高，适用于大批量生产；为提高效率和相互位置精度，常用组合磨削。

4．箱体孔系加工方法

•孔系——箱体上一系列有相互位置精度要求的孔的组合。

•孔系分类：

平行孔系、同轴孔系、交叉孔系

Ø平行孔系的加工

平行孔系——轴线互相平行且孔距也有精度要求的一系列孔。

找正法

工人在通用机床上利用辅助工具来找正要加工孔的正确位置的加工方法。

•划线找正法——加工前按照零件图在毛坯上划出各孔的位置轮廓线，然后按划线——进行加工。

•心轴和块规找正法——将心轴插入有关轴孔内（或直接利用镗床主轴），然后根据孔和定位基准的距离组合一定尺寸的块规来校正各轴位置。

•样板找正法——利用精度很高的样板确定孔的加工位置。

•定心套找正法——先划线加工好螺钉孔，然后装上形状精度高而且光洁的定心套。

镗模法

•1）利用镗模夹具加工孔系：

工件装在镗模上，镗杆支承在镗模的导套里；

•2）孔距精度可达±0.05mm；

•3）适用于中、大批量生产。

坐标法

•1）适用于普通卧式镗床、坐标镗床或数控镗铣床等设备

•2）孔距精度主要取决于坐标测量装置精度

•3）关键在于基准孔和镗孔顺序的选择

•4）适用于小批量生产

Ø同轴孔系的加工

成批生产采用镗模加工；

单件小批量依靠以下方法：

•利用已加工孔作支承导向

•利用镗床后立柱上的导向套支承镗杆

•采用调头镗

Ø交叉孔系的加工

•关键在于控制孔的垂直度；

•主要靠机床工作台上的90°对准装置；

•常用设备为坐标镗床；

•换位时接触的松紧程度对位置精度都很关键；有时需借助百分表找正。

5．箱体零件的高效自动化加工

•单件小批量生产箱体，通常用普通机床；产品加工质量主要取决于机床精度和操作者的技术熟练程度；并且工序分散，占用设备多，生产周期长，生产效率低，成本高。

•现代化技术采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自动换刀数控镗铣床；不仅生产效率高、加工精度高，而且适用范围广，设备利用率高。

箱体大量生产中，还广泛采用由组合机床与输送装置组成的自动线进行加工；提高生产效率，降低成本，减轻劳动强度，稳定产品质量，降低对工人技术水平的要求。