第四章《箱体类零件的加工方法》.ppt

1、机械制造技术第4章 箱体类零件加工工艺编制及实施机械工程机械工程学院学院机械制造系机械制造系4.1 箱体类零件基础知识。箱体类零件基础知识。4.2 箱体类零件加工方法。箱体类零件加工方法。4.3 箱体类零件常用加工设备。箱体类零件常用加工设备。4.4 箱体类零件常用加工刀具。箱体类零件常用加工刀具。4.5 保证箱体类零件孔系精度的方法。保证箱体类零件孔系精度的方法。4.6 箱体类零件的检验。箱体类零件的检验。4.7 箱体类零件的加工工艺分析。箱体类零件的加工工艺分析。1、具有箱体类零件工艺分析能力。具有箱体类零件工艺分析能力。2、掌握箱体类零件毛坯的选择方法。掌握箱体类零件毛坯的选择方法。3、

2、具有编制简单箱体类零件机械加工工艺过程卡的具有编制简单箱体类零件机械加工工艺过程卡的能力。能力。4、具有编制简单箱体类零件机械加工工序卡的能力。具有编制简单箱体类零件机械加工工序卡的能力。5、初步具备较复杂箱体类零件的工艺路线编写能力。初步具备较复杂箱体类零件的工艺路线编写能力。4.4.1 1 基基 础础 知知 识识4.4.1 1.1.1箱体类零件的功用和结构特点箱体类零件的功用和结构特点 图图4.4.1 1 几种常见的箱体零件简图几种常见的箱体零件简图图图4.4.2 2 8E160C-J 8E160C-J中间泵壳零件图中间泵壳零件图功用：功用：箱体类零件是机器或箱体部件的基础件。它箱体类零件

3、是机器或箱体部件的基础件。它将机器或箱体部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件将机器或箱体部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装连在一起，按一定的传动按一定的相互位置关系装连在一起，按一定的传动关系协调地运动。因此，箱体类零件的加工质量不关系协调地运动。因此，箱体类零件的加工质量不但直接影响箱体的装配精度和运动精度，而且还会但直接影响箱体的装配精度和运动精度，而且还会影响机器的工作精度、使用性能和寿命。影响机器的工作精度、使用性能和寿命。结构特点：结构特点：形状复杂。体积较大。壁薄容易变形形状复杂。体积较大。壁薄容易变形 、有精度要求较高的孔和平面有精度要求较高的孔和平面 4.4.1

4、 1.2 .2 箱体类零件的技术要求箱体类零件的技术要求 图图4.3 4.3 某车床主轴箱简图某车床主轴箱简图 以图以图4-3某车床主轴箱简图为例，箱体类零某车床主轴箱简图为例，箱体类零件的技术要求可归纳为以下件的技术要求可归纳为以下5项精度要求。项精度要求。(1)孔径精度孔径精度(2)孔与孔的位置精度孔与孔的位置精度(3)孔和平面的位置精度孔和平面的位置精度(4)主要平面的精度主要平面的精度(5)表面粗糙度表面粗糙度 4.4.1 1.2 .2 箱体类零件的技术要求箱体类零件的技术要求 材料：材料：HT200；较精密的箱体零件；较精密的箱体零件耐磨铸铁。耐磨铸铁。毛坯：毛坯：铸件；简单或小批量

5、、单件生产铸件；简单或小批量、单件生产钢板焊接钢板焊接结构。大负荷结构。大负荷铸钢件毛坯。在特定条件下铸钢件毛坯。在特定条件下铝铝镁合金或其他铝合金制作箱体毛坯。镁合金或其他铝合金制作箱体毛坯。热处理：热处理：铸造之后铸造之后一次人工时效处理。高精度或一次人工时效处理。高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排一次人工时效处理。排一次人工时效处理。4.4.1 1.3 .3 箱体类零件的材料、毛坯及热处理箱体类零件的材料、毛坯及热处理 箱体零件：箱体零件：平面和孔的加工平面和孔的加工 平面的加工方法：平面的加工方法：车削、铣削、刨削、拉削、磨削

6、、车削、铣削、刨削、拉削、磨削、刮研、研磨、抛光、超精加工等。刮研、研磨、抛光、超精加工等。轴孔加工方法：轴孔加工方法：镗、钻、扩、铰、精细镗、珩磨、镗、钻、扩、铰、精细镗、珩磨、研磨等。研磨等。当生产批量较大时，可在组合机床上采用多轴、多当生产批量较大时，可在组合机床上采用多轴、多面、多工位和复合刀具等方法来提高生产率。面、多工位和复合刀具等方法来提高生产率。4.4.2 2 箱体类零件的加工方法箱体类零件的加工方法 1.平面车削平面车削n平面车削一般用于加工轴、轮、盘、套等回转体平面车削一般用于加工轴、轮、盘、套等回转体零件的端面、台阶面等。一般在车床上一次装夹零件的端面、台阶面等。一般在车

7、床上一次装夹中加工完成相关的外圆和内孔在。中、小型零件中加工完成相关的外圆和内孔在。中、小型零件的平面车削在卧式车床上进行，重型零件的加工的平面车削在卧式车床上进行，重型零件的加工可在立式车床上进行。平面车削的精度可达可在立式车床上进行。平面车削的精度可达IT7IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra12.51.6m。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工2.平面铣削平面铣削n铣削是平面加工的主要方法。铣削中、小型零件铣削是平面加工的主要方法。铣削中、小型零件的平面的平面卧式或立式铣床，铣削大型零件的平面卧式或立式铣床，铣削大型零件的平面龙门铣床。龙门铣床。n铣削工艺具有

8、工艺范围广、生产效率高、刀齿散铣削工艺具有工艺范围广、生产效率高、刀齿散热条件较好等特点。热条件较好等特点。n平面铣削平面铣削粗铣和精铣。粗铣的表面粗糙度粗铣和精铣。粗铣的表面粗糙度Ra为为5012.5m，精度为，精度为ITl4ITl2；精铣的表面粗；精铣的表面粗糙度糙度Ra可达可达3.21.6m，精度可达，精度可达IT9lT7。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工n按铣刀的切削方式不同可分为周铣与端铣。周铣按铣刀的切削方式不同可分为周铣与端铣。周铣和端铣还可同时进行。周铣常用的刀具是圆柱铣和端铣还可同时进行。周铣常用的刀具是圆柱铣刀，端铣常用的刀具是端铣刀，同时

9、进行端铣和刀，端铣常用的刀具是端铣刀，同时进行端铣和周铣的铣刀有立铣刀和三面刃铣刀等。周铣的铣刀有立铣刀和三面刃铣刀等。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工3.平面刨削平面刨削n中、小型零件的平面加工中、小型零件的平面加工牛头刨床；大型零件牛头刨床；大型零件的平面加工的平面加工龙门刨床。龙门刨床。n刨平面具有机动灵活、适应性好的优点。刨平面具有机动灵活、适应性好的优点。n刨削可分为粗刨和精刨。粗刨的表面粗糙度刨削可分为粗刨和精刨。粗刨的表面粗糙度Ra为为5012.5m，尺寸公差等级为，尺寸公差等级为ITl4ITl2；精刨；精刨的表面粗糙度的表面粗糙度Ra可达可达3

10、.21.6m，尺寸公差等级，尺寸公差等级为为IT9IT7。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工4.平面拉削平面拉削n平面拉削平面拉削高效率、高质量的加工方法，主要用高效率、高质量的加工方法，主要用于大批量生产中，其工作原理和拉孔相同。于大批量生产中，其工作原理和拉孔相同。n平面拉削的精度可达平面拉削的精度可达IT7IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra可可达达5012.5m。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工5.平面磨削平面磨削1)平面砂轮磨削平面砂轮磨削n对平直度、平面之间相互位对平直度、平面之间相互位置精度要求较高、表面粗糙度置精度

11、要求较高、表面粗糙度要求小的平面进行磨削加工的要求小的平面进行磨削加工的方法方法平面磨削。平面磨削。n平面磨削的方法有周磨和端磨两种。平面磨削的方法有周磨和端磨两种。n尺寸精度可达尺寸精度可达IT6IT5，平行度可达，平行度可达0.010.03 mm，直线度可达，直线度可达0.010.03 mm/m，表面粗糙度，表面粗糙度Ra可达可达0.80.2m。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工2)平面砂带磨削平面砂带磨削n对于有色金属、不锈钢、各种非金属对于有色金属、不锈钢、各种非金属(如石棉如石棉)大型大型平面、卷带材、板材，采用砂带磨削不仅不堵塞平面、卷带材、板材，采

12、用砂带磨削不仅不堵塞磨料，能获得极高的生产率，而且一般采用干式磨料，能获得极高的生产率，而且一般采用干式磨削，实施极为方便。目前最大的砂带宽度可以磨削，实施极为方便。目前最大的砂带宽度可以做到做到5m，在一次贯穿式的磨削中，可以磨出极大，在一次贯穿式的磨削中，可以磨出极大的加工表面的加工表面(如电梯内装饰板如电梯内装饰板)。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工6.平面的光整加工平面的光整加工1)平面刮研平面刮研n平面刮研是利用刮刀在工件上刮去很薄一层金属平面刮研是利用刮刀在工件上刮去很薄一层金属的光整加工方法，常在精刨的基础上进行。刮研的光整加工方法，常在精刨的基

13、础上进行。刮研可以获得很高的表面质量。表面粗糙度可以获得很高的表面质量。表面粗糙度Ra可达可达1.60.4m，平面的直线度可达，平面的直线度可达0.01mm/m，甚，甚至可以达到至可以达到0.0050.0025mm/m。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工2)平面研磨平面研磨n平面研磨是平面的光整加工方法之一，一般在磨平面研磨是平面的光整加工方法之一，一般在磨削之后进行。研磨后两平面的尺寸精度可达削之后进行。研磨后两平面的尺寸精度可达IT5IT3，表面粗糙度，表面粗糙度Ra可达可达0.10.008m，直线度，直线度可达可达0.005mm/m。小型平面研磨还可减小平

14、行度。小型平面研磨还可减小平行度误差。误差。n平面研磨主要用来加工小型精密平板、直尺、块平面研磨主要用来加工小型精密平板、直尺、块规以及其他精密零件的平面。单件小批量生产中规以及其他精密零件的平面。单件小批量生产中常采用手工研磨，大批量生产则常用机械研磨。常采用手工研磨，大批量生产则常用机械研磨。4.4.2 2.1 .1 箱体类零件的平面加工箱体类零件的平面加工n常用的平面加工方案如表常用的平面加工方案如表1-9所示。在选择平面的所示。在选择平面的加工方案时，除了要考虑平面的精度和表面粗糙加工方案时，除了要考虑平面的精度和表面粗糙度要求外，还应考虑零件的结构和尺寸、热处理度要求外，还应考虑零件

15、的结构和尺寸、热处理要求及生产规模等因素。要求及生产规模等因素。4.4.2 2.2 .2 平面加工方法的选择平面加工方法的选择n箱体类零件常用的平面加工设备有铣床、刨床、箱体类零件常用的平面加工设备有铣床、刨床、平面磨床等；孔加工设备有钻床、镗床等；既能平面磨床等；孔加工设备有钻床、镗床等；既能加工面有能加工孔的组合机床。加工面有能加工孔的组合机床。4.3 箱体类零件常用加工设备箱体类零件常用加工设备 n铣床的工艺范围4.4.3 3.1 .1 铣床铣床1.升降台铣床升降台铣床 卧式升降台铣床卧式升降台铣床 1床柱；床柱；2悬梁；悬梁；3刀杆；刀杆；4悬梁支架；悬梁支架；5工作台；工作台；6床鞍

16、；床鞍；7升降台；升降台；8底座底座4.4.3 3.1 .1 铣床铣床4.4.3 3.1 .1 铣床铣床 立式升降台铣床立式升降台铣床 双轴圆形工作台铣床双轴圆形工作台铣床 1立铣头；立铣头；2主轴；主轴；3工作台；工作台；1床身；床身；2滑座；滑座；3工作台；工作台；4床鞍；床鞍；5升降台升降台 4立柱；立柱；5主轴箱主轴箱4.4.3 3.1 .1 铣床铣床龙门铣床龙门铣床 1工作台；工作台；2，4，8，9铣头；铣头；3横梁；横梁；5，7立柱；立柱；6顶梁；顶梁；10床身床身 4.4.3 3.2 .2 刨床刨床牛头刨床牛头刨床 1床身；床身；2滑枕；滑枕；3刀架；刀架；4工作台；工作台；5横梁横梁 4.4.3 3.2 .2 刨床刨床龙门刨床龙门刨床1，5，68刀架；刀架；2横梁；横梁；3，7立柱；立柱；4顶梁；顶梁；9工作台；工作台；10床身床身4.4.3 3.2 .2 刨床刨床插床插床1床鞍；床鞍；2溜板；溜板；3圆工作台；圆工作台；4滑枕；滑枕；5分度装置分度装置4.4.3 3.3 .3 平面磨床平面磨床平面磨床类型平面磨床类型4.4.3 3.4 .4 钻钻床床钻床的几种典型加工