机械制造及工艺——箱体零件加工工艺.docVIP

箱体零件加工工艺分析 一、主轴箱加工工艺过程及其分析 （一）主轴箱加工工艺过程 如图8-2所示为某车床主轴箱简图，表8-8为该主轴箱小批量生产的工艺过程。表8-9为该主轴箱大批量生产的工艺过程。 （二）箱体类零件加工工艺分析 1．主要表面加工方法的选择 箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。主要平面的加工，对于中、小件，一般在牛头刨床或普通铣床上进行。对于大件，一般在龙门刨床或龙门铣床上进行。刨削的刀具结构简单，机床成本低，调整方便，但生产率低；在大批、大量生产时，多采用铣削；当生产批量大且精度又较高时可采用磨削。单件小批生产精度较高的平面时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研外，一般采用宽刃精刨。当生产批量较大或为保证平面间的相互位置精度，可采用组合铣削和组合磨削如图8-68所示。 箱体支承孔的加工，对于直径小于 Φ50mm 的孔，一般不铸出，可采用钻→扩（或半精镗）→铰（或精镗）的方案。对于已铸出的孔，可采用粗镗→半精镗→精镗（用浮动镗刀片）的方案。由于主轴轴承孔精度和表面质量要求比其余轴孔高，所以，在精镗后，还要用浮动镗刀片进行精细镗。对于箱体上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滚压等工艺方法。 2．拟定工艺过程的原则 （l）先面后孔的加工顺序。箱体主要是由平面和孔组成这也是它的主要表面。先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。 （2）粗精加工分阶段进行。粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。 粗、精加工分开进行，会使机床，夹具的数量及工件安装次数增加，而使成本提高，所以对单件、小批生产、精度要求不高的箱体，常常将粗、精加工合并在一道工序进行，但必须采取相应措施，以减少加工过程中的变形。例如粗加工后松开工件，让工件充分冷却，然后用较小的夹紧力、以较小的切削用量，多次走刀进行精加工。 （3）合理地安排热处理工序。为了消除铸造后铸件中的内应力，在毛坯铸造后安排一次人工时效处理，有时甚至在半精加工之后还要安排一次时效处理，以便消除残留的铸造内应力和切削加工时产生的内应力。对于特别精密的箱体（如坐标镗床主轴箱箱体），在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效。箱体人工时效的方法，除加热保温外也可采用振动时效。 3．定位基准的选择 （l）粗基准的选择。在选择粗基准时，通常应满足以下几点要求。 ① 在保证各加工面均有余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀，孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚。 ② 装人箱体内的回转零件（如齿轮、轴套等）应与箱壁有足够的间隙。 ③ 注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定位稳定，夹紧可靠。 为了满足上述要求，通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。表8-9某主轴箱大批生产工艺过程中，以 I 孔和 Ⅱ 孔作为粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其他支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证主轴孔和其他支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装人箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。 根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高，可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度较低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法，进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。 表8-9某主轴箱大批生产工艺过程中，铣顶面以 Ⅰ 孔和 Ⅱ 孔直接在专用夹具上定位。在单件小批生产时，由于毛坯精度低，一般以划线找正法安装。表8-8某主轴箱小批生产工艺过程中的序号40规定划线，划线时先找正主轴孔中心，然后以主轴孔为基准找出其他需加工平面的位置。加工箱体时按所划的线找正安装工件，则体现了以主轴孔作粗基准。 （2）精基准的选择。为了保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，箱体类零件精基准选择常