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箱体类零件加工工艺及常用工艺装备 10.1　概述 10.1.1箱体类零件的功用及结构特点 箱体类零件是机械或机器部件的基础零件。 箱体的种类很多，其尺寸大小和结构形式按其用途不同也有很大差异。 根据箱体零件的结构形式不同，可分为整体式箱体，如图10-2a、b、d所示；分离式箱体，如图10-1所示两大类。 箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的特点：内部呈腔形，形状复杂、壁薄且壁厚不均匀，加工部位多；有一对或数对加工要求高、加工难度大的轴承支承孔，有一个或数个基准面和一些支承面；既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%~20%。 图10-1 分离式箱体 图10-2几种箱体的结构简图 10.1.2箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯 1) 主要平面的形状精度和表面粗糙度 1. 箱体零件的主要技术要求 2) 孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度 3) 主要孔和平面相互位置精度 2. 箱体的材料及毛坯 箱体材料一般选用HT200~400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的HT200。 毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。 毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚尽量均匀，箱体浇铸后应安排时效或退火工序。 10.2　平面加工方法和平面加工方案 平面加工方法有刨、铣、拉、磨等，刨削和铣削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削则用作平面的精加工。此外还有刮研、研磨、超精加工、抛光等光整加工方法。 10.2.1 刨削 刨削是单件小批量生产的平面加工最常用的加工方法，加工精度一般可达IT9~IT7级，表面粗糙值为Ra12.5~1.6μm。刨削可以在牛头刨床或龙门刨床上进行，如图10-4所示。 图10-4刨削 10.2.2 铣削 图10-6 铣削加工方式与方法 铣削是平面加工中应用最普遍的一种方法，利用各种铣床、铣刀和附件，可以铣削平面、沟槽、弧形面、螺旋槽、齿轮、凸轮和特形面，如图10-6所示。一般经粗铣、精铣后，尺寸精度可达lT9～1T7，表面粗糙度可达Ra12.5～0.63μm。 1.铣削的工艺特征及应用范围 在中批以上生产中多用铣削加工平面。 2.铣削工艺特点 3．断续切削 4．半封闭切削 生产效率高但不稳定，由于铣削属于多刃切削，且可选用较大的切削速度，所以铣削效率较高。但由于各种原因易导致刀齿负荷不均匀，磨损不一致，从而引起机床的振动，造成切削不稳，直接影响工件的表面粗糙度。 10.2.3 铣削用量四要素 图10-8 铣削用量 如图10-8所示，铣削用量四要素如下： l． 铣削速度 铣刀旋转时的切削速度。 式中 vc——铣削速度 (m/min)； d0——铣刀直径 (mm)； n——铣刀转速 (r/min) 2． 进给量 指工件相对铣刀移动的距离，分别用三种方法表示：f、fz、vf 。 1) 每转进给量f 指铣刀每转动一周，工件与铣刀的相对位移量，单位为mm/r； 2) 每齿进给量fz 指铣刀每转过一个刀齿，工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/z； 3) 进给速度vf 指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/min。通常情况下，铣床加工时的进给量均指进给速度vf　。 3．铣削深度ap 指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。 4．铣削宽度ac　指垂直于铣刀轴线并垂直于进给方向度量的切削层尺寸。 10.2.4 铣削方式及其合理选用 1． 铣削方式的选用 1) 周铣法 （圆周铣削方式） 周铣法铣削工件时有两种方式，即逆铣与顺铣。 图10-9顺铣与逆铣 （1）逆铣 如图10-9a所示 2）顺铣 如图10-9b所示 2) 端铣削方式 端铣有对称端铣、不对称逆铣和不对称顺铣三种方式。 图10-10端铣 （1）对称铣削 如图10-10a所示，铣刀轴线始终位于工件的对称面内，它切入、切出时切削厚度相同，有较大的平均切削厚度。一般端铣多用此种铣削方式，尤其适用于铣削淬硬钢。 （2）不对称逆铣 如图10-10b所示，铣刀偏置于工件对称面的一侧，它切入时切削厚度最小，切出时切削厚度最大。这种加工方法，切入冲击较小，切削力变化小，切削过程平稳，适用于铣削普通碳钢和高强度低合金钢，并且加工表面粗糙度值小，刀具耐用度较高。 （3）不对称顺铣 如图10-10c所示，铣刀偏置于工件对称面的一侧，它切出时切削厚度最小，这种铣削方法适用于加工不锈钢等中等强度和高塑性的材料。 2．铣削用量