6.1箱體類零件的工藝特點(diǎn)

01箱體類零件的結(jié)構(gòu)02箱體類零件的主要技術(shù)要求03箱體類零件的材料及毛坯04箱體類零件的加工工藝過程

箱體類零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件之一，它將軸、軸承、套和齒輪等零件裝配在一起，使其保持正確的相互位置關(guān)系，并按規(guī)定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)動(dòng)作，使其完成某種運(yùn)動(dòng)。組裝后的箱體部件，用箱體的基準(zhǔn)平面安裝在機(jī)器上。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量對(duì)由箱體部件裝配后的機(jī)器的精度、性能和壽命都有直接的影響。

由于機(jī)器的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和箱體在機(jī)器中的不同功用，箱體零件具有多種不同的結(jié)構(gòu)形式，圖6-1所示為幾種常見的箱體結(jié)構(gòu)。圖6-1幾種箱體工件的結(jié)構(gòu)簡圖a）組合機(jī)床主軸箱

b）剖分式減速器箱體

c）汽車后橋差速器箱體

d）車床主軸箱6.1.1箱體類零件的結(jié)構(gòu)

箱體類零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，一般中型機(jī)床制造廠花在箱體類零件的機(jī)械加工工時(shí)約占整個(gè)產(chǎn)品加工工時(shí)的15%-20%。

箱體零件由于功用不同，其結(jié)構(gòu)形狀往往有較大差別。但各種箱體零件在結(jié)構(gòu)上仍有一些共同特點(diǎn)，例如，其外表面主要由平面構(gòu)成，結(jié)構(gòu)形狀都比較復(fù)雜，內(nèi)部有型腔，箱壁較薄；在箱壁上既有許多精度較高的軸承孔和基準(zhǔn)平面需要加工，也有許多精度較低的緊固孔和一些次要平面需要加工。一般說來，箱體零件需要加工的部位較多，且加工難度也較大，因此，精度要求較高的孔、孔系和基準(zhǔn)平面構(gòu)成了箱體類零件的主要加工表面。

1.平面

平面是箱體、機(jī)座、機(jī)床床身和工作臺(tái)類零件的主要表面。根據(jù)其作用不同平面可分為以下幾種：(1)非接合平面

這種平面不與任何零件相配合，一般無加工精度要求，只有當(dāng)表面為了增加耐蝕性和美觀時(shí)才進(jìn)行加工，屬于低精度平面。(2)接合平面

這種平面多數(shù)用于零部件的連接面，如車床的主軸箱、進(jìn)給箱與床身的連接平面，一般對(duì)精度和表面質(zhì)量的要求均較高。(3)導(dǎo)向平面

這種平面的精度和表面質(zhì)量要求極高，如各類機(jī)床的導(dǎo)軌面。(4)精密工具和量具的工作表面

這種平面包括鉗工的平臺(tái)、平尺的測量面和計(jì)量用量塊的測量平面等，其幾何公差和表面質(zhì)量要求均很高。

2．孔系

孔和孔系由軸承支承孔和許多相關(guān)孔組成。由于它們的加工精度要求高、加工難度大，是機(jī)械加工中的關(guān)鍵。6.1.2箱體類零件的主要技術(shù)要求

1.軸承孔的尺寸與形狀精度

箱體工件上軸承孔的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度直接影響與軸承的配合精度和軸的回轉(zhuǎn)精度。特別是機(jī)床主軸的軸承孔，對(duì)機(jī)床的工作精度影響很大。

普通機(jī)床的主軸箱，主軸軸承孔的尺寸精度為IT6，形狀誤差應(yīng)小于孔徑公差的1/2，表面粗糙度值為Ral.6一Ra0.8／μm;主軸箱的其他軸承孔，尺寸精度為IT7，形狀誤差應(yīng)小于孔徑公差，表面粗糙度值為Ra3.2一Ral.6μm。

2.各軸承孔的中心距和軸線間的平行度

箱體上有齒輪嚙合關(guān)系的相鄰軸承孔之間，有一定的孔距尺寸精度與軸線平行度要求，以保證齒輪副的嚙合精度，減小工作中的噪聲與振動(dòng)，并可減小齒輪的磨損。

一般機(jī)床箱體軸承孔的中心距偏差為土(0.06一0．025)mm，軸線的平行度公差為0.03mm/300mm。

3.同軸線軸承孔的同軸度

安裝同一軸的前、后軸承孔之間有同軸度要求，以保證軸的順利裝配和正?；剞D(zhuǎn)。機(jī)床主軸軸承孔的同軸度誤差一般小于?0.008mm，其他軸承孔的同軸度誤差應(yīng)不超過最小孔的孔徑公差的1/2。

4.軸承孔軸線對(duì)裝配基準(zhǔn)面的平行度和對(duì)端面的垂直度

機(jī)床主軸軸線對(duì)裝配基準(zhǔn)面的平行度誤差會(huì)影響機(jī)床的工作精度，對(duì)端面的垂直度誤差會(huì)引起機(jī)床主軸端面圓跳動(dòng)。

一般機(jī)床主軸軸線對(duì)裝配基準(zhǔn)面的平行度公差為0.03mm/650mm；對(duì)端面的垂直度公差為0.02一0.015mm。

5.箱體主要平面的精度

箱體的主要平面是指裝配基準(zhǔn)面（如主軸箱箱體的底面和導(dǎo)向面）和加工中的定位基準(zhǔn)面，它們直接影響箱體在加工中的定位精度，影響箱體部件與機(jī)器總裝后的相對(duì)位置與接觸剛度，因此，具有較高的形狀精度（如平面度）和較小的表面粗糙度值要求。

—般機(jī)床箱體的裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面的平面度公差為0.06一0.03mm，表面粗糙度值為Ra3.2一Ral.6μm。

箱體上其他平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面的平行度公差，一船在全長范圍內(nèi)為0.20－0.05mm，垂直度公差為(0.01－0.06)mm/300mm。箱體類零件的材料及毛坯6.1.3箱體類零件的材料及毛坯

1.材料

因鑄鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且吸振性和耐磨性較好，因此，箱體零件常選用鑄鐵材料。根據(jù)需要可選用HT150-HT350，用得較多的是HT200。

在單件小批生產(chǎn)情況下，為了縮短生產(chǎn)周期，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)；某些大負(fù)荷的箱體有時(shí)采用鑄鋼件；精度要求較高的坐標(biāo)鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵；在特定條件下，可采用鋁鎂合金或其他鋁合金材料，比如：轎車發(fā)動(dòng)機(jī)箱體常用鋁合金等有色金屬制造。

2.毛坯

毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和鑄造方法等因素有關(guān)。單件小批量生產(chǎn)的鑄鐵箱體，常用木模手工砂型鑄造，，毛坯精度低，加工余量大；大批量生產(chǎn)中大多用金屬模機(jī)器造型鑄造，毛坯精度高，加工余量小。

鑄鐵箱體毛坯上直徑大于?30mm的孔大都預(yù)先鑄出，以減小孔的加工余量。毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減小毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，應(yīng)盡量使箱體壁厚均勻，并在箱體澆鑄后安排時(shí)效或退火工序。6.1.4箱體類零件的加工工藝過程

1.選擇定位基準(zhǔn)

粗基準(zhǔn)的作用是保證各個(gè)加工面和孔的加工余量均勻，而精基準(zhǔn)的作用則是保證尺寸精度和相互位置精度。（1）粗基準(zhǔn)的選擇

大多數(shù)箱體上都有一個(gè)或一組主要孔，為保證主要孔的加工余量均勻，應(yīng)該以主要孔作為粗基準(zhǔn)，限制四個(gè)自由度，輔以內(nèi)壁或其他毛坯孔為輔助基準(zhǔn)，以達(dá)到完全定位的目的。

根據(jù)生產(chǎn)類型不同，箱體類零件的粗基準(zhǔn)選擇與安裝方式也不一樣。大批量生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度較高，可以直接用箱體上的重要孔在專用夾具上定位，工件安裝迅速，生產(chǎn)率高。在單件、小批量及中批量生產(chǎn)時(shí)，一般毛坯精度較低，按上述方法選擇粗基準(zhǔn)往往會(huì)造成箱體外形偏斜，甚至局部加工余量不夠，因此，通常采用劃線找正的方法進(jìn)行第一道工序的加工，如加工機(jī)床主軸箱時(shí)，即以主軸孔為粗基準(zhǔn)對(duì)毛坯劃線和檢查，對(duì)偏斜予以糾正，糾正后孔的余量應(yīng)足夠，但不一定均勻。

1.選擇定位基準(zhǔn)（2）精基準(zhǔn)的選擇

為了保證箱體類零件的孔與孔、孔與平面、平面與平面之間距離的尺寸精度和相互位置精度，箱體類零件精基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和基準(zhǔn)重合原則。

1）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則（一面雙孔）在大多數(shù)工序中，箱體利用底面（或頂面）及兩孔作為定位基準(zhǔn)加工其他平面和孔系，以避免由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來累積誤差。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，盡可能使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。

2）基準(zhǔn)重合原則（三面定位）箱體上的裝配基準(zhǔn)一般為平面，而它們又往往是箱體上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此，以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱體各主要表面的相互位置精度。例如，機(jī)床主軸箱小批量生產(chǎn)過程中即采用基準(zhǔn)重合原則。

在大批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先考慮的是如何穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，而由此產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差則通過工藝措施解決，如提高工件定位精度和夾具精度等。

2．加工順序的安排(1)先面后孔的原則

由于箱體的加工和裝配大多以平面為基準(zhǔn)，先加工平面，不僅為加工精度較高的支撐孔提供了穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，而且還符合基準(zhǔn)重合原則，有利于提高加工精度。另外，先以孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣可為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的定位基準(zhǔn)，而且加工平面時(shí)切去了鑄件上的硬皮和凹凸不平的粗糙面，有利于后續(xù)加工，可減少鉆孔時(shí)鉆頭引偏和刀具崩刃等現(xiàn)象，對(duì)刀和調(diào)整也比較方便。(2)先主后次的原則

加工平面或孔系時(shí)，應(yīng)貫徹先主后次原則，即先加工主要平面或主要孔。這是因?yàn)榧庸て渌矫婊蚩讜r(shí)，以先加工好的主要平面或主要孔作為精基準(zhǔn)，裝夾可靠，調(diào)整各表面的加工余量比較方便，有利于提高各表面的加工精度。同時(shí)，由于主要平面或主要孔精度要求高，加工難度大，先加工時(shí)如果出現(xiàn)廢品，不至于浪費(fèi)其他表面的加工工時(shí)。

2．加工順序的安排(3)粗加工、精加工分開的原則

對(duì)于剛度差、批量較大、要求精度較高的箱體，一般要將粗加工、精加工分開進(jìn)行，即在主要平面和各支撐孔的粗加工之后再進(jìn)行精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、切削熱、夾緊力等對(duì)加工精度的影響，并且有利于合理地選用設(shè)備。

粗加工、精加工分開進(jìn)行，會(huì)使機(jī)床、夾具的數(shù)量及工件安裝次數(shù)增加，成本提高，所以對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)、精度要求不高的箱體，常常將粗加工、精加工合并在一道工序進(jìn)行，但必須采用相應(yīng)措施以減小加工過程中的變形。例如。粗加工后松開工件，讓工件充分冷卻，然后用較小的夾緊力、較小的切削用量、多次進(jìn)給進(jìn)行精加工。

3.熱處理工序的安排

箱體類零件結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜，壁厚不均勻，鑄造殘留內(nèi)應(yīng)力大。為消除內(nèi)應(yīng)力，減小箱體在使用過程中的變形，保持精度穩(wěn)定，鑄造后一般均需進(jìn)行時(shí)效處理。自然時(shí)效的效果較好，但生產(chǎn)周期長，目前僅用于精密機(jī)床的箱體鑄件。對(duì)普通機(jī)床和設(shè)備的箱體，一般都采用人工時(shí)效。箱體經(jīng)粗加工后，應(yīng)存放一段時(shí)間再精加工，以消除粗加工積聚的內(nèi)應(yīng)力。精密機(jī)床的箱體或形狀特別復(fù)雜的箱體，應(yīng)在粗加工后再進(jìn)行一次人工時(shí)效，以促進(jìn)鑄造和粗加工造成的內(nèi)應(yīng)力釋放。

4.箱體類零件的加工工藝過程

箱體類零件的加工工藝過程一般分單件小批量生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)兩種。

單件小批量生產(chǎn)時(shí)，箱體類零件的基本工藝過程：鑄造毛坯一時(shí)效一劃線一粗加工主要平面及其他平面一劃線一粗加工支撐孔一二次時(shí)效一精加工主要平面和其他平面一精加工支撐孔一劃線一鉆各小孔一攻螺紋、去毛刺。

大批量生產(chǎn)時(shí)，箱體類零件的基本工藝過程：鑄造毛坯一時(shí)效一加工主要平面和工藝定位孔一二次時(shí)效一粗加工各平面上的孔一攻螺紋、去毛刺一精加工各平面上的孔。課后練習(xí)

1.箱體零件右什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？有哪些技術(shù)要求？2.根據(jù)箱體零件的特點(diǎn)，舉例說明安排其加工順序的原則。3.箱體類零件的粗基準(zhǔn)的選擇與生產(chǎn)批量有關(guān)，中、小批量生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)粗基準(zhǔn)的選擇有什么不同？4.箱體加工如何安排熱處理工序？目的是什么？5.箱體加工為什么粗精加工要分階段進(jìn)行？6.為什么箱體的加工按先面后孔的順序進(jìn)行？7.加工箱體時(shí)，如何保證端面相對(duì)主軸軸線的垂直度公差要求？8.舉例說明孔系加工的特點(diǎn)。6.2箱體平面的加工方法

01刨削02銑削03磨削04刮削

箱體零件平面加工的方法很多，常用的有刨削、銑削和磨削。刨削和銑削常用于平面的粗加工和半精加工，而磨削常用于平面的精加工。此外，還有刮研、研磨等光整加工方法。6.2.1刨削

刨削加工可達(dá)到的公差等級(jí)為IT10-IT7級(jí)，表面粗糙度值為Ra(1.6-6.3)μm。平面加工方法的選擇，除了根據(jù)表面精度和表面粗糙度要求外，還應(yīng)考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料的性能和熱處理要求，以及生產(chǎn)批量等，常用的平面刨削加工方案見表6-1。刨削類型加工方案表面粗糙度Ra/μm適用范圍低精度平面粗刨6.3－50淬火鋼零件除外的平面中精度平面粗刨一精插粗刨一精刨1.6－6.3封閉的內(nèi)平面、狹長平面高精度平面粗刨一精刨一寬刃精刨代刮粗刨一精刨一磨削0.2－0.8非鐵金屬、未淬火鋼、鑄鐵精密平面粗刨一精刨一寬刃精刨粗刨一精刨一寬刃精刨一超級(jí)光磨0.12－0.4淬火鋼、未淬火鋼和鑄鐵6.2.2銑削

銑削平面一般能達(dá)到的要求為：粗銑平面的直線度誤差為0.15—0.3mm/m，表面粗糙度值為Ra(3.2—12.5）μm；

半精銑平面的直線度誤差0.1—0.2mm/m，表面粗糙度值為Ra(0.8—3.2)μm；精銑平面的直線度誤差為0.04—0.08mm/m，表面粗糙度值為Ra(0.4-0.8)μm。

1．采用圓柱銑刀銑削平面

圓柱銑刀是標(biāo)準(zhǔn)化刀具，它有粗齒和細(xì)齒之分。粗加工時(shí)選用粗齒銑刀，半精加工時(shí)選用細(xì)齒銑刀。這種銑削方法一般適用于加工中小型工件。大型或組合表面的工件則多用組合圓柱銑刀銑削。1)直齒圓柱銑刀由于刀齒不斷地在工件表面上切人切出，切削力很不均勻，從而會(huì)引起沖擊振動(dòng)，影響加工表面的質(zhì)量，目前已很少應(yīng)用。2)螺旋齒圓柱銑刀由于刀齒是在工件表面上逐漸切入切出的，因此切削力比較均勻，加工較平穩(wěn)。

2．采用面銑刀銑削平面

由于銑刀盤直徑大(65—600mm)，安裝的刀片多，同時(shí)參與切削的刀齒多，因此加工較平穩(wěn)，而且面銑刀剛性好，能以較大的進(jìn)給量進(jìn)行切削。銑刀盤的刀齒通常鑲有硬質(zhì)合金，可進(jìn)行高速切削。有時(shí)也可采用多個(gè)銑刀盤，同時(shí)銑若干個(gè)平面。此外，銑刀上還有修光刃，可起刮削和修光表面作用。

這種加工方法，不僅生產(chǎn)率高，而且能獲得較小的表面粗糙度值，因此，在大批生產(chǎn)中，采用面銑刀銑削平面的方法得到了廣泛的應(yīng)用。

2．采用面銑刀銑削平面

在機(jī)床功率和工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下，如對(duì)零件的加工精度要求不高、加工余量較大（2—-6mm），可一次銑去全部加工余量。當(dāng)零件的加工精度要求較高或加工表面粗糙度值在Ra3.2μm以下時(shí)，銑削應(yīng)分粗銑和精銑進(jìn)行。當(dāng)銑削余量在7-12mm以上時(shí)，采用階梯面銑刀銑削，可一次加工全部余量。常用的平面銑削加工方案見表6—2。銑削類型加工方案表面粗糙度Ra/μm適用范圍中精度平面粗銑一精銑0.4－0.8平面寬大高精度平面粗銑一精銑一高速精銑粗銑一精銑一磨削粗銑一拉削0.025－0.2非鐵金屬、未淬火鋼、鑄鐵精密平面粗銑一精銑一高速精銑一拋光粗銑一精銑一磨削一研磨0.05－0.012淬火鋼、未淬火鋼和鑄鐵大批量生產(chǎn)6.2.3磨削

1．周邊磨削

周邊磨削時(shí)砂輪與工件接觸面積較小，切削過程中發(fā)熱量小、散熱快、排屑和冷卻情況良好，加工時(shí)工件不易產(chǎn)生熱變形，因而能獲得較高的精度和較小的表面粗糙度值。但由于砂輪與工件的接觸面積小，生產(chǎn)率較低，所以，只用于成批生產(chǎn)中被加工平面精度要求較高的工件。如圖6—2a所示2.端面磨削

端面磨削時(shí)砂輪軸伸出較短，剛性好，機(jī)床功率大；砂輪主軸主要受軸向力，彎曲變形較小，因此可以采用較大的磨削用量。磨削時(shí)砂輪與工件接觸面積大，所以生產(chǎn)率高。另外，由于砂輪與工件接觸面積大，易發(fā)熱，散熱及冷卻條件比較差，工件熱變形較大，使加工精度較低。此法常用于加工大平面或大批生產(chǎn)的精度要求不高的工件。如圖6—2b所示a）周邊磨削

b)端面磨削圖6—2平面磨削的基本方式

常用的平面磨削加工方案見表6—3。類型加工方案表面粗糙度Ra/μm適用范圍高精度平面粗刨一精刨一磨削0.4－0.8淬火鋼、未淬火鋼和鑄鐵精密平面粗刨一精刨一寬刃精刨一超級(jí)光磨0.012—0.16.2.4刮削

刮削是利用刮刀刮除工件表面薄層的加工方法，是光整加工的一種，屬精密加工。它是繼精加工之后的工序，可獲得很高的精度和很精細(xì)的表面。刮削平面可使兩個(gè)平面之間達(dá)到非常良好的接觸和緊密吻合，并可獲得較高的直線度和相對(duì)位置精度，加潤滑油后，可以形咸具有潤滑油膜的滑動(dòng)面，又可降低相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦、增加零件接合面的剛度、可靠地提高設(shè)備或機(jī)床的精度。

刮削最大的特點(diǎn)是不需要特殊設(shè)備和復(fù)雜的工具，卻能達(dá)到很高的精度和很精細(xì)的表面，且能加工很大的平面，但生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、對(duì)操作工人的技術(shù)要求高。采用機(jī)動(dòng)刮削的方法來代替繁重的手工操作是必然趨勢。

1.刮削余量刮削余量應(yīng)根據(jù)被加工表面的尺寸和精度要求來確定，見表6-4。

平面長度平面寬度100—500500—10001000—20002000—40004000—60001—1000.10.150.200.200.30100—5000.150.200.250.300.40500—10000.180.250.350.350.50

2.刮削的種類1)粗刮經(jīng)過預(yù)加工或時(shí)效處理后的工件，表面上有顯著的加工痕跡，或加工余量大于0.04mm時(shí)，則需進(jìn)行粗刮。2)精刮粗刮后，表面的波度較大，用紅丹粉涂色作顯示后，吻合的斑點(diǎn)少而疏，分布也不均勻，這時(shí)需要進(jìn)行精刮。3）精細(xì)刮精刮后進(jìn)行精細(xì)刮，可以進(jìn)一步提高表面質(zhì)量，但對(duì)尺寸精度的影響卻很小。重要的零件精細(xì)刮時(shí)要保持一定的溫度。4）刮花刮花是為了美觀或用以存儲(chǔ)潤滑油，對(duì)提高表面質(zhì)量作用不大。在使用中可借助刮花的消失來判別平面的磨耗程度。

3.刮削的檢驗(yàn)

刮削后的表面質(zhì)量是用單位面積上接觸點(diǎn)的數(shù)目來評(píng)定的。刮削表面接觸點(diǎn)的吻合度，通常用紅丹粉涂色作顯示，以標(biāo)準(zhǔn)平板、研具或配研的零件來檢驗(yàn)。經(jīng)過刮削后的平面，檢驗(yàn)表面質(zhì)量的顯示標(biāo)準(zhǔn)是：1)粗刮，在25mmX25mm內(nèi)的接觸點(diǎn)分別為2-3高點(diǎn)。2)精刮，在25mmX25mm內(nèi)的接觸點(diǎn)為12-15高點(diǎn)。3)精細(xì)刮，在25mmX25mm內(nèi)的接觸點(diǎn)為20高點(diǎn)以上。

刮削過的平面，應(yīng)有與網(wǎng)紋相似的細(xì)致而均勻的紋路，但不應(yīng)有任何刮傷和刀痕。

6.3箱體孔的加工方法

01平行孔系的加工方法02同軸孔系的加工方法03垂直孔系的加工方法04孔系加工的自動(dòng)

化

箱體上一系列有相互位置精度要求的軸承支承孔稱為“孔系”。它包括平行孔系、同軸孔系和垂直孔系，如圖6-3所示?？紫档南嗷ノ恢镁扔校焊髌叫锌纵S線之間的平行度、孔軸線與基面之間的平行度、孔距精度、各同軸孔的同軸度、各交叉孔的垂直度等要求。保證孔系加工精度是箱體零件加工的關(guān)鍵。圖6-3箱體孔系

一般應(yīng)根據(jù)不同的生產(chǎn)類型和孔系精度要求采用不同的加工方法，具體加工方法如下：1.找正法

加工前先在毛坯上劃出各孔的加工線，未鑄出的孔應(yīng)先鉆出通孔，然后在銑床或鏜床上按劃線一一進(jìn)行找正加工。找正法所能達(dá)到的孔距精度低。若改用試切法找正或樣板找正，可提高孔距精度。但采用找正法加工孔系工時(shí)長，工作量大，并要求有較高的操作技術(shù)水平，該法只適用于單件小批生產(chǎn)。2.鏜模法

在中批、大批生產(chǎn)中廣泛采用鏜模法加工孔系。模板上的導(dǎo)向孔已經(jīng)包括了箱體各面上所有要加工的孔，鏜桿一般都采用兩個(gè)支承來引導(dǎo)并與機(jī)床主軸浮動(dòng)連接。這樣，可使工件的精度不依賴于機(jī)床精度，而主要由鏜模、鏜桿及刀具來保證。3.坐標(biāo)法

坐標(biāo)法是按孔系的坐標(biāo)尺寸，在普通鍵床、立式銑床或坐標(biāo)鏜床上借助測量裝置進(jìn)行加工的。其孔距精度決定于坐標(biāo)位移精度，而且不需要專用夾具就能適應(yīng)各種規(guī)格箱體的加工，通用性好。普通鏜床的坐標(biāo)測量方法主要有以下幾種：1）采用普通刻線尺與游標(biāo)尺放大鏡測量，其位置精度為0.1-0.3mm。2）采用百分表與量塊（或量桿）測量，一般與普通刻線尺配合使用，其位置精度可達(dá)0.04-0.08mm，但測量操作繁瑣，效率較低。

3）采用經(jīng)濟(jì)刻線尺與光學(xué)讀數(shù)裝置。6.3.1平行孔系的加工方法

1．用找正法加工孔系(1)劃線找正法加工加工前先在毛坯上按圖樣要求劃好各孔的位置輪廓線，加工時(shí)按劃線找正，并進(jìn)行加工。這種方法所能達(dá)到的孔距精度一般為±0.5mm左右。此法操作設(shè)備簡單，但操作難度大，生產(chǎn)效率低，同時(shí)，加工精度低，且受操作者技術(shù)水平和采用的方法影響較大，故適于單件小批生產(chǎn)。(2)量塊心軸找正法

如圖6-4所示，將精密心軸分別插入機(jī)床主軸孔和已加工孔中，然后用一定尺寸的量塊組合來找正心軸的位置。找正時(shí)，在量塊心軸之間要用塞尺測定間隙，以免量塊與心軸直接接觸而產(chǎn)生變形。此法可達(dá)到較高的孔距精度(±0.3mm)，但只適用于單件小批生產(chǎn)。圖6-4量塊心軸找正法

1．用找正法加工孔系(3)樣板找正法

如圖6-5所示，將工件上的孔系復(fù)制在10-20mm厚的鋼板制成的樣板上，樣板上孔系的孔距精度比工件孔系的孔距精度高(一般為-0.01—0.03mm)，孔徑較工件的孔徑大，以便鏜桿通過。孔的直徑精度不需要嚴(yán)格要求，但幾何精度和表面粗糙度要求較高，以便找正。使用時(shí)，將樣板裝于被加工孔的箱體端面上（或固定于機(jī)床工作臺(tái)上），利用裝在機(jī)床主軸上的百分表找正器，按樣板上的孔逐個(gè)找正機(jī)床主軸的位置進(jìn)行工。該方法加工孔系不易出差錯(cuò)，找正迅速，孔距精度可達(dá)±0.05mm，工藝裝備也不太復(fù)雜，常用于加工大型箱體的孔系。圖6-5樣板找正法

2．用鏜模加工孔系

如圖6-6所示，工件裝夾在鏜模上，鏜桿被支承在鏜模的導(dǎo)套里，由導(dǎo)套引導(dǎo)鏜桿在工件上正確位置鏜孔。鏜桿與機(jī)床主軸多采用浮動(dòng)連接，機(jī)床精度對(duì)孔系加工精度影響較小，孔距精度主要取決于鏜模，因而可以在精度較低的機(jī)床上加工出精度較高的孔系。同時(shí)，鏜桿剛度大大地提高，有利于采用多刀同時(shí)切削；定位夾緊迅速，不需找正，生產(chǎn)效率高。因此，不僅在中批生產(chǎn)中普遍采用鏜模技術(shù)加工孔系，就是在小批生產(chǎn)中，對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工量大的箱體孔系，采用鏜模加工也是常見的。圖6-6用鏜模加工孔系6.3.2同軸孔系的加工方法

在中批以上生產(chǎn)中，一般采用鏜模加工同軸孔系，其同軸度由鏜模保證；當(dāng)采用精密剛性主軸組合機(jī)床從兩頭同時(shí)加工同軸線的各孔時(shí)，其同軸度誤差由機(jī)床保證，可達(dá)0.01mm。單件小批生產(chǎn)時(shí)，在通用機(jī)床上加工，且一般不使用鏜模，保證同軸線孔的同軸度誤差有下列方法：(1)利用已加工孔作支承導(dǎo)向

如圖6-7所示，當(dāng)箱體前壁上的孔加工完成后，在該孔內(nèi)裝一導(dǎo)套，支承和引導(dǎo)鏜桿加工后壁上的孔，以保證兩孔的同軸度要求。此法適于加工箱體壁相距較近的同軸線圖6-7利用已加工孔導(dǎo)向（2）利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承鏜桿

采用這種方法，鏜桿是兩端支承，剛性好，但立柱導(dǎo)套的位置調(diào)整麻煩、費(fèi)時(shí)，往往需要用心軸量塊找正，且需要用較長的鏜桿，此法多用于大型箱體的同軸孔系加工。(3)采用掉頭鏜法

當(dāng)箱體箱壁相距較遠(yuǎn)時(shí)，宜采用掉頭鏜法，即在工件的一次安裝中，當(dāng)箱體一端的孔加工后，將工作臺(tái)回轉(zhuǎn)1800。，再加工箱體另一端的同軸線孔。掉頭鏜削不用夾具和長刀桿，準(zhǔn)備周期短；鏜桿懸伸長度短，剛度好。但需要調(diào)整工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)誤差且掉頭后主軸應(yīng)處于的正確位置，比較麻煩、費(fèi)時(shí)。掉頭鏜的調(diào)整方法如下：1)校正工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線與機(jī)床主軸軸線相交，定好坐標(biāo)原點(diǎn)其方法如圖6—8a所示，將百分表固定在工作臺(tái)上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)1800，分別測量主軸兩側(cè)，使其誤差小于0.01mm，記下此時(shí)工作臺(tái)在x軸上的坐標(biāo)值作為原點(diǎn)的坐標(biāo)值。2)調(diào)整工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)定位誤差，保證工作臺(tái)精確地回轉(zhuǎn)1800。其方法如圖6—8b所示，先使工作臺(tái)緊靠在回轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)上，在臺(tái)面上放一平尺，通過裝在鏜桿上的百分表找正平尺一側(cè)面后將其固定，再回轉(zhuǎn)工作臺(tái)1800。，測量平尺的另一側(cè)面，調(diào)整回轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)，使其回轉(zhuǎn)定位誤差小于0.02mm/1000mm。3）當(dāng)完成上述調(diào)整準(zhǔn)備工作后，就可以進(jìn)行加工先將工件正確地安裝在工作臺(tái)面上，用坐標(biāo)法加工好工件一端的孔，各孔到坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值應(yīng)與掉頭前相應(yīng)的同軸線孔到坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)值大小相等，方向相反，誤差小于0.01mm，這樣就可以得到較高的同軸度。6.3.3垂直孔系的加工方法

交叉孔系加工的主要技術(shù)要求為控制各孔的垂直度。在普通鏜床上主要靠機(jī)床工作臺(tái)上的900對(duì)準(zhǔn)裝置。因?yàn)樗菗鯄K裝置，故結(jié)構(gòu)簡單，但對(duì)準(zhǔn)精度低。每次對(duì)準(zhǔn)，需要憑經(jīng)驗(yàn)保證擋塊接觸松緊程度一致，否則不能保證對(duì)準(zhǔn)精度。所以，有時(shí)會(huì)采用光學(xué)瞄準(zhǔn)裝置。

當(dāng)普通鏜床的工作臺(tái)900對(duì)準(zhǔn)裝置精度很低時(shí)，可用心棒與百分表找正法進(jìn)行，即在加工好的孔中插人心棒，然后將工作臺(tái)轉(zhuǎn)900。，搖工作臺(tái)用百分表找正，如圖6—9所示。

圖6—9找正法加工交叉孔系6.3.4孔系加工的自動(dòng)化

由于箱體孔系的精度要求高，加工量大，實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有重要意義。隨著生產(chǎn)批量的不同，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的途徑也不同。

大批生產(chǎn)箱體，廣泛使用組合機(jī)床和自動(dòng)線加工，不但生產(chǎn)率高，而且利于降低成本和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。單件小批生產(chǎn)箱體，大多數(shù)采用萬能機(jī)床，產(chǎn)品的加工質(zhì)量主要取決于機(jī)床操作者的技術(shù)熟練程度。但加工具有較多加工表面的復(fù)雜箱體時(shí)，如果仍用萬能機(jī)床加工，則工序分散，占用設(shè)備多，要求有技術(shù)熟練的操作者，生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)效率低、成本高。為了解決這個(gè)問題，可以采用適于單件小批生產(chǎn)的自動(dòng)化多工序數(shù)控機(jī)床，這