b

編制車床主軸箱的機(jī)械加工工藝過程一箱體類零

件的加工工藝

課時(shí)2課時(shí)(90min)

知識(shí)技能目標(biāo)：

(1)掌握箱體類零件的主要加工工藝

教學(xué)目標(biāo)(2)了解車床主軸箱的機(jī)械加工工藝過程

思政育人目標(biāo)：

樹立追求卓越、勇于拼搏的奮斗精神

教學(xué)重點(diǎn)：箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，箱體類零件的技術(shù)要求，箱體類零件的主要加工工

教學(xué)重難點(diǎn)藝

教學(xué)難點(diǎn)：箱體類零件的主要加工工藝

教學(xué)方法啟發(fā)式、講授法、案例分析法、討論法、總結(jié)法

教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材

課前任務(wù)—考勤(2min)一互動(dòng)導(dǎo)入(3min)一傳授親族口(40min)一項(xiàng)目實(shí)踐

教學(xué)設(shè)計(jì)

(40min)一課堂小結(jié)(3min)一作業(yè)布置(2min)

教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖

■【教師】上傳預(yù)習(xí)資料，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得通過課前任務(wù)，

聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立收集

查找箱體類零件的相關(guān)資料和加工視頻，觀察箱體類零件的資料的能力，加深

學(xué)生對(duì)編制箱體類

課前任務(wù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，思考箱體類零件和軸類零件、套類零件在工藝特點(diǎn)上

的區(qū)別，通過發(fā)起的線上任務(wù)，分析討論箱體類零件機(jī)械加工工零件加工工藝過程

藝過程的編制。的理解，鍛煉其觀

察、分析、總結(jié)的

■【學(xué)生】完成課前任務(wù)能力

■【教師】使用APPia行簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織

考勤

紀(jì)律性，掌握學(xué)生

(2min)

■【學(xué)生】按照老師要求簽到的出勤情況

■【教師】講述“任務(wù)引入”案例(詳見教材)，并提出問題

通過設(shè)置疑問的

箱體類零件有哪些工藝特點(diǎn)，加工中會(huì)有怎樣的困難，又該

互動(dòng)導(dǎo)入方式，引導(dǎo)學(xué)生主

如何克服呢？

(3min)動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生

的學(xué)習(xí)興趣

■【學(xué)生】聆聽、思考、回答

■

一.

以箱體類零件

【教師】通過學(xué)生的回答，引出本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)，講解箱體類

加工工藝過程的編

零件的加工工藝

制為典型案例，結(jié)

一、箱體類零件的工藝特點(diǎn)和毛坯分析合多媒體課件，進(jìn)

一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)

1、箱體類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)械加工工藝規(guī)程的

箱體類零件的結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜。不同功用的箱體類零件，理解，開展課堂活

其結(jié)構(gòu)形式差異很大，但它們?nèi)杂泄餐攸c(diǎn)：內(nèi)部呈型腔、形狀動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)

復(fù)雜、壁薄且厚度不均勻、加工部位多、加工量大；壁上有很多習(xí)興趣和積極性，

不同功用、不同精度要求的加工平面和孔（孔系），如各種定位訓(xùn)練學(xué)生的邏輯性

基面、支撐面、軸承孔、緊固孔（孔系）等。其中，定位基面和思維能力

軸承孔的加工精度要求較高。

常見的箱體類零件有機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、泵殼、減速

器箱體等。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，箱體類零件可分為整體式箱體

和分離式箱體兩類。前者是整體鑄造、整體加工而成的，加工較

困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增

加了裝配工作量。

【頭腦風(fēng)暴】

傳授新知

彳【教師】展示“箱體類零件”圖（詳見教材），提問：

(40min)

“請(qǐng)大家開動(dòng)腦筋想一想，圖中的箱體類零件哪些屬于整體式箱

體，哪些屬于分離式箱體？除此之外，我們身邊還有哪些箱體類

零件，它們有嘟些特點(diǎn)呢？“，安排學(xué)生分組討論并派代表回答

問題

■【學(xué)生】聆聽、分組、思考、討論、回答問題

■【教師】總結(jié)學(xué)生的回答

2、箱體類零件的技術(shù)要求

■【教師】展示“車床主軸箱零件簡(jiǎn)圖”圖（詳見教材），

提問：“箱體類零件的主要技術(shù)要求包含哪些內(nèi)容？”，并隨機(jī)

抽取學(xué)生回答問題

，【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題

■【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，詳細(xì)講解箱體類零件的技術(shù)要

求

1）孔的尺寸精度和形狀精度

主軸箱上支撐孔的尺寸誤差和形狀誤差會(huì)影響軸與孔的配合

精度，進(jìn)而影響軸的回轉(zhuǎn)精度。一般機(jī)床主軸箱主軸軸承孔的尺

寸公差為IT6級(jí)，其余軸承孔為IT6~IT7級(jí)；孔的形狀精度除特

殊規(guī)定外，一般控制在尺寸公差范圍內(nèi)即可.

2）孑為孔的位置精度

主軸箱同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線的垂直

度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體上之后產(chǎn)生歪斜，致使主軸產(chǎn)

生徑向叔勛和軸向竄動(dòng)，同時(shí)也會(huì)加劇軸承的磨損。因此，同一

軸線上各孔的同軸度公差一般約為最小尺寸公差的一半?？紫抵?/p>

間的平行度誤差會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量，也應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的精度要

求。

3）孑與平面的位置精度

主軸箱上各軸承孔與裝配基面間的平行度決定了主軸與床身

導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系，這項(xiàng)精度是在裝配過程中通過刮研獲得

的。為了確定刮研工作量，一般都要規(guī)定軸承孔對(duì)裝配基面的平

行度公差。

4）主要平面的精度

主軸箱底面和導(dǎo)軌面（裝配基面）的平面度會(huì)影響主軸箱與

床身連接時(shí)的接觸剛度，若加工過程中裝配基面還作為定位基

面，則還會(huì)影響主要孔的加工精度。因此，規(guī)定底面和導(dǎo)向面必

須平直，且咱互垂直,其平面度和垂直度公差為IT5級(jí)。

5）表面粗糙度

主軸箱上的重要孑你口主要表面的表面粗糙度會(huì)影響連接面的

配合性質(zhì)和接觸剛度，一般要求主軸孔的表面粗糙度Ra為0.4p

m,其他各縱向孔的表面粗糙度Ra為1.6pm,孑端面的表面粗糙

度Ra為3.2pm,裝配基面和定位基面的表面粗糙度Ra為（）.63~

2.5pm,其他平面的表面粗糙度Ra為2.5~10

3、箱體類零件的材料和毛坯

箱體類零件的材料一般采用各種牌號(hào)的灰鑄鐵，如HT200、

HT25O、HT300等，也可根據(jù)要求采用鋁合金、鑄鋼、鋼板或其

他材料。

箱體類零件的毛坯一般采用鑄件；對(duì)于動(dòng)力機(jī)械中的某些箱

體，如減速器殼體等,其形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量

輕，可采用鋁合金壓鑄件；對(duì)于承受重載和沖擊的工程機(jī)械、鍛

壓機(jī)床等機(jī)器的箱體，可采用鑄鋼件或鋼板焊接件；對(duì)于一些簡(jiǎn)

易箱體，常采用鋼板焊接件。

二、箱體類零件的主要加工工藝

=【教師】提問：“根據(jù)之前所學(xué)的軸類零件和套類零件分

析方法，思考箱體類零件的主要加工工藝包含哪些內(nèi)容？“，安

，【學(xué)生】聆聽、分組、思考、討論、回答問題

b【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，引出箱體類零件的主要加工工

藝相關(guān)知識(shí)

I、箱體類零件的裝夾方法

按照定位方式的不同，箱體類零件的裝夾方法可分為劃線找

正定位裝夾、簡(jiǎn)單定位元件定位裝夾、劃線與簡(jiǎn)單定位元件配合

使用定位裝夾和夾具定位裝夾等四種。

1）劃線找正定位裝夾

當(dāng)箱體類零件的毛坯形狀復(fù)雜且誤差較大時(shí)，可用劃線法分

配余量，按劃線找正裝夾。這種方法增加了劃線工序，且對(duì)工人

的技術(shù)水平要求較高，操作費(fèi)時(shí)、費(fèi)事，加工誤差較大，故只適

于單件小批生產(chǎn)。

2）簡(jiǎn)單定位元件定位裝夾

簡(jiǎn)單定位元件是指定位用的平板、平尺、角鋼和V形鋼等。

采用簡(jiǎn)單定位元件定位裝夾時(shí)，在工作前要先將簡(jiǎn)單定位元件裝

在機(jī)床工作臺(tái)上，用儀表校正或裝上工件試刀，以調(diào)整簡(jiǎn)單定位

元件的位置并緊固。后續(xù)工件只需要用這些元件定位，再夾緊就

可以加工了。

這種方法簡(jiǎn)單、方便、成本低，一套定位元件對(duì)多種箱體類

零件都可使用，但定位的可靠性較差,工件的裝卸比較費(fèi)時(shí)，適

用于單件小批生產(chǎn)。

3）劃線與簡(jiǎn)單定位元件配合使用定位裝夾

這種方法通常是以一個(gè)已加工表面作主要定位基準(zhǔn)，將工件

安放在簡(jiǎn)單定位元件上，再用裝在機(jī)床主軸或機(jī)頭上的劃針，按

劃線找正工件其余方向的位置，然后夾緊。這種方法雖然結(jié)合了

以上兩種方法，但操作仍比較費(fèi)時(shí)，加工誤差較大，適用于單件

小批生產(chǎn)。

4）夾具定位裝夾

用夾具裝夾，工件定位可靠，裝卸迅速、方便，但箱體類零

件的夾具一般較為復(fù)雜、龐大，制造成本較高且周期較長(zhǎng)，因此

只適用于成批大量生產(chǎn)和加工精度要求較高的箱體類零件。

■【教師】提問：”思考軸類零件、套類零件和箱體類零件

裝夾方法之間的區(qū)別？”，安排學(xué)生分組討論并派代表回答問題

,【學(xué)生】聆聽.分組、思考、討論、回答問題

-【教師】總結(jié)學(xué)生的回答

方式的選擇。軸類零件和套類零件都是以外圓表面或內(nèi)孔表面定

位，箱體類零件則使用劃線找正定位裝夾、簡(jiǎn)單定位元件定位裝

夾、劃線與簡(jiǎn)單定位元件配合使用定位裝夾和夾具定位裝夾等四

種方式。

2、箱體類零件的結(jié)構(gòu)工藝性

I)基本孔

箱體類零件上的基本孔可分為通孔、階弗孔、交叉孔和盲孔

等四種。

(I)通孔。

通孔的工藝性最好，特別是長(zhǎng)徑比L/d.y1的短圓柱孔。長(zhǎng)徑

比L/d>5的深孔，當(dāng)其尺寸精度要求較高、表面粗糙度要求較

小時(shí)，其工藝性不好。

(2)階梯孔.

階梯孔的孔徑相差越小，工藝性越好；孔徑相差越大,工藝

性越差，當(dāng)其中最小的孔徑很小時(shí)，工藝性更差。

(3)交叉孔。

交叉孔的工藝性較差。

(4)盲孔。

盲孔的工藝性最差,因?yàn)樵诰X相鎮(zhèn)盲孔時(shí)，要手動(dòng)或采

用特殊工具進(jìn)給才行。此外，盲孔內(nèi)端面的加工也非常困難，在

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。

……(詳見教材)

2)同粕孔

【多媒體】展示“不同孔徑同軸孔的排列方式”的圖片(詳

見教材)，引出同軸孔的相關(guān)知識(shí)

箱體類零件上不同孔徑同軸孔的排列方式有孔徑大小單向排

列、孑LS大小雙向排列和孔徑大小無規(guī)則排列三種。

(1)孑準(zhǔn)大小單向排列

同軸孔的孔徑大小向同一方向遞減，且相鄰兩孔的直徑差大

于孔的加工余量。加工時(shí)，鍵桿可從一端伸入，逐個(gè)加工或同時(shí)

加工同軸線上的幾個(gè)孔。單件小批生產(chǎn)時(shí)一般采用這種排列方

式。

(2)孑四大小雙向排列

同軸孔的孑施大小從兩邊向中間遞減，加工時(shí)鍵桿從兩邊進(jìn)

5

時(shí)加工創(chuàng)造了條件。大批大量生產(chǎn)時(shí)常采用這種排列方式。

(3)孑施大小無規(guī)則其為U

同軸孔的孑大小無規(guī)則排列時(shí)，要將鏈桿伸進(jìn)箱體后裝刀

和對(duì)刀,工藝性差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免，

……詳見教材

3)端面

(1)孔內(nèi)端面。

箱體類零件?L內(nèi)端面的加工比較困難,必顏加工時(shí)，在設(shè)計(jì)

中應(yīng)盡可能使內(nèi)端面尺寸小于刀具需要穿過的孔加工之前的直

徑，這樣可避免損傷其他的孔。

(2)外凸臺(tái)。

箱體類零件的外凸臺(tái)應(yīng)盡可能在一個(gè)平面上，以便可以在一

次走刀中加工出來，使加工簡(jiǎn)便。

……詳見教材

3、箱體類零件定位基準(zhǔn)的選擇

1)精基準(zhǔn)的選擇

箱體類零件的精基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)其生產(chǎn)類型進(jìn)行選擇。

(1)中小批生產(chǎn)時(shí)精基準(zhǔn)的選擇

中小批生產(chǎn)時(shí)，箱體類零件的加工通常以裝配基準(zhǔn)作為精基

準(zhǔn)。

……(詳見我材)

(2)大批大量生產(chǎn)時(shí)精基準(zhǔn)的選擇

大批大量生產(chǎn)時(shí)，箱體類零件的加工通常以頂面和兩定位銷

孔(一面兩孔)作精基準(zhǔn)。這種定位方法箱口朝下，中間導(dǎo)向支

架可固定在夾具上，簡(jiǎn)化了夾具結(jié)構(gòu)，提高了夾具剛性，有利于

保證加工精度；而且工件裝卸方便，減少了輔助時(shí)間，有利于提

高生產(chǎn)率。

……詳見教材

2)粗基準(zhǔn)的選擇

箱體類零件的加工通常選擇主要孔(如主軸孔)作為粗基

準(zhǔn)，這樣可以使主要?L的余量較均勻，利于保證加工質(zhì)量。其

中，中小批生產(chǎn)且毛坯精度較低時(shí)，一般采用劃線找正裝夾；大

批大量生產(chǎn)且毛坯精度較高時(shí)，一般采用夾具裝夾。

4、箱體類零件的加工路線

6

他面，并遵循“先面后孔"的原則，將粗、精加工分階段進(jìn)行。

此外，還要合理安排熱處理工序。

根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，箱體類零件的加工一般可選擇以下兩

種不同的加工路線。

中小批生產(chǎn)的加工路線：毛坯鑄造T時(shí)效處理T劃線一粗、

精加工精基準(zhǔn)面一粗、精加工各平面一粗、半精加工各主要?L-

精加工主要孔一加工各次要孔（包括螺紋孔,緊固孔等）一去毛

刺T清洗一檢驗(yàn)。

大批大量生產(chǎn)的加工路線：毛坯鑄造一時(shí)效處理一粗、半精

加工精基準(zhǔn)面T粗、半精加工各平面一精加工精基準(zhǔn)面一粗、半

精加工主要孔一精加工主要孔T加工各次要孔（包括螺孔、緊固

孔、油孔等）一精加工各平面一去毛刺一清洗一檢驗(yàn)（1）改進(jìn)裝

夾方法。

5、箱體類零件的加工方法

■【教師】提問：“根據(jù)加工路線，請(qǐng)同學(xué)們思考一下，箱

體類零件會(huì)使用哪些加工方法？“，安排學(xué)生小組討論并派代表

回答問題

■【學(xué)生】聆聽、分組、思考、討論、回答問題

■【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，引出箱體類零件加工方法的相

關(guān)知識(shí)

?）箱體類零件平面的加工方法

箱體類零件平面的粗加工和半精加工主要采用銃削和刨削的

方法，此外也可采用車削。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，為有效提高生產(chǎn)

率，可采用各種專用組合銃床，對(duì)箱體類零件各平面同時(shí)進(jìn)行多

刀、多面銃削，對(duì)于尺寸較大的箱體類零件，還可采用多軸龍門

銃床進(jìn)行組合銃削。

2）箱體類零件K系的加工方法

對(duì)于箱體類零件上的孔系，不僅孔的精度要求高，而且孔距

精度和相互位置精度的要求也很高，這是箱幺類零件加工的關(guān)

鍵。生產(chǎn)中，孔系的加工最常用的方法是鏢噗法。

鍵模法是指利用鏈模加工孔系的方法，它既可在通用機(jī)床上

加工，也可在專用機(jī)床或組合機(jī)床上加工。用鍵模法加工孔系

時(shí)，工件裝夾在鑲模上，鋒桿被支撐在鍵模的導(dǎo)套里，由導(dǎo)套引

導(dǎo)鍵桿在工件的正確位置上鍵孔。

……詳見教材

編制箱體類零件的機(jī)械加工工藝過程

■【教師】組織學(xué)生以小組形式開展項(xiàng)目訓(xùn)練活動(dòng)，描述任務(wù)

并發(fā)布任務(wù)要求引入實(shí)際的箱體

如圖所小(詳見教材)的車床主軸箱，該零件的毛坯為灰鑄類零件加工工藝過

鐵鑄件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。試分析、編制車床主軸箱的機(jī)械程編制案例，引導(dǎo)

加工工藝過程。學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)

解決實(shí)際問題，培

養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐

能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)

習(xí)與技能訓(xùn)練目標(biāo)

項(xiàng)目實(shí)踐

(40min)

■【學(xué)生】分組練習(xí)，組內(nèi)分工，帶入實(shí)際工作人員角色，編

制機(jī)械加工工藝卡片

■【教師】巡堂輔導(dǎo)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下問題

1.注意箱體類零件的工藝性分析通過學(xué)生的實(shí)時(shí)

2.注意箱體類零件的結(jié)構(gòu)工藝性反饋進(jìn)行針對(duì)性指

導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生查漏