1、課題二十一 箱體零件加工,【教學(xué)目的和要求】掌握在不同生產(chǎn)類型、不同精度要求的生產(chǎn)中，箱體類零件加工工藝過程擬定的方法和步驟，基本能夠編制中等復(fù)雜程度箱體類零件的工藝規(guī)程。 【教學(xué)內(nèi)容摘要】一、概述 二、箱體零件加工工藝及其分析 三、箱體零件加工中關(guān)健工藝問題及解決辦法 【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】 重點(diǎn):掌握箱體零件加工工藝過程擬定的方法和步驟 難點(diǎn):根據(jù)零件的技術(shù)要求靈活地選擇粗、精基準(zhǔn)和確定加 工工序順序 【教學(xué)方法和使用教具】 講授 【教學(xué)時(shí)數(shù)】 6,一、概述,1箱體零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 箱體零件是機(jī)器的基礎(chǔ)件之一。由它將一些軸、套和齒輪等零件組裝在一起，保持正確的相互位置關(guān)系，并且能按照一定的

2、傳動(dòng)要求傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成機(jī)器的一個(gè)重要部件。 箱體零件的特點(diǎn)：箱體的結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，箱體外面都有許多平面和孔，內(nèi)部呈腔形，壁薄且不均勻，剛度較低，加工精度要求較高，特別是主軸承孔和基準(zhǔn)平面的精度。因此，一般來說，箱體不僅需要加工的部位較多，且加工的難度也較大。圖21-1是幾種箱體的結(jié)構(gòu)簡圖。,圖21-1是幾種箱體的結(jié)構(gòu)簡圖。,2箱體零件的主要技術(shù)要求,（1）箱體上的孔大都是軸承支承孔，加工質(zhì)量要求較 高；平行孔系之間，應(yīng)有一定孔距尺寸精度和平 行度要求，；同軸線上的孔應(yīng)有一定的同軸度要 求。 （2）箱體的裝配基準(zhǔn)面和加工中的定位基準(zhǔn)面應(yīng)有較 高的平面度和較小的表面粗糙度值要求。,（3）各

3、支承孔與裝配基準(zhǔn)面之間應(yīng)有一定的尺寸精 度和平行度，與端面應(yīng)有一定的垂直度；各平 面與裝配基準(zhǔn)面之間也應(yīng)有一定的平行度和垂 直度。 箱體的技術(shù)要求根據(jù)箱體的工作條件和使用 性能的不同而有所不同。一般件為：軸孔的尺寸 精度為IT6IT7，圓度不超過孔徑公差的一半， 表面粗糙度為0.40.8m。作為裝配基準(zhǔn)和 定位基準(zhǔn)的重要平面的平面度要求較高，表面粗 糙度為0.63m。,3箱體零件的材料和毛坯,一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號(hào)根據(jù)需要可選用HT200HT400，常用HT200；某些負(fù)荷大的箱體采用鑄鋼件；單件小批生產(chǎn)情況下，可采用鋼板焊接；在某些特定條件下，可采用其它材料。 鑄件毛坯的加工

4、余量視生產(chǎn)批量而定，單件小批生產(chǎn)時(shí)，一般采用木模手工造型，毛坯的精度低，加工余量較大；而大批量生產(chǎn)時(shí)，通常采用金屬模機(jī)器造型，毛坯的精度較高，加工余量可適當(dāng)減少。單件小批生產(chǎn)直徑大于50mm的孔，成批生產(chǎn)大于30mm的孔，一般都在毛坯上鑄出預(yù)孔，以減少加工余量。,4箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性,箱體機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性要注意以下幾方面的問題： （1）基本孔 箱體的基本孔可分為通孔、階梯孔、盲孔和交叉孔等幾類。最常見的孔為通孔，其工藝性最好，特別是L/D11.5的短圓柱孔。而L/D5的深孔，其工藝性就很不好，特別是深孔加工精度要求較高、表面粗糙度值要求較小時(shí)，加工就比較困難。箱體上的孔大多為短圓柱孔。

5、階梯孔的工藝性較差?？讖较嗖钤叫」に囆栽胶茫豢讖较嗖钤酱笄移渲凶钚】子趾苄r(shí)，則工藝性更差。 相貫通的交叉孔的工藝性也較差，如圖21-2a所示，如圖5-11b所示。 當(dāng)加工孔口有缺口的孔時(shí)，可先將缺口補(bǔ)齊，或者在結(jié)構(gòu)允許時(shí)，將缺口處的直徑放大一些（如圖21-3所示）。 盲孔的工藝性最差，因此常將箱體上的盲孔鉆通而改成階梯孔，或者盡量避免出現(xiàn)盲孔。,相貫通的交叉孔的工藝性也較差，如圖21-2a所示，如圖5-11b所示。,當(dāng)加工孔口有缺口的孔時(shí)，可先將缺口補(bǔ)齊，或者在結(jié)構(gòu)允許時(shí)，將缺口處的直徑放大一些（如圖21-3所示）,（2）同軸線上的孔 同一軸線上的孔其孔徑的大小應(yīng)向一個(gè)方向遞減，鏜桿從一端伸

6、入，逐個(gè)加工或同時(shí)加工同軸線上的孔，如圖21-4a所示。 同軸線上的孔的直徑大小從兩邊向中間遞減，可使刀桿從兩邊進(jìn)入箱體加工同軸線上的各孔，為雙面同時(shí)加工提供了條件，大批大量生產(chǎn)時(shí)具有較好的結(jié)構(gòu)工藝性，如圖21-4b所示。 同軸線上的孔徑排列形式，應(yīng)盡量避免中間隔壁上的孔徑大于外壁上的孔徑，如圖21-4c所示。,同一軸線上的孔其孔徑的大小應(yīng)向一個(gè)方向遞減，鏜桿從一端伸入，逐個(gè)加工或同時(shí)加工同軸線上的孔，如圖21-4a、b、c所示。,（3）箱體的內(nèi)端面加工比較困難，如果結(jié)構(gòu) 上要求必須加工時(shí)，應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的 尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑， 如圖21-5所示。 （4）箱體外壁上的凸臺(tái)應(yīng)盡

7、可能在同一平面 上，以便于在一次走刀中加工出來。 （5）箱體上的裝配基準(zhǔn)面尺寸應(yīng)盡量大，形 狀應(yīng)力求簡單；箱體上的緊固孔、螺紋 孔的尺寸規(guī)格應(yīng)盡量一致。,（3）箱體的內(nèi)端面加工比較困難，如果結(jié)構(gòu)上要求必須加工時(shí)，應(yīng)盡可能使內(nèi)端面的尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑，如圖21-5所示。,5箱體零件的一般加工工藝路線,中小批生產(chǎn) 箱體零件加工工藝路線一般為：鑄造毛坯時(shí)效油漆劃線粗、精加工基準(zhǔn)面粗、精加工各平面粗、半精加工各主要孔精加工主要孔粗、精加工各次要孔加工各螺孔、緊固孔、油孔等去毛刺清洗檢驗(yàn)； 大批量生產(chǎn) 時(shí)工藝路線一般為：毛坯鑄造時(shí)效油漆粗、半精加工精基準(zhǔn)粗、半精加工各平面精加工精基準(zhǔn)粗、

8、半精加工主要孔精加工主要孔粗、精加工各次要孔（螺孔、緊固孔、油孔、過孔等）精加工各平面去毛剌清洗檢驗(yàn)。,二、箱體零件加工工藝及其分析 箱體上的加工表面主要是一些平面和支承軸孔。平面的加工質(zhì)量通常較易保證，而精度要求較高的支承軸孔的尺寸與形狀精度、孔與孔間、孔與平面間的位置精度則較難保證，往往成為生產(chǎn)的關(guān)健。如圖21-6所示是典型的車床床頭箱箱體簡圖。,（一）床頭箱加工工藝過程 表21-1，表21-2是不同生產(chǎn)批量的床頭箱加工 工藝過程。 （二）床頭箱加工工藝分析,表21-1 CA6140機(jī)床主軸箱大批量生產(chǎn)工藝過程,表21-2 CA6140機(jī)床主軸箱小批量生產(chǎn)工藝過程,（二）床頭箱加工工藝分析

9、 從上面兩種工藝過程中可以看出，不同生產(chǎn)批量的箱體的加工工藝過程有其共性，也有其特殊性。,1加工中安排合適的熱處理 對(duì)于普通精度的箱體，毛坯鑄造完后要安排一次人工時(shí)效；對(duì)于高精度的箱體或形狀特別復(fù)雜的箱體，在粗加工后再安排一次人工時(shí)效處理；對(duì)于特別精密的箱體零件，在機(jī)械加工階段尚需安排較長時(shí)間的自然時(shí)效處理。 2各主要表面的粗、精加工分階段進(jìn)行 粗、精加工分階段進(jìn)行，精加工時(shí)就可以減小夾緊力，并且中間可停留一段時(shí)間有利于應(yīng)力的消失，可以穩(wěn)定精加工時(shí)獲得的精度。同時(shí)還可以根據(jù)粗、精加工的不同要求合理地選用設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，剔除廢品，避免工時(shí)浪費(fèi)。,3采取先加工平面，后加工軸孔的順序 從表2

10、1-1、表21-2可以看出，加工順序通常是先加工精基準(zhǔn)平面，然 后加工孔。在同一加工階段中，也是先加工平面后加工平面上的孔。 4先加工基準(zhǔn)面，后加工其它面 （1）精基準(zhǔn)的選擇 為便于保證箱體上孔與孔、孔與平面及平面與平面之間較高的位置精度要求，箱體加工應(yīng)遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則選擇精基準(zhǔn)，使具有位置精度要求的大部分表面能用同一精基準(zhǔn)定位加工。此外，采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，還有利于減少夾具設(shè)計(jì)與制造的工作量，加快生產(chǎn)準(zhǔn)備，降低成本。 在中小批生產(chǎn)中采用以裝配基準(zhǔn)面作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，這樣使裝配、加工都采用同一基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合原則，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用一面兩孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，使機(jī)床

11、夾具結(jié)構(gòu)簡化、剛度提高，工件裝卸快速方便。采用這一定位方式時(shí)，其中的定位平面最好是零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)，這樣，既符合基準(zhǔn)重合原則，又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。,（2）粗基準(zhǔn)的選擇 生產(chǎn)中一般都選用主軸承孔的毛坯面和距主軸孔較遠(yuǎn)的孔作為粗基準(zhǔn)。 中小批生產(chǎn)時(shí)，由于毛坯精度較低，直接以主軸承孔定位，不能保證毛坯的定位精度。因此，常常以劃線的方式裝夾工件。劃線時(shí)，以主軸承孔中心線為基準(zhǔn)，照顧毛坯的外形和尺寸以及加工面要有足夠的加工余量，劃出主要定位基準(zhǔn)面的加工位置線，然后以此為基準(zhǔn)劃出各加工面的加工位置線。 大批量生產(chǎn)時(shí)，毛坯的精度較高，可以直接以主軸承孔在夾具上定位。這樣既能保證高效率又能保證定位、加工精度。,三、箱體零件加工中關(guān)健工藝問題及解決辦法,箱體的主要加工面為平面和孔，由于平面易加工，如何保證支承軸孔的尺寸和形狀精度、孔與孔間、孔與平面間的位置精度就成為箱體加工中的關(guān)健。