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箱体类零件加工工艺分析 2008-06-24 14:09:45|分类： 机械 |标签： |举报 |字号大中小订阅 在箱体类零件各加工表面中，通常平面的加工精度比较容易保证，而精度要求较高的支承孔的加工精度以及孔与孔之间、孔与平面之间的相互位置精度则较难保证。所以，在制订箱体类零件加工工艺过程时，应将如何保证孔的精度作为重点来考虑。1. 精基准的选择 精基准的选择对保证箱体类零件的技术要求十分重要。在选择精基准时，首先要遵循“基准统一”原则，即使具有相互位置精度要求的加工表面的大部分工序，尽可能用同一组基准定位。这样就可避免因基准转换带来的误差，有利于保证箱体类零件各主要表面间的相互位置精度。对车床主轴箱体，精基准选择具有两种可行方案：（1）中小批生产时，以箱体底面作为统一基准。由于底面具有装配基面，这样就实现了定位基准、装配基准与设计基准重合，消除了基准不重合误差。在加工各支承孔时，由于箱口朝上，观察和测量以及安装和调整刀具也较方便。但是在镗削箱体中间壁上的孔时，为了增加镗杆刚度，需要在中间安置导向支承。以工件底面作为定位基准面的镗模，中间支承只能采用悬挂的方式。这种悬挂天夹具座体上的导向支承架不仅刚度差、安装误差大，而且装卸也不方便，故不适用中小批生产。（2）大批大量生产时，采用箱体顶面及两定位销孔作为统一基准。由于加工时箱体口朝下，中间导向支承架可以紧固在夹具座体上，所以这样的夹具优点是没有悬挂所带来的问题，适合于大批生产。但由于箱体顶面不是装配基面，故定位基面与装配基面（设计基准）不重合，增加了定位误差。为了保证图纸规定的精度要求，需进行工艺尺寸换算。此外，由于箱体顶面开口朝下，不便于观察加工情况和及时发现毛坯缺陷，加工中也不便于测量孔径及调整刀具，因此需采用定径尺寸镗刀来获得孔的尺寸与精度。2.粗基准的选择 加工精基准时定位用的粗基准，应能保证重要加工表面（主轴支承孔）的加工余量均匀；应保证装入箱体中的轴、齿轮等零件与箱体内壁各表面间有足够的间隙；应保证加工后的外平面与不加工的内壁之间壁厚均匀以及定位、夹紧牢固可靠。为此，通常选择主轴孔和与主轴孔相距较远的一个轴孔作为粗基准。若铸造时各轴孔和内腔泥芯是整体的，且毛坯精度较高，则以上各项要求一般均可满足。粗基准定位方式与生产类型有关。生产批量较大时采用专用夹具，生产率高，3.工艺过程的拟订(1) 箱体的时效处理 为了消除铸造内应力，防止加工后的变形，使加工精度保持长期稳定，要进行时效处理。自然时效比人工时效了，目前仍用于精密机床铸件，一般都在毛坯铸造后立即时效。而粗加工之后，精加工之前应有一段存放时间，以消除加工内应力。对于精密机床的主轴箱体，应为粗加工后甚至半精加工之后再安排一次时效处理。人工时效处理的工艺规范为加热到530560，保温68h，冷却速度300/h，出炉温度200。(2) 箱体加工工艺的原则 拟订箱体类零件工艺过程时一般应遵循以下原则： “先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是箱体零件加工的一般规律。这是因为作为精基面的平面在最初的工序中应该首先加工出来。而且，平面加工出来以后，由于切除了毛坯表面的凸凹不平和表面夹砂等缺陷，使平面上的支承孔的加工更方便，钻孔时可减少钻头的偏斜，扩孔和铰孔时可防止刀具崩刃。有些精度要求较低的螺钉孔，可根据加工的方便及工序时间的平衡，安排其工序的次序。但对于保证箱体部件装配关系的螺钉孔、销孔以及与轴承孔相交的润滑油孔，则必须在轴孔精加工后钻铰。前者是因为要以轴孔为定位基准，而后者会影响轴孔精细镗时的加工质量。 “粗精分开，先粗后精”的原则。由于箱体结构复杂，主要表面的精度要求高，为减少或消除粗加工时产生的切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，一般应尽可能把粗精加工分开，并分别在不同机床上进行。至于要求不高的平面，则可将粗精两次走刀安排在一个工序内完成，以缩短工艺过程，提高工效。(3) 主要表面加工方法的选择 箱体的主要加工表面为平面和轴承支孔。箱体平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和铣削，也可采用车削。铣削的生产率一般比刨削高，在成批和大量生产中，多采用铣削。当生产批量较大时，还可以采用各种专用的组合铣床对箱体各平面进行多刀、多面的同时铣削；对于尺寸较大的箱体；也可以在龙门铣床上进行组合铣削，以便有效地提高箱体平面加工的生产效率。箱体平面的精加工，在单件小批生产时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研以外，一般多以精刨代刮；当生产批量大而精度要求又高时，多采用磨削。为了提高生产效率和平面间的相互位置精度，还可采用专用磨床进行组合磨削。箱体上精度为IT7的轴承支承孔，一般采用钻扩粗铰精铰或镗半精镗精镗的工艺方案进行加工。前者用于加工直径较小的孔，后者用于加工直径较大的孔。当孔的精度超过IT7、表面粗糙度小于0.63m时，还应增加一道最后的精加工或精密加工工序，如精细镗、珩磨、滚压等。车床主轴箱体的工艺过程，按照生产类型的不同而有不同的方案，分别如表9-7和表9-8所示。表9-7中小批生产某车床主轴箱的工艺过程序号工序内容定位基准序号工序内容定位基准1 铸 造10 精加工底面M 顶面R2 清铲铸件11 精、半精加工各纵向孔 底面M3 时 效12 精加工各纵向孔 底面M4 油 漆13 精、加工各横向孔 底面M5 划 线14 精加工主轴孔 底面M （续）序号工序内容定位基准序号工序内容定位基准6 精、半精加工顶面R 按划线找正，支承底面M15 加工螺孔及紧固孔7 精、半精加工底面M及侧面 支承顶面R并校正主轴孔的中心线16 清 洗8 粗、半精加工两端面 底面M17 检 验9 精加工顶面R 底面M表9-8 大批大量生产某车床主轴箱的工艺过程序号工序内容定位基准序号工序内容定位基准1 铸 造10 半精镗、精镗主轴三孔 顶面R及两工艺孔2 时 效11 加工各横向孔 顶面R及两工艺孔3 油 漆12 钻、锪、攻（螺纹）各平面上的孔4 铣顶面R 主轴支承孔并按顶面R找正13 滚压主轴支承孔 顶面R及两工