机械制造工艺学 第3版 课件 模块二 典型零件机械加工工艺文件的制订+项目三任务一车床主轴箱机械加工工艺分析

机械制造工艺学机械制造工艺课程组项目三模块二车床主轴箱加工工艺如图3-1所示为某车窗主轴箱简图，材料为HT200，中小批生产，制定其机械加工工艺过程卡。任务一箱体类零件典型特点是结构复杂，壁薄且壁厚不均匀；孔和面的尺寸精度、表面粗糙度及形位精度要求多，如何保证孔系之间的尺寸精度、形位精度，孔面之间的位置精度往往是加工的重点；加工中要特别注意定位精准的选择，以保证各形位精度的实现，毛坯多采用铸件，需进行时效处理，保证零件加工后的性能稳定性。一、车床主轴箱的结构特点与技术要求(1)孔径精度

主轴孔尺寸精度为IT6级，其他主要支承孔为IT6~IT7级。(2)孔的几何形状精度

主轴孔的圆度公差为0.006mm或0.008mm，不超过孔径公差的1/3，其他支承孔的几何形状误差包含在孔径公差之内。(3)孔系之间的相互位置精度

同轴线孔的同轴度公差为φ0.02mm，各支承孔轴心线的平行度公差为φ0.03mm或φ0.042mm，有传动联系的各轴孔孔心距精度为±0.027mm或±0.031mm。(4)孔与平面之间的相互位置精度

主轴孔中心线对装配基面(图3-1中的G、H面)的平行度公差为0.04mm，主轴孔端面对主轴孔中心的垂直度误差为0.04mm。(5)主要平面精度

装配基准平面的平面度公差为0.02mm或0.04mm，其他平面的平面度公差为0.1mm，平面间的垂直度公差为0.06mm或0.1mm。(6)表面粗糙度

主轴孔为0.8μm，其他各孔为1.6μm。装配基面为1.6μm，其他平面为3.2mm或6.3μm。工序号工序名称工序内容定位基准设备10铸造铸造

20热处理时效

30钳工清砂、涂底漆

40钳工划各孔各面加工线，考虑Ⅱ、Ⅲ孔加工余量并照顾内壁及外形

50刨削按线找正、粗刨M面、斜面、精刨M面

刨床60刨削按线找正、粗精刨G、H、N面M面刨床70刨削按线找正、粗精刨P面G、H面刨床80镗削粗镗纵向各孔G、H、P面镗床90铣削铣底面Q处开口沉槽M、P面铣床100刮研刮研G、H面达8~10点/mm2

110镗削半精镗、精镗纵向各孔及R面主轴孔、法兰面G、H、P面镗床120钻削钻镗N面上横向各孔G、H、P面钻床130钻削钻G、N面上各次要孔、螺纹底孔M、P面钻床140钳工攻螺纹

钻床150钻削钻M、P、R面上的各螺纹底孔G、H、P面钻床160钳工攻螺纹

钻床60检验按图样检验、入库

二、主轴箱加工工艺过程分析三、箱体类零件加工的主要工艺问题箱体类零件的主要加工表面是孔系和装配基准平面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间以及孔与装配基准面之间的尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。箱体上IT7级精度的轴承支撑孔，一般需要经过3-4次加工。可采用扩一粗铰﹣精铰或采用粗镗﹣半精镗一精镗的工艺方案进行加工（若未铸出预孔应先钻孔），表面粗糙度Ra均可达0.8~1.6㎛。铰的方案用于加工直径较小的孔，镗的方案用于加工直径较大的孔。当孔的加工精度超过IT6级，表面粗糙度Ra小于0.4㎛时，还应增加一道精密加工工序，常用的方法有精细镗、滚压、珩磨、浮动镗等。1.主要表面加工方法的选择本任务中的精度要求最高的主轴支撑孔的加工精度为IT6级，表面粗糙度为0.8㎛，圆度要求是0.006mm和0.008mm；与G、H面有0.04mm的平行度公差要求；与主轴孔端面也有0.04mm的垂直度公差要求；结合孔已铸出经分析采用粗镗﹣半精镗一精镗的工艺方案合适。2．拟订工艺过程的原则(1)先面后孔的加工顺序(2)粗精加工分阶段进行(3)合理安排热处理工序3.定位基准的选择(1)精基准的选择箱体的定位基准常用三面定位、一面两孔定位两种方案。1)三面定位箱体加工常用三个相互垂直的平面作定位基准特点及应用：便于保证定位基准与设计基准、装配基准重合，有利于保证孔系和各平面间的相互位置精度；同时，三面定位准确可靠，夹具结构简单，工件装卸方便，在单件和中小批生产中应用较广。缺点是三面定位有时会影响定位面上的孔或其他要素的加工。2)一面两孔定位特点及应用：在一次安装下，可加工除底面处的其他五个面上的孔或平面，实现基准统一;同时，一面两孔定位稳定可靠，夹紧方便，易于实现自动定位和自动夹紧，在成批生产中，用组合机床与自动线加工箱体时，多采用这种定位方案。缺点是两孔定位的误差对相互位置精度的提高有所影响，为此，必须把定位孔的直径精度加工到IT6~IT7级以上，并提高两孔中心距离精度和夹具的制造精度。两种定位方案各有优缺点，选择时应根据实际生产条件合理确定。本例采用三面定位方案。(2)粗基准的选择第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，应使重要孔的加工余量均匀;第二，装入箱体内的旋转零件(如齿轮、轴套等)应与箱体内壁有足够的间隙;第三，注意保持箱体必要的外形尺寸。此外，还应保证定