机械制造基础 课件 6.3箱体孔的加工方法

6.3箱体孔的加工方法

01平行孔系的加工方法02同轴孔系的加工方法03垂直孔系的加工方法04孔系加工的自动

化

箱体上一系列有相互位置精度要求的轴承支承孔称为“孔系”。它包括平行孔系、同轴孔系和垂直孔系，如图6-3所示。孔系的相互位置精度有：各平行孔轴线之间的平行度、孔轴线与基面之间的平行度、孔距精度、各同轴孔的同轴度、各交叉孔的垂直度等要求。保证孔系加工精度是箱体零件加工的关键。图6-3箱体孔系

一般应根据不同的生产类型和孔系精度要求采用不同的加工方法，具体加工方法如下：1.找正法

加工前先在毛坯上划出各孔的加工线，未铸出的孔应先钻出通孔，然后在铣床或镗床上按划线一一进行找正加工。找正法所能达到的孔距精度低。若改用试切法找正或样板找正，可提高孔距精度。但采用找正法加工孔系工时长，工作量大，并要求有较高的操作技术水平，该法只适用于单件小批生产。2.镗模法

在中批、大批生产中广泛采用镗模法加工孔系。模板上的导向孔已经包括了箱体各面上所有要加工的孔，镗杆一般都采用两个支承来引导并与机床主轴浮动连接。这样，可使工件的精度不依赖于机床精度，而主要由镗模、镗杆及刀具来保证。3.坐标法

坐标法是按孔系的坐标尺寸，在普通键床、立式铣床或坐标镗床上借助测量装置进行加工的。其孔距精度决定于坐标位移精度，而且不需要专用夹具就能适应各种规格箱体的加工，通用性好。普通镗床的坐标测量方法主要有以下几种：1）采用普通刻线尺与游标尺放大镜测量，其位置精度为0.1-0.3mm。2）采用百分表与量块（或量杆）测量，一般与普通刻线尺配合使用，其位置精度可达0.04-0.08mm，但测量操作繁琐，效率较低。

3）采用经济刻线尺与光学读数装置。6.3.1平行孔系的加工方法

1．用找正法加工孔系(1)划线找正法加工加工前先在毛坯上按图样要求划好各孔的位置轮廓线，加工时按划线找正，并进行加工。这种方法所能达到的孔距精度一般为±0.5mm左右。此法操作设备简单，但操作难度大，生产效率低，同时，加工精度低，且受操作者技术水平和采用的方法影响较大，故适于单件小批生产。(2)量块心轴找正法

如图6-4所示，将精密心轴分别插入机床主轴孔和已加工孔中，然后用一定尺寸的量块组合来找正心轴的位置。找正时，在量块心轴之间要用塞尺测定间隙，以免量块与心轴直接接触而产生变形。此法可达到较高的孔距精度(±0.3mm)，但只适用于单件小批生产。图6-4量块心轴找正法

1．用找正法加工孔系(3)样板找正法

如图6-5所示，将工件上的孔系复制在10-20mm厚的钢板制成的样板上，样板上孔系的孔距精度比工件孔系的孔距精度高(一般为-0.01—0.03mm)，孔径较工件的孔径大，以便镗杆通过。孔的直径精度不需要严格要求，但几何精度和表面粗糙度要求较高，以便找正。使用时，将样板装于被加工孔的箱体端面上（或固定于机床工作台上），利用装在机床主轴上的百分表找正器，按样板上的孔逐个找正机床主轴的位置进行工。该方法加工孔系不易出差错，找正迅速，孔距精度可达±0.05mm，工艺装备也不太复杂，常用于加工大型箱体的孔系。图6-5样板找正法

2．用镗模加工孔系

如图6-6所示，工件装夹在镗模上，镗杆被支承在镗模的导套里，由导套引导镗杆在工件上正确位置镗孔。镗杆与机床主轴多采用浮动连接，机床精度对孔系加工精度影响较小，孔距精度主要取决于镗模，因而可以在精度较低的机床上加工出精度较高的孔系。同时，镗杆刚度大大地提高，有利于采用多刀同时切削；定位夹紧迅速，不需找正，生产效率高。因此，不仅在中批生产中普遍采用镗模技术加工孔系，就是在小批生产中，对一些结构复杂、加工量大的箱体孔系，采用镗模加工也是常见的。图6-6用镗模加工孔系6.3.2同轴孔系的加工方法

在中批以上生产中，一般采用镗模加工同轴孔系，其同轴度由镗模保证；当采用精密刚性主轴组合机床从两头同时加工同轴线的各孔时，其同轴度误差由机床保证，可达0.01mm。单件小批生产时，在通用机床上加工，且一般不使用镗模，保证同轴线孔的同轴度误差有下列方法：(1)利用已加工孔作支承导向

如图6-7所示，当箱体前壁上的孔加工完成后，在该孔内装一导套，支承和引导镗杆加工后壁上的孔，以保证两孔的同轴度要求。此法适于加工箱体壁相距较近的同轴线图6-7利用已加工孔导向（2）利用镗床后立柱上的导向套支承镗杆

采用这种方法，镗杆是两端支承，刚性好，但立柱导套的位置调整麻烦、费时，往往需要用心轴量块找正，且需要用较长的镗杆，此法多用于大型箱体的同轴孔系加工。(3)采用掉头镗法

当箱体箱壁相距较远时，宜采用掉头镗法，即在工件的一次安装中，当箱体一端的孔加工后，将工作台回转1800。，再加工箱体另一端的同轴线孔。掉头镗削不用夹具和长刀杆，准备周期短；镗杆悬伸长度短，刚度好。但需要调整工作台的回转误差且掉头后主轴应处于的正确位置，比较麻烦、费时。掉头镗的调整方法如下：1)校正工作台回转轴线与机床主轴轴线相交，定好坐标原点其方法如图6—8a所示，将百分表固定在工作台上，回转工作台1800，分别测量主轴两侧，使其误差小于0.01mm，记下此时工作台在x轴上的坐标值作为原点的坐标值。2)调整工作台的回转定位误差，保证工作台精确地回转1800。其方法如图6—8b所示，先使工作台紧靠在回转定位机构上，在台面上放一平尺，通过装在镗杆上的百分表找正平尺一侧面后将其固定，再回转工作台1800。，测量平尺的另一侧面，调整回转定位机构，使其回转定位误差小于0.02mm/1000mm。3）当完成上述调整准备工作后，就可以进行加工先将工件正确地安装在工作台面上，用坐标法加工好工件一端的孔，各孔到坐标原点的坐标值应与掉头前相应的同轴线孔到坐标原点的坐标值大小相等，方向相反，误差小于0.01mm，这样就可以得到较高的同轴度。6.3.3垂直孔系的加工方法

交叉孔系加工的主要技术要求为控制各孔的垂直度。在普通镗床上主要靠机床工作台上的900对准装置。因为它是挡块装置，故结构简单，但对准精度低。每次对准，需要凭经验保证挡块接触松紧程度一致，否则不能保证对准精度。所以，有时会采用光学瞄准装置。

当普通镗床的工作台900对准装置精度很低时，可用心棒与百分表找正法进行，即在加工好的孔中插人心棒，然后将工作台转900。，摇工作台用百分表找正，如图6—9所示。

图6—9找正法加工交叉孔系6.3.4孔系加工的自动化

由于箱体孔系的精度要求高，加工量大，实现加工自动化对提高产品质量和劳动生产率都有重要意义。随着生产批量的不同，实现自动化的途径也不同。

大批生产箱体，广泛使用组合机床和自动线加工，不但生产率高，而且利于降低成本和稳定产品质量。单件小批生产箱体，大多数采用万能机床，产品的加工质量主要取决于机床操作者的技术熟练程度。但加工具有较多加工表面的复杂箱体时，如果仍用万能机床加工，则工序分散，占用