箱體零件加工

1、課題二十一課題二十一 箱體零件加工箱體零件加工【教學目的和要求教學目的和要求】掌握在不同生產類型、不同精度要求的生產中，掌握在不同生產類型、不同精度要求的生產中，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雜程度箱體類零件的工藝規(guī)程。雜程度箱體類零件的工藝規(guī)程?！窘虒W內容摘要教學內容摘要】一、概述一、概述 二、箱體零件加工工藝及其分析二、箱體零件加工工藝及其分析 三、箱體零件加工中關健工藝問題及解決辦法三、箱體零件加工中關健工藝問題及解決辦法【教學重點、難點教學重點、難點】 重點重點: :掌握箱體零件加工工藝過程擬定的方法

2、和步驟掌握箱體零件加工工藝過程擬定的方法和步驟l 難點難點: :根據(jù)零件的技術要求靈活地選擇粗、精基準和確定加根據(jù)零件的技術要求靈活地選擇粗、精基準和確定加l 工工序順序工工序順序【教學方法和使用教具教學方法和使用教具】 講授講授【教學時數(shù)教學時數(shù)】 6 6一、概述一、概述 1 1箱體零件的功用與結構特點箱體零件的功用與結構特點 箱體零件是機器的基礎件之一。由它將一些軸、套和齒輪箱體零件是機器的基礎件之一。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系，并且能按照等零件組裝在一起，保持正確的相互位置關系，并且能按照一定的傳動要求傳遞動力和運動，構成機器的一個重要部件。一定的傳動

3、要求傳遞動力和運動，構成機器的一個重要部件。 箱體零件的特點：箱體的結構一般比較復雜，箱體外面箱體零件的特點：箱體的結構一般比較復雜，箱體外面都有許多平面和孔，內部呈腔形，壁薄且不均勻，剛度較低，都有許多平面和孔，內部呈腔形，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平面的精度。因加工精度要求較高，特別是主軸承孔和基準平面的精度。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。度也較大。圖圖21-121-1是幾種箱體的結構簡圖。是幾種箱體的結構簡圖。圖圖21-121-1是幾種箱體的結構簡圖。是幾種箱體的結構

4、簡圖。2 2箱體零件的主要技術要求箱體零件的主要技術要求（1 1）箱體上的孔大都是軸承支承孔，加工質量要求較）箱體上的孔大都是軸承支承孔，加工質量要求較 高；平行孔系之間，應有一定孔距尺寸精度和平高；平行孔系之間，應有一定孔距尺寸精度和平 行度要求，；同軸線上的孔應有一定的同軸度要行度要求，；同軸線上的孔應有一定的同軸度要 求。求。 （2 2）箱體的裝配基準面和加工中的定位基準面應有較）箱體的裝配基準面和加工中的定位基準面應有較 高的平面度和較小的表面粗糙度值要求。高的平面度和較小的表面粗糙度值要求。（3 3）各支承孔與裝配基準面之間應有一定的尺寸精）各支承孔與裝配基準面之間應有一定的尺寸精

5、度和平行度，與端面應有一定的垂直度；各平度和平行度，與端面應有一定的垂直度；各平 面與裝配基準面之間也應有一定的平行度和垂面與裝配基準面之間也應有一定的平行度和垂 直度。直度。 箱體的技術要求根據(jù)箱體的工作條件和使用箱體的技術要求根據(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：軸孔的尺寸性能的不同而有所不同。一般件為：軸孔的尺寸 精度為精度為IT6IT6IT7IT7，圓度不超過孔徑公差的一半，圓度不超過孔徑公差的一半， 表面粗糙度表面粗糙度為為0.40.40.80.8m m。作為裝配基準和。作為裝配基準和 定位基準的重要平面的平面度要求較高，表面粗定位基準的重要平面的平面度要求較高，

6、表面粗 糙度糙度為為0.630.63m m。3 3箱體零件的材料和毛坯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，其牌號根據(jù)需要可選用一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號根據(jù)需要可選用HT200HT200HT400HT400，常用，常用HT200HT200；某些負荷大的箱體采用鑄鋼件；單件小；某些負荷大的箱體采用鑄鋼件；單件小批生產情況下，可采用鋼板焊接；在某些特定條件下，可采用其它材批生產情況下，可采用鋼板焊接；在某些特定條件下，可采用其它材料。料。 鑄件毛坯的加工余量視生產批量而定，單件小批生產時，一般采鑄件毛坯的加工余量視生產批量而定，單件小批生產時，一般采用木模手工造型，毛

7、坯的精度低，加工余量較大；而大批量生產時，用木模手工造型，毛坯的精度低，加工余量較大；而大批量生產時，通常采用金屬模機器造型，毛坯的精度較高，加工余量可適當減少。通常采用金屬模機器造型，毛坯的精度較高，加工余量可適當減少。單件小批生產直徑大于單件小批生產直徑大于50mm50mm的孔，成批生產大于的孔，成批生產大于30mm30mm的孔，一般都在的孔，一般都在毛坯上鑄出預孔，以減少加工余量。毛坯上鑄出預孔，以減少加工余量。4 4箱體零件的結構工藝性箱體零件的結構工藝性 箱體機械加工的結構工藝性要注意以下幾方面的問題：箱體機械加工的結構工藝性要注意以下幾方面的問題：（1 1）基本孔）基本孔 箱體的基

8、本孔可分為通孔、階梯孔、盲孔和交叉孔等幾類。最常見的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，特別是孔為通孔，其工藝性最好，特別是L/D1L/D11.51.5的短圓柱孔。而的短圓柱孔。而L/DL/D5 5的的深孔，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，加工就比較困難。箱體上的孔大多為短圓柱孔。值要求較小時，加工就比較困難。箱體上的孔大多為短圓柱孔。 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潆A梯孔的工藝性較差。孔徑相差越小工藝性越好；孔徑相差

9、越大且其中最小孔又很小時，則工藝性更差。中最小孔又很小時，則工藝性更差。 相貫通的交叉孔的工藝性也較差，相貫通的交叉孔的工藝性也較差，如圖如圖21-2a21-2a所示所示，如圖如圖5-11b5-11b所示所示。 當加工孔口有缺口的孔時，可先將缺口補齊，或者在結構允許時，將當加工孔口有缺口的孔時，可先將缺口補齊，或者在結構允許時，將缺口處的直徑放大一些缺口處的直徑放大一些（如圖（如圖21-321-3所示）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。盡量避免出現(xiàn)盲孔。 相貫通的交叉孔的工藝性也較

10、差，相貫通的交叉孔的工藝性也較差，如圖如圖21-2a21-2a所示所示，如圖如圖5-11b5-11b所示所示。 當加工孔口有缺口的孔時，可先將缺口補齊，或者在結構允許時，當加工孔口有缺口的孔時，可先將缺口補齊，或者在結構允許時，將缺口處的直徑放大一些將缺口處的直徑放大一些（如圖（如圖21-321-3所示）所示）（2 2）同軸線上的孔）同軸線上的孔 同一軸線上的孔其孔徑的大小應向一個方向遞減，同一軸線上的孔其孔徑的大小應向一個方向遞減，鏜桿從一端伸入，逐個加工或同時加工同軸線上的鏜桿從一端伸入，逐個加工或同時加工同軸線上的孔，孔，如圖如圖21-4a21-4a所示所示。 同軸線上的孔的直徑大小從兩

11、邊向中間遞減，可使同軸線上的孔的直徑大小從兩邊向中間遞減，可使刀桿從兩邊進入箱體加工同軸線上的各孔，為雙面同刀桿從兩邊進入箱體加工同軸線上的各孔，為雙面同時加工提供了條件，大批大量生產時具有較好的結構時加工提供了條件，大批大量生產時具有較好的結構工藝性，工藝性，如圖如圖21-4b21-4b所示所示。 同軸線上的孔徑排列形式，應盡量避免中間隔壁上同軸線上的孔徑排列形式，應盡量避免中間隔壁上的孔徑大于外壁上的孔徑，的孔徑大于外壁上的孔徑，如圖如圖21-4c21-4c所示所示。（3 3）箱體的內端面加工比較困難，如果結構）箱體的內端面加工比較困難，如果結構 上要求必須加工時，應盡可能使內端面的上要求

12、必須加工時，應盡可能使內端面的 尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑，尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑， 如圖如圖21-521-5所示所示。（4 4）箱體外壁上的凸臺應盡可能在同一平面）箱體外壁上的凸臺應盡可能在同一平面 上，以便于在一次走刀中加工出來。上，以便于在一次走刀中加工出來。（5 5）箱體上的裝配基準面尺寸應盡量大，形）箱體上的裝配基準面尺寸應盡量大，形 狀應力求簡單；箱體上的緊固孔、螺紋狀應力求簡單；箱體上的緊固孔、螺紋 孔的尺寸規(guī)格應盡量一致。孔的尺寸規(guī)格應盡量一致。（3 3）箱體的內端面加工比較困難，如果結構上要求必須加工）箱體的內端面加工比較困難，如果結構上要求必須加工時，應

13、盡可能使內端面的尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的時，應盡可能使內端面的尺寸小于刀具需穿過之孔加工前的直徑，直徑，如圖如圖21-521-5所示所示。5 5箱體零件的一般加工工藝路線箱體零件的一般加工工藝路線l中小批生產中小批生產l 箱體零件加工工藝路線一般為：鑄造毛坯箱體零件加工工藝路線一般為：鑄造毛坯時效時效油漆油漆劃線劃線粗、精加工基準面粗、精加工基準面粗、精加工各平面粗、精加工各平面粗、半精加工各主要孔粗、半精加工各主要孔精加工主要孔精加工主要孔粗、精加工各次要孔粗、精加工各次要孔加工各螺孔、緊固孔、油加工各螺孔、緊固孔、油孔等孔等去毛刺去毛刺清洗清洗檢驗；檢驗；l大批量生產大批量生產l 時

14、工藝路線一般為：毛坯鑄造時工藝路線一般為：毛坯鑄造時效時效油漆油漆粗、半精加工精粗、半精加工精基準基準粗、半精加工各平面粗、半精加工各平面精加工精基準精加工精基準粗、半精加工主要孔粗、半精加工主要孔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、過粗、精加工各次要孔（螺孔、緊固孔、油孔、過孔等）孔等）精加工各平面精加工各平面去毛剌去毛剌清洗清洗檢驗。檢驗。 二、箱體零件加工工藝及其分析二、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。平面的加工質量通常較易保證，而精度要求較高的支承軸孔的尺寸與形工質量通常較

15、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，往往成為生產的關健。如圖成為生產的關健。如圖21-621-6所示是典型的車床床頭箱箱體簡圖。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（一）床頭箱加工工藝過程 表表21-121-1，表，表21-221-2是不同生產批量的床頭箱加工是不同生產批量的床頭箱加工 工藝過程。工藝過程。（二）床頭箱加工工藝分析（二）床頭箱加工工藝分析表表21-1 CA614021-1 CA6140機床主軸箱大批量生產工藝過機床主軸箱大批量生產工藝過程程序號序號工

16、序內容工序內容定位基準定位基準8 8粗鏜縱向孔粗鏜縱向孔一面兩孔一面兩孔 1 1鑄造鑄造9 9精鏜縱向孔精鏜縱向孔一面兩孔一面兩孔 2 2時效時效1010精、細鏜精、細鏜VIVI軸孔軸孔 R R面、面、IIIIII、V V軸孔軸孔 3 3漆漆 底底 漆漆 1111鉆、擴、鉸各橫鉆、擴、鉸各橫向孔向孔 一面兩孔一面兩孔 4 4銑頂面銑頂面R R VIVI軸和軸和I I軸軸鑄孔鑄孔 1212鉆、擴鉆、擴G G、P P、Q Q面面上孔上孔 一面兩孔一面兩孔 5 5鉆、擴、鉸鉆、擴、鉸2-2-18H7,18H7,鉆、攻鉆、攻R R面面上孔和上孔和M8M8螺孔螺孔 頂面頂面R R、VIVI軸孔內壁一軸孔

17、內壁一端端 1313磨磨G G、N N、O O、P P、Q Q面面 一面兩孔一面兩孔 6 6銑銑G G、N N、O O、P P、Q Q各面各面 一面兩孔一面兩孔 1414鉗工去毛刺、清鉗工去毛刺、清洗洗 7 7磨頂面磨頂面R RG G面面1515檢驗檢驗 表表21-2 CA614021-2 CA6140機床主軸箱小批量生產工藝過程機床主軸箱小批量生產工藝過程序號序號工序內容工序內容定位基準定位基準7 7粗、精加工兩端粗、精加工兩端面面P P、Q Q G G、N N面面 1 1鑄造鑄造8 8粗、半精加工各粗、半精加工各縱向孔縱向孔 G G、N N面面 2 2時效時效9 9精加工各縱向孔精加工各縱

18、向孔G G、N N面面 3 3漆底漆漆底漆1010粗、精加工橫向粗、精加工橫向孔孔G G、N N面面 4 4劃線：保證主劃線：保證主軸孔加工余量軸孔加工余量均勻：劃均勻：劃G G、R R、P P及及O O面加工線面加工線1111加工螺孔及次要加工螺孔及次要孔孔5 5粗、精加工頂粗、精加工頂面面R R按線找正按線找正 1212鉗工去毛刺、清鉗工去毛刺、清洗洗6 6粗、精加工粗、精加工G G、N N面及側面面及側面O O頂面頂面R R并校正并校正主軸主軸 線線1313檢檢 驗驗（二）床頭箱加工工藝分析（二）床頭箱加工工藝分析 從上面兩種工藝過程中可以看出，不同生產批量從上面兩種工藝過程中可以看出，

19、不同生產批量的箱體的加工工藝過程有其共性，也有其特殊性。的箱體的加工工藝過程有其共性，也有其特殊性。1 1加工中安排合適的熱處理加工中安排合適的熱處理 對于普通精度的箱體，毛坯鑄造完后要安排一次人工時效；對于普通精度的箱體，毛坯鑄造完后要安排一次人工時效；對于高精度的箱體或形狀特別復雜的箱體，在粗加工后再安排一對于高精度的箱體或形狀特別復雜的箱體，在粗加工后再安排一次人工時效處理；對于特別精密的箱體零件，在機械加工階段尚次人工時效處理；對于特別精密的箱體零件，在機械加工階段尚需安排較長時間的自然時效處理。需安排較長時間的自然時效處理。2 2各主要表面的粗、精加工分階段進行各主要表面的粗、精加工

20、分階段進行 粗、精加工分階段進行，精加工時就可以減小夾緊力，并且粗、精加工分階段進行，精加工時就可以減小夾緊力，并且中間可停留一段時間有利于應力的消失，可以穩(wěn)定精加工時獲得中間可停留一段時間有利于應力的消失，可以穩(wěn)定精加工時獲得的精度。同時還可以根據(jù)粗、精加工的不同要求合理地選用設備，的精度。同時還可以根據(jù)粗、精加工的不同要求合理地選用設備，及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，剔除廢品，避免工時浪費。及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，剔除廢品，避免工時浪費。 3 3采取先加工平面，后加工軸孔的順序采取先加工平面，后加工軸孔的順序 從表從表21-121-1、表、表21-221-2可以看出，加工順序通常是先加工精基準平可以看出，加

21、工順序通常是先加工精基準平面，然面，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。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 4先加工基準面，后加工其它面先加工基準面，后加工其它面（1 1）精基準的選擇）精基準的選擇 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，箱體加工應遵循置精度要求，箱體加工應遵循“基準統(tǒng)一基準統(tǒng)一”原則選擇精基準，使具有原則選擇精基準，使具有位置精度要求的大部分表面能用同一精基準定位加工。此外，采用統(tǒng)位置精度要求的大部分表面能用同一精基準定位加工。此外，

22、采用統(tǒng)一的定位基準，還有利于減少夾具設計與制造的工作量，加快生產準一的定位基準，還有利于減少夾具設計與制造的工作量，加快生產準備，降低成本。備，降低成本。 在中小批生產中采用以裝配基準面作為統(tǒng)一的定位基準，這樣使在中小批生產中采用以裝配基準面作為統(tǒng)一的定位基準，這樣使裝配、加工都采用同一基準，既符合基準重合原則，又符合基準統(tǒng)一裝配、加工都采用同一基準，既符合基準重合原則，又符合基準統(tǒng)一原則。原則。 大批量生產時，常采用一面兩孔作為統(tǒng)一基準，使機床夾具結構大批量生產時，常采用一面兩孔作為統(tǒng)一基準，使機床夾具結構簡化、剛度提高，工件裝卸快速方便。采用這一定位方式時，其中的簡化、剛度提高，工件裝卸快

23、速方便。采用這一定位方式時，其中的定位平面最好是零件的設計基準或裝配基準，這樣，既符合基準重合定位平面最好是零件的設計基準或裝配基準，這樣，既符合基準重合原則，又符合基準統(tǒng)一原則。原則，又符合基準統(tǒng)一原則。 （2 2）粗基準的選擇）粗基準的選擇 生產中一般都選用主軸承孔的毛坯面和距主軸孔較遠的孔作生產中一般都選用主軸承孔的毛坯面和距主軸孔較遠的孔作為粗基準。為粗基準。 中小批生產時，由于毛坯精度較低，直接以主軸承孔定位，中小批生產時，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。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，以主軸承孔中心線為基準，照顧