箱體類零件的加工方法課件

機(jī)械制造技術(shù)

第4章箱體類零件加工工藝編制及實(shí)施機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造系機(jī)械制造技術(shù)

第4章箱體類零件加工工藝編制及實(shí)施機(jī)械工程14.1箱體類零件基礎(chǔ)知識(shí)。

4.2箱體類零件加工方法。

4.3箱體類零件常用加工設(shè)備。

4.4箱體類零件常用加工刀具。

4.5保證箱體類零件孔系精度的方法。

4.6箱體類零件的檢驗(yàn)。

4.7箱體類零件的加工工藝分析。

4.1箱體類零件基礎(chǔ)知識(shí)。

4.2箱體類零件加工方法。

21、具有箱體類零件工藝分析能力。

2、掌握箱體類零件毛坯的選擇方法。

3、具有編制簡單箱體類零件機(jī)械加工工藝過程卡的能力。

4、具有編制簡單箱體類零件機(jī)械加工工序卡的能力。

5、初步具備較復(fù)雜箱體類零件的工藝路線編寫能力。1、具有箱體類零件工藝分析能力。

2、掌握箱體類零件毛坯的選34.1

基礎(chǔ)知識(shí)4.1.1箱體類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖4.1

幾種常見的箱體零件簡圖4.1基礎(chǔ)知識(shí)4.1.1箱體類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4圖4.28E160C-J中間泵殼零件圖圖4.28E160C-J中間泵殼零件圖5功用：箱體類零件是機(jī)器或箱體部件的基礎(chǔ)件。它將機(jī)器或箱體部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝連在一起，按一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量不但直接影響箱體的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：形狀復(fù)雜。體積較大。壁薄容易變形、有精度要求較高的孔和平面功用：箱體類零件是機(jī)器或箱體部件的基礎(chǔ)件。它64.1.2箱體類零件的技術(shù)要求

圖4.3某車床主軸箱簡圖4.1.2箱體類零件的技術(shù)要求圖4.3某車床主軸箱7以圖4-3某車床主軸箱簡圖為例，箱體類零件的技術(shù)要求可歸納為以下5項(xiàng)精度要求?？讖骄瓤着c孔的位置精度孔和平面的位置精度主要平面的精度表面粗糙度4.1.2箱體類零件的技術(shù)要求

以圖4-3某車床主軸箱簡圖為例，箱體類零4.1.28材料：HT200；較精密的箱體零件—耐磨鑄鐵。毛坯：鑄件；簡單或小批量、單件生產(chǎn)—鋼板焊接結(jié)構(gòu)。大負(fù)荷—鑄鋼件毛坯。在特定條件下—鋁鎂合金或其他鋁合金制作箱體毛坯。熱處理：鑄造之后—一次人工時(shí)效處理。高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排一次人工時(shí)效處理。4.1.3箱體類零件的材料、毛坯及熱處理

材料：HT200；較精密的箱體零件—耐磨鑄鐵。4.1.39箱體零件：平面和孔的加工平面的加工方法：車削、銑削、刨削、拉削、磨削、刮研、研磨、拋光、超精加工等。軸孔加工方法：鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、精細(xì)鏜、珩磨、研磨等。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可在組合機(jī)床上采用多軸、多面、多工位和復(fù)合刀具等方法來提高生產(chǎn)率。

4.2

箱體類零件的加工方法

箱體零件：平面和孔的加工4.2箱體類零件的加工方法101.平面車削平面車削一般用于加工軸、輪、盤、套等回轉(zhuǎn)體零件的端面、臺(tái)階面等。一般在車床上一次裝夾中加工完成相關(guān)的外圓和內(nèi)孔在。中、小型零件的平面車削在臥式車床上進(jìn)行，重型零件的加工可在立式車床上進(jìn)行。平面車削的精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra<12.5～1.6μm。4.2.1箱體類零件的平面加工1.平面車削4.2.1箱體類零件的平面加工112.平面銑削銑削是平面加工的主要方法。銑削中、小型零件的平面—臥式或立式銑床，銑削大型零件的平面—龍門銑床。銑削工藝具有工藝范圍廣、生產(chǎn)效率高、刀齒散熱條件較好等特點(diǎn)。平面銑削—粗銑和精銑。粗銑的表面粗糙度Ra為50～12.5μm，精度為ITl4～I(xiàn)Tl2；精銑的表面粗糙度Ra可達(dá)3.2～1.6μm，精度可達(dá)IT9～lT7。4.2.1箱體類零件的平面加工2.平面銑削4.2.1箱體類零件的平面加工12按銑刀的切削方式不同可分為周銑與端銑。周銑和端銑還可同時(shí)進(jìn)行。周銑常用的刀具是圓柱銑刀，端銑常用的刀具是端銑刀，同時(shí)進(jìn)行端銑和周銑的銑刀有立銑刀和三面刃銑刀等。4.2.1箱體類零件的平面加工按銑刀的切削方式不同可分為周銑與端銑。周銑和端銑還可同時(shí)進(jìn)行133.平面刨削中、小型零件的平面加工—牛頭刨床；大型零件的平面加工—龍門刨床。刨平面具有機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)。刨削可分為粗刨和精刨。粗刨的表面粗糙度Ra為50～12.5μm，尺寸公差等級(jí)為ITl4～I(xiàn)Tl2；精刨的表面粗糙度Ra可達(dá)3.2～1.6μm，尺寸公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)T7。4.2.1箱體類零件的平面加工3.平面刨削4.2.1箱體類零件的平面加工144.平面拉削平面拉削—高效率、高質(zhì)量的加工方法，主要用于大批量生產(chǎn)中，其工作原理和拉孔相同。平面拉削的精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra可達(dá)50～12.5μm。4.2.1箱體類零件的平面加工4.平面拉削4.2.1箱體類零件的平面加工155.平面磨削1)平面砂輪磨削對(duì)平直度、平面之間相互位置精度要求較高、表面粗糙度要求小的平面進(jìn)行磨削加工的方法—平面磨削。平面磨削的方法有周磨和端磨兩種。尺寸精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，平行度可達(dá)0.01～0.03mm，直線度可達(dá)0.01～0.03mm/m，表面粗糙度Ra可達(dá)0.8～0.2μm。

4.2.1箱體類零件的平面加工5.平面磨削4.2.1箱體類零件的平面加工162)平面砂帶磨削對(duì)于有色金屬、不銹鋼、各種非金屬(如石棉)大型平面、卷帶材、板材，采用砂帶磨削不僅不堵塞磨料，能獲得極高的生產(chǎn)率，而且一般采用干式磨削，實(shí)施極為方便。目前最大的砂帶寬度可以做到5m，在一次貫穿式的磨削中，可以磨出極大的加工表面(如電梯內(nèi)裝飾板)。4.2.1箱體類零件的平面加工2)平面砂帶磨削4.2.1箱體類零件的平面加工176.平面的光整加工1)平面刮研平面刮研是利用刮刀在工件上刮去很薄一層金屬的光整加工方法，常在精刨的基礎(chǔ)上進(jìn)行。刮研可以獲得很高的表面質(zhì)量。表面粗糙度Ra可達(dá)1.6～0.4μm，平面的直線度可達(dá)0.01mm/m，甚至可以達(dá)到0.005～0.0025mm/m。4.2.1箱體類零件的平面加工6.平面的光整加工4.2.1箱體類零件的平面加工182)平面研磨平面研磨是平面的光整加工方法之一，一般在磨削之后進(jìn)行。研磨后兩平面的尺寸精度可達(dá)IT5～I(xiàn)T3，表面粗糙度Ra可達(dá)0.1～0.008μm，直線度可達(dá)0.005mm/m。小型平面研磨還可減小平行度誤差。平面研磨主要用來加工小型精密平板、直尺、塊規(guī)以及其他精密零件的平面。單件小批量生產(chǎn)中常采用手工研磨，大批量生產(chǎn)則常用機(jī)械研磨。4.2.1箱體類零件的平面加工2)平面研磨4.2.1箱體類零件的平面加工19常用的平面加工方案如表1-9所示。在選擇平面的加工方案時(shí)，除了要考慮平面的精度和表面粗糙度要求外，還應(yīng)考慮零件的結(jié)構(gòu)和尺寸、熱處理要求及生產(chǎn)規(guī)模等因素。4.2.2平面加工方法的選擇常用的平面加工方案如表1-9所示。在選擇平面的加工方案時(shí)，除20箱體類零件常用的平面加工設(shè)備有銑床、刨床、平面磨床等；孔加工設(shè)備有鉆床、鏜床等；既能加工面有能加工孔的組合機(jī)床。4.3

箱體類零件常用加工設(shè)備

箱體類零件常用的平面加工設(shè)備有銑床、刨床、平面磨床等；孔加工21銑床的工藝范圍4.3.1銑床銑床的工藝范圍4.3.1銑床22升降臺(tái)銑床

臥式升降臺(tái)銑床1—床柱；2—懸梁；3—刀桿；4—懸梁支架；

5—工作臺(tái)；6—床鞍；7—升降臺(tái)；8—底座4.3.1銑床升降臺(tái)銑床4.3.1銑床234.3.1銑床

立式升降臺(tái)銑床雙軸圓形工作臺(tái)銑床1—立銑頭；2—主軸；3—工作臺(tái)；1—床身；2—滑座；3—工作臺(tái)；

4—床鞍；5—升降臺(tái)

4—立柱；5—主軸箱4.3.1銑床244.3.1銑床龍門銑床

1—工作臺(tái)；2，4，8，9—銑頭；3—橫梁；

5，7—立柱；6—頂梁；10—床身

4.3.1銑床龍門銑床254.3.2刨床牛頭刨床1—床身；2—滑枕；3—刀架；

4—工作臺(tái)；5—橫梁4.3.2刨床牛頭刨床264.3.2刨床龍門刨床1，5，6．8—刀架；2—橫梁；3，7—立柱；4—頂梁；9—工作臺(tái)；10—床身4.3.2刨床龍門刨床274.3.2刨床插床1—床鞍；2—溜板；3—圓工作臺(tái)；4—滑枕；5—分度裝置4.3.2刨床插床284.3.3平面磨床平面磨床類型4.3.3平面磨床平面磨床類型294.3.4鉆床鉆床的幾種典型加工表面4.3.4鉆床鉆床的幾種典型加工表面30臺(tái)式鉆床立式鉆床

1—底座；2—工作臺(tái)；3—主軸箱；4—立柱；5—方柄臺(tái)式鉆床31搖臂鉆床1—底座；2—立柱；3—搖臂；4—主軸箱；5—工作臺(tái)搖臂鉆床324.3.5鏜床臥式銑鏜床的工藝范圍4.3.5鏜床臥式銑鏜床的工藝范圍33臥式銑鏜床1—床身；2—下滑座；3—上滑座；4—后支架；5—后立柱；6—工作臺(tái)；

7—鏜軸；8—平旋盤；9—徑向刀架；10—前立柱；11—主軸箱臥式銑鏜床34

立式單柱坐標(biāo)鏜床立式雙柱坐標(biāo)鏜床1—床身；2—工作臺(tái)；3—主軸箱；1—床身；2—工作臺(tái)；3—橫梁4，7—立柱4—立柱；5—床鞍5—頂梁；6—主軸箱立式單柱坐標(biāo)鏜床354.3.6組合機(jī)床雙面夏合單工位組合機(jī)床的組成1—立柱底座；2—立柱；3—?jiǎng)恿ο洌?—多軸箱；5—夾具4.3.6組合機(jī)床雙面夏合單工位組合機(jī)床的組成364.4.1銑刀銑刀是刀齒分布在圓周表面或端面上的多刃回轉(zhuǎn)刀具，可以用來加工平面(水平、垂直或傾斜的)、臺(tái)階、溝槽和各種成形表面等。4.4

箱體類零件常用加工刀具

4.4.1銑刀4.4箱體類零件常用加工刀具37銑刀的幾何角度1)圓柱銑刀的幾何角度4.4.1銑刀圓柱銑刀的幾何角度銑刀的幾何角度4.4.1銑刀圓柱銑刀的幾何角度38(1)前角。根據(jù)：工件材料；—鋼件，取γn=10°～20°；—鑄鐵件，取γn=5°～15°；加工軟材料時(shí)，為了減小變形，可取較大值；加工硬而脆的材料時(shí)，為了保護(hù)刀刃則應(yīng)取較小值。(2)后角。一般后角較大。通常粗加工時(shí)α0=12°，精加工時(shí)α0

=16°。(3)螺旋角。增大β角，可增大實(shí)際切削前角，使切削輕快，排屑較容易。一般粗齒銑刀β=40°～60°，細(xì)齒銑刀β=40°～60°。4.4.1銑刀(1)前角。根據(jù)：工件材料；—鋼件，取γn=10°～20°391)端銑刀的幾何角度4.4.1銑刀端銑刀的幾何角度1)端銑刀的幾何角度4.4.1銑刀端銑刀的幾何角度40由于硬質(zhì)合金端銑刀是斷續(xù)切削，刀齒經(jīng)受較、大的沖擊，在選擇幾何角度時(shí)，應(yīng)保證刀齒具有足夠的強(qiáng)度。一般銑削鋼件時(shí)，取γ0=-10°～15°，銑削鑄鐵件時(shí)，取γ0=-5°～5°；粗銑時(shí)，取α0=6°～8°，精銑時(shí)，取α0=12°～15°；主偏角κr=45°～75°，副偏角κr‘′=2°～5°，刃傾角λs=-15°～5°。4.4.1銑刀由于硬質(zhì)合金端銑刀是斷續(xù)切削，刀齒經(jīng)受較、4.4412.硬質(zhì)合金端銑刀4.4.1銑刀

焊接一夾固式端銑刀

可轉(zhuǎn)位端銑刀2.硬質(zhì)合金端銑刀4.4.1銑刀焊接一夾固式端銑刀423.銑削方式及合理選用1)圓周銑削法(周銑法)4.4.1銑刀逆銑與順銑

3.銑削方式及合理選用4.4.1銑刀逆銑與順銑433.銑削方式及合理選用1）圓周銑削法(周銑法)一般情況下，尤其是粗加工或是加工有硬皮的毛坯時(shí)，多采用逆銑。精加工時(shí)，加工余量小，銑削力小，不易引起工作臺(tái)竄動(dòng)，可采用順銑。4.4.1銑刀3.銑削方式及合理選用4.4.1銑刀442)端面銑削法(端銑法)

4.4.1銑刀端面銑削方式

2)端面銑削法(端銑法)4.4.1銑刀端面銑削方式454.4.2刨刀刨刀的類型

4.4.2刨刀刨刀的類型46刨刀的結(jié)構(gòu)基本上與車刀類似，但刨刀工作時(shí)為斷續(xù)切削，受沖擊載荷。因此，在同樣的切削截面下，刀桿斷面尺寸較車刀大1.25～1.5倍，并采用較大的負(fù)刃傾角(-10°～-20°)，以提高切削刃抗沖擊載荷的性能；通常使用彎頭刨刀；重型機(jī)器制造中常采用焊接—機(jī)械夾固式刨刀；在刨削大平面時(shí)，可采用滾切刨刀，其切削部分為碗形刀頭。4.4.2刨刀刨刀的結(jié)構(gòu)基本上與車刀類似，但刨刀工作時(shí)4.4.474.4.3鏜刀模塊式鏜刀

4.4.3鏜刀模塊式鏜刀48

箱體類零件上一般均有一系列有位置精度要求的孔的組合，稱為孔系?？紫悼煞譃槠叫锌紫怠⑼S孔系和交叉孔系。4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法孔系分類

箱體類零件上一般均有一系列有位置精度要求4.5491、平行孔系的加工所謂平行孔系是指既要求孔的軸線互相平行，又要求保證孔距精度的一些孔。保證平行孔系孔距精度的方法：1)找正法找正法是工人在通用機(jī)床(銑鏜床、銑床)上利用輔助工具來找正要加工孔的正確位置的加工方法。（1）劃線找正法4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法1、平行孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法504.5

保證箱體類零件孔系精度的方法主軸箱的劃線

4.5保證箱體類零件孔系精度的方法主軸箱的劃線51(2)心軸和量規(guī)找正法。

4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法用心軸和量規(guī)找正

1—心軸；2—鏜床主軸；3—量規(guī)；4—塞尺；5—鏜床工作臺(tái)(2)心軸和量規(guī)找正法。4.5保證箱體類零件孔系精度522)鏜模法4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法用鏜模加工孔系1—鏜模；2—活動(dòng)連接頭；3—鏜刀；4—鏜桿；5—工件；6—鏜桿導(dǎo)套2)鏜模法4.5保證箱體類零件孔系精度的方法用鏜模加工533)坐標(biāo)法4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法

在臥式銑鏜床上用坐標(biāo)法加工孔系1—百分表；2—量規(guī)3)坐標(biāo)法4.5保證箱體類零件孔系精度的方法在臥式銑542.同軸孔系的加工成批生產(chǎn)中，箱體同軸孔系的同軸度幾乎都由鏜模保證；而在單件小批生產(chǎn)中，其同軸度可用下面幾種方法來保證：

(1)利用已加工孔作支承導(dǎo)向；

(2)利用銑鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承導(dǎo)向；

(3)采用調(diào)頭鏜。4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法2.同軸孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法554.5

保證箱體類零件孔系精度的方法利用已加工孔導(dǎo)向

調(diào)頭鏜時(shí)工件的校正

2.同軸孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法利用已加工孔導(dǎo)向563.交叉孔系的加工交叉孔系的主要技術(shù)要求是控制有關(guān)孔的垂直度，在臥式銑鏜床上主要靠機(jī)床工作臺(tái)上的90°對(duì)準(zhǔn)裝置。目前國內(nèi)有些銑鏜床，如TM617，采用了端面齒定位裝置，90°定位精度達(dá)5″，還有的用了光學(xué)瞄準(zhǔn)器。當(dāng)有些銑鏜床工作臺(tái)90°分度定位精度很低時(shí)，可用心棒與百分表找正來幫助提高其定位精度，即在加工好的孔中插入心棒，工作臺(tái)轉(zhuǎn)位90°，用百分表找正(轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái))。4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法3.交叉孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法574.5

保證箱體類零件孔系精度的方法3.交叉孔系的加工找正法加工交叉孔系

4.5保證箱體類零件孔系精度的方法3.交叉孔系的加工找581、箱體類零件的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目各加工表面的表面粗糙度以及外觀、孔距精度、孔與平面的尺寸精度及形狀精度、孔系的位置精度(孔軸線的同軸度、平行度、垂直度，孔軸線與平面的平行度、垂直度等)。4.6

箱體類零件的檢驗(yàn)1、箱體類零件的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目4.6箱體類零件的檢驗(yàn)59

表面粗糙度值，一般采用與標(biāo)準(zhǔn)樣塊比較或目測評(píng)定，還可用專用測量儀檢測。外觀檢查只需根據(jù)工藝規(guī)程檢查完工情況及加工表面有無缺陷即可?？椎某叽缇纫话悴捎萌?guī)檢驗(yàn)，也可用內(nèi)徑千分尺和內(nèi)徑千分表等進(jìn)行檢驗(yàn)；若精度要求很高時(shí)，也可用氣動(dòng)量儀檢驗(yàn)。平面的直線度可用平尺和塞尺檢驗(yàn)，也可用水平儀與橋板檢驗(yàn)；平面的平面度可用水平儀與橋板檢驗(yàn)或標(biāo)準(zhǔn)平板涂色檢驗(yàn)。4.6

箱體類零件的檢驗(yàn)表面粗糙度值，一般采用與標(biāo)準(zhǔn)樣塊比較或目4.602、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6

箱體類零件的檢驗(yàn)用檢驗(yàn)棒與檢驗(yàn)套檢驗(yàn)同軸度用檢驗(yàn)棒及百分表檢驗(yàn)同軸度偏差2、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6箱體類零件612、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6

箱體類零件的檢驗(yàn)

孔距的檢驗(yàn)

2、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6箱體類零件622、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6

箱體類零件的檢驗(yàn)孔平行度的檢驗(yàn)

2、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6箱體類零件632、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6

箱體類零件的檢驗(yàn)

孔軸線與端面垂直度的檢驗(yàn)

2、箱體零件孔系位置精度及孔距精度的檢驗(yàn)4.6箱體類零件64加工如圖所示的某減速箱。生產(chǎn)類型：小批生產(chǎn)，材料牌號(hào)：HT200。毛坯種類：鑄件。4.7

簡單箱體類零件工藝分析加工如圖所示的某減速箱。生產(chǎn)類型：小批生4.7651、零件特點(diǎn)減速箱體的主要加工表面可歸納為以下3類。(1)主要平面。箱蓋的對(duì)合面和頂部方孔端面、底座的底面和對(duì)合面、軸承孔的端面等。(2)主要孔。軸承孔(150H7mm、90H7mm)及孔內(nèi)環(huán)槽等。(3)其他加工部分。連接孔、螺孔、銷孔、斜油標(biāo)孔以及孔的凸臺(tái)面等。4.7

簡單箱體類零件工藝分析1、零件特點(diǎn)4.7簡單箱體類零件工藝分析662.加工工藝分析1)剖分式減速箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇(1)粗基準(zhǔn)的選擇。一般箱體零件的粗基準(zhǔn)都用它上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作為粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻，剖分式減速箱體最先加工的是箱蓋或底座的對(duì)合面。(2)精基準(zhǔn)的選擇。常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT加工的一面兩孔定位，使得基準(zhǔn)統(tǒng)一。4.7

簡單箱體類零件工藝分析2.加工工藝分析4.7簡單箱體類零件工藝分析672)加工順序整個(gè)加工過程可分為兩大階段，即先對(duì)箱蓋和底座分別進(jìn)行加工，然后再對(duì)裝合好的整個(gè)箱體進(jìn)行加工——合件加工。安排箱體的加工工藝，應(yīng)遵循先面后孔的工藝原則，對(duì)剖分式減速箱體還應(yīng)遵循組裝后鏜孔的原則；鏜軸承孔時(shí)，必須以底座的底面為定位基準(zhǔn)，所以底座的底面也必須先加工好。4.7

簡單箱體類零件工藝分析2)加工順序4.7簡單箱體類零件工藝分析682)加工順序由于軸承孔及各主要平面都要求與對(duì)合面保持較高的位置精度，所以在平面加工方面，應(yīng)先加工對(duì)合面，再加工其他平面，體現(xiàn)先主后次原則。此外，箱體類零件在安排加工順序時(shí)，還應(yīng)考慮箱體加工中的運(yùn)輸和裝夾。4.7

簡單箱體類零件工藝分析2)加工順序4.7簡單箱體類零件工藝分析693)熱處理安排一般在毛坯鑄造之后安排一次人工時(shí)效即可。對(duì)一些高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體，應(yīng)在粗加工之后再安排一次人工時(shí)效，以消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，保證箱體加工精度的穩(wěn)定性。4.7

簡單箱體類零件工藝分析3)熱處理安排4.7簡單箱體類零件工藝分析70表4-2

減速箱體機(jī)械加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容加工設(shè)備10鑄造鑄造毛坯—20熱處理人工時(shí)效—30油漆噴涂底漆—40劃線箱蓋。根據(jù)凸緣面A劃對(duì)合面加工線，劃頂部C面加工線，劃軸承孔兩端面加工線底座：根據(jù)凸緣面B劃對(duì)合面加工線，劃底面D加工線，劃軸承孔兩端面加工線劃線平臺(tái)50刨削箱蓋：粗、精刨對(duì)合面，粗、精刨頂部C面底座：粗、精刨對(duì)合面，粗、精刨底面D牛頭刨床或龍門刨床60劃線箱蓋：劃中心十字線，劃各連接孔、銷釘孔、螺孔、吊裝孔加工線底座：劃中心十字線；底面各宮接孔、油塞孔、油標(biāo)孔加工線劃線平臺(tái)70鉆削箱蓋：按劃線鉆各連接孔，并锪平；鉆各螺孔的底孔、吊裝孔底座：按劃線鉆底面上各連接孔、油塞底孔、油標(biāo)孔，各孔端锪平；將箱蓋與底座合在一起，按箱蓋對(duì)合面上已鉆的孔，鉆底座對(duì)合面上的連接孔，并锪平搖臂鉆床80鉗工對(duì)箱蓋、底座各螺孔攻螺紋；鏟刮箱蓋及底座對(duì)合面；箱蓋與底座合箱；按箱蓋上劃線配鉆，鉸二銷孔，打入定位銷—90銑削粗、精銑軸承孔端面端面銑床100鏜削粗、精鏜軸承孔；切軸承孔內(nèi)環(huán)槽臥式鏜床110鉗工去毛刺、清洗、打標(biāo)記—120油漆各不加工外表面—130檢驗(yàn)按圖樣要求檢驗(yàn)—4.7

簡單箱體類零件工藝分析表4-2減速箱體機(jī)械加工工藝過程序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容71機(jī)械制造技術(shù)

第4章箱體類零件加工工藝編制及實(shí)施機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造系機(jī)械制造技術(shù)

第4章箱體類零件加工工藝編制及實(shí)施機(jī)械工程724.1箱體類零件基礎(chǔ)知識(shí)。

4.2箱體類零件加工方法。

4.3箱體類零件常用加工設(shè)備。

4.4箱體類零件常用加工刀具。

4.5保證箱體類零件孔系精度的方法。

4.6箱體類零件的檢驗(yàn)。

4.7箱體類零件的加工工藝分析。

4.1箱體類零件基礎(chǔ)知識(shí)。

4.2箱體類零件加工方法。

731、具有箱體類零件工藝分析能力。

2、掌握箱體類零件毛坯的選擇方法。

3、具有編制簡單箱體類零件機(jī)械加工工藝過程卡的能力。

4、具有編制簡單箱體類零件機(jī)械加工工序卡的能力。

5、初步具備較復(fù)雜箱體類零件的工藝路線編寫能力。1、具有箱體類零件工藝分析能力。

2、掌握箱體類零件毛坯的選744.1

基礎(chǔ)知識(shí)4.1.1箱體類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖4.1

幾種常見的箱體零件簡圖4.1基礎(chǔ)知識(shí)4.1.1箱體類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)75圖4.28E160C-J中間泵殼零件圖圖4.28E160C-J中間泵殼零件圖76功用：箱體類零件是機(jī)器或箱體部件的基礎(chǔ)件。它將機(jī)器或箱體部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝連在一起，按一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量不但直接影響箱體的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：形狀復(fù)雜。體積較大。壁薄容易變形、有精度要求較高的孔和平面功用：箱體類零件是機(jī)器或箱體部件的基礎(chǔ)件。它774.1.2箱體類零件的技術(shù)要求

圖4.3某車床主軸箱簡圖4.1.2箱體類零件的技術(shù)要求圖4.3某車床主軸箱78以圖4-3某車床主軸箱簡圖為例，箱體類零件的技術(shù)要求可歸納為以下5項(xiàng)精度要求。孔徑精度孔與孔的位置精度孔和平面的位置精度主要平面的精度表面粗糙度4.1.2箱體類零件的技術(shù)要求

以圖4-3某車床主軸箱簡圖為例，箱體類零4.1.279材料：HT200；較精密的箱體零件—耐磨鑄鐵。毛坯：鑄件；簡單或小批量、單件生產(chǎn)—鋼板焊接結(jié)構(gòu)。大負(fù)荷—鑄鋼件毛坯。在特定條件下—鋁鎂合金或其他鋁合金制作箱體毛坯。熱處理：鑄造之后—一次人工時(shí)效處理。高精度或形狀特別復(fù)雜的箱體零件，在粗加工之后還要安排一次人工時(shí)效處理。4.1.3箱體類零件的材料、毛坯及熱處理

材料：HT200；較精密的箱體零件—耐磨鑄鐵。4.1.380箱體零件：平面和孔的加工平面的加工方法：車削、銑削、刨削、拉削、磨削、刮研、研磨、拋光、超精加工等。軸孔加工方法：鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、精細(xì)鏜、珩磨、研磨等。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可在組合機(jī)床上采用多軸、多面、多工位和復(fù)合刀具等方法來提高生產(chǎn)率。

4.2

箱體類零件的加工方法

箱體零件：平面和孔的加工4.2箱體類零件的加工方法811.平面車削平面車削一般用于加工軸、輪、盤、套等回轉(zhuǎn)體零件的端面、臺(tái)階面等。一般在車床上一次裝夾中加工完成相關(guān)的外圓和內(nèi)孔在。中、小型零件的平面車削在臥式車床上進(jìn)行，重型零件的加工可在立式車床上進(jìn)行。平面車削的精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra<12.5～1.6μm。4.2.1箱體類零件的平面加工1.平面車削4.2.1箱體類零件的平面加工822.平面銑削銑削是平面加工的主要方法。銑削中、小型零件的平面—臥式或立式銑床，銑削大型零件的平面—龍門銑床。銑削工藝具有工藝范圍廣、生產(chǎn)效率高、刀齒散熱條件較好等特點(diǎn)。平面銑削—粗銑和精銑。粗銑的表面粗糙度Ra為50～12.5μm，精度為ITl4～I(xiàn)Tl2；精銑的表面粗糙度Ra可達(dá)3.2～1.6μm，精度可達(dá)IT9～lT7。4.2.1箱體類零件的平面加工2.平面銑削4.2.1箱體類零件的平面加工83按銑刀的切削方式不同可分為周銑與端銑。周銑和端銑還可同時(shí)進(jìn)行。周銑常用的刀具是圓柱銑刀，端銑常用的刀具是端銑刀，同時(shí)進(jìn)行端銑和周銑的銑刀有立銑刀和三面刃銑刀等。4.2.1箱體類零件的平面加工按銑刀的切削方式不同可分為周銑與端銑。周銑和端銑還可同時(shí)進(jìn)行843.平面刨削中、小型零件的平面加工—牛頭刨床；大型零件的平面加工—龍門刨床。刨平面具有機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)。刨削可分為粗刨和精刨。粗刨的表面粗糙度Ra為50～12.5μm，尺寸公差等級(jí)為ITl4～I(xiàn)Tl2；精刨的表面粗糙度Ra可達(dá)3.2～1.6μm，尺寸公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)T7。4.2.1箱體類零件的平面加工3.平面刨削4.2.1箱體類零件的平面加工854.平面拉削平面拉削—高效率、高質(zhì)量的加工方法，主要用于大批量生產(chǎn)中，其工作原理和拉孔相同。平面拉削的精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra可達(dá)50～12.5μm。4.2.1箱體類零件的平面加工4.平面拉削4.2.1箱體類零件的平面加工865.平面磨削1)平面砂輪磨削對(duì)平直度、平面之間相互位置精度要求較高、表面粗糙度要求小的平面進(jìn)行磨削加工的方法—平面磨削。平面磨削的方法有周磨和端磨兩種。尺寸精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，平行度可達(dá)0.01～0.03mm，直線度可達(dá)0.01～0.03mm/m，表面粗糙度Ra可達(dá)0.8～0.2μm。

4.2.1箱體類零件的平面加工5.平面磨削4.2.1箱體類零件的平面加工872)平面砂帶磨削對(duì)于有色金屬、不銹鋼、各種非金屬(如石棉)大型平面、卷帶材、板材，采用砂帶磨削不僅不堵塞磨料，能獲得極高的生產(chǎn)率，而且一般采用干式磨削，實(shí)施極為方便。目前最大的砂帶寬度可以做到5m，在一次貫穿式的磨削中，可以磨出極大的加工表面(如電梯內(nèi)裝飾板)。4.2.1箱體類零件的平面加工2)平面砂帶磨削4.2.1箱體類零件的平面加工886.平面的光整加工1)平面刮研平面刮研是利用刮刀在工件上刮去很薄一層金屬的光整加工方法，常在精刨的基礎(chǔ)上進(jìn)行。刮研可以獲得很高的表面質(zhì)量。表面粗糙度Ra可達(dá)1.6～0.4μm，平面的直線度可達(dá)0.01mm/m，甚至可以達(dá)到0.005～0.0025mm/m。4.2.1箱體類零件的平面加工6.平面的光整加工4.2.1箱體類零件的平面加工892)平面研磨平面研磨是平面的光整加工方法之一，一般在磨削之后進(jìn)行。研磨后兩平面的尺寸精度可達(dá)IT5～I(xiàn)T3，表面粗糙度Ra可達(dá)0.1～0.008μm，直線度可達(dá)0.005mm/m。小型平面研磨還可減小平行度誤差。平面研磨主要用來加工小型精密平板、直尺、塊規(guī)以及其他精密零件的平面。單件小批量生產(chǎn)中常采用手工研磨，大批量生產(chǎn)則常用機(jī)械研磨。4.2.1箱體類零件的平面加工2)平面研磨4.2.1箱體類零件的平面加工90常用的平面加工方案如表1-9所示。在選擇平面的加工方案時(shí)，除了要考慮平面的精度和表面粗糙度要求外，還應(yīng)考慮零件的結(jié)構(gòu)和尺寸、熱處理要求及生產(chǎn)規(guī)模等因素。4.2.2平面加工方法的選擇常用的平面加工方案如表1-9所示。在選擇平面的加工方案時(shí)，除91箱體類零件常用的平面加工設(shè)備有銑床、刨床、平面磨床等；孔加工設(shè)備有鉆床、鏜床等；既能加工面有能加工孔的組合機(jī)床。4.3

箱體類零件常用加工設(shè)備

箱體類零件常用的平面加工設(shè)備有銑床、刨床、平面磨床等；孔加工92銑床的工藝范圍4.3.1銑床銑床的工藝范圍4.3.1銑床93升降臺(tái)銑床

臥式升降臺(tái)銑床1—床柱；2—懸梁；3—刀桿；4—懸梁支架；

5—工作臺(tái)；6—床鞍；7—升降臺(tái)；8—底座4.3.1銑床升降臺(tái)銑床4.3.1銑床944.3.1銑床

立式升降臺(tái)銑床雙軸圓形工作臺(tái)銑床1—立銑頭；2—主軸；3—工作臺(tái)；1—床身；2—滑座；3—工作臺(tái)；

4—床鞍；5—升降臺(tái)

4—立柱；5—主軸箱4.3.1銑床954.3.1銑床龍門銑床

1—工作臺(tái)；2，4，8，9—銑頭；3—橫梁；

5，7—立柱；6—頂梁；10—床身

4.3.1銑床龍門銑床964.3.2刨床牛頭刨床1—床身；2—滑枕；3—刀架；

4—工作臺(tái)；5—橫梁4.3.2刨床牛頭刨床974.3.2刨床龍門刨床1，5，6．8—刀架；2—橫梁；3，7—立柱；4—頂梁；9—工作臺(tái)；10—床身4.3.2刨床龍門刨床984.3.2刨床插床1—床鞍；2—溜板；3—圓工作臺(tái)；4—滑枕；5—分度裝置4.3.2刨床插床994.3.3平面磨床平面磨床類型4.3.3平面磨床平面磨床類型1004.3.4鉆床鉆床的幾種典型加工表面4.3.4鉆床鉆床的幾種典型加工表面101臺(tái)式鉆床立式鉆床

1—底座；2—工作臺(tái)；3—主軸箱；4—立柱；5—方柄臺(tái)式鉆床102搖臂鉆床1—底座；2—立柱；3—搖臂；4—主軸箱；5—工作臺(tái)搖臂鉆床1034.3.5鏜床臥式銑鏜床的工藝范圍4.3.5鏜床臥式銑鏜床的工藝范圍104臥式銑鏜床1—床身；2—下滑座；3—上滑座；4—后支架；5—后立柱；6—工作臺(tái)；

7—鏜軸；8—平旋盤；9—徑向刀架；10—前立柱；11—主軸箱臥式銑鏜床105

立式單柱坐標(biāo)鏜床立式雙柱坐標(biāo)鏜床1—床身；2—工作臺(tái)；3—主軸箱；1—床身；2—工作臺(tái)；3—橫梁4，7—立柱4—立柱；5—床鞍5—頂梁；6—主軸箱立式單柱坐標(biāo)鏜床1064.3.6組合機(jī)床雙面夏合單工位組合機(jī)床的組成1—立柱底座；2—立柱；3—?jiǎng)恿ο洌?—多軸箱；5—夾具4.3.6組合機(jī)床雙面夏合單工位組合機(jī)床的組成1074.4.1銑刀銑刀是刀齒分布在圓周表面或端面上的多刃回轉(zhuǎn)刀具，可以用來加工平面(水平、垂直或傾斜的)、臺(tái)階、溝槽和各種成形表面等。4.4

箱體類零件常用加工刀具

4.4.1銑刀4.4箱體類零件常用加工刀具108銑刀的幾何角度1)圓柱銑刀的幾何角度4.4.1銑刀圓柱銑刀的幾何角度銑刀的幾何角度4.4.1銑刀圓柱銑刀的幾何角度109(1)前角。根據(jù)：工件材料；—鋼件，取γn=10°～20°；—鑄鐵件，取γn=5°～15°；加工軟材料時(shí)，為了減小變形，可取較大值；加工硬而脆的材料時(shí)，為了保護(hù)刀刃則應(yīng)取較小值。(2)后角。一般后角較大。通常粗加工時(shí)α0=12°，精加工時(shí)α0

=16°。(3)螺旋角。增大β角，可增大實(shí)際切削前角，使切削輕快，排屑較容易。一般粗齒銑刀β=40°～60°，細(xì)齒銑刀β=40°～60°。4.4.1銑刀(1)前角。根據(jù)：工件材料；—鋼件，取γn=10°～20°1101)端銑刀的幾何角度4.4.1銑刀端銑刀的幾何角度1)端銑刀的幾何角度4.4.1銑刀端銑刀的幾何角度111由于硬質(zhì)合金端銑刀是斷續(xù)切削，刀齒經(jīng)受較、大的沖擊，在選擇幾何角度時(shí)，應(yīng)保證刀齒具有足夠的強(qiáng)度。一般銑削鋼件時(shí)，取γ0=-10°～15°，銑削鑄鐵件時(shí)，取γ0=-5°～5°；粗銑時(shí)，取α0=6°～8°，精銑時(shí)，取α0=12°～15°；主偏角κr=45°～75°，副偏角κr‘′=2°～5°，刃傾角λs=-15°～5°。4.4.1銑刀由于硬質(zhì)合金端銑刀是斷續(xù)切削，刀齒經(jīng)受較、4.41122.硬質(zhì)合金端銑刀4.4.1銑刀

焊接一夾固式端銑刀

可轉(zhuǎn)位端銑刀2.硬質(zhì)合金端銑刀4.4.1銑刀焊接一夾固式端銑刀1133.銑削方式及合理選用1)圓周銑削法(周銑法)4.4.1銑刀逆銑與順銑

3.銑削方式及合理選用4.4.1銑刀逆銑與順銑1143.銑削方式及合理選用1）圓周銑削法(周銑法)一般情況下，尤其是粗加工或是加工有硬皮的毛坯時(shí)，多采用逆銑。精加工時(shí)，加工余量小，銑削力小，不易引起工作臺(tái)竄動(dòng)，可采用順銑。4.4.1銑刀3.銑削方式及合理選用4.4.1銑刀1152)端面銑削法(端銑法)

4.4.1銑刀端面銑削方式

2)端面銑削法(端銑法)4.4.1銑刀端面銑削方式1164.4.2刨刀刨刀的類型

4.4.2刨刀刨刀的類型117刨刀的結(jié)構(gòu)基本上與車刀類似，但刨刀工作時(shí)為斷續(xù)切削，受沖擊載荷。因此，在同樣的切削截面下，刀桿斷面尺寸較車刀大1.25～1.5倍，并采用較大的負(fù)刃傾角(-10°～-20°)，以提高切削刃抗沖擊載荷的性能；通常使用彎頭刨刀；重型機(jī)器制造中常采用焊接—機(jī)械夾固式刨刀；在刨削大平面時(shí)，可采用滾切刨刀，其切削部分為碗形刀頭。4.4.2刨刀刨刀的結(jié)構(gòu)基本上與車刀類似，但刨刀工作時(shí)4.4.1184.4.3鏜刀模塊式鏜刀

4.4.3鏜刀模塊式鏜刀119

箱體類零件上一般均有一系列有位置精度要求的孔的組合，稱為孔系?？紫悼煞譃槠叫锌紫?、同軸孔系和交叉孔系。4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法孔系分類

箱體類零件上一般均有一系列有位置精度要求4.51201、平行孔系的加工所謂平行孔系是指既要求孔的軸線互相平行，又要求保證孔距精度的一些孔。保證平行孔系孔距精度的方法：1)找正法找正法是工人在通用機(jī)床(銑鏜床、銑床)上利用輔助工具來找正要加工孔的正確位置的加工方法。（1）劃線找正法4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法1、平行孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法1214.5

保證箱體類零件孔系精度的方法主軸箱的劃線

4.5保證箱體類零件孔系精度的方法主軸箱的劃線122(2)心軸和量規(guī)找正法。

4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法用心軸和量規(guī)找正

1—心軸；2—鏜床主軸；3—量規(guī)；4—塞尺；5—鏜床工作臺(tái)(2)心軸和量規(guī)找正法。4.5保證箱體類零件孔系精度1232)鏜模法4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法用鏜模加工孔系1—鏜模；2—活動(dòng)連接頭；3—鏜刀；4—鏜桿；5—工件；6—鏜桿導(dǎo)套2)鏜模法4.5保證箱體類零件孔系精度的方法用鏜模加工1243)坐標(biāo)法4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法

在臥式銑鏜床上用坐標(biāo)法加工孔系1—百分表；2—量規(guī)3)坐標(biāo)法4.5保證箱體類零件孔系精度的方法在臥式銑1252.同軸孔系的加工成批生產(chǎn)中，箱體同軸孔系的同軸度幾乎都由鏜模保證；而在單件小批生產(chǎn)中，其同軸度可用下面幾種方法來保證：

(1)利用已加工孔作支承導(dǎo)向；

(2)利用銑鏜床后立柱上的導(dǎo)向套支承導(dǎo)向；

(3)采用調(diào)頭鏜。4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法2.同軸孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法1264.5

保證箱體類零件孔系精度的方法利用已加工孔導(dǎo)向

調(diào)頭鏜時(shí)工件的校正

2.同軸孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法利用已加工孔導(dǎo)向1273.交叉孔系的加工交叉孔系的主要技術(shù)要求是控制有關(guān)孔的垂直度，在臥式銑鏜床上主要靠機(jī)床工作臺(tái)上的90°對(duì)準(zhǔn)裝置。目前國內(nèi)有些銑鏜床，如TM617，采用了端面齒定位裝置，90°定位精度達(dá)5″，還有的用了光學(xué)瞄準(zhǔn)器。當(dāng)有些銑鏜床工作臺(tái)90°分度定位精度很低時(shí)，可用心棒與百分表找正來幫助提高其定位精度，即在加工好的孔中插入心棒，工作臺(tái)轉(zhuǎn)位90°，用百分表找正(轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái))。4.5

保證箱體類零件孔系精度的方法3.交叉孔系的加工4.5保證箱體類零件孔系精度的方法1284.5

保證箱體類零件孔系精度的方法3.交叉孔系的加工找正法加工交叉孔系

4.5保證箱體類零件孔系精度的方法3.交叉孔系的加工找1291、箱體類零件的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目各加工表面的表面粗糙度以及外觀、孔距精度、孔與平面的尺寸精度及形狀精度、孔系的位置精度(孔軸線的同軸度、平行度、垂直度，孔軸線與平面的平行度、垂直度等)。4.6

箱體類零件的檢驗(yàn)1、箱體類零件的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目4.6箱體類零件的檢驗(yàn)130

表面粗糙度值，一般采用與標(biāo)準(zhǔn)樣塊比較或目測評(píng)定，還可用專用測量儀檢測。外觀檢查只需根據(jù)工藝規(guī)程檢查完工情況及加工表面有無缺陷即可。孔的尺寸精度一般采用塞規(guī)檢驗(yàn)，也可用內(nèi)徑千分尺和內(nèi)徑千分表等進(jìn)行檢驗(yàn)；若精度要求很高時(shí)，也可用氣動(dòng)量儀檢驗(yàn)。平面的直線度可用平尺和塞尺檢驗(yàn)，也可用水平儀與