項目七箱體類零件加工工藝與工藝

項目七箱體類零件加工工藝與工藝第一頁，共221頁。箱體類零件加工工藝第二頁，共221頁。機械制造技術學習要點:1、會分析箱體類零件；2、會確定箱體類零件的加工工藝；3、會選擇箱體類零件加工的刀具；4、會選擇與設計箱體類零件加工的夾具；5、會選擇箱體類零件加工的機床；6、會編制箱體類零件加工的工藝文件；7、了解箱體類零件檢驗方法與檢具。第三頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件第四頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件箱體類、支架類、殼體類零件：z

功用箱體零件是機器重要的基礎件.將軸、套、齒輪等有關零件連接成一個整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉矩或改變轉速來實現規(guī)定的運動。zz

z

z結構特點尺寸大，結構復雜，內部呈腔形，壁薄且不均勻；加工部位多，加工難度大；許多有較高精度的支承孔、孔系和平面,還有精度較低的緊固孔、油孔、油(水)槽等。加工精度高、加工部位多、加工量大是箱體的主要特點。第五頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件z主要技術要求箱體的主要加工面就是孔系和裝配基準平面(一)支承孔的尺寸精度及幾何形狀精度1、支承孔的尺寸精度支承孔是箱體零件的重要表面，一般用來安裝軸承，為保證具有良好的配合，支承孔的尺寸精度對一般減速箱為IT9-IT7，對機床主軸箱的支承孔其尺寸精度為IT7-IT5。2、支承孔的幾何形狀精度有圓度、圓柱度的要求，幾何形狀允差一般為尺寸公差的1/2—1/3。第六頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件(二)支承孔之間的位置精度及距離尺寸精度1、孔間同軸度安裝軸部件的兩端同軸孔,要有同軸度的要求,以保證軸部件的運轉靈活,同軸度一般規(guī)定在9-4級。2、各孔軸線間平行度對有齒輪嚙合關系的平行孔系,各孔軸線間平行度是保證各傳動齒輪正常嚙合的條件,一般平行度為8-5級,機床主軸箱為6-5級,通用減速箱為8-7級。3、各孔軸線間垂直度垂直孔應有垂直度的要求,一般為8-6級。4、孔中心距尺寸精度對平行孔系間,孔間距離應有孔距精度要求,這項精度值在齒輪設計時確定。第七頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件(三)平面的形狀精度和平面間的位置精度1、平面的形狀精度對于安裝,定位基面及結合面,為保證面與面間良好的貼合,以提高接觸剛度,防止泄漏等。根據使用條件應在8—5級間選定平面的形狀精度。2、平面間的位置精度平面間的平行度,垂直度,應按加工和裝配時作為基準面的需要確定。第八頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件(四)平面與孔之間的位置精度為保證裝配精度,平面與孔之間應有平行度,垂直度兩項位置精度要求,平行度一般為7-4級,垂直度可選8級。(五)表面粗糙度對支承孔,定位,裝配基面,結合面等主要表面,粗糙度值,一般為Ra3.2–0.4μm。(六)其它要求對鑄件應有消除內應力,防銹,涂漆,做水壓試驗等方面的要求。第九頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件z?箱體的材料及毛坯材料一般選HT200￣400；因為灰鑄鐵成本低，耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性好；毛坯為鑄件；毛坯余量視生產批量和鑄造方法等而定；澆鑄后應退火。對箱體上的孔，單件小批生產Ф50以上的孔要鑄出；成批生產Ф30以上的孔要鑄出。??第十頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件z箱體結構的工藝性基本孔可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等。通孔工藝性最好；深孔、階梯孔、相貫通的交叉孔工藝性較差；盲孔工藝性最差，應盡量避免。?zz同軸孔同一軸線方向孔徑向一個方向遞減。鏜孔時鏜桿可從一端伸入，逐個加工或同時加工同一軸線上的幾個孔。應避免中間隔壁上孔徑大于外壁上孔徑。?zzz第十一頁，共221頁。任務一：分析箱體類零件裝配基面為便于加工、裝配和檢驗，尺寸應盡可能大，形狀應盡可能簡單。凸臺應盡可能在同一平面上。緊固孔和螺孔尺寸和規(guī)格應盡可能一致。肋板、肋條、圓角等保證箱體的動剛度和抗振性。?z?z?z?z第十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝案例1:變速箱殼體零件制造工藝第十三頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝子任務一：平面加工方法和平面加工方案平面是箱體類零件、盤類零件的主要表面之一，平面加工的技術要求包括：平面本身的精度（例如直線度、平面度），表面粗糙度，平面相對于其他表面的位置精度（例如平行度、垂直度等）。選擇平面加工方法的依據：1）表面粗糙度；2）表面的形狀、位置精度3）工件材料的切削加工性能；4）工件的形狀結構特點；5）工廠現有設備情況。第十四頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝平面加工方法車平面；銑平面；刨平面；插平面；磨平面；刮研平面；研磨平面。常用的粗加工方法常用的精加工方法平面的光整加工方法第十五頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝端平面的車削在車床上,可以利用各種夾具裝夾各種工件,以車削其端面,端臺階面.加工精度IT8,Ra12.5–1.6μm.平面度0.005—0.008mm/100mm。第十六頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝刨削?

刨削類機床有牛頭刨床、龍門刨床.?

刨削又可分為粗刨和精刨：精刨所能達到的精度為IT9—IT7,

Ra3.2—1.6

μm,直線度為0.04—0.12

mm/m.采用寬刀細刨可進一步提高精度和降低表面粗糙度.?平面刨削方法第十七頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝?平面刨削的工藝特點1:生產率低，因為刨削采用中低速切削，且有空回程，所以刨削的生產率低；2:加工成本低，刨削使用通用機床，刨刀結構簡單、刃磨、安裝和調整方便，使用費用低，因此，加工成本低；3:由于刨削生產率低和加工成本低因此多用于單件小批生產或修配作業(yè).第十八頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝銑削第十九頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝銑削的工藝特點1：銑削屬于多刀齒的不連續(xù)切削,每個刀齒的切削厚度,切削力時刻變化.容易引起振動,影響加工質量的進一步提高.2：銑削加工范圍廣,適應性強.可以加工支架,箱體,機座及板塊狀零件上的大平面,凸臺面,內凹面,臺階面,V型槽,T型槽,燕尾槽;還可以加工軸,盤,套類零件上的小平面,小溝槽及有分度要求的平面.3：生產準備工作時間長.因更換銑削內容,往往需更換銑刀及安裝調整附件,使輔助時間加長.4：廣泛用于各種生產批量.第二十頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝銑削與刨削的比較1:加工質量平面銑削與刨削的加工質量大致相當.加工大平面時刨削運動可不停的進行,刀痕均勻.而銑削,當加工的平面大于銑刀直徑或寬度時,需多次走刀,有明顯的接刀痕.2:加工范圍銑削比刨削加工范圍廣泛的多.許多加工是刨削無法完成的.如:內凹面,封閉型溝槽,有分度要求的表面等.第二十一頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝3:生產率一般來說銑削的生產率高于刨削.銑削為多刀齒的高速切削;而刨削則為單刃低速切削.但有時則不同.如加工導軌面,刨削則由于表面變窄而減少走刀次數,而銑削并沒有因表面變窄而減少走刀長度.4:加工成本銑削高于刨削.因刨床及刨刀較簡單,安裝調整簡單省時.5:實際應用銑削廣泛用于各種生產批量;而刨削多用于單件小批生產或修配作業(yè).第二十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝對稱銑銑削方式端銑不對稱銑銑削方式周銑逆銑順銑第二十三頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝周銑：用銑刀圓周面上的刀齒進行銑削的方式.端銑：用銑刀端面上的刀齒進行銑削的方式.端銑與周銑的比較：(1)端銑比周銑表面粗糙度低.端銑時,同時參加銑削的刀齒多,銑削過程平穩(wěn).(2)周銑,每次只有1—2個刀齒參加切削,刀齒的間斷切削，切削厚度,及切削力變化較大,其加工表面實際上是由許多波浪式的小圓弧組成的，銑削過程中的振動也較大,銑削過程不平穩(wěn).(3)端銑的生產率高于周銑端銑的刀桿剛性好,刀齒為鑲硬質合金,可用較大的銑削用量,銑削速度高達100--150m/min,因此端銑的生產率高.周銑刀具為高速鋼制造,銑削速度僅為30--40m/min.第二十四頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝銑刀和工件接觸處的旋向與工件進給方向相同的為順銑.特點：1、刀齒切入工件前沒有一小段滑移距離.2、銑刀作用在工件上的垂直分力向下,有利于工件的夾緊.3、水平分力方向與進給運動方向相同,工作臺的運動平穩(wěn)性不好.4、切削厚度大，接觸長度短，銑刀壽命長，加工表面光潔，但不宜加工帶硬皮工件。順銑：第二十五頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝銑刀和工件接觸處的旋向與工件進給方向相反的為逆銑.特點：1、刀齒切入工件前有一小段滑移距離,從而增加了刀具的磨損,增加了工件表面層的硬化程度,并加大了表面粗糙度.2、銑刀作用在工件上的垂直分力向上,不利于工件的夾緊.3、水平分力方向與進給運動方向相反,工作臺的運動平穩(wěn)性較好.逆銑：第二十六頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝逆銑與順銑的比較：對比角度逆銑順銑結論切屑截面形狀逆銑時，刀齒的切削厚度由零逐漸增加，刀齒切入工件時切削厚度為零，由于切削刃鈍圓半徑的影響，刀齒在已加工表面上滑擦一段距離后才能真正切入工件，因而刀齒磨損快，加工表面質量較差。順銑時則無此現象，但順銑不宜銑帶硬皮的工件順銑時銑刀壽命比逆銑高2－3倍，加工表面也比較好工件裝夾可靠性逆銑時，刀齒對工件的垂直作用力Fv向上，容易使工件的裝夾松動。順銑時，刀齒對工件的垂直作用力Fv向下，使工件壓緊在工作臺上，加工比較平穩(wěn)。順銑時工件夾緊比逆銑可靠第二十七頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝容易打刀。同，由于絲杠螺工作臺絲杠、螺母間隙逆銑時，工件承受的水平銑削力FH與進給速度的方向相反，銑床工作臺絲杠始終與螺母接觸。順銑時，工件承受的水平銑削力FH與進給速度相母間有間隙，銑刀會帶動工件和工作臺竄動，使銑削進給量不均勻，容易打刀。采用順銑法加工時必須采取措施消除絲杠與螺母之間的間隙。順銑時工作臺有竄動，第二十八頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝工件相對銑刀的回轉中心處于對稱位置.工件偏于銑刀的回轉中心一側銑淬硬鋼采用對稱銑；銑碳鋼和合金鋼用不對稱逆銑，減小切入沖擊，↑刀具壽命；銑不銹鋼和耐熱合金用不對稱順銑。不對稱銑：對稱銑：第二十九頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝銑削用量（1）背吃刀量ap（2）銑削寬度ac（3）銑削速度VCπdn（m/min）0

0v =c1000（4）進給運動速度與進給量a.每齒進給量fZb.每轉進給量f（mm/r）c.進給運動速度（mm/min）Vf=n

f=n0zfz第三十頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝平面磨削是平面的精加工方法，也可以代替銑削或刨削。(一)平面的普通磨削方法1、周磨1)用砂輪的圓周進行磨削的方式2)特點(1)砂輪與工件的接觸面積小,磨削力小,磨削熱少,冷卻散熱排屑條件好.砂輪的磨損均勻。(2)磨削精度高.IT6-IT5,Ra0.8–0.2μm,直線度0.01-0.03mm/m,兩平面間平行度0.01~0.03mm。(3)用于在各種生產批量中磨削精度較高零件上的平面,特別適用于磨削兩平面均具有較高平行度要求的平面,小型平面可磨削多個以提高生產效率.第三十一頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝2、端磨1)

以砂輪的端面進行磨削的方式.2)

特點(1)砂輪軸的剛性好,可用較大的磨削用量,生產率高.(2)砂輪與工件的接觸面積大,磨削力,磨削熱多,冷卻散熱,排屑條件差,工件易產生熱變形及燒傷現象.(3)砂輪各點的圓周線速度不相同,砂輪磨損不均勻,因此,端磨精度低,表面粗糙.在大批大量生產中,對支架,箱體,機座及板塊狀零件上的平面以粗磨代替銑削和刨削.第三十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝（二）緩進深切磨削為一種高效率磨削.磨削深度達10mm以上,工作臺進給速度低于20--300mm/min.使用專門的磨床和高壓強制冷卻及必要的安全防護.磨削效率比普通磨削高3—5,Ra0.8–0.4μm。（三）工件在磨床上的安裝方式電磁吸盤真空吸盤第三十三頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝平面拉削用平面拉刀在拉床上加工平面的一種高效率加工方法。加工精度IT8—IT7,Ra0.8–0.4μm,用于大批大量生產.平面刮削刮削是手工操作的一中光整加工方法,在精銑(刨)的基礎上進行。第三十四頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝刮削后:直線度0.01mm/m，甚至達0.005–0.0025mm/m，Ra0.8–0.4μm.在某些情況下,還可以修正表面間的平行度和垂直度.平面刮削方法：刮削時,在工件表面上涂上紅丹油,用標準平尺(臺)貼緊推磨,然后用刮刀將顯出的高(亮)點,逐一刮去,重復多次,即使工件加工表面與標準平尺推磨面接觸點增多,并分布均勻,從而獲得較高的表面形狀精度和較低的表面粗糙度。第三十五頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝平面刮削又可分為粗刮,細刮和精刮.1）粗刮:除去鐵繡,加工痕跡,以免在推磨時,損傷標準平(臺)尺,每25×25mm2面積上顯示4-5個高點.2）細刮:刮去粗刮的高點.每25×25mm2面積上顯示12-15個高點.3）精刮:要求每25×25mm2面積上顯示20-25個高點.刮削余量一般為0.1-0.4mm.第三十六頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝平面刮削的工藝特點:1、刮削精度高,方法簡單,不需要復雜的設備和工具,常用來加工各種設備的導軌面及檢驗平臺.2、刮削的表面質量好,表面實際上由許多微小的凸點組成,凹部可以儲存潤滑油,使滑動配合的表面具有良好的潤滑條件.3、刮削還常用于修飾加工,刮出各種樣式的花紋,以增加機械設備的美觀.第三十七頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝平面研磨1、研磨也是平面的光整加工方法.一般在磨削之后進行.2、研磨后兩平面間的尺寸公差等級可達IT5-IT3,表面粗糙度Ra0.1–0.008μm,直線度可達0.005mm/m.3、平面研磨主要用來加工小型精密平板,平尺,塊規(guī)及其它精密零件的平面.4、單件小批生產采用手工研磨;大批大量生產采用機械研磨.第三十八頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝0.4序

號加工方法經濟精度（公差等級表示）經濟粗糙度R

a

/μm1粗車IT11～1312.5～502粗車—半精車IT8～103.2～6.33粗車—半精車—精車IT7～80.8～1.64粗車—半精車—磨削IT6～80.2～0.85粗刨（或粗銑）IT11～136.3～256粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）IT8～101.6～6.37粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-刮研IT6～70.1～0.88以寬刃精刨代替7中的刮研IT70.2～0.89粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-磨削IT70.2～0.810粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-粗磨-精磨IT6～70.025～11粗銑—拉IT7～90.2～0.812粗銑—精銑—磨削—研磨IT5以上0.006～0.1（或Rz0.05）第三十九頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝子任務二：孔系加工方法孔系:箱體上一系列有相互位置精度要求的孔的組合?？紫捣诸悾浩叫锌紫?、同軸孔系、交叉孔系第四十頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝?保證平行孔系孔距精度的方法平行孔系——軸線互相平行且孔距也有精度要求的一系列孔。z找正法工人在通用機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。z劃線找正法——加工前按照零件圖在毛坯上劃出各孔的位置輪廓線，然后按劃線——進行加工。如右圖所示:根據圖紙要求,進行劃線,然后依據所劃的線進行加工，由于存在劃線,找線誤差,獲得的孔距精度不高，一般為±0.5mm。第四十一頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝生產率也較低.但可結合試切法提高孔距精度.由于仍存在測量找正誤差,對工人技術水平要求較高,操作困難,生產率仍較低,多用于孔距精度要求不高,生產批量較小的箱體零件平行孔系的加工。心軸和塊規(guī)找正法——將心軸插入有關軸孔內(或直接利z用鏜床主軸)，然后根據孔和定位基準的距離組合一定尺寸的塊規(guī)來校正各軸位置。如圖所示:在鏜出的第一孔內穿入心軸,然后按設計孔距由塊規(guī),

厚薄規(guī)找正第二孔的位置,此法孔距精度可達±0.03；但效率低,多用于單件小批生產。第四十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝樣板找正法——利用精度很高的樣板確定孔的加工位置。z如圖所示:將厚度為10-20mm的鋼板制成找正樣板,在其面上加工出與工件孔數相等,孔位一至的孔系,孔距公差為±0.01-

±0.03mm,孔徑稍大,有較高的形狀精度,較低的表面粗糙度,對尺寸精度要求不高。加工時,用百分表找正器,找正各孔的位置,然后逐一加工，此法達到的孔距精度為0.05mm,適用于加工大型工件采用鏜模不

經濟的場合。第四十三頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝定心套找正法——先劃線加工好螺釘孔，然后裝上形狀精度高而且光潔的定心套。z如圖6-6所示:將定心套筒用螺釘壓板裝在所需鏜孔的位置上,利用精密測量工具,精心調整定心套筒軸心線間距離,使孔距精度達到要求.然后用安裝在鏜桿上的千分表找正套筒外圓,找正后卸下套筒進行鏜孔。這種方法能達到的孔距精度為0.02mm，

但效率低,操作困難,因此,常用于孔距精度要求

高,要求用坐標鏜床,而又無坐標鏜床的場合。第四十四頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝鏜模法利用鏜模夾具加工孔系：工件裝在鏜模上，鏜桿支承在鏜模的導套里；孔距精度可達±0.05mm；適用于中、大批量生產。zzzz第四十五頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝坐標法z1、單件小批生產在普通鏜床上,用測量工具及儀器,確定孔的坐標尺寸以獲得并保證孔距尺寸，可達到的孔距精度范圍為0.3-0.01mm。2、大批大量生產使用坐標鏜床,它具有精密的測量系統(tǒng),其直線定位精度可達0.002-0.005mm.回轉定位精度可達0.2-10"。如圖6-8所示:第四十六頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝?采用坐標法鏜孔之前，必須把各孔距尺寸及公差借助三角幾何關系及工藝尺寸鏈規(guī)律換算成以主軸孔中心為原點的相互垂直的坐標尺寸及公差。（1）加工兩孔的坐標尺寸及公差換算第四十七頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝已知：兩孔中心距LOB=100±0.1mm，YOB=50mm。加工時，先鏜孔O后，調整可見度在X方向移動XOB、在Y方向移動YOB，再加工孔B。其中心距LOB是由XOB和YOB間接保證的。求：X、Y的坐標公差？第四十八頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝①先將工件上兩孔中心距公差化為對稱偏差，即LOB＝100±0.1mm；②③④計算坐標基本尺寸XOB；畫出平面尺寸鏈，如圖所示；解平面尺寸鏈，求公差。解題步驟：第四十九頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝（2）加工三孔時坐標尺寸及公差的換算第五十頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝①②③先將工件上兩孔中心距公差化為對稱偏差，計算坐標基本尺寸畫出平面尺寸鏈，如圖所示；④解平面尺寸鏈，求公差。解題步驟：第五十一頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝?

同軸孔系的加工成批生產采用鏜模加工：采用鏜?；蚪M合機床加工，同軸度可達:0.02-0.03mm，如下圖所示。第五十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝單件小批量依靠以下方法：??1、前孔導向如圖所示:在已鏜出的前孔,用導向套導向,來保證同軸孔的同軸度。2、鏜床后立柱支承套導向?第五十三頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝3、調頭鏜第五十四頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝保證垂直孔孔系的加工關鍵在于控制孔的垂直度；主要靠機床工作臺上的90°對準裝置；常用設備為坐標鏜床；換位時接觸的松緊程度對位置精度都很關鍵；有時需借助百分表找正。?zzzz1、大批大量生產采用組合機床,鏜模來保證垂直孔的垂直度。第五十五頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝2、單件小批生產1）心軸百分表找正在鏜好的孔內裝上配合很緊的心軸，用百分表找正至兩端指針一致，然后再使鏜床工作臺回轉90o，在用百分表找正，重復以上找正過程，這將說明工作臺準確回轉了90o。便可鏜相垂直的孔。如圖所示：第五十六頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝2）回轉限位鏜在鏜床回轉臺上增設準確地回轉限位裝置，即可實現工作臺準確回轉90o。再鏜相垂直的孔。3）采用精密的對準裝置如:多齒分度裝置,光學瞄準器.以實現工作臺準確回轉90o。第五十七頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝補充1、鏜桿受力變形以鏜桿與主軸剛性連接采用懸臂鏜孔為例分析：二、孔系加工精度分析第五十八頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝1）鏜孔過程中受切削力大；2）鏜桿邊轉邊伸長；3）由于自重產生撓曲；4）由于自重和切削力共同作用下的撓曲變形。第五十九頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝解決措施1）盡可能加工粗鏜桿直徑和減少懸伸長度；2）采用導向裝置，使鏜桿的撓曲變形得以約束；3）對鏜桿直徑較大（φ80mm）應加工成空心，以減輕重量；4）合理選擇定位基準，使加工余量均勻；5）精加工進采用較小的切削用量，并使加工各孔所用的切削用量基本一致，以減少切削力影響。第六十頁，共221頁。1）粗鏜時：切削力＞自重鏜桿與導套始終單邊接觸。任務二：確定箱體類零件的加工工藝2、鏜桿與導向套的精度及配合間隙的影響1）粗鏜時：切削力＞自重鏜桿與導套始終單邊接觸。第六十一頁，共221頁。2）精鏜時：切削力＜自重鏜桿始終在導套下方擺動。任務二：確定箱體類零件的加工工藝2）精鏜時：切削力＜自重鏜桿始終在導套下方擺動。第六十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝比較采用工作臺進給。加工大型箱體時，鏜桿剛度好；當孔深小于200mm時；-------采用鏜桿進給。懸臂鏜孔，當孔深大于200mm時，-------第六十三頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝鏜孔質量分析(補充)鏜孔加工(Boring)的特征是修正下孔的偏心、獲得精確的孔的位置，取得高精度的圓度、圓柱度和表面光潔度。所以，鏜孔加工作為一種高精度加工法往往被使用在最后的工序上。例如，各種機器的軸承孔以及各種發(fā)動機的箱體、箱蓋的加工等。和其它機械加工相比，鏜孔加工是屬一種較難的加工。它只靠調節(jié)一枚刀片(或刀片座)要加工出象H7、H6這樣的微米

級的孔。隨著加工中心(Machiningcenter)的普及，現在的鏜孔加工只需要進行編程、按扭操作等。正因為這樣，就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產品的質量。第六十四頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝顫振(Chatter)鏜孔加工時最常出現的、也是最令人頭疼問題是顫振。在加工中心上發(fā)生顫振的原因主要有以下幾點:①工具系統(tǒng)的剛性(Rigidity)：包括刀柄、鏜桿、鏜頭以及中間連接部分的剛性。因為是懸臂加工(StubBoring)所以特別是小孔、深孔及硬質工件的加工時，工具系統(tǒng)的剛性尤為重要。②工具系統(tǒng)的動平衡(Balance)：相對于工具系統(tǒng)的轉動軸心，工具自身如有一不平衡質量，在轉動時因不平衡的離心力的作用而導致顫振的發(fā)生。特別是在高速加工時工具的動平衡性所產生影響很大。③工件自身或工件的固定剛性(ClampingRigidity)：象一些較小、較薄的部件由于其自身的剛性不足，或由于工件形狀等原因無法使用合理的治具進行充分的固定。④刀片的刀尖形狀(GeometryofEdge)：刀片的前角、逃角、刀尖半徑、斷屑槽形狀的不同所產生的切削抗力也不同。⑤切削條件(CuttingCondition)：包括切削速度、進給、進刀量以及給油

方式及種類等。⑥機器的主軸系統(tǒng)(Spindle)等：機器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的性能以及主軸和刀柄之間的連接剛性。第六十五頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝在制定箱體零件加工工藝過程時，應將如何保證孔的位置精度作為重點來考慮，另外還應注意的生產批量和工廠的具體生產條件。第六十六頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝（一）主軸箱加工工藝過程比較第六十七頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝主軸箱小批生產工藝過程第六十八頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝主軸箱大批生產工藝過程第六十九頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝?

箱體零件機械加工工藝過程分析不同批量箱體生產的共性加工順序為先面后孔z

提供基準的需要；z 切去毛坯上的缺陷，方便后面的加工；z 使孔加工余量均勻；z

保護刀具，有利于對刀、調整。第七十頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝加工階段粗、精分開精加工夾緊力可小一點，粗加工后將工件松開點，可使彈性變形得到恢復。工序間安排時效消除內應力，減少變形，保證精度穩(wěn)定；鑄造后安排人工時效精度高的箱體有時粗加工之后還需要人工時效一般都用箱體上的重要孔作粗基準zzzz第七十一頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝不同批量箱體生產的特殊性粗基準的選擇中小批量生產時，毛坯精度低，一般采用劃線裝夾；大批大量生產時，毛坯精度高，可采用專用夾具安裝；精基準的選擇單件小批量用裝配基準作定位基準；大批大量生產則采用一面雙孔作定位基準。zzzz第七十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝所用設備依批量不同而異單件小批量生產箱體，通常用普通機床；產品加工質量主要取決于機床精度和操作者的技術熟練程度；并且工序分散，占用設備多，生產周期長，生產效率低，成本高。z現代化技術采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自動換刀數控鏜銑床；不僅生產效率高、加工精度高，而且適用范圍廣，設備利用率高。箱體大量生產中，還廣泛采用由組合機床與輸送裝置組成的自動線進行加工；提高生產效率，降低成本，減輕勞動強度，穩(wěn)定產品質量，降低對工人技術水平的要求。zz第七十三頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝1）平面加工大批量生產中采用銑平面和磨平面加工方案；單件小批生產中宜用粗刨、半精刨和寬刀精刨平面方案。1、主要表面加工方法的選擇（二）箱體類零件加工工藝分析第七十四頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝2）支承孔加工直徑＜φ50mm的孔，不鑄造出：采用：鉆—擴（或半精鏜）—鉸（或精鏜）方案直徑＞φ50mm的孔，鑄造出：采用：粗鏜—半精鏜—精鏜對IT7級精度的支承孔，需3-4次加工；對IT6級精度的支承孔，還應增加一道精密加工工序，如精細鏜、滾壓、珩磨、浮動鏜等。第七十五頁，共221頁。大批量生產：可以消除由粗加工所造成的內應力、切削力、切削熱、夾緊力等對加工精度的影響，并有利于合理選用設備。任務二：確定箱體類零件的加工工藝1）先面后孔的加工順序理由：2）粗精加工分階段進行單件小批生產：粗精合并，應采取的工藝措施：粗加工后——松開工件，消除夾緊變形，再以較小夾緊力夾緊精加工；——冷卻后再精加工；——較小的切削用量，多次走刀進行精加工。2、擬定工藝過程的原則第七十六頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝3）合理地安排熱處理工序對鑄鐵件——采用人工時效對鋁合金鑄件——采用退火對精度要求高的，要安排較長時間的自然時效。第七十七頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝粗基準的選擇：滿足以下幾點?余量均勻，孔壁的厚薄盡量均勻，其余部位均有適當的壁厚?！嘁话氵x重要孔作為粗基準，如主軸孔。1）在保證各加工面均有余量的前提下，應使重要孔的加工2）裝入箱體內的回轉零件（齒輪、軸套等）應與箱壁有足夠的間隙。3）保持箱體必要的外形尺寸，定位穩(wěn)定，夾緊可靠。3、定位基準的選擇第七十八頁，共221頁。大批生產：孔在專用夾具上定位。單件、小批生產：劃線找正，劃線時應首先找正主軸孔中心，再以此為基準劃其它平面的加工余量線。任務二：確定箱體類零件的加工工藝以主軸孔為粗基準的工件安裝方式第七十九頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝精基準的選擇①基準重合原則（三面定位）?選M面和N面作精基準，定位穩(wěn)定可靠，且箱體開口朝上，鏜孔時調整刀具、測量孔徑等方便。缺點優(yōu)點加工箱體內部隔板上的孔時，只能使用活動結構的吊架鏜模，剛度較差，精度不高，且操作費事。一般只在單件小批生產中應用。第八十頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝優(yōu)點②基準統(tǒng)一原則(一面兩孔定位）在大批量生產中，用頂面R和兩定位銷孔作統(tǒng)一的精基準。定位可靠，中間導向支承剛度好，易保證孔系位置精度，裝卸工件方便。缺點加工中無法觀察、測量和調整刀具；存在基準不重合誤差，為保證主軸孔至底面M的尺寸要求，須提高頂面R至底面M的加工精度。第八十一頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝案例：軸承座制造工藝第八十二頁，共221頁。任務二：確定箱體類零件的加工工藝1、零件工藝性分析（1）技術精度要求（2）材料特性、加工方案及工藝措施2、零件制造工藝設計（1）毛坯選擇：（2）基準及安裝方案分析：（3）零件表面加工方法：（4）熱處理安排：（5）其它工序安排：銑削技能要素--銑削加工.rm（6）設備、工裝選擇：第八十三頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具一、銑削刀具銑刀旋轉為主運動，工件或銑刀的移動為進給運動?？杉庸て矫妗⑴_階面、溝槽、成形面等，多刃切削效率高.第八十四頁，共221頁。、三面刃盤銑刀，鋸片銑刀……、鍵槽銑刀、燕尾槽銑刀……任務三：選擇箱體類零件的加工刀具1、按銑刀的形狀及用途分類圓柱銑刀①加工平面用銑刀端銑刀用于臥式銑床：兩面刃角度銑刀②加工溝槽用銑刀用于立式銑床：立銑刀球頭立銑刀③加工成形表面用銑刀模具銑刀成形銑刀第八十五頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具2、按銑刀的結構分類（1）整體式（2）焊接式（3）裝配式（4）可轉位式第八十六頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具3、按銑刀的刀齒數目分類（1）粗齒銑刀——粗加工用（2）細齒銑刀——精加工用第八十七頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具4、按刀齒齒背形狀分類（1）尖齒齒背——齒背經銑削而成①直線齒背②拋物線齒背③折線齒背（2）鏟齒齒背——齒背經鏟削而成形成銑刀工作時所必須的后角目的保證刀齒重磨后刀齒截形不便注意：鏟齒齒背一般用于成形銑刀，其前角一般為0°。第八十八頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具三高一專的先進刀具高精度高效率高可靠性專業(yè)化第八十九頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具第九十頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具第九十一頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具（1）圓柱形銑刀的結構刀齒排列在刀體圓周上的銑刀稱為圓柱形銑刀。它的結構形式分為由高速鋼制造的整體圓柱形銑刀和鑲焊硬質合金刀片的鑲齒圓柱形銑刀。圓柱形銑刀一般采用螺旋刀齒，以提高切削工作的平穩(wěn)性。（2）面銑刀的結構面銑刀的刀齒排列在刀體端面上，硬質合金面銑刀是加工平面的最主要刀具。?加工平面用銑刀第九十二頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具（1）三面刃銑刀主要用于加工溝槽和臺階面，根據刃齒結構可分為：直齒、錯齒、鑲齒?加工溝槽用銑刀第九十三頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具（2）其它鋸片銑刀、立銑刀、波形刃銑刀、鍵槽銑刀B、模具銑刀A、成型銑刀?成形銑刀第九十四頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具為了便于制造，規(guī)定圓柱銑刀的前角用法平面前角γn表示。tgγ

n

=

tgγo

cos

β銑削鋼件：γo=10°～

20°銑削鑄鐵件：γo=5°～

15°前

角1）圓柱銑刀的幾何角度2.銑刀的幾何角度第九十五頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具圓柱銑刀的后角是用正交平面后角αo表示。αo＝

12°粗加工：精加工：

αo＝

16°圓柱銑刀的螺旋角β就是其刃傾角λ它能使切削刃逐漸切入和切離工件，而且同時工作齒數較多，故能提高銑削過程的平穩(wěn)性。粗齒銑刀：β＝

40°～

60°細齒銑刀：β＝

30°～

35°螺旋角后角第九十六頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具端銑刀的每個刀齒類似車刀，有主、副切削刃和過渡刃。在正交平面系內端銑刀的標注角度有：γo、αo、kr、k’r和λs。銑削技能要素--刀具安裝.rm2）端銑刀的幾何角度第九十七頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具二、

鏜刀鏜刀是孔加工常用的一種刀具。由于在加工中能夠校正預制孔的不精確度，所以在孔加工中受到重視。這類刀具不但可在各種鏜床上使用，而且在銑床、普通車床、六角車床上都能使用。在各種鏜床、銑床上使用時，是由鏜刀旋轉完成主運動而在普通車床和六角車床上鏜孔時，則是由工件旋轉作主運動。第九十八頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具鏜刀的種類很多，有帶桿式鏜刀、帶桿式硬質合金鏜刀、硬質合金小孔鏜刀、可轉位鏜刀等近二十種。根據加工內容的不同鏜刀的選擇基準也不一樣，一般來說，應注意系統(tǒng)本身的剛性、動平衡性、柔性、信賴性、操作方便性及壽命和成本。（1）單刃鏜刀特點：剛性差，易產生振動，主偏角較大以減小徑向力；結構簡單、制造方便，通用性強，但對工人操作技術要求高。第九十九頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具（2）雙刃鏜刀——定尺寸刀具固定式鏜刀塊——易造成孔徑擴大，安裝要求高，用于粗鏜或半精鏜直徑大于φ40的孔；可制成焊接式或可轉位式硬質合金鏜刀塊浮動鏜刀——鏜刀裝入鏜桿方孔不需夾持，以切削力平衡位置，補償安裝誤差，不能修正直線性、位置誤差；結構簡單、刃磨方便，操作麻煩，效率低，適合單件小批生產浮動鏜刀結構形式——整體式、可調焊接式、可轉位式第一百頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具（a）（b）（c）上壓式（d）偏心式（e）沉頭螺釘式 （f）拖墊式圖8-27可轉位鏜刀第一百零一頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具第一百零二頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具第一百零三頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具德國沃好特公司復合鏜刀小孔加長鏜刀數字顯示鏜刀第一百零四頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具可轉位鏜刀的使用方法及注意事項刀具安裝時，要特別注意清潔。鏜孔刀具無論是粗加工還是精加工，在安裝和裝配的各個環(huán)節(jié)，都必須注意清潔度。刀柄與機床的裝配，刀片的更換等等，都要擦拭干凈，然后再安裝或裝配，切不可馬虎從事。刀具進行預調，其尺寸精度，完好狀態(tài)、必須符合要求。可轉位鏜刀、除單刃鏜刀外，一般不采用人工試切的方法，所以加工前的預調就顯得非常重要。預調的尺寸必須精確，要調在公差的中下限，并考慮因溫度的因素，進行修正、補償。刀具預調可在專用預調儀、機上對刀器或其他量儀上進行。第一百零五頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具刀具安裝后進行動態(tài)跳動檢查。動態(tài)跳動檢查是一個綜合指標，它反映機床主軸精度、刀具精度以及刀具與機床的連接精度。這個精度如果超過被加工孔要求的精度的1/2或2/3就不能進行加工，需找出原因并消除后，才能進行。這一點操作者必須牢記，并嚴格執(zhí)行。否則加工出來的孔就不能符合要求。應通過統(tǒng)計或檢測的方法，確定刀具各部分的壽命，以保證加工精度的可靠性。對于單刃鏜刀來講，這個要求可低一些，但對多刃鏜刀來講，這一點特別重要?？赊D位鏜刀的加工特點是：預先調刀，一次加工達到要求，必須保證刀具不損壞，否則會造成不必要的事故。第一百零六頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具三、

刨刀用于刨削加工的、具有一個切削部分的刀具。刨刀根據用途可分為縱切、橫切、切槽、切斷和成形刨刀等。刨刀的結構基本上與車刀類似，但刨刀工作時為斷續(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,并采用較大的負刃傾角(-10°～-20°)，以提高切削刃抗沖擊載荷的性能。為了避免刨刀刀桿在切削力作用下產生彎曲變形，從而使刀刃啃入工件，通常使用彎頭刨刀。重型機器制造中常采用焊接-機械夾固式刨刀，即將刀片焊接在小刀頭上，然后夾固在刀桿上，以利于刀具的焊接、刃磨和裝卸。在刨削大平面時，可采用滾切刨刀，其切削部分為碗形刀頭。圓形切削刃在切削力的作用下連續(xù)旋轉，因此刀具磨損均勻，壽命很高。第一百零七頁，共221頁。任務三：選擇箱體類零件的加工刀具刨刀結構示意圖第一百零八頁，共221頁。。任務四：設計箱體類零件的加工夾具銑床夾具1．銑床上工件常用的裝夾方法1）直接裝夾在銑床工作臺上；2）用機床用平口虎鉗裝夾工件；3）用分度頭裝夾工件；4）用V型架裝夾工件；5）用專用夾具裝夾工件銑削技能要素--工件安裝及附件使用.rm第一百零九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具2．銑夾具的主要類型根據工件的進給方式不同，可分為兩種類型：1）直線進給式銑夾具：常用于臥銑上；2）圓周進給式銑夾具：常用于立銑上。用途：適用于銑床、平面磨床。特點：工件安裝在夾具上隨同機床工作臺一起作送進運動；銑削為斷續(xù)切削，沖擊、振動大，夾緊力要求較大；夾具要有足夠的剛度和強度，本體應牢固地固定在機床工作臺上；銑削加工效率高，工件安裝應迅速，要有快速對刀元件?z?zzzz第一百一十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具直線進給式銑床夾具這類夾具安裝在銑床工作臺上，加工中隨工作臺一起作直線進給運動。按照在夾具上裝夾工件的數目，它可分為單件夾具和多件夾具。多件夾具廣泛用于成批生產或大量生產的中、小零件加工。它可按先后加工，平行加工，或平行—先后加工等方式設計銑床夾具，以節(jié)省切削的基本時間或使切削的基本時間重合。第一百一十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具直線進給式銑床夾具第一百一十二頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具圓周進給式銑床夾具圓周進給式銑床夾具一般在有回轉工作臺的專用銑床上使用。在通用銑床上使用時，應進行改裝，增加一個回轉工作臺。這種夾具結構緊湊，操作方便，在不停車的情況下裝卸工件，機動時間與輔助時間重疊，是高效銑床夾具，使用于大批量生產。第一百一十三頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具圓周進給式銑床夾具第一百一十四頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具靠模銑床夾具帶有靠模裝置的銑床夾具，用于專用或通用銑床上加工各種成形面?？磕A具的作用是使主進給運動和由靠模獲得的輔助運動合成加工所得需的仿形運動。按照主進給運動的運動方式，靠模銑床夾具可分為直線進給和圓周進給兩種。第一百一十五頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（a）直線進給（b）圓周進給靠模銑床夾具第一百一十六頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具靠模板輪廓曲線的繪制過程（1）圓出工件成形面的準確外形。（2）從工件的加工輪廓面或回轉中心作均分的平行線或輻射線。（3）在平行線或輻射線上以銑刀半徑r作與工件外形輪廓相切的圓，得銑刀中心的運動軌跡。（4）從銑刀中心沿各平行線或輻射線截取長度等于k的線段，得到滾柱中心的運動軌跡，然后以滾柱半徑R作圓弧，再作這些圓弧的包絡線，即得靠摸板的輪廓曲線?？磕：蜐L柱的材料：T8A、T10A或20、20Cr滲碳淬硬至58～62HRC。第一百一十七頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具3．專用銑夾具的結構分析1）杠桿銑斜面銑夾具A、分析工序圖第一百一十八頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具第一百一十九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具2）雙件銑雙槽專用夾具A、分析工序圖B、考慮定位C、分析夾緊D、分析夾具體E、對刀裝置F、尺寸標注加工殼體的銑床夾具1.wmv加工殼體的銑床夾具2.wmv加工殼體的銑床夾具3.wmv第一百二十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具4、銑床夾具的構造主要由夾具體、定位、夾緊機構、對刀塊、定向鍵等組成z第一百二十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具銑床夾具的設計要點（1）定位元件和夾緊裝置的設計要點定位元件：除遵循一般的設計原則外，布置時應盡量使主要支承面積大些。工件加工部位呈懸臂狀態(tài)時，應采用輔助支承。夾緊裝置：應保證足夠的夾緊力，并具有良好的自鎖性能，以防止夾緊機構因振動而松夾。施力的方向和作用點要恰當，并盡量靠近加工表面，必要時設置輔助夾緊機構，以提高夾緊剛度。第一百二十二頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（2）特殊元件設計1）定位鍵?定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個，用開槽圓柱頭螺釘固定。定位鍵有矩形和圓形兩種，常用定位鍵的斷?面為矩形。對于位置精度要求高的夾具，常不設置定位?鍵，而用找正的方法安裝夾具。第一百二十三頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具定位鍵定位鍵夾具體第一百二十四頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具定位鍵（GB/T2206-91）矩形：磨損小，常用形式圓柱形：磨損大，定向精度高，不太用第一百二十五頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具其與夾具體槽和工作臺T形槽的配合尺寸均為B，其公差帶可選h6或h8；夾具上安裝定位鍵的槽寬B2取與B尺寸相同，其公差帶可選h7或js6A形：B形：與T形槽配合的尺寸B1留有0.5mm磨量，與機床T形槽實際尺寸配作矩形第一百二十六頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具2）耳座：便與工作臺連接。如圖所示，其結構尺寸也已標準化，可參考有關夾具設計手冊第一百二十七頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（3）對刀裝置對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定夾?具和刀具的相對位置。對刀裝置的結構形式取決于加工表面的形狀。?第一百二十八頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具對刀裝置：?對刀塊通常用螺釘和定位銷定位在夾具體上，其位置應便于對刀和工件的裝卸。對刀塊的工作表面與定位元件之間應有一定的位置要求，即應以定位元件的工作表面或對稱中心作為基準，來校準與對刀塊之間的位置尺寸關系。?采用對刀塊對刀，加工精度一般不超過IT8級。當精度要求較高時，或者不便于設置對刀塊時，可采用試切法、標準件對刀法或用百分表來校正定位元件相對于刀具的位置。第一百二十九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具圖（a）為高度對刀塊，用于加工平面時對刀；圖（b）為直角對刀塊，用于加工鍵槽或臺階面時對刀；圖（c）和圖（d）為成形對刀塊，用于加工成形表面時對刀。塞尺用于檢查刀具與刀塊之間的間隙，以避免刀具與對刀塊直接接觸。第一百三十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具標準對刀塊第一百三十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具?常用的塞尺：有平塞尺和圓柱塞尺兩種，都已標準化，如圖所示為常用標準塞尺的結構，一般在夾具總圖上應注明塞尺的尺寸。標準對刀塞尺第一百三十二頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（3）夾具體的設計?

夾具體上各種裝置的布置應緊湊，加工面盡可能靠近工作臺面，以降低夾具的重心，一般夾具的高寬之比應限制在H／B≤1～1.25范圍內。?

夾具體應具有足夠的剛度和強度，必要時設置加強肋。?

夾具體上應合理地設置耳座，以便與工作臺連接。?夾具體應具有足夠的排屑空間，并注意切屑的流向，使清理切屑方便。?對于重型銑床夾具，在夾具體上應設置吊裝孔或吊環(huán)，以便于搬運。第一百三十三頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具5．銑床夾具的安裝主要依靠定向鍵和百分表校正來提高安裝精度。定位鍵的結構尺寸已標準化，應按銑床工作臺的T形槽尺寸選定，它和夾具底座以及工作臺T形槽的配合為H7/h6、H8/h8。兩定位鍵的距離應力求最大。z第一百三十四頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具夾具位置的找正第一百三十五頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具雙工位轉臺sgwzt.wmv銑床夾具1.avi雙件夾緊的氣動銑床夾具sjqd.wmv銑床夾具2.avi銑撥叉用銑床夾具xbc.wmv銑床夾具3.avi銑萬向接頭圓弧夾具xwxjt.wmv第一百三十六頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具第一百三十七頁，共221頁。第一百三十八頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具標注所示銑夾具簡圖中影響加工精度的尺寸及公差第一百三十九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具鏜床夾具又稱為鏜模，主要用于加工箱體或支座類零件上的孔和孔系。（1）鏜床夾具的特點A、設有鏜套，以引導鏜桿進行鏜孔。B、可以加工出有較高精度要求的孔或孔系。C、可廣泛用于鏜床和組合機床上，也可通過使用鏜床夾具來擴大車床、搖臂鉆床的加工范圍。?????鏜床夾具第一百四十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（2）鏜模的組成A、定位元件；B、夾緊裝置；C、導向裝置（鏜套和鏜模支架等）；D、鏜模底座。第一百四十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具1－支架2－導套

3、4－定位元件5、8－壓板

6－夾緊螺釘7－可調支承9－鏜模底座

10－鏜桿

11－浮動接頭第一百四十二頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具1）

鏜模的種類?

鏜模根據其鏜套支架的布置可分為單面導向和雙面導向兩類。?

單面導向只有一個導向支架，可布置在刀具前面，稱為前導向；也可布置在刀具后面，稱為后導向。?雙面導向有兩個鏜模支架，分別分布在刀具的前后方，并要求鏜桿與機床主軸采用浮動聯接。（1）鏜夾具的設計要點第一百四十三頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具2）鏜套的設計鏜套的結構形式和精度直接影響到被鏜孔的形狀精度、尺寸精度以及表面粗糙度。鏜套用于引導鏜桿。根據其在加工中是否運動可分為固定式鏜套和回轉式鏜套兩類。第一百四十四頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具?固定式鏜套結構簡單，精度高，但易磨損，只適用于低速鏜孔。?A型不帶油杯和油槽，靠鏜桿上開的油槽潤滑。?B型帶油杯和油槽，使鏜桿和鏜套之間能充分的潤滑，從而減少鏜套的磨損。?固定式鏜套材料常采用青銅、大直徑的也可用鑄鐵。?固定式鏜套的導向長度L=(1.5-2)d。固定式鏜套第一百四十五頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具?

鏜套隨鏜桿一起轉動，與鏜桿之間只有相對移動而無相對轉動。這種鏜套大大減少了磨損，也不會因摩擦發(fā)熱而“卡死”。因此，它適合于高速鏜孔。?

當鏜桿的線速度大于20m/min時，應采用回轉式鏜套?；剞D式鏜套第一百四十六頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具根據回轉部分安排的位置不同，回轉式鏜套又分“外滾式”和“內滾式”。?內滾式回轉鏜套是把回轉部分安裝在鏜桿上，并且成為鏜桿的一部分；外滾式回轉鏜套是把回轉部分安裝在導向支架上。（a）、（b）外滾式（c）、（d）內滾式回轉式鏜套第一百四十七頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（a）外滾式軸承安裝在鏜套外，工作時鏜桿與鏜套有相對軸向移動，無相對轉動第一百四十八頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具軸承安裝在鏜套內，工作時鏜桿與鏜套無相對軸向移動，有相對轉動。（b）內滾式：內滾式滾動鏜套2－固定支承套1－導套3－鏜桿第一百四十九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具各種鏜套特點類固定鏜套滑動鏜套滾動鏜套適應轉速低低高承載能力較大大低潤滑要求較高高低徑向尺寸小較小大加工精度較高高低應用低速、一般鏜孔低速、孔距小高速、孔距大第一百五十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（2）鏜套的材料及主要技術要求鏜套的材料：常用20鋼或20Cr鋼滲碳，一般情況下，鏜套的硬度應低于鏜桿的硬度，滲碳深度為0.8～1.2mm，淬火硬度為55～60HRC。鏜套的主要技術要求：1）鏜套內徑公差帶、內孔與外圓的同軸度；2）鏜套內、外表面粗糙度值；3）鏜套用襯套的內、外徑公差帶；4）襯套內孔與外圓的同軸度等第一百五十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具2、鏜模導向裝置的布置方式和特點A、單支承前引導（1）單支承引導B、單支承后引導A、雙支承前后引導（2）雙支承引導B、雙支承后引導鏜套的布置方式：取決于鏜孔直徑

D和深度L第一百五十二頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（1）單支承引導在鏜模中只布置一個位于刀具前方或后方的導向裝置引導鏜桿。鏜桿與機床主軸剛性連接，鏜桿的一端直接插入機床主軸的莫氏錐孔中，并通過調整使鏜套軸線與主軸軸線重合。這種方式的調整工作比較費時，且機床的精度影響鏜孔精度，一般適于小孔和短孔的加工。第一百五十三頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具單支承前引導剛性連接：莫氏錐度連接D>

60

mmL<D通孔h=(0.5～1)Dh≮20第一百五十四頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具單支承后引導用于D＜60mmL<D通孔、盲孔剛性連接：莫氏錐度連接第一百五十五頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具單支承后引導用于D＜60mmL＞D通孔、盲孔剛性連接：莫氏錐度連接第一百五十六頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（2）雙支承引導在鏜模中布置兩個導向裝置引導鏜桿，鏜桿和機床主軸采用浮動聯接，鏜孔的位置精度主要取決于鏜模支架上鏜套位置的精度，而不受機床精度的影響。第一百五十七頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具雙面單支承前后引導浮動連接L>1.5D的通孔或同軸孔系，當S>10d時，應設中間導引套第一百五十八頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具單面雙支承后引導L1＜5d浮動連接第一百五十九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具4）鏜桿的設計上圖為用于固定式鏜套的鏜桿導向部分的結構。當鏜桿導向部分直徑d<50mm時，鏜桿常采用整體式。當直徑d>50mm時，常采用（d）所示的鑲條式結構，鑲條應采用摩擦系數小而耐磨的材料，如銅或鋼。鑲條磨損后，可在底部加墊片，重新修磨使用。第一百六十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具上圖為用于外滾式回轉鏜套的鏜桿引進結構。圖a所示為鏜桿前端設置平鍵，鍵下裝有壓縮彈簧，鍵的前部有斜面，適用于開有鍵槽的鏜套。無論鏜桿以何位置進入導套，平健均能自動進入鍵槽，帶動鏜套回轉。圖b所示鏜桿上開有鍵槽，其頭部做成螺旋引導結構，其螺旋角應小于45?，以便鏜桿引進后使鍵順利進入槽內。第一百六十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具4、鏜桿與浮動接頭（1）鏜桿導引部分：整體式和鑲條式。（2）鏜桿直徑和軸向尺寸（3）鏜桿的材料及主要技術要求第一百六十二頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具（2）鏜桿直徑和軸向尺寸鏜桿直徑d及長度L主要是根據所鏜孔的直徑D及刀具截面尺寸B×B來確定。鏜桿直徑d應盡可能大，其雙導引部分的L/d≤10為宜；而懸伸部分的L/d≤4～5，以使其有足夠的剛度來保證加工精度。第一百六十三頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具鏜桿直徑：d=(0.6～0.8)D鏜孔直經D、鏜桿直徑d、鏜刀截面B×B之間的

關系為D?d＝（1～1.5)B2第一百六十四頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具或參考下表11020×20D/mm30～4045～5050～7070～9090 ～d/mm20～3030～4040～5050～6565～90

B×Bmm×mm8×810×1012×1216×1616×16第一百六十五頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具浮動接頭第一百六十六頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具鏜桿示例圖第一百六十七頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具5）鏜套與鏜桿以及襯套等的配合選擇當鏜套外徑＜85：Φ0.005鏜套尺寸及要求粗鏜精鏜鏜套與鏜桿的配合H7/g6(H7/h6)H6/g5(H6/h5)鏜套與襯套的配合H7/g6(H7/js6)H6/g5(H6/j5)襯套與支架的配合H7/n6H7/n5鏜套內外圓同軸度Φ0.01當鏜套外徑≥85：Φ0.01第一百六十八頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具6）鏜模支架與夾具體鏜模支架用于安裝鏜套，保證被加工孔系的位置精度，并可承受切削力的作用。鏜模支架要求有足夠的強度和剛度，常在結構上設計較大的安裝基面和必要的加強筋。鏜模支架上不允許安裝夾緊機構或承受夾緊力，以免支架變形而影響精度。鏜模支架和底座多為鑄鐵件（一般為HT200），常分開制造。??第一百六十九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具鏜模支架的典型結構第一百七十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具鏜模底座的典型結構第一百七十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具底座側面一般設有找正基面，供安裝找正用；底座上供安裝各元件的平面，做出凸臺，高3～5mm，以減少刮研量。第一百七十二頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具1、鏜低精度孔時，可選用鏜桿與機床主軸剛性聯接的單鏜套引導結構；2、當機床主軸的回轉達精度無法滿足所加工孔的精度要求時，應選用鏜桿與機床主軸浮動聯接的雙鏜套引導的結構，由鏜模保證加工精度。3、在鏜不通孔時，只能采用單鏜套后引導或單面雙鏜套引導的鏜模。鏜模類型選擇第一百七十三頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具4、在立式鏜床上鏜孔時，一般不宜采用單鏜套前引導和雙面單鏜套引導的鏜模，以防止鏜削時切屑落入鏜套內加劇磨損甚至發(fā)熱咬死。5、大批大量生產時，為縮短輔助時間，提高生產率，應盡量采用單鏜套后引導和單面雙鏜套引導的鏜模。第一百七十四頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具?圖4-33所示為采用雙面導向支架的鏜模實例。?該鏜模用于鏜削泵體上兩個相互垂直的孔。?工件以A，B，C面分別與支承板3，2，4相接觸而定位，并用4個勾形壓板5壓緊。兩鏜桿由鏜套6支承并導向。鏜好一個孔后，鏜床工作臺轉90°，再鏜第二個孔。（2）鏜夾具的結構分析第一百七十五頁，共221頁。第一百七十六頁，共221頁。第一百七十七頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具聯動夾緊可以在一處操作，就能合幾個夾緊點同時夾緊一個或幾個工件，這樣就縮短了工件夾緊的輔助時間，提高了生產率。單件聯動夾緊機構聯動夾緊機構第一百七十八頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具單件浮動壓頭多點夾緊機構第一百七十九頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具并行式多件夾緊（4）多件聯動夾緊機構第一百八十頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具1－軸 2，5－擺動壓板 3－螺釘 4－支承板 6－工件圖為銑軸承蓋端面的串行夾緊裝置串行式多件夾緊第一百八十一頁，共221頁。任務四：設計箱體類零件的加工夾具??①

各夾緊件之間要能聯動或浮動；②

夾緊件或傳力件應設計成可調的，以便適應工件公差和夾緊件的磨損；???③④⑤要保證能同時夾緊和同時松開；保證每個工件都有足夠的夾緊力；夾緊件和傳力件要有足夠的剛性，保證傳力均勻。多件夾緊機構設計要點第一百八十二頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床箱體類零件待加工表面往往是平面、溝槽及孔的加工，常選用的機床為銑床和鏜床。一.銑床1、銑床的工藝范圍可以加工平面（水平面、垂直面等）、溝槽（鍵槽、Ｔ型槽、燕尾槽等）、螺旋形表面及各種曲面等，加工精度較低、表面質量較差，一般多用于粗加工或半精加工。2、銑床的類型主要類型有：升降臺式銑床、龍門銑床、工具銑床、圓臺銑床、仿形銑床和各種專門化銑床等。第一百八十三頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床3、銑床組成注意：銑床種類不同時，其主要構成及作用類似，但位置關系不一。第一百八十四頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床?升降臺式銑床升降臺式銑床是銑床類機床中應用最廣泛的一種類型。升降臺式銑床的結構特征是，主軸帶動銑刀旋轉實現主運動，其軸線位置通常固定不動，工作臺可在相互垂直的三個方向上調整位置，并可帶動工件在其中任一方向上實現進給運動。升降臺式銑床根據主軸的布局可分為臥式和立式兩種。第一百八十五頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床?臥式銑床——主軸水平臥置第一百八十六頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床?立式銑床——主軸垂直立置第一百八十七頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床?龍門銑床1—工作臺2、9—

水平銑頭3—橫梁4、8--垂直銑頭5、7—立柱6—頂梁10—床身第一百八十八頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床?圓臺銑床圓臺銑床可分為單軸和雙軸兩種形式，圖8-53所示為雙軸圓臺銑床。這種銑床的尺寸規(guī)格介于升降臺銑床與龍門銑床之間，適用于成批大量生產中加工中小型零件的平面。1—

床身4—立柱2—

滑座3—

圓工作臺5—主軸箱圖8-53圓臺銑床第一百八十九頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床?萬能工具銑床第一百九十頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床以X6132型臥式銑床為例：主運動——銑床主軸帶動銑刀高速旋轉水平進給運動銑床運動銑床工作臺縱向進給運動垂直吃刀運動主運動傳動鏈對應于銑床運動，有兩條傳動鏈進給運動傳動鏈第一百九十一頁，共221頁。任務五：選擇箱體類零件的加工機床①主運動傳動鏈傳動鏈由三個滑移齒輪變速組組成；