機械制造工藝學 第3版 課件 模塊二 典型零件機械加工工藝文件的制訂+項目三任務一車床主軸箱機械加工工藝分析

機械制造工藝學機械制造工藝課程組項目三模塊二車床主軸箱加工工藝如圖3-1所示為某車窗主軸箱簡圖，材料為HT200，中小批生產，制定其機械加工工藝過程卡。任務一箱體類零件典型特點是結構復雜，壁薄且壁厚不均勻；孔和面的尺寸精度、表面粗糙度及形位精度要求多，如何保證孔系之間的尺寸精度、形位精度，孔面之間的位置精度往往是加工的重點；加工中要特別注意定位精準的選擇，以保證各形位精度的實現(xiàn)，毛坯多采用鑄件，需進行時效處理，保證零件加工后的性能穩(wěn)定性。一、車床主軸箱的結構特點與技術要求(1)孔徑精度

主軸孔尺寸精度為IT6級，其他主要支承孔為IT6~IT7級。(2)孔的幾何形狀精度

主軸孔的圓度公差為0.006mm或0.008mm，不超過孔徑公差的1/3，其他支承孔的幾何形狀誤差包含在孔徑公差之內。(3)孔系之間的相互位置精度

同軸線孔的同軸度公差為φ0.02mm，各支承孔軸心線的平行度公差為φ0.03mm或φ0.042mm，有傳動聯(lián)系的各軸孔孔心距精度為±0.027mm或±0.031mm。(4)孔與平面之間的相互位置精度

主軸孔中心線對裝配基面(圖3-1中的G、H面)的平行度公差為0.04mm，主軸孔端面對主軸孔中心的垂直度誤差為0.04mm。(5)主要平面精度

裝配基準平面的平面度公差為0.02mm或0.04mm，其他平面的平面度公差為0.1mm，平面間的垂直度公差為0.06mm或0.1mm。(6)表面粗糙度

主軸孔為0.8μm，其他各孔為1.6μm。裝配基面為1.6μm，其他平面為3.2mm或6.3μm。工序號工序名稱工序內容定位基準設備10鑄造鑄造

20熱處理時效

30鉗工清砂、涂底漆

40鉗工劃各孔各面加工線，考慮Ⅱ、Ⅲ孔加工余量并照顧內壁及外形

50刨削按線找正、粗刨M面、斜面、精刨M面

刨床60刨削按線找正、粗精刨G、H、N面M面刨床70刨削按線找正、粗精刨P面G、H面刨床80鏜削粗鏜縱向各孔G、H、P面鏜床90銑削銑底面Q處開口沉槽M、P面銑床100刮研刮研G、H面達8~10點/mm2

110鏜削半精鏜、精鏜縱向各孔及R面主軸孔、法蘭面G、H、P面鏜床120鉆削鉆鏜N面上橫向各孔G、H、P面鉆床130鉆削鉆G、N面上各次要孔、螺紋底孔M、P面鉆床140鉗工攻螺紋

鉆床150鉆削鉆M、P、R面上的各螺紋底孔G、H、P面鉆床160鉗工攻螺紋

鉆床60檢驗按圖樣檢驗、入庫

二、主軸箱加工工藝過程分析三、箱體類零件加工的主要工藝問題箱體類零件的主要加工表面是孔系和裝配基準平面。如何保證這些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之間以及孔與裝配基準面之間的尺寸精度和相互位置精度，是箱體零件加工的主要工藝問題。箱體上IT7級精度的軸承支撐孔，一般需要經過3-4次加工?？刹捎脭U一粗鉸﹣精鉸或采用粗鏜﹣半精鏜一精鏜的工藝方案進行加工（若未鑄出預孔應先鉆孔），表面粗糙度Ra均可達0.8~1.6?。鉸的方案用于加工直徑較小的孔，鏜的方案用于加工直徑較大的孔。當孔的加工精度超過IT6級，表面粗糙度Ra小于0.4?時，還應增加一道精密加工工序，常用的方法有精細鏜、滾壓、珩磨、浮動鏜等。1.主要表面加工方法的選擇本任務中的精度要求最高的主軸支撐孔的加工精度為IT6級，表面粗糙度為0.8?，圓度要求是0.006mm和0.008mm；與G、H面有0.04mm的平行度公差要求；與主軸孔端面也有0.04mm的垂直度公差要求；結合孔已鑄出經分析采用粗鏜﹣半精鏜一精鏜的工藝方案合適。2．擬訂工藝過程的原則(1)先面后孔的加工順序(2)粗精加工分階段進行(3)合理安排熱處理工序3.定位基準的選擇(1)精基準的選擇箱體的定位基準常用三面定位、一面兩孔定位兩種方案。1)三面定位箱體加工常用三個相互垂直的平面作定位基準特點及應用：便于保證定位基準與設計基準、裝配基準重合，有利于保證孔系和各平面間的相互位置精度；同時，三面定位準確可靠，夾具結構簡單，工件裝卸方便，在單件和中小批生產中應用較廣。缺點是三面定位有時會影響定位面上的孔或其他要素的加工。2)一面兩孔定位特點及應用：在一次安裝下，可加工除底面處的其他五個面上的孔或平面，實現(xiàn)基準統(tǒng)一;同時，一面兩孔定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便，易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊，在成批生產中，用組合機床與自動線加工箱體時，多采用這種定位方案。缺點是兩孔定位的誤差對相互位置精度的提高有所影響，為此，必須把定位孔的直徑精度加工到IT6~IT7級以上，并提高兩孔中心距離精度和夾具的制造精度。兩種定位方案各有優(yōu)缺點，選擇時應根據(jù)實際生產條件合理確定。本例采用三面定位方案。(2)粗基準的選擇第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，應使重要孔的加工余量均勻;第二，裝入箱體內的旋轉零件(如齒輪、軸套等)應與箱體內壁有足夠的間隙;第三，注意保持箱體必要的外形尺寸。此外，還應保證定