典型箱体类零件加工工艺分析.docx

箱体类零件图加工工艺分析 一、 概述 1 箱体零件的功用与结构特点 箱体是机器的基础零件，它将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成一个整 体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。故箱体的加工 质量，直接影响到机器的性能、精度和寿命。 箱体类零件的结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。据统计资料表明，一般中型机床制造厂花在箱体类零件的机械加工工时约占整个产品加工工时的 l5 ％～ 20 ％。 2 箱体零件的主要技术要求 箱体类零件中，机床主轴箱的精度要求较高，可归纳为以下五项精度要求： ⑴孔径精度：孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承与孔的配合不良。孔径过大，配合过松，使主轴回转轴线不稳定，并降低了支承刚度，易产生振动和噪声；孔径太小，会使配合偏紧，轴承将因外环变形，不能正常运转而缩短寿命。装轴承的孔不圆，也会使轴承外环变形而引起主轴径向圆跳动。 从上面分析可知，对孔的精度要求是较高的。主轴孔的尺寸公差等级为 IT6 ， 其余孔为 IT8 ～ IT7 。孔的几何形状精度未作规定的，一般控制在尺寸公差的 1 ／ 2 范围内即可。 ⑵孔与孔的位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，会使轴和轴承装配到箱体内出现歪斜，从而造成主轴径向圆跳动和轴向窜动，也加剧了轴承磨损。孔系之间的平行度误差，会影响齿轮的啮合质量。一般孔距允差为土 0.025 ～土 0.060mm ，而同一中心线上的支承孔的同轴度约为最小孔尺寸公差之半。 ⑶孔和平面的位置精度：主要孔对主轴箱安装基面的平行度，决定了主轴与床身导轨的相互位置关系。这项精度是在总装时通过刮研来达到的。为了减少刮研工作量，一般规定在垂直和水平两个方向上，只允许主轴前端向上和向前偏。 ⑷主要平面的精度：装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基面则会影响主要孔的加工精度。因此规定了底面和导向面必须平直，为了保证箱盖的密封性，防止工作时润滑油泄出，还规定了顶面的平面度要求，当大批量生产将其顶面用作定位基面时，对它的平面度要求还要提高。 ⑸表面粗糙度：一般主轴孔的表面粗糙度为 Ra0.4 μ m ，其它各纵向孔的表面粗糙度为 Ra1.6 μ m ；孔的内端面的表面粗糙度为 Ra3.2 μ m ，装配基准面和定位基准面的表面粗糙度为 Ra2.5 ～ 0.63 μ m ，其它平面的表面粗糙度为 Ra10 ～ 2.5 μ m 。 3 箱体零件的材料及毛坯 箱体零件材料常选用各种牌号的灰铸铁，因为灰铸铁具有较好的耐磨性、铸造性和可切 削性，而且吸振性好 , 成本又低。某些负荷较大的箱体采用铸钢件。也有某些简易箱体为了缩短毛坯制造的周期而采用钢板焊接结构的。 二、 箱体结构工艺性 箱体机械加工的结构工艺性对实现优质、高产、低成本具有重要的意义。 1 、基本孔 箱体的基本孔，可分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等几类。通孔工艺性最好，通孔内又以孔长 L 与孔径 D 之比 L/D = 1～ 1.5 的短圆柱孔工艺性为最好； L/D5 的孔，称为深孔，若深度精度要求较高、表面粗糙度值较小时，加工就很困难。 阶梯孔的工艺性与“孔径比”有关。孔径相差越小则工艺性越好；孔径相差越大，且其 中最小的孔径又很小，则工艺性越差。 相贯通的交叉孔的工艺性也较差。 盲孔的工艺性最差，因为在精镗或精铰盲孔时，要用手动送进，或采用特殊工具送进。此外，盲孔的内端面的加工也特别困难，故应尽量避免。 2 、同轴孔 同一轴线上孔径大小向一个方向递减（如 CA6140 的主轴孔），可使镗孔时，镗杆从一端伸人，逐个加工或同时加工同轴线上的几个孔，以保证较高的同轴度和生产率。单件小批生产时一般采用这种分布形式。 同轴线上的孔的直径大小从两边向中间递减（如 C620-1, CA6140 主轴箱轴孔 等），可使刀杆从两边进入，这样不仅缩短了镗杆长度，提高了镗杆的刚性，而且为双面同时加工创造了条件。所以大批量生产的箱体，常采用此种孔径分布形式。 同轴线上孔的直径的分布形式，应尽量避免中间隔壁上的孔径大于外壁的孔径。因为加工这种孔时，要将刀杆伸进箱体后装刀、对刀，结构工艺性差。 零件图加工工艺分析 一、零件图样分析 分析零件图样是工艺准备中的首要工作，直接影响零件加工程序的编制及加工结果。首先熟悉零件在产品中作用、位置、装配关系和工作条件，搞清各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。 （1）零件结构分析如上图箱体类零件，以铣加工与钻、镗加工为主。因此，本习题可用立式加工中心加工。该箱体零件由6个螺纹孔，俩个沉孔，俩个φ50的孔，100mm×80mm×10mm的型腔和120mm×70mm×70mm的