支架箱體零件的加工

支架箱體零件的加工第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)概述一、支架,箱體零件的功用及結構特點支架,箱體零件是機器重要的基礎件.它將軸、套、傳動輪等許多零件連接組合成一體,并確定它們之間的相互位置及相對運動關系。支架有單支架和雙支架,結構一般比較簡單,主要由支承孔和安裝基面組成。箱體的結構一般比較復雜,可分剖分式,整體式兩種。上面有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。箱體不僅加工表面多,而且加工難度較大.如圖6-1（a）、（b）、（c）所示：第六章支架箱體零件的加工第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五二、支架,箱體零件的主要技術要求(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支架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。(二)支承孔之間的位置精度及距離尺寸精度1、孔間同軸度第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五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5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(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(jù)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。(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。第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(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7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)保證箱體零件孔系精度的方法一、保證平行孔系孔距精度度的方法(一)找正法1、劃線找正如圖6-4所示:根據(jù)圖紙要求,進行劃線,然后依據(jù)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。圖6-4第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五生產(chǎn)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(chǎn)率仍較低,多用于孔距精度要求不高,生產(chǎn)批量較小的箱體零件平行孔系的加工。2、心軸塊規(guī)找正如圖6-5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(chǎn)。圖6-5第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五3、定位套找正法如圖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。圖6-6第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五4、樣板法找正如圖6-7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(shù)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(jīng)濟的場合。圖6-7第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(二)坐標法1、單件小批生產(chǎn)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(chǎn)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:圖6-8第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(三)鏜模法大批大量生產(chǎn),采用專用夾具即鏜模加工箱體,孔距精度由鏜模本身的精度保證,如圖6-9所示此法孔距精度可達±0.05mm。二、保證同軸孔同軸度的方法(一)大批大量生產(chǎn)采用鏜?；蚪M合機床加工，同軸度可達:0.02-0.03mm，如圖6-10所示。圖6-9圖6-10第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(二)單件小批生產(chǎn)1、前孔導向如圖6-11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3、調頭鏜三、保證垂直孔垂直度的方法(一)大批大量生產(chǎn)采用組合機床,鏜模來保證垂直孔的垂直度。垂直孔的結構如圖6-12所示。圖6-11

圖6-12第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(二)單件小批生產(chǎn)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，然后在使鏜床工作臺回轉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6-13所示：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(xiàn)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(xiàn)工作臺準確回轉90o。第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五圖6-13第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五二、整體式箱體的工藝過程(一)整體式箱體的主要技術要求如圖6-15所示,為車床床頭箱的零件圖。1、主軸孔的尺寸精度為IT6,形狀公差,圓度允差0.05,其它支承孔的尺寸精度為IT7；2、主軸孔,其它支承孔軸線對頂面A,底面C有跳動,平行度,位置公差的要求；3、主軸孔的Ra0.8,其它支承孔Ra6.3-1.6μm、4、安裝基面即導軌面B-C面,Ra0.8μm.頂面A,Ra3.2μm,其它面Ra6.3-3.2μm,第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五圖6-15第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五5、頂面A的平面度允差0.05mm,6、毛坯材料:灰口鑄鐵；7、毛坯鑄造后退火處理。圖6-15第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(二)箱體零件工藝過程特點1、定位基準的選擇1)粗基準的選擇單件小批生產(chǎn):一般采用劃線裝夾加工,各加工表面的加工線均是以主軸孔為粗基準進行劃線的。大批大量生產(chǎn)毛坯的精度高,可直接以主軸孔為粗基準在夾具上安裝進行加工的。2)精基準的選擇單件小批生產(chǎn)以裝配基面B-C為精基準.這符合基準重合原則,并且定位穩(wěn)定可靠,便于加工,測量和觀察.不足之處是加工箱體內部各表面,有時需加導向支承,并通過頂部吊架安裝,每加工一件需拆裝一次,生產(chǎn)率較低,多用于單件小批生產(chǎn)。第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五大批大量生產(chǎn)則以頂面A及兩個工藝孔作為精基準這種定位方式,加工時箱體口朝下,中間導向支承架可緊固在夾具體上,提高了夾具剛度；有利于保證各支承孔的位置精度,工件裝卸方便,減少了輔助時間,提高了生產(chǎn)率.不足之處是定位基準與設計基準,裝配基準不重合,增加了定位誤差,需進行尺寸鏈換算。同時也不便于加工過程中的觀察,測量和調刀,因此須采用定尺寸刀具加工。2、加工順序的按排先面后孔,先基準后其它,主次分開,劃分加工階段.為減少運輸安裝的困難,保證加工精度,提高生產(chǎn)率多采用工序集中的原則按排加工順序。第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(三)箱體零件工藝過程舉例單件小批生產(chǎn)序號工序內容定位基準01鑄造02時效03涂底漆04劃線05粗,精加工頂面A按線找正06粗,精加工B-C面及側面D頂面A07粗,精加工兩端面E,FB-C面08粗,半精加工各縱向孔B-C面第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五09精加工各縱向孔B-C面10粗,精加工橫向孔B-C面11加工螺紋孔及各次要孔12清洗,去毛刺13終檢大批大量生產(chǎn)序號工序內容定位基準01鑄造02時效03涂底漆04銑頂面AI-II孔05鉆-擴-鉸2-Φ8H7工藝孔頂面A及一側面第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五06銑兩端面E,F及前面D頂面A及工藝孔07銑導軌面B,C頂面A及工藝孔08磨頂面A導軌面B,C09粗鏜各縱向孔頂面A及工藝孔10精鏜各縱向孔頂面A及工藝孔11精鏜主軸孔頂面A及工藝孔12加工橫向孔及各面上的次要孔13磨導軌面B,C及前面D頂面A及工藝孔14將2-Φ8H7工藝孔及4-Φ7.8

孔均擴鉆至Φ8.5,攻6-M1015清洗,去毛刺,倒角16終檢第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五第五節(jié)平面的加工一: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。二:平面的刨削(一):平面的刨削概述刨削是平面加工的主要方法之一.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—1.6μm,直線度為0.04—0.12mm/m.采用寬刀細刨可進一步提高精度和降低表面粗糙度.第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(二):平面刨削方法如圖6-16所示：(三):平面刨削的工藝特點1:生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)率低和加工成本低因此多用于單件小批生產(chǎn)或修配作業(yè).三:平面銑削(一):概述平面銑削也平面常用的加工方法之一.銑削類機床有普通銑床,龍門銑床和組合銑床等.圖6-16第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五銑床的附件和刀具種類較多,因而銑削方法較多,應用也較為廣泛靈活.平面銑削又可分為粗銑和精銑,精銑后所能達到的尺寸公差等級為IT9—IT7,Ra3.2—1.6μm,直線度0.08—0.12mm/m.(二):平面的銑削方法1:鑲齒端銑刀銑大平面銑削速度100--150mm/min.如圖6-17所示：圖6-17第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五2:圓柱銑刀銑中小型平面圓柱銑刀為整體高速鋼制造,銑削速度不高為:30--40mm/min.生產(chǎn)率較低.如圖6-18所示：3:其它銑刀的銑削方法.如圖6-19所示：圖6-18圖6-19第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(三):工件在銑床上的裝夾方法如圖6-20所示：圖6-19圖6-20第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(四):平面的銑削方式對稱銑逆銑端銑周銑不對稱銑順銑1:端銑與周銑1):概念:

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.2):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,切削厚度,第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五及切削力變化較大,銑削過程中的振動也較大,銑削過程不平穩(wěn).周銑為刀齒的間斷切削,加工表面實際上是由許多波浪式的小圓弧組成的.如圖6-21所示：圖6-21第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(3):端銑的生產(chǎn)率高于銑周端銑的刀桿剛性好,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(chǎn)率高.銑周刀具為高速鋼制造,銑削速度僅為30--40m/min.2:逆銑與順銑1:概念:逆銑:銑刀和工件接觸處的旋向與工件進給方向相反的為逆銑.

順銑:銑刀和工件接觸處的旋向與工件進給方向相同的為順銑.第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五逆銑與順銑示意圖如圖6-22所示：2):逆銑與順銑的比較.(1)逆銑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.銑刀作用在工件上的垂直分力向上,不利于工件的夾緊.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.圖6-22第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(2):順銑刀齒切入工件前沒有一小段滑移距離.銑刀作用在工件上的垂直分力向下,有利于工件的夾緊.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.3:對稱銑與不對稱銑對稱銑:工件相對銑刀的回轉中心處于對稱位置.不對稱銑:工件偏于銑刀的回轉中心一側的為不對稱銑.不對稱銑又可分為不對稱逆銑和不對稱順銑.第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(四):平面銑削的工藝特點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(chǎn)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(chǎn)批量.第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五(五):平面銑削與刨削的比較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.3:生產(chǎn)率一般來說銑削的生產(chǎn)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.第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五但有時則不同.如加工導軌面,刨削則由于表面變窄而減少走刀次數(shù),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(chǎn)批量;而刨削多用于單件小批生產(chǎn)或修配作業(yè).四:平面插削插削在插床上進行,插削可以看成立式的牛頭刨床刨削.由于插削的生產(chǎn)率比刨削還低,因此,主要用于在單件小批生產(chǎn)中插削孔內鍵槽.第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五五: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.如圖6-23所示：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(chǎn)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圖6-23第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五要求的平面,小型平面可磨削多個以提高生產(chǎn)效率.2:端磨1):以砂輪的端面進行磨削的方式.如圖6-24所示：2):特點（1）：砂輪軸的剛性好,可用較大的磨削用量,生產(chǎn)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(chǎn)生熱變形及燒傷現(xiàn)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.圖6-24第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五在大批大量生產(chǎn)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.(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倍,Ra0.8–0.4μm.如圖6-25所示：(三):工件在磨床上的安裝方式電磁吸盤真空吸盤六: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圖6-25第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五加工精度IT8—IT7,Ra0.8–0.4μm,用于大批大量生產(chǎn).七:平面刮削1:概述，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.如圖6-26所示：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.2: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,逐圖6-26第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期五一刮去,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.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.3:平面刮削的工藝特點:刮削精度高,方法簡單,不需