典型零件加工工艺-箱体71页PPT

❖2) 精基准的选择
❖单件小批生产以装配基面B-C为精基准。这符合 基准重合原则,并且定位稳定可靠,便于加工、测量 和观察。不足之处是加工箱体内部各表面,有时需加 导向支承,并通过顶部吊架安装,每加工一件需拆装 一次,生产率较低,多用于单件小批生产。
❖ 大批量生产则以顶面A及两个工艺孔作为精基准
❖ 这种定位方式,加工时箱体口朝下,中间导向支承架 可紧固在夹具体上,提高了夹具刚度；有利于保证 各支承孔的位置精度,工件装卸方便,减少了辅助时 间,提高了生产率.不足之处是定位基准与设计基准, 装配基准不重合,增加了定位误差,需进行尺寸链换 算。
❖ (二) 平面的铣削方法 ❖ 1:镶齿端铣 刀铣大平面铣削速度100--150mm/min.如图6-17所示：
图6-17
2:圆柱铣刀铣中小型平面
❖ 圆柱铣刀为整体高速钢 制造,铣削速度不高 为:30--40 mm/min.生产率 较低.如图6-18所示： 3:其它铣刀的铣削方法.如 图6-19所示：
1、前孔导向 如图6-11 所示:在已镗出的前孔,用 导向套导向,来保证同轴孔的同轴度。 2、镗床后立柱支承套导向 3、调头镗
三、保证垂直孔垂直度的方法
(一) 大批量生产 采用组合机床或镗模来保证垂直孔 的垂直度。
❖垂直孔的结构如图6-12所示。
图6-11 图6-12
(二) 单件小批生产 ❖1、心轴百分表找正 ❖在镗好的孔内装上配合很紧的心轴，用百分表找 正至两端指针一致，然后在使镗床工作台回转90º， 在用百分表找正，重复以上找正过程，这将说明工 作台准确回转了90º，便可镗相垂直的孔。
❖(二) 支承孔之间的位置精度及距离尺寸精度
❖1、孔间同轴度
安装轴部件的两端同轴孔,要有同轴度的要求,以保 证轴部件的运转灵活,同轴度一般规定在9-4级。

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表面粗糙度检验通常用目测或样板比较法，只有 当Ra值很小时，才考虑使用光学量仪或用粗糙度 仪；
孔的尺寸精度：一般用塞规检验；单件小批生产 时可用内径千分尺或内径千分表检验；若精度要 求很高可用气动量仪检验。
平面的直线度：可用平尺和厚薄规或水平仪与样 板检验；
平面的平面度：可用自准直仪或水平仪与样板检 验，也可用涂色检验。
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（二）箱体零件孔系加工
1、平行孔系的加工 平行孔系的轴线要互相平行且孔距也有精度要求。
⒈ 找正法 ⑴ 划线找正法——加工前按照零件图在毛坯上划 出各孔的位置轮廓线，然后按划线一一进行加工。
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生产率低， 孔距 精度较低，一般在 0.5~1mm左右。
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⑵ 心轴和块规找正法
孔距精度可达±0.03㎜.
精度要求高或壁薄形状复杂的箱体还应在粗加 工后多加一次人工时效处理，以消除粗加工造成的 内应力，进一步提高加工精度的稳定性。
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三、箱体零件机械加工工艺分析 （一）拟定加工工艺原则。 工艺特点：要求加工的表面很多。在这些加工表 面中，平面加工精度比孔的加工精度容易保证， 工艺关键问题：箱体中主要孔的加工精度、孔系 加工精度。
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序号
工序内容
定位基准
4 铣顶面A
重要表面原则 I孔与II孔
5 钻、扩、绞2-Ф8H7工艺孔（将6-
顶面A及外形
M10mm先钻至Ф7.8mm,绞2-Ф8H7）
6 铣两端面E、F及前面D 7 铣导轨面B、C
※
基准统一顶面A及两工艺孔 顶面A及两工艺孔
8 磨顶面A 9 粗镗各纵向孔
铸件毛坯 单件小批生产多用木模手工造型，毛坯精度低， 加工余量大。

受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20Cr，40Cr， 38CrMoAl，20CrMnTiA等。
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、 使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸 钢或铸铁毛坯等。
2．直齿圆柱齿轮的主要技术要求
（1）齿轮精度和齿侧间隙
《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定：1～2级为超精密 等级；3～5级为高精度等级；6～8级为中等精度等级；9～12级为低 精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按 照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公 差和极限偏差分为三个公差组(表4-27)。
（三）箱体类零件机械加工的主要工艺问题
1、定位基准的选择
（1）粗基准的选择 首先考虑箱体上要求最高的轴 承孔(如主轴轴承孔)的加工余量应均匀，并要兼顾其余加 工面均有适当的余量。其次要纠正箱体内壁非加工表面与 加工表面的相对位置偏差，防止因内壁与轴承孔位置不正 而引起齿轮碰壁。—般选择主轴轴承孔和一个与其相距较 远的轴承孔作为粗基准。
模块五 典型零件的加工
课题三 箱体类零件的加工
知识点
对箱体类零件的认识 箱体类零件的主要技术要术 箱体类零件机械加工的主要工艺问题
技能点
掌握箱体类零件的加工工艺
一. 课题分析
箱体零件是机器的基础零件之一，用于将一些轴、 套和齿轮等零件组装在一起，使其保持正确的相互位置， 并按照一定的传动关系协调地运动。组装后的箱体部件， 用箱体的基准平面安装在机器上。因此，箱体零件的加 工质量，对箱体部件装配后的精度有着决定性的影响。
底座的对合面粗加工后就可作为加工底平面连接孔工艺孔等的精基准而精加工对合面以及在箱盖底座对合后加工两侧端面和各对轴承孔时则以底平面为主要精基准并以位于底面对角线上的两孔为辅助基准两孔一面定位方式进化心理学综合了进化生物学的各种理论和当代心理学的研究法则主张用进化论的视野来看待和研究人格问题为人格心理学核心概念的建构提供了一个系统的框架

2、箱体类零件的材料
箱体毛坯制造方法有两种，一种是采用铸造，另一 种是采用焊接。对金属切削机床的箱体，由于形状较 为复杂，而铸铁具有成形容易、可加工性良好、并且 吸振性好、成本低等优点，所以一般都采用铸铁；对 于承受重载和冲击的工程机械、锻压机床的一些箱体， 可采用铸钢或钢板焊接。
四 箱体类零件的结构工艺性
（1）粗基准的选择 1）中小批生产时，由于毛坯精
度较低一般采用划线装夹。
主轴箱的划线
2）大批大量生产时，毛坯精度较高。
以主轴孔为粗基准铣顶面的夹具
（2）精在准的选择 1）单件小批生产用装配基准作定位基准。
吊架式镗模夹具
2）大批量生产时采用一面两孔作定位基准。
用箱体顶面急两销定位的镗模
3）所用设备依批量不同而异
5、箱体平面的刮研
二 平面的加工方案
平面工方案的加工经济精度和表面粗糙度
序 号
加工方案
1 粗车
2 粗车—半精车
3 粗车—半精车—精车
4 粗车—半精车—磨削
公差等级
IT11~IT13 IT8~IT10 IT7~IT8 IT6~IT8
表面粗糙度 Ra / μm
12.5~50
适用范围
3.2~6.3 0.8~1.6
箱体类零件加工
一 概述 二 典型箱体类零件加工工艺过程与分析
一 箱体类零件的功用及结构特点
1、箱体类零件的功用:
箱体是各类机器的基础零件，它将机器和部件中轴、套、 齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的位置， 以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。
2、箱体类零件的结构特点
箱体零件的结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不不均匀； 加工部位多，既有一个或数个基准面及一些支承面，又有 一对或数对加工难度大的轴承支承孔。

f A ( f Ax )2 ( f Ay )2
两者中大者为同轴度误差值。
fB ( fBx )2 ( fBy )A=L+(d1+d2)/2
A=L1-(d2+d3)/2
2.轴线间平行度: f∥=L1-L2
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B
A
C
下
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三、箱体类零件机械加工实例
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——拖拉机末端传动壳体的加工
1.零件图的工艺性分析 2.定位基准的选择与加工顺序的安排 3.末端传动壳体的加工工艺过程 4.加工精度的检验
尺寸测量 孔的同轴度测量 孔距及平行度的测量
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求出A，B与（L+d1/2）的差值fAx，fBx；将零件旋转900， 同样方法测得fAy，fBy；
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工序1 粗铣底面
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工序2 粗铣ABC面
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工序3 精铣底面
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工序4 精铣ABC面
G
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工序5 钻倒ABC面上各孔
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3
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工序6 粗镗φ80，φ110两组孔
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（2）箱体的结构特点 结构形状复杂，内部呈腔形，箱壁较薄
且不均匀，在箱壁上既有许多精度较高的轴 承孔和基准平面，也有一些精度较低的紧固 孔和一些次要的平面需要加工。因此，一般 说来，箱体要加工的部位较多，且加工难度 也较大。

◇ 主 要 工 艺 过 程
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
3. 连杆主要外表的机械加工
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
五轴圆台 平面磨床
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
精磨时的定位方式和夹紧方式
的生产 条件下，可以进行分析、评比。
工艺方案的经济分析方法一般按：技术经济指 标和 工艺本钱。 １．技术经济指标〔一般〕 ◆每一产品〔零件或部件〕所需的劳动量〔工时或 台
时〕； 40
◆每一工人的年产量〔单位：台／人或件／人〕；
第八讲 汽车典型零件制造工艺
2．工艺本钱
工艺本钱是生产本钱中的一局部。生产
按照质量管理的要求，检验方式规定：
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
§2 汽车典型零件制造工艺
一、齿轮制造工艺 二、连杆制造工艺 三、箱体制造工艺 四、曲轴制造工艺 五、转向节制造工艺
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
一、齿轮制造工艺
1. 齿轮的结构特点及工艺性分析 汽车、拖拉机中常用的齿轮，按照结构的工艺特点可分为： ◇ 单联齿轮〔长径比：L/D＞1〕 ◇ 多联齿轮〔长径比：L/D＞1〕 ◇ 盘形齿轮 (具有轮毂，长径比：L/D ＜ 1) ◇ 齿圈 (具有轮毂，长径比：L/D ＜ 1) ◇ 轴齿轮
钻、铰其余孔
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
◇ 箱体的机械加工工艺过程〔以平面型箱体 为例〕 ◆ 铸件毛坯
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第八讲 汽车典型零件制造工艺
◆ 主 要 工 艺 过 程
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• 图一
（一面两孔定位）
•知识小结： •一、 箱体类零件的特点与技术要求
•1.箱体类零件的特点
•2.箱体类零件的技术要求 •二、加工箱体类零件的主要工艺问题 •1.箱体类零件的材料 •2.箱体类零件的毛坯 •3.粗、精基准的选择 •4.主要表面的加工方案 •5.拟订箱体零件加工顺序时注意的问题 •6.箱体类零件的热处理
箱体零件的结构工艺性
• 箱体零件的结构形状比较复杂，不同的结 构形状和使用要求有其不同的结构工艺性 。下面仅从机械加工的角度，分析箱体零 件结构工艺性的共性问题。
• 1、基本孔 • 箱体上的孔通常有通孔、阶梯孔、盲孔和相交 孔等。通孔最为常见，其中以短圆柱孔为多。 • 在通孔内又以孔长L与孔径 D之比 L/D＜1.5的短 圆柱孔工艺性为最好（箱体外壁上多为这种孔） 。 • 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，且其中最小孔 径又很小，则工艺性越差。阶梯孔的孔径相差越 小，其工艺性越好，若孔径相差较大，即存在较 大的内端面时，则一般情况下，锪镗内端面比较 困难，难以达到精度和表面粗糙度的要求。
• 相贯通的交叉孔的工艺性也较差，如图所 示,为改善工艺性，可将其中直径小的孔不 铸通，先加工主轴大孔，再加工小孔。
• 盲孔的工艺性最差，不易加工，在精镗或 精铰盲孔时，要用手动送进，其内端面更 难加工，故盲孔的工艺性差，设计时应量 避免。若结构上允许，可将盲孔钻通而改 成阶梯孔，以改善其工艺性。
另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精 基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠 的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮 和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头 引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。 (2)粗精加工分阶段进行 • 粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量 较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工 分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之 后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样， 可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切 削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合 理地选用设备等。

一、箱体零件加工
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箱体类零件的功用和结构特点
❖ 功用：基础件——保持零部件正确的 位置关系，协调运动；
❖ 结构：复杂，壁薄、厚度不均匀，内 部腔形；
❖ 有许多精度要求高的轴承支承孔和平 面，加工面多，加工难度大。
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箱体类零件的主要技术要求
❖ 支承孔：尺寸IT6〜7，形状精度为孔尺寸 公差的一半，Ra1.6〜0.4；
用多
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❖ 特点：
3、磨削
❖ 速度高、进给量小、IT5～9，Ra1.6～0.2——半 精加工和精加工。
❖ 方法：
❖ 周磨——发热小，排屑与冷却好，精度高，间断 进给，生产率低
❖ 端磨——磨头刚性好，弯曲变形小，磨粒多，生 产率高，冷却条件差，磨削精度较低—大批生产 中精度不高零件加工。
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4、刮研
❖ 特点：未淬火件，精度5级以上，Ra0.1～ 1.6，可存润滑油。
镗—金刚镗方案； ❖ 其它轴孔采用粗镗—半精镗—精镗的加工方
案。
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（2）加工阶段的划分
主轴箱体加工精度要求高， 宜将工艺过程划分为粗加工、 半精加工和精加工三个阶段。
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（3）加工顺序的安排
❖ 1）先面后孔——提供可靠精基准，加工余 量均匀
❖ 钻孔可减少钻头偏；扩孔或铰孔防止崩刀； 对刀调整方便
❖ 镗模精度高，制造周期长，成本高，一般用于成批 及大量生产。
❖ 单件小批生产，精度高，结构复杂的箱体孔系——
也采用镗模法。 ❖ 达到精度：孔精度IT7，Ra0.8〜1.6；孔距精度
±0.05；同轴度和平行度，0.02〜0.03，0.04〜0.05， 2、坐标法：中小批生产——数控镗铣床、加工中心—
❖ 焊接——单件小批生产，缩短生产周期 ❖ 铸钢件——大负荷的箱体 ❖ 铝镁合金或其它铝合金材料——特定条件

（一）床头箱加工工艺过程 表21-1，表21-2是不同生产批量的床头箱加工
工艺过程。 （二）床头箱加工工艺分析
表21-1 CA6140机床主轴箱大批量生产工艺过程
Hale Waihona Puke 序号工序内容定位基准 8
粗镗纵向孔
一面两孔
1
铸造
9
精镗纵向孔
一面两孔
2
时效
10 精、细镗VI轴孔 R面、III、 V轴孔
3
漆底漆
11 钻、扩、铰各横 一面两孔 向孔
箱体机械加工的结构工艺性要注意以下几方面的问题：
（1）基本孔
箱体的基本孔可分为通孔、阶梯孔、盲孔和交叉孔等几类。最常见的 孔为通孔，其工艺性最好，特别是L/D≤1～1.5的短圆柱孔。而L/D＞5的 深孔，其工艺性就很不好，特别是深孔加工精度要求较高、表面粗糙度 值要求较小时，加工就比较困难。箱体上的孔大多为短圆柱孔。
一、概述
1．箱体零件的功用与结构特点 箱体零件是机器的基础件之一。由它将一些轴、套和齿轮
等零件组装在一起，保持正确的相互位置关系，并且能按照 一定的传动要求传递动力和运动，构成机器的一个重要部件。
箱体零件的特点：箱体的结构一般比较复杂，箱体外面 都有许多平面和孔，内部呈腔形，壁薄且不均匀，刚度较低， 加工精度要求较高，特别是主轴承孔和基准平面的精度。因 此，一般来说，箱体不仅需要加工的部位较多，且加工的难 度也较大。图21-1是几种箱体的结构简图。
相贯通的交叉孔的工艺性也较差，如图21-2a 所示，如图5-11b所示。
当加工孔口有缺口的孔时，可先将缺口补齐，或者在结构允许时， 将缺口处的直径放大一些（如图21-3所示）
（2）同轴线上的孔 同一轴线上的孔其孔径的大小应向一个方向递减，

为了满足上述要求，通常
选用箱体重要孔的毛坯孔作粗 基准。
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4.3.2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
箱体零件的粗基准一般都用它上面的重要孔和另 一个相距较远的孔作粗基准,以保证孔加工时余量 均匀。根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准 的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于 毛坯精度高,可以直接用箱体上的重要孔在专用夹 具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小 批及中批生产时，一般毛坯精度较低，按上述办法 选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部 加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行 第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基 准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正 后孔的余量应足够，但不一定均匀。
1．外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体， 又分成整体式和组合式两种；
2．结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有 “隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。
3．箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系； 4．箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多 精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。
面比孔加工容易。支承孔大多分布在箱体外壁平面上,先加工
外壁平面可切去铸件表面的凹凸不平及夹砂等缺陷,这样可减
少20钻21/5头/11 引偏,防止刀具崩刃等,对孔加工有利。
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4.3.2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
(2)粗精分开、先粗后精：箱体均为铸件，加工余量较大， 在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大， 切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会 引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗 精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的 工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。