10.3 箱体类零件的孔系加工(了解)

箱体类零件的数控加工介绍本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！摘要：摘要：箱体是构成机器设备的一个重要部件，它的加工质量直接影响机器的精度、性能和使用寿命。

文章介绍了箱体类零件的加工技术特点，数控加工时应注意的一些问题，重要参数的选取原则。

关键词：关键词：箱体；定位；切削中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1. 前言箱体类零件在机械加工行业经常接触，是机械设备的主要基础件之一，在机械、汽车、飞机制造等行业广泛应用。

箱体类零件由平面、型腔以及孔系组成，一般结构形式较复杂，腔体壁厚不均匀，加工部位多，各个方向各孔、各平面的尺寸精度、位置公差等要求多，有较大的加工难度。

因此，在加工时要全面考虑。

2. 设备的选择箱体类零件一般采用具有三坐标联动、双工作台自动交换、由机械手自动换刀、传感器自动测量工件坐标系和自动测量刀具长度等功能的卧式加工中心进行加工。

一次装夹可完成不同工位的钻、扩、铰、铣、攻丝等工序。

3.一般性技术要求孔的尺寸精度与表面粗糙度要求，保证安装在孔内的轴或轴承的回转精度；平面的平面度、垂直度和平行度要求，保证装配后整机的接触面刚度、导向面的定位精度和密封等作用。

箱体类零件加工的主要问题是平面和孔，主要体现在：孔的尺寸精度、孔与孔之间精度、孔与平面位置精度。

4. 确定定位基准粗基准的确定是否合理，直接影响到各加工表面加工余量的分配，以及加工表面和不加工表面相互关系。

箱体上孔与孔、孔与平面、平面与平面之间都有较高的尺寸精度、位置精度要求。

为保证重要加工面的余量均匀，应选择重要加工面为粗基准，因此选择孔作为粗基准。

这样切削量始终均匀，能获得较高的加工精度。

只有在金属切除厚度相同的情况下，已加工表面才具有相近的物理性能。

箱体类零件加工精基准通常遵循基准重合原则，既选择加工基准与设计基准重合的方法。

箱体类零件定位以及销孔加工方法摘要：箱体类零件的加工中，其定位面、定位孔的选取，夹具定位销、支承面、夹紧点的设定等工艺非常重要，国外一些机床制造商在这方面已经有了很多新的突破与创新。

销孔的尺寸设定、支承面的形状确定、夹紧装置的设计等其合理与否对这些箱体零件的输送、到位、夹紧、离开及加工尺寸的Cpk值能力保证等都起着决定性的作用。

目前，国外机床制造商在设计箱体零件加工的工艺时，在设备选用和夹具的设计上与我们传统的工艺有所不同，在很多方面均有了新的突破与创新，因此如何提高定位销孔的加工精度其意义重大关键词：箱体类零件；定位销孔；位置精度1 选择机床对于加工孔一般用钻床，镗床等机床，但我们加工的零件不是纯粹的孔，因此不合适选择钻床，镗床，针对这一问题，选择机床就十分重要，而加工中心是一种综合加工能力较强的，高效可靠的自动化设备，所以加工中心机床应为首选机床2 刀具麻花钻、扩孔钻、中心钻、套料钻�p铰刀�p镗刀、丝锥�p特殊用途孔加工刀具等3 工件定位在切削加工中，箱体零件的定位面有两种：毛坯零件浇铸面、毛坯零件切削加工面。

箱体毛坯零件一般采用熔模或砂模浇铸而成，毛坯的初始定位基准到型腔之间的相互位置尺寸较稳定准确。

以毛坯零件的浇铸面作为工件加工定位面，当夹具采用合适的定位支承面时，一般能满足产品零件图的相关位置尺寸对毛坯基准的尺寸要求。

采用毛坯来定位时，一般多采用六点定位限制其自由度。

而毛坯经过初始切削后，一般采用“一面两销”来定位，其定位面由1个大平面或24个错落的小平面组成。

目前国外机床制造商在设备的定位支承面上，由原先简单的定位块（麻将块）→定位块带气孔检测孔→定位块由气孔检测孔变成冷却液孔，根据流量与压力来达到检测与冲洗的双功能作用的改进过程，以此检测功能来验证零件是否已经到位。

在加工过程中起到夹具夹紧前的防错作用及清除定位块上的切屑作用，保证加工零件相对定位面的尺寸准确稳定工件定位孔的尺寸箱体零件的定位孔，有输送定位孔、加工工艺定位孔和装配定位孔。

第二节箱体类零件的加工一、箱体零件概述箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。

它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。

因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。

箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。

箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。

箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。

压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。

为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。

二、箱体类零件工艺过程特点分析下面我们以某减速箱为例说明箱体类零件的加工。

1．箱体类零件特点一般减速箱为了制造与装配的方便，常做成可剖分的，如图6-6所示，这种箱体在矿山、冶金和起重运输机械中应用较多。

剖分式箱体也具有一般箱体结构特点，如壁薄、中空、形状复杂，加工表面多为平面和孔。

减速箱体的主要加工表面可归纳为以下三类：⑴主要平面箱盖的对合面和顶部方孔端面、底座的底面和对合面、轴承孔的端面等。

⑵主要孔轴承孔（ 150H7、 90H7）及孔内环槽等。

⑶其它加工部分联接孔、螺孔、销孔、斜油标孔以及孔的凸台面等。

2．工艺过程设计应考虑的问题根据减速箱体可剖分的结构特点和各加工表面的要求，在编制工艺过程时应注意以下问题：⑴加工过程的划分整个加工过程可分为两大阶段，即先对箱盖和底座分别进行加工，然后再对装合好的整个箱体进行加工——合件加工。

为保证效率和精度的兼顾，就孔和面的加工还需粗精分开；⑵箱体加工工艺的安排安排箱体的加工工艺，应遵循先面后孔的工艺原则，对剖分式减速箱体还应遵循组装后镗孔的原则。

箱体类零件孔系的精加工方法摘要：本文介绍了箱体类零件孔系精加工的一种新方法，解决了在普通卧式镗床上加工高精度同轴和垂直孔系的问题，并在生产中取得了良好效果。

关键词：孔系精加工垂直度同轴度0 引言箱体类零件是机械零件中的典型零件，是机械设备重要的基础件之一。

箱体上轴承孔的尺寸精度和几何形状精度超差，会使轴承与箱体孔配合不好，引起振动和噪声。

支承孔之间的孔距尺寸精度和相互位置精度超差，会影响装配和齿轮的啮合精度，产生噪声和振动。

箱体上这样一系列的有相互位置精度要求的孔的组合，称为孔系。

在普通卧式镗床上加工这些有垂直度和同轴度要求的孔系时，由于工作台回转精度较低，很难满足图纸的精度要求，我们采用了一种简单且容易操作的加工方法，解决了由回转精度低而引起的误差影响。

1 零件的分析本文以某机械产品支承件（见图1零件示意图）为例，介绍孔系精加工时工艺方法。

1.1. 零件图纸的简要分析图示典型的箱体类零件，结构复杂、尺寸精度要求高，并且属于单件小批量生产零件，材料为HT200铸铁。

这些标出的较高精度要求的孔系成为加工中的重点和难点。

需精镗加工孔系的精度主要有：1、φ115H6孔与基准A面的平行度0.0152、φ100H6孔与基准B（φ115H6孔轴线）的同轴度0.0153、φ60 H6孔与基准B-C（φ115H6孔和φ100H6孔公共轴线）的垂直度0.0154、φ50H6孔与基准D（φ60H6孔轴线）的同轴度0.0155、各孔与相对应孔口端面及孔底面垂直度要求（图中未标出）6、各孔及端面的表面粗糙度Ra1.6经过对该零件图纸的分析，针对零件的批量、图纸精度要求和现有设备，我们选择在普通卧式镗床上，使用工作台进给镗削加工各孔及孔系。

1.2. 精加工孔和孔系的基准选择根据零件的加工基准选择原则，精加工时候一般要遵从基准重合原则和基准统一原则，可减少基准不重合误差，又可减少因定位基准多次转换而造成的装夹累积误差，并且可减少夹具、刀具、量具的数量，降低生产成本。

箱体孔系加工和常用工艺装备一、箱体零件孔系加工箱体上一系列相互位置有精度要求的孔的组合，称为孔系。

孔系可分为平行孔系「图8-35（a）〕、同轴孔系［图8-35（b）」和交叉孔系［图8-35（c）］。

孔系加工不仅孔本身的精度要求较高，而且孔距精度和相互位置精度的要求也高，因此是箱体加工的关键。

孔系的加工方法根据箱体批量不同和孔系精度要求的不同而不同，现分别予以讨论。

（一）平行孔系的加工平行孔系的主要技术要求是各平行孔中心线之间及中心线与基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度。

生产中常采用以下几种方法1．找正法找正法是在通用机床上借助辅助工具来找正要加工孔的正确位置的加工方法。

这种方法加工效率低，一般只适用于单件小批生产。

根据找正方法的不同，找正法又可分为以下几种：（l）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。

划线和找正时间较长，生产率低，而且加工出来的孔距精度也低，一般在±0.5 mm 左右。

为提高划线找正的精度，往往结合试切法进行。

即先按划线找正镗出一孔再按线将主轴调至第二孔中心，试镗出一个比图样要小的孔，若不符合图样要求，则根据测量结果更新调整主轴的位置，再进行试镗、测量、调整，如此反复几次，直至达到要求的孔距尺寸。

此法虽比单纯的按线找正所得到的孔距精度高，但孔距精度仍然较低且操作的难度较大，生产效率低，适用于单件小批生产。

（2）心轴和块规找正法。

镗第一排孔时将心轴插人主轴孔内（或直接利用镗床主轴），然后根据孔和定位基准的距离组合一定尺寸的块规来校正主轴位置，如图8-36所示。

校正时用塞尺测定块规与心轴之间的间隙，以避免块规与心轴直接接触而损伤块规。

镗第二排孔时，分别在机床主轴和加工孔中插入心轴，采用同样的方法来校正主轴线的位置，以保证孔心距的精度。

这种找正法的孔心距精度可达±0.3mm 。

（3）样板找正法。

用10～20mm 厚的钢板制造样板，装在垂直于各孔的端面上（或固定于机床工作台上），如图8-37所示。

箱体类零件的加工一、箱体类零件的功用和结构特点功用：箱体类零件是机器或箱体部件的基础件。

它将机器或箱体部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装联在一起，按一定的传动关系协调地运动。

因此，箱体类零件的加工质量，不但直接影响箱体的装配精度和运动精度，而且还会影响机器的工作精度、使用性能和寿命。

结构：几种常见箱体零件的简图：主要结构特点：1）形状复杂；2）体积较大；3）壁薄容易变形；4）有精度要求较高的孔和平面。

一般说来，箱体不仅需要加工部位较多，而且加工难度也较大。

二、箱体零件的定位装夹方式箱体零件的结构复杂，加工表面较多，其应按基准统一原则选择精基准方案。

所采用的精基准方案主要有以下两种：（1）三个互相垂直的平面底面——具有较大的支承面积，为第一基准，限制三个自由度；某个侧面——长度较大，为第二基准，限制两个自由度；某个端面——为第三基准，限制一个自由度。

（2）一面两孔——一个平面和两个与平面垂直的孔，定位元件为：两块长条支承板（限制3）+ 短圆柱销（限制2）+ 短菱形销（限制1）三、箱体零件平面的加工方法四、箱体零件孔系的加工方法孔的加工：镗孔加工尺寸的调整：对刀仪+对刀样件孔系的加工：孔系分为平行孔系、同轴孔系、交叉孔系，如图：箱体上的孔不仅本身的精度要求高，而且孔距精度和相互位置精度也较高，这是箱体加工的关键。

根据生产规模和孔系的精度要求可采用不同的加工方法：（1）找正法——划线找正、用心轴和块规找正、用样板找正在工件上划线：在卧式镗床上找正工件：◇加工平行孔系时的找正：◇加工同轴孔系时的找正：◇加工垂直孔系时的找正：(2)坐标法机床上配备有精密的坐标测量装置，能精确地确定主轴箱、工作台等移动部件的位置。

借助于测量装置调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置，以保证孔距精度。

其孔距精度取决于机床坐标测量装置的精度。

目前应用的高精度坐标测量装置主要有光栅数显装置、感应同步器测量装置、磁栅和激光干涉仪等，测量精度为0.01～0.0025mm。

机械加工精度作为机械制造工程学课程的重要内容之一，在教学中一般按照工艺系统的几何误差、受力变形等分立的内容进行教学。

为提高学生综合运用所需知识分析解决具体问题的能力，我们开展了“专题驱动式”教学方法研究。

下面以箱体零件的孔系加工为专题，对其工艺方案与加工精度进行分析。

箱体类零件是机械传动装置中重要的基础件，箱体上若干有相互位置精度要求的孔构成箱体孔系，包括平行孔系、同轴孔系等。

孔系的加工方法与孔系的加工精度对保证传动装置的性能和质量具有重要影响。

一、平行孔系加工平行孔系的精度要求主要是各孔轴线之间及轴线与基准面之间的尺寸精度和轴线间的平行度等几何精度。

可以通过以下几种方法保证平行孔系精度要求。

1.找正法。

采用辅助装置来确定各个被加工孔的正确位置，如划线找正、心轴块规找正等。

2.镗模法。

镗模是引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具，利用镗模板上的孔系保证箱体孔系位置精度，镗杆与镗床主轴多采用浮动连接，以减小机床主轴的回转精度对加工精度的影响。

3.坐标法。

首先将被加工孔之间的孔距尺寸换算为两个相互垂直的坐标尺寸，然后精确地调整机床主轴与工件在水平和垂直方向的相对位置，以间接保证孔距精度。

为保证工作台和主轴的位移精度，必须在镗床上加上坐标测量装置。

二、同轴孔系加工在成批生产中，常采用镗模加工箱体同轴孔系以保证其轴线的同轴度。

在单件小批生产时，一般不采用镗模，常采用如下两种方法保证其轴线孔的同轴度。

1.利用已加工孔作支承导向。

在加工好的箱体前壁孔内装一个导向套，对镗杆起支承支撑和引导作用。

它适用于加工壁间距较小的箱体同轴孔。

2.利用镗床后立柱作支承导向。

镗床后立柱上的导向套作支承导向，可解决因镗杆悬臂过长而挠度大进而影响同轴度的问题。

这种方法需用较长的镗杆，而且调整后立柱导套比较麻烦、费时，通常适用于大型箱体的孔系加工。

三、孔系加工的精度分析（一）受力变形的影响1.镗杆受力变形的影响。

镗削过程中，随着镗杆的回转，径向力Fy 与切向力Fz 的合力Fyz 方向不断改变。

2019年重庆市高职分类招生考试（中职类）机械加工类真题(总分200,考试时间120分钟)单项选择题共14 小题，每小题3 分，共42 分。

1. 国家标准规定，公称尺寸在0～500 ㎜范围内，标准公差等级有A. 10 个B. 15 个C. 20 个D. 25 个2. 下列钢的牌号中，属于滚动轴承钢的是A. Q235B. ZG200－400C. T8D. GCr153. 机器在工作时，可随时完成两轴接合或分离的连接是A. 联轴器连接B. 离合器连接C. 销连接D. 键连接4. 两构件组成低副，其接触形式为A. 点或线接触B. 点或面接触C. 线或面接触D. 面接触5. 带传动的主要失效形式是A. 磨损B. 断裂C. 疲劳撕裂D. 变形6. 润滑油最重要的性能指标是A. 粘度B. 闪点C. 油性D. 凝点7. 将大量生产、成批生产和单件生产的成本进行比较，正确的是A. 单件生产成本较高B. 成批生产成本较高C. 大量生产成本较高D. 三种成本一样高8. 下列铣削加工的工艺特点，不正确的是A. 铣刀是一种多刃刀具B. 铣削时每个刀齿的切削都是断续的C. 铣削加工主要用于零件的精加工D. 铣削加工排屑容易9. 刃磨车刀时，不安全的操作是A. 刃磨时不能用力过大B. 刃磨时人站在砂轮的正面C. 砂轮旋转平稳后才能磨刀D. 必须戴上防护眼镜10. 适用于精基准较小接触平面的定位元件是A. 固定支承钉B. 可调支承钉C. 支承板D. 平头支承钉11. 在大量生产中，确定加工余量的方法应力求采用A. 查表修正法B. 分析计算法C. 经验估算法D. 查表和分析法12. 汽车自动装配线采用的装配组织形式是A. 集中装配B. 分散装配C. 自由移动装配D. 强制移动装配13. 下图中，点A 在四棱柱表面上，其正确的投影图是A. B.C. D.14. 下图所示的A-A 断面图中，正确的断面图是A.B.C.D.判断题共20 小题，每小题3 分，共60 分。