项目3.2箱体类零件机械加工工艺编制

3) 粗铣（刨）-半精铣（刨）-粗磨-精磨-研 磨﹑精密磨﹑砂带磨或抛光 此工艺路线主 要用于淬硬表面或高精度表面的加工，淬 火工序可安排在半精铣（刨）之后。

4) 粗拉-精拉 这是一条适合于大批量生产的 加工路线，主要特点是生产率高，特别是 对台阶面或有沟槽的表面，优点更为突出。 如发动机缸体的底平面﹑曲轴轴瓦的半圆 孔及分界面，都是一次拉削完成的。由于 拉削设备和拉刀价格昂贵，因此只有在大 批量生产中使用才经济。

2、 箱体的结构特点：箱体的壁厚较薄约10～ 30mm且壁厚不均匀，形状比其它零件复杂。尽管 箱体零件的结构形状随其在机器中的功用不同而 有很大差别，但也有其共同的特点其内部呈腔形， 在箱体壁上有多种形状的凸起平面及较多的轴承 交承孔和紧固孔。这些平面和轴承孔的精度要求 较高、粗糙度要求较低，且有较高的相互位置精 度要求。箱体零件不但加工部位较多，而且加工 的难度也较大。箱体的加工表面主要是平面和孔 系。
3.2-3工艺路线的拟定

一、加工经济精度与加工方法的选择 加工经济精度 ：指在正常的加工条件下 （采用符合质量标准的设备和工艺装备， 使用标准技术等级的工人、不延长加工时 间），一种加工方法所能保证的加工精度 和表面粗糙度。
3.2-3工艺路线的拟定

加工精度与成本关系：任何一种加工方法 的加工精度与加工成本之间有如图3.2-7所示 关系。图中δ为加工误差，表示加工精度， C表示加工成本。由图中曲线可知，两者关 系的总趋势是加工成本随着加工误差的下 降而上升，但在不同的误差范围内成本上 升的比率不同。

图3.2-10是典型的孔的加工路线框图。可把

1) 钻（粗镗）-粗拉-精拉 此加工路线多 用于大批量生产中加工盘套类零件的圆孔、 单键孔和花键孔。加工出的孔的尺寸精度 可达IT7，且加工质量稳定，生产效率高。 当工件上无铸出或锻出的毛坯孔时，第一 道工序安排钻孔；若有毛坯孔，则安排粗 镗孔；如毛坯孔的精度好，也可直接拉孔。


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。

3) 钻（粗镗）-半精镗-精镗-浮动镗（或金刚 镗） 这也是一条应用非常广泛的加工路线， 在各种生产类型中都有应用。用于加工未 经淬火的黑色金属及有色金属等材料的高 精度孔和孔系（IT5～7级，Ra0.16～ 1.25μm）。与钻-扩-铰工艺路线不同的是： 1.所能加工的孔径范围大，一般孔径 D≥φ18mm即可采用装夹式镗刀镗孔； 2.加 工出孔的位置精度高，如金刚镗多轴镗孔， 孔距公差可控制在±0.005～±0.01mm，常 用于加工位置精度要求高的孔或孔系，如 连杆大小头孔，机床主轴箱孔系等。

2) 钻-扩-铰 此工艺路线主要用于直径D ＜φ50mm的中小孔加工，是一条应用最为 广泛的加工路线，在各种生产类型中都有 应用。加工后孔的尺寸精度通常达IT6～8， 表面粗糙度Ra 0.8～3.2μm。若尺寸﹑形状精 度和粗糙度要求还要高，可在铰后安排一 次手铰。由于铰削加工对孔的位置误差的 纠正能力差，因此孔的位置精度主要由钻扩来保证；位置精度要求高的孔不宜采用 此加工方案。

5) 粗车-半精车-精车-金刚石车 此加工路线 主要用于有色金属零件的平面加工，这些 零件有时就是外圆或内孔的端面。如果是 黑色金属，则在精车以后安排精磨﹑砂带 磨等工序。
二、 加工阶段的划分

为了保证零件的加工质量﹑生产效率和经 济性，通常在安排工艺路线时，将其划分 成几个阶段。对于一般精度零件，可划分 成粗加工﹑半精加工和精加工三个阶段。 对精度要求高和特别高的零件，还需安排 精密加工（含光整加工）和超精密加工阶 段。
任务3.2箱体类零件的工艺路线拟定

3.2-1 概述 （一） 箱体零件的功用及结构： 1、 功用：箱体是用来支承或安置其它零 件或部件的基础零件。它将机器和部件中 的轴、套、齿轮等有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动作。
（一） 箱体零件的功用及结构

(三)、零件的材料与毛坯

在单件小批生产条件下，形状简单的箱体 也可采用钢板焊接。对其些特定场合，也 可采用其它材料。如飞机发动机箱体，为 减轻重量，常用镁铝合金。
3.2-2、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。
3.2-3工艺路线的拟定
3.2-3工艺路线的拟定

图3.2-8 加工精度与年代的关系
3.2-3工艺路线的拟定


表3-1,表3-2,分别给出了外圆表面，内孔及平 面加工中各种加工方法所对应的经济加工 精度和表面粗糙度。可供选择时参考。 p66 p75

外圆表面的加工路线 3.2-9给出了外圆表面的典型加工路线， 以及路线中各工序所能达到的精度和粗糙 度。这些路线有可概括成四条基本路线：
（二） 支承孔之间的相互位置精度和孔距尺寸 精度。 同轴孔之间应有一定的同轴度要求。否 则，轴的装配困难，轴承的运转情况恶化， 磨损加剧及温度升高，从而影响机器的精 度和正常运转。 一般，各支承孔轴心线的平行度为 （0.01~0.02）/100mm，主轴孔的同轴度为 0.012mm，其他支承孔的同轴度为0.02mm。

4) 钻（粗镗）-半精镗-粗磨-精磨-研磨 （或珩磨） 这条工艺路线用于黑色金属特 别是淬硬零件的高精度的孔加工。其中研 磨孔的原理和工艺与前述外圆研磨相同， 只是此时研具是一圆棒。

图3.2-11为常见平面加工路线框图，可概括 为五条基本工艺路线： 1) 粗铣-半精铣-精铣-高速精铣 铣削是 平面加工中用得最多的方法。若采用高速 精铣作为终加工，不但可达到较高的精度， 而且可获得较高的生产效率。高速精铣的 工艺特点是：高速（V = 200～300m/min）， 小进给（f = 0.03～0.10 mm / Z）,小吃深 （ap＜2 mm＝，其精度和效率，主要取决 于铣床的精度和铣刀的材料﹑结构和精度， 以及工艺系统的刚度。
(三)、零件的材料与毛坯

铸造毛坯的造型方式一般与生产批量有关。当单件小批 生产时，采用木模手工造型，其缺点是毛坯铸造精度低， 加工余量较大；当大批大量生产且毛坯尺寸不太大时，常 采用金属模机器造型。这种毛坯的精度较高，加工余量可 适当减小。根据工厂的生产经验，下列数据可供参考：一 般平面的加工总余量为 6～12mm；孔半径方向的总余量 为 5～15mm，对手工木模造型应取大值。成批生产直径小 于30mm的孔，或单件小批生产直径小于50mm的孔，均不 预先铸出。零件铸造后应进行时效处理，以便消除铸件内 应力，保证其加工后精度的稳定性。

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。
2、同轴线上的孔

3．粗车-半精车-粗磨-精磨-光整加工 若 采用第二条工艺路线仍不能满足精度、尤 其是粗糙度的要求，可采用此工艺路线， 即在精磨以后增加一道光整加工工序。常 用的光整加工方法有研磨、砂带磨削、低 粗糙度磨削、超精加工以及抛光等。 4. 粗车-半精车-精车-金刚石车 此加工路 线主要适用于工件材料不宜采用磨削加工 的高精度外圆表面，如铜、铝等有色金属 及其合金以及非金属材料的零件表面。

1. 粗车-半精车-精车 这是应用最广泛的一条 工艺路线。只要工件材料可以进行切削加 工，精度要求不高于IT7、粗糙度Ra ≥ 0.8μm的零件表面，均可采用此加工路线。 如果精度要求较低，可只取到半精车，甚 至只取到粗车。 2. 粗车-半精车-粗磨-精磨 此工艺路线主要 用于黑色金属材料，特别是结构钢零件和 半精车后有淬火要求的零件。表面精度要 求不高于IT6、粗糙度Ra 值不小于0.16μm的
（二） 箱体零件的主要技术要求：


4、支承孔与主要平面间的尺寸精度及相互 位置精度。 箱体上各支承孔对装配基面有一定的距 离尺寸精度和平行度要求，对端面有一定 的垂直度要求。这些精度要求都将影响箱 体部件装配后的精度。
(三)、零件的材料与毛坯

一般箱体零件的材料多采用灰铸铁。常用 牌号为HT150和HT200。


同一轴线上孔径的大小向一个方向递减，可使 镗孔时，镗杆从一端伸入，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。 为使同轴线的各孔能同时加工，必须使相邻两孔 的直径差大于加工余量，否则刀具无法通过前孔 到达后孔的加工位置（如图所示）此外，在设有 中间导向时如图所示，除导套直径 D2应小于前孔 尺寸D1减去余量外，后孔尺寸D3也应小于导套尺 寸D2，以免刀具刮中间导套。

2) 粗刨-半精刨-精刨-宽刀精刨或刮研 此工艺路线 以刨削加工为主。通常，刨削的生产率较铣削低， 但机床运动精度易于保证刨刀的刃磨和调整也较 方便，故在单件小批生产﹑特别在重型机械生产 中还应用较多。
粗糙度，在大平面精加工中用以代替刮研。 其生产率低，劳动强度大，已逐渐被其它机械加 工方法代替，但在单件小批生产中仍普遍采用。
3、工艺孔

为加工或装配的需要，可增设必要的工艺 孔。