拟订箱体零件工艺路线优化方案

教学目标

＊掌握箱体零件各表面的加工方法。

＊掌握初步拟订箱体零件机械加工工艺路线的方法。

任务引入

分析零件的加工工艺特点、精度等级和生产率要求，结合自身生产能力和设备条件，分析和配置加工条件与资源，初步拟订出箱体的机械加工工艺路线，确定各工序的加工方法和设备。

相关知识

1．箱体零件的加工方法

1）加工方法的确定依据是工件的结构形状、尺寸和技术要求、材料和毛坯，同时综合考虑生产类型、工厂的生产条件和资源。

2）箱体类零件的加工主要是一些平面和孔的加工，其常用的加工方法和工艺路线有平面加工可用粗刨—精刨；粗刨—半精刨—磨削；粗铣—精铣或粗铣—磨削，可查阅附表18。

3）箱体中常由多个同心孔、阶梯孔与端面等结构组成，当其同轴度、圆柱度、平行度、垂直度的要求较高时，可采用镗床主轴或镗杆加尾座加工孔，采用镗床中的辐射刀架加工内外平面，本实例就是采用此方法来加工蜗轮与蜗杆的轴孔与端面的。

4）大批生产时，螺纹的加工应采用攻螺纹机，小批单件生产时可采用机攻或手工攻螺纹。

5）加工顺序的安排原则（详见2.5 节）

① 先加工基准表面，后加工其他表面。

② 先加工主要表面（指装配基面、工作表面等），后加工次要表面（指沉孔、螺孔等）；先加工高精度孔，后加工次高精度孔；先加工高精度孔端面，后加工次高精度孔端面。

③ 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

④ 热处理工序可参照《机械加工工艺手册》来安排。

⑤ 工序完成后，除各工序操作者自检外，全部加工结束后应安排检验工序。

2．加工设备

1）采用镗铣机床（包括龙门镗铣床）加工平面时，质量比较稳定，生产效率比普通刨床（包括牛头刨和龙门刨）高2～3 倍，因此，以铣代刨非常适合大、中批量的生产类型。

2）镗床分为卧式和立式（坐标）两种，可进行单孔和孔系（多孔）、深孔、通孔、阶梯孔、交叉孔和盲孔的加工；机床的圆柱度、同轴度、平行度、垂直度都相当高，因此可进行二维和三维方位孔的加工，可谓是万能机床；本实例就是采用镗床加工轴线互为90°的φ62与φ40 的箱体孔系。

3）保证箱体孔系精度的加工方法有画线找正法、心轴和块规找正法、样板找正法、定心套找正法、镗模法和坐标法等。

4）镗床装上铣削刀具、钻削刀具、磨削工具或内孔滚压工具，可进行铣削、钻削、磨削和滚压加工，也可进行攻螺纹加工。

5）镗床可利用机床尾座，装上与主轴相连的胎具和靠模，可加工大小不等的内球面形状的零件。

6）镗床独有的平旋盘和辐射刀架，能实现径向进给送刀，可加工出比机床主轴直径大10 多倍的轴孔端面和各种沟槽结构。

7）镗床的工作台可水平360°自由分度，也可进行复杂零件的加工。

8）箱体零件的精度取决于机床的精度和操作者的技术水平。随着高精度箱体零件的应用发展，采用功率大、功能多的精密卧式或立式“加工中心”的数控镗铣床取代单一用途的机床，可对复杂箱体零件完成钻、锪、扩、镗、铣、铰、攻螺纹等多种工序；“加工中心”因具有高精度、高效率的工艺特征，得到了广泛的应用和发展。

任务实施

1．确定各表面的加工方法和设备(www.xing528.com)

根据小批单件的生产类型来加工箱体类零件的设备选择原则：加工设备采用通用机床；工艺装备采用通用夹具和专、通用刀具及万能量具。现有的加工设备中有

1）2000×5000 划线平台；

2）Z5140A 立式钻床3 台；

3）B1010/1 单臂刨床3 台；

4）B6050 牛头刨床5 台；

5）X5030 立式铣床3 台；

6）X336 单柱平面铣床3 台；

7）TX618 卧式镗铣床3 台。

箱体的上、下体加工方案分析比较如表5-31 所示。

表5-31　箱体的上、下体加工方案分析比较

综合比较结果应选择方案2。

1）加工上、下体的螺栓孔4×φ12 及锪平螺栓孔的端面并画出主要孔的位置线；用螺栓将其组装成箱体零件。

① 采用画线—配钻的加工方法：在划线平台上，以下体的下平面为精基准，将上、下体叠合成箱体状，根据图样的相关尺寸，画出箱体长、宽方向的中心线；画出孔φ62、φ40、4×φ12及放油孔、圆锥销孔的中心线和圆线及同时画出有加工要求的孔端面线并打上样冲眼作为记号。

② 以下平面为精基准，采用Z5140A 钻床，根据画线的孔位，用麻花钻头和铰刀加工出4×φ12 和圆锥销孔，表面粗糙度Ra 分别为25μm 和1.6μm。

③ 用标准件M10 螺栓、螺母、垫圈和圆锥形定位销，将上、下体组装成箱体零件。

2）加工箱体孔φ62H7 与端面、孔φ40H7 与内、外端面。

① 在TX618 镗床上，分别以下平面为定位精基准，以剖分面为孔的中心基准，用镗削法加工出φ40H7 孔和内、外端面，其中孔和内端面的表面粗糙度Ra 为3.2μm，外端面的表面粗糙度Ra 为25μm，并要注意控制好内端面间的对称尺寸60+0.2。

② 完成φ40H7 孔和内、外端面的加工后，按照图样要求下降镗床的主轴箱，改变孔中心的坐标位置，同时将工作台旋转90°，加工φ62H7孔与外端面。表面粗糙度Ra 分别为3.2μm和25μm。

③ 加工放油孔和各外端面的螺纹孔。

④ 镗削过程应遵循先粗后精、先孔后面的原则，注意控制孔的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度。完成所有镗孔作业后，先自检后再送检。然后上、下体分开，再加工上体轴孔的油槽。

3）加工上体轴孔的油槽和下体地脚孔。

① 以上平面为精基准，按照图样的要求在X5030 立式铣床上加工φ40 轴孔油槽。

② 以下体剖分面为精基准，按照图样的要求在Z5140A 钻床上加工地脚孔。

2．工序顺序的安排

根据“先基准、后其他”和“先主要、后次要”的原则，先粗、精加工定位基准面，然后组合成箱体，再进行其他工序的加工。

3．编制工艺路线卡片

根据上述的分析，拟订加工工艺路线。