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1、,学习要点: 1、会分析箱体类零件； 2、会确定箱体类零件的加工工艺； 3、会选择箱体类零件加工的刀具； 4、会选择与设计箱体类零件加工的夹具； 5、会选择箱体类零件加工的机床； 6、会编制箱体类零件加工的工艺文件； 7、了解箱体类零件检验方法与检具。,项目四 箱体类零件的工艺工装制订,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,1制订主轴箱零件的工艺规程,1)分析零件图,主轴箱体的结构比较复杂，整体形状呈现封闭状态，壁薄而且不均匀，箱体的主要构成表面是平面和孔系。,主要技术要求：,（1）支承孔的尺寸精度、几何形状精度及表面粗糙度,（2）支承孔的相互位置精度,（3）主要平面的形
2、状精度、相互位置精度和表面粗糙度,（4）孔与平面间的相互位置精度,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,2)确定毛坯与热处理,主轴箱的材料是HT200，由于结构复杂，所以毛坯采用铸件。为了提高箱体加工精度的稳定性，采用时效处理以消除内应力。,3)确定各表面的加工方法及选择加工机床与刀具,采用铣削、磨削的加工方法，刀具为面铣刀、砂轮；,采用钻床加工，刀具为麻花钻头、扩孔钻、铰刀；,采用镗削的加工方法，刀具为镗刀。,平面的加工：,工艺孔的加工：,其余孔的加工：,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,4）划分加工阶段,半精加工阶段（半精镗各孔、完成各次要孔
3、等）,精加工阶段（磨各平面、精镗各孔）,粗加工阶段（粗铣各平面、孔端面及各孔粗镗）,5）安排加工顺序,先面后孔,安排时效,先粗后精,6）工件装夹方式,大批生产，采用顶面A和两个销孔（工艺孔）定位装夹,小批生产，采用三基面定位装夹,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,7）拟定加工工艺路线,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,8）确定加工余量、工序尺寸与公差,9 ）确定切削用量及工时定额,10）确定检测方法,检验项目,各表面的表面粗糙度,孔距精度、孔与平面的尺寸精度,孔与平面的形状精度,孔与平面的位置精度、孔系的位置精度,检验方法,表面粗糙度,标准样
4、块比较法,孔的尺寸精度,塞规,孔系同轴度,检验棒,平行度、垂直度,检验棒、千分尺、百分表,11）填定工艺卡片,平面的形状精度,水平仪,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,功用 箱体零件是机器重要的基础件.将轴、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实现规定的运动。 结构特点 尺寸大，结构复杂，内部呈腔形，壁薄且不均匀； 加工部位多，加工难度大； 许多有较高精度的支承孔、孔系和平面,还有精度较低的紧固孔、油孔、油(水)槽等。 加工精度高、加工部位多、加工量大是箱体的主要
5、特点。,2分析箱体类零件工艺与工装设计要点,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,主要技术要求,箱体的主要加工面就是孔系和装配基准平面,(一) 支承孔的尺寸精度及几何形状精度,1、支承孔的尺寸精度 支承孔是箱体零件的重要表面，一般用来安装轴承，为保证具有良好的配合，支承孔的尺寸精度对一般减速箱为IT9-IT7，对机床主轴箱的支承孔其尺寸精度为IT7-IT5。 2、支承孔的几何形状精度 有圆度、圆柱度的要求，几何形状允差一般为尺寸公差的1/21/3。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,(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
6、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。,4、孔中心距尺寸精度 对平行孔系间,孔间距离应有孔距精度要求,这项精度值在齿轮设计时确定。,2、各孔轴线间平行度 对有齿轮啮合关系的平行孔系,各孔轴线间平行度是保证各传动齿轮正常啮合的条件,一般平行度为8-5级,机床主轴箱为6-5级,通用减速箱为8-7级。,3、各孔轴线间垂直度 垂直孔应有垂直度的要求,一般为8-6级。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,(三) 平面的形状精度和平面间的位置精度,2、平面间的位置精度 平面间的平行度,垂直度,应按加工和装配时作为基准面的需要确定。,1
7、、平面的形状精度 对于安装,定位基面及结合面,为保证面与面间良好的贴合,以提高接触刚度,防止泄漏等。根据使用条件应在85级间选定平面的形状精度。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,(四) 平面与孔之间的位置精度 为保证装配精度,平面与孔之间应有平行度,垂直度两项位置精度要求,平行度一般为7-4级,垂直度可选8级。,(五) 表面粗糙度 对支承孔,定位,装配基面,结合面等主要表面,粗糙度值,一般为Ra3.20.4m。,(六) 其它要求 对铸件应有消除内应力,防锈,涂漆,做水压试验等方面的要求。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,箱体的材料及毛坯
8、材料一般选HT200400；因为灰铸铁成本低，耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性好； 毛坯为铸件；毛坯余量视生产批量和铸造方法等而定；浇铸后应退火。 对箱体上的孔，单件小批生产50以上的孔要铸出；成批生产30以上的孔要铸出。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,合理地安排热处理工序,对精度要求高的，要安排较长时间的自然时效。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,孔系加工方法,孔系:箱体上一系列有相互位置精度要求的孔的组合。 孔系分类：平行孔系、同轴孔系、交叉孔系,箱体类零件的加工工艺设计,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装
9、,保证平行孔系孔距精度的方法 平行孔系轴线互相平行且孔距也有精度要求的一系列孔。,找正法 工人在通用机床上利用辅助工具来找正要加工孔的正确位置的加工方法。 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，然后按划线进行加工。,如右图所示:根据图纸要求,进行划线, 然后依据所划的线进行加工，由于存在划线,找线误差,获得的孔距精度不高，一般为0.5mm。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,心轴和块规找正法将心轴插入有关轴孔内 (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各轴位置。,生产率也较低.但可结合试切法提高孔距精度.由于仍存在测
10、量找正误差,对工人技术水平要求较高,操作困难,生产率仍较低,多用于孔距精度要求不高,生产批量较小的箱体零件平行孔系的加工。,如图所示:在镗出的第一孔内穿入心轴,然后按设计孔距由块规,厚薄规找正第二孔的位置,此法孔距精度可达0.03；但效率低,多用于单件小批生产。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,样板找正法利用精度很高的样板确定孔的加工位置。,如图所示:将厚度为10-20mm的钢板制成找正样板,在其面上加工出与工件孔数相等,孔位一至的孔系,孔距公差为0.01- 0.03mm,孔径稍大,有较高的形状精度,较低的表面粗糙度,对尺寸精度要求不高。 加工时,用百分表找正器,找
11、正各孔的位置,然后逐一加工，此法达到的孔距精度为0.05mm,适用于加工大型工件采用镗模不经济的场合。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,定心套找正法先划线加工好螺钉孔，然后装上形状精度高而且光洁的定心套。,如图6-6所示:将定心套筒用螺钉压板装在所需镗孔的位置上,利用精密测量工具,精心调整定心套筒轴心线间距离,使孔距精度达到要求.然后用安装在镗杆上的千分表找正套筒外圆,找正后卸下套筒进行镗孔。 这种方法能达到的孔距精度为0.02mm，但效率低,操作困难,因此,常用于孔距精度要求高,要求用坐标镗床,而又无坐标镗床的场合。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零
12、件的工艺工装,镗模法 利用镗模夹具加工孔系：工件装在镗模上，镗杆支承在镗模的导套里； 孔距精度可达0.05mm； 适用于中、大批量生产。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,坐标法,1、单件小批生产 在普通镗床上,用测量工具及仪器,确定孔的坐标尺寸以获得并保证孔距尺寸，可达到的孔距精度范围为0.3-0.01mm。 2、大批大量生产使用坐标镗床,它 具有精密的测量系统,其直线定位精 度可达0.002-0.005mm.回转定位精度 可达0.2-10“。如图6-8所示:,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,采用坐标法镗孔之前，必须把各孔距尺寸及公差借助
13、三角几何关系及工艺尺寸链规律换算成以主轴孔中心为原点的相互垂直的坐标尺寸及公差。 （1）加工两孔的坐标尺寸及公差换算,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,已知：两孔中心距LOB=1000.1 mm，YOB=50mm。加工时，先镗孔O后，调整可见度在X方向移动XOB、在Y方向移动YOB，再加工孔B。其中心距LOB是由XOB和YOB间接保证的。 求：X、Y的坐标公差？,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装, 先将工件上两孔中心距公差化为对称偏差，即LOB1000.1mm； 计算坐标基本尺寸XOB； 画出平面尺寸链，如图所示； 解平面尺寸链，求公差。,解
14、题步骤：,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,（2）加工三孔时坐标尺寸及公差的换算,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装, 先将工件上两孔中心距公差化为对称偏差， 计算坐标基本尺寸 画出平面尺寸链，如图所示；,解题步骤：, 解平面尺寸链，求公差。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,同轴孔系的加工 成批生产采用镗模加工：采用镗模或组合机床加工，同轴度可达:0.02-0.03mm，如下图所示。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,单件小批量依靠以下方法： 1、前孔导向 如图所示:在已镗出的前孔,用导向套
15、导向,来保证同轴孔的同轴度。 2、镗床后立柱支承套导向,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,3、调头镗,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,关键在于控制孔的垂直度； 主要靠机床工作台上的90对准装置； 常用设备为坐标镗床； 换位时接触的松紧程度对位置精度都很关键；有时需借助百分表找正。,1、大批大量生产 采用组合机床,镗模来保证垂直孔的垂直度。,交叉孔系的加工,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,2、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90，在
16、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90。便可镗相垂直的孔。如图所示：,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,2）回转限位镗 在镗床回转台上增设准确地回转限位装置，即可实现工作台准确回转90。再镗相垂直的孔。 3）采用精密的对准装置 如:多齿分度装置,光学瞄准器.以实现工作台准确回转90。,任务一 制订车床主轴箱的工艺规程，分析箱体类零件的工艺工装,粗基准的选择 中小批量生产时，毛坯精度低，一般采用划线装夹； 大批大量生产时，毛坯精度高，可采用专用夹具安装； 精基准的选择 单件小批量用装配基准作定位基准； 大批大量生产则采用一面双孔作定位基准。,箱体类零件的定位基准与装夹方法,粗基准的选择：满足以下几点,1）在保证各加工面均有余量的前提下，应使重要孔的加工 余量均匀，孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有适当的壁厚。 2）装入箱体内的回转零件（齿轮、轴套等）应与箱壁有足够
