箱体的铸造工艺要求.ppt

1 冶金机械制造工艺系列课件 学习情景四：冶金钟阀类零件制造工艺 主讲：胡运林 学时：2学时 2 学习任务 任务1：知识准备 任务2：转炉初级减速机箱体制造项目 3 任务1箱体类零件的功用 箱体类零件是主要的基础件，一般作为其它零件 的载体，由它将一些轴、轴套、齿轮、端盖、紧 固件等组装在一起，使其保持正确的相互位置关 系，构成机器的重要部件。可以说，一台具有独 立功能的设备，通常均有箱体类零件。因此箱体 类零件的加工质量对设备的精度、性能和寿命均 有直接的影响。 4 任务1箱体类零件的结构特点 箱体类零件的种类很多，其尺寸大小、结构形式随其用途的 不同也有很大差异，但在结构上仍有一些共同特点： 1、箱体类结构形状一般都比较复杂，薄壁且均匀，内部是 腔形； 2、在箱壁上既有许多精度较高的轴承支承孔和平面需要加 工，也有许多精度较低的紧固孔需要加工。 3、箱体类零件一般体积和质量较大，尤其是冶金企业使用 的箱体类零件，很多属于大型焊接结构件或铸件。 5 任务1箱体类零件的技术要求 箱体类零件的加工技术要求主要有： 1）平面的精度及表面粗糙度的要求； 2）支承孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度； 3）有齿轮啮合关系的相邻孔之间的孔心距精度和平行度 ，同轴线孔之间的同轴度； 4）装配基面和加工定位基面的平行度和表面粗糙度； 5）各支承孔轴线和各平面对装配基面的尺寸精度，相互 位置精度等。 6 箱架体类零件常采用的材料及毛坯 箱架体类零件常采用的材料及毛坯： 1）灰铸铁：由于铸铁容易成形、切削性能好、价格低、且 吸振和耐磨性好，因此一般箱体类零件大都采用铸铁，如 ：HT150、HT200、HT350等，常用HT200。 2）焊接结构件：缩短制造工期，壁厚均匀，重量轻，结构 强度大。 在冶金企业，随着焊接水平的提高，可选择钢质型材 的品种和质量的提高，大量采用焊接结构箱架体代替传统 铸件，成为一种大型设备制造的趋势。如国内大型冶金设 备制造企业：西安冶金机械设备制造厂，取消了铸造车间 ，扩大焊接车间规模。 7 箱架类零件的加工特点 箱架类零件的加工工艺过程，在生产批量、精 度要求、结构上差距可能较大，但加工重点均为 平面和孔系的加工，有许多共同点。通常平面较 易保证，而精度较高的支承孔以及孔与孔之间、 孔与平面之间的相互位置精度则较难保证，往往 成为生产的关键因素。 8 工艺过程的制定 箱架类零件作为基础件，一般刚性较好，不易变形，加 工阶段或工序设计上不易过细，以免增加不必要的劳动量， 增长制造周期。在安排加工顺序时要注意以下一些基本原则 ： 1）先面后孔原则。 原因：孔加工比平面加工困难，先以孔为粗基准加工平 面，后以已加工平面加工为精基准加工孔，不仅为孔的加工 提供稳定可靠的精基准，同时可以使孔的加工余量较为均匀 。先加工平面还可以切除毛坯表面的凹凸不平面和夹砂等缺 陷，有利于孔加工刀具的引入。 9 工艺过程的制定 2）加工阶段粗精加工分开。 箱体结构复杂，精度要求高，尤其主要表面的加工，应 粗精加工分开，最好粗加工后能卸下机床，放置一段时间后 ，再进行精加工，让由于大量切削产生的应力释放，提高加 工精度。 3）合理安排热处理工序。 一般箱体类零件精度较高，加工后变形要小，对铸件箱 体，铸造后应进行人工时效处理，如制造周期允许，可采取 自然时效处理。对焊接的箱体或架体，视结构大小常采用去 应力退火处理、振动消除应力处理等措施消除焊接应力。 10 定位基准的选择 1、精基准的选择。 箱体类零件在选择精基准时，通常首先考虑“基准统一 ”原则，使其主要表面和大部分表面用同一组基准定位，以 避免因基准变换而带来的基准不重合误差。 2、粗基准的选择。 粗基准的作用是决定不加工表面与加工表面的相互位置 关系以及加工面的均匀性。一般易选择箱体重要的毛坯孔为 粗基准。大型箱架类零件，在生产批量不大时，常采用平台 划线工序，来检查毛坯各加工面是否有足够加工余量，并划 出找正线，加工时可以以这些划线作为定位粗基准。 11 主要表面加工方法的选择 箱体主要加工表面：平面、轴承支承孔、把合螺纹孔或把 合通孔。 1）平面常采用刨削或铣削加工，精度较高的密合面常采 用宽刀细刨或手工刮研的方式进行最终精加工。 2）轴承支承孔常采用镗削，对精度较高孔有时采用滚压 、衍磨等进行加工。 3）把合螺纹孔或把合通孔的加工一般安排在钻床上进行 ，如不便装夹工件，亦可安排在镗床上进行。 12 箱体孔系的加工 箱体孔系主要有：平行孔系、同轴孔系、交叉 孔系 1、平行孔系的加工（保证孔间尺寸精度尺寸 ） 1）找正法：常采用划线方法找正，亦可用心 轴、块规、样板、定心套等工具进行找正后加 工。 2）镗模法；用镗模法进行加工。 3）坐标法：利用机床上的测量装置如标尺、 数显等来调整水平和垂直位置的孔间距，来保 证孔距精度的一种加工方法。（现场使用最多 ） 13 箱体孔系的加工 2、同轴孔系的加工（保证孔间同轴度） 1）利用已加工孔作为支承，安装导向套，引导 镗杆进行其余孔的加工。用于孔间距离较小的场合 。 2）利用镗床后立柱的导向套支承镗杆。用于大 型箱体或孔间距离较大的孔系加工。 3）采用调头镗法。 3、交叉孔系的加工。 常采用分度的方法进行找 正。 14 知识小结 一、 加工顺序原则： 1）先面后孔原则。 2）先粗后精 3）先主后次 二、加工重点 孔系加工，重点在于保证孔与孔之间的形状、位置精度 。 15 16 任务2原始资料 减速机箱体机盖简图 17 减速机箱体机座简图 任务2原始资料 18 任务2准备性工作 材质：HT250 灰口铸铁 退火硬度：HB241 加工性等级：较易加工 外形尺寸：720360200 重量：52/55Kg 图面基本信息 19 任务2准备性工作 1、合箱结构的箱体至少由两件以上分体件组成，主要加工部 位如轴承孔及、端面、螺纹孔等一般需在分体件把合在一起 后加工。 2、箱体式结构的加工部位一般呈多面，有空间几何位置要求 。 3、孔的加工是箱体类零件的加工重点，一般有同轴心的孔和 空间尺寸、形位精度要求的孔系，如何保证孔的加工精度是 加工的难点。 4、多分体结构的结构特点，使加工的难度增大，应保证加工 中各分体有一个相对稳定的几何位置关系，是加工精度的保 证。 20 任务下达 1、完成机盖和机体的加工工艺过程卡片的编制。 2、完成箱体合件镗床工序的工序卡片的编制。 21 学生自评 22 老师点评 23 任务4案例2准备性工作 加工难点1：孔的加工 合装牢固可靠，定位准确 难点所在：保证孔的 尺寸、形状精度 解决办法 加工难点2：孔系的加工 采用数显镗床；一次装夹加 工 难点所在：保证孔间 的尺寸、位置精度 解决办法 零件工艺分析 24 任务4案例2拟定加工工艺过程 确定各表面的加工方法和路线 刨削加工 加工部位 合箱面 钻 削 知识点 先基准后其它 加工设备 B1010A 本工序基准 划 线 加工设备 Z35 本工序基准 划 线 加工部位 合箱面上把合孔 知识点 合箱前准备 合箱前箱盖的加工工艺过程 25 任务4案例2拟定加工工艺过程 刨削加工 加工部位 底面、合箱面 钻 削 知识点 先基准后其它 加工设备 B1010A 本工序基准 划 线 加工设备 Z35 本工序基准 划 线 加工部位 合箱面上把合孔 知识点 合箱前 确定各表面的加工方法和路线 合箱前箱盖的加工工艺过程 26 任务4案例2拟定加工工艺过程 镗 削 加工部位 内孔及端面、其它 钻 削 知识点 先主后次 加工设备 TP6113 本工序基准 已加工面 加工设备 Z35 本工序基准 划 线 加工部位 底座孔 知识点 先主后次 确定各表面的加工方法和路线 合箱后机体的加工工艺过程 27 任务4案例2拟定加工工艺过程 机盖工艺路线 划 线 钻 孔 钳 工 刨 削 机座工艺路线 合箱后机体工艺路线 钳 工 钻 孔 划 线 钻 孔 钳 工 刨 削 钳 工 划 线 镗 削 划 线 钻 削 钳 工 插入热处理工序和及辅助工序 28 任务4案例2制订工艺技术文件 机械加工工艺艺卡片 （工厂名） 产产品型号零(部)件型号第 页页 产产品名称减速机零(部)件名称减速机机盖共 页页 机械加工工艺艺卡片 毛坯外形尺寸每料可制件数1生产产数量 毛坯种类类 铸铁件材料牌号HT250单单件重量备备注 工 序 安 装 工 步 工序内容 工艺艺装备备工时时(h) 设设 备备 名 称 刀具夹夹具 量具 准终终 单单件 1 检查毛坯是否有影响制造质量的缺陷存在，各加工部位是否有足 够的加工余量；划出分合面的加工位置线合分合面上各把合孔的 加工位置线。 划 线 21 1 以划线为基准，定位后夹紧工件，粗刨分合面，留0.5mm精加工 余量。 B1010A 粗刨刀12 2 精刨分合面达粗糙度1.6。精刨刀3 311 以已加工分合面为找正基准，以划线为钻孔工位基准，钻削分合 面上各把合孔达图要求。 Z37麻花钻0.51 4钳工清整零件，准备研磨。 合箱前机盖加工工艺卡片 29 任务4案例2制订工艺技术文件 （工厂名） 产产品型号零(部)件型号第 页页 产产品名称减速机零(部)件名称减速机机座共 页页 机械加工工艺艺卡片毛坯外形尺寸每料可制件数1生产产数量 毛坯种类类铸铁件材料牌号HT250单单件重量备备注 工 序 安 装 工 步 工序内容 工艺艺装备备工时时(h) 设设 备备 名 称 刀具夹夹 具量具 准 终终 单单 件 1 检查毛坯是否有影响制造质量的缺陷存在，各加工部位是否有 足够的加工余量；划出分合面的加工位置线合分合面上各把合 孔的加工位置线。 划 线 2 11 以分合面为安装面，以划线为基准，定位后夹紧工件，刨削工 件底面达图要求。 B1010A 粗刨刀0.52 2 1 以底面为安装基面，定位后夹紧工件，粗刨分合面，留0.5mm 精加工余量。 粗刨刀0.52 2精刨分合面达粗糙度1.6。精刨刀3 311 以已加工分合面为找正基准，以划线为钻孔工位基准，钻削分 合面上各把合孔达图要求。 Z37麻花钻0.51 4钳工清整零件，准备研磨。 合箱前机座加工工艺卡片 30 任务4案例2制订工艺技术文件 （工厂名）产产品型号零(部)件型号第 页页 产产品名称减速机零(部)件名称减速机机体共 页页 机械加工工艺艺卡片 毛坯外形尺寸720360x400每料可制件数1生产产数量 毛坯种类类 铸铁件材料牌号合件（HT250 ）单单件重量107Kg备备注 工 序 安 装 工 步 工序内容 工艺艺装备备工时时(h) 设设 备备 名 称 刀具夹夹具 量具 准终终 单单件 1 钳工对机座和机盖分合面进行对研磨，要求研磨后0.05mm塞尺不 能塞通，研点分布较为均匀。 钳工 211 钻削2-25定位销底孔。Z37麻花钻0.20.5 3钳工铰孔、配销。钳工 4 以已加工面及毛坯各不加工面为基准，划出各孔及其端面的加工位 置线，划出上盖上视孔盖、通气孔处的加工部位的加工位置线。 划线 51 1 以箱体底面为安装基面，以划线为参考基准，粗铣削箱体一侧的孔 端面，留1mm精加工余量。 TP6113 端面铣刀 粗镗刀 精镗刀 18 2 旋转工作台180，粗铣削后精铣削箱体另一侧的孔端面达图要求。 3 粗镗后精镗削各内孔达图要求。 4 旋转工作台180，找正夹紧后精铣削箱体一侧的孔端面达图要求。 合箱后机体加工工艺卡片 31 任务4案例2制订工艺技术文件 工 序 安 装 工 步 工序内容 工艺艺装备备工时时(h) 设设 备备 名 称 刀具 夹