支架箱体零件的加工.ppt

v第一节 概 述 v一、支架,箱体零件的功用及结构特点 v支架,箱体零件是机器重要的基础件.它将轴、套 、传动轮等许多零件连接组合成一体,并确定它们 之间的相互位置及相对运动关系。 v支架有单支架和双支架,结构一般比较简单,主要 由支承孔和安装基面组成。 v箱体的结构一般比较复杂,可分剖分式,整体式两 种。上面有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。箱 体不仅加工表面多,而且加工难度较大.如图6-1（a ）、（b）、（c）所示： 二、支架,箱体零件的主要技术要求 v(一) 支承孔的尺寸精度及几何形状精度 v1、支承孔的尺寸精度 v支承孔是支架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IT7IT5。 v2、支承孔的几何形状精度 v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。 v(二) 支承孔之间的位置精度及距离尺寸精度 v1、孔间同轴度 安装轴部件的两端同轴孔,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。 v2、各孔轴线间平行度 v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。 v3、各孔轴线间垂直度 v垂直孔应有垂直度的要求,一般为8-6级。 v4、孔中心距尺寸精度 v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。 (三) 平面的形状精度和平面间的位置精度 v1、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。 v2、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。 v(四) 平面与孔之间的位置精度 v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。 v(五) 表面粗糙度 v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。 v(六):其它要求 v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。 v第二节 保证箱体零件孔系精度的方法 v一、保证平行孔系孔距精度度的方法 v(一)找正法 v1、划线找正 v如图6-4所示:根据图纸要求,进行划线, v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。 图6-4 v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。 v2、心轴块规找正 v如图6-5所示:在镗出的第一孔内 v穿入心轴,然后按设计孔距 v由块规,厚薄规找正第二孔的 v位置,此法孔距精度可达0.03 v但效率低,多用于单件小批生产。 图6-5 v3、定位套找正法 v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 v达到要求.然后用安装在 v镗杆上的千分表找正套 v筒外圆,找正后卸下套筒 v进行镗孔。 v这种方法能达到的孔距精度为 v0.02mm，但效率低,操作困难, v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。 图6-6 4、样板法找正 v如图6-7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。 v加工时,用百分表找正器, v找正各孔的位置,然后逐 v一加工，此法达到的孔距 v精度为0.05mm,适用于 v加工大型工件采用镗模 v不经济的场合。 图6-7 (二) 坐标法 v1、单件小批生产 v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。 v2、大批大量生产 v使用坐标镗床,它具有精 v密的测量系统,其直线定 v位精度可达0.002-0.005 vmm.回转定位精度可达 v0.2-10“。如图6-8所示: 图6-8 (三) 镗模法 v大批大量生产,采用专用夹具即镗模加工箱体,孔距 精度由镗模本身的精度保证,如图6-9所示 v此法孔距精度可达0.05mm。 v二、保证同轴孔同轴度的方法 v(一)大批大量生产 v采用镗模或组合 v机床加工，同轴度 v可达:0.02-0.03mm， v如图6-10所示。 图6-9 图6-10 (二) 单件小批生产 1、前孔导向 如图6-11 所示:在已镗出的前孔, 用导向套导向,来保证同轴孔的同 轴度。 2、镗床后立柱支承套导向 3、调头镗 三、保证垂直孔垂直度的方法 (一) 大批大量生产 采用组合机床,镗模来保证垂直孔 的垂直度。 v垂直孔的结构如图6-12所示。 图6-11 图6-12 (二) 单件小批生产 v1、心轴百分表找正 v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6 -13所示： v2、回转限位镗 v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。 v3、采用精密的对准装置 v如:多齿分度装置,光学瞄准器.以实现工作台准 确回转90。 图6-13 v二、整体式箱体的工艺过程 v(一) 整体式箱体的主要技术要求 v如图6-15所示,为车床床头箱的零件图。 v1、主轴孔的尺寸精度为IT6,形状公差,圆度允差 0.05,其它支承孔的尺寸精度为IT7； v2、主轴孔,其它支承孔轴线对顶面A,底面C有跳动, 平行度,位置公差的要求； v3、主轴孔的Ra0.8,其它支承孔Ra6.3-1.6m、 v4、安装基面即导轨面B-C面,Ra0.8m.顶面A, Ra3.2 m,其它面Ra6.3-3.2 m, 图6-15 5、顶面A的平面度 允差0.05mm, 6、毛坯材料:灰口 铸铁； 7、毛坯铸造后退火 处理。 图6-15 (二) 箱体零件工艺过程特点 v1、定位基准的选择 v1) 粗基准的选择 v单件小批生产:一般采用划线装夹加工,各加工表 面的加工线均是以主轴孔为粗基准进行划线的。 v大批大量生产毛坯的精度高,可直接以主轴孔为 粗基准在夹具上安装进行加工的。 v2) 精基准的选择 v单件小批生产以装配基面B-C为精基准.这符合基 准重合原则,并且定位稳定可靠,便于加工,测量和 观察.不足之处是加工箱体内部各表面,有时需加导 向支承,并通过顶部吊架安装,每加工一件需拆装一 次,生产率较低,多用于单件小批生产。 v大批大量生产则以顶面A及两个工艺孔作为精基准 v这种定位方式,加工时箱体口朝下,中间导向支承架 可紧固在夹具体上,提高了夹具刚度；有利于保证各 支承孔的位置精度,工件装卸方便,减少了辅助时间, 提高了生产率.不足之处是定位基准与设计基准,装配 基准不重合,增加了定位误差,需进行尺寸链换算。 v同时也不便于加工过程中的观察,测量和调刀,因此 须采用定尺寸刀具加工。 v2、加工顺序的按排 v先面后孔,先基准后其它,主次分开,划分加工阶段. 为减少运输安装的困难,保证加工精度,提高生产率多 采用工序集中的原则按排加工顺序。 (三) 箱体零件工艺过程举例 v单件小批生产 v序号 工 序 内 容 定位基准 v01 铸造 v02 时效 v03 涂底漆 v04 划线 v05 粗,精加工顶面A 按线找正 v06 粗,精加工B-C面及侧面D 顶面A v07 粗,精加工两端面E,F B-C面 v08 粗,半精加工各纵向孔 B-C面 09 精加工各纵向孔 B-C面 v10 粗,精加工横向孔 B-C面 v11 加工螺纹孔及各次要孔 v12 清洗,去毛刺 v13 终检 v大批大量生产 v序号 工 序 内 容 定位基准 v01 铸造 v02 时效 v03 涂底漆 v04 铣顶面A I-II孔 v05 钻-扩-铰 2-8H7工艺孔 顶面A 及一侧面 06 铣两端面E,F及前面D 顶面A及工艺孔 v07 铣导轨面B,C 顶面A及工艺孔 v08 磨顶面A 导轨面B,C v09 粗镗各纵向孔 顶面A及工艺孔 v10 精镗各纵向孔 顶面A及工艺孔 v11 精镗主轴孔 顶面A及工艺孔 v12 加工横向孔及各面上的次要孔 v13 磨导轨面B,C 及前面D 顶面A及工艺孔 v14 将2-8H7工艺孔及4- 7.8 v 孔均扩钻至8.5,攻6-M10 v15 清洗,去毛刺,倒角 v16 终检 v第五节 平面的加工 v一:端平面的车削 v在车床上,可以利用各种夹具装夹各种工件,以车削其端 面,端台阶面.加工精度IT8,Ra12.51.6m.平面度0.005 0.008mm/100mm。 v二:平面的刨削 v(一):平面的刨削概述 v刨削是平面加工的主要方法之一.刨削类机床有 v牛头刨床,龙门刨床.刨削又可分为粗刨和精刨;精刨所 能达到的精度为IT9IT7, Ra3.21.6 m,直线度为0.04 0.12 mm/m.采用宽刀细刨可进一步提高精度和降低表面粗 糙度. (二):平面刨削方法 v如图6-16所示： v(三):平面刨削的工艺特点 v1:生产率低，因为刨削采用中低速切削，且有空回程，所 以刨削的生产率低； v2:加工成本低，刨削使用通用机床，刨刀结构简单、刃磨 、安装和调整方便，使用费用低，因此， 加工成本低； v3:由于刨削生产率低和加工成本低因此多用于单件小批生 产或修配作业. v三:平面铣削 v(一):概述 v平面铣削也平面常用的加工方法之一.铣削类机床有普通 铣床,龙门铣床和组合铣床等. 图6-16 铣床的附件和刀具种类较多,因而铣削方法较多,应用也较 为广泛灵活. v平面铣削又可分为粗铣和精铣,精铣后所能达到的尺寸 公差等级为IT9IT7, Ra3.21.6m,直线度0.08 0.12mm/m. v(二):平面的铣削方法 v1:镶齿端铣 刀铣大平面铣削速度100-150mm/min.如图6-17所示： 图6-17 2:圆柱铣刀铣中小型平面 v圆柱铣刀为整体高速钢 制造,铣削速度不高 为:30-40 mm/min.生产率 较低.如图6-18所示： 3:其它铣刀的铣削方法.如 图6-19所示： 图6-18 图6-19 v(三):工件在铣床 上的装夹方法如图6-20所示： 图6-19 图6-20 (四):平面的铣削方式 对称铣 逆铣 v 端铣 周铣 不对称铣 顺铣 v1:端铣 与周铣 1):概念: 周铣:用铣刀圆周面上的刀齿进行铣削的方式. 端铣:用铣刀端面上的刀齿进行铣削的方式. 2):端铣 与周铣的比较 (1):端铣 比周铣表面粗糙度低. 端铣时,同时参加铣削的刀齿多,铣削过程平稳. (2):周铣,每次只有12个刀齿参加切削,切削厚度, 及切削力变化较大,铣削过程中的振动也较大,铣削过程不 平稳. v周铣为刀齿的间断切削,加工表面实际上是由许多波浪 式的小圆弧组成的.如图6-21所示： 图6-21 (3):端铣的生产率高于铣周 v端铣的刀杆刚性好,刀齿为镶硬质合金,可用较大的铣削 用量,铣削速度高达100-150m/min,因此端铣的生产率高. v铣周刀具为高速钢制造,铣削速度仅为30-40 m/min. v2:逆铣与顺铣 v1:概念:逆铣:铣刀和工件接触处的旋向与工件进给方向 相反的为逆铣. 顺铣:铣刀和工件接触处的旋向与工件进给方向 相同的为顺铣. 逆铣与顺铣示意图如图6-22所示： v2):逆铣与顺铣 的比较. (1)逆铣 刀齿切入工件 前有一小段滑移 距离,从而增加 了刀具的磨损,增加了工件表面层的硬化程度,并加大了表 面粗糙度. 铣刀作用在工件上的垂直分力向上,不利于工件的夹紧. 水平分力方向与进给运动方向相反,工作台的运动平稳性 较好. 图6-22 (2):顺铣 v刀齿切入工件前没有一小段滑移 距离. 铣刀作用在工件上的垂直分力向下,有利于工件的夹紧. 水平分力方向与进给运动方向相同,工作台的运动平稳性 不好. v3:对称铣与不对称铣 对称铣:工件相对铣刀的回转中心处于对称位置.不对称铣: 工件偏于铣刀的回转中心一侧的为不对称铣. 不对称铣 又可分为不对称逆铣和不对称顺铣. (四):平面铣削的工艺特点 v1:铣削属于多刀齿的不连续切削,每个刀齿的切削厚度, 切削力时刻变化.容易引起振动,影响加工质量的进一步提 高. v2:铣削加工范围广,适应性强.可以加工支架,箱体,机座 及板块状零件上的大平面,凸台面,内凹面,台阶面,V型槽,T 型槽,燕尾槽;还可以加工轴,盘,套类零件上的小平面,小沟 槽及有分度要求的平面. v3:生产准备工作时间长.因更换铣削内容,往往需更换铣 刀及安装调整附件,使辅助时间加长. v4:广泛用于各种生产批量. (五):平面铣削与刨削的比较 v1:加工质量 v平面铣削与刨削的加工质量大致相当.加工大平面时刨 削运动可不停的进行,刀痕均匀.而铣削,当加工的平面大于 铣刀直径或宽度时,需多次走刀,有明显的接刀痕. v2:加工范围 v铣削比刨削加工范围广泛的多.许多加工是刨削无法完 成的.如:内凹面,封闭型沟槽,有分度要求的表面等. v3:生产率 v一般来说铣削的生产率高于刨削.铣削为多刀齿的高速 切削;而刨削则为单刃低速切削. 但有时则不同.如加工导轨面,刨削则由于表面变窄而减 少走刀次数,而铣削并没有因表面变窄而减少走刀长度. v4:加工成本 铣削高于刨削.因刨床及刨刀较简单,安装调整简单省时. v5:实际应用 铣削广泛用于各种生产批量;而刨削多用于单件小批生产 或修配作业. v四:平面插削 插削在插床上进行,插削可以看成立式的牛头刨床刨削.由 于插削的生产率比刨削还低,因此,主要用于在单件小批生 产中插削孔内键槽. 五:平面磨削 v是平面的精加工方法.也可以代替铣削或刨削. v(一):平面的普通磨削方法 v1:周磨 v1)用砂轮的圆周进行磨削的方式 v.如图6-23所示： v2):特点 v(1):砂轮与工件的接触面积小,磨削力小,磨削热少,冷却 散热排屑条件好.砂轮的磨损均匀. v（2）：磨削精度高.IT6IT5,Ra0.80.2m,直线度 0.010.03mm/m,两平面间平行度0.010.03mm. v（3）：用于在各种生产批量中磨削精度较高零件上的 平面,特别适用于磨削两平面均具有较高平行度 图6-23 要求的平面,小型平面可磨削多个以提高生产效率. v2:端磨 v1):以砂轮的端面进行磨削的方式. v如图6-24所示： v2):特点 v（1）：砂轮轴的刚性好,可用较大的磨削用量,生产率高. v（2）：砂轮与工件的接触面积大,磨削力,磨削热多,冷却 散热,排屑条件差,工件易产生热变形及烧伤现象. v（3）：砂轮各点的圆周线速度不相同,砂轮磨损不均匀, 因此,端磨精度低,表面粗糙. 图6-24 在大批大量生产中,对支架,箱体,机座及板块状零件上的平 面以粗磨代替铣削和刨削. v(二):缓进深切磨削 v为一种高效率磨削.磨削深度达10mm以上,工作台进给 速度低于20-300mm/min.使用专门的磨床和高压强制冷却 及必要的安全防护.磨削效率比普通磨削高35倍,Ra0.8 0.4m.如图6-25所示： v(三):工件在磨床上的安装方式 v电磁吸盘 v真空吸盘 v六:平面拉削 v用平面拉刀在拉床上加工平面的一种高效率加工方法 图6-25 加工精度IT8IT7,Ra0.80.4m,用于大批大量生产. v七:平面刮削 v1:概述，刮削是手工操作的一中 光整加工方法,在精铣(刨) 的基础上进行.如图6-26所示： 刮削后:直线度0.01mm/m, 甚至达0.0050.0025mm/m. Ra0.80.4m.在某些情况下,还可以修正表面间的平行度 和垂直度. v2:平面刮削方法 v刮削时,在工件表面上涂上红丹油,用标准平尺(台)贴紧 推磨,然后用刮刀将显出的高(亮)点,逐 图6-26 一刮去,重复多次,即使工件加工表面与标准平尺推磨面接 触点增多,并分布均匀,从而获得较高的 v表面形状精度和较低的表面粗糙度. v平面刮削又可分为粗刮,细刮和精刮. v1）：粗刮:除去铁绣,加工痕迹,以免在推磨时,损伤标准 平(台)尺,每2525mm面积上显示45个高点. 2）：细刮:刮去粗刮的高点.每2525mm面积上显示12 15个高点. 3）：精刮:要求每2525mm面积上显示2025个高点. 刮削余量一般为0.10.4mm. 3:平面刮削的工艺特点:刮削精度高,方法简单,