10.20理论教案.doc

江苏省技工院校 教 案 首 页授课日期102010.21班级机电07高 技5班机电07高技4班课题： 箱体类零件的绘制及相关知识 教学目的要求： 通过本节学习能够对箱体的加工有初步认识，做到各个科目融会贯通。 教学重点、难点： 重点：能够对箱体的加工有初步认识，并做到学以致用。难点：箱体加工方法能够熟练掌握。 授课方法： 讲授法 教学参考及教具（含电教设备）： 授课执行情况及分析：板书设计或授课提纲一、概述1箱体零件的功用与结构特点2箱体零件的主要技术要求3箱体零件的材料及毛坯二、 箱体结构工艺性三、 箱体机械加工工艺过程及工艺分析1先面后孔2粗精分开、先粗后精3基准的选择【复习提问】1、加工过程中监控如何调整？2、如何合理选择加工刀具、切削用量？3、加工程序单的具体作用是什么？4、数控编程前要做何准备？【引入新课】上堂课我们主要进行箱体加工中的有关知识，相信大家都对箱体加工中的有关知识有了一个初步的了解，那么今天我们就来继续学习箱体加工的有关知识。【讲授新课】第三节 箱体零件加工一、 概述1箱体零件的功用与结构特点箱体是机器的基础零件，它将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相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运动。故箱体的加工质量，直接影响到机器的性能、精度和寿命。箱体类零件的结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。据统计资料表明，一般中型机床制造厂花在箱体类零件的机械加工工时约占整个产品加工工时的l520。2箱体零件的主要技术要求箱体类零件中，机床主轴箱的精度要求较高，可归纳为以下五项精度要求：孔径精度：孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承与孔的配合不良。孔径过大，配合过松，使主轴回转轴线不稳定，并降低了支承刚度，易产生振动和噪声；孔径太小，会使配合偏紧，轴承将因外环变形，不能正常运转而缩短寿命。装轴承的孔不圆，也会使轴承外环变形而引起主轴径向圆跳动。从上面分析可知，对孔的精度要求是较高的。主轴孔的尺寸公差等级为IT6，其余孔为IT8IT7。孔的几何形状精度未作规定的，一般控制在尺寸公差的12范围内即可。孔与孔的位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，会使轴和轴承装配到箱体内出现歪斜，从而造成主轴径向圆跳动和轴向窜动，也加剧了轴承磨损。孔系之间的平行度误差，会影响齿轮的啮合质量。一般孔距允差为土0.025土0.060mm，而同一中心线上的支承孔的同轴度约为最小孔尺寸公差之半。孔和平面的位置精度：主要孔对主轴箱安装基面的平行度，决定了主轴与床身导轨的相互位置关系。这项精度是在总装时通过刮研来达到的。为了减少刮研工作量，一般规定在垂直和水平两个方向上，只允许主轴前端向上和向前偏。主要平面的精度：装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基面则会影响主要孔的加工精度。因此规定了底面和导向面必须平直，为了保证箱盖的密封性，防止工作时润滑油泄出，还规定了顶面的平面度要求，当大批量生产将其顶面用作定位基面时，对它的平面度要求还要提高。表面粗糙度：一般主轴孔的表面粗糙度为Ra0.4m，其它各纵向孔的表面粗糙度为Ra1.6m；孔的内端面的表面粗糙度为Ra3.2m，装配基准面和定位基准面的表面粗糙度为Ra2.50.63m，其它平面的表面粗糙度为Ra102.5m。3箱体零件的材料及毛坯箱体零件材料常选用各种牌号的灰铸铁，因为灰铸铁具有较好的耐磨性、铸造性和可切削性，而且吸振性好,成本又低。某些负荷较大的箱体采用铸钢件。也有某些简易箱体为了缩短毛坯制造的周期而采用钢板焊接结构的。二、 箱体结构工艺性箱体机械加工的结构工艺性对实现优质、高产、低成本具有重要的意义。1、基本孔箱体的基本孔，可分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等几类。通孔工艺性最好，通孔内又以孔长L与孔径D之比L/D5的孔，称为深孔，若深度精度要求较高、表面粗糙度值较小时，加工就很困难。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，且其中最小的孔径又很小，则工艺性越差。相贯通的交叉孔的工艺性也较差。 盲孔的工艺性最差，因为在精镗或精铰盲孔时，要用手动送进，或采用特殊工具送进。此外，盲孔的内端面的加工也特别困难，故应尽量避免。2、同轴孔同一轴线上孔径大小向一个方向递减（如CA6140的主轴孔），可使镗孔时，镗杆从一端伸人，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。单件小批生产时一般采用这种分布形式。同轴线上的孔的直径大小从两边向中间递减（如C620-1, CA6140主轴箱轴孔等），可使刀杆从两边进入，这样不仅缩短了镗杆长度，提高了镗杆的刚性，而且为双面同时加工创造了条件。所以大批量生产的箱体，常采用此种孔径分布形式。同轴线上孔的直径的分布形式，应尽量避免中间隔壁上的孔径大于外壁的孔径。因为加工这种孔时，要将刀杆伸进箱体后装刀、对刀，结构工艺性差。3、装配基面为便于加工、装配和检验，箱体的装配基面尺寸应尽量大，形状应尽量简单。4、凸台箱体外壁上的凸台应尽可能在一个平面上。以便可以在一次走刀中加工出来。而无须调整刀具的位置，使加工简单方便。5、紧固孔和螺孔箱体上的紧固孔和螺孔的尺寸规格应尽量一致，以减少刀具数量和换刀次数。此外，为保证箱体有足够的动刚度与抗振性，应酌情合理使用肋板、肋条，加大圆角半径，收小箱口，加厚主轴前轴承口厚度。三、 箱体机械加工工艺过程及工艺分析在拟定箱体零件机械加工工艺规程时，有一些基本原则应该遵循。1先面后孔先加工平面，后加工孔是箱体加工的一般规律。平面面积大，用其定位稳定可靠；支承孔大多分布在箱体外壁平面上，先加工外壁平面可切去铸件表面的凹凸不平及夹砂等缺陷，这样可减少钻头引偏，防止刀具崩刃等，对孔加工有利。2粗精分开、先粗后精箱体的结构形状复杂，主要平面及孔系加工精度高，一般应将粗、精加工工序分阶段进行，先进行粗加工，后进行精加工。3基准的选择箱体零件的粗基准一般都用它上面的重要孔和另一个相距较远的孔作粗基准，以保证孔加工时余量均匀。精基准选择一般采用基准统一的方案，常以箱体零件的装配基准或专门加工的面两孔为定位基准，使整个加工工艺过程基准统一，夹具结构类似，基准不重合误差降至最小甚至为零(当基准重合时)。4工序集中，先主后次箱体零件上相互位置要求较高的孔系和平面，一般尽量集中在同一工序中加工，以保证其相互位置要求和减少装夹次数。紧固螺纹孔、油孔等次要工序的安排，一般在平面和支承孔等主要加工表面精加工之后再进行加工。