第四章箱体类零件机械加工工艺编制

第四章箱体类零件机械加工工艺编制,相关知识: 箱体类零件是机器或箱体部件的主要零件，其加工质量直接影响箱内零件的装配精度与运动精度以及机器的工作精度、使用性能和寿命。 以下介绍蜗轮减速机箱体机械加工工艺的编制实例，了解箱体类零件机械加工工艺编制的方法和步骤， 以及相关的知识。,机械加工工艺编制任务书：,任务名称: 编制蜗轮减速机箱体零件机械加工工艺编制依据: 1相关技术文件和资料 （1）箱体装配图 （2）产品零件图 （3）相关的设备和工艺装备资料 2产品生产纲领 : 产品的生产纲领为“小批单件”（100台/年）。 箱体的备品百分率为2%、废品百分率为1%。 3生产条件和资源: 毛坯由铸铁车间提供, 由机加工车间负责加工。 现有相关设备： （1）20005000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 各设备均达到通用机床规定的各项精度要求。 工作结果 : 1编制工艺过程卡。 2编制关键加工工序卡和工艺附图。,箱体零件图,一. 零件图技术分析,分析箱体装配图和零件图的结构特点，找出其主要技术要求和加工关键。,箱体上体,箱体下体, 分析箱体零件的精度要求:, 该箱体的孔与平面精度要求较高。62H7;40H7内孔都具有较高的尺寸精度（IT7）。 位置精度要求（垂直度0.05），表面粗糙度Ra值为3.2，是加工的关键表面。 40孔的内端面距离尺寸为60，尺寸精度要求不高，但均要求与40H7轴线垂直，由于是对称标注，两平面要关于中心线为对称；表面粗糙度Ra值为、3.2，也是加工的关键表面。 两孔轴线为90的立体相交，而且中心上下距1200.18，是加工的关键点和难点。90立体相交的精度只能由设备（镗床）的精度予保证。 箱体零件的形状结构较为复杂，但尺寸不是很大，材料为灰铸铁，毛坯类型为铸件，, 一般箱体类零件孔的尺寸公差等级为IT6IT8，表面粗糙度Ra值为1.66.3，形位公差常有圆柱度、同轴度、平行度、垂直度、圆跳动或全跳动等要求。其余表面的精度要求较低，有的不需要机械加工。二确定生产类型 计算箱体零件的生产纲领： （1）产品的生产纲领Q100台/年； （2）每台产品中箱体的数量n1件/台； （3）箱体零件的备品百分率a2%； （4）箱体零件的废品百分率b1%； 箱体零件的生产纲领计算如下： NQn（1a）（1b） 1001（12%）（11%） 103 件/年, 确定箱体零件的生产类型： 根据箱体零件的生产纲领为103件/年，查附表1可知（箱体零件是中型机械），生产类型属于小批单件生产，其工艺特征是：（1）生产效率不高，但需要熟练的技术工人；（2）毛坯的制造采用木摸手工造型的铸造方法；（3）加工设备采用通用机床；（4）工艺装备采用通用夹具、专、通用刀具、标准量具；（5）工艺文件需编制加工工艺过程卡片和关键工序卡片。,三 确定毛坯类型及其制造方法, 根据箱体零件设计采用的材料及现有生产条件等，选择毛坯的制造方法，并绘制木模造型的热加工毛坯图（铸造工艺图）略。 由于该箱体为上下体组合结构，制造材料是灰铸铁HT150，其毛坯种类只能是铸件。 依据小批单件生产的工艺特征，箱体的毛坯常采用低效、低精度、余量较大的制造方法，所以，箱体毛坯宜采用木模砂型铸造法。, 铸件适用于形状复杂的零件毛坯，其材料有铸铁、铸钢及 铜、铝等有色金属。 不同的毛坯制造方法，其生产率和成本都不相同。铸件的制造方法有砂型铸造、压力铸造、金属型铸造、精密铸造等，其中砂型铸造最为常用。 当产量较小、精度较低时，一般采用木模手工造型的砂型铸造法。由于木模本身制造精度低，易受潮变形，加之手工造型误差大、效率低，所以铸件精度低，加工余量大且不均匀，生产率低。因不需配备过多的造型设备，毛坯的制造成本较低。 当产量较大、精度较高时，一般采用金属模机械造型的砂型铸造法。由于紧砂与起模工序均采用机械化代替手工操作，所以相对于手工造型，精度较高，加工余量小且均匀，生产率高。但需配备金属模板和相应的造型设备，一次性投入费用较高，所以不适用于较小批量的生产。,四 选择定位基准和加工装备, 选择粗、精基准：,第一步：以剖分面为粗基准 加工上平面,第二步：以上平面为精基准 加工剖分面,上体,下 体,第一步：以剖分面为粗基准 加工下平面,第二步：以下平面为精基准 加工剖分面, 箱体类零件有以下特点：1. 合理选择各工序的定位基准是保证零件加工精度的关键，对提高生产率、降低生产成本都有重要影响。2选好第一道工序或创建或转换精基准是保证零件加工精度的关键，最初因毛坯的表面没有经过加工，只能以粗基准定位加工出精基准。在以后的工序中，则应采用精基准定位贯穿加工的全过程。3选择定位基准时，一般根据零件主要表面的加工精度，特别是有位置精度要求的表面作精基准，同时，要确保工件装夹稳定可靠、控制好装夹变形、操作要方便，夹具要通用、简单。4选择精基准应遵循：基准重合原则、统一原则、自为与互为基准原则。5选择粗基准应遵循：便于加工转化为精基准；面积较大；平整光洁，无浇口、冒口、飞边等缺陷的表面；能保证各加工面有足够的加工余量。6在具体选择基准时，应根据具体情况进行分析，要保证主、次要表面的加工精度。, 选择加工装备,根据该箱体的生产类型与工艺特点，多采用通用夹具、专、通用刀具、标准量具的原则，夹具宜采用活动压板、T形槽用螺栓（如下图）、气动夹紧；刀具常采用专用多刃镗刀、铰刀、铣刀和麻花钻、标准车刀等、量具常用千分尺、游标卡、百分表、高度尺、块规等。,五 拟定工艺路线, 须分析零件的工艺特点、精度等级和生产率要求，并结合工厂生产能力、设备资源、合理配置，确定工序,拟出零件的加工工艺路线、加工方法和设备。 箱体类零件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 ) 箱体中常有多个同心孔、阶梯孔与端面等结构组成，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和采用镗床中的幅射刀架加工内外平面，本箱体实例就是采用此方法加工蜗轮与蜗杆的轴孔与端面。,加工顺序的安排原则：（1）先加工基准表面，后加工其它表面。（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）热处理工序可参照附表的路线来安排。（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。,箱体的上下体加工方案分析比较：（终选方案2）, 采用划线配钻的加工方法：划出箱体长方向和宽方向的中心线；划出孔62、40、4-12及放油孔、圆锥销孔的中心线和圆线及同时划出有加工要求的孔端面线并打上洋冲眼作为记号。采用Z5140A钻床，加工上下体的螺栓孔4-12及锪平螺栓孔的端面并划出主要孔的位置线；用螺栓将其组装成箱体零件。 在TX618镗床，分别以下平面为定位精基准，以剖分面为孔的中心基准，加工箱体孔62H7与端面、移动镗床坐标并旋转90工作台加工孔40H7和内外端面；最后加工放油孔和各外端面的螺纹孔。完成镗孔作业后，先做自检后再送检。然后上下体分开再加工上体轴孔油槽。,根据以上加工顺序安排，编制工艺过程卡、工序卡片, 加工余量的确定加工总余量和工序余量 加工总余量（毛坯余量）毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。 工序余量相邻两工序的工序尺寸之差. 确定方法有三种：经验法、计算法、查表法。经验法：根据经验来确定加工余量大小的方法，常用 在单件小批的生产类型中。计算法：根据各种影响加工工艺的因素逐一分析计 算，此法较为准确但较繁，很少采用。查