任务3箱体类零件的加工电子课件 机械制造技术 .ppt

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1、箱体类零件是机器（或部件）装配的基础零件，它将轴、轴箱体类零件是机器（或部件）装配的基础零件，它将轴、轴承、齿轮及其他零部件连成一个整体，使其保持正确的位置承、齿轮及其他零部件连成一个整体，使其保持正确的位置关系，并按一定的传动关系工作。关系，并按一定的传动关系工作。一、结构形式与特点一、结构形式与特点1结构形式结构形式任务任务3 箱体类零件的加工箱体类零件的加工2特点特点1）形状复杂。箱体通常作为装配的基础件，在它上面安装的）形状复杂。箱体通常作为装配的基础件，在它上面安装的零件或部件越多，箱体的形状越复杂。如减速器的箱体，因零件或部件越多，箱体的形状越复杂。如减速器的箱体，因为安装时要有定

2、位面、定位孔，还要有固定用的螺钉孔等；为安装时要有定位面、定位孔，还要有固定用的螺钉孔等；为了支撑零部件，需要有足够的刚度，采用较复杂的截面形为了支撑零部件，需要有足够的刚度，采用较复杂的截面形状和加强筋等；为了储存润滑油，需要具有一定形状的空腔，状和加强筋等；为了储存润滑油，需要具有一定形状的空腔，还要有观察孔、放油孔等；考虑吊装搬运，还必需做出吊钩、还要有观察孔、放油孔等；考虑吊装搬运，还必需做出吊钩、凸耳等。凸耳等。2）体积较大。箱体内要安装和容纳较多的零部件，因此必然）体积较大。箱体内要安装和容纳较多的零部件，因此必然要求箱体有足够大的体积。要求箱体有足够大的体积。3）壁薄容易变形。铸

3、造、焊接和切削加工过程中往往会产生）壁薄容易变形。铸造、焊接和切削加工过程中往往会产生较大内应力，引起箱体变形。较大内应力，引起箱体变形。4）有精度要求较高的孔和平面。孔大都是轴承的支承孔，平）有精度要求较高的孔和平面。孔大都是轴承的支承孔，平面大都是装配的基准面，它们在尺寸精度、表面粗糙度、形面大都是装配的基准面，它们在尺寸精度、表面粗糙度、形状和位置精度等方面都有较高要求，其加工精度将直接影响状和位置精度等方面都有较高要求，其加工精度将直接影响箱体的装配精度及使用性能。箱体的装配精度及使用性能。二、箱体类零件的技术要求二、箱体类零件的技术要求1）支承孔的精度）支承孔的精度支承孔孔径的尺寸误

4、差和几何形状误差会造成轴承与孔的配合不良。配合过松，会使轴回转轴线变得不稳定，降低支承刚度，产生振动和噪音；孔径过小，会使轴承配合过紧，轴承将无法正常安装。若加工后的孔不圆，轴承外圈变形将引起轴的径向跳动。因此，箱体上轴承孔应有较高的尺寸精度和形状精度，以及较小的表面粗糙度值，尺寸公差等级为IT8IT7。其余孔的几何形状精度未作规定，一般控制在尺寸公差范围内。2）孔与孔之间的位置精度）孔与孔之间的位置精度同一轴上各孔的同轴度误差和孔端面对轴垂直度误差会使轴和轴承装配到箱体内出现歪斜，不仅给轴的装配带来困难，还会使轴承加剧磨损，温度升高，影响机器的正常运转。一般同一轴上各孔的同轴度约为小孔公差之

5、半。箱体上有齿轮啮合关系的相邻孔之间，应有一定的孔距尺寸精度及平行度的要求，否则会使齿轮的啮合精度降低，工作时产生噪声和振动，并降低齿轮的使用寿命。3）孔和平面的位置精度）孔和平面的位置精度箱体上支承孔对装配基面应有一定的尺寸精度和平行度要求，对端面应有一定的垂直度要求。4）表面粗糙度）表面粗糙度重要孔和主要平面的粗糙度会影响接合面的配合性质或接触刚度，一般轴承孔一般轴承孔Ra值值为为0.8m，其它孔，其它孔Ra值为值为3.2m1.6m，孔的内端面，孔的内端面Ra值为值为3.2m，装配基准面，装配基准面和定位基准面和定位基准面Ra值为值为3.2m0.8m，其它平面的，其它平面的Ra值为值为12

6、.5m3.2m。三、箱体类零件的材料、毛坯与热处理三、箱体类零件的材料、毛坯与热处理1）箱体材料）箱体材料箱体对零件起支承、封闭作用，应选用易于成形的材料制造。常用的材料有普通灰铸常用的材料有普通灰铸铁（铁（HT150HT400，最常用的材料是，最常用的材料是HT200）、合金铸铁、耐磨铸铁，承载较大时）、合金铸铁、耐磨铸铁，承载较大时可采用球墨铸铁或铸钢作为毛坯。可采用球墨铸铁或铸钢作为毛坯。为了减轻质量，可采用铝镁合金或其它铝合金制做箱体毛坯，如航空发动机箱体等。2）毛坯）毛坯铸件毛坯的精度和加工余量是根据生产批量而定的。对于小批量生产，一般采用木模手工造型，这种毛坯的精度低，加工余量大，

7、其平面余量一般为713mm，孔在半径上的余量为814mm。在大批大量生产时，通常采用金属模机器造型，此时毛坯的精度较高，加工余量可适当减低，则平面余量为510mm，孔的余量为712mm。为了减少加工余量，对于单件小批生产直径大于50mm的孔和成批生产大于30mm的孔，一般都要在毛坯上铸出孔。另外，在毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生，应使箱体零件的壁厚尽量均匀，以减少毛坯制造时产生的残余应力。单件生产时可采用钢板焊接结构作为毛坯。3）热处理应用）热处理应用由于箱体的结构复杂，在铸造时会产生较大的残余应力，人工时效的工艺是把工件加热到500C550C，保温4h6h，冷却速度小于或等于30C/h，

8、出炉温度小于或等于200C。普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排一次人工时效处理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排一次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。有些精度要求不高的箱体零件毛坯，有时不安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。四、箱体类零件划线装夹四、箱体类零件划线装夹主轴箱体，划线步骤为首先将箱体用千斤顶安放在平台上，调主轴箱体，划线步骤为首先将箱体用千斤顶安放在平台上，调整千斤顶，使主轴孔整千斤顶，使主轴孔I-I和和A面与台面基本平

9、行，面与台面基本平行，D面与台面基本面与台面基本垂直，根据毛坯的主轴孔划出主轴孔的水平线垂直，根据毛坯的主轴孔划出主轴孔的水平线I-I，在，在4个面上均个面上均要划出，作为第要划出，作为第1校正线。校正线。划此线时，应根据图样要划此线时，应根据图样要求，检查所有加工部位在求，检查所有加工部位在水平方向是否均有加工余水平方向是否均有加工余量，若有的加工部位无加量，若有的加工部位无加工余量，则需要重新调整工余量，则需要重新调整I-I线的位置，直到所有的线的位置，直到所有的加工部位均有加工余量，加工部位均有加工余量，才将才将I-I线最终确定下来。线最终确定下来。I-I线确定之后，即画出线确定之后，即

10、画出A面和面和C面的加工线。然后将箱体翻转面的加工线。然后将箱体翻转90，D面一端置于面一端置于3个千斤顶上，调整千斤顶，使个千斤顶上，调整千斤顶，使I-I线与台面垂线与台面垂直，根据毛坯的主轴孔并考虑各加工部位在垂直方向的加工余直，根据毛坯的主轴孔并考虑各加工部位在垂直方向的加工余量，按照上述同样的方法划出主轴孔的垂直轴线量，按照上述同样的方法划出主轴孔的垂直轴线II-II作为第作为第2校校正线，也在正线，也在4个面上均画出。个面上均画出。五、箱体类零件的加工方法五、箱体类零件的加工方法箱体零件主要是一些平面和孔的加工，其加工方法和工艺路箱体零件主要是一些平面和孔的加工，其加工方法和工艺路线

11、常采用，平面加工可用粗刨线常采用，平面加工可用粗刨精刨；粗刨精刨；粗刨半精刨半精刨磨削；磨削；粗铣粗铣精铣或粗铣精铣或粗铣磨削（可分粗磨和精磨）等方案。其中磨削（可分粗磨和精磨）等方案。其中刨削生产率低，铣削生产率比刨削高。当生产批量较大时，刨削生产率低，铣削生产率比刨削高。当生产批量较大时，可采用组合铣和组合磨的方法来对箱体零件各平面进行多刃、可采用组合铣和组合磨的方法来对箱体零件各平面进行多刃、多面同时铣削或磨削。箱体零件的轴孔加工可用粗镗（扩）多面同时铣削或磨削。箱体零件的轴孔加工可用粗镗（扩）精镗（铰）或粗镗（钻、扩）精镗（铰）或粗镗（钻、扩）半精镗（粗铰）半精镗（粗铰）精镗精镗（精铰

12、）方案。（精铰）方案。对于精度在对于精度在IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值小于值小于0.8m的高精度轴孔则的高精度轴孔则还需进行精细镗或珩磨、研磨等光整加工。对于箱体零件上还需进行精细镗或珩磨、研磨等光整加工。对于箱体零件上的孔系加工，当生产批量较大时，可在组合机床上采用多轴、的孔系加工，当生产批量较大时，可在组合机床上采用多轴、多面、多工位和复合刀具等方法来提高生产率。多面、多工位和复合刀具等方法来提高生产率。箱体加工的主要工艺问题就是保证孔的各项精度，可采用找箱体加工的主要工艺问题就是保证孔的各项精度，可采用找正安装及专用夹具安装，典型工艺路线为：备坯正安装及专用夹具安装，典型工艺路线

13、为：备坯时效处理时效处理平面粗加工平面粗加工主要孔粗加工主要孔粗加工时效时效平面精加工平面精加工主要孔主要孔精加工精加工次要孔加工次要孔加工去毛刺去毛刺清洗清洗检验。检验。六、减速箱箱体加工工艺六、减速箱箱体加工工艺单级圆柱齿轮减速器箱体零件图，是安装轴、轴承和盖的基单级圆柱齿轮减速器箱体零件图，是安装轴、轴承和盖的基础零件。础零件。1工艺分析工艺分析箱体，内腔无箱体，内腔无筋肋，呈中空筋肋，呈中空腔形结构腔形结构,经经铸造而成。铸造而成。箱体的技术要箱体的技术要求较高，两个求较高，两个轴承孔轴承孔47H8，62H8的轴的轴线平行度为线平行度为0.05mm，粗，粗糙度为糙度为Ra1.6m。加。

14、加工时应遵循基工时应遵循基准（面）先行，准（面）先行，先粗后精的原先粗后精的原则。则。2工艺过程工艺过程加工工艺路线，首先以最大平加工工艺路线，首先以最大平面面A为粗基准固定夹紧，铣出底为粗基准固定夹紧，铣出底座平面座平面B，铣出六个安放螺栓的，铣出六个安放螺栓的平面平面F，钻四个底座定位螺栓孔；，钻四个底座定位螺栓孔；再以已加工好的再以已加工好的B平面为精基准平面为精基准定位，铣出四个安放螺栓的平定位，铣出四个安放螺栓的平面面E，铣出结合平面，铣出结合平面A。减速箱箱体的加工工艺过程减速箱箱体的加工工艺过程 依据依据II-II线线画出画出D面加面加工线。再工线。再将箱体翻将箱体翻转转90，将，将E面一端置面一端置于于3个千斤个千斤顶上，使顶上，使I-I线与台面线与台面垂直，根垂直，根据凸台高据凸台高度尺寸，度尺寸，先画出先画出F面，面，然后再画然后再画出出E面加工面加工线。线。