自动控制网—学习自动控制技术电气自动化技术从这里开始!

箱体加工工艺过程及其分析

时间:2015-02-07 15:38来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
1.箱体零件机械加工工艺过程:箱体零件的结构复杂,加工部位多,依其批量大小和各厂的实际条件,其加工方法是不同的。表1为某车床主轴箱(图1)小批生产的机械加工工艺过程,表1为某车床主轴箱(图1)的大批生产工艺过程。 2.箱体类零件机械加工工艺过程分
   1.箱体零件机械加工工艺过程:箱体零件的结构复杂,加工部位多,依其批量大小和各厂的实际条件,其加工方法是不同的。表1为某车床主轴箱(图1)小批生产的机械加工工艺过程,表1为某车床主轴箱(图1)的大批生产工艺过程。

    2.箱体类零件机械加工工艺过程分析:从上面二表所列的箱体加工工艺过程可以看出,不同批量箱体加工的工艺过程,既有其共性,也有其特性。

本文来自www.eadianqi.com

    (1)拟定箱体工艺过程的共同性原则:

本文来自www.eadianqi.com

    1)加工顺序为先面后孔。以加工好的平面定位,再来加工孔。因为箱体的孔比平面加工困难得多,先以孔为粗基准加工平面,再以平面为精基准加工孔。这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准,同时可使孔的加工余量较为均匀;并且,由于箱体上的孔大都分布在箱体的平面上,先加工平面,切除了铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷。对孔的加工较为有利;钻孔时,可减少钻头引偏;扩孔或铰孔时,可防止刀具崩刃;对刀调整也比较方便。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    表1 某主轴箱小批生产工艺过程

本文来自www.eadianqi.com

序号 本文来自www.eadianqi.com

工  序  内  容 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

定位基准 本文来自www.eadianqi.com

1

本文来自www.eadianqi.com

铸造 本文来自www.eadianqi.com

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

2 本文来自www.eadianqi.com

时效 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

 

本文来自www.eadianqi.com

3

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

涂底漆

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

4 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

划线:主轴留有加工余量且尽量均匀。划C、A、E、D面加工线 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

  本文来自www.eadianqi.com

5

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

粗、精加工顶面A 本文来自www.eadianqi.com

  自动控制网www.eadianqi.com版权所有

6 本文来自www.eadianqi.com

粗、精加工及B、C面及侧面D 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

顶面A并校正主轴孔

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

序号 本文来自www.eadianqi.com

工  序  内  容

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

定位基准 本文来自www.eadianqi.com

7 本文来自www.eadianqi.com

粗、精加工两端面E、F

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

B、C面 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

8

本文来自www.eadianqi.com

粗、半精加工各纵向孔

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

B、C面 本文来自www.eadianqi.com

9

本文来自www.eadianqi.com

精加工各纵向孔

本文来自www.eadianqi.com

B、C面

本文来自www.eadianqi.com

10 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

粗、精加工横向孔 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

B、C面

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

11 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

加工螺纹孔及各次要孔 本文来自www.eadianqi.com

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

12 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

清洗、去毛刺

本文来自www.eadianqi.com

  本文来自www.eadianqi.com

13 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

检验

本文来自www.eadianqi.com

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

表2 某主轴箱大批生产工艺过程

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

序号 本文来自www.eadianqi.com

工  序  内  容

本文来自www.eadianqi.com

定位基准 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

1

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

铸造

本文来自www.eadianqi.com

  本文来自www.eadianqi.com

2 本文来自www.eadianqi.com

时效

本文来自www.eadianqi.com

 

本文来自www.eadianqi.com

3

本文来自www.eadianqi.com

涂底漆 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

 

本文来自www.eadianqi.com

4

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

铣顶面

本文来自www.eadianqi.com

孔Ⅰ与Ⅱ

本文来自www.eadianqi.com

5

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

钻、扩、铰2×φ8H7工艺孔(将6×M10先钻点Ф7.8,铰2×φ8H7) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

顶面A及外形 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

6 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

铣两端面E、F及前面D 本文来自www.eadianqi.com

顶面A及两工艺孔 本文来自www.eadianqi.com

7

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

铣导轨面B、C

本文来自www.eadianqi.com

顶面A及两工艺孔

本文来自www.eadianqi.com

8 本文来自www.eadianqi.com

磨顶面A

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

导轨面B、C

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

序号 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

工  序  内  容 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

定位基准 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

9

本文来自www.eadianqi.com

粗镗各纵向孔

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

顶面A及两工艺孔

本文来自www.eadianqi.com

10 本文来自www.eadianqi.com

精镗各纵向孔

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

顶面A及两工艺孔

本文来自www.eadianqi.com

11

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

精镗主轴孔Ⅰ 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

顶面A及两工艺孔 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

12

本文来自www.eadianqi.com

加工横向孔及各次要孔

本文来自www.eadianqi.com

  自动控制网www.eadianqi.com版权所有

13 本文来自www.eadianqi.com

磨导轨面B、C及前面D

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

顶面A及两工艺孔 本文来自www.eadianqi.com

14

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

将2×φ8H7及4×φ7.8均扩钻至φ8.5,攻6×M10

本文来自www.eadianqi.com

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

15

本文来自www.eadianqi.com

清洗,去毛刺 本文来自www.eadianqi.com

  自动控制网www.eadianqi.com版权所有

16 本文来自www.eadianqi.com

检验 本文来自www.eadianqi.com

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    2)加工阶段粗、精分开。因为箱体结构复杂,壁厚不均,刚性不好,而加工精度要求又高。箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两处阶段,这样可以避免粗加工产生的内应力和切削热等对加工精度的影响,也可以及时发现毛坯缺陷,避免更大的浪费。粗加工考虑的主要是效率,精加工考虑的主要是精度,这样可以根据不同的要求,合理选择机床。粗加工选择功率大而精度较差的机床,精加工选择精度高的机床。可使高精度机床的使用寿命延长,提高经济效益。 本文来自www.eadianqi.com

    单件小批生产的箱体或大型箱体的加工,如果从工序上也安排粗、精分开,则机床和夹具要增加,工件转运也费时费力,为此可将粗、精加工在一道工序内完成。但从工步上讲,粗、精加工还是要分开的,即在粗加工后将工件松开一点,然后再用较小的夹紧力夹紧工件。使工件因夹紧力而产生的弹性形变在精加工前得以恢复。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    3)安排合理的热处理工序。由于箱体结构复杂,壁厚不均,铸造应力较大,为了消除残余应力,减少加工后的变形,保持精度的稳定,铸造后要安排人工时效处理。对一些高精度的箱体或形状特别复杂的箱体,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。进一步提高箱体加工精度的稳定性。 本文来自www.eadianqi.com

    (2)不同批量箱体加工的工艺特点:

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    1)粗基准的选择。虽然箱体类零件一般都选择重要孔(如主轴孔)为粗基准,随着生产类型不同,实现以主轴孔为粗基准的工件装夹方式是不同的。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    ①中小批生产时,由于毛坯精度较低,一般采用划线装夹,其方法如下:首先将箱体用千斤顶安放在平台上(图1a),调整千斤顶,使主轴孔Ⅰ和A面与台面基本平行,D面与台面基本垂直,根据毛坯主轴孔划出主轴孔的水平轴线和A面、C面的加工线,并检查所有加工部件在水平方向上的加工余量。然后将箱体翻转90°,D面一端置于千斤顶上(图1b),调整千斤顶,使线与台面垂直,根据毛坯主轴孔并考虑各加工部位在垂直方向的加工余量,划出主轴孔的垂直轴线及D面加工线。再将箱体翻转90°(图1c),E面一端置于千斤顶上,调整千斤顶,使线、线与台面垂直,划出F面的加工线。加工箱体平面时,按线找正装夹工件。这样就体现了以主轴孔为粗基准。 本文来自www.eadianqi.com

    

本文来自www.eadianqi.com

    a)水平     b)侧面     c)划高度

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    图1主轴箱的划线 本文来自www.eadianqi.com

    ②大批量生产时,毛坯精度较高,可直接以主轴孔在夹具上定位,采用图2所示的夹具装夹。装夹时,先将工件放在支承1、3、5上,使箱体侧面靠紧支架4,箱体一端靠住挡销6,这就完成了预定位。此时将液压控制的两短轴7伸入主轴孔中,每个短轴上的三个活动支柱8分别顶住主轴孔内的毛坯面,将工件抬起,离开支承1、3、5。使主轴孔轴线与夹具的两短轴轴线重合,这时主轴孔即为定位基准。为了限制工件绕两短轴转动的自由度。在工件抬起后,调节两可调查支承10,通过样板校正,使箱体顶面基本成水平。再调节辅助支承2,使其与底面接触,以增加箱体的刚度。然后再将液压控制的两夹紧块11伸入箱体两端孔内压紧工件。即可进行加工。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

     自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    1、3、5-支承;2-辅助支撑;4-支架;6-挡销;7-短销;8-活动支柱;9-操纵手柄;10-可调支撑;11-夹紧块

本文来自www.eadianqi.com

    图2 以主轴孔为粗基准铣顶面的夹具 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    1)精基准的选择。也与生产批量的大小有关。 本文来自www.eadianqi.com

    ①单件小批量生产用装配基准作定位基准。图7-19某车床主轴箱单件小批加工孔系时,选择箱体底面导轨B、C面作为定位基准。B、C面既是主轴箱的装配基准,又是主轴孔的设计基准,并与箱体的两端面,侧面以及各纵向孔在相互位置上有直接联系,故选择B、C面作为定位基准,可以消除主轴孔加工时的基准不重合误差。此外,用B、C面定位稳定可靠,装夹误差少,加工各孔时,由于箱口朝上,更换导向套,安装调整刀具,观察,测量等都很方便。这种定位方式也有不足之处,加工箱体中间壁上孔时,为提高刀具系统的刚度,应设置刀杆的支承和导套。由于箱体底部是封闭的,中间支承只能用如图3所示的吊架从箱体顶面的开口处伸入箱体内,每加工一件需装卸一次,容易产生误差且使辅助时间增加,因此这种定位方式只适用于单件小批生产。

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    

本文来自www.eadianqi.com

    图3 吊架式镗模夹具

本文来自www.eadianqi.com

    ②批量大时采用顶面及两个销孔作定位基准。如图4所示。这种定位方式,加工时箱体口朝下,中间导向支承架可以紧固在夹具体上,提高了夹具刚度,有利于保证各支承孔加工的相互位置精度。同时工件装卸方便,减少辅助工时,提高了生产效率。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    这种定位方式也有不足之处。由于主轴箱顶面不是设计基位,生产基准不重合误差,使定位误差增加。为克服这一缺点,应进行尺寸的换算。另外,由于箱体口朝下,加工时不便观察、测量和调整刀具。所以,采用这种定位方式加工时,适宜选用定径刀具(如扩孔钻、铰刀等)。

本文来自www.eadianqi.com

    

本文来自www.eadianqi.com

    图4 用箱体顶面及两销定位的镗模

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    3)所用工艺装备依批量不同而异。单件小批生产一般都在通用机床上进行;除个别必须用专用夹具才能保证质量的工序(如孔系加工)外,一般不用专用夹具。而大批量箱体的加工则广泛采用组合机床,各主要孔则采用多工位组合机床、专用镗床、数控机床等。专用夹具用得也很多,这就大大提高了生产效率。

本文来自www.eadianqi.com

    3.加工分离式箱体的工艺特点:为了制造和装配的方便,一般减速箱常做成可分离式的,由底座和盖两部分组成。要求轴承支承孔的轴线在底座和盖的对合面上;底座的底面与对合面必须平行;对合面的表面粗糙度值小于1.6μm,两对合面的接合间隙不超过0.03mm。其他技术要求与一般箱体类同。

本文来自www.eadianqi.com

    图5为某分离式箱体简图,表7-6为某分离式箱体的箱盖与底座的工艺过程,表3为装合后的工艺过程。 本文来自www.eadianqi.com

    

本文来自www.eadianqi.com

    图5 某分离式箱体简图

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    从分离式箱体的工艺过程可以看出,分离式箱体的机械加工工艺过程与一般箱体加工相比,有以下特点:

本文来自www.eadianqi.com

    (1)加工顺序的确定:分离式箱体的整个加工过程分为两大阶段。第一阶段,先对箱盖和底座分别加工,主要完成平面及紧固孔的加工,为箱体装合作准备;第二阶段,是对装合后的轴承支承孔端面及轴承孔进行粗、精加工。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (2)定位基准的选择: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    1)粗基准的选择。为了保证不加工的凸缘二面主对合面的高度一致,箱盖以凸缘上表面A为刨对合面的粗基准;加工底座对合面则以凸缘下表面B为基准。

本文来自www.eadianqi.com

    表3 某分离式箱体的箱盖与底座的加工工艺过程 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

箱        盖

本文来自www.eadianqi.com

底        座

本文来自www.eadianqi.com

序号

本文来自www.eadianqi.com

工序内容

本文来自www.eadianqi.com

定位基准

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

序号

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

工序内容 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

定位基准

本文来自www.eadianqi.com

1

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

铸造

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

1 本文来自www.eadianqi.com

铸造 本文来自www.eadianqi.com

  自动控制网www.eadianqi.com版权所有

2 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

时效 本文来自www.eadianqi.com

 

本文来自www.eadianqi.com

2

本文来自www.eadianqi.com

时效 本文来自www.eadianqi.com

  自动控制网www.eadianqi.com版权所有

3

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

涂底漆 本文来自www.eadianqi.com

  本文来自www.eadianqi.com

3 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

涂底漆 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

 

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

4 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

粗刨对合面

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

凸缘上表面A 本文来自www.eadianqi.com

4

本文来自www.eadianqi.com

粗刨对合面

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

凸缘下表面B 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

5 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

刨顶面 本文来自www.eadianqi.com

对合面及一侧面 本文来自www.eadianqi.com

5 本文来自www.eadianqi.com

刨底面 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

对合面 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

6 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

钻孔、攻螺纹

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

对合面及外形

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

6 本文来自www.eadianqi.com

钻孔、攻螺纹

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

底面

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

7 本文来自www.eadianqi.com

磨对合面 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

顶面及一侧面

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

7 本文来自www.eadianqi.com

磨对合面 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

底面 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

8 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

检验 本文来自www.eadianqi.com

 

本文来自www.eadianqi.com

8

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

检验

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

  自动控制网www.eadianqi.com版权所有

本文已影响