支架箱體零件的加工.ppt

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1、第六章 支架箱體零件的加工,第一節(jié) 概 述 一、支架,箱體零件的功用及結(jié)構(gòu)特點 支架,箱體零件是機器重要的基礎(chǔ)件.它將軸、套、傳動輪等許多零件連接組合成一體,并確定它們之間的相互位置及相對運動關(guān)系。 支架有單支架和雙支架,結(jié)構(gòu)一般比較簡單,主要由支承孔和安裝基面組成。 箱體的結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜,可分剖分式,整體式兩種。上面有許多有較高精度的支承孔、孔系和平面,還有精度較低的緊固孔、油孔、油(水)槽等。箱體不僅加工表面多,而且加工難度較大.如圖6-1（a）、（b）、（c）所示：,第六章 支架箱體零件的加工,二、支架,箱體零件的主要技術(shù)要求,(一) 支承孔的尺寸精度及幾何形狀精度 1、支承孔的尺寸

2、精度 支承孔是支架箱體零件的重要表面,一般用來安裝軸承,為保證具有良好的配合,支承孔的尺寸精度對一般減速箱為IT9-IT7,對機床主軸箱的支承孔其尺寸精度為IT7IT5。 2、支承孔的幾何形狀精度 有圓度,圓柱度的要求,幾何形狀允差一般為尺寸公差的1/21/3。 (二) 支承孔之間的位置精度及距離尺寸精度 1、孔間同軸度,安裝軸部件的兩端同軸孔,要有同軸度的要求,以保證軸部件的運轉(zhuǎn)靈活,同軸度一般規(guī)定在9-4級。,2、各孔軸線間平行度 對有齒輪嚙合關(guān)系的平行孔系,各孔軸線間平行度是保證各傳動齒輪正常嚙合的條件,一般平行度為8-5級,機床主軸箱為6-5級,通用減速箱為8-7級。 3、各孔軸線間垂

3、直度 垂直孔應(yīng)有垂直度的要求,一般為8-6級。 4、孔中心距尺寸精度 對平行孔系間,孔間距離應(yīng)有孔距精度要求,這項精度值在齒輪設(shè)計時確定。,(三) 平面的形狀精度和平面間的位置精度,1、平面的形狀精度:對于安裝,定位基面及結(jié)合面,為保證面與面間良好的貼合,以提高接觸剛度,防止泄漏等。根據(jù)使用條件應(yīng)在85級間選定平面的形狀精度。 2、平面間的位置精度:平面間的平行度,垂直度,應(yīng)按加工和裝配時作為基準面的需要確定。 (四) 平面與孔之間的位置精度 為保證裝配精度,平面與孔之間應(yīng)有平行度,垂直度兩項位置精度要求,平行度一般為7-4級,垂直度可選8級。,(五) 表面粗糙度 對支承孔,定位,裝配基面,結(jié)

4、合面等主要表面,粗糙度值,一般為Ra3.20.4m。 (六):其它要求 對鑄件應(yīng)有消除內(nèi)應(yīng)力,防銹,涂漆,做水壓試驗等方面的要求。,第二節(jié) 保證箱體零件孔系精度的方法 一、保證平行孔系孔距精度度的方法 (一)找正法 1、劃線找正 如圖6-4所示:根據(jù)圖紙要求,進行劃線, 然后依據(jù)所劃的線進行加工，由于存在劃線,找線誤差,獲得的孔距精度不高，一般為0.5mm。,圖6-4,生產(chǎn)率也較低.但可結(jié)合試切法提高孔距精度.由于仍存在測量找正誤差,對工人技術(shù)水平要求較高,操作困難,生產(chǎn)率仍較低,多用于孔距精度要求不高,生產(chǎn)批量較小的箱體零件平行孔系的加工。 2、心軸塊規(guī)找正 如圖6-5所示:在鏜出的第一孔內(nèi)

5、 穿入心軸,然后按設(shè)計孔距 由塊規(guī),厚薄規(guī)找正第二孔的 位置,此法孔距精度可達0.03 但效率低,多用于單件小批生產(chǎn)。,圖6-5,3、定位套找正法 如圖6-6所示:將定心套筒用螺釘壓板裝在所需鏜孔的位置上,利用精密測量工具,精心調(diào)整定心套筒軸心線間距離,使孔距精度 達到要求.然后用安裝在 鏜桿上的千分表找正套 筒外圓,找正后卸下套筒 進行鏜孔。 這種方法能達到的孔距精度為 0.02mm，但效率低,操作困難, 因此,常用于孔距精度要求高,要求用坐標鏜床,而又無坐標鏜床的場合。,圖6-6,4、樣板法找正,如圖6-7所示:將厚度為10-20mm的鋼板制成找正樣板,在其面上加工出與工件孔數(shù)相等,孔位一

6、至的孔系,孔距公差為0.01- 0.03mm,孔徑稍大,有較高的形狀精度,較低的表面粗糙度,對尺寸精度要求不高。 加工時,用百分表找正器, 找正各孔的位置,然后逐 一加工，此法達到的孔距 精度為0.05mm,適用于 加工大型工件采用鏜模 不經(jīng)濟的場合。,圖6-7,(二) 坐標法,1、單件小批生產(chǎn) 在普通鏜床上,用測量工具及儀器,確定孔的坐標尺寸以獲得并保證孔距尺寸，可達到的孔距精度范圍為0.3-0.01mm。 2、大批大量生產(chǎn) 使用坐標鏜床,它具有精 密的測量系統(tǒng),其直線定 位精度可達0.002-0.005 mm.回轉(zhuǎn)定位精度可達 0.2-10。如圖6-8所示:,圖6-8,(三) 鏜模法,大批

7、大量生產(chǎn),采用專用夾具即鏜模加工箱體,孔距精度由鏜模本身的精度保證,如圖6-9所示 此法孔距精度可達0.05mm。 二、保證同軸孔同軸度的方法 (一)大批大量生產(chǎn) 采用鏜?；蚪M合 機床加工，同軸度 可達:0.02-0.03mm， 如圖6-10所示。,圖6-9,圖6-10,(二) 單件小批生產(chǎn),1、前孔導(dǎo)向 如圖6-11 所示:在已鏜出的前孔,用導(dǎo)向套導(dǎo)向,來保證同軸孔的同軸度。 2、鏜床后立柱支承套導(dǎo)向 3、調(diào)頭鏜 三、保證垂直孔垂直度的方法 (一) 大批大量生產(chǎn) 采用組合機床,鏜模來保證垂直孔的垂直度。 垂直孔的結(jié)構(gòu)如圖6-12所示。,圖6-11,圖6-12,(二) 單件小批生產(chǎn),1、心軸百

8、分表找正 在鏜好的孔內(nèi)裝上配合很緊的心軸，用百分表找正至兩端指針一致，然后在使鏜床工作臺回轉(zhuǎn)90，在用百分表找正，重復(fù)以上找正過程，這將說明工作臺準確回轉(zhuǎn)了90。便可鏜相垂直的孔。如圖6-13所示： 2、回轉(zhuǎn)限位鏜 在鏜床回轉(zhuǎn)臺上增設(shè)準確地回轉(zhuǎn)限位裝置，即可實現(xiàn)工作臺準確回轉(zhuǎn)90。再鏜相垂直的孔。 3、采用精密的對準裝置 如:多齒分度裝置,光學(xué)瞄準器.以實現(xiàn)工作臺準確回轉(zhuǎn)90。,圖6-13,二、整體式箱體的工藝過程 (一) 整體式箱體的主要技術(shù)要求 如圖6-15所示,為車床床頭箱的零件圖。 1、主軸孔的尺寸精度為IT6,形狀公差,圓度允差0.05,其它支承孔的尺寸精度為IT7； 2、主軸孔,其

9、它支承孔軸線對頂面A,底面C有跳動,平行度,位置公差的要求； 3、主軸孔的Ra0.8,其它支承孔Ra6.3-1.6m、 4、安裝基面即導(dǎo)軌面B-C面,Ra0.8m.頂面A, Ra3.2 m,其它面Ra6.3-3.2 m,,圖6-15,5、頂面A的平面度允差0.05mm, 6、毛坯材料:灰口鑄鐵； 7、毛坯鑄造后退火處理。,圖6-15,(二) 箱體零件工藝過程特點,1、定位基準的選擇 1) 粗基準的選擇 單件小批生產(chǎn):一般采用劃線裝夾加工,各加工表面的加工線均是以主軸孔為粗基準進行劃線的。 大批大量生產(chǎn)毛坯的精度高,可直接以主軸孔為粗基準在夾具上安裝進行加工的。 2) 精基準的選擇 單件小批生產(chǎn)

10、以裝配基面B-C為精基準.這符合基準重合原則,并且定位穩(wěn)定可靠,便于加工,測量和觀察.不足之處是加工箱體內(nèi)部各表面,有時需加導(dǎo)向支承,并通過頂部吊架安裝,每加工一件需拆裝一次,生產(chǎn)率較低,多用于單件小批生產(chǎn)。,大批大量生產(chǎn)則以頂面A及兩個工藝孔作為精基準 這種定位方式,加工時箱體口朝下,中間導(dǎo)向支承架可緊固在夾具體上,提高了夾具剛度；有利于保證各支承孔的位置精度,工件裝卸方便,減少了輔助時間,提高了生產(chǎn)率.不足之處是定位基準與設(shè)計基準,裝配基準不重合,增加了定位誤差,需進行尺寸鏈換算。 同時也不便于加工過程中的觀察,測量和調(diào)刀,因此須采用定尺寸刀具加工。 2、加工順序的按排 先面后孔,先基準后

11、其它,主次分開,劃分加工階段.為減少運輸安裝的困難,保證加工精度,提高生產(chǎn)率多采用工序集中的原則按排加工順序。,(三) 箱體零件工藝過程舉例,單件小批生產(chǎn) 序號 工 序 內(nèi) 容 定位基準 01 鑄造 02 時效 03 涂底漆 04 劃線 05 粗,精加工頂面A 按線找正 06 粗,精加工B-C面及側(cè)面D 頂面A 07 粗,精加工兩端面E,F B-C面 08 粗,半精加工各縱向孔 B-C面,09 精加工各縱向孔 B-C面,10 粗,精加工橫向孔 B-C面 11 加工螺紋孔及各

12、次要孔 12 清洗,去毛刺 13 終檢 大批大量生產(chǎn) 序號 工 序 內(nèi) 容 定位基準 01 鑄造 02 時效 03 涂底漆 04 銑頂面A I-II孔 05 鉆-擴-鉸 2-8H7工藝孔 頂面A 及一側(cè)面,06 銑兩端面E,F及前面D 頂面A及工藝孔,07 銑導(dǎo)軌面B,C 頂面A及工藝孔 08 磨頂面A 導(dǎo)軌面B,C 09 粗鏜各縱向孔 頂面A及工藝孔 10 精鏜各縱向孔 頂面A及工藝孔 11 精鏜主軸孔 頂面A及工藝孔 12 加工橫向孔及各面上的次

13、要孔 13 磨導(dǎo)軌面B,C 及前面D 頂面A及工藝孔 14 將2-8H7工藝孔及4- 7.8 孔均擴鉆至8.5,攻6-M10 15 清洗,去毛刺,倒角 16 終檢,第五節(jié) 平面的加工 一:端平面的車削 在車床上,可以利用各種夾具裝夾各種工件,以車削其端面,端臺階面.加工精度IT8,Ra12.51.6m.平面度0.0050.008mm/100mm。 二:平面的刨削 (一):平面的刨削概述 刨削是平面加工的主要方法之一.刨削類機床有 牛頭刨床,龍門刨床.刨削又可分為粗刨和精刨;精刨所能達到的精度為IT9IT7, Ra3.21.6 m,直線度為0.040.12 mm/m.采用寬刀細

14、刨可進一步提高精度和降低表面粗糙度.,(二):平面刨削方法,如圖6-16所示： (三):平面刨削的工藝特點 1:生產(chǎn)率低，因為刨削采用中低速切削，且有空回程，所以刨削的生產(chǎn)率低； 2:加工成本低，刨削使用通用機床，刨刀結(jié)構(gòu)簡單、刃磨、安裝和調(diào)整方便，使用費用低，因此， 加工成本低； 3:由于刨削生產(chǎn)率低和加工成本低因此多用于單件小批生產(chǎn)或修配作業(yè). 三:平面銑削 (一):概述 平面銑削也平面常用的加工方法之一.銑削類機床有普通銑床,龍門銑床和組合銑床等.,圖6-16,銑床的附件和刀具種類較多,因而銑削方法較多,應(yīng)用也較為廣泛靈活.,平面銑削又可分為粗銑和精銑,精銑后所能達到的尺寸公差等級為IT

15、9IT7, Ra3.21.6m,直線度0.080.12mm/m. (二):平面的銑削方法 1:鑲齒端銑 刀銑大平面銑削速度100--150mm/min.如圖6-17所示：,圖6-17,2:圓柱銑刀銑中小型平面,圓柱銑刀為整體高速鋼 制造,銑削速度不高 為:30--40 mm/min.生產(chǎn)率 較低.如圖6-18所示： 3:其它銑刀的銑削方法.如 圖6-19所示：,圖6-18,圖6-19,(三):工件在銑床 上的裝夾方法如圖6-20所示：,圖6-19,圖6-20,(四):平面的銑削方式,對稱銑 逆銑 端銑 周銑 不對稱銑 順銑 1:端銑 與周銑 1):

16、概念: 周銑:用銑刀圓周面上的刀齒進行銑削的方式. 端銑:用銑刀端面上的刀齒進行銑削的方式. 2):端銑 與周銑的比較 (1):端銑 比周銑表面粗糙度低. 端銑時,同時參加銑削的刀齒多,銑削過程平穩(wěn). (2):周銑,每次只有12個刀齒參加切削,切削厚度,,及切削力變化較大,銑削過程中的振動也較大,銑削過程不平穩(wěn).,周銑為刀齒的間斷切削,加工表面實際上是由許多波浪式的小圓弧組成的.如圖6-21所示：,圖6-21,(3):端銑的生產(chǎn)率高于銑周,端銑的刀桿剛性好,刀齒為鑲硬質(zhì)合金,可用較大的銑削用量,銑削速度高達100--150m/min,因此端銑的生產(chǎn)率高. 銑周刀具為高速鋼制造,銑削速度僅

17、為30--40 m/min. 2:逆銑與順銑 1:概念:逆銑:銑刀和工件接觸處的旋向與工件進給方向相反的為逆銑. 順銑:銑刀和工件接觸處的旋向與工件進給方向相同的為順銑.,逆銑與順銑示意圖如圖6-22所示：,2):逆銑與順銑 的比較. (1)逆銑 刀齒切入工件 前有一小段滑移 距離,從而增加 了刀具的磨損,增加了工件表面層的硬化程度,并加大了表面粗糙度. 銑刀作用在工件上的垂直分力向上,不利于工件的夾緊. 水平分力方向與進給運動方向相反,工作臺的運動平穩(wěn)性較好.,圖6-22,(2):順銑,刀齒切入工件前沒有一小段滑移 距離. 銑刀作用在工件上的垂直分力向下,有利于工件的夾緊. 水平分力

18、方向與進給運動方向相同,工作臺的運動平穩(wěn)性不好. 3:對稱銑與不對稱銑 對稱銑:工件相對銑刀的回轉(zhuǎn)中心處于對稱位置.不對稱銑:工件偏于銑刀的回轉(zhuǎn)中心一側(cè)的為不對稱銑. 不對稱銑 又可分為不對稱逆銑和不對稱順銑.,(四):平面銑削的工藝特點,1:銑削屬于多刀齒的不連續(xù)切削,每個刀齒的切削厚度,切削力時刻變化.容易引起振動,影響加工質(zhì)量的進一步提高. 2:銑削加工范圍廣,適應(yīng)性強.可以加工支架,箱體,機座及板塊狀零件上的大平面,凸臺面,內(nèi)凹面,臺階面,V型槽,T型槽,燕尾槽;還可以加工軸,盤,套類零件上的小平面,小溝槽及有分度要求的平面. 3:生產(chǎn)準備工作時間長.因更換銑削內(nèi)容,往往需更換銑刀及安

19、裝調(diào)整附件,使輔助時間加長. 4:廣泛用于各種生產(chǎn)批量.,(五):平面銑削與刨削的比較,1:加工質(zhì)量 平面銑削與刨削的加工質(zhì)量大致相當.加工大平面時刨削運動可不停的進行,刀痕均勻.而銑削,當加工的平面大于銑刀直徑或?qū)挾葧r,需多次走刀,有明顯的接刀痕. 2:加工范圍 銑削比刨削加工范圍廣泛的多.許多加工是刨削無法完成的.如:內(nèi)凹面,封閉型溝槽,有分度要求的表面等. 3:生產(chǎn)率 一般來說銑削的生產(chǎn)率高于刨削.銑削為多刀齒的高速切削;而刨削則為單刃低速切削.,但有時則不同.如加工導(dǎo)軌面,刨削則由于表面變窄而減少走刀次數(shù),而銑削并沒有因表面變窄而減少走刀長度.,4:加工成本 銑削高于刨削.因刨床及刨刀

20、較簡單,安裝調(diào)整簡單省時. 5:實際應(yīng)用 銑削廣泛用于各種生產(chǎn)批量;而刨削多用于單件小批生產(chǎn)或修配作業(yè). 四:平面插削 插削在插床上進行,插削可以看成立式的牛頭刨床刨削.由于插削的生產(chǎn)率比刨削還低,因此,主要用于在單件小批生產(chǎn)中插削孔內(nèi)鍵槽.,五:平面磨削,是平面的精加工方法.也可以代替銑削或刨削. (一):平面的普通磨削方法 1:周磨 1)用砂輪的圓周進行磨削的方式 .如圖6-23所示： 2):特點 (1):砂輪與工件的接觸面積小,磨削力小,磨削熱少,冷卻散熱排屑條件好.砂輪的磨損均勻. （2）：磨削精度高.IT6IT5,Ra0.80.2m,直線度0.010.03mm/m,兩平面間平行度0.

21、010.03mm. （3）：用于在各種生產(chǎn)批量中磨削精度較高零件上的平面,特別適用于磨削兩平面均具有較高平行度,圖6-23,要求的平面,小型平面可磨削多個以提高生產(chǎn)效率.,2:端磨 1):以砂輪的端面進行磨削的方式. 如圖6-24所示： 2):特點 （1）：砂輪軸的剛性好,可用較大的磨削用量,生產(chǎn)率高. （2）：砂輪與工件的接觸面積大,磨削力,磨削熱多,冷卻散熱,排屑條件差,工件易產(chǎn)生熱變形及燒傷現(xiàn)象. （3）：砂輪各點的圓周線速度不相同,砂輪磨損不均勻,因此,端磨精度低,表面粗糙.,圖6-24,在大批大量生產(chǎn)中,對支架,箱體,機座及板塊狀零件上的平面以粗磨代替銑削和刨削.,(二):緩進深切磨

22、削 為一種高效率磨削.磨削深度達10mm以上,工作臺進給速度低于20--300mm/min.使用專門的磨床和高壓強制冷卻及必要的安全防護.磨削效率比普通磨削高35倍,Ra0.80.4m.如圖6-25所示： (三):工件在磨床上的安裝方式 電磁吸盤 真空吸盤 六:平面拉削 用平面拉刀在拉床上加工平面的一種高效率加工方法,圖6-25,加工精度IT8IT7,Ra0.80.4m,用于大批大量生產(chǎn).,七:平面刮削 1:概述，刮削是手工操作的一中 光整加工方法,在精銑(刨) 的基礎(chǔ)上進行.如圖6-26所示： 刮削后:直線度0.01mm/m, 甚至達0.0050.0025mm/m. Ra0.80.4m.在某

23、些情況下,還可以修正表面間的平行度和垂直度. 2:平面刮削方法 刮削時,在工件表面上涂上紅丹油,用標準平尺(臺)貼緊推磨,然后用刮刀將顯出的高(亮)點,逐,圖6-26,一刮去,重復(fù)多次,即使工件加工表面與標準平尺推磨面接觸點增多,并分布均勻,從而獲得較高的,表面形狀精度和較低的表面粗糙度. 平面刮削又可分為粗刮,細刮和精刮. 1）：粗刮:除去鐵繡,加工痕跡,以免在推磨時,損傷標準平(臺)尺,每2525mm面積上顯示45個高點.,2）：細刮:刮去粗刮的高點.每2525mm面積上顯示1215個高點. 3）：精刮:要求每2525mm面積上顯示2025個高點. 刮削余量一般為0.10.4mm. 3:平

24、面刮削的工藝特點:刮削精度高,方法簡單, 不需要復(fù)雜的設(shè)備和工具,常用來加工各種設(shè)備的導(dǎo)軌面及檢驗平臺.,刮削勞動強度大,技術(shù)水平要求高,生產(chǎn)率低,故多用于單件小批生產(chǎn)或修理車間.,刮削的表面質(zhì)量好,表面實際上由許多微小的凸點組成,凹部可以儲存潤滑油,使滑動配合的表面具有良好的潤滑條件. 刮削還常用于修飾加工,刮出各種樣式的花紋,以增加機械設(shè)備的美觀. 八:平面研磨 研磨也是平面的光整加工方法.一般在磨削之后進行. 研磨方法如圖所示:如圖6-27所示：,圖6-27,研磨后兩平面間的尺寸公差等級可達IT5IT3,表面粗糙度Ra0.10.008m,直線度可達0.005mm/m.,平面研磨主要用來加

25、工小型精密平板,平尺,塊規(guī)及其它精密零件的平面. 單件小批生產(chǎn)采用手工研磨;大批大量生產(chǎn)采用機械研磨. 九:平面加工方案 1:粗車精車 直線度0.050.08 mm/m, Ra3.21.6 m. 2:粗刨精刨 直線度0.040.12 mm/m,IT9IT7, Ra3.21.6 m. 3:粗銑精銑直線度0.080.12 mm/m,IT9IT7, Ra3.21.6 m.,車刨銑 加工主要用于不淬火鋼,鑄鐵及有色金屬工件的加工.,4:粗銑(刨)精銑(刨)磨削. 直線度0.010.03mm/m,尺寸公差等級IT6IT5,表面粗糙度Ra0.80.2m. 5:粗銑(刨)精銑(刨)磨削.研磨. 直線度0.005 mm/m,尺寸公差等級IT5IT3,表面粗糙度Ra0.10.008m. 用于淬火鋼,不淬火鋼,鑄鐵材料的中小型高精度零件的平面的加工. 6:粗刨精刨寬刀細刨. 直線度0.02 mm/m,表面粗糙度Ra1.60.8m. 7:粗銑(刨)精銑(刨)刮研.直線度0.01 mm/m,表面粗糙度Ra0.80.4m.主要用于高精度平面及導(dǎo)軌面的加工.,,,,,