第四章 典型零件加工工艺箱体
典型零件加工工艺(轴类、盘类、箱体类、齿轮类等)
生产类型：大批生产；材料牌号：45 号钢；毛坯种类：模锻件 表 6-1 大批生产 CA6140 车床主轴工艺过程 序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备 1 备料 2 锻造 模锻 立式精锻机 3 热处理 正火 4 锯头 5 铣端面钻中心孔 毛坯外圆 中心孔机床 6 粗车外圆 顶尖孔 多刀半自动车床 7
主轴外圆表面的加工，应该以顶尖孔作为统一的定位基准。但在主轴的 加工过程中，随着通孔的加工，作为定位基准面的中心孔消失，工艺上常 采用带有中心孔的锥堵塞到主轴两端孔中，如图 6-2 所示，让锥堵的顶尖 孔起附加定位基准的作用。
3．CA6140 车床主轴加工定位基准的选择 主轴加工中，为了保证各主要表面的相互位置精度，选择定位基准时， 应遵循基准重合、基准统一和互为基准等重要原则，并能在一次装夹中尽 可能加工出较多的表面。 由于主轴外圆表面的设计基准是主轴轴心线，根据基准重合的原则考虑 应选择主轴两端的顶尖孔作为精基准面。用顶尖孔定位，还能在一次装夹 中将许多外圆表面及其端面加工出来，有利于保证加工面间的位置精度。 所以主轴在粗车之前应先加工顶尖孔。 为了保证支承轴颈与主轴内锥面的同轴度要求，宜按互为基准的原则选 择基准面。如车小端 1∶20 锥孔和大端莫氏 6 号内锥孔时，以与前支承轴 颈相邻而它们又是用同一基准加工出来的外圆柱面为定位基准面（因支承 轴颈系外锥面不便装夹）；在精车各外圆（包括两个支承轴颈）时，以前、 后锥孔内所配锥堵的顶尖孔为定位基面；在粗磨莫氏 6 号内锥孔时，又以 两圆柱面为定位基准面；粗、精磨两个支承轴颈的 1∶12 锥面时，再次用 锥堵顶尖孔定位；最后精磨莫氏 6 号锥孔时，直接以精磨后的前支承轴颈 和另一圆柱面定位。定位基准每转换一次，都使主轴的加工精度提高一步。
2．主轴加工的要点与措施 主轴加工的主要问题是如何保证主轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度 和表面粗糙度，主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度以及它们对 支承轴颈的位置精度。 主轴支承轴颈的尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度要求，可以采用精 密磨削方法保证。磨削前应提高精基准的精度。 保证主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度同样应采用精密磨削 的方法。为了保证外锥面相对支承轴颈的位置精度，以及支承轴颈之间的 位置精度，通常采用组合磨削法，在一次装夹中加工这些表面，如图 6-4 所示。机床上有两个独立的砂轮架，精磨在两个工位上进行，工位Ⅰ精磨 前、后轴颈锥面，工位Ⅱ用角度成形砂轮，磨削主轴前端支承面和短锥面。
箱体零件的加工工艺
箱体零件的加工工艺【箱体零件的加工工艺】一、箱体零件加工工艺的历史其实啊，箱体零件的加工工艺有着相当长的历史。
在工业发展的早期，人们制造箱体零件的方法非常原始和简单。
那时候可没有现在这么先进的机床和工具，加工精度和效率都很低。
比如说，早期可能就是用手工打造，一点点地敲敲打打，把金属材料塑造成大致的箱体形状。
这就好比是在捏泥巴，只不过材料从泥巴变成了金属，而且难度要大得多。
随着工业革命的推进，蒸汽机的出现带动了机械制造业的发展。
慢慢地，出现了一些简单的机床，像车床、铣床等。
这时候加工箱体零件就有了一定的进步，但还是比较粗糙。
到了 20 世纪，随着科技的飞速发展，数控机床、加工中心等先进设备逐渐问世，箱体零件的加工工艺也迎来了巨大的变革。
加工精度、效率和质量都有了显著的提高。
二、箱体零件加工工艺的制作过程1. 设计与规划说白了就是在开始加工之前，得先想好要做个什么样的箱体零件。
这就像你要盖房子，得先有个设计图纸，知道房子的大小、形状、结构等等。
要考虑箱体的用途、尺寸、材料等因素，制定出详细的加工方案。
比如说，一个用于汽车发动机的箱体零件，和一个用于电脑主机的箱体零件，那要求肯定是不一样的。
2. 材料准备根据设计要求选择合适的材料。
常见的有铸铁、铝合金、钢等。
这就好比做饭选食材，得选对了才能做出好吃的菜。
不同的材料有不同的性能，比如强度、硬度、耐磨性等。
3. 毛坯制造有了材料，接下来就是制造毛坯。
毛坯可以通过铸造、锻造、焊接等方法获得。
比如说铸造，就像是做个大的金属“沙模”，把熔化的金属液体倒进去，冷却后就得到了一个初步的形状。
4. 粗加工先把毛坯进行初步的加工，去掉多余的部分，让它大致接近箱体零件的最终形状。
这个过程就像是在雕刻一块大石头，先把多余的石头凿掉，露出大致的轮廓。
5. 半精加工在粗加工的基础上，进一步提高精度和表面质量。
比如说，把一些面磨得更平，把孔钻得更准。
6. 精加工这是最后的关键步骤，要达到设计要求的精度和表面质量。
《机械加工工艺》课件——3箱体类零件加工工艺
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2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
如图箱体零件，尺寸 H有公差△H，加工第一 道工序如是以下面定位加 工上平面，第二道工序再 以上面定位加工孔，出现 加工余量不均匀，严重时 出现余量不足。
为了满足上述要求，通常 选用箱体重要孔的毛坯孔作粗 基准。
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2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
(1)粗基准的选择 粗基准的作用主要是决定不加工面与加工面的位置关
系，以及保证加工面的余量均匀。在选择粗基准时，通常 应满足以下几点要求：
第一，在保证各加工面均有余量的前提下，应使重要 孔的加工余量均匀,孔壁的厚薄尽量均匀，其余部位均有 适当的壁厚；
第二，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与 箱壁有足够的间隙；
毛坯 多为铸铁件 ➢ 单件小批生产多用木模手工造型，毛坯精度低，加工余 量大。 ➢ 大批生产常用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余 量可适当减小。 ➢ 毛坯铸造时,应防止砂眼和气孔的产生。为了消除铸造时 形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性，应 使箱体壁厚尽量均匀,毛坯铸造后要安排人工时效处理。 ➢ 精度要求高或形状复杂的箱体还应在粗加工后多加一次 人工时效处理，以消除粗加工造成的内应力，进一步提高 加工精度的稳定性。 ➢ 毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和 铸造方法等因素有关。具体数值可从有关手册中查到。
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2 拟定箱体零件机械加工工艺规程的原则
（2）精基准的选择 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一面两孔为定位基准,使整个加 工工艺过程基准统一,夹具结构简单,基准不重合误差降至 最小甚至为零(当基准重合时)。
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将2-Ф8H7及4-Ф7.
（3）工序间安排时效处理 箱体毛坯制造方法有两种，一种是采用铸造，另一种是采用焊接。
单元三 平面加工方法和加工方案
（4）粗基准的选择 1、不同批量箱体生产的共性
（2）加工阶段精、精分开 箱体是各类机器的基础零件，它将机器和部件中轴、套、齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的位置，以传递转矩或改 变转速来完成规定的运动。
定位基准 — — —
—
按线找正 顶面A并校正主轴线 B、C面 B、C面 B、C面 B、C面
— — —
二 典型箱体类零件加工工艺过程与分析
二 某车床主轴箱零件加工工艺过程分析
1、不同批量箱体生产的共性
（1）加工顺序 对于承受重载和冲击的工程机械、锻压机床的一些箱体，可采用铸钢或钢板焊接。
1）单件小批生产用装配基准作定位基准。
顶面A及两工艺孔
加工部位8多，既有磨一顶面个A或数个基准面及一些支承面，又有一对或数对加工难度大的轴承支承导轨孔面。B、C
2、孔与平9 面的位粗置镗精各度纵向孔
顶面A及两工艺孔
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精镗各纵向孔
顶面A及两工艺孔
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精镗主轴孔Ⅰ
顶面A及两工艺孔
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加工横向孔及各面上的次要孔
—
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磨B、C导轨面及前面D
顶面A及两工艺孔
箱体类零件的加工工艺过程
箱体类零件的加工工艺过程
一 箱体类零件的功用及结构特点
1、箱体类零件的功用:
箱体是各类机器的基础零件，它将机器和部件中轴、套、 齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的位置， 以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。
汽车典型零件制造工艺之箱体制造工艺.
(a)
(b)
这种粗精基准选择方式可保证轴承座孔加工余量均匀，以及箱体内零 件与内壁有足够间隙。但此方式加工在加工顶面时夹具结构复杂，装 夹不变，工件稳定性差。
2. 箱体零件的机械加工工艺
（2）在变速器箱体毛坯上铸造出专门 的工艺凸台，以该工艺凸台作为加工 顶面的粗基准，加工两工艺孔的定位 基准选择同第一种方式。 此种粗基准选择方式要求工艺凸台与 加工表面的毛坯面之间保证较严格的 尺寸联系。可以保证加工表面及轴承 座孔有足够且均匀的加工余量，并使 工件定位稳定及夹紧可靠。
以下通过两个汽车变速器壳体为例，做具体说明：
1. 箱体零件概述
1）材料灰铸铁（HT150），硬度163~229HBS
1. 箱体零件概述
（1）型变速器壳体主要技术要求：
主要孔（轴承座孔）的尺寸公差不低于IT7; 孔与孔、孔与平面的位置公差： ①前后端面A和B相对于LL轴线的圆跳动在100mm长度上分别不大 于0.08mm和0.12mm； ②轴线 LL和轴线MM在同一平面内的平行度，在变速器壳体整个长 度365mm上不大于0.07mm； ③轴线NN和轴线 LL在同一平面内的平行度，在100mm长度上不大 于0.04mm； ④端面C相对于轴线NN的圆跳动，在半径为18mm的长度上不大于 0.15mm； ⑤主要孔的中心距极限偏差为±0.05mm。 主要孔的表面粗糙度为Ra1.6 μm，前后端面和两侧面的表面粗糙度 为Ra6.3 μm。
自动更换主轴箱的加工中心
卧式加工中心结构示意图
2. 箱体零件的机械加工工艺
箱体零件主要工序的顺序： 先加工定位用的平面及其上的两工艺孔 —粗精加工其他平面—钻各面 上的螺纹底孔—粗镗主要孔—钻、铰其余孔—粗镗主要孔—攻螺纹 按照箱体零件生产加工的批量，加工工艺路线一般为：
箱体类零件加工工艺PPT课件
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、 使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸 钢或铸铁毛坯等。
2．直齿圆柱齿轮的主要技术要求
（1）齿轮精度和齿侧间隙
《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定：1～2级为超精密 等级；3～5级为高精度等级；6～8级为中等精度等级；9～12级为低 精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按 照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公 差和极限偏差分为三个公差组(表4-27)。
（三）箱体类零件机械加工的主要工艺问题
1、定位基准的选择
（1）粗基准的选择 首先考虑箱体上要求最高的轴 承孔(如主轴轴承孔)的加工余量应均匀，并要兼顾其余加 工面均有适当的余量。其次要纠正箱体内壁非加工表面与 加工表面的相对位置偏差，防止因内壁与轴承孔位置不正 而引起齿轮碰壁。—般选择主轴轴承孔和一个与其相距较 远的轴承孔作为粗基准。
模块五 典型零件的加工
课题三 箱体类零件的加工
知识点
对箱体类零件的认识 箱体类零件的主要技术要术 箱体类零件机械加工的主要工艺问题
技能点
掌握箱体类零件的加工工艺
一. 课题分析
箱体零件是机器的基础零件之一，用于将一些轴、 套和齿轮等零件组装在一起，使其保持正确的相互位置， 并按照一定的传动关系协调地运动。组装后的箱体部件， 用箱体的基准平面安装在机器上。因此，箱体零件的加 工质量，对箱体部件装配后的精度有着决定性的影响。
底座的对合面粗加工后就可作为加工底平面连接孔工艺孔等的精基准而精加工对合面以及在箱盖底座对合后加工两侧端面和各对轴承孔时则以底平面为主要精基准并以位于底面对角线上的两孔为辅助基准两孔一面定位方式进化心理学综合了进化生物学的各种理论和当代心理学的研究法则主张用进化论的视野来看待和研究人格问题为人格心理学核心概念的建构提供了一个系统的框架
典型零件加工工艺
箱体类零件加工工艺箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。
下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。
图1 某车床主轴箱体简图箱体类零件的结构特点和技术要求分析图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。
一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。
对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。
1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。
2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。
为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。
为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、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，均应有较高的要求。
3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。
本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。
4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。
箱体类零件的材料及毛坯箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。
根据需要可选用HT150～350，常用HT200。
在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。
某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。
在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。
箱体类零件的加工工艺过程精品PPT课件
箱体毛坯制造方法有两种，一种是采用铸造，另一 种是采用焊接。对金属切削机床的箱体，由于形状较 为复杂，而铸铁具有成形容易、可加工性良好、并且 吸振性好、成本低等优点，所以一般都采用铸铁；对 于承受重载和冲击的工程机械、锻压机床的一些箱体， 可采用铸钢或钢板焊接。
四 箱体类零件的结构工艺性
（1）粗基准的选择 1）中小批生产时，由于毛坯精
度较低一般采用划线装夹。
主轴箱的划线
2）大批大量生产时，毛坯精度较高。
以主轴孔为粗基准铣顶面的夹具
（2）精在准的选择 1）单件小批生产用装配基准作定位基准。
吊架式镗模夹具
2）大批量生产时采用一面两孔作定位基准。
用箱体顶面急两销定位的镗模
3）所用设备依批量不同而异
5、箱体平面的刮研
二 平面的加工方案
平面工方案的加工经济精度和表面粗糙度
序 号
加工方案
1 粗车
2 粗车—半精车
3 粗车—半精车—精车
4 粗车—半精车—磨削
公差等级
IT11~IT13 IT8~IT10 IT7~IT8 IT6~IT8
表面粗糙度 Ra / μm
12.5~50
适用范围
3.2~6.3 0.8~1.6
箱体类零件加工
一 概述 二 典型箱体类零件加工工艺过程与分析
一 箱体类零件的功用及结构特点
1、箱体类零件的功用:
箱体是各类机器的基础零件，它将机器和部件中轴、套、 齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的位置， 以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。
2、箱体类零件的结构特点
箱体零件的结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不不均匀； 加工部位多，既有一个或数个基准面及一些支承面，又有 一对或数对加工难度大的轴承支承孔。
第四章减速器箱体加工
第四章减速器箱体加工在第一章已经创办了箱体模型文件，它做为加工零件的参照模型可调出直接使用。
如图1-10 、1-11 、 1-12 所示，分别为箱体、箱座、箱盖参照模型。
第一节箱座加工同理将油槽特色控制。
图 4-1 隐含孔和油槽后工件4-2 上表面关闭环路3．生成箱座上表面、底面、轴承座孔表面、轴承座端面的加工余量。
<1）轴承座孔加工余量的生成在特色树中采用两个轴承底座特色，击鼠标右键，在出现下拉菜单中，选【更正】项。
将φ100改为φ 90，φ80 改为φ 70，减小的孔需重新生成。
同时隐含两个孔的倒角。
<2）轴承座端面加工余量生成在特色树中采用两个圆柱特色，击鼠标右键。
在出现的下拉菜单中选【更正】项，将原拉伸长度 51 改为 55，重新生成。
<3）箱座上表面加工余量生成依次点选： Feature< 特色）→ Create< 创办）→Solid< 实体）∣ Protrusion< 加材料）→Extrude< 拉伸）∣ Solid< 实体）∣ Done<完成）→One Side< 单侧），选择箱座上表面为草绘面，确定向上拉伸→用【使用边】命令复制上表面周边，形成关闭环路，如图 4-2 所示→ Done<完成）→输入拉伸长度 8mm→Ok，完成如图 4-3 所示。
图 4-3 箱座上表面及圆柱孔、端面加工余量图 4-4 箱座凸缘周边环路<4）箱座底面加工余量生成依次点选 Feature< 特色）→ Create< 创办）→Solid< 实体）∣ Protrusion< 加资料）→ Extrude< 拉伸）∣ Solid< 实体）∣ Done<完成）→ One Side< 单侧）∣ Done<完成）→选择箱座上凸缘 <见图 4-3 ）为草绘面。
确定向下拉伸→用【使用边】命令复制底面周边，形成关闭环路，如图4-4所示→ Done<完成）→输入拉伸长度 28mm→ Ok。
机械制造及工艺——箱体零件加工工艺
箱体零件加工工艺分析一、主轴箱加工工艺过程及其分析（一）主轴箱加工工艺过程如图8-2所示为某车床主轴箱简图，表8-8为该主轴箱小批量生产的工艺过程。
表8-9为该主轴箱大批量生产的工艺过程。
（二）箱体类零件加工工艺分析1．主要表面加工方法的选择箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。
主要平面的加工，对于中、小件，一般在牛头刨床或普通铣床上进行。
对于大件，一般在龙门刨床或龙门铣床上进行。
刨削的刀具结构简单，机床成本低，调整方便，但生产率低；在大批、大量生产时，多采用铣削；当生产批量大且精度又较高时可采用磨削。
单件小批生产精度较高的平面时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研外，一般采用宽刃精刨。
当生产批量较大或为保证平面间的相互位置精度，可采用组合铣削和组合磨削如图8-68所示。
箱体支承孔的加工，对于直径小于Φ50mm 的孔，一般不铸出，可采用钻→扩（或半精镗）→铰（或精镗）的方案。
对于已铸出的孔，可采用粗镗→半精镗→精镗（用浮动镗刀片）的方案。
由于主轴轴承孔精度和表面质量要求比其余轴孔高，所以，在精镗后，还要用浮动镗刀片进行精细镗。
对于箱体上的高精度孔，最后精加工工序也可采用珩磨、滚压等工艺方法。
2．拟定工艺过程的原则（l）先面后孔的加工顺序。
箱体主要是由平面和孔组成这也是它的主要表面。
先加工平面，后加工孔，是箱体加工的一般规律。
因为主要平面是箱体往机器上的装配基准，先加工主要平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。
另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。
（2）粗精加工分阶段进行。
粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。