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典型箱体类零件加工工艺探讨

2016/11/17 阅读:

摘要:

箱体类零件加工工艺难度较大、精度要求较高,加强对典型箱体类零件加工工艺的探究,对全面提高产品质量和生产效率有重要意义。在查阅大量相关研究文献资料的基础上,结合工作实际,对典型箱体类零件加工工艺的要求及关键点展开了探讨,以期为箱体类零件生产提供一定的参考作用。

关键词:

箱体类零件;加工工艺;加工精度;机床轴承孔

箱体是机器设备的主要框架,具有某生产加工功能或能实现某种运动功能。一般而言,箱体结构较为复杂,内壁不均匀,含有多种孔类结构。箱体类零件加工工艺的先进性和合理性直接决定了机器使用寿命和生产加工精度。

1典型箱体类零件加工工艺要求

1.1表面加工工艺技术要求

装配参考面、定位基准面等会对零件精度、机器使用性能、装配精度等产生直接影响。鉴于箱体零件运动这一特性,一般只要求重要表面具有较高的相对位置精度和平整度,对粗糙度的要求比较低。

1.2孔加工工艺技术要求

典型箱体类零件在孔加工工艺过程中,非常注重定位孔、支撑孔的具体精度和尺寸,并对不同位置的同类功能孔提出了明确要求。比如,对轴承安装孔加工工艺技术要求主要是对尺寸标准的要求。如果两个安装孔之间的重合度出现问题,则在机器生产过程中会出现局部振动问题,进而严重影响零部件精度。特别是机床轴承孔,一般而言,尺寸精度会直接决定零部件的具体加工精度。需要注意的是,对于减速器等箱体零件,对同轴度、定位孔精度、相邻定位孔相互位置精度等标准的要求比较严格。如果相互位置的精准度比较低,则会直接影响齿轮咬合的情况,导致齿轮受力不均匀,甚至影响齿轮的使用寿命。如果同轴度精度未达到标准要求,则在整机装配过程中会出现空隙较大或齿轮装配不上等问题,较低的装配精度也会影响齿轮的运转,降低机器工作精度和缩短使用寿命。箱体支撑孔与基准面之间的平行度标准较高,且与固定端面的垂直度要求标准比较严格。

2典型箱体类零件加工工艺探究

2.1拟定工艺线路

拟定工艺线路分为以下4步:①先面后孔。通常而言,应先加工平面部位,由于毛坯存在表面夹砂、凹凸等缺陷,先面后孔的做法不会因端面高低不平出现损坏刀刃、冲击振动等问题。②将粗加工阶段与精加工阶段分开。由于箱体表面精度加工要求高、结构复杂,粗加工过程中的夹紧力、切削力等会对精度造成严重影响。如果直接进行精加工操作,而粗加工过程中的变形尚未充分显露,则精加工就无法消除缺陷,进而全面影响箱体精度。③确定工序分散或集中。按照工序分散原则,应将粗加工阶段与精加工阶段分开,但在批量生产过程中,应使集中粗加工阶段与精加工阶段两项操作在同一机床上进行,通过这种方式减少箱体搬运安装次数,从而全面提升零件加工工艺。④合理安排热处理工序。由于箱体结构比较复杂,在铸造过程中易出现内应力,在完成铸造后,应合理安排热处理工序,消除内应力。

2.2定位基准

粗基准会影响不同加工面的余量分配和位置精度,按照粗基准选择要求,必须保证主轴孔加工余量的统一和均匀,预防因余量不均而导致的震动。需要注意的是,应保证其余加工表面余量适当。积极纠正箱体内部不同表面的位置偏差,预防箱体内壁与轴承孔端面尺寸相距过大等问题。笔者建议,在实际生产中,可选主轴孔与一个相距较远的轴孔作为粗基准。精基准的选择有2种方式:①将装配基准面设置为精基准。这种方式的装配基准面是部分平面和孔系的设计基准,能有效促使设计、定位与装配基准重合,最大限度地减小误差。开口向上的箱体设计方式为测量孔径、加工孔径带来便利,但需要注意,这种方式在加工中间壁孔时比较复杂,必须选择吊架式镗模。②将顶面与销孔当作为精基准。这种方式中的箱口朝下,在夹具座体上固定中间导向支撑架。这种方式的空隙位置精确高、导向精度高且刚性好,定位工件、装卸工件比较便捷,适合大批量自动生产。需要注意的是,这种经纬方式定位误差出现的概率较大,常出现定位基准、装配基准偏差事件。

2.3主要箱体表面加工

通常情况下,选择刨削与铣削工艺对箱体平面进行粗加工、半精加工。在小批量零部件生产过程中,选择划线扶正方式对箱体平面进行刨铣。刨铣生产效率高,可选择专用夹具进行多表面同时加工,这种方式不仅提升了生产效率,还保证了位置精度。单件小批生产的精加工可选择铲刮、精刨等工艺,大批量生产则可选择磨削工艺。主轴支承孔加工。精镗-浮动镗工艺、金刚镗-珩磨工艺、金刚镗-滚压工艺是较为常见的主轴支承孔加工工艺。站在工艺标准角度分析,半精镗与精镗工艺需在不同设备上进行,如果设备条件不足,则需在两工序之间开展自然实效处理,从而全面提升箱体精准度。孔系加工分为以下3步:①如果为小批单件生产,则应在镗床上严格按照划线找正孔位置。为了进一步提高精准度,可选择试镗法,但这种方法测量、找正的耗时长,生产效率较低。通常可选择样板找正法进行粗加工,按照样板找正法找正镗杆位置,先加工完一侧孔,再按照相同步骤加工另一侧孔。②选择镗模方式大量、成批加工箱体孔系,孔距精准度由配合精准度与镗模精准度有直接关系。在小批量生产过程中,为了全面提升精度,也可选择镗模方式进行加工。③在部分工厂中,小批单件生产也可选择坐标法加工工艺。如果对孔距要求比较严格,则可选择精密坐标镗床。

3结束语

综上所述,本文从典型箱体类零件加工工艺要求入手分析,从拟定工艺线路、定位基准、主要箱体表面加工三个角度详细论述了典型箱体类零件加工工艺,旨在为一线生产制作提供理论指导。

参考文献:

[1]杨昌远.典型零件加工及加工工艺初步分析[J].科技致富向导,2014(03).

[2]舒晓君.起落架复杂箱体零件加工工艺研究[J].航空制造技术,2012(22).

[3]李红星.箱体零件的加工中心工艺及程序编制[J].机械管理开发,2011(02).

[4]龙创平.浅析箱体类零件加工工艺[J].装备制造技术,2012(11).

作者:邓炎泽 单位:常州市国茂减速机股份有限公司

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