關(guān)于典型箱體類零件加工工藝的思考與探討

鄧炎澤

摘 要：箱體類零件加工工藝難度較大、精度要求較高，加強對典型箱體類零件加工工藝的探究，對全面提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有重要意義。在查閱大量相關(guān)研究文獻資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合工作實際，對典型箱體類零件加工工藝的要求及關(guān)鍵點展開了探討，以期為箱體類零件生產(chǎn)提供一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：箱體類零件；加工工藝；加工精度；機床軸承孔

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.025

箱體是機器設(shè)備的主要框架，具有某生產(chǎn)加工功能或能實現(xiàn)某種運動功能。一般而言，箱體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，內(nèi)壁不均勻，含有多種孔類結(jié)構(gòu)。箱體類零件加工工藝的先進性和合理性直接決定了機器使用壽命和生產(chǎn)加工精度。

1 典型箱體類零件加工工藝要求

1.1 表面加工工藝技術(shù)要求

裝配參考面、定位基準面等會對零件精度、機器使用性能、裝配精度等產(chǎn)生直接影響。鑒于箱體零件運動這一特性，一般只要求重要表面具有較高的相對位置精度和平整度，對粗糙度的要求比較低。

1.2 孔加工工藝技術(shù)要求

典型箱體類零件在孔加工工藝過程中，非常注重定位孔、支撐孔的具體精度和尺寸，并對不同位置的同類功能孔提出了明確要求。比如，對軸承安裝孔加工工藝技術(shù)要求主要是對尺寸標準的要求。如果兩個安裝孔之間的重合度出現(xiàn)問題，則在機器生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)局部振動問題，進而嚴重影響零部件精度。特別是機床軸承孔，一般而言，尺寸精度會直接決定零部件的具體加工精度。需要注意的是，對于減速器等箱體零件，對同軸度、定位孔精度、相鄰定位孔相互位置精度等標準的要求比較嚴格。如果相互位置的精準度比較低，則會直接影響齒輪咬合的情況，導(dǎo)致齒輪受力不均勻，甚至影響齒輪的使用壽命。如果同軸度精度未達到標準要求，則在整機裝配過程中會出現(xiàn)空隙較大或齒輪裝配不上等問題，較低的裝配精度也會影響齒輪的運轉(zhuǎn)，降低機器工作精度和縮短使用壽命。箱體支撐孔與基準面之間的平行度標準較高，且與固定端面的垂直度要求標準比較嚴格。

2 典型箱體類零件加工工藝探究

2.1 擬定工藝線路

擬定工藝線路分為以下4步：①先面后孔。通常而言，應(yīng)先加工平面部位，由于毛坯存在表面夾砂、凹凸等缺陷，先面后孔的做法不會因端面高低不平出現(xiàn)損壞刀刃、沖擊振動等問題。②將粗加工階段與精加工階段分開。由于箱體表面精度加工要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，粗加工過程中的夾緊力、切削力等會對精度造成嚴重影響。如果直接進行精加工操作，而粗加工過程中的變形尚未充分顯露，則精加工就無法消除缺陷，進而全面影響箱體精度。③確定工序分散或集中。按照工序分散原則，應(yīng)將粗加工階段與精加工階段分開，但在批量生產(chǎn)過程中，應(yīng)使集中粗加工階段與精加工階段兩項操作在同一機床上進行，通過這種方式減少箱體搬運安裝次數(shù)，從而全面提升零件加工工藝。④合理安排熱處理工序。由于箱體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在鑄造過程中易出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，在完成鑄造后，應(yīng)合理安排熱處理工序，消除內(nèi)應(yīng)力。

2.2 定位基準

粗基準會影響不同加工面的余量分配和位置精度，按照粗基準選擇要求，必須保證主軸孔加工余量的統(tǒng)一和均勻，預(yù)防因余量不均而導(dǎo)致的震動。需要注意的是，應(yīng)保證其余加工表面余量適當。積極糾正箱體內(nèi)部不同表面的位置偏差，預(yù)防箱體內(nèi)壁與軸承孔端面尺寸相距過大等問題。筆者建議，在實際生產(chǎn)中，可選主軸孔與一個相距較遠的軸孔作為粗基準。

精基準的選擇有2種方式：①將裝配基準面設(shè)置為精基準。這種方式的裝配基準面是部分平面和孔系的設(shè)計基準，能有效促使設(shè)計、定位與裝配基準重合，最大限度地減小誤差。開口向上的箱體設(shè)計方式為測量孔徑、加工孔徑帶來便利，但需要注意，這種方式在加工中間壁孔時比較復(fù)雜，必須選擇吊架式鏜模。②將頂面與銷孔當作為精基準。這種方式中的箱口朝下，在夾具座體上固定中間導(dǎo)向支撐架。這種方式的空隙位置精確高、導(dǎo)向精度高且剛性好，定位工件、裝卸工件比較便捷，適合大批量自動生產(chǎn)。需要注意的是，這種經(jīng)緯方式定位誤差出現(xiàn)的概率較大，常出現(xiàn)定位基準、裝配基準偏差事件。

2.3 主要箱體表面加工

通常情況下，選擇刨削與銑削工藝對箱體平面進行粗加工、半精加工。在小批量零部件生產(chǎn)過程中，選擇劃線扶正方式對箱體平面進行刨銑。刨銑生產(chǎn)效率高，可選擇專用夾具進行多表面同時加工，這種方式不僅提升了生產(chǎn)效率，還保證了位置精度。單件小批生產(chǎn)的精加工可選擇鏟刮、精刨等工藝，大批量生產(chǎn)則可選擇磨削工藝。

主軸支承孔加工。精鏜-浮動鏜工藝、金剛鏜-珩磨工藝、金剛鏜-滾壓工藝是較為常見的主軸支承孔加工工藝。站在工藝標準角度分析，半精鏜與精鏜工藝需在不同設(shè)備上進行，如果設(shè)備條件不足，則需在兩工序之間開展自然實效處理，從而全面提升箱體精準度。

孔系加工分為以下3步：①如果為小批單件生產(chǎn)，則應(yīng)在鏜床上嚴格按照劃線找正孔位置。為了進一步提高精準度，可選擇試鏜法，但這種方法測量、找正的耗時長，生產(chǎn)效率較低。通?？蛇x擇樣板找正法進行粗加工，按照樣板找正法找正鏜桿位置，先加工完一側(cè)孔，再按照相同步驟加工另一側(cè)孔。②選擇鏜模方式大量、成批加工箱體孔系，孔距精準度由配合精準度與鏜模精準度有直接關(guān)系。在小批量生產(chǎn)過程中，為了全面提升精度，也可選擇鏜模方式進行加工。③在部分工廠中，小批單件生產(chǎn)也可選擇坐標法加工工藝。如果對孔距要求比較嚴格，則可選擇精密坐標鏜床。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文從典型箱體類零件加工工藝要求入手分析，從擬定工藝線路、定位基準、主要箱體表面加工三個角度詳細論述了典型箱體類零件加工工藝，旨在為一線生產(chǎn)制作提供理論指導(dǎo)。

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〔編輯：張思楠〕