【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 尚未采用滾壓工藝，原因是鑄件表面的缺陷 ( 如疏松、氣孔、砂眼、硬度不均勻等 ) ，哪怕是很微小，都對(duì)滾壓有很大影響，會(huì)導(dǎo)致滾壓加工產(chǎn)生適得其反的效果。綜合以上分析，圖5－11 所示液壓缸加工工藝過(guò)程如表5－4所示。表5－4 液壓缸加工工藝路線工序工 序 內(nèi) 容定位與夾緊1020304050下料切斷①車(chē)端面、車(chē)一端外圓至φ88mm并車(chē)螺紋M88（工藝用）、倒角②調(diào)頭車(chē)端面（總長(zhǎng)1686mm）、車(chē)另一端外圓至φ85mm、倒角①半精鏜孔至φ68mm，②， ③浮動(dòng)鏜至φ70177。滾壓至要求①車(chē)端面、切去工藝螺紋、車(chē)外圓φ82至尺寸、割圓槽、鏜內(nèi)錐孔②調(diào)頭車(chē)端面取總長(zhǎng)1685mm、車(chē)外圓φ82至尺寸、割圓槽、鏜內(nèi)錐孔一夾一頂（或托）一用螺紋緊固一托一用螺紋緊固一托一夾一頂（或托）分析液壓缸的加工工藝，有以下特點(diǎn)：該液壓缸屬長(zhǎng)套筒類(lèi)零件，與前述短套類(lèi)零件在加工方法及工件安裝方式上都有較大差別。該液壓缸內(nèi)孔與活塞相配，因此表面粗糙度、形狀及位置精度要求都較高。毛坯可選用無(wú)縫鋼管，如果為鑄件，其組織應(yīng)緊密，無(wú)砂眼、針孔及疏松缺陷。必要時(shí)要用泵驗(yàn)漏。該液壓缸為成批生產(chǎn)。 （1）保證表面相互位置精度的方法 套類(lèi)零件內(nèi)外表面的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度要求一般都較高，一般可用以下方法來(lái)滿(mǎn)足： ① 在 1 次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工，這樣可消除工件的安裝誤差并獲得很高的相互位置精度。但由于工序比較集中，對(duì)尺寸較大的套筒安裝不便，故多用于尺寸較小的軸套車(chē)削加工。 ② 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行 ( 先加工孔 ) ，先加工孔至零件圖尺寸，然后以孔為精基準(zhǔn)加工外圓。由于使用的夾具 ( 通常為心軸 ) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且制造和安裝誤差較小，因此可保證較高的相互位置精度，在套筒類(lèi)零件加工中應(yīng)用較多。 ③ 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行 ( 先加工外圓 ) 先加工外圓至零件圖尺寸，然后以外圓為精基準(zhǔn)完成內(nèi)孔的全部加工。該方法工件裝夾迅速可靠，但一般卡盤(pán)安裝誤差較大，使得加工后工件的相互位置精度較低。如果欲使同軸度誤差較小，則須采用定心精度較高的夾具，如彈性膜片卡盤(pán)，液性塑料夾頭、經(jīng)過(guò)修磨的三爪自定心卡盤(pán)和軟爪等。 （2）防止套類(lèi)零件變形的工藝措施 套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是孔的壁厚較薄，薄壁套類(lèi)零件在加工過(guò)程中，常因夾緊力．切削力和熱變形的影響而引起變形。為防止變形常采取—些工藝措施： 1) 將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行 為減少切削力和切削熱的影響，使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中得以糾正。 2) 減少夾緊力的影響 在工藝上采取以下措施減少夾緊力的影響： ① 采用徑向夾緊時(shí)，夾緊力不應(yīng)集中在工件的某一徑向截面上，而應(yīng)使其分布在較大的面積上，以減小工件單位面積上所承受的夾緊力。如可將工件安裝在一個(gè)適當(dāng)厚度的開(kāi)口圓環(huán)中，在連同此環(huán)一起夾緊。也可采用增大接觸面積的特殊卡爪。以孔定位時(shí)，宜采用張開(kāi)式心軸裝夾。 ② 夾緊力的位置宜選在零件剛性較強(qiáng)的部位，以改善在夾緊力作用下薄壁零件的變形。 ③ 改變夾緊力的方向，將徑向夾緊改為軸向夾緊。 ④ 在工件上制出加強(qiáng)剛性的工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形，加工時(shí)用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊，加工終了時(shí)將凸邊切去。如表 工序 2 先車(chē)出 M88mm 螺紋供后續(xù)工序裝夾時(shí)使用。在工序 3 中利用該工藝螺紋將工件固定在夾具中，加工完成后，在工序 5 車(chē)去該工藝螺紋。 3）減小切削力對(duì)變形的影響 ① 增大刀具主偏角和主前角，使加工時(shí)刀刃鋒利，減少?gòu)较蚯邢髁Α?② 將粗、精加工分開(kāi)，使粗加工產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正，并采取較小的切削用量。 ③ 內(nèi)外圓表面同時(shí)加工，使切削力抵銷(xiāo)。 4) 熱處理放在粗加工和精加工之間 這樣安排可減少熱處理變形的影響。套類(lèi)零件熱處理后一般會(huì)產(chǎn)生較大變形，在精加工時(shí)可得到糾正，但要注意適當(dāng)加大精加工的余量。第三節(jié) 箱體零件加工一、 概述1箱體零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。故箱體的加工質(zhì)量，直接影響到機(jī)器的性能、精度和壽命。箱體類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄且不均勻，加工部位多，加工難度大。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，一般中型機(jī)床制造廠花在箱體類(lèi)零件的機(jī)械加工工時(shí)約占整個(gè)產(chǎn)品加工工時(shí)的l5％～20％。2箱體零件的主要技術(shù)要求箱體類(lèi)零件中，機(jī)床主軸箱的精度要求較高，可歸納為以下五項(xiàng)精度要求：⑴孔徑精度：孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會(huì)造成軸承與孔的配合不良?？讖竭^(guò)大，配合過(guò)松，使主軸回轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，并降低了支承剛度，易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；孔徑太小，會(huì)使配合偏緊，軸承將因外環(huán)變形，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)而縮短壽命。裝軸承的孔不圓，也會(huì)使軸承外環(huán)變形而引起主軸徑向圓跳動(dòng)。從上面分析可知，對(duì)孔的精度要求是較高的。主軸孔的尺寸公差等級(jí)為IT6，其余孔為IT8～I(xiàn)T7?？椎膸缀涡螤罹任醋饕?guī)定的，一般控制在尺寸公差的1／2范圍內(nèi)即可。⑵孔與孔的位置精度：同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對(duì)軸線的垂直度誤差，會(huì)使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)，也加劇了軸承磨損?？紫抵g的平行度誤差，會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。～，而同一中心線上的支承孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半。⑶孔和平面的位置精度：主要孔對(duì)主軸箱安裝基面的平行度，決定了主軸與床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項(xiàng)精度是在總裝時(shí)通過(guò)刮研來(lái)達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般規(guī)定在垂直和水平兩個(gè)方向上，只允許主軸前端向上和向前偏。⑷主要平面的精度：裝配基面的平面度影響主軸箱與床身連接時(shí)的接觸剛度，加工過(guò)程中作為定位基面則會(huì)影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定了底面和導(dǎo)向面必須平直，為了保證箱蓋的密封性，防止工作時(shí)潤(rùn)滑油泄出，還規(guī)定了頂面的平面度要求，當(dāng)大批量生產(chǎn)將其頂面用作定位基面時(shí)，對(duì)它的平面度要求還要提高。⑸表面粗糙度：，；，～，其它平面的表面粗糙度為Ra10～。3箱體零件的材料及毛坯箱體零件材料常選用各種牌號(hào)的灰鑄鐵，因?yàn)榛诣T鐵具有較好的耐磨性、鑄造性和可切削性，而且吸振性好,成本又低。某些負(fù)荷較大的箱體采用鑄鋼件。也有某些簡(jiǎn)易箱體為了縮短毛坯制造的周期而采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)的。二、 箱體結(jié)構(gòu)工藝性箱體機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本具有重要的意義。基本孔箱體的基本孔，可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等幾類(lèi)。通孔工藝性最好，通孔內(nèi)又以孔長(zhǎng)L與孔徑D之比L/D=1～；L/D5的孔，稱(chēng)為深孔，若深度精度要求較高、表面粗糙度值較小時(shí)，加工就很困難。階梯孔的工藝性與“孔徑比”有關(guān)?？讖较嗖钤叫t工藝性越好；孔徑相差越大，且其中最小的孔徑又很小，則工藝性越差。相貫通的交叉孔的工藝性也較差。 盲孔的工藝性最差，因?yàn)樵诰M或精鉸盲孔時(shí)，要用手動(dòng)送進(jìn)，或采用特殊工具送進(jìn)。此外，盲孔的內(nèi)端面的加工也特別困難，故應(yīng)盡量避免。同軸孔同一軸線上孔徑大小向一個(gè)方向遞減（如CA6140的主軸孔），可使鏜孔時(shí)，鏜桿從一端伸人，逐個(gè)加工或同時(shí)加工同軸線上的幾個(gè)孔，以保證較高的同軸度和生產(chǎn)率。單件小批生產(chǎn)時(shí)一般采用這種分布形式。同軸線上的孔的直徑大小從兩邊向中間遞減（如C6201, CA6140主軸箱軸孔等），可使刀桿從兩邊進(jìn)入，這樣不僅縮短了鏜桿長(zhǎng)度，提高了鏜桿的剛性，而且為雙面同時(shí)加工創(chuàng)造了條件。所以大批量生產(chǎn)的箱體，常采用此種孔徑分布形式。同軸線上孔的直徑的分布形式，應(yīng)盡量避免中間隔壁上的孔徑大于外壁的孔徑。因?yàn)榧庸み@種孔時(shí)，要將刀桿伸進(jìn)箱體后裝刀、對(duì)刀，結(jié)構(gòu)工藝性差。裝配基面為便于加工、裝配和檢驗(yàn)，箱體的裝配基面尺寸應(yīng)盡量大，形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。凸臺(tái)箱體外壁上的凸臺(tái)應(yīng)盡可能在一個(gè)平面上。以便可以在一次走刀中加工出來(lái)。而無(wú)須調(diào)整刀具的位置，使加工簡(jiǎn)單方便。緊固孔和螺孔箱體上的緊固孔和螺孔的尺寸規(guī)格應(yīng)盡量一致，以減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)。此外，為保證箱體有足夠的動(dòng)剛度與抗振性，應(yīng)酌情合理使用肋板、肋條，加大圓角半徑，收小箱口，加厚主軸前軸承口厚度。三、 箱體機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝分析在擬定箱體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，有一些基本原則應(yīng)該遵循。1先面后孔先加工平面，后加工孔是箱體加工的一般規(guī)律。平面面積大，用其定位穩(wěn)定可靠；支承孔大多分布在箱體外壁平面上，先加工外壁平面可切去鑄件表面的凹凸不平及夾砂等缺陷，這樣可減少鉆頭引偏，防止刀具崩刃等，對(duì)孔加工有利。2粗精分開(kāi)、先粗后精箱體的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，主要平面及孔系加工精度高，一般應(yīng)將粗、精加工工序分階段進(jìn)行，先進(jìn)行粗加工，后進(jìn)行精加工。3基準(zhǔn)的選擇箱體零件的粗基準(zhǔn)一般都用它上面的重要孔和另一個(gè)相距較遠(yuǎn)的孔作粗基準(zhǔn)，以保證孔加工時(shí)余量均勻。精基準(zhǔn)選擇一般采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的方案，常以箱體零件的裝配基準(zhǔn)或?qū)ｉT(mén)加工的—面兩孔為定位基準(zhǔn)，使整個(gè)加工工藝過(guò)程基準(zhǔn)統(tǒng)一，夾具結(jié)構(gòu)類(lèi)似，基準(zhǔn)不重合誤差降至最小甚至為零(當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí))。4工序集中，先主后次箱體零件上相互位置要求較高的孔系和平面，一般盡量集中在同一工序中加工，以保證其相互位置要求和減少裝夾次數(shù)。緊固螺紋孔、油孔等次要工序的安排，一般在平面和支承孔等主要加工表面精加工之后再進(jìn)行加工。四、 箱體平面的加工方法箱體平面加工的常用方法有刨、銑和磨三種。刨削和銑削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削則用作平面的精加工。刨削加工的特點(diǎn)是：刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整方便，通用性好。在龍門(mén)刨床上可以利用幾個(gè)刀架，在工件的一次安裝中完成幾個(gè)表面的加工，能比較經(jīng)濟(jì)地保證這些表面間的相互位置精度要求。精刨還可代替刮研來(lái)精加工箱體平面。精刮時(shí)采用寬直刃精刨刀，在經(jīng)過(guò)拉修和調(diào)整的刨床上，以較低的切削速度（一般為4～12m/min)，在工件表面上切去一層很薄的金屬（～0. lmm)。精刨后的表面粗糙度值可達(dá)0. 63～ 2. 51mm，平面度可達(dá)0. 002mm/m。因?yàn)閷捜芯俚倪M(jìn)給量很大（525mm／雙行程），生產(chǎn)率較高。銑削生產(chǎn)率高于刨削，在中批以上生產(chǎn)中多用銑削加工平面。當(dāng)加工尺寸較大的箱體平面時(shí),常在多軸龍門(mén)銑床上，用幾把銑刀同時(shí)加工各有關(guān)平面，以保證平面間的相互位置精度并提高生產(chǎn)率。近年來(lái)端銑刀在結(jié)構(gòu)、制造精度、刀具材料和所用機(jī)床等方面都有很大進(jìn)展。如不重磨刃端銑刀的齒數(shù)少，平行切削刃的寬度大，每齒進(jìn)給量af可達(dá)數(shù)毫米。平面磨削的加工質(zhì)量比刨削和銑削都高，而且還可以加工淬硬零件。磨削平面的粗糙度R。可達(dá)0. 32～1. 25mm。生產(chǎn)批量較大時(shí)，箱體的平面常用磨削來(lái)精加工。為了提高生產(chǎn)率和保證平面間的相互位置精度，工廠還常采用組合磨削來(lái)精加工平面。五、 箱體孔系的加工方法箱體上若干有相互位置精度要求的孔的組合，稱(chēng)為孔系?？紫悼煞譃槠叫锌紫?、同軸孔圖5－12 孔系分類(lèi)a）平行孔系 b）同軸孔系 c）交叉孔系系和交叉孔系(圖5－12)?？紫导庸な窍潴w加工的關(guān)鍵，根據(jù)箱體加工批量的不同和孔系精度要求的不同，孔系加工所用的方法也是不同的，現(xiàn)分別予以討論。1平行孔系的加工 圖5－14 樣板找正法鏜孔1－樣板 2－百分表下面主要介紹如何保證平行孔系孔距精度的方法。圖5－13 用心軸和塊規(guī)找正a）第一工位 b）第二工位1—心軸 2—鏜床主軸 3—塊規(guī) 4—塞尺 5—鏜床工作臺(tái)⑴找正法找正法是在通用機(jī)床(鏜床、銑床)上利用輔助工具來(lái)找正所要加工孔的正確位置的加工方法。這種找正法加工效率低，一般只適于單件小批生產(chǎn)。找正時(shí)除根據(jù)劃線用試鏜方法外，有時(shí)借用心軸量塊或用樣板找正，以提高找正精度。圖5－13所示為心軸和量塊找正法。鏜第一排孔時(shí)將心軸插入主軸孔內(nèi)(或直接利用鏜床主軸)，然后根據(jù)孔和定位基準(zhǔn)的距離組合一定尺寸的塊規(guī)來(lái)校正主軸位置，校正時(shí)用塞尺測(cè)定塊與心軸之間的間隙，以避免塊規(guī)與心軸直接接觸而損傷塊規(guī)(圖5－13a)。鏜第二排孔時(shí)，分別在機(jī)床主軸和已加工孔中插入心軸，采用同樣的方法來(lái)校正主軸軸線的位置，以保證孔心距的精度(圖5－13b)。 圖5－14所示為樣板找正法，用l0～20mm厚的鋼板制成樣板1，裝在垂直于各孔的端面上(或固定于機(jī)床工作臺(tái)上)，樣板上的孔距精度較箱體孔系的孔距精度高(～)，樣板上的孔徑較工件的孔徑大，以便于鏜桿通過(guò)。樣板上的孔徑要求不高，但要有較高的形狀精度和較小的表面粗糙度值，當(dāng)樣板準(zhǔn)確地裝到工件上后，在機(jī)床主軸上裝一個(gè)干分表2，按樣板找正機(jī)床主軸，找正后，即換上鏜刀加工。此法加工孔系不易出差錯(cuò)，找正方便。這種樣板的成本低，僅為鏜模成本的1／7～1／9，單件小批生產(chǎn)中大型的箱體加工可用此法。⑵鏜模法在成批生產(chǎn)中，廣泛采用鏜模加工孔系，如圖5－15所示。工件5裝夾在鏜模上，鏜桿4被支承在鏜模的導(dǎo)套6里，導(dǎo)套的位置決定了鏜桿的位置，圖5－15 用鏜模加工孔系1—鏜架支承 2—鏜床主軸 3—鏜刀 4—鏜桿 5—工件 6—導(dǎo)套裝在鏜桿上的鏜刀3將工件上相應(yīng)的孔加工出來(lái)。當(dāng)用兩個(gè)或兩個(gè)以上的支承1來(lái)引導(dǎo)鏜桿時(shí)，鏜桿與機(jī)床主軸2必須浮動(dòng)聯(lián)接。當(dāng)采用浮動(dòng)聯(lián)接時(shí)，機(jī)床精度對(duì)孔系加工精度影響很小，因而可以在精度較低的機(jī)床上加工出精度較高的孔系?？拙嗑戎饕Q于鏜模。能加工公差等級(jí)IT7的孔，其表面粗糙度可達(dá)Ra5～。當(dāng)從一端加工、鏜桿兩端均有導(dǎo)向支承時(shí)，～；當(dāng)分別由兩端加工時(shí)，～。 用鏜模法加工孔系，既可在通用機(jī)床上加工，也可在專(zhuān)用機(jī)床上或組合機(jī)床上加工，圖612為在組合機(jī)床上用鏜模加工孔系的示意圖。⑶坐標(biāo)法坐標(biāo)法鏜孔是在普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備上，借助于精密測(cè)量裝置，調(diào)整機(jī)床主軸與工件間在水平和垂直方向的相對(duì)位置，來(lái)保證孔心距精度的一種