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(qiáng)對(duì)典型箱體類零件加工工藝的探究，對(duì)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(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合工作實(shí)際，對(duì)典型箱體類零件加工工藝的要求及關(guān)鍵點(diǎn)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(jī)床軸承孔

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.025

箱體是機(jī)器設(shè)備的主要框架，具有某生產(chǎn)加工功能或能實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)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(jìn)性和合理性直接決定了機(jī)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(zhǔn)面等會(huì)對(duì)零件精度、機(jī)器使用性能、裝配精度等產(chǎn)生直接影響。鑒于箱體零件運(yùn)動(dòng)這一特性，一般只要求重要表面具有較高的相對(duì)位置精度和平整度，對(duì)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(duì)不同位置的同類功能孔提出了明確要求。比如，對(duì)軸承安裝孔加工工藝技術(shù)要求主要是對(duì)尺寸標(biāo)準(zhǔn)的要求。如果兩個(gè)安裝孔之間的重合度出現(xiàn)問題，則在機(jī)器生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)局部振動(dòng)問題，進(jìn)而嚴(yán)重影響零部件精度。特別是機(jī)床軸承孔，一般而言，尺寸精度會(huì)直接決定零部件的具體加工精度。需要注意的是，對(duì)于減速器等箱體零件，對(duì)同軸度、定位孔精度、相鄰定位孔相互位置精度等標(biāo)準(zhǔn)的要求比較嚴(yán)格。如果相互位置的精準(zhǔn)度比較低，則會(huì)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，則在整機(jī)裝配過程中會(huì)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(huì)影響齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)，降低機(jī)器工作精度和縮短使用壽命。箱體支撐孔與基準(zhǔn)面之間的平行度標(biāo)準(zhǔn)較高，且與固定端面的垂直度要求標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)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(huì)因端面高低不平出現(xiàn)損壞刀刃、沖擊振動(dòng)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(huì)對(duì)精度造成嚴(yán)重影響。如果直接進(jìn)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(wú)法消除缺陷，進(jìn)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(xiàng)操作在同一機(jī)床上進(jìn)行，通過這種方式減少箱體搬運(yùn)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(zhǔn)

粗基準(zhǔn)會(huì)影響不同加工面的余量分配和位置精度，按照粗基準(zhǔn)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(dòng)。需要注意的是，應(yīng)保證其余加工表面余量適當(dāng)。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(shí)際生產(chǎn)中，可選主軸孔與一個(gè)相距較遠(yuǎn)的軸孔作為粗基準(zhǔn)。

精基準(zhǔn)的選擇有2種方式：①將裝配基準(zhǔn)面設(shè)置為精基準(zhǔn)。這種方式的裝配基準(zhǔn)面是部分平面和孔系的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，能有效促使設(shè)計(jì)、定位與裝配基準(zhǔn)重合，最大限度地減小誤差。開口向上的箱體設(shè)計(jì)方式為測(cè)量孔徑、加工孔徑帶來(lái)便利，但需要注意，這種方式在加工中間壁孔時(shí)比較復(fù)雜，必須選擇吊架式鏜模。②將頂面與銷孔當(dāng)作為精基準(zhǔn)。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(dòng)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(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)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(duì)箱體平面進(jìn)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(duì)箱體平面進(jìn)行刨銑。刨銑生產(chǎn)效率高，可選擇專用夾具進(jìn)行多表面同時(shí)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(dòng)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(biāo)準(zhǔn)角度分析，半精鏜與精鏜工藝需在不同設(shè)備上進(jìn)行，如果設(shè)備條件不足，則需在兩工序之間開展自然實(shí)效處理，從而全面提升箱體精準(zhǔn)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(yán)格按照劃線找正孔位置。為了進(jìn)一步提高精準(zhǔn)度，可選擇試鏜法，但這種方法測(cè)量、找正的耗時(shí)長(zhǎng)，生產(chǎn)效率較低。通?？蛇x擇樣板找正法進(jìn)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(zhǔn)度由配合精準(zhǔn)度與鏜模精準(zhǔn)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(jìn)行加工。③在部分工廠中，小批單件生產(chǎn)也可選擇坐標(biāo)法加工工藝。如果對(duì)孔距要求比較嚴(yán)格，則可選擇精密坐標(biāo)鏜床。

3 結(jié)束語(yǔ)

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(zhǔn)、主要箱體表面加工三個(gè)角度詳細(xì)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〕