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第4章 箱体零件的加工方法
4.1箱体平面的加工方法
箱体平面加工的常用方法有刨、铣和磨三种。刨削和铣削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削则用作平面的精加工。
刨削加工的特点是：刀具结构简单，机床调整方便，通用性好。在龙门刨床上可以利用几个刀架，在工件的一次安装中完成几个表面的加工，能比较经济地保证这些表面间的相互位置精度要求。精刨还可代替刮研来精加工箱体平面。精刮时采用宽直刃精刨刀，在经过拉修和调整的刨床上，以较低的切削速度（一般为4～12m/min)，在工件表面上切去一层很薄的金属（一般为0.007～0.1mm)。精刨后的表面粗糙度值可达0.63～2.51mm，平面度可达0.002mm/m。因为宽刃精刨的进给量很大（5-25mm/双行程），生产率较高。
铣削生产率高于刨削，在中批以上生产中多用铣削加工平面。当加工尺寸较大的箱体平面时,常在多轴龙门铣床上，用几把铣刀同时加工各有关平面，以保证平面间的相互位置精度并提高生产率。近年来端铣刀在结构、制造精度、刀具材料和所用机床等方面都有很大进展。如不重磨刃端铣刀的齿数少，平行切削刃的宽度大，每齿进给量a可达数毫米。
平面磨削的加工质量比刨削和铣削都高，而且还可以加工淬硬零件。磨削平面的粗糙度R。可达0.32～1.25mm。生产批量较大时，箱体的平面常用磨削来精加工。为了提高生产率和保证平面间的相互位置精度，工厂还常采用组合磨削来精加工平面。
4.2 箱体孔系的加工方法
箱体上若干有相互位置精度要求的孔的组合，称为孔系。孔系可分为平行
图5-1 孔系分类 a）平行孔系 b）同轴孔系 c）交叉孔系 6
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孔系、同轴孔系和交叉孔系(图5-1)。孔系加工是箱体加工的关键，根据箱体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，现分别予以讨论。
4.2.1平行孔系的加工
下面主要介绍如何保证平行孔系孔距精度的方法。 （1）找正法
找正法是在通用机床(镗床、铣床)上利用辅助工具来找正所要加工孔的正确位置的加工方法。这种找正法加工效率低，一般只适于单件小批生产。找正时除根据划线用试镗方法外，有时借用心轴量块或用样板找正，以提高找正精度[6]。
图5-2所示为心轴和量块找正法。镗第一排孔时将心轴插入主轴孔内(或直接利用镗床主轴)，然后根据孔和定位基准的距离组合一定尺寸的块规来校正主轴位置，校正时用塞尺测定块与心轴之间的间隙，以避免块规与心轴直接接触而损伤块规(图5-2a)。镗第二排孔时，分别在机床主轴和已加工孔中插入心轴，采用同样的方法来校正主轴轴线的位置，以保证孔心距的精度(图5-3b)。这种找正法其孔心距精度可达土0.03mm。
图5-3所示为样板找正法，用l0～20mm厚的钢板制成样板1，装在垂直
图5-2 用心轴和块规找正 a）第一工位 b）第二工位 1—心轴 2—镗床主轴 3—块规 4—塞尺 5—镗床于各孔的端面上(或固定于机床工作台上)，样板上的孔距精度较箱体孔系的孔距精度高(一般?0.0l～?0.03mm)，样板上的孔径较工件的孔径大，以便于镗杆通过。样板上的孔径要求不高，但要有较高的形状精度和较小的表面粗糙度值，当样板准确地装到工件上后，在机床主轴上装一个干分表2，按样板找正机床主轴，找正后，即换上镗刀加工。此法加工孔系不易出差错，找正方便，孔距精度可达
?0.05mm。这种样板的成本低，仅为镗模成本的1/7～1/9，单件小批生产中大型的箱体加工可用此法。
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图5-3 样板找正法镗孔 1－样板 2－百分表
（2）镗模法
在成批生产中，广泛采用镗模加工孔系，如图5-4所示。工件5装夹在镗模上，镗杆4被支承在镗模的导套6里，导套的位置决定了镗杆的位置，装在镗杆上的镗刀3将工件上相应的孔加工出来。当用两个或两个以上的支承1来引导镗杆时，镗杆与机床主轴2必须浮动联接。当采用浮动联接时，机床精度对孔系加工精度影响很小，因而可以在精度较低的机床上加工出精度较高的孔系。孔距精
图5-4 用镗模加工孔系 1—镗架支承 2—镗床主轴 3—镗刀 4—镗杆 5—工件 6—导套 度主要取决于镗模，一般可达?0.05mm。能加工公差等级IT7的孔，其表面粗糙度可达Ra5～1.25μm。当从一端加工、镗杆两端均有导向支承时，孔与孔之间的同轴度和平行度可达0.02～0.03mm；当分别由两端加工时，可达0.04～0.05mm。
用镗模法加工孔系，既可在通用机床上加工，也可在专用机床上或组合机床上加工，图5-5为在组合机床上用镗模加工孔系的示意图。
（3）坐标法
坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床或数控镗铣床等设备上，借助于精密测量装置，调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置，来保证孔心距精度的一种镗孔方法[7]。
采用坐标法加工孔系时，要特别注意选择基准孔和镗孔顺序，否则，坐标尺寸累积误差会影响孔距精度。基准孔应尽量选择本身尺寸精度高、表面粗糙度值
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小的孔(一般为主轴孔)，这样在加工过程中，便于校验其坐标尺寸。孔心距精度要求较高的两孔应连在一起加工；加工时，应尽量使工作台朝同一方向移动，因为工作台多次往复，其间隙会产生误差，影响坐标精度。
现在国内外许多机床厂，已经直接用坐标镗床或加工中心机床来加工一般机床箱体。这样就可以加快生产周期，适应机械行业多品种小批量生产的需要。
4.2.2同轴孔系的加工
图5-5 在组合机床上用镗模加工孔系 1—左动力头 2—镗模 3—右动力头 4、6—侧底座 5—中间底座 图5-6 利用已加工孔导向 成批生产中，箱体上同轴孔的同轴度几乎都由镗模来保证。单件小批生产中，同轴度用下面几种方法来保证：
（1）利用已加工孔作支承导向
如图5-6所示，当箱体前壁上的孔加工好后，在孔内装一导向套，以支承和引导镗杆加工后壁上的孔，从而保证两孔的同轴度要求。这种方法只适于加工箱壁较近的孔。
（2）利用镗床后立柱上的导向套支承导向
这种方法其镗杆系两端支承，刚性好。但此法调整麻烦，镗杆长，很笨重，故只适于单件小批生产中大型箱体的加工。
图5-7 调头镗孔时工件的校正
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（3）采用调头镗
当箱体箱壁相距较远时，可采用调头镗。工件在一次装夹下，镗好一端孔后，将镗床工作台回转180°，调整工作台位置，使已加工孔与镗床主轴同轴，然后再加工另一端孔。
当箱体上有一较长并与所镗孔轴线有平行度要求的平面时，镗孔前应先用装在镗杆上的百分表对此平面进行校正(图5-7a)，使其和镗杆轴线平行，校正后加工孔B，孔B加工后，回转工作台，并用镗杆上装的百分表沿此平面重新校正，这样就可保证工作台准确地回转180°，见图5-7b。然后再加工孔A，从而保证孔A、B同轴[8]。
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