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第5章 箱体零件的加工工艺过程
图5-1、5-2所示为箱体零件图。
5-1箱体零件简图
5-2箱体零件三维图
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5.1 制订箱体工艺过程的共同性原则
（1） 加工顺序为先面后孔
箱体类零件的加工顺序均为先加工面，以加工好的平面定位以孔为粗基准加工平面，再以，再来加工孔。因为箱体孔的精度要求高，加工难度大，先平面为精基准加工孔，这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时还可以使孔的加工余量较为均匀。由于箱体上的孔分布在箱体各平面上，先加工好平面，钻孔时，钻头不易引偏，扩孔或绞孔时，刀具也不易崩刃。
（2）加工阶段粗、精分开
箱体的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而加工精度要求又高，故箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度。粗、精分开也可及时发现毛坯缺陷，避免更大的浪费；同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理选择设备，有利于提高生产率。
（3）工序间合理按排热处理
箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以，在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为：加热到500oC～550oC ，保温4h～6h ，冷却速度小于或等于30oC/h ，出炉温度小于或等于200oC 。
普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排 1次人工时效出理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排1次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。有些精度要求不高的箱体零件毛坯，有时不安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。
（4）用箱体上的重要孔作粗基准 箱体类零件的粗基准一般都用它上面的重要孔作粗基准，这样不仅可以较好地保证重要孔及其它各轴孔的加工余量均匀，还能较好地保证各轴孔轴心线与箱体不加工表面的相互位置。
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表5-1为箱体零件加工工艺规程：
表5-1 箱体零件生产工艺规程
序 号 工 序 内 容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18
铸造 人工时效 漆底漆
粗铣毛坯上表面 粗、精加工面A、B 粗、精加工二侧面凹槽 粗、精加工前后面凹槽
粗、精加工零件二侧面凸台外形 粗、精加工零件前后面凸台外形 粗、精加工零件底面所有孔 粗、精加工三个正方形凹槽 粗、精加工零件正面所有孔 线切割中间大凹槽 粗、精铣端面到凸台
粗、精铣零件上面凹槽达要求尺寸 攻钻细棱上螺纹孔 清洗、去毛刺倒角
19 检验
5.2定位基准的选择
（1）粗基准的选择 虽然箱体类零件一般都选择重要孔（如主轴孔）为粗基准，但随着生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件装夹方式是不同的。
中小批生产时，由于毛坯精度较低，一般采用划线装夹，其方法如下： 首先将箱体用千斤顶安放在平台上（图5-3a），调整千斤顶，使主轴孔I和A面与台面基本平行，D面与台面基本垂直，根据毛坯的主轴孔划出主轴孔的水平线I-I，在4个面上均要划出，作为第1校正线。划此线时，应根据图样要求，检查所有加工部位在水平方向是否均有加工余量，若有的加工部位无加工余量，则需要重新调整I-I线的位置，作必要的借正，直到所有的加工部位均有加工余量，才将I-I线最终确定下来。I-I线确定之后，即画出A面和C面的加工线。然后将箱体翻转90o，D面一端置于3个千斤顶上，，调整千斤顶，使I-I线与台面垂直（用大角尺在两个方向上校正），根据毛坯的主轴孔并考虑各加工部位在垂直方向的加工余量，按照上述同样的方法划出主轴孔的垂直轴线II-II作为第2校正线（图5-3b），也在4个面上均画出。依据II-II线画出D面加工线。再将箱体翻转90o（图5-3c），将E面一端至于3个千斤顶上，使I-I线和II-II线与台面垂直。根据凸台高度尺寸，先画出F面，然后再画出E面加工线。
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图5-3 主轴箱的划线
加工箱体平面时，按线找正装夹工件，这样，就体现了以主轴孔为粗基准。 大批大量生产时，毛坯精度较高，可直接以主轴孔在夹具上定位，采用图5-3的夹具装夹。
先将工件放在 1、3、5预支承上，并使箱体侧面紧靠支架4，端面紧靠挡销6，进行工件预定位。然后操纵手柄9，将液压控制的两个短轴7伸人主轴孔中。每个短轴上有3个活动支柱8，分别顶住主轴孔的毛面，将工件抬起，离开1、3、5各支承面。这时，主轴孔轴心线与两短轴轴心线重合，实现了以主轴孔为粗基准定位。为了限制工件绕两短轴的回转自由度，在工件抬起后，调节两可调支承12，辅以简单找正，使顶面基本成水平，再用螺杆11调整辅助支承2，使其与箱体底面接触。最后操纵手柄10，将液压控制的两个夹紧块13插入箱体两端相应的孔内夹紧，即可加工。
单件小批生产用装配基面做定位基准。图5-4车床床头箱单件小批加工孔系时，选择箱体底面导轨B、C面做定位基准，B、C面既是床头箱的装配基准，又是主轴孔的设计基准，并与箱体的两端面、侧面及各主要纵向轴承孔在相互位置上有直接联系，故选择B、C面作定位基准，不仅消除了主轴孔加工时的基准不重合误差，而且用导轨面B、C定位稳定可靠，装夹误差较小，加工各孔时，由于箱口朝上，所以更换导向套、安装调整刀具、测量孔径尺寸、观察加工情况等都很方便。
（2）精基准的选择 箱体加工精基准的选择也与生产批量大小有关。
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图5-4 以主轴孔为粗基准铣顶面的夹具
1、3、5—支承 2—辅助支承 4—支架 6—挡销 7—短轴 8—活动支柱
9、10—操纵手柄 11—螺杆 12—可调支承 13—夹紧块
这种定位方式也有它的不足之处。加工箱体中间壁上的孔时，为了提高刀具系统的刚度，应当在箱体内部相应的部位设置刀杆的导向支承。由于箱体底部是封闭的，中伸人箱体内，每加工一件需装卸一次，吊架与镗模之间虽有定位销定间支承只能用如图5-5所示的吊架从箱体顶面的开口处位，但吊架刚性差，制造安装精度较低，经常装卸也容易产生误差，且使加工的辅助时间增加，因此这种定位方式只适用于单件小批生产。
图5-5吊架式镗模夹具
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