殼體加工知識

1、殼體加工知識殼體的重要性殼體的重要性 汽車作為一種商品，在駕駛室里首先觸摸的就是變速操縱桿，變速器性能好壞直接影響使用者對整車的評價。而變速器殼體是變速器的基礎(chǔ)零件，它把齒輪傳動部件、差速器總成以及換檔機構(gòu)接合成一個整體，殼體的加工質(zhì)量對變速器總成的壽命、噪音、換檔輕便靈活性等重要性能指標起決定作用。 殼體的作用殼體的作用 (1)支承并包容各種傳動零件，如齒輪、軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運動關(guān)系和運動精度。箱體還可以儲存潤滑劑，實現(xiàn)各種運動零件的潤滑。 (2)安全保護和密封作用，使箱體內(nèi)的零件不受外界環(huán)境的影響，又保護機器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔熱和隔音作用。 (3)使機器各

2、部分分別由獨立的箱體組成，各成單元，便于加工、裝配、調(diào)整和修理。 (4)改善機器造型，協(xié)調(diào)機器各部分比例，使整機造型美觀。加工精度對性能的影響加工精度對性能的影響1、箱體的主要平面是裝配基準，并且往往是加工時的定位基準，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的表面粗糙值，否則，直接影響箱體加工時的定位精度，影響箱體與機座總裝時的接觸剛度和相互位置精度。 一般箱體主要平面的平面度在0.1-0.03mm，表面粗糙度Ra2.5-0.63um，各主要平面對裝配基準面垂直度為0.1-0.03mm。2、孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度 箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將

3、影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動件（如齒輪）產(chǎn)生振動和噪聲。一般機床主軸箱的主軸支承孔精度為IT7-IT6，表面粗糙度值為Ra2.5-0.63um。加工精度對性能的影響加工精度對性能的影響3、主要孔和平面相互位置精度 同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，各支承孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否則，不僅裝配有困難，而且使軸的運轉(zhuǎn)情況惡化，溫度升高，軸承磨損加劇，齒輪嚙合精度下降，引起振動和噪聲，影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為0.12-0.05mm，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長取0.1-0.04mm。同一軸線上孔的同軸度公差一般為0.04-0.01

4、mm。支承孔與主要平面的平行度公差為0.1-0.05mm。主要平面間及主要平面對支承孔之間垂直度公差為0.1-0.04mm。殼體加工的材料：鑄鐵殼體加工的材料：鑄鐵 殼體材料一般選用HT100-400的各種牌號的灰鑄鐵，而最常用的為HT200?；诣T鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。 在單位生產(chǎn)或某些簡易機床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。此外，精度要求較高的坐標鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵。負載大的主軸箱也可以采用鑄鋼件。鋁合金鋁合金 41 鋁合金的特點： 硬度小，導(dǎo)熱性好，適于高速切削，用硬質(zhì)合金刀具加工鋁合金，切削速度可達1000m/min

5、,目前國內(nèi)專機采用的切削速度一般都在250m/mim左右。 熔點低，在切削加工中容易形成積屑瘤，使被加工零件的尺寸精度和表面粗糙度受到影響。 此外鋁合金在對精度高、光潔度要求高時，只能采用精鏜、精銑，而不能用磨削加工，因此加工鋁合金的刀具應(yīng)刃磨得很鋒利、光潔，這樣可避免形成積屑瘤。此外，精加工不宜用陶瓷刀具，因為氧化了的Al2O3與刀具材料相同，造成摩擦阻力大，也容易出現(xiàn)積屑瘤。 噪音：鋁具有吸音性能，音響效果也較好，所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等也采用鋁。鋁合金鋁合金溫度變化對鋁合金的影響 鋁合金的熱膨漲系數(shù)大，零件切削時溫度升高尺寸增大，切削后溫度降低尺寸減小。 鎂合金鎂合金 鋼

6、材鋼材 鑄鋼：鑄鋼：有一定的強度，良好的塑性和韌性，較好的導(dǎo)熱性和焊接性，機加工性能也較好，但鑄造時容易氧化與熱裂。表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度：零件微觀表面高低不平的 程度。 產(chǎn)生的原因： 1）切削時刀具與工件相 對運動產(chǎn)生的磨擦； 2）機床、刀具和工件在加工時的振動； 3）切削時從零件表面撕裂的切屑產(chǎn)生的痕跡； 4）加工時零件表面發(fā)生塑性變形。表面粗糙度對零件質(zhì)量的影響表面粗糙度對零件質(zhì)量的影響零件的表面粗糙度對機器零件的性能和使用壽命影響較大，主要有以下幾個方面： 1）零件表面粗糙，將使接觸面積減小，單位面積壓力加大，接觸變形加大，磨擦阻力增大，磨損加快； 2) 表面粗糙度影響配合性質(zhì)

7、。對于間隙配合，表面粗糙易磨損，造成間隙迅速加大；對于過盈配合，在裝配時，可使微小凸峰擠平，有效過盈量減少，使配合件強度降低； 3）零件表面粗糙，低谷處容易聚積腐蝕性物質(zhì)，且不易清除，造成表面腐蝕； 4）當零件承受載荷時，凹谷處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，以致產(chǎn)生裂紋而造成零件斷裂。表面粗糙度符號的意義及應(yīng)用表面粗糙度符號的意義及應(yīng)用 符號符號 符號說明符號說明 意義及應(yīng)用意義及應(yīng)用基本符號單獨使用無意義基本符號上加一短劃線表示表面粗糙度是用去除法獲得基本符號內(nèi)加一小圓表示表面粗糙度是用不去除材料的方法獲得 符號上加Ra值用去除材料方法獲得的表面，Ra的最大允許值為3.2m加工順序的安排加工順序的安排（1

8、）“基準先行”原則 基準表面先加工，為后續(xù)工序作可靠的定位。如軸類零件 第一道工序一般為銑端面鉆中心孔，然后以中心孔定位加工其它表面。（2）“先面后孔”原則 當零件上有較大的平面可以用來作為定位基準時，總是先加工平面，再以平面定位加工孔，保證孔和平面之間的位置精度，這樣定位比較穩(wěn)定，裝夾也方便，并可避免粗糙面鉆孔引起的偏斜。加工順序的安排加工順序的安排（3）“先主后次”原則 先加工主要表面（位置精度要求較高的基準面和工作表面）后加工次要表面（如鍵槽、螺孔、緊固小孔等）。次要表面一般在主要表面達到一定精度后，最終精加工之前。（4）“先粗后精”原則 對于精度要求較高的零件，按由粗到精的順序依次進行

9、，逐步提高加工精度。這一點對于剛性較差的零件，尤其不能忽視。其他工序安排其他工序安排熱處理工序的安排：熱處理工序的安排：（1）粗加工前的預(yù)備熱處理：消除組織的不均勻，細化晶粒，改善金屬的切削加工性能 。有退火、正火和調(diào)質(zhì)。（2）中間工序間的時效退火熱處理：消除殘余應(yīng)力引起工件的變形 。（3）精加工前的最終熱處理：獲得零件使用上所需要的力學(xué)性能、表面硬度和抗蝕性，如淬火、滲碳、滲氮等。因淬火變形大，最終做磨削加工。輔助工序安排：輔助工序安排：（1）檢驗工序：重要工序的前后、送往外車間之前、最終檢驗。確保質(zhì)量（2）清洗和去毛刺：淬火工序之前、全部完工之后。（3）消磁等：根據(jù)需要做消磁、平衡等安排對

10、殼體加工裝夾與定位的選擇對殼體加工裝夾與定位的選擇 裝夾裝夾 = = 定位定位 + + 夾緊夾緊 定位定位：使工件在機床或夾具中占有正確位置的過程。 夾緊夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中不致因切削力、重力和慣性力的作用而偏離正確的位置保持定位位置不變的操作。 裝夾裝夾：工件從定位到夾緊的全過程。 裝夾工件時，一般是先定位后夾緊，而在三爪卡盤上安裝工件時，定位與夾緊是同時進行的定位定位 在機械加工中，無論采用哪種安裝方法，都必須使工件在機床或夾具上正確地定位 六點定位：任何一個未被約束的物體，在空間有六個自由度。而要使物體在空間有確定的位置，必須約束這六個自由度六點定位原理六點定位原理

11、 一個自由的物體，它對三個相互垂直的坐標系來說，有六個活動可能性，其中三種是移動，三種是轉(zhuǎn)動。習(xí)慣上把這種活動的可能性稱為自由度，因此空間任一自由物體共有六個自由度。如圖所示，物體的六個自由度。欲使工件在空間取得唯一位置，則必須限制六個自由度。這就是六點定位原理。 工件需限制幾個自由度？ 需限制哪幾個自由度？完全取決于加工技術(shù)要求。工件的四種定位形式工件的四種定位形式 1 1、完全定位：、完全定位：工件的六個自由度完全被限制的定位稱為完全定位。 2 2、不完全定位：、不完全定位：按加工要求，允許有一個或幾個自由度不被限制的定位稱為不完全定位。 3 3、欠定位：、欠定位：按工序的加工要求，工件應(yīng)

12、該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位。 在確定工件定位方案時，欠定位時絕對不允許的。 4 4、過定位：、過定位：工件的同一自由度被二個或二個以上的支撐點重復(fù)限制的定位，稱為過定位。 在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位?；鶞始捌浞诸惢鶞始捌浞诸愑糜诖_定零件上其他點、線、面的位置所依據(jù)的那些點、線、面。設(shè)計圖樣上所采用的基準就是 設(shè)計基準在加工時用于工件定位的基準，稱為定位基準在加工中或加工后用來測量工件時所采用的基準在裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置所采用的基準。加工、測量、裝配過程中使用的基準定位基準的選擇定位基準的選擇 殼體定位基準的選擇，直接關(guān)系到殼體上各個平面與平面之間，孔

13、與平面之間，孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準時，首先要遵守“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原則，同時必須考慮生產(chǎn)批量的大小，生產(chǎn)設(shè)備、特別是夾具的選用等因素。 通常在加工中心中定位多采用一面兩銷定位。殼體的加工殼體的加工 1箱體的平面加工箱體的平面加工 箱體平面的粗加工和半精加工常選擇刨削和銑削加工。 刨削箱體平面的主要特點是：刀具結(jié)構(gòu)簡單；機床調(diào)整方便；在龍門刨床上可以用幾個刀架，在一次安裝工件中，同時加工幾個表面，于是，經(jīng)濟地保證了這些表面的位置精度。 箱體平面銑削加工的生產(chǎn)率比刨削高。在成批生產(chǎn)中，常采用銑削加工。當批量較大時，常在多軸龍門銑床上用幾把銑刀同時加工幾

14、個平面，即保證了平面間的位置精度，又提高了生產(chǎn)率。 2主軸孔的加工主軸孔的加工 由于主軸孔的精度比其它軸孔精度高，表面粗糙度值比其它軸孔小，故應(yīng)在其它軸孔加工后再單獨進行主軸孔的精加工（或光整加工）。 最終工序所使用的刀具都具有徑向“浮動”性質(zhì)，這對提高孔的尺寸精度、減小表面粗糙度值是有利的，但不能提高孔的位置精度。孔的位置精度應(yīng)由前一工序（或工步）予以保證。 從工藝要求上，精鏜和半精鏜應(yīng)在不同的設(shè)備上進行。若設(shè)備條件不足，也應(yīng)在半精鏜之后，把被夾緊的工件松開，以便使夾緊壓力或內(nèi)應(yīng)力造成的工件變形在精鏜工序中得以糾正。 3孔系加工孔系加工 車床箱體的孔系，是有位置精度要求的各軸承孔的總和，其中

15、有平行孔系和同軸孔系兩類。 平行孔系主要技術(shù)要求是各平行孔中心線之間以及孔中心線與基準面之間的尺寸精度和平行精度根據(jù)生產(chǎn)類型的不同，可以在普通鏜床上或?qū)Ｓ苗M床上加工。 坐標法加工孔系，許多工廠在單件小批生產(chǎn)中也廣泛采用，特別是在普通鏜床上加裝較精密的測量裝置（如數(shù)顯等）后，可以較大地提高其坐標位移精度。殼體的加工殼體的加工加工中心常用的刀具及特性加工中心常用的刀具及特性 加工中心上所采用的刀具要根據(jù)被加工零件的材料、幾何形狀、表面質(zhì)量要求、熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量等，來選擇刀具。通常刀具銑削加工的要求有以下幾點： 1、高硬度。硬度是刀具材料最基本的性能，其硬度必須高于工件材料的硬度，方能

16、將工件上多余的金屬切削掉。 2、高耐磨性。高耐磨性是刀具抵抗磨損的能力，在劇烈的摩擦下刀具磨損要小，尤其是當一把刀具加工的內(nèi)容很多時，若刀具不耐用而磨損較快，就會影響工件的加工質(zhì)量和加工精度。 3、足夠的強度和韌度。切削時刀具要能承受各種壓力與沖擊。一般用抗彎強度和沖擊來衡量材料強度與韌度的高低。刀具特性刀具特性 4、高耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性。高耐熱性，是指刀具在高溫下仍能保持原有的硬度，強度，韌度以及耐磨性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性，是指高溫下不易與加工材料或周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力，包括抗氧化能力?；瘜W(xué)穩(wěn)定性越高，刀具磨損越慢，加工表面質(zhì)量越好。 5、數(shù)控刀具還應(yīng)實現(xiàn)快速更換。 刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金鋼和其他加工材料。陶瓷、人造金剛石和立方氮化硼都以廣泛應(yīng)用于刀具當中。 常見的刀具常見的刀具面銑刀方肩銑刀整體硬質(zhì)合金銑刀仿形銑刀常見的刀具常見的刀具三面刃和螺紋銑刀鉆頭絲錐鉸刀加工后的檢測與測量加工后的檢測與測量 測量是指以確定被測量對象量值為目的的全部操作。一個完整的測量過程應(yīng)包括被測對象、計量定位、測量方法和測