轴承箱零件的工艺特点

7.1　轴承箱零件的工艺特点

7.1.1　轴承箱零件的功用及结构特点

轴承箱是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因此，轴承箱的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。

常见的轴承箱零件有：机床主轴箱、机床进给箱、变速箱体、减速箱体、发动机缸体和机座等。根据箱体零件的结构形式不同，可分为整体式箱体（如图7.1（a）、（b）、（d）所示）和分离式箱体（如图7.1（c）所示两大类）。前者是整体铸造、整体加工，加工较困难，但装配精度高；后者可分别制造，便于加工和装配，但增加了装配工作量。

图7.1　几种常见的轴承箱结构

轴承箱的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。如图7.1所示是几种常见轴承箱零件的简图。由图可见，各种轴承箱零件尽管形状各异、尺寸不一，但其结构均有以下的主要特点：

（1）形状复杂　轴承箱通常作为装配的基础件，在它上面安装的零件或部件愈多，箱体的形状愈复杂，因为安装时要有定位面、定位孔，还要有固定用的螺钉孔等；为了支撑零部件，需要有足够的刚度，采用较复杂的截面形状和加强筋等；为了储存润滑油，需要具有一定形状的空腔，还要有观察孔、放油孔等；考虑吊装搬运，还必须做出吊钩、凸耳等。

（2）体积较大　轴承箱内要安装和容纳有关的零部件，因此必然要求轴承箱有足够大的体积。例如，大型减速器箱体长达4～6m，宽约3～4m。

（3）壁薄容易变形　轴承箱体积大，形状复杂，又要求减少质量，所以大都设计成腔形薄壁结构。但是在铸造、焊接和切削加工过程中往往会产生较大内应力，引起箱体变形。即使在搬运过程中，由于方法不当也容易引起箱体变形。

（4）有精度要求较高的孔和平面　这些孔大都是轴承的支承孔，平面大都是装配的基准面，它们在尺寸精度、表面粗糙度、形状和位置精度等方面都有较高要求。其加工精度将直接影响轴承箱的装配精度及使用性能。

因此，一般说来，轴承箱不仅需要加工的部位较多，而且加工难度也较大。据统计资料表明，一般中型机床厂用在轴承箱类零件的机械加工工时约占整个产品的 15％～20％。

7.1.2　轴承箱零件的主要技术要求

轴承箱的加工重点和难点是轴承孔位置，其精度要求最高。现以东方汽轮机厂60万中间轴承箱为例来分析一般轴承箱零件加工中的共性问题（详见附图1），其加工工艺图如图7.2所示（详见附图2），轴承箱零件的技术要求主要可归纳如下：

图7.2　中间轴承箱加工工艺图

1．主要平面的形状精度和表面粗糙度

轴承箱的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准。所以，应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值，否则，直接影响轴承箱加工时的定位精度，影响轴承箱与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。

一般轴承箱主要平面的平面度在0.03～0.1mm，表面粗糙度Ra0.63～2.5μm，各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。

2．孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度

轴承箱上的轴承支承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则，将影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降，也易使传动件（如齿轮）产生震动和噪声。一般轴承箱的主轴支承孔的尺寸精度为IT6，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度值为Ra0.32～0.63μm。其余支承孔尺寸精度为IT6～IT7，表面粗糙度值为Ra0.63～2.5μm。

3．主要孔和平面相互位置精度

同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，各支承孔间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求。否则，不仅装配有困难，而且会使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，引起震动和噪声，影响齿轮寿命。支承孔间的孔距公差为0.05～0.12mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取0.04～0.1mm。同一轴线上孔的同轴度公差一般为0.04～0.01mm。支承孔与主要平面的平行度公差为0.05～0.1mm。主要平面间及主要平面对支承孔间垂直度公差为0.04～0.1mm。