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卧式车床床头箱加工工艺设计

时间:2024-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:卧式车床床头箱是车床床头箱部件装配时的基准零件,在它上面装入齿轮、轴、轴承和拨叉等零件组成的主轴、中间轴和操纵机构等“组件”及其他一些零件,构成床头箱部件。在铸造后机械加工之前,一般应经过清洗和退火处理,以消除铸造过程中产生的内应力。粗加工后,会引起工件内应力重新分布,为使内应力分布均匀,也应经适当的时效处理。

1.床头箱箱体的结构特点和主要技术要求

卧式车床床头箱是车床床头箱部件装配时的基准零件,在它上面装入齿轮、轴、轴承和拨叉等零件组成的主轴、中间轴和操纵机构等“组件”及其他一些零件,构成床头箱部件。装配后,要保持各零件间正确的相互位置,保证部件正常地运转。

床头箱箱体的结构特点是壁薄、中空、形状复杂。加工面多为平面和孔,它们的尺寸精度、位置精度要求较高,表面粗糙度较小。因此,其工艺过程是比较复杂的,下面仅就其主要平面和孔的加工说明它的工艺过程。

图7-14所示为卧式车床床头箱箱体的剖面图,主要技术要求如下。

(1)作为装配基准的底面和导向面的平面度允许公差为0.02~0.03mm,表面粗糙度Ra为0.8μm。顶面和侧面平面度允许公差为0.04~0.06mm,表面粗糙度Ra为1.6μm。平面对底面的平行度允许公差为0.1mm;侧面对底面的垂直度允许公差为0.04~0.06mm。

(2)主轴轴承孔孔径精度为IT6,表面粗糙度Ra为0.8μm;其余轴承孔的精度为IT7~IT6,表面粗糙度Ra为1.6μm;非配合孔的精度较低,表面粗糙度Ra为6.3~12.5μm。孔的圆度和圆柱度公差不超过孔径公差的1/2。

图7-14 床头箱箱体剖面图

(3)轴承孔轴线间距离尺寸公差为0.05~0.1mm,主轴轴承孔轴线与基准面距离尺寸公差为0.05~0.1mm。

(4)不同箱壁上同轴孔的同轴度允许公差为最小孔径公差的1/2;各相关孔轴线间平行度允许公差为0.06~0.1mm。端面对孔轴线的垂直度允许公差为0.06~0.1mm。

(5)工件材料HT200。

2.工艺分析

工件毛坯为铸件,加工余量:底面为8mm,顶面为9mm,侧面和端面为7 mm,铸孔为7mm。

在铸造后机械加工之前,一般应经过清洗和退火处理,以消除铸造过程中产生的内应力。粗加工后,会引起工件内应力重新分布,为使内应力分布均匀,也应经适当的时效处理。

在单件、小批生产的条件下,该床头箱箱体的主要工艺过程可作如下考虑。

(1)底面、顶面、侧面和端面可采用粗刨—精刨工艺。因为底面和导向面的精度和表面粗糙度要求较高,又是装配基准和定位基准,所以在精刨后还应进行精细加工——刮研。

(2)直径40~50mm的孔,一般不铸出,可采用钻—扩(或半精镗)—铰(或精镗)的工艺。对于已铸出的孔,可采用粗镗—半精镗—精镗(用浮动镗刀片)的工艺。由于主轴轴承孔精度和表面粗糙度要求皆较高,故在精镗后还要用浮动镗刀片进行精细镗。

(3)其余要求不高的螺纹孔、紧固孔及油孔等,可放在最后加工。这样可以防止由于主要面或孔在加工过程中出现问题(如发现气孔、夹杂物或加工超差等)时,浪费这一部分的工时。

(4)为了保证箱体主要精度和表面粗糙度的要求,避免粗加工时由于切削量较大引起的工件变形或可能划伤已加工表面,整个工艺过程分为粗加工和精加工两个阶段。

为了保证各主要表面的位置精度的要求,粗加工和精加工时都应采用统一的定位基准。此外,各纵向主要孔的加工应在一次装夹中完成,并可采用镗模夹具,这样可以保证位置精度的要求。

(5)整个工艺过程中,无论是粗加工阶段还是精加工阶段,都应遵循“先面后孔”的原则,就是先加工平面,然后以平面定位再加工孔。这是因为:第一,平面常常是箱体的装配基准;第二,平面的面积较孔的面积大,以平面定位零件装夹稳定、可靠。因此,以平面定位加工孔,有利于提高定位精度和加工精度。

3.基准选择

(1)粗基准的选择 在单件、小批生产中,为了保证主轴轴承孔的加工余量分布均匀,并保证装入箱体中的齿轮、轴等零件与不加工的箱体内壁间有足够的间隙,以免互相干涉,常常首先以主轴轴承孔和与之相距最远的一个孔为基准,兼顾底面和顶面的余量,对毛坯进行划线和检查。之后,按划线找正粗加工顶面。这种方法,实际上就是以主轴轴承孔和与之相距最远的一个孔为粗基准。

(2)精基准的选择 以该箱体的装配基准—底面和导向面为统一的精基准,加工各纵向孔、侧面和端面,符合基准统一和基准重合的原则,有利于保证加工精度。

为了保证精基准的精度,在加工底面和导向面时,以加工后的顶面为辅助的精基准,并且在粗加工和时效之后,又以精加工的顶面为精基准,对底面和导向面进行精刨和精细加工(刮研),进一步提高精加工阶段定位基准的精度,有利于保证加工精度。

4.工艺过程

根据以上分析,在单件、小批生产中,该床头箱箱体的工艺过程可按表7-3进行安排。

表7-3 单件、小批生产箱体的工艺过程

续表

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