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齒輪減速箱體的加工工藝
齒輪減速箱體的加工工藝
摘 要：箱體類零件是機(jī)器或者部件中的基礎(chǔ)零件，它與軸、軸承、齒輪等零件的配合，組成了機(jī)器或者部件，因此箱體類零件的加工質(zhì)量非常重要，體現(xiàn)在孔的尺寸精度、孔與孔的間距和同軸度。
本文通過對齒輪減速箱體的工藝分析，正確處理加工中的裝夾，制定合理的加工路線，從而完成了產(chǎn)品的加工，并達(dá)到了質(zhì)量要求。
關(guān)鍵詞：箱體;加工;裝夾
引言
圖1為一個(gè)齒輪減速箱體零件的加工圖，是廣西南寧萬昌機(jī)械制造有限公司委托本人制定加工工藝。
該零件的材料為HT200，加工數(shù)量為100個(gè)，該箱體是機(jī)床排屑器上的變速裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部呈腔型，主要的加工位置為平面M和各孔系，并且面和孔之間有相對較高的要求：1、平面M是加工中的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，需要有較的高精度和表面粗糙度。
2、本箱體中的孔系主要用來安裝軸承，為了保證軸的回轉(zhuǎn)精度，孔的尺寸精度分別為IT7和IT9，表面粗糙度為Ra1.6。
同時(shí)兩邊的軸心線與A-B基準(zhǔn)的平行度公差為0.02mm。
1.工藝分析
齒輪減速箱體由于內(nèi)腔和外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此毛坯選擇鑄造成型。
在鑄造時(shí)由于存在內(nèi)應(yīng)力，需要采用人工時(shí)效消除毛坯里面殘留的內(nèi)應(yīng)力，防止產(chǎn)生加工變形。
然后在加工中心上進(jìn)行粗、精加工平面和孔系，鉆好孔和攻好螺紋孔。
接下來在鉗工臺(tái)上去除毛刺。
然后在清洗機(jī)上清洗。
最后送檢。
加工中心上是工序最復(fù)雜的時(shí)候，是決定箱體能否達(dá)到合格尺寸的關(guān)鍵一步，因此我們把加工步驟具體分為裝夾、粗加工、精加工階段，合理完成箱體的實(shí)際加工。
2.加工步驟
2.1裝夾
采用螺釘和壓板裝夾工件，工件的M平面先加工完畢，以它為定位面，首先輕壓工件，用劃針根據(jù)F面找正工件，使F面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向平行，然后用螺釘和壓板把工件壓緊在工作臺(tái)上。
工件裝夾后，以?90圓臺(tái)的外圓，找正主軸位置，確定工件原點(diǎn)的偏移值量，同時(shí)完成原點(diǎn)偏移量的設(shè)定。
2.2粗加工
粗加工按以下順序進(jìn)行：
2.2.1以軸孔為基準(zhǔn)首先銑削兩個(gè)凸緣的端面，選用?80mm的面銑刀，轉(zhuǎn)速為300r/min，進(jìn)給量為60mm/min;
2.2.2鉆?35的孔，留0.5mm的余量。
先加工正面，再轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)180度。
加工另外一面。
鉆孔的轉(zhuǎn)速選擇為600r/min，進(jìn)給量為60mm/min;
2.2.3粗鏜2x45H7，留0.5mm的余量。
轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)180度，粗鏜另外一邊的2x45H7。
加工時(shí)的轉(zhuǎn)速為300r/min，進(jìn)給量為60mm/min
2.2.4粗鏜2x58H9的內(nèi)孔，留0.5mm的余量。
加工時(shí)的轉(zhuǎn)速為300r/min，進(jìn)給量為60mm/min;
2.2.5鉆2x?18的內(nèi)孔，加工時(shí)的轉(zhuǎn)速為600r/min。
進(jìn)給量為60mm/min;
2.2.6鉆?90圓臺(tái)上4XM8處的螺紋內(nèi)孔(共8處)，轉(zhuǎn)速為700r/min，進(jìn)給量為60mm/min。
到此完成所有的粗加工。
2.3精加工
精加工時(shí)基準(zhǔn)的選擇非常重要，為了保證加工精度，考慮基準(zhǔn)重合原則.本箱體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是上蓋面、凸臺(tái)面及一側(cè)外壁。
根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。
精加工順序：
2.3.1先面后孔。
先精加工兩處?90的平面，能夠?yàn)榭准庸ぬ峁┛煽康亩ㄎ换鶞?zhǔn)。
同時(shí)由于箱體是澆鑄類的零件，先加工面也可以去除鑄件毛坯表面的凹凸不平、砂孔等缺陷，防止加工時(shí)刀具產(chǎn)生大的磨損或傾斜，為后續(xù)加工奠定了基礎(chǔ)。
2.3.2先基準(zhǔn)面，后其他面，基準(zhǔn)先行。
該箱體在精加工時(shí)有A、B兩個(gè)基準(zhǔn)，因此先半精鏜和精鏜正、反兩面?35H7的內(nèi)孔至合格尺寸。
加工時(shí)的轉(zhuǎn)速為100r/min，進(jìn)給量為40mm/min。
然后半精鏜和精鏜正面的2x45H7內(nèi)孔至合格尺寸。
加工時(shí)的轉(zhuǎn)速為100r/min，進(jìn)給量為40mm/min，再轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)180度，加工另外一面的2x45H7內(nèi)孔至合格尺寸;接著半精鏜和精鏜2x58H9的內(nèi)孔至合格尺寸。
加工時(shí)的轉(zhuǎn)速為100r/min，進(jìn)給量為40mm/min。
2.3.3先主后次。
箱體上用于緊固的螺孔、小孔一般屬于次要表面。
因?yàn)檫@些次要孔往往要依據(jù)主要表面(軸孔)定位，所以這些螺孔的加工應(yīng)在主要軸孔加工后進(jìn)行。
否則會(huì)使主要孔的精加工產(chǎn)生斷續(xù)切削和振動(dòng)，影響主要孔的加工質(zhì)量。
因此把攻兩處4xM8的螺紋放在最后。
3.加工中的難點(diǎn)分析與處理
在銑削平面和車削孔系時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，引起圓度誤差、同軸度誤差、孔和面的垂直度誤差，同時(shí)表面粗糙度也較差。
在加工中我們采取一些方法解決了以上問題。
3.1回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中心不準(zhǔn)
在臥式加工中心上裝夾時(shí)，由于采用的是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，一面加工完成后通過指令，讓機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)180度，然后再加工箱體的另外一面。
因此箱體各孔系的同軸度依賴著回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
因此在加工前我們須對工作臺(tái)的X向、Y向、Z向三個(gè)方向回轉(zhuǎn)中心進(jìn)行測量和調(diào)整，保證工件的加工精度。
測量和調(diào)整有三種方法：第一種為心軸、量塊配合百分表測量;第二種為心軸、直角尺配合百分表測量;第三種為試鏜的方法。
前面兩種是機(jī)床靜止時(shí)候測量的，精度不是很準(zhǔn)確。
我們采用前兩種方法結(jié)合然后進(jìn)行試切，先在工件的一端進(jìn)行試切，然后工作臺(tái)回轉(zhuǎn)180度，再進(jìn)行試切。
結(jié)合兩邊的差值進(jìn)行補(bǔ)償。
這樣就可以保證工件加工的精度。
3.2箱體加工時(shí)剛性較差
齒輪箱體是中空類零件，在加工時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，我們在夾緊的時(shí)候增加定位地方的支撐點(diǎn)，在箱體內(nèi)部增加支撐桿，增加箱體兩側(cè)的剛性。
合理選擇正確的鑄鐵刀片減少零件的變形。
最終保證工件加工的精度。
4.結(jié)束語
通過實(shí)踐證明，我們通過此種加工方案，合理地選用刀具和切削用量，不但成功完成了齒輪箱體的加工，而且能夠達(dá)到圖紙的要求。
該方案大大縮短了工藝流程、減少了勞動(dòng)強(qiáng)度、保證了加工精度、提高了生產(chǎn)效率。
值得在箱體類零件加工中推廣。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓鴻鸞.《數(shù)控銑工/加工中心操作工全技師培訓(xùn)教程》，化學(xué)工業(yè)出版社，2009.8.
[2]蔣克勤.變速箱體加工方案，中國科技信息，2014，(21).
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