齒輪減速箱體的加工工藝
齒輪減速箱體的加工工藝
摘 要：箱體類零件是機器或者部件中的基礎零件，它與軸、軸承、齒輪等零件的配合，組成了機器或者部件，因此箱體類零件的加工質量非常重要，體現在孔的尺寸精度、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，從而完成了產品的加工，并達到了質量要求。
關鍵詞：箱體;加工;裝夾
引言
圖1為一個齒輪減速箱體零件的加工圖，是廣西南寧萬昌機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，加工數量為100個，該箱體是機床排屑器上的變速裝置，結構復雜，內部呈腔型，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是加工中的設計基準，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，為了保證軸的回轉精度，孔的尺寸精度分別為IT7和IT9，表面粗糙度為Ra1.6。
同時兩邊的軸心線與A-B基準的平行度公差為0.02mm。
1.工藝分析
齒輪減速箱體由于內腔和外形結構復雜，因此毛坯選擇鑄造成型。
在鑄造時由于存在內應力，需要采用人工時效消除毛坯里面殘留的內應力，防止產生加工變形。
然后在加工中心上進行粗、精加工平面和孔系，鉆好孔和攻好螺紋孔。
接下來在鉗工臺上去除毛刺。
然后在清洗機上清洗。
最后送檢。
加工中心上是工序最復雜的時候，是決定箱體能否達到合格尺寸的關鍵一步，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F面找正工件，使F面與機床導軌運動方向平行，然后用螺釘和壓板把工件壓緊在工作臺上。
工件裝夾后，以?90圓臺的外圓，找正主軸位置，確定工件原點的偏移值量，同時完成原點偏移量的設定。
2.2粗加工
粗加工按以下順序進行：
2.2.1以軸孔為基準首先銑削兩個凸緣的端面，選用?80mm的面銑刀，轉速為300r/min，進給量為60mm/min;
2.2.2鉆?35的孔，留0.5mm的余量。
先加工正面，再轉動工作臺180度。
加工另外一面。
鉆孔的轉速選擇為600r/min，進給量為60mm/min;
2.2.3粗鏜2x45H7，留0.5mm的余量。
轉動工作臺180度，粗鏜另外一邊的2x45H7。
加工時的轉速為300r/min，進給量為60mm/min
2.2.4粗鏜2x58H9的內孔，留0.5mm的余量。
加工時的轉速為300r/min，進給量為60mm/min;
2.2.5鉆2x?18的內孔，加工時的轉速為600r/min。
進給量為60mm/min;
2.2.6鉆?90圓臺上4XM8處的螺紋內孔(共8處)，轉速為700r/min，進給量為60mm/min。
到此完成所有的粗加工。
2.3精加工
精加工時基準的選擇非常重要，為了保證加工精度，考慮基準重合原則.本箱體的設計基準是上蓋面、凸臺面及一側外壁。
根據基準重合的原則，選設計基準為精基準。
精加工順序：
2.3.1先面后孔。
先精加工兩處?90的平面，能夠為孔加工提供可靠的定位基準。
同時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，防止加工時刀具產生大的磨損或傾斜，為后續加工奠定了基礎。
2.3.2先基準面，后其他面，基準先行。
該箱體在精加工時有A、B兩個基準，因此先半精鏜和精鏜正、反兩面?35H7的內孔至合格尺寸。
加工時的轉速為100r/min，進給量為40mm/min。
然后半精鏜和精鏜正面的2x45H7內孔至合格尺寸。
加工時的轉速為100r/min，進給量為40mm/min，再轉動工作臺180度，加工另外一面的2x45H7內孔至合格尺寸;接著半精鏜和精鏜2x58H9的內孔至合格尺寸。
加工時的轉速為100r/min，進給量為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。
因為這些次要孔往往要依據主要表面(軸孔)定位，所以這些螺孔的加工應在主要軸孔加工后進行。
否則會使主要孔的精加工產生斷續切削和振動，影響主要孔的加工質量。
因此把攻兩處4xM8的螺紋放在最后。
3.加工中的難點分析與處理
在銑削平面和車削孔系時容易產生振動，引起圓度誤差、同軸度誤差、孔和面的垂直度誤差，同時表面粗糙度也較差。
在加工中我們采取一些方法解決了以上問題。
3.1回轉工作臺中心不準
在臥式加工中心上裝夾時，由于采用的是回轉工作臺，一面加工完成后通過指令，讓機床的回轉工作臺轉動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工作臺。
因此在加工前我們須對工作臺的X向、Y向、Z向三個方向回轉中心進行測量和調整，保證工件的加工精度。
測量和調整有三種方法：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。
前面兩種是機床靜止時候測量的，精度不是很準確。
我們采用前兩種方法結合然后進行試切，先在工件的一端進行試切，然后工作臺回轉180度，再進行試切。
結合兩邊的差值進行補償。
這樣就可以保證工件加工的精度。
3.2箱體加工時剛性較差
齒輪箱體是中空類零件，在加工時容易產生振動，我們在夾緊的時候增加定位地方的支撐點，在箱體內部增加支撐桿，增加箱體兩側的剛性。
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.結束語
通過實踐證明，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，而且能夠達到圖紙的要求。
該方案大大縮短了工藝流程、減少了勞動強度、保證了加工精度、提高了生產效率。
值得在箱體類零件加工中推廣。
參考文獻：
[1]韓鴻鸞.《數控銑工/加工中心操作工全技師培訓教程》，化學工業出版社，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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