組合式箱體類零件的數控加工分析
應用技術
作者：李學兵 齊霽
摘要 通過對組合式箱體類零件的結構及特點進行分析，得出采用數控機床加工較經濟適用，通過以一級圓柱齒輪減速機箱體為典型複雜箱體類零件實例，研究其數控加工工藝，進一步明確編製合理的加工工藝流程、選擇合適的定位裝夾方案、有效利用數控設備和加工刀具，保證複雜箱體類零件加工質量、提高生產效率。
關鍵詞 箱體零件；數控加工；組合式
中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）77-0186-02
0引言
對於小批量生產、形狀不規則的箱體類零件而言，由於加工工序較為複雜，當采用普通機床進行加工時，難以保證其加工精度和要求。而如果采用專用的工裝來進行加工，不但經濟性不能保證，同時還存在著生產周期較長、精度難以保證等問題。這時，采取柔性高、精度高的數控機床以及對應的數控加工工藝能夠完美的契合這種小批量的箱體類零件的加工，在保證加工精度以及加工經濟性的基礎上，確保加工效率。
1 組合式箱體零件特點
箱體類零件是機器及部件的基礎性零件，它將機器及部件中的軸、軸套、軸承端蓋以及齒輪等按照一定的關係裝配成一體，按照預定的傳動關係協調運動。因此箱體的加工質量直接影響著機器的性能、精度和壽命。箱體的結構形式雖然多種多樣，但他們也有一些共同的主要特點，如：
1）形狀結構複雜，很少有形狀規則和單一的箱體，還包括各種類型的孔洞等，需要加工的部位較多；
2）壁薄不均勻，內部呈型腔，這就使得我們在裝夾和加工時要充分考慮到零件的變形，要做好預防措施，確保箱體的整體剛度得以保證；
3）加工的部位較多，如箱體底麵，組合式箱體的接合麵，裝軸承的支承孔，油孔，吊裝孔，視孔蓋安裝位置孔等，這給加工精度以及可加工性的提升帶來了一定的挑戰；
4）加工難度較大，既有精度要求較高的平麵和孔係，又有許多精度要求較低的緊固螺栓孔，在加工的過程中需要保證各種定位精度、加工精度全部實現。
2總加工工藝路線
針對小批量的複雜箱體類零件的主要特點，在進行加工時，主要包括項目這樣兩個階段：第一階段先對箱蓋和底座分別進行加工，為後續的箱體組裝等做好配合麵的加工準備工作；第二階段在合裝好的箱體上加工孔和端麵。在兩個階段之間應該根據需要而安排鉗工工序，這樣將能夠保證整個箱蓋與底座可以良好的合裝成一個完整的箱體，並通過兩銷定位，使其能夠保證形成對應的位置關係，以保證軸承孔的加工精度和拆裝後的重複精度。這是複雜箱體類零件加工工藝的整體思想，而在實際的加工過程中，可以根據加工具體需要，諸如設備情況、加工方便性等來進行綜合考慮，對加工過程中的加工工藝作適當的調整。
3圓柱齒輪減速機箱體的數控加工過程分析
3.1零件圖紙分析
此箱體為組合式，材質 HT300 硬度HB230左右，可用普通材質刀具加工。其尺寸、形狀和位置精度要求較高的可以安排在合箱後進行。
3.2加工設備選擇
根據箱體的外形及加工部位尺寸，采用3軸聯動的臥式加工中心，工作台能自動回轉，刀庫容量為60把刀，根據箱體零件的外形尺寸，選用工作台麵積為630mm×630mm工作台×向行程為910mm，z向行程為635mm，主軸垂向行程為710mm。