0 引言

　　對于小批量生產、形狀不規則的箱體類零件而言，由于加工工序較為復雜，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系裝配成一體，按照預定的傳動關系協調運動。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)形狀結構復雜，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，如箱體底面，組合式箱體的接合面，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面和孔系，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

　　針對小批量的復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，為后續的箱體組裝等做好配合面的加工準備工作；第二階段在合裝好的箱體上加工孔和端面。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，并通過兩銷定位，使其能夠保證形成對應的位置關系，以保證軸承孔的加工精度和拆裝后的重復精度。這是復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后進行。

　　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，工作臺能自動回轉，刀庫容量為60把刀，根據箱體零件的外形尺寸，選用工作臺面積為630ram×630mm工作臺×向行程為910mm，2向行程為635mm，主軸垂向行程為710mm。

　　3.4 加工工藝制定

　　3.4.1 加工上箱蓋

　　選箱蓋上三處為定位基準裝夾，各處均墊墊鐵(墊鐵位置不能妨礙刀具加工對合面及其他位置)，粗找凸緣上端面，找水平和豎直兩個方向，使其組合處凸緣厚度保持均勻，上方用壓板壓緊。由于箱體類零件的可加工孔較多，導致整傘零件的壁厚較小、整體強度較低，因此在加工裝夾的過程中應該對裝夾預緊力進行嚴格控制，這樣才能確保零件夾緊的同時可以保證零件不變形。同時，為了保證整個加工工序的連續性，在加工的過程中不能對刀具加工其他部位而產生個干涉作用，因此在裝夾時應該盡量保證通過一次裝夾來完成所有的加工。加工上箱蓋的工藝步驟如下：

　　1)銑箱蓋和底座結合面，保證凸緣厚度尺寸，粗糙度小于Ra1.6，平面度小于0．03；2)鉆把合處的螺栓孔。工作臺回轉180度，加工其他部位的螺栓底孔。在加工的過程中，首先要保證結合面的光潔程度，這樣可以有效保證箱蓋與底座的配合精度。而在加工螺栓孔的過程中，應該保證加工螺栓孔的定位精度，確保后續的組裝過程中螺栓與螺栓孔可以對應的組合起來。

　　3.4.2 加工下底座

　　為了保證箱體后續的裝配，在加工下底座的過程中，一個重要的控制工藝就是要保證箱體的定位精度。因此，裝夾時應該選擇箱體底座上四處作為定位基準裝夾，同時在下方墊上墊鐵。而墊鐵的高度要控制適宜，壓板位置也要適宜。壓板壓緊前先粗找凸緣下端面，找水平和豎直兩個方向，使其組合處凸緣厚度保持均勻。

　　1)銑對合面，保證凸緣厚度尺寸，粗糙度小于Ra1.6，平面度小于0．03；

　　2)鉆把合處的螺栓孔；工作臺回轉1800；

　　3)銑底面，保證下底座高度及其和對合面的平行度誤差要小于0.311000；

　　4)鉆底座下底面螺栓孔。

　　3.4.3 合箱裝配

　　鉗工將箱蓋和底座合裝，配鉆兩銷釘孔，裝配銷釘并擰緊螺栓；

　　3.4.4 加工合箱體

　　將合裝后的箱體放于工作臺面上，以底座下底面為定位基準，底面墊等高墊鐵，打表找正下底面，使其跳動不超過0.03，壓板壓緊工件。

　　鏜削2處軸承支承孔，銑削對應的軸承孔端面和鉆端面上的螺紋底孔，保證軸承孔中心高、表面粗糙度及其兩孔間距；孔圓柱度及平行度誤差均不能超過0.015。工作臺回轉180度。同樣的方式加工另一端的兩個軸承孔，保證孔表面粗糙度及各自的尺寸及形位公差。

　　其中四個軸承孔的形位公差是靠數控機床本身的性能來保證的。

4 結論

　　本文以一級圓柱齒輪減速機箱體為例，對小批量生產的組合式箱體零件作了數控加工工藝分析，采用數控機床來加工，一方面裝夾定位方便，能快速加工該種零件，并能保證其尺寸及位置精度，另一方面，不用制作專用工裝夾具，大大節省了其加工費用。總之利用數控機床采用合理的加工工藝來加工這類組合式箱體零件，它不僅能保證產品的性能和使用壽命，同時還能降低其加工成本、節約生產時間，縮短生產周期。