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摘要：箱体类零件的加工质量直接影响机器的精度，性能和寿命，本文根据笔者几年来从事技术工作的实践从拟定工艺过程的原则，主要表面加工方法的选择、定位基准的选择三方面重点分析了箱体类零件的加工工艺。
关键词：葙体平面加工；定位基准；工艺过程；内应力
箱体类零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体的特点是形状复杂、壁厚不均、需要加工较多的平面和精度较高的轴承孔，孔与孔、孔与平面的位置精度要求也较高，这些因素决定了箱体的加工难度较大。
1.主要表面加工方法的选择
箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。箱体平面的粗加工一般采用刨削和铣削，也可采用车削。牛头刨床或普通铣床适合加工中、小件；龙门刨床或龙门铣床一般用来加工大件。刨削的优点是机床成本低，缺点是生产率低下，不适合大批量生产。铣削效率高，可用于大批量生产，磨削适用于大批量生产且精度要求又较高的时候。当生产批量较大时，可采用各种组合铣床对箱体各平面进行多刀、多面同时铣削；尺寸较大的箱体.也可在多轴龙门铣床上进行组合铣削，可有效提高箱体平面加工的生产率。箱体支承孔可根据孔径的大小选择加工方法，直径小于50mm的孔一般不铸出，而是采用钻扩铰的方案；直径大于50mm的孔一般先铸出，再采用粗镗半精镗精镗(用浮动镗刀片)的方案。对于表面质量要求比其余轴孔高的主轴轴承孔的加工是先精镗，后用浮动镗刀片进行精细镗；对于精度要求很高的孔，可采用研磨、滚压等工艺方法进行最后精加工。
2.拟定工艺过程的原则
2.1先面后孔的加工顺序
箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。箱体机械加工顺序的安排一般应遵循先面后孔、先主后次的原则，先加工平面，后加工孔，有利于箱体往机器上装配，因为先加工平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。
2.2粗精力IIT_分阶段进行
粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。
2.3科学安排热处理工序
铸件由于铸造会产生内应力，可通过人工时效处理消除铸造内应力，可在毛坯铸造后安排一次，半精加工之后还可再安排一次时效处理，以便消除切削加工时产生的内应力。如坐标镗床主轴箱等非常精密的箱体，在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效。箱体人工时效的方法，可选择加热保温，还可采用振动时效。
3.定位基准的选择
孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。其关键是定位基准的选择，定位基准分为粗基准和精基准。
3.1粗基准的选择
粗基准的选择对零件主要有两个方面影响，即影响零件上加工表面与不加工表面的位置和加工表面的余量分配。通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。加工箱体时，按所划的线找正安装工件，则体现了以主轴孔作粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其它支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证轴孔和其它支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。在选择粗基准时，通常应遵循以下几点要求：首先，确证各加工面均有加工余量，使得关键孔的加工余量和孔壁的厚薄都均匀，且各部分孔有适当的壁厚；其次，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与箱壁有足够的间隙；第三，务必保持箱体足够的外形尺寸；最后，还应保证定位稳定，夹紧可靠。
根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高，可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度較低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。
3.2精基准的选择
精基准主要是应能保证加工精度，保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，一般优先考虑基准统一原则和基准重合原则。在中、小批量生产时，尽可能使定位基准与设计基准重合，以设计基准作为统一的定位基准。而大批量生产时，优先考虑的是如何稳定加工质量和提高生产率，由此而产生的基准不重合误差通过工艺措施解决，如提高工件定位面精度和夹具精度等。应当根据实际生产条件灵活选择加工表面确定为基准面。
在多数工序中，箱体利用底面(或顶面)及其上的两孔作定位基准，加工其它的平面和孔系，以避免由于基准转换而带来的累积误差，这就是所谓的基准统一原则，其特征是一面两孔。基准统一原则适合于大批量生产过程中。
箱体上的装配基准一般为平面，这些平面还是箱体上其它要素的设计基准，以这些装配基准平面作为定位基准就是基准重合原则，其特征是三面定位。能够提高箱体各主要表面的相互位置精度，比较适合小批生产过程中采用。
关键词：葙体平面加工；定位基准；工艺过程；内应力
箱体类零件是机器及其部件的基础件，它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。因此，箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体的特点是形状复杂、壁厚不均、需要加工较多的平面和精度较高的轴承孔，孔与孔、孔与平面的位置精度要求也较高，这些因素决定了箱体的加工难度较大。
1.主要表面加工方法的选择
箱体的主要表面有平面和轴承支承孔。箱体平面的粗加工一般采用刨削和铣削，也可采用车削。牛头刨床或普通铣床适合加工中、小件；龙门刨床或龙门铣床一般用来加工大件。刨削的优点是机床成本低，缺点是生产率低下，不适合大批量生产。铣削效率高，可用于大批量生产，磨削适用于大批量生产且精度要求又较高的时候。当生产批量较大时，可采用各种组合铣床对箱体各平面进行多刀、多面同时铣削；尺寸较大的箱体.也可在多轴龙门铣床上进行组合铣削，可有效提高箱体平面加工的生产率。箱体支承孔可根据孔径的大小选择加工方法，直径小于50mm的孔一般不铸出，而是采用钻扩铰的方案；直径大于50mm的孔一般先铸出，再采用粗镗半精镗精镗(用浮动镗刀片)的方案。对于表面质量要求比其余轴孔高的主轴轴承孔的加工是先精镗，后用浮动镗刀片进行精细镗；对于精度要求很高的孔，可采用研磨、滚压等工艺方法进行最后精加工。
2.拟定工艺过程的原则
2.1先面后孔的加工顺序
箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。箱体机械加工顺序的安排一般应遵循先面后孔、先主后次的原则，先加工平面，后加工孔，有利于箱体往机器上装配，因为先加工平面后加工支承孔，使定位基准与设计基准和装配基准重合，从而消除因基准不重合而引起的误差。另外，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样，可为孔的加工提供稳定可靠的定位基准，并且加工平面时切去了铸件的硬皮和凹凸不平，对后序孔的加工有利，可减少钻头引偏和崩刃现象，对刀调整也比较方便。
2.2粗精力IIT_分阶段进行
粗、精加工分开的原则：对于刚性差、批量较大、要求精度较高的箱体，一般要粗、精加工分开进行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再进行主要平面和各支承孔的精加工。这样，可以消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响，并且有利于合理地选用设备等。
2.3科学安排热处理工序
铸件由于铸造会产生内应力，可通过人工时效处理消除铸造内应力，可在毛坯铸造后安排一次，半精加工之后还可再安排一次时效处理，以便消除切削加工时产生的内应力。如坐标镗床主轴箱等非常精密的箱体，在机械加工过程中还应安排较长时间的自然时效。箱体人工时效的方法，可选择加热保温，还可采用振动时效。
3.定位基准的选择
孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。其关键是定位基准的选择，定位基准分为粗基准和精基准。
3.1粗基准的选择
粗基准的选择对零件主要有两个方面影响，即影响零件上加工表面与不加工表面的位置和加工表面的余量分配。通常选用箱体重要孔的毛坯孔作粗基准。加工箱体时，按所划的线找正安装工件，则体现了以主轴孔作粗基准。由于铸造箱体毛坯时，形成主轴孔、其它支承孔及箱体内壁的型芯是装成一整体放入的，它们之间有较高的相互位置精度，因此不仅可以较好地保证轴孔和其它支承孔的加工余量均匀，而且还能较好地保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，避免装入箱体内的齿轮、轴套等旋转零件在运转时与箱体内壁相碰。在选择粗基准时，通常应遵循以下几点要求：首先，确证各加工面均有加工余量，使得关键孔的加工余量和孔壁的厚薄都均匀，且各部分孔有适当的壁厚；其次，装入箱体内的回转零件(如齿轮、轴套等)应与箱壁有足够的间隙；第三，务必保持箱体足够的外形尺寸；最后，还应保证定位稳定，夹紧可靠。
根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高，可以直接用箱体上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度較低，按上述办法选择粗基准，往往会造成箱体外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道工序的加工，即以主轴孔及其中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不一定均匀。
3.2精基准的选择
精基准主要是应能保证加工精度，保证箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，一般优先考虑基准统一原则和基准重合原则。在中、小批量生产时，尽可能使定位基准与设计基准重合，以设计基准作为统一的定位基准。而大批量生产时，优先考虑的是如何稳定加工质量和提高生产率，由此而产生的基准不重合误差通过工艺措施解决，如提高工件定位面精度和夹具精度等。应当根据实际生产条件灵活选择加工表面确定为基准面。
在多数工序中，箱体利用底面(或顶面)及其上的两孔作定位基准，加工其它的平面和孔系，以避免由于基准转换而带来的累积误差，这就是所谓的基准统一原则，其特征是一面两孔。基准统一原则适合于大批量生产过程中。
箱体上的装配基准一般为平面，这些平面还是箱体上其它要素的设计基准，以这些装配基准平面作为定位基准就是基准重合原则，其特征是三面定位。能够提高箱体各主要表面的相互位置精度，比较适合小批生产过程中采用。