1.箱体类零件的功用和结构特点

1）功用

箱体类零件是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中有关零件组装在一起，使其保持正确的相互位置，并能按照一定的要求协调地运动。因此，箱体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。

2）结构特点

由于机器的种类很多，组成部件差别很大，所用箱体的功用和结构各不相同。常见的机床主轴箱、进给箱和溜板箱、汽车变速箱及减速器箱体等，其结构形状变化很大。图5-10所示为常见的几种典型箱体。各种箱体的结构具有一些共同之处，如形状较复杂、内部呈腔形、壁薄且不均匀；有若干精度要求较高的基准平面和孔系；多数平面上都有连接用的螺纹孔或通孔等。因此，箱体加工部位较多，加工难度也较大。

图5-10　典型箱体结构

（a）机床主轴箱；（b）分离式减速箱；（c）汽车后桥分速箱

2.箱体类零件的主要技术要求

箱体铸件对毛坯铸造质量要求较严格，不允许有气孔、砂眼、疏松、裂纹等铸造缺陷。为了便于切削加工，多数铸铁箱体需要经过退火处理以降低表面硬度。为确保使用过程中不变形，重要箱体往往安排较长时间的自然时效以释放内应力。对箱体重要加工面的主要要求如下。

1）主要平面的形状精度和表面粗糙度

箱体的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准，所以应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值，否则直接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。

一般箱体主要平面的平面度为0.03～0.1mm，表面粗糙度Ra为2.5～0.63μm，各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300mm。

2）孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度

箱体上的轴承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则将影响轴承与箱孔的配合精度，使轴的回转精度下降；也易使传动件（如齿轮）产生振动和噪声。一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为IT6，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度Ra为0.63～0.32μm。其余支承孔尺寸精度为IT6～IT7，表面粗糙度Ra为2.5～0.63μm。

3）主要孔和平面相互位置精度

同轴线的孔应有一定的同轴度要求，各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否则不仅装配有困难，而且使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，易引起振动和噪声，影响齿轮寿命。支承孔之间的孔距公差为0.05～0.12mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长上取0.04～0.1mm。

3.箱体类零件的材料与毛坯

箱体类零件常用材料大多为普通灰铸铁，其牌号可根据需要选用HT150～HT350，用得较多的是HT200。灰铸铁的铸造性和可加工性好，价格低廉，具有较好的吸振性和耐磨性。在特别需要减轻箱体质量的场合可采用有色金属合金，如航空发动机箱体常用镁铝合金等有色轻金属制造。在单件、小批生产中，为缩短生产周期，有些箱体也可用钢板焊接而成。

单件、小批生产铸铁箱体，常用木模手工砂型铸造，毛坯精度低，加工余量大；大批量生产中大多用金属模机器造型铸造，毛坯精度高，加工余量小。铸铁箱体毛坯上直径大于30mm的孔大都预先铸出，以减少加工余量。(www.daowen.com)

4.箱体零件的结构工艺性

箱体零件的结构形状比较复杂，加工表面多、要求高，机械加工量大，因此箱体的结构工艺性对实现优质、高产、降低成本具有重要的意义。

1）箱体的基本孔

箱体的基本孔可分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等几类。其中通孔的工艺性最好，尤其是孔的长度L与孔径D之比L/D≤1～1.5的短圆柱孔工艺性更好；L/D＞5的孔，称为深孔，若深孔精度要求较高、表面粗糙度值较小时，加工就比较困难。阶梯孔的工艺性较差，尤其当孔径相差很大而其中小孔又较小时，工艺性就更差。盲孔的工艺性很差，应尽量避免，或将箱体的盲孔钻通而改为阶梯孔，以改善其工艺性。交叉孔的工艺性也较差，如图5-11（a）所示，当加工φ100H7孔的刀具走到交叉口处时，由于不连续切削产生径向受力不等，容易使孔的轴线偏斜和损坏刀具，而且还不能采用浮动刀具加工。为了改善其工艺性，可将φ70的毛坯孔不铸通，如图5-11（b）所示。先加工完φ100H7孔后再加工φ70H7的孔，孔的加工质量易于保证。

图5-11　交叉孔的结构工艺性

（a）交叉孔；（b）交叉孔毛坯

2）箱体的同轴孔

箱体上同一轴线上各孔的孔径排列方式有三种，如图5-12所示。图5-12（a）所示为孔径大小向一个方向递减，且相邻两孔直径之差大于孔的毛坯加工余量，这种排列方式便于镗杆和刀具从一端伸入同时加工同轴线上的各孔，单件小批生产中，这种结构最方便。图5-12（b）所示为孔径大小从两边向中间递减，加工时可使刀杆从两边进入，这样不仅缩短了镗杆长度，提高了镗杆的刚度，而且为双面同时加工创造了条件，所以大批量生产的箱体常采用这种形式。图5-12（c）所示为孔径大小不规则排列，工艺性差，应尽量避免。

图5-12　同轴线上孔径的排列方式

（a）孔径大小向一个方向递减；（b）孔径大小从两边向中间递减；（c）孔径大小不规则排列

3）箱体的端面

箱体的外端面凸台，应尽可能在同一平面上，如图5-13（a）所示。若采用图5-13（b）所示形式，加工就比较麻烦。而箱体的内端面加工比较困难。如结构上必须加工时，应尽可能使内端面尺寸小于刀具需穿过的孔加工前的直径，如图5-14（a）所示。若是如图5-14（b）所示，加工时镗杆伸进后才能装刀，镗杆退出前又需将刀卸下，加工很不方便。当内端面尺寸过大时，还需采用专用的径向进给装置，工艺性更差。

图5-13　箱体外端面凸台的结构工艺性

图5-14　箱体孔内端面的结构工艺性

4）箱体的装配基面

尺寸应尽可能大，形状应尽量简单，以利于加工、装配和检验。箱体上紧固孔的尺寸规格应尽可能一致，以减少加工中换刀的次数。