1.箱体零件的平面加工

箱体平面的加工，常用的方法为刨削、铣削和磨削三种。刨削和铣削常用作平面的粗加工和半精加工，而磨削则用作平面的精加工。

1）刨削加工

刨削加工的特点是刀具结构简单，机床调整方便，但在加工较大平面时生产率较低，主要适用于单件、小批生产。而在龙门刨床上可以利用几个刀架，在一次装夹中可以同时进行或依次完成若干个表面的加工，从而能经济地保证这些表面间相互位置精度要求。另外，精刨还可以代替刮削，精刨后的表面粗糙度Ra可达0.63～2.5μm，平面度可达0.002mm/m。

2）铣削加工

铣削生产率高于刨削，在中批以上生产中多用铣削加工平面，当加工尺寸较大的箱体平面时，常在多轴龙门铣床上用几把铣刀同时加工几个平面。这样既能保证平面间的相互位置精度，同时又提高了生产率。近年来，端铣刀在结构、制造精度、刀具材料等方面都有很大改进。例如，不重磨端铣刀的齿数少，平行切削刃的宽度较大，每齿进给量fz可达数毫米，进给量在背吃刀量口较小（0.3mm以下）的情况下可达6000mm/min，其生产率较普通精加工端铣刀高3～5倍。铣削加工的表面粗糙度Ra可达1.25μm。

3）磨削加工

平面磨削的加工质量比刨削、铣削都高。磨削表面的表面粗糙度Ra可达0.32～1.25μm。生产批量较大时，箱体的主要平面常用磨削来精加工。为了提高生产率和保证平面间的相互位置精度，还可采用组合磨削来精加工平面。

2.箱体零件的孔系加工

箱体上一系列有相互位置精度要求的孔的组合，称为孔系。孔系可分为平行孔系、同轴孔系和交叉孔系，孔系加工是箱体加工的关键。根据箱体生产批量的不同和孔系精度要求的不同，孔系加工所用的加工方法也不一样，现分别予以讨论。

1）平行孔系的加工

所谓平行孔系，是指孔的轴线互相平行且孔距也有精度要求的孔系。

下面主要介绍一下保证平行孔系孔距精度的方法。

（1）找正法。找正法是工人在通用机床（铣床、镗床）上利用辅助工具找正要加工孔的正确位置的加工方法。这种方法加工效率低，一般只适于单件、小批生产。根据找正方法的不同，找正法又可分为以下几种。

①划线找正法。加工前按零件图要求在箱体毛坯上划出各孔的加工位置线，然后按划线进行加工。这种方法划线找正时间较长，生产效率低，加工出来的孔距精度也低，一般为0.5～1mm，仅适用于单件、小批生产。为了提高划线找正精度，往往可以结合试切法同时进行。

②心轴量块找正法。如图5-15所示，将精密心轴分别插在机床主轴孔和已加工孔内，然后用一定尺寸的量块组合来找正主轴的位置。找正时，在量块与心轴之间要用塞尺测定间隙，以免量块与心轴直接接触而产生变形。此法可达到较高的孔距精度（±0.03mm），但生产效率低，适合单件、小批生产。

③样板找正法。如图5-16所示，用10～20mm厚的钢板制造样板，装在垂直于各孔的端面上（或固定于机床工作台上）。样板上的孔距精度较箱体孔系的孔距精度高（一般为±0.01～0.03mm），样板上的孔径比工件上的孔径大，以便镗杆通过。样板上的孔径精度要求不高，但要有较高的形状精度和较低的表面粗糙度值，便于找正。当样板准确地装到工件上后，在机床主轴上装一个千分表，按样板找正机床主轴位置进行加工。此法加工孔系不易出差错，找正方便，孔距精度可达±0.05mm，而且样板的成本低，仅为镗模成本的1/7～1/9，单件、小批生产的大型箱体加工常用此法。

图5-15　用心轴规块找正法

1—主轴；2—心轴；3—塞尺；4—量块

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图5-16　样板找正法

1—样板；2—千分表

（2）镗模法。用镗模加工孔系，如图5-17所示。工件装夹在镗模上，镗杆被支承在镗模的导套里，由导套引导镗杆在工件的正确位置上镗孔。

图5-17　用镗模加工孔系

1—镗模支架；2—镗床主轴；3—镗刀；4—镗杆；5—工件；6—导套

用镗模加工孔时，镗杆与机床主轴多采用浮动连接，机床精度对孔系加工精度影响很小，孔距精度主要取决于镗模，因而可以在精度较低的机床上加工出精度较高的孔系。同时镗杆刚度大大提高，有利于采用多刀同时切削——定位夹紧迅速，无须找正，生产效率高。因此，不仅在中批以上生产中普遍采用镗模加工孔系，就是在小批生产中，对一些结构复杂、加工量大的箱体孔系，采用镗模加工往往也是合理的。

但是，镗模的精度高，制造周期长，成本高，并且由于镗模本身的制造误差和镗套与镗杆的配合及磨损对孔系加工精度有影响，因此用镗模法加工孔系不可能达到很高的加工精度。一般孔径尺寸精度为IT7左右，表面粗糙度值Ra为1.6～0.8μm；孔与孔的同轴度和平行度，从一端加工可达0.02～0.03mm，从两端分别加工可达0.04～0.05mm；孔距精度一般为±0.05mm左右。

（3）坐标法。坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床或数控铣镗床等设备上，借助于测量装置，调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向上的相对位置，来保证孔距精度的一种镗孔法。采用坐标法镗孔之前，必须把各孔距尺寸及公差换算成以基准孔中心为原点的相互垂直的坐标尺寸及公差，由三角几何关系及工艺尺寸链规律采用计算机可方便算出。

坐标法镗孔的孔距精度主要取决于坐标的移动精度，也就是坐标测量装置的精度。另外要注意选择基准孔和镗孔顺序，否则坐标尺寸的累积误差会影响孔距精度。基准孔应尽量选择本身尺寸精度高、表面粗糙度值小的孔，一般为主轴孔。孔距精度要求较高的孔，其加工顺序应紧紧连在一起，加工时，应尽量使工作台朝同一方向移动，避免因工作台往返移动由间隙而产生误差，影响坐标精度。

2）同轴孔系的加工

在成批生产中，箱体的同轴孔系的同轴度基本由镗模保证。单件、小批生产，一般不采用镗模，其同轴度用下面几种方法来保证。

（1）利用已加工孔作支承导向：当箱体前壁上的孔加工好后，在孔内装一导向套，支承和引导镗杆加工后壁上的孔，以保证两孔的同轴度要求，这种方法适用于加工箱壁较近的同轴线孔。

（2）利用镗床后立柱上的导向套支承导向：这种方法其镗杆系两端支承，刚度好。但后立柱导套的位置调整麻烦、费时，往往需要用心轴量块找正，且需要用较长的镗杆，故多用于大型箱体的加工。

（3）采用调头镗：当箱体壁相距较远时，宜采用调头镗法，即工件在一次装夹下，先镗好一端孔后，将工作台回转180°，再加工另一端的同轴线孔。这种方法不用夹具和长刀杆，准备周期短；镗杆悬伸长度短，刚度好；但需要调整工作台的回转误差和调头后主轴应处的正确位置，麻烦且费时，多用于单件、小批生产。

3）交叉孔系的加工

交叉孔系的主要技术要求是控制有关孔轴线的垂直度。成批生产中一般采用镗模，孔轴线的垂直度主要靠镗模来保证。单件、小批生产中，在普通镗床上主要靠机床工作台上的90°对准装置。因为它是挡铁装置，结构简单，但对准精度较低。有些精密镗床如TM617，采用了端面齿定位装置，90°定位精度为5″，有的则用了光学瞄准器。目前，有些企业采用数控铣镗床及加工中心来加工箱体的交叉孔系，加工精度就易于保证。当有些镗床工作台90°对准装置精度较低，不能满足加工精度要求时，可用心棒和百分表找正来提高其定位精度。具体方法：在加工好的孔中插入心棒，工作台转位90°后，用百分表找正，再加工另一交叉孔，如图5-18所示。

图5-18　找正法加工交叉孔系

（a）第一工位；（b）第二工位