CN109093323B - 一种矿山机械箱体加工工艺 - Google Patents

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Abstract

为了解决目前矿山机械箱体加工效率低的问题，本发明提供了一种矿山机械箱体加工工艺，包括以下操作步骤：S1：立式车床加工上端面和主轴孔；S2：立式车床加工第一台阶端面和第一输出轴孔；S3：立式车床加工第二输出轴孔的上端孔；S4：铣床加工左侧面和右侧面；S5：立式车床加工第二输出轴孔；S6：立式车床加工第二台阶端面和第一输出轴孔；S7：立式车床加工下端面和主轴孔；S8：镗床加工主轴孔、第一输出轴孔、第二输出轴孔、上端面、下端面、第一台阶端面和第二台阶端面进行第二次加工。本发明中立式车床对孔粗加工和镗床对孔精加工相结合，极大地提高了加工效率，并且将加工工序分散，适合流水线生产。

Description

一种矿山机械箱体加工工艺
技术领域
本发明涉及到矿山机械箱体技术领域，特别涉及到一种矿山机械箱体加工工艺。
背景技术
箱体零件是矿山机械设备的基础件之一。由它将一些轴、套、齿轮等零件组装在一起，使其保持相对的正确相互位置，彼此能按一定的传动关系协调地运动，构成矿山机械设备的一个重要部件。因此箱体零件的精度对矿山机械设备整体的精度、性能和寿命都有直接的影响。箱体零件的结构形状一般都比较复杂，壁薄且不均匀，内部呈腔形，在壁上既有许多精度较高的孔和平面需要加工，也有许多精度较低的紧固孔需要加工，其外形结构如图1所示。
在现有的矿山机械箱体加工中，常用的工艺采用先粗铣后镗铣的加工方式，主要加工部位包括主轴孔、第一输出轴孔、第二输出轴孔、上端面、下端面、第一台阶端面、第二台阶端面、左侧面、右侧面和连接孔。其中粗铣加工阶段利用铣床加工上端面、下端面、第一台阶端面、、第二台阶端面、左侧面和右侧面；然后以上述端面或侧面为基准进行在镗床上加工主轴孔、第一输出轴孔和第二输出轴孔（每个孔的上端和下端均设置有沉孔），在镗床上还加工了连接孔；这种加工方式的加工时间长，目前单个工件的加工工时约30个小时，其中包括铣床上加工需要5个小时，镗床上加工需要25个小时，整体加工效率低，并且由于最长加工步骤的耗时为25个小时，若进行流水线生产，其流水线的节拍时间也不低于25小时，加工效率低。
发明内容
为了解决目前矿山机械箱体加工效率低的问题，本发明提供了一种矿山机械箱体加工工艺，提高加工效率，降低加工成本，同时保证了加工质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿山机械箱体加工工艺，包括以下操作步骤：
S1：采用立式车床对上端面和主轴孔的上端孔进行第一次加工；
S2：采用立式车床对第一台阶端面和第一输出轴孔的上端孔进行第一次加工；
S3：采用立式车床对第二输出轴孔的上端孔进行第一次加工；
S4：采用铣床对左侧面和右侧面进行加工；
S5：采用立式车床对第二输出轴孔的下端孔进行第一次加工；
S6：采用立式车床对第二台阶端面和第一输出轴孔的下端孔进行第一次加工；
S7：采用立式车床对下端面和主轴孔的下端孔进行第一次加工；
S8：采用镗床对主轴孔、第一输出轴孔、第二输出轴孔、上端面、下端面、第一台阶端面和第二台阶端面进行第二次加工，在本步骤还完成对连接孔加工。
进一步地，所述步骤8中，连接孔的加工还可以在钻床上进行，若选择在钻床上加工连接孔，需要在镗床对主轴孔、第一输出轴孔和第二输出轴孔进行第二次加工之前完成。
进一步地，所述主轴孔的上端孔第一次加工为后续加工孔径留余量4-5mm。
进一步地，所述主轴孔的上端孔第一次加工的尺寸精度等级为IT9。
本发明在具体实施中，通过立式车床对矿山机械箱体上端部的孔完成初加工，同时利用立式车床完成上端面及台阶面加工，接着铣侧面，然后再通过立式车床对矿山机械箱体下端部的孔完成初加工，同时利用立式车床完成下端面及台阶面加工；最后通过镗床对主轴孔、第一输出轴孔和第二输出轴孔进行一次装夹完成加工；本发明中采用立式车床对孔粗加工和镗床对孔精加工相结合，极大地提高了加工效率，并且将加工工序分散，适合流水线生产。
附图说明
附图1为本发明一种矿山机械箱体外形主视示意图；
附图2为本发明一种矿山机械箱体外形侧视示意图；
图中：1主轴孔、2第一输出轴孔、3第二输出轴孔、6上端面、7下端面、4第一台阶端面、5第二台阶端面、8左侧面、9右侧面。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明一种矿山机械箱体加工工艺，包括以下操作步骤：
S1：采用立式车床对上端面6和主轴孔1的上端孔进行第一次加工；
S2：采用立式车床对第一台阶端面4和第一输出轴孔2的上端孔进行第一次加工；
S3：采用立式车床对第二输出轴孔3的上端孔进行第一次加工；
S4：采用铣床对左侧面8和右侧面9进行加工；
S5：采用立式车床对第二输出轴孔3的下端孔进行第一次加工；
S6：采用立式车床对第二台阶端面5和第一输出轴孔2的下端孔进行第一次加工；
S7：采用立式车床对下端面7和主轴孔1的下端孔进行第一次加工；
S8：采用镗床对主轴孔1、第一输出轴孔2和第二输出轴孔3进行第二次加工，在本步骤还完成对连接孔加工。
在本实施例中，矿山机械箱体的材质为ZG270-500，采用整体铸造而成，毛坯重220公斤，具体加工工艺如下：
第一步：选择箱体的毛坯外形作为定位基准，采用三爪卡盘装夹，通过立式车床对上端面6和主轴孔1的上端孔进行第一次加工，其中上端面6与主轴孔1的上端孔均留有精加工余量，耗时约1小时；
第二步：以前面加工好的主轴孔1上端孔和上端面6进行定位，采用本领域技术人员所熟知的偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过立式车床对第一台阶端面4和第一输出轴孔2的上端孔进行第一次加工，其中，第一台阶端面4与第一输出轴孔2的上端孔留精加工余量，耗时约1小时；
第三步：与第二步相似，同样采用前面加工好的主轴孔1上端孔、第一输出轴孔2上端孔和上端面6进行定位，采用本领域技术人员所熟知的偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过立式车床对第二输出轴孔3的上端孔进行第一次加工，留精加工余量，耗时0.7小时；
第四步：以前面加工好的主轴孔1上端孔、第一输出轴孔2上端孔和上端面6进行定位，采用压板等本领域技术人员所熟知的常规夹紧件装夹，采用铣床对箱体左侧面8和右侧面9进行加工，直接加工到图纸尺寸，耗时1小时；
第五步：以前面加工好的主轴孔1上端孔、第一输出轴孔2上端孔和上端面6进行定位，采用本领域技术人员所熟知的偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过立式车床对第二输出轴孔3的下端孔进行第一次加工，留精加工余量，耗时0.7小时；
第六步：以前面加工好的主轴孔1上端孔、第一输出轴孔2上端孔和上端面6进行定位，采用本领域技术人员所熟知的偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过立式车床对第二台阶端面5和第一输出轴孔2的下端孔进行第一次加工，其中，第二台阶端面5与第一输出轴孔2的下端孔均留精加工余量，耗时1小时；
第七步：以前面加工好的主轴孔1上端孔和上端面6进行定位，采用三爪卡盘装夹，通过立式车床对下端面7和主轴孔1的下端孔进行第一次加工，耗时0.8小时；
第八步：以箱体外形及前面加工好的左侧面8和右侧面9定位，采用压板等本领域技术人员所熟知的常规夹紧件装夹，通过镗床一次装夹完成对主轴孔1、第一输出轴孔2、第二输出轴孔3、上端面6、下端面7、第一台阶端面4和第二台阶端面5进行第二次加工，直接加工至图纸尺寸，在本步骤还完成对连接孔加工，且直接加工到图纸尺寸，耗时2小时。
至此完成对整个工件加工，总工时为8.2小时，相对现有技术中总共耗时30个小时而言，加工效率提高约3.7倍，解决了目前矿山机械箱体加工效率低的问题；同时本发明中对关键的三个孔及端面也采用一次装夹加工成形，保证了加工质量，相对而言，立式车床的加工成本低于镗床加工成本，故本发明相对现有技术在提高加工效率的同时降低了加工成本。
进一步地，为了进一步提高加工效率，在本发明中采用的另一技术方案为，对步骤8中连接孔的加工还可以在钻床上进行，在另一实施例中，完成上述步骤7通过立式车床对下端面7和主轴孔1的下端孔进行第一次加工后，采用钻床对箱体的连接孔加工，包括钻孔、攻丝等，直接加工到图纸尺寸；然后再通过镗床一次装夹完成对主轴孔1、第一输出轴孔2、第二输出轴孔3、上端面6、下端面7、第一台阶端面4和第二台阶端面5进行第二次加工，直接加工至图纸尺寸；将第一实施例中的最后一步分为两个工序完成，更适合流水化生产。
进一步地，为了降低加工时间，在本实施例中主轴孔1的上端孔第一次加工为后续加工孔径留余量4.5mm；其它孔为精加工同样留余量4.5mm，若余量留过大，则延长了镗床加工工时，若余量留过小，则难以确保精加工尺寸精度，在本实施例中，通过多次试验，其中主轴孔1上端孔直径留余量4-5mm，能确保加工质量，并且加工工时最短。
进一步地，为了提高定位精度，降低粗加工误差，在本发明中主轴孔1的上端孔第一次加工的尺寸精度等级为IT9，由于本发明后续定位中均选择主轴孔1的上端孔为基准，故第一次加工时，尺寸精度等级控制在IT9，若尺寸精度等级增加，则增加了加工成本；若尺寸精度等级下降，则粗加工误差扩大，导致加工中留给精加工的余量增加，延长了精加工的时间，同样降低效率，在本实施例中，通过多次试验，其中主轴孔1的上端孔第一次加工的尺寸精度等级为IT9，确保后续工序的定位精度，提高加工效率。
应理解实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作任何各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限制。

Claims (4)

1.一种矿山机械箱体加工工艺，其特征在于，矿山机械箱体的材质为ZG270-500，采用整体铸造而成，包括以下操作步骤：
S1：采用箱体的毛坯外形作为定位基准，选择立式车床，采用三爪卡盘装夹，对箱体上端面（6）和主轴孔（1）的上端孔进行第一次加工；
S2：以S1步骤中加工后的主轴孔（1）上端孔和上端面（6）进行定位，采用偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过立式车床对第一台阶端面（4）和第一输出轴孔（2）的上端孔进行第一次加工；
S3：根据已加工后的主轴孔（1）上端孔、第一输出轴孔（2）上端孔和上端面（6）进行定位，采用偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过采用立式车床对第二输出轴孔（3）的上端孔进行第一次加工；
S4：根据已加工后的主轴孔（1）上端孔、第一输出轴孔（2）上端孔和上端面（6）进行定位，采用铣床对左侧面（8）和右侧面（9）进行加工；
S5：根据已加工后的主轴孔（1）上端孔、第一输出轴孔（2）上端孔和上端面（6）进行定位，采用偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过立式车床对第二输出轴孔（3）的下端孔进行第一次加工；
S6：根据已加工后的主轴孔（1）上端孔、第一输出轴孔（2）上端孔和上端面（6）进行定位，采用偏心轴夹具与三爪卡盘组合对工件进行装夹，通过立式车床对第二台阶端面（5）和第一输出轴孔（2）的下端孔进行第一次加工；
S7：根据已加工后的主轴孔（1）上端孔和上端面（6）进行定位，采用三爪卡盘对工件进行装夹，通过立式车床对下端面（7）和主轴孔（1）的下端孔进行第一次加工；
S8：以箱体外形及前面加工好的左侧面（8）和右侧面（9）定位，通过镗床对主轴孔（1）、第一输出轴孔（2）、第二输出轴孔（3）、上端面（6）、下端面（7）、第一台阶端面（4）和第二台阶端面（5）进行第二次加工，在本步骤还完成对连接孔加工。
2.根据权利要求1所述的矿山机械箱体加工工艺，其特征在于，所述步骤8中，连接孔的加工还可以在钻床上进行，若选择在钻床上加工连接孔，需要在镗床对主轴孔（1）、第一输出轴孔（2）和第二输出轴孔（3）进行第二次加工之前完成。
3.根据权利要求1或2所述的矿山机械箱体加工工艺，其特征在于，所述主轴孔（1）的上端孔第一次加工为后续加工孔径留余量4-5mm。
4.根据权利要求1或2所述的矿山机械箱体加工工艺，其特征在于，所述主轴孔（1）的上端孔第一次加工的尺寸精度等级为IT9。
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