箱体类零件加工工艺分析与仿真开题报告

1目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1箱体类零件概述

作用：箱体是各类机器的基础零件，它将机器和部件中轴，套，齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。

结构特点：箱体零件的结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不均匀，加工部位较多，有一个或数个基准面及一些支承面，又有一对或数对加工难度大的轴承支承支承孔。

材料：箱体铸造材料采用最多的是各种牌号的灰铸铁，例如HT200,HT250,HT300等等。对一些要求高的箱体可采用耐磨合金铸铁，以提高铸件质量。

毛坯：毛坯制造方法一般有两种。一种是采用铸造，另一种是采用焊接。对金属切削机床的箱体，由于形状较为复杂，而铸铁具体有成型容易，可加工性良好，并且吸振性好，沉入根本低等优点，所以一般都采用铸铁；对于承受重载和冲击的工程机械，锻压机床的一些箱体，可采用铸钢或钢板焊接。

1.2箱体类零件加工工艺概述

1.2.1箱体类零件的技术要求

表面粗糙度及孔的精度要求：轴承孔必须具有较高尺寸精度及较低的表面粗 糙度。如果无法满足，就会导致轴承和箱体上的孔重 合度不高，从而在工作过程中产生振动及噪音，尤其 是机床主轴支撑孔会对主轴旋转精度产生直接影 响，进而对机床加工工艺产生影响。通常情况下，对 主轴支撑孔的加工等级和粗糙度的要求分别为IT6 ~7级和Ra1.6~0.8 μm。

孔距和位置精度要求：在箱体中以齿轮啮合关系存在的相邻孔之间， 必须具有较高的孔距尺寸精度和平行度，如果达不 到要求就会对齿轮的啮合精度产生影响，从而箱体 在工作时，因震动和噪音减少齿轮使用寿命。传动齿 轮副的中心距允差及轮啮合精度直接决定着孔距尺 寸精度。箱体同轴线上的孔必须具有较高同轴度。一 旦同轴度较低的话，不但会导致箱体装配不便，还会 加剧轴承磨损度，使之温度上升，进而影响机器的正常工作和精度。

主要平面精度要求：箱体的主要平面必须具有较高的相互位置和形 状精度以及较低的粗糙度。通常箱体的主要平面为装 配基面或加工定位面，其加工品质对箱体加工时的定 位精度，以及箱体同其它零件进行总装时的相对位置 精度和接触刚度都有直接影响，因此，对箱体主要平 面粗糙度的要求较低，但平面度的要求较高。

孔对装配基面的精度要求：箱体上支撑孔同装配基面之间必须具有较高的 平行度和尺寸精度，同时还应对端面具有较高垂直度。比如：车床床头箱体主轴孔对装配基面的尺寸精 度会对主轴孔同尾架孔之间的等高性产生直接影 响，主轴孔对端面的垂直度不够，会导致机床在工作 时其主要端面发生跳动现象。

1.2.2 箱体类零件加工工艺

本文主要某齿轮箱箱体上的孔和主要平面的加工进行举例说明。形状复杂、壁薄和中空是此齿轮箱的结构特征。在加工齿轮箱体时，其主要以平面和 孔居多。它们要求要有较高的尺寸和位置精度及较低的表面粗糙度要求。

工艺路线的设计：该齿轮箱箱体需要进行加工的表面较多，由于平面加工精度相对于孔的加工精度而言更容易保证，因此，保证其加工工艺的关键在于孔的加工精度，基于此，在设计工艺路线时应重点注意以下几点。

（1）箱体类零件毛坯的准备及材料我们采用HT200型号的灰铸铁作为齿轮箱箱体的材料，灰铸铁具有耐磨性、阻尼特性、可切削及可铸性较好及成本较低的特点。在加工一些简易的箱体时，可利用钢材焊接结构来缩减成本和提高生产 效率。

（2）先面后孔的加工顺序。首先对箱体的平面部分进行加工，这样不但解 决了毛坯表面粗糙及表面夹砂等问题，而且对分布 在箱体平面上的孔进行加工时很容易划线和找正， 并且在镗刀进行镗孔时，不会出现冲击振动和损毁刀具等现象，所以应采用先面后孔的加工顺序。

（3）粗、精加工阶段要分开。箱体具有对主要表面精度要求较高和结构复杂等特点，而在进行粗加工时，所产生的夹紧力和切削力及切削热都是影响加工精度的主要因素，如果完 成粗加工后直接进行精加工的话，就会导致在粗加工时所产生的内应力无法得到充分释放，从而在进行精加工时无法消除这些缺陷，最终造成箱体变形使其加工精度受到影响，因此，在进行粗加工时，应对夹具进行多次的松卸，让内应力得到充分地释放， 最大限度确保箱体的加工工艺。

（4）工序集中或分散的决定。在箱体加工过程中，将粗加工和精加工分开进行，同工序分散原则相符合，不过在进行中小批量生产过程中，为了尽量缩减机床和夹具的使用数量及 箱体的搬运和安装次数，应尽量在同一台机床上进 行粗加工和精加工。

（5）安排适当的热处理工序。铸件箱体的结构较为复杂、表面较硬，并且其壁 厚程度不均，在铸造过程中，很容易因冷却速度不同 步而产生内应力，所以在铸造完成后，应及时采用喷砂和调至人工实效等手段对其内部结构进行改变， 尽最大努力消除内应力，避免箱体发生变形。

定位基准的选择：箱体加工定位基准的选择同箱体平面和孔、平面和平面以及孔和孔间的尺寸和位置精度有直接关系。因此，在选择定位基准时，必须以遵守“基准同 一”和“基准重合”原则为首要条件，与此同时，也必须对其它影响精度的因素进行考虑，比如生产批量、 生产设备和夹具等。

（1）粗基准的选择：箱体零件粗基准的选择，不但对各加工面的余 量分配有直接影响，还会影响到加工面同非加工面间的位置精度。依据粗基准选择原则，首先应对箱体 中要求最高的主轴孔的加工余量进行考虑，确保其加工余量均匀，避免因加工余量不均所产生的震动对 加工精度及表面品质产生影响，同时也要保证其它加工表面加工余量的均匀性。其次，对箱体内壁加工表 面同不需加工表面之间位置的偏差进行纠正，避免因 加工后的轴承孔端面同箱体内壁间的间距不合适，导致安装齿轮时同箱体内壁发生相碰现象。出于这方面考虑，应选择箱体内壁为粗基准，不过这样做会导致装夹变得十分困难，因各个轴孔同内腔的砂心为一个 整体，因此，在实际生产过程中，会选择主轴孔和一个同其间距较大的轴孔作为箱体的粗基准。

（2）精基准的选择：在选择精基准时共有两套定位方案：第一套方案是选择装配基准面作为齿轮箱箱体零件的精基 准，该方案的优点是能够确保定位、设计及装配这三个基准相重合，从而有效避免出现不重和误差，同时箱体开口向上也为刀具的调整和观察孔径加工过程 提供了较大方便。其缺点是只能通过吊架式镗模对 中间壁上的孔进行加工，其结构刚性不高、孔系精度不够、不方便装卸、生产效率不高，不适合大批量生产；第二套方案是将箱体顶面及两个销孔作为该箱体零件的精基准，该方案的优点是箱体开口向下，具有较高的刚性、孔系和导向精度较高、装卸较为方 便、可进行大批量生产，缺点是其定位同装配基准重 合度不高，容易产生定位误差。

主要表面的加工：

（1）箱体的平面加工：一般采用刨削和铣削法对 箱体平面进行粗加工及半精加工。在进行单件小批量生产时，通过划线找正法，利用刨和铣对箱体平面进行加工，可以通过在龙门刨床上一次安装多个刀架达到同时加工多个平面，并有效保证这些平面位 置精度的目的；由于铣削的生产效率要高于刨削，因此，在进行大批量生产过程中，可利用专用夹具在组合机床上同时对多个表面进行加工，这样不但能有效提高生产效率，还能确保各个平面的位置精度；在 进行精加工过程中，磨削法适用于大批量生产；而单件小批量生产主要采用铲刮法或精刨法。

（2）孔系加工：所谓孔系指的是箱体上具有相互位置精度要求的一系列的孔。精度要求较高、加工复杂是其特点，所以孔系加工是箱体加工工艺的关键， 孔系可分为平行和同轴两种。对平行孔系进行加工 时必须确保各个平行孔中心线之间的尺寸精度及平行度；而同轴孔系对同轴度精度具有较高要求。

（3）在进行单件小批量的生产过程中，在普通镗 床上采用划线找正法进行加工，不过该法容易产生较大误差，一般采用试镗法来提高加工精度，此法在进行找正、试切和测量时耗费时间较多，生产效率不高。

（4）采用镗模法对箱体进行大批量生产。镗模通 过两端的导向套对镗杆进行引导，从而确保所加工工件的孔距精度，镗杆同导向套之间的配合精度和刚度以及镗模精度会直接影响到孔距精度，采用镗 模法可在组合机床上同时对多个孔系进行加工、生 产效率较高、方便找正、适合大批量生产，并且镗模 法能够确保同轴孔系的同轴精度，利用导向套对那 些同箱壁距离较近的同轴孔进行加工，对那些离箱壁较远的同轴孔，可采用镗床后立柱的导向套支撑 镗杆进行加工。

（5）在进行单件小批量生产时，通常利用坐标法对孔系进行加工，如果对孔距精度具有较高要求时， 应在精密坐标镗床上进行加工。采用坐标法进行加工时，要特别注意原始孔和镗孔顺序，在确保原始孔 的精度较高且粗糙度较低的基础上，必须注意下面两点：第一，当要求两孔的孔距精度较高时，必须将两孔连在一起进行加工，否则会影响孔距精度。 第二，应按顺序依次对各个原始孔进行加工，这样能够确保刀具始终朝同一方向移动，从而有效避 免因往返移动而产生的误差。

1.3箱体类零件国内外的发展现状与目前存在的问题及发展趋势 十几年前，中国工程机械市场是小松、卡特彼勒、日立建机、利勃海尔这些国际品牌的天下。它们占据了90%的市场份额。但是近10年来，随着我国经济的飞速发展，全国各地大兴基础设施建设，尤其是一批国家重点大型基建项目的陆续上马，带动整个工程机械行业迅猛发展。据中国工程机械工业协会统计，2011年1-6月，全国工程机械行业主要产品销售同比增长28.9%，销售收入同比增长41.4%，工程机械重点联系的11家企业集团完成销售收入1966亿元，同比增长41.46%。中国本土的企业不但分食了外资企业在中国的市场，还雄心勃勃地向全球市场发起进攻。当然，作为工程机械行业主要机种-装载机也不例外。 作为工程机械的关键部件之一—箱体类零件，它的质量和制造水平就显得尤为重要。因此，目前国内几家大的装载机制造厂家如柳工、徐工、临工、厦工均先后将箱体技改规划作为近期的技改重头戏，成立箱体制造分厂，增加箱体的产量，以实现箱体的完全自制配套。虽然这几年很多企业乘势而上，加大技术改造力度，引进了一些先进设备特别是关键设备，但原有基础薄弱，现有的装备水平离国外企业有不小差距，特别是试验设备差距较大，国内的设备、装备和加工技术仍然落后国外。 与此同时，外资企业大量进入中国，抢滩中国市场。较早的1995年由广西柳工机械股份有限公司与德国采埃孚(ZF)集团股份公司共同投资建立的生产工程机械传动部件的合资企业；2003年DANA公司在无锡建立了中国制造基地；意大利carraro公司也在青岛投资设厂，主要以工程机械中高档的驱动桥为主；主机厂卡特并购山工；沃尔沃并购临工等等。这将对工程机械传动零部件的发展产生巨大影响。 国内工程机械箱体自动生产线现状：目前，同行业各厂家都比较重视箱体的生产投入，徐工、柳工、厦工、临工均已先后建成独立的桥箱分厂,年生产能力均可实现10000台左右。下面介绍国内各厂家的具体生产情况： ⑴上海龙工：上海龙工是国内生产装载机主要厂家中唯一的一家民营企业，因其资金较为雄厚，分别于04年初投入较大的资金建成箱体加工分厂：龙工（上海）桥箱有限公司。该箱体分厂设计生产能力为月产1000台套。该箱体分厂机加工部份是一条柔性加工中心生产线，该生产线包括9台卧式加工中心、10余台数控车床和2台钻床，该生产线完成除齿轮件以外所有零部件的精加工。毛坯加工和粗加工均采取外部协作的生产组织形式。齿轮件成品采购进厂后直接进行装配。该箱体分厂的箱体的装配大致过程为：零部件清洗-部装-总装—磨合试验—喷漆---转整机装配。总装线采用的是地面回线流水装配线的形式，部装区域相对独立。箱体装配后经过短时间的磨合后进行喷漆。

龙工的箱体装配生产上总装、部装、喷漆均为较先进的流水线，生产效率较高，但其部装线与总装线相对独立，增加了周转的次数，对质量和效率都有一定的影响。龙工目前的这种箱体生产方案，虽然具有加工精度高、生产柔性大的优点,但技改资金投入较大，运作成本较高,且生产效率偏低。 ⑵厦门工程机械厂：厦工已于03年完成箱体分厂的技改增量规划工作并正式投产，技改后的箱体分厂的设计生产能力为月产800台套，但由于技改规划中存在一些问题，目前箱的生产能力为月产500~600台套左右。该箱体分厂机加工部份相对较为传统，缺乏新意，机加工设备大部份是龙门铣、立车、镗床等通用机床。完成从划线开始粗、精加工全部加工内容，毛坯采取外部协作的生产组织形式，总厂下设专门的齿轮分厂为其配套加工齿轮件。该箱体分厂的箱体的装配大致过程为：零部件清洗-部装-总装—磨合—组装三组合—转整机装配。总装线采用的是单线流水线的形式，部装线与总装线并排布置。装配后的箱体进行磨合试验并配有所有数据的在线监测。其特点是磨合后的箱体不喷漆，直接与变矩器和发动机组装成三组合后直接运至整机装配线。厦工目前的这种箱体生产方案，具有设备投资成本较低,生产较灵活的优点，但加工精度不易保证，且生产效率较低。 厦工桥箱公司于09年组建了两条新的箱体生产线。该生产线采用柔性加工方案，以加工中心为主，可实现多型号产品共线生产。新的生产线采用柔性加工方案，设备以加工中心为主，由于箱体有深孔和斜孔加工中心加工困难，该部分加工内容由车间原有的摇臂钻和万向摇臂钻承担。箱体柔性生产线以进口设备为主，线上单机生产．人工上下料，液压夹紧，自动加工，工序问采用摇臂吊输送。厦工箱体的柔性加工单元由一台立式加工中心、一台卧式加工中心、一台龙门型立式加工中心组成，具体型号分别是福裕FALCON．3072VMC立式加工中心(以下简称立加)，马扎克FI-I．8800卧式加工中心(以下简称卧加)、台湾亚威VP2012龙门型立式加工中心(以下简称龙门立加)。目前，这条生产线已投入批量生产，加工产品质量稳定，生产线顺利通过了实际生产使用的考验，箱体柔性加工单元已成为厦工先进加工线的成功案例。 ⑶柳州工程机械厂:柳工装载机的箱体多年来一直是采取自制的方式，故其箱体的装配实力和质量一直处于行业领先位置。该箱体分厂机加工部份是一条专机生产线，该生产线除2台立车是普通设备外，其它设备均为专用机床。该生产线完成从毛坯粗加工开始的全部机加工工序内容，且配有专门的毛坯生产车间。该箱体分厂的箱体的装配大致过程为：零部件清洗-部装-总装—磨合—喷漆—转整机装配。但柳工箱体的装配没采用流水线形式，而是采用地摊式的装配台架进行装配，部装区域相对独立，相对于装配流水线这种装配形相对效率偏低。 柳工的这种生产组织方式，具有加工精度高,生产效率高等较明显的优点，但专机生产线缺乏柔性，一旦产品改型，专机就必须改动或作废。柳工箱体装配线改造项目从2005年12月启动，历时一年多．总投资280万元。该项目系统科学地运用了装配线设计的理论并有机结合了工业工程的知识， 同时吸收了国内汽车生产厂商的成功经验，借鉴采用了一些先进技术，如时间动作研究、线平衡等等。装配线模式充分体现了占地面积小、物流数量少时间短、生产管理容易、装配现场整洁和投资少的优点。为了体现改造的先进性，装配线还大量采用保证装配质量、提高劳动生产率和降低劳动强度的先进生产工艺及设备。装配线投产后，日均衡一班制可装配箱体85台，技术居国内领先水平，接近国际先进水平。 ⑷临沂工程机械厂：目前临工箱体的生产能力较低，月产300台左右，其箱体的加工设备也大多是龙门铣、立车、镗床等通用机床。加工范围包括从划线开始的全部加工内容。该箱体分厂的箱体的装配过程大致为：零部件清洗-部装-总装—磨合—喷漆—三组合装配—转整机装配。相较与该厂的箱体加工能力，其箱体装配能力较强，该厂的箱体的总装线是地下回线自动流水线。部装线与总装线并排布置。可以看出该厂在箱体装配上已具备较强的实力，但在箱体加工方面实力较差，生产能力较低，正是出于要改变这一现状的考虑，该厂目前正在进行技术改造，提高箱体加工方面的能力，并且该技改项目已进入实际操作阶段。 ⑸杭州齿轮厂：杭州齿轮厂是箱体的专业生产厂家，多年来徐工机械上一直配套杭齿的箱体，但工程机械用箱体并不是该厂的主要产品，（杭齿主要产品是船舶用箱体）除齿轮件的加工能力较强外，用于工程机械箱体加工的加工设备和加工能力都显不足，除少数关键工序在加工中心上加工外，其余工序均在对铣、立车、摇臂钻床等通用机床上加工。箱体装配采用环形装配流水线的形式，但环形装配流水线的使用状况较差。装配后有相应的磨合和喷漆工序。杭齿的这种生产组织方式，决定了其工程机械箱体的产品质量和生产能力都不太理想。

国外工程机械箱体自动生产线现状 国内工程机械箱体的生产线虽然近几年得到大幅度的技术改造，但相对于日本和欧美的技术水平来说还是相当落后。上个世纪60年代末至70年代初，欧美、日本等发达国家就先后开展了柔性制造技术以及装备的研制工作，并逐渐采用了柔性制造系统来生产箱体。例如，通用汽车公司的传动系部门于1993年开始作同样的准备，采用FMS，以满足箱体类壳体零件多品种的制造要求[6]；美国著名的工程机械生产商卡特彼勒公司东皮奥里亚工厂在1990年就从Cincinnati Milacron公司引进柔性加工单元促进箱体零件生产率的提高[7]。柔性制造系统在国外发达国家已经得到广泛应用，目前，柔性制造线在我国还处于开发阶段，与国际先进水平仍有较大差距。

工程机械箱自动生产线发展趋势 随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步，先进的生产模式对自动生产线及技术提出了多种不同的要求，这些要求也同时代表了自动生产线的发展趋势。 ⑴自动生产线的柔性化。柔性自动线（FTL）是柔性制造系统(FMS)类型之一。80年代以来，在工业化国家中，柔性制造生产线作为迈向工厂自动化的第一步，已获得了实际的应用。它的应用，圆满地解决了机械制造高自动化和高柔性之间的矛盾。随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益：反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。90年代后，由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，制造业自动化进入一个崭新的时代，技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点口。美国MAG集团的witzigFrank公司开发了占地面积很小的紧凑型柔性自动流水线TRIFLE；日本多家公司推出紧凑型柔性生产线的用于解决汽车等大批量生产行业加工小型复杂件；德国Chiron公司由高速加工中心组成的柔性制造系统和日本Mazak公司由车铣复合中心组成的柔性制造系统，是适合小型复杂零件多品种大批量生产的柔性制造系统。为了进一步提高FTL生产效率，更快适应市场，发展了敏捷柔性自动线AFTL。目标是对变化的市场需求快速做出反映；满足零部件“多品种、大批量、高效率、低成本”的需要；符合“精益生产”原则，即用最小投资赢得最大经济效益。AFTL主要有四个特点：由通用高速加工中心和专用/组合机床（HSMC SPM/TM）组成混合型自动线，按照工序流程排列设备并由自动输送装置连接；采用敏捷夹具（柔性夹具—可控、可调夹具）；采用“智能刀具（Smart Tools）”—专用高效刀具，具有机电液一体化特征；生产效率高，同时又具有相当的柔性，能够适合大批量生产和变型产品开发，同时投资较小。 ⑵自动生产线的敏捷性敏捷制造是指制造企业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源（包括技术、管理和人），以有效和协调的方式响应用户需求，实现制造的敏捷性。先进生产模式下的制造自动化系统面对的是无法预测的外部环境，无法在规划系统时预先设定系统的有效范围。但由于系统具有智能且采用了多种新技术（如模块化技术和标准化技术），因此不管外部环境如何变化，系统都可以通过改变自身的结构与之适应。智能制造系统的这种“敏捷性”比“柔性”具有更广泛的适应性。 ⑶自动生产线的智能化自动生产线的智能技术，表现在生产线自动控制、刀具自动更换、工装及辅具自动更换、工件自动调度、自动编程、自动监控、自动补偿、工件质量自动检测、刀具磨损或破损后自动更换和自动报警等。自动生产线未来的趋势还有高度可靠化、高速化、精密化、环保化等等。总之，其必将朝着提高生产率，快速反应市场环境变化，高柔性，高经济性等方向发展。

2 基本内容及技术方案

2.1 基本内容

1、查阅相关文献，了解机械箱体类零件加工的相关原理，并对完成对箱体类零件加工的工艺设计。

2、查阅相关文献，了解机械领域下虚拟加工方向的发展现状及关键技术。

3、建立加工机床及毛坯件等对象的三维模型，并完成模型优化处理，完成箱体类零件虚拟加工系统的设计开发。

4、进行机械仿真设计与制作

5、设计内容包括：箱体毛坯的选择，加工工艺的设计，机械仿真的制作，论文的撰写等

2.2 技术方案设计

工艺路线的设计：该齿轮箱箱体需要进行加工的表面较多，由于平面加工精度相对于孔的加工精度而言更容易保证，因此，保证其加工工艺的关键在于孔的加工精度，基于此，在设计工艺路线时应重点注意以下几点。

（1）箱体类零件毛坯的准备及材料我们采用HT200型号的灰铸铁作为齿轮箱箱体的材料，灰铸铁具有耐磨性、阻尼特性、可切削及可铸性较好及成本较低的特点。在加工一些简易的箱体时，可利用钢材焊接结构来缩减成本和提高生产效率。

（2）先面后孔的加工顺序。首先对箱体的平面部分进行加工，这样不但解 决了毛坯表面粗糙及表面夹砂等问题，而且对分布 在箱体平面上的孔进行加工时很容易划线和找正，并且在镗刀进行镗孔时，不会出现冲击振动和损毁刀具等现象，所以应采用先面后孔的加工顺序。

（3）粗、精加工阶段要分开。箱体具有对主要表面精度要求较高和结构复杂等特点，而在进行粗加工时，所产生的夹紧力和切削力及切削热都是影响加工精度的主要因素，如果完成粗加工后直接进行精加工的话，就会导致在粗加工时所产生的内应力无法得到充分释放，从而在进行精加工时无法消除这些缺陷，最终造成箱体变形使其加工精度受到影响，因此，在进行粗加工时，应对夹具进行多次的松卸，让内应力得到充分地释放，最大限度确保箱体的加工工艺。

（4）工序集中或分散的决定。在箱体加工过程中，将粗加工和精加工分开进行，同工序分散原则相符合，不过在进行中小批量生产过程中，为了尽量缩减机床和夹具的使用数量及箱体的搬运和安装次数，应尽量在同一台机床上进 行粗加工和精加工。

（5）安排适当的热处理工序。铸件箱体的结构较为复杂、表面较硬，并且其壁 厚程度不均，在铸造过程中，很容易因冷却速度不同 步而产生内应力，所以在铸造完成后，应及时采用喷砂和调至人工实效等手段对其内部结构进行改变，尽最大努力消除内应力，避免箱体发生变形。

定位基准的选择：箱体加工定位基准的选择同箱体平面和孔、平面和平面以及孔和孔间的尺寸和位置精度有直接关系。因此，在选择定位基准时，必须以遵守“基准同一”和“基准重合”原则为首要条件，与此同时，也必须对其它影响精度的因素进行考虑，比如生产批量、 生产设备和夹具等。

（1）粗基准的选择：箱体零件粗基准的选择，不但对各加工面的余 量分配有直接影响，还会影响到加工面同非加工面间的位置精度。依据粗基准选择原则，首先应对箱体中要求最高的主轴孔的加工余量进行考虑，确保其加工余量均匀，避免因加工余量不均所产生的震动对 加工精度及表面品质产生影响，同时也要保证其它加工表面加工余量的均匀性。其次，对箱体内壁加工表面同不需加工表面之间位置的偏差进行纠正，避免因 加工后的轴承孔端面同箱体内壁间的间距不合适，导致安装齿轮时同箱体内壁发生相碰现象。出于这方面考虑，应选择箱体内壁为粗基准，不过这样做会导致装夹变得十分困难，因各个轴孔同内腔的砂心为一个整体，因此，在实际生产过程中，会选择主轴孔和一个同其间距较大的轴孔作为箱体的粗基准。

（2）精基准的选择：在选择精基准时共有两套定位方案：第一套方案是选择装配基准面作为齿轮箱箱体零件的精基 准，该方案的优点是能够确保定位、设计及装配这三个基准相重合，从而有效避免出现不重和误差，同时箱体开口向上也为刀具的调整和观察孔径加工过程提供了较大方便。其缺点是只能通过吊架式镗模对 中间壁上的孔进行加工，其结构刚性不高、孔系精度不够、不方便装卸、生产效率不高，不适合大批量生产；第二套方案是将箱体顶面及两个销孔作为该箱体零件的精基准，该方案的优点是箱体开口向下，具有较高的刚性、孔系和导向精度较高、装卸较为方便、可进行大批量生产，缺点是其定位同装配基准重 合度不高，容易产生定位误差。

主要表面的加工：

（1）箱体的平面加工：一般采用刨削和铣削法对 箱体平面进行粗加工及半精加工。在进行单件小批量生产时，通过划线找正法，利用刨和铣对箱体平面进行加工，可以通过在龙门刨床上一次安装多个刀架达到同时加工多个平面，并有效保证这些平面位置精度的目的；由于铣削的生产效率要高于刨削，因此，在进行大批量生产过程中，可利用专用夹具在组合机床上同时对多个表面进行加工，这样不但能有效提高生产效率，还能确保各个平面的位置精度；在进行精加工过程中，磨削法适用于大批量生产；而单件小批量生产主要采用铲刮法或精刨法。

（2）孔系加工：所谓孔系指的是箱体上具有相互位置精度要求的一系列的孔。精度要求较高、加工复杂是其特点，所以孔系加工是箱体加工工艺的关键，孔系可分为平行和同轴两种。对平行孔系进行加工 时必须确保各个平行孔中心线之间的尺寸精度及平行度；而同轴孔系对同轴度精度具有较高要求。

（3）在进行单件小批量的生产过程中，在普通镗 床上采用划线找正法进行加工，不过该法容易产生较大误差，一般采用试镗法来提高加工精度，此法在进行找正、试切和测量时耗费时间较多，生产效率不高。

（4）采用镗模法对箱体进行大批量生产。镗模通 过两端的导向套对镗杆进行引导，从而确保所加工工件的孔距精度，镗杆同导向套之间的配合精度和刚度以及镗模精度会直接影响到孔距精度，采用镗模法可在组合机床上同时对多个孔系进行加工、生 产效率较高、方便找正、适合大批量生产，并且镗模 法能够确保同轴孔系的同轴精度，利用导向套对那 些同箱壁距离较近的同轴孔进行加工，对那些离箱壁较远的同轴孔，可采用镗床后立柱的导向套支撑镗杆进行加工。

（5）在进行单件小批量生产时，通常利用坐标法对孔系进行加工，如果对孔距精度具有较高要求时， 应在精密坐标镗床上进行加工。采用坐标法进行加工时，要特别注意原始孔和镗孔顺序，在确保原始孔的精度较高且粗糙度较低的基础上，必须注意下面两点：第一，当要求两孔的孔距精度较高时，必须将两孔连在一起进行加工，否则会影响孔距精度。 第二，应按顺序依次对各个原始孔进行加工，这样能够确保刀具始终朝同一方向移动，从而有效避免因往返移动而产生的误差。