如何提高变速器后盖壳体的加工精度

陕西法士特集团公司 陈佳文 赵 然

如何提高变速器后盖壳体的加工精度

陕西法士特集团公司 陈佳文 赵 然

探讨了对变速器后盖壳体的加工精度产生影响的各种可能因素及解决办法和建议。

变速器后盖壳体 加工精度

变速器后盖壳体是变速器中的重要零部件，工件单薄，容易变形，轴承孔比较多，而且尺寸精度，形状精度，位置精度及表面粗糙度都有严格要求，工艺难度大是其加工过程中的主要特点，而加工中的定位面、定位孔，夹具的定位销、支承面、夹紧点等则是整个零件在加工过程中的重要组成部分，它们在各自的位置上对变速器后盖壳体的加工精度起着重要的作用。销孔的尺寸设定、支承面的形状确定、夹紧装置的设计等其合理与否也对变速器后盖壳体零件的精度保证都起着决定性的作用。现从以下几个点来对提高变速器后盖壳体的加工精度进行探讨。

变速器后盖壳体

一、工艺顺序

变速器后盖壳体为薄壁型零件，在工艺路线上安排先面后孔的加工工艺顺序，先加工结合面，把铸件表面的凸凹不平切除，保证平面的平面度，提供稳定可靠的定位基准，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。对于孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。

因为零件外形大，结构比较单薄，刚性差，批量很大且结合面平面度要求高，在加工时很容易产生变形，对结合面的平面度产生很大影响，很难达到图纸要求，所以这里对结合面的加工采用粗精加工分开的工艺原则，先把结合面和四个凸台面进行粗铣加工，然后再分别对结合面和四个凸台面进行精铣加工，这样可以消除由粗铣加工所造成的内应力、切削力、切削热和夹紧力对加工精度的影响。

二、工件的定位夹紧

对于薄壁零件，夹紧定位中产生的变形一般都是对零件加工精度影响最大的因素，也是最难解决的问题。

在精铣变速器后盖壳体结合面后，我们可能会认为其加工面就是一个平面，但实际上，由于加工中，平面铣刀的起始、结束位置在受力上的差异、主轴精度的高低、加工材料的弹性变形存在局部差异等，结合面的平面度及平面纵横直线度均会有一定的误差。如果以四点来定位一个面，往往会导致定位时，有其中一点是有间隙的，即“三点硬，一点浮”。在夹紧过程中，夹紧的浮点以对角形式出现，一会此点硬而对角点浮，一会此点浮而对角点硬，造成加工中的部分尺寸出现不同程度的变化。为此，这里采用三点硬，一点用辅助支撑来达到定位这种大结合面的效果，达到结合面四点均无间隙，使支撑面到要求。由于变速器后盖壳体结构比较单薄，刚性差饿特点，还需要在容易变形的部位增加一个或多个辅助支撑，以减少加工时后盖壳体零件的变形。

定位支承面的设计合理与否，也会直接影响到零件的加工效果。支承面的面积不应选择太大，支承面最好是12mm×12mm或直径12mm左右的尺寸，以此降低定位时在支承面上的切屑存在频度，也易于清扫，避免了切屑存在对加工精度的影响。

定位销孔孔径的变化对变速器后盖壳体零件的加工精度也会产生很大影响，特别是轴承孔系的位置精度。传统的夹紧方式加工，必定会出现加工尺寸精度上的差异，在专机线加工或数控加工中心加工，前者两孔一般采用两把刀具，后者两孔使用一把刀具。数控加工，用一把刀具加工两只定位孔，其孔径几乎一样，定位时没有两孔之间的转向误差，只有销子与销孔的配合间隙造成的转向误差。而专机加工，刀具的选择上，当只要满足加工要求时，例直径φ10+0.018mm销孔为例，从工艺上说一把刀具加工尺寸为直径φ10mm，另一把刀具加工尺寸为φ10.018mm，均属满足条件。但最大偏差量为0.018mm，即两孔之间会产生转向误差。所以，在精加工夹具的夹紧点设计上，除了垂直方向的压紧力外，建议在侧面再加了一个侧压力（如下图）。这样完全消除了定位销孔尺寸偏大对零件加工尺寸精度下降的风险，并且保证了变速器后盖壳体零件孔与孔之间的相互位置尺寸精度。

三、其他各种因素对加工精度的影响

变速器后盖壳体是典型的薄壁型零件，易产生变形，使与变速器壳体的配合面平面度超差，因此，当日进入生产线的毛坯必须完全加工成成品。因为储存过程中，成品变形后与变速器壳体的平面度超差，与变速器壳体装配后可以消除这种变形。

变速器后盖壳体毛坯材料通常采用HT200，在铸造完成后良好的人工时效，还有均匀稳定的材质，运输和加工过程中的的存放方式等等也都会对最终的变速器后盖壳体成品质量产生很大的影响，这些都需要在生产过程中加以考虑和重视。