5.1 概述 5.2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工ppt課件

第5章套筒類零件的加工 5 1概述 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 5 3孔的精密加工 5 4套筒類零件加工設(shè)備及刀具 5 5典型套筒類零件的加工工藝分析 5 1概述 5 1 1套類零件的功用與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)套類零件在機(jī)械產(chǎn)品中的應(yīng)用很廣 其主要作用是支承運(yùn)動(dòng)軸 如軸承 鉆套 鏜套 氣缸套 液壓缸等 其結(jié)構(gòu)如圖5 1所示 5 1概述 圖5 1套筒零件示例 5 1概述 5 1 2套類零件的技術(shù)要求1 孔的要求孔是套類零件起支承和導(dǎo)向作用最主要的表面 通常與運(yùn)動(dòng)著的軸 刀具或活塞等相配合 孔的直徑尺寸公差一般為IT7級 精密軸套為IT6級 孔的形狀精度一般控制在孔徑公差之內(nèi) 精密套筒應(yīng)控制在孔徑公差的l 2 l 3以內(nèi) 或更嚴(yán)格 2 外圓面的要求外圓是套筒的支承面 常以過盈配合或過渡配合裝入箱體或機(jī)架 外徑尺寸公差為IT6 IT7級 形狀精度控制在外徑公差以內(nèi) 表面粗糙度Ra值一般為3 2 0 4 m 3 位置精度要求孔的位置精度有孔與外圓的同軸度以及端面對孔 外圓的垂直度 一般為0 0l 0 05mm 是套類零件加工時(shí)要重點(diǎn)考慮和保證的 5 1概述 5 1 3套類零件的材料 毛坯材料 套類零件一般用鋼 鑄鐵 青銅或黃銅等制成 有些滑動(dòng)軸承采用雙金屬結(jié)構(gòu) 即以離心鑄造法在鋼或鑄鐵壁上澆注巴氏合金等軸承合金材料 既保證基體有一定的強(qiáng)度 又使工作表面具有減摩性 并節(jié)省了貴重的有色金屬 毛坯 套筒的毛坯選擇與其材料 結(jié)構(gòu) 尺寸及生產(chǎn)批量有關(guān) 孔徑小的套筒 一般選擇熱軋鋼或冷拉棒料 也可采用實(shí)心鑄件 孔徑大的套筒 常選擇無縫鋼管或帶孔的鑄件或鍛件 大批量生產(chǎn)時(shí) 采用冷擠壓和粉末冶金等工藝 可節(jié)約材料和提高生產(chǎn)率 套筒類零件的加工表面主要有端面 外圓表面 內(nèi)圓 孔 表面 外圓和端面在車床上進(jìn)行 較容易 內(nèi)圓 孔 加工的難度相對較大 所使用刀具的直徑 長度和安裝等 受到被加工孔尺寸的限制 因此加工尺寸精度較高的孔需要多道工序 且較困難 孔的加工方法有 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 鏜孔 拉孔 磨孔 以及各種光整加工和特種加工 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 一 鉆孔用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法 稱為鉆孔 鉆削時(shí)鉆頭是在半封閉的狀態(tài)下進(jìn)行切削的 轉(zhuǎn)速高 切削量大 排屑又很困難 所以 鉆削加工有如下幾個(gè)特點(diǎn) 1 摩擦嚴(yán)重 需較大的鉆削力 2 產(chǎn)生的熱量多 而且傳熱 散熱困難 切削溫度較高 3 鉆頭的高速旋轉(zhuǎn)和較高的切削溫度 造成鉆頭磨損嚴(yán)重 鉆頭易被卡死或折斷 4 由于鉆削時(shí)的擠壓和摩擦 容易產(chǎn)生孔壁的冷作硬化現(xiàn)象 給下道工序增加困難 5 鉆頭細(xì)而長 刀具剛性差 鉆孔容易產(chǎn)生振動(dòng) 6 加工精度低 尺寸精度只能達(dá)到IT10 IT13 粗糙度只能達(dá)到Ra50 12 5 7 因鉆削刀具橫刃負(fù)前角很大 軸向力大 兩主切削刃不對稱時(shí) 軸線易偏斜 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 采取工藝措施 用大直徑 小頂角鉆頭預(yù)鉆錐形定心坑用鉆套導(dǎo)向 刃磨時(shí)盡量使兩個(gè)主切削刃對稱 鉆孔前先加工端面 直徑大時(shí)可分多次加工 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 圖5 2鉆削加工 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 鉆孔加工方法如圖 麻花鉆結(jié)構(gòu) 麻花鉆結(jié)構(gòu) 鉆孔工件裝夾 工件裝夾的方法鉆孔前一般都須將工件裝夾固定 工件的裝夾方法如表6 7所示 表6 7工件的裝夾方法 鉆孔操作 1 鉆頭的裝拆直柄鉆頭是用鉆夾頭夾緊后裝入鉆床主軸錐孔內(nèi)的 可用鉆夾頭緊固扳手夾緊或松開鉆頭 錐柄鉆頭可通過鉆頭套變換成與鉆床主軸錐孔相適宜的錐柄后裝入鉆床主軸 連接時(shí)應(yīng)將鉆頭錐柄及主軸錐孔與過渡鉆頭套擦拭干凈 對準(zhǔn)腰形孔后用力插入 拆鉆頭時(shí)用斜鐵插入腰形孔 輕擊斜鐵后部 將鉆頭和套退下 鉆頭的裝拆如圖6 25所示 圖6 25鉆頭的裝拆 2 轉(zhuǎn)速的調(diào)整用直徑較大的鉆頭鉆孔時(shí) 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)較低 用小直徑的鉆頭鉆孔時(shí) 主軸轉(zhuǎn)速可較高 但進(jìn)給量要小些 主軸的變速可通過調(diào)整帶輪組合來實(shí)現(xiàn) 3 起鉆鉆孔時(shí) 先使鉆頭對準(zhǔn)鉆孔中心處鉆出一淺坑 觀察鉆孔位置是否正確 如偏位 需進(jìn)行校正 校正方法為 如偏位較少 可在起鉆的同時(shí)用力將工件向偏位的反方向推移 得到逐步較正 如偏位較多 可在校正中心打上幾個(gè)樣沖眼或用鏨子鑿出幾條槽來加以糾正 須注意 無論哪種方法都必須在錐坑外圓小于鉆頭直徑前完成 4 手動(dòng)進(jìn)給進(jìn)給時(shí) 用力不應(yīng)過大 否則鉆頭易產(chǎn)生彎曲 鉆小直徑孔或深孔時(shí)要經(jīng)常退出鉆頭排屑 孔將穿時(shí) 進(jìn)給力必須減小 以防造成扎刀現(xiàn)象 5 鉆孔時(shí)的切削液為提高鉆頭的耐用度和改善孔的加工質(zhì)量 鉆鋼件時(shí) 一般要加切削液 可選用3 5 的乳化液或機(jī)油 鉆鑄鐵時(shí) 一般不用 6 鉆削用量的選擇高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆可參考下表6 9選擇進(jìn)給量 參考表6 10選擇切削速度 表6 9高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的進(jìn)給量 表6 10高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削速度 特殊孔的鉆削方法特殊孔的鉆削方法如表6 11所示 表6 11特殊孔的鉆削方法 圖5 4擴(kuò)孔加工圖5 5擴(kuò)孔鉆結(jié)構(gòu) 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 二 擴(kuò)孔擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對已經(jīng)鉆出 鑄出或鍛出的孔作進(jìn)一步加工 擴(kuò)孔鉆與麻花鉆相似 但刀齒數(shù)較多 沒有橫刃 擴(kuò)孔特點(diǎn) 1 擴(kuò)孔鉆沒有橫刃 容屑槽淺 芯部尺寸大 強(qiáng)度和剛性較好 能糾正被加工孔軸線的歪斜 2 齒數(shù)多 生產(chǎn)率高 導(dǎo)向性好 切削較平穩(wěn) 可用較大走刀量 3 ap小 切屑窄 易排除 4 加工質(zhì)量比鉆孔高 達(dá)IT11 IT10 Ra3 2 12 5常用于鉸 磨前的預(yù)加工 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 锪孔擴(kuò)孔除了可以加工圓柱孔之外 還可以用各種特殊形狀的擴(kuò)孔鉆 亦稱锪鉆 來加工各種沉頭座孔和锪平端面 锪鉆的前端常帶有導(dǎo)向柱 用已加工孔導(dǎo)向 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 锪孔與锪孔鉆用锪孔鉆在孔口表面加工出一定形狀的孔或表面 稱為锪孔 锪孔的類型主要有 锪圓柱形沉孔 圓錐形沉孔以及锪孔口的凸臺面等 锪孔鉆的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)如表6 12所示 表6 12各種锪孔鉆的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 三 鉸孔 從工件孔壁上切除很薄的一層 用于中小孔的半精加工和精加工 磨 研孔前的預(yù)加工 工藝特點(diǎn) 加工余量小 0 05 0 15 0 15 0 35 加工質(zhì)量較高 達(dá)IT9 IT6 Ra1 6 0 4 m 切屑變形小 切削力小 發(fā)熱少 Vc低 1 5 5 4 10m min 避免產(chǎn)生積屑瘤 刀具齒數(shù)多 6 12個(gè) 導(dǎo)向性好 剛性好 加工平穩(wěn) 適應(yīng)性差 只能加工一定尺寸和公差等級的孔 不宜加工階梯孔或斷續(xù)表面的孔 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 鉸刀 6 12個(gè)刀刃 排屑槽更淺 剛性 有修光刃 可校準(zhǔn)孔徑和修光孔壁 切削條件好 切削余量小 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 鉸削用量1 鉸削余量粗鉸余量為0 10mm 0 35mm 精鉸余量為0 04mm 0 06mm 2 切削速度和進(jìn)給量鉸削速度為1 5m min 5m min 鉸削鋼件時(shí) 進(jìn)給量為0 3mm r 2mm r 鉸削鑄鐵件時(shí) 進(jìn)給量為0 5mm r 3mm r 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 四 鏜孔鏜孔是在預(yù)制孔上用切削刀具使之?dāng)U大的一種加工方法 鏜孔工作既可以在鏜床上進(jìn)行 也可以在車床上進(jìn)行 鏜孔有三種不同的加工方式 1 鏜孔方式 5 2套筒類零件內(nèi)孔表面的加工 1 工件旋轉(zhuǎn) 刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 2 刀具旋轉(zhuǎn) 工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 3 刀具旋轉(zhuǎn)并作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 2 鏜床的加工方法 3 鏜削類型 尺寸較大的孔 精度要求較高的孔 分布在不同表面上的孔 孔距和位置精度要求較高的孔系 4 工藝特點(diǎn) 1 鏜孔可對不同孔徑的孔進(jìn)行粗 半精和精加工 2 加工精度可達(dá)為IT7 IT6 3 孔的表面粗糙度可控制在Ra6 3 0 8 m 4 能修正前工序造成的孔軸線的彎曲 偏斜等形狀位置誤差 五 拉孔 圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)及拉削過程p73 5 拉孔 1 拉削過程 齒升量 五 拉孔 1 拉削過程 圖6 26拉削鍵槽 分層式拉削 特點(diǎn)是拉刀將工件加工余量一層一層順序地切除 2 三種不同拉削方式 分塊式拉削 特點(diǎn)是加工表面的每一層金屬是由一組尺寸基本相同但刀齒切削位置相互交錯(cuò)的刀齒 通常每組由2 3個(gè)刀齒組成 切除的 綜合式拉削 集中了分層及分塊式拉削的優(yōu)點(diǎn) 粗切齒部分采用分塊式拉削 精切齒部分采用分層式拉削 按綜合拉削方式設(shè)計(jì)的拉刀稱為綜合式拉刀 五 拉孔 3 拉削工藝特點(diǎn)1 拉削生產(chǎn)率高 一次可完成粗 半精 精加工 2 拉削精度高 質(zhì)量穩(wěn)定 拉削精度一般可達(dá)IT9 IT7級 表面粗糙度一般可控制到Ra1 6mm Ra0 8mm 拉削表面的形狀 尺寸精度和表面質(zhì)量主要依靠拉刀設(shè)計(jì) 制造及正確使用保證 3 拉削成本低 經(jīng)濟(jì)效益高 4 拉刀是定尺寸 高精度 高生產(chǎn)率專用刀具 制造成本很高 所以 拉削加工只適用于批量生產(chǎn) 最好是大批大量生產(chǎn) 一般不宜用于單件 小批生產(chǎn) 3 拉削工藝特點(diǎn) 4 可加工各種內(nèi)外表面 五 拉孔 拉床按加工表面分為內(nèi)拉床和外拉床 按布局分為臥式和立式兩類 六 內(nèi)圓磨削 內(nèi)圓磨削 四章五節(jié)講過 此處省略 4 孔加工方法的選擇 重點(diǎn) 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 鏜孔 拉孔 磨孔 1 鉆IT13 IT11Ra252 鉆 鉸IT9Ra6 3 3 23 鉆 粗鉸 精鉸IT8 IT7Ra3 2 1 64 鉆 擴(kuò)IT11Ra25 12 55 鉆 擴(kuò) 鉸IT9 IT7Ra6 3 3 26 鉆 擴(kuò) 粗鉸 精鉸IT7Ra3 2 1 67 鉆 擴(kuò) 機(jī)鉸 手鉸IT7 IT6Ra0 8 0 28 鉆 擴(kuò) 拉IT9 IT7Ra3 2 0 2 大批大量生產(chǎn)9 粗鏜 或擴(kuò)孔 IT13 IT11Ra25 12 510 粗鏜 粗?jǐn)U 半精鏜 精擴(kuò) IT9 IT8Ra6 3 3 211 粗鏜 粗?jǐn)U 半精鏜 精擴(kuò) 精鏜 鉸 IT8 IT7Ra3 2 1 612 粗鏜 半精鏜 精鏜 浮動(dòng)鏜刀精鏜IT7 IT6Ra1 6 0 813 粗鏜 半精鏜 精鏜 浮動(dòng)鏜刀精鏜 擠壓IT7 IT6Ra1 6 0 414 粗鏜 半精鏜