套類零件加工工藝制訂

1、1 套類零件的加工工藝制訂與實施 任務1 內圓表面加工方案的選擇2 任務1 內圓表面加工方案的選擇知識目標：1.了解套類零件的功用、結構、材料、類型及主要技術要求； 2.掌握內圓表面的加工方法、范圍及實現的精度等級及表面粗糙度； 3.掌握內圓表面常用加工方案的選用。技能目標：能夠選擇內圓表面的加工方法，確定合理的加工方案。3 任務1 內圓表面加工方案的選擇任務描述 如圖2-1所示為套類零件的零件圖，試根據零件圖給出的相關信息，分析了解套類零件的功用、結構、材料、類型及主要技術要求，確定套類零件內圓表面加工方案。4 任務1 內圓表面加工方案的選擇任務描述 圖2-1 套5 套類零件的主要加工表面為

2、內、外圓表面。內圓，常簡稱孔，也是組成機械零件的基本表面。在加工內圓表面時，首先應了解內圓表面的技術要求、掌握內圓表面的各種加工方法所能達到的精度等級，才能在加工過程中，根據零件的技術要求，選擇相應的加工方法，確定合理的加工方案。任務分析6 1 1、功用和種類、功用和種類支承和導向作用支承和導向作用主要有主要有軸承類、導套類、缸套類軸承類、導套類、缸套類相關資訊7 加工表面主要為回轉面：內、外圓柱面；加工表面主要為回轉面：內、外圓柱面； 長度一般大于直徑；長度一般大于直徑； 形狀精度和位置精度要求較高，表面粗糙度較形狀精度和位置精度要求較高，表面粗糙度較?。恍?； 孔壁較薄，加工中易變形?？妆谳^

3、薄，加工中易變形。 2 2、結構特點、結構特點8二、內圓表面的主要技術要求二、內圓表面的主要技術要求（1）內圓表面 直徑的尺寸精度一般為IT7，精密的軸套達IT6。形狀精度主要是圓度，長的套類零件還需考慮圓柱度，形狀誤差一般應控制在孔徑公差的范圍內，精密套類零件內圓表面的圓度、圓柱度誤差則應控制在孔徑公差的1/21/3，甚至更小。（2）外圓表面 直徑的尺寸精度一般為IT7IT6，形狀誤差應控制在其直徑公差范圍內。 & 尺寸與形狀精度尺寸與形狀精度 9 內、外圓之間的同軸度是套類零件最主要的相互位置精度要求。外圓軸線相對內圓軸線的同軸度公差一般為0.050.01mm 當套類零件的端面、凸

4、緣端面在工作中需承受軸向載荷或在加工時用作定位基準時，端面、凸緣端面對內圓軸線應有較高的垂直度要求，其垂直度公差一般為0.050.02mm& 位置精度位置精度 10 內圓表面：表面粗糙度Ra值為1.60.1m，精密套類零件為Ra0.025m 外圓表面：表面粗糙度Ra值為3.20.4m& 表面粗糙度表面粗糙度 11 圖2-1套中，15內孔的尺寸公差為0.02mm，長度尺寸公差為0.36mm，表面粗糙度Ra值為0.4m；內孔20未標注公差，表面粗糙度Ra值為3.6m。 分析說明圖分析說明圖2-12-1所示軸承套的主要技術要所示軸承套的主要技術要求有哪些？求有哪些？12 1 1、材、

5、材 料料 毛坯內孔直徑小于毛坯內孔直徑小于20mm者大多選擇者大多選擇型材棒料。型材棒料。 孔徑較大，長度較長孔徑較大，長度較長的零件常用無縫鋼管的零件常用無縫鋼管或帶孔的鑄鍛件?；驇Э椎蔫T鍛件。 2 2、毛、毛 坯坯 材料選擇主要取決材料選擇主要取決于工作條件。常用：于工作條件。常用： 鋼（低、中碳鋼、合鋼（低、中碳鋼、合金鋼）金鋼） 鑄鐵鑄鐵 青銅青銅 黃銅黃銅13 圖2-1套的材料為45鋼，該套形狀簡單，精度要求中等，內孔尺寸不大，故選用外徑為35mm的棒料。 分析說明圖分析說明圖2-12-1所示套類零件材料和毛坯？所示套類零件材料和毛坯？14四、內圓表面的加工設備和加工方法四、內圓表面

6、的加工設備和加工方法15臺式鉆床l 機頭升降手柄 l V帶輪l 頭架l 鎖緊螺母l 主軸l 進給手柄l 鎖緊手柄l 底座l 立柱l 緊固螺釘l 電動機 臺式鉆床臺式鉆床 16立式鉆床l 底座l 工作臺l 主軸l 進給箱l 主軸箱l 電動機l 立柱 立式鉆床立式鉆床 17搖臂鉆床l 立柱座l 立柱l 搖臂l 主軸l 工作臺l 底座 18鉆孔 擴孔 鉸孔 攻螺紋 锪孔 刮平面 锪孔锪孔 19錐柄麻花鉆 直柄麻花鉆 鉆頭的裝夾鉆頭的裝夾 20高速鋼擴孔鉆 硬質合金擴孔鉆 機用鉸刀 手用鉸刀 鉸刀鉸刀 21鉆夾頭 鉆套 22鉆孔鉆孔用鉆頭在實體材料上加工孔的方法。 加工精度低 是孔的粗加工，加工精度可

7、達IT8 IT6，表面粗糙度可達Ra1.6 0.8m 。 刀具剛度差，易磨損。 生產效率低 由于排屑散熱困難，冷卻差，切削溫度高，限制了切削速度，故效率低 。鉆孔直徑一般不超過50mm。鉆孔鉆孔 23 2）鉆孔方式 車床上鉆孔 工件旋轉，刀具進給。加工中若刀具引偏，會造成工件孔徑擴大。 鉆床上鉆孔 刀具旋轉作主運動，刀具沿自身軸線移動實現進給運動。若刀具引偏，會造成孔軸線彎曲。24 （2）擴孔用擴孔鉆對已鉆出、鑄出、鍛出或沖出的孔進行加工的用擴孔鉆對已鉆出、鑄出、鍛出或沖出的孔進行加工的方法。方法。 擴孔相當于孔的半精加工，加工精度可達擴孔相當于孔的半精加工，加工精度可達IT10IT10，表，

8、表面粗糙度可達面粗糙度可達Ra6.3Ra6.3 3.2 3.2m m 。 擴孔作為半精加工，可為后續(xù)精加工作準備。擴孔作為半精加工，可為后續(xù)精加工作準備。 擴孔可以修正孔軸線的歪斜擴孔可以修正孔軸線的歪斜 。25 （3）鉸孔 鉸孔是在半精加工的基礎上，用鉸刀從工件孔壁上切鉸孔是在半精加工的基礎上，用鉸刀從工件孔壁上切除微量金屬層的加工方法。除微量金屬層的加工方法。 鉸孔一般作為未淬硬小孔的精加工，加工精度可達鉸孔一般作為未淬硬小孔的精加工，加工精度可達IT8IT8IT6IT6，表面粗糙度可達，表面粗糙度可達Ra1.6Ra1.6 0.4 0.4m m 。鉸孔只能提高孔本身的尺寸精度和形狀精度，不

9、可以修鉸孔只能提高孔本身的尺寸精度和形狀精度，不可以修正孔的位置精度正孔的位置精度 。 2）擴孔方式 與鉆孔方式相同鉸孔鉸孔 26 2）鉸孔方式手鉸：用鉸杠夾持鉸刀，在臺虎鉗上手工完成。機鉸：把鉸刀裝在鉆床、車床或鏜床上進行鉸孔。鏜刀旋轉為主運動，工件或鏜刀作進給運動，是對已有孔進行擴大孔徑的加工方法。27 1、鏜削加工設備1主軸箱2主立柱3主軸4平旋盤5工作臺6上滑座7下滑座8床身9鏜刀桿支承座10尾立柱 28立式鏜床 2930 2、鏜床的主要運動 3、鏜床的主要用途31用主軸安裝鏜刀桿鏜不大的孔 用平旋盤上鏜刀鏜大直徑孔 用平旋盤上徑向刀架鏜平面 32鉆孔 用工作臺進給鏜螺紋 用主軸進給鏜

10、螺紋 33 4、鏜削加工常用刀具l 單刃鏜刀l 雙刃鏜刀 圖2-12 單刃鏜刀的外形和結構34尺寸固定雙刃鏜刀 35尺寸可調節(jié)浮動雙刃鏜刀 1螺釘 2偏心銷 3鏜刀桿 4內六角螺釘 5鏜刀片 6端蓋 36 5、加工方法 鏜削的適應性廣，可加工各種尺寸類型的孔。 能保證孔的孔距精度和位置精度，加工精度可達IT9 IT7，表面粗糙度可達Ra3.2 0.8m 。 適用于箱體、機架等結構復雜的大型零件上的孔加工。（1）鏜孔特點及應用37（2）鏜孔方法 粗鏜 為半精加工和精加工作準備。尺寸精度一般可達IT13IT11，表面粗糙度可達Ra5012.5m。 半精鏜 尺寸精度一般可達IT10IT9，表面粗糙度

11、可達Ra6.33.2m，用于磨削加工和精加工的預加工,或中等精度內孔表面的終加工。38 精鏜 尺寸精度一般可達IT8IT6，表面粗糙度可達Ra1.60.8m，用于較高精度內孔的終加工或作為珩磨孔的預加工。 分析說明圖分析說明圖2-12-1所示套類零件孔的加工方法？所示套類零件孔的加工方法？ 答： 15mm內孔鉆-鉸； 20mm內孔鉆-鏜39 在拉床上采用拉刀加工內圓表面的方法。立式拉床 臥式拉床 401壓力表 2液壓傳動部分 3活塞拉桿 4隨動支架 5刀架 6床身 7拉刀 8支承 9工件 10隨動刀架 臥式拉床示意圖4142l柄部l前導部l切削部l校準部l后導部43 拉削各種型孔時，工件一般不

12、需要夾緊，只以工件的端面支撐。因此，預加工孔的軸線與端面之間應滿足一定的垂直度要求。如果垂直度誤差較大，則可將工件端面貼緊在一個球面墊圈上，利用球面自動定位 。1工件2球面墊圈3拉刀 圖2-16 圓孔的拉削 44 外表面的拉削，一般為非對稱拉削、拉削力偏離拉力和工件軸線，因此，除對拉力采用導向板等限位措施外，還須將工件夾緊，以免拉削時工件位置發(fā)生偏離。 1壓緊元件2工件3導向板4拉力 圖2-17 拉削V形槽 45 （2）拉削的特點 生產效率高，可在一次行程中切除全部余量。 拉削加工精度高，屬于孔的精加工方法之一，加工精度可達IT8 IT7，表面粗糙度可達Ra0.8 0.4m 。 拉刀適應性差，

13、不能加工階臺孔、盲孔、特大孔，不能修正孔的軸線歪斜。 拉床采用液壓傳動，故拉削過程平穩(wěn)。拉刀結構復雜，制造費用高，只適用于大批量生產。46 分析圖2-1所示，能夠使用拉削方法加工內孔嗎？答：臺階孔不能拉削。答：臺階孔不能拉削。47 （四）磨 孔 用磨削加工工件內圓表面的方法。 磨孔屬于孔的精加工方法之一，加工精度可達IT6，表面粗糙度可達Ra0.8 0.2m 。 可獲得較高的尺寸精度和表面質量，還可提高孔的形狀和位置精度。砂輪直徑受到孔徑限制，磨削速度難以提高，磨具剛性差，易震動。砂輪易堵塞、磨削時不易觀察，冷卻條件差。用于高硬度材料的磨削。48495051 珩磨珩磨利用珩磨工具對工件表面施加

14、一定壓力，珩磨工具同時作相對旋轉和直線往復運動，切除工件上極小余量的光整加工方法。 52 研磨時加工精度可達IT5以上，表面粗糙度值可達Ra0.0120.015m。生產率低，不能糾正孔的位置誤差。研磨內圓柱面 531、低精度的加工方案五、內圓表面加工方案的選擇五、內圓表面加工方案的選擇 對加工精度低、未淬硬鋼材、鑄鐵件及有色金屬件，經一次鉆孔即可達到要求。加工精度可達IT10，表面粗糙度可達Ra50 12.5m。542、中等精度的加工方案 對于精度要求中等的未淬硬鋼件、鑄鐵件及有色金屬件，孔徑小于20時，采用鉆孔 擴孔；孔徑大于20時，采用鉆孔 鏜孔。加工精度可達IT10 IT9，表面粗糙度可

15、達Ra6.3 3.2m。553、較高精度的加工方案 對于加工精度較高（除淬火鋼外）內表面，孔徑小于20時，采用鉆孔 鉸孔；孔徑大于20時，采用鉆孔擴孔鉸孔或鉆孔鏜孔磨孔。加工精度可達IT8 IT7，表面粗糙度可達Ra1.6 0.4m。564、高精度的加工方案 對于精度要求很高的內孔表面，孔徑小于12時，采用鉆孔 粗鉸 精鉸；孔徑大于12時，采用鉆孔 擴孔 粗鉸孔 精鉸孔或鉆孔 擴孔 粗磨孔 精磨孔 珩磨孔。加工精度可達IT7 IT6，表面粗糙度可達Ra0.8 0.4m。57v 小小 結結內圓表面加工了解內圓表面技術要求選擇加工設備鉆、鏜、拉、磨選擇加工方法鉆削、車削、鏜削、拉削、磨削加工；掌握

16、其能實現的精度等級和表面粗糙度確定合理的加工方案58訓練環(huán)節(jié)訓練環(huán)節(jié)1 觀察套類零件，分析零件圖觀察套類零件，分析零件圖 如圖2-1所示零件圖，完成以下4個小任務。訓練環(huán)節(jié)訓練環(huán)節(jié)2 掌握內圓表面的加工設備和加工方法掌握內圓表面的加工設備和加工方法 完成6個小任務。 訓練環(huán)節(jié)訓練環(huán)節(jié)3 內圓表面加工方案的選擇內圓表面加工方案的選擇 如圖2-1所示零件圖，完成以下4個小任務。任務實施59 任務2 編制套類零件的工藝規(guī)程知識目標： 1.掌握制訂機械加工工藝規(guī)程的原則、主要依據和步驟； 2.套類零件機械加工工藝分析； 3.了解工藝尺寸鏈的基本概念與內容； 4.掌握工藝尺寸鏈的應用計算。技能目標： 能

17、夠制訂套類零件的機械加工工藝規(guī)程，編寫機械加工工藝過程卡。 60 如圖2-22所示為軸承套的零件圖，試根據零件圖給出的相關信息，制訂該軸承套零件的機械加工工藝規(guī)程，編寫機械加工工藝過程卡。圖圖2-22 2-22 軸承套軸承套任務描述61 圖2-22所示的軸承套是套類零件中應用 最多、結構較為典型的套類零件，該零件材料為HT200,批量生產。套類零件的主要加工表面是內、外回轉表面和端面，如何保證主要加工表面的相互位置精度要求及裝夾過程中的變形問題是加工套類零件的關鍵。任務分析62 ( (一）保證相互位置精度的工藝措施一）保證相互位置精度的工藝措施 在一次安裝中完成內孔、外圓及端面的全部加工；在一

18、次安裝中完成內孔、外圓及端面的全部加工； 當不能在一次安裝中完成內孔、外圓表面加工時，內當不能在一次安裝中完成內孔、外圓表面加工時，內孔、外圓的加工采用互為基準、反復加工的原則；孔、外圓的加工采用互為基準、反復加工的原則； 由于工藝需要必須先加工外圓，再以外圓為精基準終由于工藝需要必須先加工外圓，再以外圓為精基準終加工內孔時，為了獲得較高的位置精度，必須采用定加工內孔時，為了獲得較高的位置精度，必須采用定心精度高的夾具。心精度高的夾具。 （二）防止套類零件變形的工藝措施（見下表）防止套類零件變形的工藝措施（見下表）相關資訊一、套類零件的加工工藝分析63 套類零件加工引起變形的原因及工藝措施套類

19、零件加工引起變形的原因及工藝措施64 （三）工藝基準與設計基準不重合時，工序尺寸及公差的計算65 在零件加工或裝配過程中中，總有一些相互聯系的尺寸，這些相互聯系的尺寸按一定順序連接成一個封閉的尺寸組，稱為尺寸鏈。在零件加工過程中，由同一零件的有關工序尺寸所形成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。 （2）工藝尺寸鏈的特性l 封閉性 l相關性66封閉環(huán) A0組成環(huán) 增環(huán) A1 減環(huán) A267 （1）確定封閉環(huán) 在工藝尺寸鏈中 ，封閉環(huán)在加工中最后自然形成的環(huán) 。（2 2）查找組成環(huán)）查找組成環(huán) 組成環(huán)是對封閉環(huán)有直接影響的那些尺寸，與此無關的尺寸要排除在外。尺寸鏈的環(huán)數應盡量少。（3 3）繪制尺寸鏈圖）繪制尺

20、寸鏈圖（4 4）判斷增、減環(huán)）判斷增、減環(huán)回路法 直觀法封閉環(huán)：A0增環(huán)：A1、A3、A4減環(huán)：A268極值法（完全互換法）極值法（完全互換法） 從尺寸鏈各環(huán)的最大與最小極限尺寸出發(fā)進行尺寸鏈計算，不考慮各環(huán)實際尺寸的分布情況 。按此法計算出來的尺寸加工各組成環(huán) ，可實現完全互換。極值法（完全互換法）解尺寸鏈的基本公式如下。封閉環(huán)的基本尺寸A0 (2-1) 封閉環(huán)的極限尺寸A0max （2-2） A0min （2-3） mniiniiAA11mniiniiAA1min1maxmniiniiAA1max1min69封閉環(huán)的極限偏差： ES0= EI0= 封閉環(huán)的公差： T0= mniiniiEI

21、ES11mniiniiESEI11miiT1（2-4） （2-5） （2-6） 707172miiT173訓練環(huán)節(jié)訓練環(huán)節(jié)1 零件的工藝分析及毛坯選擇零件的工藝分析及毛坯選擇（教材（教材87頁）頁） 如圖2-22所示軸套零件，分析說明，完成以下4個小任務。訓練環(huán)節(jié)訓練環(huán)節(jié)2 定位基準的選擇定位基準的選擇（教材（教材88頁）頁） 完成2個小任務。訓練環(huán)節(jié)訓練環(huán)節(jié)3 加工工藝路線、工序尺寸及公差的確定加工工藝路線、工序尺寸及公差的確定 完成2個小任務。（教材89頁）訓練環(huán)節(jié)訓練環(huán)節(jié)4 4 編制機械加工工藝過程卡編制機械加工工藝過程卡（教材（教材8989頁）頁） 完成8個小任務。任務實施74 任務3 套類零件的加工質量分析知識目標： 1.了解加工精度的基礎知識； 2.掌握工藝系統的幾何誤差對加工精度的影響。技能目標： 能夠分析套類零件內圓表面產生誤差的原因，并提出解決措施。 75