盤套類零件的加工

1、盤套類零件的加工盤套類零件的加工1.1.結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點套筒類零件是一種應(yīng)用范圍很廣,在機(jī)器中主要起支承、支承、定位或?qū)蚨ㄎ换驅(qū)蜃饔玫牧慵?。例?支承回轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承和定位套、液壓系統(tǒng)中的液壓缸、電液伺服閥的閥套、夾具上的鉆套和導(dǎo)向套、內(nèi)燃機(jī)上的氣缸套等都屬套筒類零件,其結(jié)構(gòu)形式如圖4-16所示。 4.2.1 套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求圖4-16套筒類零件的結(jié)構(gòu)形式 4.2.1 套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求各種套筒類零件雖然結(jié)構(gòu)和尺寸有很大差異,但卻具有以下共同特點:(1)外圓直徑D一般小于其長度L,通常長徑比(L/D

2、)小于5。(2)內(nèi)孔與外圓直徑之差較小,即零件壁厚較小,易變形。(3)內(nèi)外圓回轉(zhuǎn)表面的同軸度公差很小。(4)結(jié)構(gòu)比較簡單。 4.2.1 套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求2.2.套筒類零件的毛坯制造方式套筒類零件的毛坯制造方式毛坯制造方式主要取決于其結(jié)構(gòu)尺寸、材料和生產(chǎn)批量的大小?？讖捷^大(如d20mm)時,常采用無縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件?？讖捷^小時,多選用熱軋或冷拉棒料,也可采用實心鑄件。大批量生產(chǎn)時,可采用冷擠壓棒料、粉末冶金棒料等。套筒類零件的材料以鋼、鑄鐵、青銅或黃銅為主,也有采用雙金屬結(jié)構(gòu)(即在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆注一層軸承合金材料)的。套筒類零件常用的熱

3、處理方法有滲碳、淬火、表面淬火、調(diào)質(zhì)、高溫時效及滲氮等。 4.2.1 套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求3.套筒類零件的技術(shù)要求套筒類零件的技術(shù)要求套筒類零件的外圓表面多以過盈或過渡配合與機(jī)架或箱體孔配合,起支承作用。內(nèi)孔主要起導(dǎo)向作用或支承作用,常與傳動軸、主軸、活塞、滑閥相配合。有些套的端面或凸緣端面有定位或承受載荷作用。套筒類零件的主要技術(shù)要求為(1)內(nèi)孔與外圓的尺寸精度一般為IT7IT6。為保證內(nèi)孔的耐磨性和功能要求,其表面粗糙度要求Ra2.50.16m,外圓的表面粗糙度為Ra50.63m。4.2.1 套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要

4、求(2)通常將外圓與內(nèi)孔的幾何形狀精度控制在直徑公差以內(nèi)即可,較精密的可控制在直徑公差的1213,甚至更小。較長的套筒零件除有外圓的圓柱度要求外,還有孔的圓柱度要求。(3)內(nèi)、外圓表面之間的同軸度公差按零件的裝配要求而定。當(dāng)內(nèi)孔的最終加工是將套裝入機(jī)座或箱體之后進(jìn)行(如連桿小端襯套)時,內(nèi)、外圓表面的同軸度公差可以較大;若內(nèi)孔的最終加工是在裝配之前完成,則同軸度公差較小,通常為0.060.01mm。套的端面(包括凸緣端面)如在工作中承受載荷或加工中作為定位面時,端面與外圓或內(nèi)孔軸線的垂直度要求較高,一般為0.050.02mm。 4.2.1 套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技

5、術(shù)要求套筒類零件由于功用、結(jié)構(gòu)形狀及尺寸、材料、熱處理方法的不同,其工藝過程差別較大。其中,保證內(nèi)孔與外圓的同軸度公差,以及端面與內(nèi)圓(外圓)軸線的垂直度公差,是擬定工藝規(guī)程時需要關(guān)注的主要問題。4.2.1 套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求一、法蘭盤零件工藝過程一、法蘭盤零件工藝過程4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加

6、工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 二、接盤零件工藝過程二、接盤零件工藝過程1. 接盤零件的主要表面及其技術(shù)要求接盤零件的主要表面及其技術(shù)要求 孔A( ):IT7, Ra1.6 m ； 小外圓( ):IT6, Ra1.6 m對孔A的軸線有同軸度 要求，其公差值為 0.03mm； 材料45鋼，調(diào)質(zhì)220240HBS。025. 00350019. 0554.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析

7、 該零件的主要表面均為回轉(zhuǎn)表面，應(yīng)選用車削方法，主 要工藝路線為：粗車調(diào)質(zhì)精車。在精車過程中， 應(yīng)使孔( )，小外圓( )和臺階端面在一次 裝夾加工出來，即“一刀活”；再以孔定位，心軸裝夾精 車大端面，即可保證該零件的位置精度要求。 在精車之后鉆16孔，銑削寬16的圓弧槽。 毛坯選用鍛件。2工藝分析工藝分析 鍛造毛坯粗車調(diào)質(zhì)精車劃線鉆孔 銑槽檢驗025. 00350019. 0553工藝過程工藝過程4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 4工藝卡片工藝卡片4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 圖4-17液壓缸

8、簡圖 液壓缸體(如圖4-17所示)屬于長孔薄壁類零件,且精度和表面粗糙度都控制較嚴(yán)。液壓缸的毛坯多為無縫鋼管,如果為鑄件,由于其組織可能不夠緊密,會出現(xiàn)砂眼、針孔或疏松等缺陷,加工過程中應(yīng)該增加用泵定壓定時的驗漏工序。 三、三、液壓缸體液壓缸體零件工藝過程零件工藝過程4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 該零件孔長而壁薄,為保證內(nèi)外圓的同軸度,加工外圓時參照空心主軸的裝夾方法,即采用雙頂尖頂孔口130的錐面或一頭夾緊一頭用中心架支承。加工內(nèi)孔與一般深孔加工時的裝夾相同,多采用夾一頭,另一端用中心架托住外圓?？椎拇旨庸げ捎苗M削,半精加工多采用浮動鉸刀鉸

9、削。鉸削后,孔徑尺寸精度一般為IT9IT7,表面粗糙度達(dá)Ra2.30.32m。4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 液壓缸內(nèi)孔的表面質(zhì)量要求很高,精加工鉸孔后,還需采用鋼珠滾壓,以改善內(nèi)圓表面,使其熨平并形成殘余壓應(yīng)力,提高使用壽命。為此,較多的專業(yè)生產(chǎn)廠采用專用組合刀具來完成液壓缸內(nèi)孔的粗加工、半精加工、精加工和滾壓加工,專業(yè)組合刀具是將鏜刀、浮動鉸刀和鋼珠滾壓頭等集成在一起。內(nèi)孔經(jīng)滾壓后,尺寸誤差在0.01mm以內(nèi),表面粗糙度為Ra0.16m或更小, 且表面經(jīng)硬化后更為耐磨。但是目前對鑄造液壓缸體尚未采用滾壓工藝,原因是鑄件表面缺陷對滾壓有很大影

10、響,因此,常以精細(xì)鏜、珩磨、研磨等精密加工作為缸體內(nèi)孔加工的最終工序。 4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 表4-3 液壓缸加工工藝路線4.2.2 4.2.2 典型套筒類零件的加工工藝分析典型套筒類零件的加工工藝分析 1.1.工藝措施工藝措施套筒類零件內(nèi)外表面的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度要求較高,一般可采用以下工藝措施:(1)在一次安裝一次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工,這樣可消除工件的安裝誤差并獲得很高的相互位置精度。但由于工序比較集中,對尺寸較大的套筒安裝不便,故多用于多用于尺寸較小的尺寸較小的軸套車削加工軸套車削加工。 4.2.3 4

11、.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點(2)先完成孔加工,然后以孔為精基準(zhǔn)加工外圓。由于使用的夾具(通常為心軸心軸)結(jié)構(gòu)簡單,而且制造和安裝誤差較小,因此可保證較高的相互位置精度,在套筒類零件加工中應(yīng)用較多。(3)先完成外圓加工,然后以外圓為精基準(zhǔn)加工內(nèi)孔。一般卡盤安裝誤差較大,使得加工后工件的相互位置精度較低。如果欲使同軸度誤差較小,則須采用定心精度較高的夾采用定心精度較高的夾具具,如彈性膜片卡盤、液性塑料夾頭、經(jīng)過修磨的三爪自定心卡盤和軟爪等。 4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點2.2.減小變形減小變形 套類零件的結(jié)構(gòu)特點是孔的壁厚較薄，薄壁套類零件在加工

12、過程中，常因夾緊力切削力和熱變形的影響而引起變形。為防止變形常采取些工藝措施： 1) 將粗、精加工分開進(jìn)行 為減少切削力和切削熱的影響，使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中得以糾正。 2) 減少夾緊力的影響 在工藝上采取以下措施減少夾緊力的影響。4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點 采用徑向夾緊時，夾緊力不應(yīng)集中在工件的某一徑向截面上，而應(yīng)使其分布在較大的面積上，以減小工件單位面積上所承受的夾緊力。如可將工件安裝在一個適當(dāng)厚度的開口圓環(huán)中，在連同此環(huán)一起夾緊。也可采用增大接觸面積的特殊卡爪。以孔定位時，宜采用張開式心軸

13、裝夾。 夾緊力的位置宜選在零件剛性較強的部位，以改善在夾緊力作用下薄壁零件的變形。4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點 改變夾緊力的方向，將徑向夾緊改為軸向夾緊。 在工件上制出加強剛性的工藝凸臺或工藝螺紋以減少夾緊變形，加工時用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊，加工終了時將凸邊切去。如表 5.3 工序 2 先車出 M88mm 1.5mm 螺紋供后續(xù)工序裝夾時使用。在工序 3 中利用該工藝螺紋將工件固定在夾具中，加工完成后，在工序 5 車去該工藝螺紋。 4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點 3）減小切削力對變形的影響 增大刀具主偏角和主前角，使加工時刀刃鋒利，減

14、少徑向切削力。 將粗、精加工分開，使粗加工產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正，并采取較小的切削用量。 內(nèi)外圓表面同時加工，使切削力抵銷。 4) 熱處理放在粗加工和精加工之間 這樣安排可減少熱處理變形的影響。套類零件熱處理后一般會產(chǎn)生較大變形，在精加工時可得到糾正，但要注意適當(dāng)加大精加工的余量。 4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點1深孔加工的工藝特點深孔加工的工藝特點通常把孔的深度與直徑之比（L/D5）的孔稱為深孔。深徑比不大的孔，可用麻花鉆在普通鉆床，車床上加工；深徑比大的孔，必須采用特殊的刀具，設(shè)備及加工方法。深孔加工比一般的孔加工要復(fù)雜和困難得多。深孔加工的工藝主要有

15、以下特點： 深孔加工的刀桿細(xì)長，強度和剛性比較差，在加工時容易引偏和振動，因此，在刀頭上設(shè)置支承導(dǎo)向極為重要。 切屑排除困難。如果切屑堵塞，則會引起刀具崩刃，甚至折斷，因此需采用強制排屑措施。 刀具冷卻散熱條件差。切屑液不易注入切屑區(qū)，使刀具溫度升高，刀具壽命降低，因此，必須采用有效的降溫方法。4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點2 2、深孔的鉆削方式、深孔的鉆削方式 在單件小批生產(chǎn)中，深孔鉆削常在臥式車床或轉(zhuǎn)塔車床上用接長的麻花鉆加工。有時工件作兩次安裝,從兩端鉆成。鉆削時鉆頭須多次退出，以排屑和冷卻刀具。采用這用切屑方式，勞動強度大且生產(chǎn)率低。在大批量生產(chǎn)中，普遍用

16、深孔鉆床和使用深孔鉆頭進(jìn)行加工。 深孔加工一般采用工件旋轉(zhuǎn)，鉆頭軸向進(jìn)送，或鉆頭與工件同時反向旋轉(zhuǎn)，鉆頭軸向進(jìn)送方式進(jìn)行，這兩種方式都不易使深孔的軸線偏斜，尤其后者更為有利，但設(shè)備比較復(fù)雜。 若工件很大，旋轉(zhuǎn)有困難，則可將工件固定，使鉆頭旋轉(zhuǎn)并軸向進(jìn)送。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸線與工件軸線有偏斜，則加工后的軸線也將有偏斜。4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點4.2.3 4.2.3 套筒類零件加工特點套筒類零件加工特點3 冷卻和排屑方式冷卻和排屑方式（1）內(nèi)排屑方式 高壓切削油由鉆桿與工件孔壁間的空隙處壓入切削區(qū)，然后帶著切屑從鉆桿中的內(nèi)孔排出。這樣不會劃傷已加工的孔壁，而且鉆桿直徑可增大，也同時增強了鉆桿的扭轉(zhuǎn)剛性和彎曲剛性。因此可提高進(jìn)給量，且孔軸線偏移量也小，一般為0.1-0.3mm/m。 采用深孔鉆頭需配備油壓頭，深孔鉆頭裝在油壓頭機(jī)構(gòu)內(nèi)。油壓頭的前端與工件貼合，工件由主軸帶動旋轉(zhuǎn)。足夠流量的高壓油從油壓頭中的油管注入，通過鉆桿和工件壁間的空隙處壓入切削區(qū)，起冷卻作用，再從鉆桿內(nèi)孔中帶著大量切屑排出。壓力和流量過小時，不易使切屑排出，使溫度升高，刀具容易磨損。（2）外排屑方式