套筒類零件的加工工藝

1、課題： 套筒類零件的加工工藝  一、 十四、              教學(xué)目的：熟悉零件的功用、結(jié)構(gòu)特點和主要技術(shù)要求。掌握套筒類零件內(nèi)孔一般加工方法的工藝特點、應(yīng)用場合、了解套筒類零件內(nèi)孔表面精密加工方法的加工原理、工藝特點及應(yīng)用場合；掌握并能擬訂長、短套筒零件的加工藝 二、 十五、            教學(xué)重點：孔各種加工方法的工藝特點和應(yīng)

2、用范圍，長、短套筒零件的加工工藝分析、工藝規(guī)程的編制。 三、 十六、            教學(xué)難點：套筒零件的工藝規(guī)程編制，孔的精密加工 四、教學(xué)時 數(shù)： 2 學(xué)時，其中實踐性教學(xué) 學(xué)時。五、習(xí)題： 六、教學(xué)后記：    第四節(jié) 套筒類零件的加工一、概述（一）、零件的功用與結(jié)構(gòu)1、 1、             功用：支承、導(dǎo)向作用2、

3、 2、             結(jié)構(gòu)：主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)、外圓表面，零件壁厚較薄 ，長度大于直徑。 常見的有軸承襯套、鉆套、液壓油缸，如圖所示：（二）、技術(shù)要求1、孔的技術(shù)要求孔是套筒零件與回轉(zhuǎn)軸頸，刀具或移動活塞相配合，是起支承或?qū)蜃饔?，孔的直徑尺寸一般IT7，精密軸套IT6，氣缸液壓缸為IT9形狀精度在尺寸公差內(nèi)，精密軸套控制在1/2-1/3T，長套筒要圓柱度要求，表面粗糙度Ra1.60.16um，高的可達(dá)Ra0.4。2、 2、外圓表面要求外圓一般以過盈或過渡

4、配合與機座或箱體上的孔相連接，它是套筒零件的支承表面。外圓的尺寸精度一般為IT6IT7，形狀尺寸精度控制在外徑公差范圍內(nèi)表面粗糙度Ra3.20.63。3、孔與外圓的同軸度當(dāng)孔的終加工是在套筒裝入機座后加工的，要求較低，最終加工是在裝配前完成的，一般同軸度為0.010.054、軸線與端面的垂直度要求端面（包括凸緣端面）若在工作中受軸向或作定位基準(zhǔn)（裝配基準(zhǔn)）時，其垂直度為0.010.05。（三）、材料與毛坯1、 1、             材料：鋼、鑄鐵、青銅或黃銅，或雙金屬

5、結(jié)構(gòu)如滑動軸承以離心鑄造法澆注巴氏合金。2、 2、             毛坯：孔徑小的用熱軋或冷拉棒料，也可用實心鑄件，孔徑大的用無縫鋼管或帶孔鑄件，鍛件大量生產(chǎn)時采用冷擠壓或粉末冶金。（四）、加工工藝套筒類零件加工的主要工藝問題是如何保證其主要加工表面（內(nèi)孔和外圓）之間的相互位置精度，以及內(nèi)孔本身的加工精度和表面粗糙度要求。尤其是薄壁、深孔的套筒零件，由于受力后容易變形，加上深孔刀具的剛性及排屑與散熱條件差，故其深孔加工經(jīng)常成為套筒零 件加工的技術(shù)關(guān)鍵。套筒類零件的加工

6、順序一般有兩種情況：第一種情況為：粗加工外圓粗、精加工內(nèi)孔最終精加工外圓。這種方案適用于外圓表面是最重要表面的套筒類零件加工第二種情況為：粗加工內(nèi)孔粗、精加工外圓最終精加工內(nèi)孔。這種方案適用于內(nèi)孔表面是 最重要表面的套筒類零件加工。套筒類零件的外圓表面加工方法，根據(jù)精度要求可選擇車削和磨削。內(nèi)表面加工方法的選擇則需考慮零件的結(jié)構(gòu)特點、孔徑大小、長徑比、材料、技術(shù)要求及生產(chǎn)類型等多種因素。二、 套筒類零件的內(nèi)孔加工內(nèi)孔是套筒類零件的主要加工表面，加工方法選擇的原則具體根據(jù)孔的大小，深度，精度，結(jié)構(gòu)形狀等面定。    當(dāng)孔徑較小時（50mm宜采用鉆擴，較方案  

7、60; 孔較大時采用鉆孔后鏜或直接鏜孔    箱體上孔多采用精鏜，浮動鏜，缸筒件用精鏜，珩磨，滾壓    淬硬套筒，宜采用磨孔     精密孔用高精度磨削，研磨，珩磨或拋光等常見孔的加工方法： 鉆孔 擴孔 鉸孔孔的加工方法 鏜孔 拉孔 磨孔、珩孔，研磨孔（一）、鉆孔 滾壓加工鉆孔是在實心材料上加工孔的第一道工序。它主要用于精度要求較高孔的預(yù)加工或精度低于IT11級的孔的終加工。鉆孔刀具常用麻花鉆。由于麻花鉆具有寬而深的容屑槽、鉆頭頂部有橫刃及鉆頭只有兩條很窄的螺旋棱帶與孔壁接觸等結(jié)構(gòu)特點，因而鉆頭的剛性差、導(dǎo)向性能差，鉆孔時

8、容易引偏，易出現(xiàn)孔徑擴大現(xiàn)象，孔壁加工質(zhì)量較差。措施：加工前先加工孔的端面，采用工件回轉(zhuǎn)方式或先鉆引導(dǎo)錐等使用范圍：孔徑75mm，當(dāng)孔徑35mm時分兩次鉆，第一次鉆孔的直徑為所需孔徑的1/2-7/10。第二次鉆到所需孔徑，這時橫刃不參加切削，軸向抗力小，切削較輕小。(二)、擴孔擴孔是用擴孔鉆對工件上已鉆出、鑄出或鍛出孔作進一步加工的方法。擴孔加工有如下特點：1、加工精度比鉆孔高：切深小，鉆頭無橫刃，刀體剛度大，導(dǎo)向作用好IT1110，Ra6.33.22、擴孔能糾正原孔軸線的歪斜3、生產(chǎn)率高，由于余量?。?/8）擴孔齒數(shù)較多，f=0.4-2mm/r4、孔徑>100的孔，多用鏜孔而不用擴孔（

9、三）、鉸孔鉸孔是未淬硬的中小尺寸孔進行精加工的一種方法，加工的孔徑范圍一般為380mm.鉸孔的工藝特點：1、 1、鉸孔精度主要取決于鉸刀精度。2、 2、鉸孔比鏜孔容易保證尺寸精度和形狀精度，且生產(chǎn)率較高。一般IT7IT8，手鉸達(dá)IT6。Ra1.60.2。3、 3、適應(yīng)性差，一種鉸刀只能加工一種尺寸和一種精度的孔。4、 4、不能校正原孔軸線的偏斜。（四）、鏜孔鏜孔是常用的孔的加工方法，可作為粗加工，也可以作精加工。其主要工藝特點：1、 1、             加工范圍廣，

10、非標(biāo)孔、大直徑孔、短孔以及盲孔、有色金屬孔及孔系等加工。2、 2、             獲得較高的精度與低表面粗糙度，IT8IT6，Ra1.60.4用金剛鏜則更低3、 3、             修正前道工序的孔軸線的偏斜和不直，生產(chǎn)率較低4、 4、        

11、0;    可在車,銑,鏜及數(shù)控機床上進行（五）、磨孔磨孔是單件小批生間中常用的孔精加工方法，它特別適宜于加工淬硬的孔，表面精度斷續(xù)的孔和長度很短的精密孔。對于中小型回轉(zhuǎn)零件，磨孔在內(nèi)圓磨床或萬能磨床上進行對于大型薄零件，可采用無心內(nèi)圓磨削。內(nèi)圓磨削的工藝特點：1、 1、              輪直徑D受到工件孔徑刀的限制（D=0.50.9D）,砂輪尺寸小,損耗快,經(jīng)常要更換影響效益2、磨削速度低因此,磨削精度較難控制3、砂輪軸受孔

12、徑與長度限制,剛性差,易彎曲,振動,影響加工精度與表面粗糙度4、砂輪與工件內(nèi)切,接觸面積大,散熱條件差,易燒傷,宜用較砂輪5、切削液不易進入磨削區(qū),排屑困難。內(nèi)孔磨削方法： 中心圓磨：用于中小型工件，在萬能磨，內(nèi)圓磨床上進行磨削方法 行星式內(nèi)圓磨：用于重量大，形狀不對稱的內(nèi)孔，用行星或磨床無心內(nèi)圓磨：用于直徑短套孔。（五）、拉孔：拉孔是拉刀在拉床上對已預(yù)加工的孔進行半精加工或精加工的方法拉孔方法的特點：1、尺寸精度高，表面質(zhì)量好IT79，Ra1.60.12、不能糾正軸線的偏斜3、拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，制造周期長4、一把拉刀只拉一種規(guī)格尺寸的孔，要求工件材質(zhì)均勻。薄壁孔，盲孔，階梯孔，深孔，大直

13、徑孔和很小的孔及淬硬孔不宜拉。拉削范圍為10100三、孔的精密加工當(dāng)套筒類零件內(nèi)孔的加工精度和表面粗糙度要求很高時，則精加工后還需進行精密加工。 金剛鏜（精細(xì)鏜） 孔的精密加工方法 研磨，珩磨（一）、精細(xì)鏜 滾壓精細(xì)鏜是由于最初使用金剛石作鏜刀材料而得名。精細(xì)鏜的工藝特點：1、 1、   用精度高，剛度大，高轉(zhuǎn)速的金剛鏜床（轉(zhuǎn)速高達(dá)500r/min）切鑄鐵100m/min，鋼200 m/min，鋁300 m/min2、 2、   削用量小，切削刀熱小，加工精度高3、 3、   生產(chǎn)率高加工范圍廣（二）、珩磨珩磨是用若干細(xì)粒度磨條組成的

14、珩磨頭進行內(nèi)孔光整加工的方法，通常在磨削或精鏜后進行。1、 1、             珩磨工作原理2、 2、             珩磨孔的工藝特點：（1） （1）     加工范圍廣（2） （2）     磨頭與主軸浮動聯(lián)接（3） （3）   

15、;  精度高，IT6，Ra0.80.025能修正幾何誤差交叉網(wǎng)紋有利于油膜形成。3、 3、             影響珩磨質(zhì)量和生產(chǎn)率的因素（1）珩磨的圓周速度VP和往復(fù)速度Vw的因素VP 、Vw質(zhì)量好效率高，但磨損、熱、易堵塞VP/ Vw的比值影響網(wǎng)紋交叉角 =4060°（2）珩磨頭行程L與越程量aL=Lk+2a-Ls式中Lk：被加工表面長度Ls：磨條長度但磨條不宜過長（3）珩磨壓力。FF磨損切削能力（4）冷卻與潤滑。（三）研磨略（四）滾壓四、套筒類零

16、件加工工藝分析 套筒類零件由于其功用、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料及熱處理等的不同，其工藝差別很大。就結(jié)構(gòu)形狀而言，可分為短套筒與長套筒兩類，這兩類套筒在裝夾與加工方法上有很大的差別。下面分別分析其工藝特點。 （一）、短套筒零件的加工氣缸套零件加工工藝 如圖為A110型柴油機氣缸零件圖，由于L/D3，屬短套。內(nèi)孔G是重要表面，其加工工藝過程如下：           氣缸套零件加工工藝工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容定位夾緊010鑄造毛坯  020人工時效  

17、;030粗鏜內(nèi)孔鏜內(nèi)孔至108mm和一端臺階135mm。外圓040粗車外圓粗車各級外圓內(nèi)孔 氣壓脹胎夾具050熱處理正火 060半精車半精車法蘭凸臺端面及外國內(nèi)孔氣壓脹胎夾具070半精鏜半精鏜內(nèi)孔109mm及總長269mm。外圓法蘭凸臺端面及外圓080精 車精車法蘭凸臺端面，外圓割槽內(nèi)孔氣壓脹胎夾具090去氧化皮用圓弧車刀R10車外圓并用靠模樣板 100半精車半精車密封槽外圓法蘭凸臺端面及外圓110精 鏜鏜精內(nèi)孔110mm外圓法蘭凸臺端面及外圓120精 車精車外圓129mm，132mm內(nèi)孔氣壓脹胎夾具130粗 珩粗珩磨內(nèi)孔110外圓法蘭凸臺端面及外圓140精珩精珩磨內(nèi)孔11

18、0外圓法蘭凸臺端面及外圓（二）、長套加工油缸零件的加工工藝圖所示為液壓油缸零件。該零件的孔長與直徑之比L/D=24，屬典型的長套筒零件.：圖中主要技術(shù)要求為： （1）內(nèi)孔必須光滑無縱向劃痕； （2）內(nèi)孔圓柱度誤差不大于0.04mm； （3）內(nèi)孔軸線的直線度誤差不大于0。1/1000mm； （4）內(nèi)孔軸線與端面的垂直度誤差不大于0。03mm； （5）內(nèi)孔對兩端支承外圓(82h6)的同軸度允差為0.04mm.對于油缸這類長套筒零件，為保證內(nèi)外圓同軸度，加工外圓時,其裝夾方式常采用下面兩種：用頂尖頂住兩端孔口的倒角；一頭夾緊外圓另一頭用中心架支承（一夾一托）或一頭夾緊外圓另一頭用后頂尖頂住（一夾一頂）。加工內(nèi)孔時，一般采用夾一頭、另一頭用中心架支承外圓。粗加工孔采用鏜削，半精加工和精加工孔多用浮動鉸孔方式。若內(nèi)孔表面要求粗糙度很低時，還須選用折磨或滾壓加工。本例采用一夾一托或一夾一頂方式來加工外圓；采用工藝螺紋