學(xué)習(xí)情境套筒類零件機械加工工藝編制

學(xué)習(xí)情境2套筒類零件機械加工工藝編制

給定任務(wù)：圖2-1所示為一軸承套，材料為ZQSn6-6-3，每批數(shù)量為400只。試編制其機械加工工藝規(guī)程。圖2-1軸承套2020/12/181任務(wù)分析1、套筒類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點套筒類零件是指在回轉(zhuǎn)體零件中的空心薄壁件，是機械加工中常見的一種零件，在各類機器中應(yīng)用很廣。

作用：主要起支承或?qū)蜃饔?。由于功用不同，套筒類零件的形狀結(jié)構(gòu)和尺寸有很大的差異，常見的有支承回轉(zhuǎn)軸的各種形式的軸承圈、軸套；夾具上的鉆套和導(dǎo)向套；內(nèi)燃機上的氣缸套和液壓系統(tǒng)中的液壓缸、

電液伺服閥的閥套等。2020/12/182圖4-1套筒類件的結(jié)構(gòu)形式（a）

滑動軸承套；

（b）

滑動軸承套；

（c）

鉆套；

（d）

軸承襯套；

（e）

氣缸套；

（f）

液壓缸

2020/12/183分類：長套筒和短套筒

套筒類零件的結(jié)構(gòu)與尺寸隨其用途不同而異，但其結(jié)構(gòu)一般都具有以下特點：外圓直徑d一般小于其長度L，通常L/d<5；

內(nèi)孔與外圓直徑之差較小，故壁薄易變形；

內(nèi)、外圓回轉(zhuǎn)面的同軸度要求較高；

結(jié)構(gòu)比較簡單。

2020/12/1842、套筒類零件技術(shù)要求

（1)內(nèi)孔與外圓的尺寸精度及表面粗糙度要求。

外圓是套筒類零件的支承表面，多以過盈或過渡配合與機架或箱體孔配合.直徑精度通常為IT5～IT6，表面粗糙度Ra為5～0.63μm，；

內(nèi)孔作為套筒類零件支承或?qū)虻闹饕砻?，要求其尺寸精度一般為IT6～IT7，為保證其耐磨性要求，對表面粗糙度要求較高（Ra=2.5～0.16μm）。有的精密套筒及閥套的內(nèi)孔尺寸精度要求為IT4～IT5，也有的套筒（如油缸、氣缸缸筒）由于與其相配的活塞上有密封圈，故對尺寸精度要求較低，一般為IT8~IT9，但對表面粗糙度要求較高，Ra一般為2.5~1.6μm，要求較高的可達0.04μm

。2020/12/185

(2)內(nèi)孔與外圓的幾何形狀精度要求。

通常將內(nèi)孔的幾何形狀精度控制在直徑公差以內(nèi)即可；對精密軸套，有時控制在孔徑公差的1/2～1/3，甚至更嚴格。

對較長套筒，除圓度有要求以外，還應(yīng)有孔的圓柱度要求。

套筒類零件外圓形狀精度一般應(yīng)在外徑公差內(nèi)。

2020/12/186

(3)內(nèi)孔與外圓的位置精度要求。

位置精度要求主要應(yīng)根據(jù)套筒類零件在機器中的功用和要求而定。如果內(nèi)孔的最終加工是在套筒裝配之后進行，則可降低對套筒內(nèi)、外圓表面的同軸度要求較低；如果內(nèi)孔的最終加工是在套筒裝配之前進行，則同軸度要求較高，通常同軸度為0.01～0.05mm。

套筒端面（或凸緣端面）常用來定位或承受載荷，對端面與外圓和內(nèi)孔軸線的垂直度要求較高，

一般為0.05~0.02mm。

2020/12/1873、套筒類零件的材料、毛坯及熱處理套筒類零件毛坯材料的選擇主要取決于零件的功能要求、結(jié)構(gòu)特點及使用時的工作條件。套筒類零件一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅和粉末冶金等材料制成。有些特殊要求的套筒類零件可采用雙層金屬結(jié)構(gòu)或選用優(yōu)質(zhì)合金鋼。雙層金屬結(jié)構(gòu)是應(yīng)用離心鑄造法在鋼或鑄鐵軸套的內(nèi)壁上澆注一層巴氏合金等軸承合金材料，采用這種制造方法雖增加了—些工時，但能節(jié)省有色金屬，而且提高了軸承的使用壽命。

2020/12/188套筒類零件的毛坯制造方式的選擇與毛坯結(jié)構(gòu)尺寸、材料和生產(chǎn)批量的大小等因素有關(guān)：孔徑較大（一般直徑大于20mm）時，常采用型材（如無縫鋼管）、帶孔的鍛件或鑄件；

孔徑較?。ㄒ话阒睆叫∮?0mm）時，一般多選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實心鑄件；

大批量生產(chǎn)時，可采用冷擠壓、粉末冶金等先進工藝，不僅節(jié)約原材料，而且生產(chǎn)率及毛坯質(zhì)量精度均可提高。套筒類零件的功能要求和結(jié)構(gòu)特點決定了套筒類零件的熱處理方法有滲碳淬火、表面淬火、調(diào)質(zhì)、高溫時效及滲氮。

2020/12/189鉆孔(drilling)

:用鉆頭在工件的實體部位加工出孔的方法。機床:鉆床、車床、鏜床、銑床車床一般用以加工回轉(zhuǎn)體類中心部位的孔，鏜床用以加工箱體零件上的配合孔系，鉆孔后進行鏜孔，除此以外的孔大都在鉆床上加工。刀具:麻花鉆。（一）鉆孔基礎(chǔ)理論知識2020/12/1810

運動：臺鉆的主軸進給由轉(zhuǎn)動進給手柄實現(xiàn)。

特點：小巧靈活，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，

應(yīng)用：加工中小型工件上的各種小孔D<13mm。在儀表制造、鉗工和裝配中用得較多。1.鉆床（1）臺鉆2020/12/1811運動：立鉆主軸的軸向進給可自動進給，也可作手動進給。特點：其剛性好、加工精度高；在立鉆上加工多孔工件可通過移動工件來完成。應(yīng)用：主要用于加工中小型工件上的直徑較大的孔（鉆孔直徑：φ13<D<φ50mm）。

（2）立鉆2020/12/1812運動：搖臂能夠繞立柱旋轉(zhuǎn)，而且主軸箱可沿搖臂導(dǎo)軌移動，

特點：剛性差，加工精度不及立式鉆床。

應(yīng)用：多用于大型工件、多孔工件上的大、中、小孔加工，廣泛用于單件和成批生產(chǎn)中。（3）搖臂鉆床2020/12/1813

主要用于孔的粗加工，IT11-IT13；表面粗糙度Ra12.5μm材料：一般為高速鋼2020/12/18142、麻花鉆

鉆孔所用刀具通常為麻花鉆，多采用高速鋼材料扭制而成，由工作部分、頸部和柄部組成(a)錐柄麻花鉆(b)直柄麻花鉆(c)麻花鉆的切削部分圖2-4標準高速鋼麻花鉆2020/12/18153．鉆孔的方法與工藝特點鉆頭旋轉(zhuǎn)工件旋轉(zhuǎn)鉆孔方法：在鉆床、鏜床上鉆孔，刀具旋轉(zhuǎn)并進給，工件不動。在車床上鉆孔，工件旋轉(zhuǎn)，刀具進給。根據(jù)鉆孔時是否使用鉆模，又可分為劃線鉆孔和鉆模鉆孔兩種。2020/12/1816（1）易引偏定義：孔徑擴大或孔軸線偏移和不直的現(xiàn)象。原因：由于鉆頭橫刃定心不準，鉆頭剛性和導(dǎo)向作用較差，切入時鉆頭易偏移、彎曲?，F(xiàn)象：在鉆床上鉆孔易引起孔的軸線偏移和不直；在車床上鉆孔易引起孔徑擴大2、鉆孔的工藝特點a、在鉆床上鉆孔b、在車床上鉆孔2020/12/1817（2）排屑困難鉆孔的切屑較寬，在孔內(nèi)被迫卷成螺旋狀，流出時與孔壁發(fā)生劇烈摩擦而刮傷已加工表面，甚至?xí)ㄋ阑蛘蹟嚆@頭。（3）切削溫度高，刀具磨損快切削時產(chǎn)生的切削熱多，加之鉆削為半封閉切削，切屑不易排出，切削熱不易傳出，使切削區(qū)溫度很高。2020/12/1818(1)仔細刃磨鉆頭，使兩個切削刃的長度相等和頂角對稱；在鉆頭上修磨出分屑槽，將寬的切屑分成窄條，以利于排屑。3.提高孔的加工精度的措施2020/12/1819（2）預(yù)鉆定心坑用頂角2φ=90～100°的短鉆頭，預(yù)鉆一個錐形坑可以起到鉆孔時的定心作用。2020/12/1820（3）用鉆模導(dǎo)向

用鉆模為鉆頭導(dǎo)向，可減少鉆孔開始時的引偏，特別是在斜面或曲面上鉆孔時更有必要。2020/12/1821特點：（1）只能達到較低的加工精度（IT13~IT11）和表面租糙度（通常為Ra12.5μm）。（2）由于受到機床動力和刀具強度的限制，鉆頭直徑不能太大，通常在φ80mm以下，應(yīng)用：鉆孔只能加工精度要求低的中小直徑尺寸的孔，如螺釘孔、油孔等；也可用于技術(shù)要求高的孔的預(yù)加工或攻螺紋前的底孔加工。5、鉆孔的應(yīng)用2020/12/1822

擴孔是用擴孔鉆對工件上已有的孔進行擴大加工。

其目的是擴大孔徑，提高孔的加工精度和表面質(zhì)量?？稍阢@床、車床或鏜床上進行。（二）擴孔圖2-8擴孔2020/12/1823擴孔鉆

擴孔鉆與麻花鉆相比具有無橫刃、切削刃多（3～4個）、前角大、排屑槽淺、剛性好、導(dǎo)向性好等結(jié)構(gòu)特點，

切削深度小、切削力小、散熱條件好、切削平衡等切削特點，

因此，擴孔的加工質(zhì)量優(yōu)于鉆孔2020/12/1824

擴孔加工精度達IT11~IT10，表面粗糙度為Ra12.5~6.3μm，并能修正鉆孔時產(chǎn)生的軸線歪斜等缺陷。對技術(shù)要求不太高的孔，擴孔可作為終加工；對精度要求高的孔，常作為鉸孔前的預(yù)加工。2020/12/1825

擴孔除了可以加工圓柱孔之外，還可以用各種特殊形狀的擴孔鉆（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。

加工沉頭座孔加工錐面锪平端面2020/12/1826

鉸孔是用鉸刀對已有孔進行精加工的過程。

可在車床、鉆床、鏜床上進行機械鉸孔，也可將工件裝在鉗臺上進行手工鉸孔。（三）鉸孔..\課件整理\第一章\第3節(jié)視頻\鉸孔.avi2020/12/1827

鉸刀的類型（a）直柄機用鉸刀（b）錐柄機用鉸刀c）硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀（d）手用鉸刀（e）可調(diào)節(jié)手用鉸刀（f）套式機用鉸刀（g）直柄莫式圓錐鉸刀（h）手用1:50錐度鉸刀鉸刀的類型

2020/12/1828鉸刀的結(jié)構(gòu)鉸刀由工作部分、頸部、柄部組成

工作部分包括切削部分（含引導(dǎo)錐）和校準部分。切削部分為錐形，擔負主要切削工作。校準部分有窄的棱邊和倒錐，以減小與孔壁的摩擦和減小孔徑擴張，同時校正孔徑、修光孔壁和導(dǎo)向。2020/12/1829鉸孔的方式有機鉸和手鉸兩種。

a)手用鉸刀b)機用鉸刀L1—工作部分；L2—切削部分；L3—校準部分；L4—柄部手鉸刀為了便于定位和操作省力，切削部分錐角較小，切削刃和校準刃都較長，因而手鉸的加工精度要高于機鉸。2020/12/1830（2）鉸孔的工藝特點：鉸孔的加工質(zhì)量更好。1）刀齒數(shù)多（6～12個），制造精度高；具有校準部分，可以用來校準孔徑、修光孔壁；2）刀體強度和剛性較好（容屑槽淺，芯部直徑大）；故導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)；

3）鉸孔的余量小，切削力較?。汇q孔時的切速度較低，產(chǎn)生的切削熱較少，零件變形較小。

4）鉸孔的精度可達IT8~IT6，表面粗糙度為Ra1.6~0.4μm，但鉸孔不能提高孔的位置精度。（5）為減少摩擦，利于排屑、散熱，以保證加工質(zhì)量，鉸孔時應(yīng)加注切削液。一般鉸鋼件用乳化液；鉸削鑄鐵件用煤油

2020/12/1831

鉆頭、擴孔鉆、鉸刀都是標準刀具。中等尺寸以下較精密的孔，單件小批乃至大批大量生產(chǎn)，采用鉆—擴—鉸這種典型加工方案進行加工非常方便。

鉆、擴、鉸只能保證孔本身的精度，而不易保證孔與孔之間的尺寸精度及位置精度。為此，可以利用鉆模進行加工，或者采用鏜孔。2020/12/1832

鏜孔(boring)

：利用鏜刀對工件已有的孔進行加工一般鏜孔的尺寸公差等級為尺寸公差等級可達IT8～IT6，表面粗糙度Ra值為1.6～0.4μm。

精細鏜時，尺寸公差等級可達IT7～IT5，表面粗糙度Ra0.8~0.1μm。

對于直徑較大的孔（一般D>φ80）、內(nèi)成形面或孔內(nèi)環(huán)槽等，鏜削是唯一合適的加工方法。（四）鏜孔2020/12/1833

鏜孔可以在鏜床（高精度、大孔徑孔或孔系的加工）、銑床（單件小批生產(chǎn)）、車床（回轉(zhuǎn)體零件上與回轉(zhuǎn)體軸線重合的孔）以及數(shù)控加工中心上進行鏜床分為臥式鏜床、坐標鏜床、立式鏜床等。臥式鏜床：主要用來加工孔，特別是箱體零件上的多大孔、同心孔、平行孔等。其特點是易于保證被加工孔的尺寸精度和位置精度。1、鏜床2020/12/18341—主軸箱2—前立柱3—主軸4—平旋盤5—工作臺6—上滑座7—下滑座8—導(dǎo)軌9－后支架10—后立柱

鏜孔時，鏜刀刀桿隨主軸或平旋盤一起旋轉(zhuǎn)，完成主運動；進給運動可由工作臺帶動零件縱向移動，也可由鏜刀刀桿軸向移動或在平旋盤上的徑向移動來實現(xiàn)。2020/12/18351－主軸2－平旋盤3－徑向刀具圖2-12臥式鏜床的主要加工工作2020/12/1836立式單柱坐標鏜床2020/12/1837立式雙柱坐標鏜床2020/12/1838臥式坐標鏜床2020/12/18392、鏜刀

按不同結(jié)構(gòu)，鏜刀可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。2020/12/1840(a)焊接式鏜刀(b)可轉(zhuǎn)位鏜刀(c)通孔鏜刀(d)盲孔鏜刀(e)微調(diào)鏜刀圖2-13單刃鏜刀1）單刃鏜刀

只有一條主切削刃在單方向參加切削，其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、通用性強；但剛性差，鏜刀尺寸調(diào)節(jié)不方便，生產(chǎn)效率低，對工人的操作技術(shù)要求高。2020/12/1841(a)焊接式鏜刀(b)可轉(zhuǎn)位鏜刀(c)通孔鏜刀(d)盲孔鏜刀(e)微調(diào)鏜刀圖2-13單刃鏜刀鏜刀的剛性差，切削時易引起振動，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小背向力Fp。鏜削鑄件孔或精鏜時一般取κr=90o；鏜削鋼件孔時，取κr=60～75o，以提高刀具的耐用度。2020/12/18422）雙刃鏜刀兩端都有切削刃，工作時可消除背向力Fp對鏜桿的影響。工件的孔徑尺寸與精度由鏜刀尺寸來保證。浮動鏜刀刀塊以極小的間隙浮動地安裝在鏜桿的孔中圖2-14裝配式浮動鏜刀1－刀片2－刀體3－尺寸調(diào)節(jié)螺釘4－斜面墊板5－刀片夾緊螺釘優(yōu)點：通過作用在兩端切削刃上的切削力保持鏜刀的平衡狀態(tài)，從而消除了鏜刀塊安裝誤差及鏜桿的徑向跳動等引起的不良影響。缺點：不能校正原有孔的軸線歪斜或位置誤差。2020/12/18433、鏜孔的方法

（1）工件旋轉(zhuǎn)、鏜刀進給——車床上鏜孔：

特點：鏜孔后孔的軸線和工件的回轉(zhuǎn)軸線保持一致，孔軸線的直線度較好，一次安裝所加工的外圓和內(nèi)孔同軸度高，并與端面垂直。

a)車通孔b)車不通孔c)車槽2020/12/18442）工件不動、刀具旋轉(zhuǎn)和進給——在鏜床類機床上進行鏜孔

優(yōu)點：基本保證鏜孔的軸線和機床主軸軸線一致缺點：但隨著鏜桿伸出長度的增加，變形加大會使孔徑逐步減小。此外，鏜桿及主軸自重引起的下垂變形，也會導(dǎo)致孔軸線彎曲。如果鏜削同軸線多孔，則會加大這些孔的不同軸度

應(yīng)用：加工孔深不大而孔徑較大的箱體孔。

2020/12/18453）刀具旋轉(zhuǎn)、工件進給

應(yīng)用：適于鏜削箱體上相距較遠的同軸孔系，

優(yōu)點：易于保證孔與孔、孔與平面間的位置精度，如同軸度、平行度、垂直度等。

缺點：鏜孔的軸線相對于機床主軸線會產(chǎn)生偏斜或不成直線，使孔的橫截面形狀呈橢圓形。措施：鏜桿與機床主軸間多用浮動聯(lián)接，以減少主軸誤差對加工精度的影響。2020/12/18461.鏜孔與其他孔的加工法相比，靈活性大，應(yīng)用范圍較廣，可進行孔的粗加工、半精加工，也可以精加工；可鏜通孔、光孔，也可鏜盲孔、臺階孔；可以鏜各種直徑的孔，更適宜鏜大直徑的及有相互位置精度要求的孔。

2.但由于常用的大多為單刃鏜刀并采用試切法加工，故鏜孔的生產(chǎn)率低，要求較高的操作技術(shù)水平。鏜孔的工藝特點2020/12/1847拉孔(holebroaching)是用拉刀在拉床上加工孔的過程，孔的形狀、尺寸由拉刀截面輪廓和尺寸精度來保證。（五）拉孔2020/12/18481．拉削與拉刀臥式拉床圓孔拉削壓力表液壓缸活塞拉桿隨動支架夾頭床身拉刀靠板工件滑動托架球面支承墊圈工件拉刀2020/12/1849

拉刀以切削速度vc作主運動，沒有進給運動，拉刀是借助于齒升量af（后一個刀齒比前一個刀齒在半徑或高度方向的增加量）來完成的，能在一次行程中一層一層地從工件上切去多余的金屬層，獲得所要求的表面在一次切削中能完成工件的粗加工、半精加工、精加工，工件的被加工的表面的形狀和尺寸是由拉刀的最后幾個校準刀齒來保證。拉削原理2020/12/1850頭部-——與機床連接，傳遞運動和拉力。頸部——頭部和過渡錐連接部分。過渡錐部——使拉刀容易進入工件孔中，起對準中心的作用。前導(dǎo)部——起導(dǎo)向和定心作用，防止拉刀歪斜，并可檢查拉削前的孔徑是否太小，以免拉刀第一刀齒負荷太大而損壞。拉刀的結(jié)構(gòu)2020/12/1851切削部——切除全部的加工余量，由粗切齒、過渡齒和精切齒組成。校準部——起校準和修光作用，并作為精切齒的后備齒。后導(dǎo)部——保持拉刀最后幾個刀齒的正確位置，防止拉刀即將離開工件時，工件下垂而損壞已加工表面。尾部——防止長而重的拉刀自重下垂，影響加工質(zhì)量和損壞刀齒。拉刀的結(jié)構(gòu)2020/12/18522020/12/1853

工件的預(yù)制孔不必精加工，工件也不需夾緊，工件以端面靠緊在拉床的支承板上，因此工件的端面應(yīng)與孔垂直，否則容易損壞拉刀。如果工件的端面與孔不垂直，則應(yīng)采用球面墊板來補償。通過球形支承墊板的略微轉(zhuǎn)動，可以使工件上的孔自動地調(diào)整到與拉刀軸線一致的方向1—球面墊板2—工件3—拉刀支撐板拉孔的方法2020/12/18544.拉削特點及應(yīng)用1）拉削的工藝特點

（1）生產(chǎn)率高拉刀同時工作的刀齒多，而且一次行程能夠成粗、精加工，大大縮短了基本工藝時間和輔助時間。（2）拉刀耐用度高拉削速度低，每齒切削厚度很小，切削力小，切削熱也少；故拉刀刃磨一次可加工可加工數(shù)千工件，再加上一把拉刀可以刃磨多次，所以拉刀的壽命很長2020/12/1855（3）加工精度高拉刀有校準部分，其作用是校準尺寸，修光表面，校準刀齒的切削量很小，僅切去零件材料的彈性恢復(fù)量；另外，拉削的切削速度較低，拉削過程比較平穩(wěn)，無積屑瘤；拉削的尺寸公差等級一般可達IT8～IT7，表面粗糙度Ra值為0.8～0.4μm。（4）拉床只有一個主運動（直線運動），結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。2020/12/1856

（5）加工范圍廣拉削可以加工圓形及其它形狀復(fù)雜的通孔、平面及其它沒有障礙的外表面，但不能加工臺階孔、不通孔和薄壁孔；另外，與鉸孔相似，拉削也不能糾正孔的位置誤差。（6）拉刀成本高，刃磨復(fù)雜，除標準化和規(guī)格化的零件外，在單件小批生產(chǎn)中很少應(yīng)用。2020/12/18572）拉削的應(yīng)用

不同的內(nèi)拉刀可以加工各種形狀的通孔，拉削除了可加工圓孔、方孔、多邊形孔、花鍵孔和內(nèi)齒輪外，還可以加工多種形狀的溝槽，例如鍵槽、T形槽、燕尾槽和蝸輪盤上的榫槽等。2020/12/1858

拉削加工主要適用于成批和大量生產(chǎn)，尤其適于在大量生產(chǎn)中加工比較大的復(fù)合型面，如發(fā)動機的汽缸體等。在單件、小批生產(chǎn)中，對于某些精度要求較高、形狀特殊的成形表面，用其他方法加工很困難時，也有采用拉削加工的。2020/12/1859

磨孔(holegrinding)是用砂輪或其他磨具對工件內(nèi)表面進行加工的方法。

是孔的精加工方法之一，可達到的尺寸公差等級為IT8～IT6，表面粗糙度Ra值為0.8～0.2μm。

磨孔可以在內(nèi)圓磨床或萬能外圓磨床上進行。（六）磨孔

2020/12/18606)磨孔圖2-21內(nèi)圓磨削工件裝夾：用卡盤或?qū)Ｓ脢A具運動：砂輪旋轉(zhuǎn)為主運動，切深運動為砂輪周期性的徑向進給運動。工件低速旋轉(zhuǎn)為圓周進給運動（其方向與砂輪旋轉(zhuǎn)方向相反），工作臺帶動工件作縱向進給運動2020/12/18611）磨孔的方法與外圓磨削類似，內(nèi)圓磨削也可以分為縱磨法和橫磨法。

橫磨法僅適用于磨削短孔及內(nèi)成形面。由于磨內(nèi)孔時受孔徑限制，砂輪軸比較細，剛性較差，所以多數(shù)情況下是采用縱磨法。2020/12/1862與外圓磨削相比，內(nèi)圓磨削具有以下特點：（1）生產(chǎn)率低

由于受到內(nèi)圓直徑的限制，內(nèi)圓磨削的砂輪直徑?。ㄒ话銥楣ぜ讖降?.5～0.9倍），轉(zhuǎn)速又受內(nèi)圓磨床主軸轉(zhuǎn)速的限制（一般為10000~20000r/min），砂輪的圓周速度達不到30~35m/s，同時也限制了磨削用量（2）磨孔的特點2020/12/1863（2）磨削表面質(zhì)量比外圓磨削差。

內(nèi)圓磨削時，砂輪直徑越小，安裝砂輪的軸直徑也越小，懸伸較長，剛性差，容易產(chǎn)生彎曲變形和振動，影響了磨削的尺寸精度和形狀精度，降低了表面質(zhì)量，內(nèi)圓磨削時，砂輪直徑小，轉(zhuǎn)速卻比外圓磨削高得多，再加上內(nèi)圓磨削處于半封閉狀態(tài)，冷卻條件差，磨削熱較大，磨粒易磨鈍，砂輪易堵塞，工件易發(fā)熱和燒傷，影響表面質(zhì)量。2020/12/1864與鉸孔或拉孔相比，磨孔具有如下特點：（1）可磨削淬硬的零件孔，這是磨孔的最大優(yōu)勢。（2）不僅能保證孔本身的尺寸精度和表面質(zhì)量，還可以提高孔的位置精度和軸線的直線度。（3）用同一個砂輪可以磨削不同直徑的孔，靈活性較大。（4）生產(chǎn)率比鉸孔低，比拉孔更低。應(yīng)用：磨孔主要用于不適合采用鉸削、拉削、鏜削的孔的精加工，尤其是經(jīng)過淬火淬硬的內(nèi)孔、表面不連續(xù)的內(nèi)孔或者成形表面的內(nèi)孔。2020/12/18651．珩磨原理及珩磨頭

珩磨是利用帶有磨條（油石）的珩磨頭對孔進行精整、光整加工的方法。（七）珩磨

2020/12/1866

珩磨頭磨條的徑向伸縮調(diào)整有手動、氣動和液壓等多種結(jié)構(gòu)形式。圖為手動調(diào)整結(jié)構(gòu)。螺母彈簧調(diào)整錐磨條本體沙條座頂銷彈簧卡箍2020/12/18672．珩磨的工藝特點及應(yīng)用范圍1）珩磨能獲得較高的尺寸精度和形狀精度，加工精度為IT5－IT6級，孔的圓度和圓柱度誤差可控制在3－5μm的范圍之內(nèi)，但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。

2）珩磨能獲得較高的表面質(zhì)量，表面粗糙度Ra為0．2－0.025μm，表層金屬的變質(zhì)缺陷層深度極微（2．5－25μm）。3）與磨削速度相比，珩磨頭的圓周速度雖不高，但由于砂條與工件的接觸面積大，往復(fù)速度相對較高，所以珩磨仍有較高的生產(chǎn)率。2020/12/1868二、加工余量的確定一、加工余量的概念

1.加工余量的概念

在加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度稱為加工余量。加工余量分為工序加工余量和總加工余量。

2、工序加工余量是指為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之差。

工序尺寸：在工藝過程中，各工序加工應(yīng)達到的尺寸。2020/12/1869工序加工余量有單邊余量和雙邊余量之分。單邊余量：零件的非對稱表面，其加工余量一般為單邊余量可表示為

式中Zb——本工序的工序余量；

a——前工序的工序尺寸；

b——本工序的工序尺寸?；?020/12/1870

雙邊余量：零件的對稱表面，其工序加工余量為雙邊余量可表示為對于軸對于孔式中：Zb——為本工序的基本余量；

Da——上工序的基本尺寸

Db——本工序的基本尺寸2020/12/1871

3、加工總余量

加工總余量是指零件由毛坯變?yōu)槌善返倪^程中，在某加工表面上所切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設(shè)計尺寸之差。加工總余量的大小取決于加工過程中各個工序切除金屬層的厚度。加工總余量和工序加工余量的關(guān)系可用下式表示。

式中:Z0——總加工余量（mm）；

Zi——第i道工序余量

（mm）；

n——工序數(shù)目。2020/12/1872

加工總余量與毛坯的制造精度有關(guān)，實際上是與生產(chǎn)類型和毛坯的制造方法有關(guān)。毛坯制造精度高（例如大批大量生產(chǎn)的模鍛毛坯），第一道粗加工工序的加工余量小，則加工總余量??；

若毛坯制造精度低（例如單件小批生產(chǎn)的自由鍛毛坯），第一道粗加工工序的加工余量就大（具體數(shù)值可參閱有關(guān)的毛坯余量手冊），則加工總余量大總加工余量對工藝過程的影響：

總余量不夠，質(zhì)量得不到保證

總余量太大，增加勞動量、消耗、成本2020/12/1873

工序尺寸：在工藝過程中，各工序加工應(yīng)達到的尺寸。工序尺寸公差：由于存在加工誤差，各工序加工后的尺寸也有一定的公差。由于毛坯尺寸和各工序尺寸不可避免地存在公差，因此無論是加工總余量還是工序加工余量，實際上都是個變動值，因而加工余量又有基本余量、最大余量和最小余量之分，通常所說的加工余量是指基本余量。

4、基本余量、最大余量、最小余量及余量公差2020/12/1874（1）對于被包容面本工序的基本余量：Zb=La－Lb；本工序的最大余量：Zbmax=Zb+Tb；本工序的最小余量：Zbmin=Zb－Ta；本工序余量公差：Tz=Tb+Ta

。式中，La、Ta分別為上工序的基本尺寸和尺寸公差；Lb、Tb為本工序的基本尺寸和尺寸公差。2020/12/1875（2）對于包容面本工序的基本余量：Zb=Lb

－La

；本工序的最大余量：Zbmax=Zb+Tb；本工序的最小余量：Zbmin=Zb－Ta；本工序余量公差：Tz=Tb+Ta。式中，La、Ta分別為上工序的基本尺寸和尺寸公差；Lb、Tb為本工序的基本尺寸和尺寸公差。2020/12/1876工序尺寸的公差標注應(yīng)遵循“單向、入體原則”，被包容表面（如軸）：尺寸公差上偏差為零，也就是基本尺寸為最大極限尺寸；包容面（如內(nèi)孔）：尺寸公差下偏差為零，也就是基本尺寸為最小極限尺寸。對于被包容面與包容面基本尺寸均為工件材料最多的情況。即毛坯尺寸按雙向標注上、下偏差；2020/12/1877二.工序余量的影響因素工序余量的影響因素比較復(fù)雜，除前述第一道粗加工工序余量與毛坯制造精度有關(guān)以外，其它工序的工序余量主要受以下幾個方面的影響：1、上道工序的表面質(zhì)量。

上道工序的表面質(zhì)量包括表面粗糙度Ra（表面輪廓最大高度）和表面缺陷層深度Ha，在本道工序加工時，應(yīng)將它們切除掉。2020/12/18782、上道工序的工序尺寸公差（Ta

）。上道工序的尺寸公差愈大，則本道工序的公稱余量愈大。本道工序應(yīng)切除上道工序尺寸公差中包含的各種可能產(chǎn)生的誤差。2020/12/1879

3、上道工序留下的位置誤差（ρa）

。上道工序后，往往存在不包括尺寸公差范圍內(nèi)的形狀誤差和位置誤差，如直線度，同軸度等。這些誤差可能是上工序加工方法帶來的，也可能是熱處理后產(chǎn)生的，也可能是毛坯帶來的。需在本工序中糾正。2020/12/1880

4、本工序的安裝誤差（εb）

安裝誤差Eb應(yīng)包括定位誤差和夾緊誤差。由于這項誤差會直接影響被加工表面與切削刀具的相對位置，所以加工余量中應(yīng)包括這項誤差。

本工序的加工余量必須滿足下式：（由于位置誤差和裝夾誤差都是有方向的，所以要采用矢量相加的方法取矢量和的模進行余量計算）用于雙邊余量：單邊余量：

2020/12/1881三、加工余量的確定確定加工余量的方法有三種：

經(jīng)驗估計法、查表法和分析計算法。1、經(jīng)驗估計法經(jīng)驗法由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人，根據(jù)經(jīng)驗確定加工余量的大小。由經(jīng)驗估計法確定的加工余量往往偏大,這主要是因為主觀上怕出廢品的緣故。這種方法多在單件小批生產(chǎn)中采用。2020/12/1882

2、查表法查表法主要以工廠生產(chǎn)實踐和實驗研究積累的經(jīng)驗所制成的表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實際加工情況加以修正，確定加工余量。用查表法確定加工余量方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛注意：表中的數(shù)據(jù)是公稱值，對稱表面的是雙邊的。

2020/12/1883

3、分析計算法——最經(jīng)濟合理此法是根據(jù)一定的試驗資料和計算公式，對影響加工余量的各項因素進行綜合分析和計算來確定加工余量的方法。特點：這種方法確定的加工余量最經(jīng)濟合理，但必須有比較全面和可靠的試驗資料。應(yīng)用：目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。2020/12/1884任務(wù)實施：

1.套類零件工藝路線的擬定該軸承套屬于短套，其直徑尺寸和軸向尺寸均不大，粗加工可以單件加工，也可以多件加工。由于單件加工時，每件都要留出工件備裝夾的長度，因此原材料浪費較多，所以這里采用多件加工的方法。該軸承套的材料為ZQSn6-6-3。其外圓為IT7級精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔的精度也是IT7級，鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序為鉆－車孔－鉸孔。

2020/12/18852.保證套類零件表面相互位置精度、防止工件變形的措施1）套類零件保證表面相互位置精度的方法套類零件內(nèi)外表面的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度要求一般都較高，一般可用以下方法來滿足：（1）在一次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工，（2）主要表面的加工分在幾次安裝中進行（先加工孔），（3）主要表面的加工分在幾次安裝中進行（4）孔精加工常采用拉孔、滾壓孔等工藝方案，2020/12/18862）防止套類零件變形的工藝措施（1）將粗、精加工分開進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：①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，②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。③改變夾緊力的方向，將徑向夾緊改為軸向夾緊。④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。2020/12/1887（3）減小切削力對變形的影響主要措施有①增大刀具主偏角和主前角，使加工時刀刃鋒利，減少徑向切削力。②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。③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，但要注意適當加大精加工的余量。2020/12/18883.軸承套的機械加工工藝過程卡2020/12/1889拓展知識如圖所示為一定位套，A△與A1為圖樣上已標注的尺寸。按零件圖進行加工時，尺寸A△不便直接測量。如欲通過易于測量的尺寸A2進行加工，以間接保證尺寸A△的要求，則首先需要分析尺寸A1、A2和A△之間的內(nèi)在關(guān)系，然后據(jù)此算出尺寸的數(shù)值。此時尺寸A1、A2和A△就構(gòu)成一個封閉的尺寸組合，

即形成了一個尺寸鏈。

一、工藝尺寸鏈的確定

1.工藝尺寸鏈的定義2020/12/1890

當用調(diào)整法加工C表面時（A、B表面已加工完成），為使夾具結(jié)構(gòu)簡單和工件定位時穩(wěn)定可靠，常選表面A為定位基準，并按調(diào)整法根據(jù)對刀尺寸A2

加工表面C，以間接保證尺寸A△

精度要求，則尺寸A1、A2和A△就構(gòu)成一個封閉的尺寸組合，

即形成了一個尺寸鏈。

2020/12/1891工藝尺寸鏈：就是在零件加工或機器裝配過程中，相互聯(lián)系并按一定順序排列的封閉尺寸組合。2020/12/1892

2.工藝尺寸鏈的組成

(1)環(huán)。組成工藝尺寸鏈的各個尺寸都稱為工藝尺寸鏈的環(huán)。工藝尺寸鏈的環(huán)至少有三個環(huán)組成。

(2)封閉環(huán)。工藝尺寸鏈中“間接、最后”得到的環(huán)稱為封閉環(huán)。尺寸鏈只有一個封閉環(huán)。

(3)組成環(huán)。

除封閉環(huán)以外的其它環(huán)都稱為組成環(huán)。組成環(huán)的尺寸是直接保證的，它又影響到封閉環(huán)的尺寸。

2020/12/1893

(4)增環(huán)。當其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該環(huán)即為增環(huán)。一般在該環(huán)尺寸的代表符號上加一向右的箭頭表示，如。

(5)減環(huán)。當其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)反而減小，該環(huán)即為減環(huán)。一般在該尺寸的代表符號上加一向左的箭頭表示，如 。2020/12/1894

3.工藝尺寸鏈的特征

(1)封閉性。

尺寸鏈必須是一組首尾相接并構(gòu)成一個封閉圖形的尺寸組合，其中應(yīng)包含一個間接得到的尺寸。

不構(gòu)成封閉圖形的尺寸組合就不是尺寸鏈。2020/12/1895

(2)關(guān)聯(lián)性。組成工藝尺寸鏈的各尺寸之間必然存在著一定的關(guān)系，相互無關(guān)的尺寸不組成工藝尺寸鏈。工藝尺寸鏈中每一個組成環(huán)不是增環(huán)就是減環(huán)，其尺寸發(fā)生變化都要引起封閉環(huán)的尺寸變化。2020/12/18963．工藝尺寸鏈的建立

（1）封閉環(huán)的確定判定封閉環(huán)關(guān)鍵點——間接、最后得到在大多數(shù)情況他可能是零件設(shè)計尺寸中的一個或者是加工余量。它隨著零件加工的工藝方案的變化而變換。

利用工藝尺寸鏈進行工序尺寸及其公差的計算，關(guān)鍵在于正確找出尺寸鏈，正確區(qū)分增、減環(huán)和封閉環(huán)

2020/12/18972020/12/1898（2）組成環(huán)的查找：

從封閉環(huán)一端開始，按照尺寸之間的聯(lián)系，首尾相連，依次畫出對封閉環(huán)有影響的尺寸，直到封閉環(huán)的另一端，形成一個封閉圖形，就構(gòu)成一個工藝尺寸鏈。查找組成環(huán)必須掌握的基本要點為：

組成環(huán)是加工過程中“直接獲得”的，而且對封閉環(huán)有影響。2020/12/1899（3）作出尺寸鏈圖

根據(jù)以上兩步查找到的封閉環(huán)和組成環(huán)以及零件各表面的實際位置情況，作出一封閉的尺寸鏈圖形。2020/12/18100

(4)增環(huán)或減環(huán)的判斷。定義法：箭頭法：先給封閉環(huán)任意規(guī)定一個方向，然后沿此方向，繞工藝尺寸鏈依次給各組成環(huán)畫出箭頭，凡是與封閉環(huán)箭頭方向相同的是減環(huán)，

相反的是增環(huán)。

圖中，A1、A3、A4、A5——增環(huán)A2、A6——減環(huán)2020/12/181011．封閉環(huán)基本尺寸

等于各增環(huán)的基本尺寸之和減去各減環(huán)的基本尺寸之和。式中m——增環(huán)數(shù)目n-1——組成環(huán)數(shù)目2．封閉環(huán)上偏差

封閉環(huán)上偏差等于各增環(huán)上偏差之和減去各減環(huán)下偏差之和三、工藝尺寸鏈計算的基本公式2020/12/181024．封閉環(huán)極限尺寸

封閉環(huán)最大極限尺寸等于各增環(huán)最大極限尺寸之和減去各減環(huán)最小極限尺寸之和。

封閉環(huán)最小極限尺寸等于各增環(huán)最小極限尺寸之和減去各減環(huán)最大極限尺寸之和。3.封閉環(huán)下偏差

封閉環(huán)下偏差=各增環(huán)下偏差之和減去各減環(huán)上偏差之和

2020/12/181035.封閉環(huán)公差

封閉環(huán)公差=各組成環(huán)公差之和

6.封閉環(huán)平均尺寸

封閉環(huán)平均尺寸=各增環(huán)平均尺寸之和減去各減環(huán)平均尺寸之和。其中各組成環(huán)的平均尺寸：2020/12/181047．封閉環(huán)平均偏差

封閉環(huán)平均偏差等于各增環(huán)平均偏差之和減去各減環(huán)平均偏差之和。

其中各組成環(huán)的平均偏差：2020/12/18105

計算封閉環(huán)的基本公式口訣：增環(huán)上下偏差照抄；減環(huán)上下偏差對調(diào)、變號2020/12/18106二、工序尺寸及公差的確定1、工序基準與設(shè)計基準重合時工序尺寸及其公差的確定2.工藝基準與設(shè)計基準不重合時工序尺寸及其公差的確定3．在尚需繼續(xù)加工的表面上標注的工序尺寸計算4．保證滲氮、滲碳層深度的工藝計算2020/12/181071、工序基準與設(shè)計基準重合時工序尺寸及其公差的確定

零件上外圓和內(nèi)孔的加工多屬于這種情況。

當表面需經(jīng)多次加工時，各工序的加工尺寸及公差取決于各工序的加工余量及所采用加工方法的經(jīng)濟加工精度，計算的順序是由最后一道工序向前推算。2020/12/18108計算步驟為：1）確定工序余量和毛坯總余量（查表確定）

。2）確定工序公差（查表確定）最終工序尺寸公差等于設(shè)計尺寸公差，其余工序公差按經(jīng)濟精度確定（查表確定）。3）求工序基本尺寸（計算），從零件圖上的設(shè)計尺寸開始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或減去后道工序余量。4）標注工序尺寸公差最后一道工序的公差按設(shè)計尺寸標注，其余工序尺寸公差按入體原則標注。2020/12/181092020/12/18110工藝基準與設(shè)計基準不重合時工序尺寸及其公差的確定

（1）.測量基準與設(shè)計基準不重合時工序尺寸及其公差的計算在加工中，有時會遇到某些加工表面的設(shè)計尺寸不便測量，甚至無法測量的情況，為此需要在工件上另選一個容易測量的測量基準，通過對該測量尺寸的控制來間接保證原設(shè)計尺寸的精度。這就產(chǎn)生了測量基準與設(shè)計基準不重合時測量尺寸及公差的計算問題。2020/12/18111例2-2

如圖2-27所示零件，

加工時要求保證尺寸(6±0.1)mm，

但該尺寸不便測量，只好通過測量尺寸x來間接保證，

試求工序尺寸x及其上、下偏差。

2020/12/18112解：（1）作尺寸鏈圖

在圖2-27（a）中尺寸6±0.1mm是間接得到的即可確定為封閉環(huán)。查找組成環(huán)分別為x、和26±0.05。作出的工藝尺寸鏈如圖2-27（b）所示。（2）確定增、減環(huán)用畫箭頭方法可判定尺寸x，26±0.05mm為增環(huán)，尺寸mm為減環(huán)。

2020/12/18113（3）列計算公式，求解封閉環(huán)的基本尺寸（式（2-4））6＝x＋26－36

解得，x＝16mm封閉環(huán)的上偏差（式（2-5））0.1＝Bsx+0.05－(－0.05)

解得，Bsx

＝0封閉環(huán)的下偏差（式（2-6））

－0.1＝Bxx

－(－0.05)－0

解得，Bxx

＝－0.05所以工序尺寸為：mm。2020/12/18114

2.定位基準與設(shè)計基準不重合時工序尺寸的計算

例2-3如圖2-28(a)所示零件，尺寸mm已經(jīng)保證，現(xiàn)以l面定位用調(diào)整法精銑2面，試標出工序尺寸。

(a)(b)圖2-28定位基準與設(shè)計基準不重合的尺寸換算2020/12/18115

解：（1）作尺寸鏈圖

以l面定位加工2面時，將按工序尺寸A2對刀進行加工，設(shè)計尺寸AΔ=是本工序間接保證的尺寸，確定為封閉環(huán)。查找組成環(huán)為A1、A2。作出的尺寸鏈如圖2-28（b）所示。（2）確定增、減環(huán)用畫箭頭方法可判定尺寸A1為增環(huán)，尺寸A2為減環(huán)。(a)(b)圖2-28定位基準與設(shè)計基準不重合的尺寸換算2020/12/18116（3）列計算公式，求解封閉環(huán)的基本尺寸25＝60－A2解得，A2＝35mm封閉環(huán)的上偏差0＝－0.12－BsA2解得，BsA2＝－0.12封閉環(huán)的下偏差＋0.22＝0－BxA2解得，BxA2＝－0.22所以，工序尺寸為：mm。

當定位基準與設(shè)計基準不重合進行尺寸換算時，也需要提高本工序的加工精度，使加工更加困難。同時也會出現(xiàn)假廢品的問題。2020/12/18117

3.在尚需繼續(xù)加工的表面上標注的工序尺寸計算

例2-4如圖2-29所示為齒輪內(nèi)孔的局部簡圖，設(shè)計要求為：孔徑mm，鍵槽深度尺寸為mm，其加工順序為：（1）鏜內(nèi)孔至mm；（2）插鍵槽至尺寸A；（3）淬火處理；（4）磨內(nèi)孔，同時保證內(nèi)孔直徑mm和鍵槽深度mm兩個設(shè)計尺寸的要求；試確定插鍵槽的工序尺寸A。2020/12/18118解：（1）作尺寸鏈圖

因最后工序是直接保證mm，間接保證mm，故mm為封閉環(huán)，尺寸A和mm、mm為組成環(huán)；作出的工藝尺寸鏈如圖2-44（b）（需要注意的是，當有直徑尺寸時，一般應(yīng)考慮用半徑尺寸來畫尺寸鏈）。（2）判定增、減環(huán)用畫箭頭的方法可判定：尺寸A和mm為增環(huán)，mm為減環(huán)。2020/12/18119（3）列計算公式，求解封閉環(huán)的基本尺寸43.6＝A＋20－19.8解得，A＝43.4mm封閉環(huán)的上偏差+0.34=BsA+0.025-0解得，BsA＝+0.315封閉環(huán)的下偏差0＝BxA＋0－0.05解得，BxA

＝＋0.05所以，工序尺寸為：A＝mm按入體原則標注為：A＝mm。2020/12/181201、基準不重合時工藝尺寸鏈的計算（1）定位基準與設(shè)計基準不重合【例】A、B、C面已加工。以A面定位鏜