套同类工艺设计

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1、课题： 套筒类零件的加工工艺 套筒类零件的加工套筒类零件的加工一、概述（一） 、零件的功用与结构1、1、 功用：支承、导向作用2、2、 结构：主要表面为同轴度要求较高的内、外圆表面，零件壁厚较薄 ，长度大于直径。2常见的有轴承衬套、钻套、液压油缸，如图所示：（二） 、技术要求1、孔的技术要求孔是套筒零件与回转轴颈，刀具或移动活塞相配合，是起支承或导向作用，孔的直径尺寸一般 IT7，精密轴套 IT6，气缸液压缸为 IT9 形状精度在尺寸公差内，精密轴套控制在 1/2-1/3T，长套筒要圆柱度要求，表面粗糙度Ra1.60.16um，高的可达 Ra0.4。2、 2、外圆表面要求外圆一般以过盈或过渡配

2、合与机座或箱体上的孔相连接，它是套筒零件的支承表面。外圆的尺寸精度一般为 IT6IT7，形状尺寸精度控制在外径公差范围内表面粗糙度 Ra3.20.63。3、孔与外圆的同轴度3当孔的终加工是在套筒装入机座后加工的，要求较低，最终加工是在装配前完成的，一般同轴度为 0.010.054、轴线与端面的垂直度要求端面（包括凸缘端面）若在工作中受轴向或作定位基准（装配基准）时，其垂直度为 0.010.05。（三） 、材料与毛坯1、1、 材料：钢、铸铁、青铜或黄铜，或双金属结构如滑动轴承以离心铸造法浇注巴氏合金。2、2、 毛坯：孔径小的用热轧或冷拉棒料，也可用实心铸件，孔径大的用无缝钢管或带孔铸件，锻件大量

3、生产时采用冷挤压或粉末冶金。（四） 、加工工艺套筒类零件加工的主要工艺问题是如何保证其主要加工表面（内孔和外圆）之间的相互位置精度，以及内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，由于受力后容易变形，加上深孔刀具的刚性及排屑与散热条件差，故其深孔加工经常成为套筒零 件加工的技术关键。套筒类零件的加工顺序一般有两种情况：4第一种情况为：粗加工外圆粗、精加工内孔最终精加工外圆。这种方案适用于外圆表面是最重要表面的套筒类零件加工第二种情况为：粗加工内孔粗、精加工外圆最终精加工内孔。这种方案适用于内孔表面是 最重要表面的套筒类零件加工。套筒类零件的外圆表面加工方法，根据精度要求可选

4、择车削和磨削。内表面加工方法的选择则需考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、材料、技术要求及生产类型等多种因素。二、 套筒类零件的内孔加工内孔是套筒类零件的主要加工表面，加工方法选择的原则具体根据孔的大小，深度，精度，结构形状等面定。 当孔径较小时（50mm宜采用钻扩，较方案 孔较大时采用钻孔后镗或直接镗孔 箱体上孔多采用精镗，浮动镗，缸筒件用精镗，珩磨，滚压 淬硬套筒，宜采用磨孔 精密孔用高精度磨削，研磨，珩磨或抛光等常见孔的加工方法： 钻孔扩孔 铰孔5孔的加工方法 镗孔拉孔磨孔、珩孔，研磨孔（一） 、钻孔 滚压加工钻孔是在实心材料上加工孔的第一道工序。它主要用于精度要求较高孔的预加工或精度

5、低于 IT11 级的孔的终加工。钻孔刀具常用麻花钻。由于麻花钻具有宽而深的容屑槽、钻头顶部有横刃及钻头只有两条很窄的螺旋棱带与孔壁接触等结构特点，因而钻头的刚性差、导向性能差，钻孔时容易引偏，易出现孔径扩大现象，孔壁加工质量较差。措施：加工前先加工孔的端面，采用工件回转方式或先钻引导锥等使用范围：孔径75mm，当孔径35mm 时分两次钻，第一次钻孔的直径为所需孔径的 1/2-7/10。第二次钻到所需孔径，这时横刃不参加切削，轴向抗力小，切削较轻小。(二)、扩孔扩孔是用扩孔钻对工件上已钻出、铸出或锻出孔作进一步加工的方法。扩孔加工有如下特点：1、加工精度比钻孔高：切深小，钻头无横刃，刀体刚度大，

6、导向作用好6IT1110，Ra6.33.22、扩孔能纠正原孔轴线的歪斜3、生产率高，由于余量小（1/8）扩孔齿数较多，f=0.4-2mm/r4、孔径100 的孔，多用镗孔而不用扩孔（三） 、铰孔铰孔是未淬硬的中小尺寸孔进行精加工的一种方法，加工的孔径范围一般为 380mm.铰孔的工艺特点：1、1、铰孔精度主要取决于铰刀精度。2、2、铰孔比镗孔容易保证尺寸精度和形状精度，且生产率较高。一般 IT7IT8，手铰达 IT6。Ra1.60.2。3、3、适应性差，一种铰刀只能加工一种尺寸和一种精度的孔。4、4、不能校正原孔轴线的偏斜。（四） 、镗孔镗孔是常用的孔的加工方法，可作为粗加工，也可以作精加工。

7、其主要工艺特点：71、1、 加工范围广，非标孔、大直径孔、短孔以及盲孔、有色金属孔及孔系等加工。2、2、 获得较高的精度与低表面粗糙度，IT8IT6，Ra1.60.4用金刚镗则更低3、3、 修正前道工序的孔轴线的偏斜和不直，生产率较低4、4、 可在车,铣,镗及数控机床上进行（五） 、磨孔磨孔是单件小批生间中常用的孔精加工方法，它特别适宜于加工淬硬的孔，表面精度断续的孔和长度很短的精密孔。对于中小型回转零件，磨孔在内圆磨床或万能磨床上进行对于大型薄零件，可采用无心内圆磨削。内圆磨削的工艺特点：1、1、 轮直径 D 受到工件孔径刀的限制（D=0.50.9D）,砂轮尺寸小,损耗快,经常要更换影响效益

8、2、磨削速度低因此,磨削精度较难控制3、砂轮轴受孔径与长度限制,刚性差,易弯曲,振动,影响加工精度与表面粗糙度4、砂轮与工件内切,接触面积大,散热条件差,易烧伤,宜用较砂轮85、切削液不易进入磨削区,排屑困难。内孔磨削方法：中心圆磨：用于中小型工件，在万能磨，内圆磨床上进行磨削方法 行星式内圆磨：用于重量大，形状不对称的内孔，用行星或磨床无心内圆磨：用于直径短套孔。（五） 、拉孔：拉孔是拉刀在拉床上对已预加工的孔进行半精加工或精加工的方法拉孔方法的特点：1、尺寸精度高，表面质量好 IT79，Ra1.60.12、不能纠正轴线的偏斜3、拉刀结构复杂，成本高，制造周期长4、一把拉刀只拉一种规格尺寸的

9、孔，要求工件材质均匀。薄壁孔，盲孔，阶梯孔，深孔，大直径孔和很小的孔及淬硬孔不宜拉。拉削范围为 10100三、孔的精密加工9当套筒类零件内孔的加工精度和表面粗糙度要求很高时，则精加工后还需进行精密加工。 金刚镗（精细镗）孔的精密加工方法 研磨，珩磨（一） 、精细镗 滚压精细镗是由于最初使用金刚石作镗刀材料而得名。精细镗的工艺特点：1、1、 用精度高，刚度大，高转速的金刚镗床（转速高达 500r/min）切铸铁 100m/min，钢 200 m/min，铝 300 m/min2、2、 削用量小，切削刀热小，加工精度高3、3、 生产率高加工范围广（二） 、珩磨珩磨是用若干细粒度磨条组成的珩磨头进行

10、内孔光整加工的方法，通常在磨削或精镗后进行。1、1、 珩磨工作原理2、2、 珩磨孔的工艺特点：（1）（1） 加工范围广（2）（2） 磨头与主轴浮动联接10（3）（3） 精度高，IT6，Ra0.80.025 能修正几何误差交叉网纹有利于油膜形成。3、3、 影响珩磨质量和生产率的因素（1）珩磨的圆周速度 VP和往复速度 Vw的因素VP 、Vw质量好效率高，但磨损、热、易堵塞VP/ Vw的比值影响网纹交叉角 =4060（2）珩磨头行程 L 与越程量 aL=Lk+2a-Ls式中 Lk：被加工表面长度Ls：磨条长度但磨条不宜过长（3）珩磨压力。FF磨损切削能力（4）冷却与润滑。（三）研磨略（四）滚压四、

11、套筒类零件加工工艺分析 套筒类零件由于其功用、结构形状、尺寸、材料及热处理等的不同，其工艺差别很大。就结构形状而言，可分为短套筒与长套筒两类，这两类套筒在装11夹与加工方法上有很大的差别。下面分别分析其工艺特点。（一） 、短套筒零件的加工气缸套零件加工工艺如图为 A110 型柴油机气缸零件图，由于 L/D3，属短套。内孔 G 是重要表面，其加工工艺过程如下：12气缸套零件加工工艺气缸套零件加工工艺工序号工序名称工 序 内 容定位夹紧010铸造毛坯020人工时效030粗镗内孔镗内孔至 10820. 0mm 和一端台阶 135mm。外圆040粗车外圆粗车各级外圆内孔 气压胀胎夹具050热处理正火

12、060半精车半精车法兰凸台端面及外国内孔气压胀胎夹具070半精镗半精镗内孔 1091 . 0mm 及总长 2695 . 05 . 0 mm。外圆法兰凸台端面及外圆080精 车精车法兰凸台端面，外圆割槽内孔气压胀胎夹具090去氧用圆弧车刀 R10 车外圆并用 13化皮靠模样板100半精车半精车密封槽外圆法兰凸台端面及外圆110精 镗镗精内孔 110065. 010. 0 mm外圆法兰凸台端面及外圆120精 车精车外圆129043. 0065. 0 mm，132085. 0148. 0 mm内孔气压胀胎夹具130粗 珩粗珩磨内孔 110025. 006. 0 外圆法兰凸台端面及外圆140精珩精珩磨

13、内孔 110035. 00外圆法兰凸台端面及外圆（二） 、长套加工油缸零件的加工工艺图所示为液压油缸零件。该零件的孔长与直径之比 L/D=24，属典型的长套筒零件.：14图中主要技术要求为：（1）内孔必须光滑无纵向划痕；（2）内孔圆柱度误差不大于 0.04mm；（3）内孔轴线的直线度误差不大于 0。1/1000mm；（4）内孔轴线与端面的垂直度误差不大于 0。03mm；（5）内孔对两端支承外圆(82h6)的同轴度允差为 0.04mm.对于油缸这类长套筒零件，为保证内外圆同轴度，加工外圆时,其装夹方式常采用下面两种：用顶尖顶住两端孔口的倒角；一头夹紧外圆另一头用中心架支承（一夹一托）或一头夹紧外

14、圆另一头用后顶尖顶住（一夹一顶） 。加工内孔时，一般采用夹一头、另一头用中心架支承外圆。粗加工孔采用镗削，半精加工和精加工孔多用浮动铰孔方式。若内孔表面要求粗糙度很低时，还须选用折磨或滚压加工。本例采用一夹一托或一夹一顶方式来加工外圆；采用工艺螺纹固夹一头、中心架托另一头外圆的方式来加工内孔。内孔经推镗、浮动精铰后再进行冷压加工，以保证达到图纸规定的要求。其加工工艺如下：油缸零件的加工工艺序号工序名称工 序 内 容定位与夹紧15下料切断无缝钢管，使成长度 =1692（）车 82mm 外圆到 88，并车工艺螺纹 M881.5mm三爪夹一端外圆，大头顶尖顶另一端孔（）车端面及倒角三爪夹一端外圆，搭

15、中心架托 88 处（）调头车 82mm 外圆到 84mm三爪夹一端外圆，大头顶尖顶另一端孔三爪夹一端外圆，搭中心2车（）车端面及倒角，取总长1686（留加工量 1mm）架托处3深孔推镗（1）半精镗推孔到 68mm（）精推镗孔到 69.85mm（）精铰（浮动镗刀镗孔）到 70士 0.02表面粗糙度 Ra 值为 1.6um一端用 M881.5mm 工艺螺纹固定在夹具中，另一端搭中心架 4滚压孔用滚压头滚压孔至 70+0.19表面粗糙度 Ra 值为 0.2um。一端用工艺螺纹固定在夹具中，另一端搭中心架5车（）车去工艺螺纹，车 82h6mm 到尺寸，割 R7 槽软爪夹一端，以孔定位顶另一端16（）镗内锥孔 130 及车端面软爪夹一端，中心架托另一端（百分表找正孔）（）调头，车到尺寸，割槽软爪夹一端，顶另一端（）税内锥孔及车端面取总长 1685mm.软爪央一端，中心架托另一端（百分表找正孔）