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盐城工学院成人高等教育毕业设计论文0引言随着工业的不断发展，要求加工零件的精度较高，这就增加了加工的难度，例如薄壁套筒类零件的加工。本篇论文就此类零件的加工工艺进行了分析，如加工精度如何保证、如何选择刀具的角度、如何防止加工过程中产生的变形和如何降低切削热等等。 本文通过对典型零件的加工进行就提的分析来解决以上再加工过程中容易产生的问题，从而使零件的精度得到保证。1套筒类零件的功用及结构特点套筒类零件通常为回转体零件，一般都是空心薄壁的零件，套筒类零件在不同的机器中都得到很广泛的应用，它们大多数起支承或和向作用。但是由于需求的不同，这就致使它们的功能不是都相同的，就导致这类零件的形状、结构以及尺寸有非常大的不同，非常常见的套筒类零件主要有：轴承圈、轴套；钻套和导向套；液压缸、阀套等，它们都是属于薄壁套筒类零件。它们结构形式如图所示。e) f）a）、b）滑动轴承 c）钻套 d）轴承衬套 e）气缸套 f）液压缸套筒类件的结构形式图由于套筒类零件的用途不同，所以它们的结构和尺寸也不同，但它们的共同特点是：回转面是主要的工作表面，形位精度要求较高，表面粗糙度较小，长度一般大于直径，即L/d5；内孔与外圆直径的差很小，变形小，同轴度高，结构简单 。（以上内容参考机械制造工艺学中国劳动社会保障出版社） 2套筒类零件技术要求 套筒类零件的外圆表面大多数情况下都以过盈配合或者就是过渡配合。内孔的作用一般是导向或支承。还有的套筒端面起定位或者是承受较大载荷的作用。套筒类零件虽然形状各异，但是仍有相同的特点和技术要求，根据不同的使用环境可对其外圆和内孔提出以下的要求：2.1尺寸精度要求外圆直径精度一般是IT5IT7, 表面粗糙度一般是5m0.63m,有的甚至可达0.04 ；由于内孔通常起导向作用，所以其尺寸精度一般要求为IT6IT7，为提高耐磨性，对表面质量要求也较高。2.2形状精度要求一般要将外圆和内孔的几何形状精度控制在直径公差以内；对精密套筒类零件一般控制在孔径公差的1/21/3， 甚至更严。对较长套筒而言，除了有圆度要求，还要有孔的圆柱度要求，还要降低孔的粗糙度，提高孔的耐磨性。2.3位置精度要求这一要求是根据套筒类零件的作用来定的，如果在套筒类零件装配以后再加工内孔，这样就可以降低该零件的同轴度要求；如果在套筒类零件装配之前加工内孔，那么对内孔的同轴度要求就较高了，一般的同轴度要达0.01-0.06mm 。3套筒类零件的材料、毛坯及热处理根据套筒类零件的功用、工作环境等多种条件，套筒类零件的毛坯材料一般选择用钢、铸铁、青铜或黄铜等材料来制成。有的还可以用优质合金钢、镀巴氏合金等合金材料，这样既可以节省材料还可以提高套筒类零件的使用寿命。 根据套类零件的自身特点来选择毛坯的材料，在加工孔径较大（一般直径大于20mm）套筒类零件时，一般采用型材、锻件或铸件；在加工孔径较小（一般小于20mm）套筒类零件时，通常多采用热轧或冷拔的圆棒料，还可采用实心的铸件；在大批量生产套筒类零件时，通常采用先进工艺，如冷挤压、粉末冶金等，这样不仅节约加工材料，而且可以提高套筒类零件的生产率。套筒类零件的热处理方法一般有渗碳、表面淬火、调质、高温时效及渗氮。4加工分析4.1技术要求套类零件是起支承旋转轴或用来起导向作用的,套筒类零件的主要工作表面是内孔和外圆,它们的主要技术要求是：1)内孔和外圆的尺寸，以及它们的圆度要求;2)内孔和外圆之间的同轴度要求;3)孔轴线和端面的垂直度要求。 4.2零件分析薄壁套类零件由于筒壁很薄,刚度又差,所以在加工过程中受各种外力的影响，如切削力、切削热、夹紧力等,导致套筒类零件极易产生变形,难以对尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度进行保证。为了解决这些问题,本文对薄壁套类零件在加工过程中的装夹、切削以及刀具的几何角度等做了的探讨。以下是对薄壁套类零件的加工分析：4.2.1零件装夹的方法 薄壁套筒类零件在切削过程中要是采用普通装夹方法来装夹的话,变形很大，很难对精度进行保证。所以薄壁套筒类零件在装夹时,通常情况下应增大工件的夹持的面积,尽量使装夹的部位受力均匀,要减小夹紧力,还要增加辅助设施来辅助支撑表面,这样可以提高工件的加工刚性。具体的方法如下:采用工艺夹头装夹车削套筒类零件时，要在坯料的长度上留下一定的长度,在做好内孔和成型面的加工后在切到图纸上规定的尺寸。这样可以减少套筒类零件在加工时产生太大的变形,还保证了各个加工对象之间的精度。但这有一定的缺点，最主要的是采用这种方法会浪费材料，这样就提高了工件的加工成本。 在加工薄壁套筒类零件时可以通过增大夹持部分的表面积来降低零件的变形，使变形最小化。比如:选择软卡爪来装夹零件，也可以采用弹簧夹头装夹等。在加工薄壁套筒类零件时，装夹方法还可以把径向夹紧改成轴向夹紧，这样可以最大限度的避免径向发生很大的变形。4.2.2切削用量的选择为了减少工件在加工过程中的不稳定和变形,务必要使工件在加工时所受的力和热达到最小。切削力的三个分力是:主切削力fz、进给阻力fx、吃刀阻力fy。（以上内容参考机械制造工艺学中国劳动社会保障出版社）切削热计算公式是：Q=Fzvt式中：Fz：主切削力v：切削速度t：切削时间通过对上面的公式分析,依我之见，应选择较小的切削用量，背吃刀量和进给量要选择较小的值,但为了不影响产品的生产率，降低产品的废品率，切削速度要选择较大的值。在加工时由于刀具和工件的相对运动速度很快，在切削过程中产生的较多的热量，但这些热量会被切削所带走，对零件的加工不会产生太大的影响。 4.2.3刀具角度的选择用来加工薄壁套筒类工件的刀具，其切削刃口要非常的锋利,通常情况下要选择较大的前角和主偏角,但角度太大了会降低刀尖的强度，刚度也会下降，降低刀具寿命，最终将影响工件的加工精度，所以在加工薄壁套筒类零件之前要选择好刀具，以保证加工顺利进行。5实例分析 支架套简图5.1工序的确定根据我对零件图的分析，工序为：粗车半精车钻孔热处理磨外圆粗磨内孔校验发蓝喷漆磨平面粗研精磨孔精研检验。5.2装夹 在支架套的加工过程中，采用三爪自定心卡盘装夹，待加工到直径为34mm的内孔时要采用可胀心轴进行定位夹紧，在精磨孔时应采用轴向压紧。5.3保证精度方法 尽量在一次安装中加工出孔和面，以减少安装误差;先加工孔，以孔为精基准加工外圆；先加工外圆，以外圆为精基准加工内孔。5.4减少变形的措施粗精加工分开进行；改径向夹紧为轴向夹紧；将热处理置于粗精加工之间。6结论经过以上对薄壁套筒类零件的分析，了解到，在加工薄壁套筒类零件时，要明白此类零件自身的特点，首先要对加工工艺进行仔细的分析，选择正确的加工方法和装夹方法，以保证套筒类零件的精度要求以及形状精度和位置精度，最大程度的减小变形。致谢学期即将结束，在此我衷心感谢各位老师对我的栽培，尤其是我的指导老师王亚敏老师，在这几