《机械制造工艺》课件-6.2 盘套类零件加工

PANTAOLEILINGJIANDEGONGYONG、JIEGOUTEDIANJIMAOPIXUANYONG

1.盘套类零件的功用、结构特点及毛坯选用盘套类零件的功用与结构特点盘套类零件是机械中常见的一种零件，其应用范围很广，例如支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液压系统中的液压缸、电液伺服阀上的套阀和法兰、连接盘以及一般用途的套筒等等。盘套类零件的功用与结构特点各类套筒的共同特性，具体表现如下：外圆、内孔间有同轴度要求，公差值小。支承用端面有较高平面度和轴向尺寸精度以及两端面平行度要求。对转接作用的内孔与端面有垂直度要求。大多数盘套类零件的结构相对较简单。盘套类零件的功用与结构特点盘类零件一般径向尺寸大于轴向尺寸；套类零件外圆尺寸一般小于其长度，通常长径比小于5，套类零件内孔和外圆直径相差较大，易变形。一般盘套类零件的主要技术要求01内孔内孔是盘套类零件起支承或导向作用的最主要表面，通常与运动的轴、刀具或活塞相配合。内孔直径尺寸的公差等级一般为IT7，精密轴承有时为IT6，气缸和液压缸由于与其配合的活塞上有密封圈，故要求较低，通常取IT9。一般盘套类零件的主要技术要求01内孔内孔的形状精度应控制在孔径公差以内，一些精密套筒控制为孔径公差的1/3-1/2，甚至更严。对于长的套筒，除了圆度要求以外，还应注意孔的圆柱度。为了保证零件的功用和提高其耐磨性，孔的表面粗糙度值为Ral.6-0.16μm，要求高的精密套筒可达Ra0.04μm。一般盘套类零件的主要技术要求02外圆外圆表面一般是盘套类零件的支承表面，常以过盈配合或过渡配合同箱体或机架上的孔相连接，其外径尺寸的公差等级为IT7-IT6，形状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度值为Ra3.2-0.4um。一般盘套类零件的主要技术要求03内、外圆之间的同轴度内、外圆之间的同轴度应根据加工与装配要求确定，若孔的最终加工是将套筒装人箱体或机架后进行的，则套筒内、外圆间的同轴度要求较低；若最终加工是在装配前完成的，则其同轴度要求较高，一般为0.01-0.05mm。一般盘套类零件的主要技术要求04孔轴心线与端面的垂直度盘套类零件的端面（包括凸缘端面）在工作时承受轴向载荷，或虽不承受载荷但加工时作为定位面时，端面与轴线的垂直度要求高，一般为0.02-0.05mm。盘套类零件的材料与毛坯选用盘套类零件一般用钢、铸铁、青铜或黄铜制成。有些滑动轴承采用双金属结构，以离心铸造法在钢或铸铁内壁上浇注巴氏合金等轴承合金材料，既可节省贵重的非铁金属，又能提高轴承的寿命。盘套类零件的材料与毛坯选用套简零件毛坯的选择与其材料、结构、尺寸及生产批量有关，孔径小的套筒，一般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸件。孔径较大的套简，常选择无缝钢管或带孔的铸件、锻件;大量生产时，可采用冷挤压和粉末冶金等先进的毛坏制造工艺，既提高了生产率，又节约了材料。

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2.盘套类零件的机械加工工艺分析保证位置精度这种方法消除了工件的安装误差，可获得很高的相对位置精度。但是，这种方法的工序比较集中，对于尺寸较大（尤其是长径比较大者）的套也不便安装，故该法多用于尺寸较小的轴套零件的加工。01在一次安装中完成内、外圆表面及端面的全部加工保证位置精度先加工孔，然后以孔为精基准最终加工外圆。这种方法由于所用夹具（如心轴）结构简单，且制造和安装误差较小，因此可获得较高的位置精度，在盘套类零件的加工中一般多采用此法。02盘套类零件主要表面的加工分别在几次安装中进行保证位置精度先加工外圆，然后以外圆为精基准最终加工孔。采用此法时，工件装夹迅速可靠，但因一般卡盘安装误差较大，加工后的工件位置精度低。当同轴度要求较高时，必须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液体塑料夹头以及经过修磨的自定心卡盘等。02盘套类零件主要表面的加工分别在几次安装中进行防止变形的方法夹紧力不宜集中于工件某部位，应分布在较大面积上以减小单位面积压力，从而降低工件变形。例如，外圆用卡盘夹紧时，可采用软卡爪（增加宽度与长度）或开缝套筒（装夹薄壁件，接触面积大、夹紧力均匀，不易致变形）；薄壁套筒以孔定位时，宜用胀开式心轴。01减小夹紧力对变形的影响防止变形的方法采用轴向夹紧工件的夹具。对于薄壁套筒类零件，由于其轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，则变形就会小得多。01减小夹紧力对变形的影响防止变形的方法在工件上做出加强刚性的辅助凸边以提高其径向刚度，减小夹紧变形，加工时采用特殊结构的卡爪夹紧，加工结束时将凸边切去。01减小夹紧力对变形的影响防止变形的方法减小背向力，通常可采用增大刀具的主偏角来达到此目的。02减小切削力对变形的影响同时加工内、外表面，使径向切削力相互抵消。粗、精加工分开进行，使粗加工时产生的变形能在精加工中得到纠正。防止变形的方法工件在加工过程中受切削热后要膨胀变形，从而影响工件的加工精度。为了减少热变形对加工精度的影响，应在粗、精加工之间留有充分的冷却时间，并在加工时注人足够的切削液。03减少热变形引起的误差为减小热处理对工件变形的影响，热处理工序应放在粗、精加工之间进行，以便使由热处理引起的变形在精加工工序中得以消除。

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3.支架套零件加工工艺规程的制定零件图纸识读该零件是轴向尺寸较小的短套类零件。零件图纸识读其技术要求及结构特点如下：孔Φ34mm（上偏差+0.025，下偏差0）、Φ41mm（上偏差+0.025，下偏差0）的尺寸公差等级为IT7，外圆φ45mm（上偏差0，下偏差-0.046）、Φ52mm（上偏差0，下偏差-0.046）的尺寸公差等级为IT8;零件图纸识读其技术要求及结构特点如下：孔Φ34mm（上偏差+0.025，下偏差0）和Φ41mm（上偏差+0.025，下偏差0）之间有极高的同轴度要求，Φ34mm（上偏差+0.025，下偏差0）与端面的垂直度要求也很高。零件图纸识读其技术要求及结构特点如下：材料为轴承钢GCr15，淬火后表面硬度为60HRC。故该零件内、外圆的同轴度、圆度，孔与端面的垂直度，各表面的表面粗糙度是加工中应重点加以考虑的。支架套的加工工艺分析01表面加工方法的选择盘套类零件的主要加工表面为内孔和外圆。外圆表面的加根据精度要求可选择车削和磨削。内孔加工方法的选择比较复杂，需根据零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度及表面粗糙度要求以及生产规模等因素进行考虑。支架套的加工工艺分析01表面加工方法的选择对于精度要求较高的孔，往往需要采用几种方法顺次进行加工。例如，该支架套孔的精度要求高，表面粗糙度值要求很小，因而最终采用精细磨孔，该孔的加工顺序为钻孔-半精车孔-粗磨孔-精磨孔-精细磨孔。支架套的加工工艺分析02加工阶段的划分支架套加工工艺的划分较细，淬火前为粗加工阶段，粗加工阶段又可分为粗车与半精车阶段，淬火后套筒加工工艺的划分也较细。精加工阶段也可分为两个阶段，喷漆前为精加工阶段，喷漆后为精密加工阶段。支架套的加工工艺分析03加工顺序的安排该支架套零件在内孔、外圆加工顺序的安排上，为了获得外圆与孔的同轴度，应考虑先加工内孔，后以内孔为基准加工外圆，即采用可胀心轴以孔定位，磨出各段外圆，既保证了各段外圆的同轴度，又保证了外圆与孔的同轴度。支架套的加工工艺分析03加工顺序的安排该支架套零件在内孔、外圆加工顺序的安排上，为了