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1、課題二十 套類零件加工,【教學目的和要求】 掌握在不同生產類型、不同精度要求的生產中，套類零件加工工藝過程擬定的方法和步驟，基本能夠編制中等復雜程度套類零件的工藝規(guī)程。 【教學內容摘要】 一、概述 二、套類零件加工工藝及其分析 三、盤套件加工工藝 四、無臺階套筒加工工藝特點 五、套類零件加工中的關鍵工藝問題 【教學重點、難點】 重點：掌握套類零件加工工藝過程擬定的方法和步驟 難點：根據(jù)零件的技術要求靈活地選擇粗、精基準和確定加工工序 順序 【教學方法和使用教具】 講授 【教學時數(shù)】 2,一、概述,1. 套類零件的功用和結構特點 2. 套類零件的技術要求 3套類零件的材料和毛坯,1. 套類零件的
2、功用和結構特點,套類零件 是機械加工中經常碰到的一類零 件，其應用范圍很廣。 套類零件通常起支承和導向作用。 套類零件結構上有共同的特點：零件的主要表面為同軸度要求較高的內外回轉面；零件的壁厚較薄易變形；長徑比L/D等。圖20-1是常見套類零件的示例。,圖20-1是常見套類零件的示例。,2. 套類零件的技術要求,尺寸精度 幾何形狀精度 相互位置精度 表面粗糙度,（1）尺寸精度,內孔是套類零件起支承作用或導向作用的最主要表面，它通常與運動著的軸、刀具或活塞等相配合。內孔直徑的尺寸精度一般為IT7，精密軸套有時取IT6，油缸由于與其相配合的活塞上有密封圈，要求較低，一般取IT9。 外圓表面一般是套
3、類零件本身的支承面，常以過盈配合或過渡配合同箱體或機架上的孔連接。外徑的尺寸精度通常為IT6IT7。也有一些套類零件外圓表面不需加工。,（2）幾何形狀精度,內孔的形狀精度，應控制在孔徑公差以內，有些精密軸套控制在孔徑公差的1213，甚至更嚴。對于長的套件除了圓度要求外，還應注意孔的圓柱度。 外圓表面的形狀精度控制在外徑公差以內。,（3）相互位置精度,當內孔的最終加工是在裝配后進行時，套類零件本身的內外圓之間的同軸度要求較低；如最終加工是在裝配前完成則要求較高，一般為0.010.05mm。當套類零件的外圓表面不需加工時，內外圓之間的同軸度要求很低。 套孔軸線與端面的垂直度精度，當套件端面在工作中
4、承受載荷或不承受載荷但加工中是作為定位基準面時，其要求較高，一般為0.010.05mm。,（4）表面粗糙度,為保證套類零件的功用和提高其耐磨性，內孔表面粗糙度Ra值為2.50.16m，有的要求更高達Ra0.04m。外徑的表面粗糙度達Ra50.63m。,3套類零件的材料和毛坯,套類零件一般選用鋼、鑄鐵、青銅或者黃銅等材料。有些滑動軸承采用在鋼或鑄鐵套的內壁上澆鑄巴氏合金等軸承合金材料。 套類零件的毛坯選擇與其材料、結構和尺寸等因素有關。孔徑較?。ㄈ鏒20mm）的套類零件一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實心鑄鐵。孔徑較大時，常采用無縫鋼管或帶孔的空心鑄件和鍛件。大量生產時可采用冷擠壓和粉末冶金等先
5、進的毛坯制造工藝。,二、套類零件加工工藝及其分析 套類零件由于功用、結構形狀、材料、熱處理以及加工質量要求的不同，其工藝上差別很大。現(xiàn)以圖20-2所示的軸套件的加工工藝為例予以分析。,1軸套件的結構與技術要求 2軸套加工工藝過程 表20-1是成批生產條件下，加工該軸套的工 藝過程。 3軸套加工工藝分析,圖20-1是常見套類零件的示例,1軸套件的結構與技術要求,（1）軸套的內圓柱面A、B、及端面D和軸配合，表面C及其 端面和軸承配合，軸套內腔及端面D上的八個槽是冷卻 空氣的通道，八個10的孔用以通過螺釘和軸連接。 （2）軸套從構形來看是一個剛度很低的薄壁件,最小壁厚為 2mm。 （3）從精度方面
6、來看，主要工作表面的精度是IT5IT8，C 的圓柱度為0.005mm,工作表面的粗糙度為Ra0.63m,非 配合表面的粗糙度為Ra1.25m；位置精度,如平行度、 垂直度、圓跳動等，均在0.010.02mm范圍內。 該軸套的材料為高合金鋼40CrNiMoA，要求淬火后 回火，保持硬度為285321HBS，最后要進行表面氮化 處理。毛坯采用模鍛件。,3軸套加工工藝分析,（1）工序5、10、15 這三個工序組成粗加工階段。 工序采用大外圓及其端面作為粗基準，加工外圓，為下一工序準備好定位基準，同時切除內孔的大部分余量。 工序10是加工大外圓及其端面，并加工大端內腔。這一工序的目的是切除余量，同時也
7、為下一工序準備定位基準。 工序15是加工外圓表面，用工序10加工好的大外圓及其端面作定位基準，切除外圓表面的大部分余量。 粗加工采用三個工序，用互為基準的方法。,（2）工序20、25 工序20是中間檢驗。因下一工 序為熱處理工序，需要轉換車間，所以一般 應安排一個中間檢驗工序。工序25是熱處理。 （3）工序30、35、40 工序30的主要目的是修復 基準。在工序30中，還安排了內腔表面的加 工，這是因為工件的剛性較差，粗加工余量 留的較多，所以在這里再加工一次，為后續(xù) 精加工做好余量方面的準備。 工序35是用修復后的基準定位，進行外 圓表面的半精加工，并完成外錐面的最終加 工，其它表面留有余量
8、，為精加工做準備。 工序40是磨削工序，其主要任務是建立 輔助基準，提高112外圓的精度，為以后工 序作定位基準用 。,（4）工序45、50、55 這三個工序是繼續(xù)進行半 精加工，定位基準均采用112外圓及其端面 這是用統(tǒng)一基準的方法保證小孔和槽的相互 位置精度。為了避免在半精加工時產生過大 的夾緊變形，所以這三個工序均采用N面作軸 向壓緊。 這三個工序在順序安排上，鉆孔應在銑槽 以前進行，因為在保證孔和槽的角向位置時， 用孔作角向定位比較合適。半精鏜內腔也應在 銑槽以前進行。 在工序50和55中，由于工序要求的位置 精度不高，所以雖然有定位誤差存在，但只要 在工序40中規(guī)定一定的加工精度，就
9、可將定位 誤差控制在一定范圍內，這樣，位置精度保證 就不會產生很大的困難。,（5）工序60、65 這兩個工序是精加工工序。對于 外圓和內孔的精加工工序，一般常采用“先孔 后外圓”的加工順序，因為孔定位所用的夾具 比較簡單。 在工序60中，用112外圓及其端面定位 用112外圓夾緊。為了減小夾緊變形，故采 用均勻夾緊的方法，在工序中對A、B和D面采 用一次安裝加工，其目的是保證垂直度和同軸 度。 在工序65中加工外圓表面時，采用A、B和 D面定位，由于A、B和D面是在工序60中一次安 裝加工的，相互位置比較準確，所以為了保證 定位的穩(wěn)定可靠，采用這一組表面作為定位基 準。,三、盤套件加工工藝,圖
10、20-3是法蘭盤的零件圖。從其技術要求中可以看出，關鍵是要保證55外圓表面對35孔基準軸線的同軸度以及兩端面相對基準軸線的端面圓跳動要求。由于各表面粗糙度Ra值均在1.6以上,故可在車床上加工，然后再加工小孔與槽。其工藝過程見表20-2。此工藝過程既使粗、精加工分開,又較好地保證了加工精度。,圖20-3是法蘭盤的零件圖,其工藝過程見表20-2,四、無臺階套筒加工工藝特點,圖20-4是無臺階套筒的零件簡圖。其加工工藝過程（小批生產）為： 1三爪卡盤夾住工件中間部位，粗車端面、孔 和外圓的一部分，并倒角（倒角尺寸應比圖 樣尺寸稍大，以便精加工之后恰好符合要 求）。 2調頭，三爪卡盤夾住已加工過的外圓表面， 粗車另一端面和外圓的另一部分；精加工孔 和端面以及內、外圓倒角。 3以孔定位裝夾在心軸上，精車全部外圓及另 一端面，保證圖紙規(guī)定的總長尺寸。,圖20-4是無臺階套筒的零件簡圖。,五、套類零件加工中的關鍵工藝問題,1粗、精加工應分開進行。 2盡量采用軸向壓緊，如采用徑向夾緊應使徑向 夾緊力均勻。 3熱處理工序應放在粗、精加工之間。 4中小型套類零件的內外圓表面及端面，應盡量 在一次安裝中加工出來。 5在安排孔和外圓加工順序時，應盡量采用先加 工內孔，然后以內孔定位加工外圓的加工順序。,
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