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典型套筒類零件加工工藝分析
套筒類零件的加工工藝根據(jù)其功用、結(jié)構(gòu)形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結(jié)構(gòu)形狀來劃分,大體可以分為短套筒和長套筒兩大類。它們在加工中,其裝夾方法和加工方法都有很大的差別,以下分別予以介紹。
(一)軸承套加工工藝分析加工 如圖7-67所示的軸承套,材料為ZQSn6-6-3,每批數(shù)量為200件。 1.軸承套的技術(shù)條件和工藝分析 該軸承套屬于短套筒,材料為錫青圖7-67軸承套簡圖銅。其主要技術(shù)要求為:Φ34js7外圓對Φ22H7孔的徑向圓跳動公差為0.01mm;左端面對Φ22H7孔軸線的垂直度公差為0.01mm。軸承套外圓為IT7級精度,采用精車可以滿足要求;內(nèi)孔精度也為IT7級,采用鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序?yàn)椋恒@孔-車孔-鉸孔。 由于外圓對內(nèi)孔的徑向圓跳動要求在0.01mm內(nèi),用軟卡爪裝夾無法保證。因此精車外圓時(shí)應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn),使軸承套在小錐度心軸上定位,用兩*裝夾。這樣可使加工基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)一致,容易達(dá)到圖紙要求。 車鉸內(nèi)孔時(shí),應(yīng)與端面在一次裝夾中加工出,以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度在0.01mm以內(nèi)。 | ![]() |
2.軸承套的加工工藝
表7-2為軸承套的加工工藝過程。粗車外圓時(shí),可采取同時(shí)加工五件的方法來提高生產(chǎn)率。
表7-2軸承套加工工藝過程
序號 | 工序名稱 | 工序內(nèi)容 | 定位與夾緊 |
1 | 備料 | 棒料,按5件合一加工下料 | |
2 | 鉆中心孔 |
| 三爪夾外圓 |
3 | 粗車 | 車外圓Ф42長度為6.5mm,車外圓Ф34Js7為Ф35mm,車空刀槽2×0.5mm,取總長40.5mm,車分割槽Ф20×3mm,兩端倒角1.5×45°,5件同加工,尺寸均相同 | 中心孔 |
4 | 鉆 | 鉆孔Ф22H7至Ф22mm成單件 | 軟爪夾Ф42mm外圓 |
5 | 車、鉸 |
| 軟爪夾Ф42mm外圓 |
6 | 精車 | 車Ф34Js7(±0.012)mm至尺寸 | Ф22H7孔心軸 |
7 | 鉆 | 鉆徑向油孔Ф4mm | Ф34mm外圓及端面 |
8 | 檢查 |
(二)液壓缸加工工藝分析
液壓缸為典型的長套筒零件,與短套筒零件的加工方法和工件安裝方式都有較大的差別。
1.液壓缸的技術(shù)條件和工藝分析
液壓缸的材料一般有鑄鐵和無縫鋼管兩種。圖7-68所示為用無縫鋼管材料的液壓缸。為保證活塞在液壓缸內(nèi)移動順利,對該液壓缸內(nèi)孔有圓柱度要求,對內(nèi)孔軸線有直線度要求,內(nèi)孔軸線與兩端面間有垂直度要求,內(nèi)孔軸線對兩端支承外圓(Φ82h6)的軸線有同軸度要求。除此之外還特別要求:內(nèi)孔必須光潔無縱向刻痕;若為鑄鐵材料時(shí),則要求其組織緊密,不得有砂眼、針孔及疏松。
2.液壓缸的加工工藝
表7-3為液壓缸的加工工藝過程
表7-3液壓缸加工工藝過程
序號 | 工序名稱 | 工序內(nèi)容 | 定位與夾緊 |
1 | 配料 | 無縫鋼管切斷 | |
2 | 車 | 1.車Ф82mm外圓到Ф88mm及M88×1.5mm螺紋(工藝用) | 三爪卡盤夾一端,大頭*頂另一端 |
2.車端面及倒角 | 三爪卡盤夾一端,搭中心架托Ф88mm處 | ||
3.調(diào)頭車Ф82mm外圓到Ф84mm | 三爪卡盤夾一端,大頭*頂另一端 | ||
4.車端面及倒角取總長1686mm(留加工余量1mm) | 三爪卡盤夾一端,搭中心架托Ф88mm處 | ||
3 | 深孔推鏜 | 1.半精推鏜孔到Ф68mm | 一端用M88×1.5mm螺紋固定在夾具中,另一端搭中心架 |
2.精推鏜孔到Ф69.85mm | |||
3.精鉸(浮動鏜刀鏜孔)到Ф70±0.02mm,表面粗糙度值Ra為2.5μm | |||
4 | 滾壓孔 | 用滾壓頭滾壓孔至Ф70 | 一端用螺紋固定在夾具中, 另一端搭中心架 |
5 | 車 | 1.車去工藝螺紋,車Ф82h6到尺寸,割R7槽 | 軟爪夾一端,以孔定位頂另一端 |
2.鏜內(nèi)錐孔1°30′及車端面 | 軟爪夾一端,中心架托另一端(百分表找正孔) | ||
3.調(diào)頭,車Ф82h6到尺寸,割R7槽 | 軟爪夾一端,頂另一端 | ||
4.鏜內(nèi)錐孔1°30′及車端面 | 軟爪夾一端,頂另一端 |
二、套筒類零件加工中的主要工藝問題
一般套筒類零件在機(jī)械加工中的主要工藝問題是保證內(nèi)外圓的相互位置精度(即保證內(nèi)、外圓表面的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求)和防止變形。
1.保證相互位置精度
要保證內(nèi)外圓表面間的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求,通??刹捎孟铝腥N工藝方案:
(1)在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對加工精度的影響,因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下,影響零件內(nèi)外圓表面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機(jī)床精度。該工藝方案一般用于零件結(jié)構(gòu)允許在一次安裝中,加工出全部有位置精度要求的表面的場合。為了便于裝夾工件,其毛坯往往采用多件組合的棒料,一般安排在自動車床或轉(zhuǎn)塔車床等工序較集中的機(jī)床上加工。圖7-69所示的襯套零件就是采用這一方案的典型零件。其加工工藝過程參見表7-4和圖7-70。
表7-4棒料毛坯的機(jī)械加工工藝過程
序號 | 工序內(nèi)容 | 定位基準(zhǔn) |
1 | 加工端面、粗加工外圓表面,粗加工孔,半精加工或精加工外圓、精加工孔、倒角、切斷(見圖7-70) | 外圓表面、端面(定料用) |
2 | 加工另一端面、倒角 | 外圓表面 |
3 | 鉆潤滑油孔 | 外圓表面 |
4 | 加工油槽 精加工外圓表面(如要求不高的襯套,該工序可由工序1中的精車代替) | 外圓表面 |
(2)全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行,先加工孔,然后以孔為定位基準(zhǔn)加工外圓表面。用這種方法加工套筒,由于孔精加工常采用拉孔、滾壓孔等工藝方案,生產(chǎn)效率較高,同時(shí)可以解決鏜孔和磨孔時(shí)因鏜桿、砂輪桿剛性差而引起的加工誤差。當(dāng)以孔為基準(zhǔn)加工套筒的外圓時(shí),常用剛度較好的小錐度心軸安裝工件。小錐度心軸結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,心軸用兩*安裝,其安裝誤差很小,因此可獲得較高的位置精度。圖7-71所示的軸套即可采用這一方案加工,其加工工藝過程見表7-5。
表7-5單件毛坯軸套的機(jī)械加工工藝過程
序號 | 工序內(nèi)容 | 定位基準(zhǔn) |
1 | 粗加工端面、鉆孔、倒角 | 外圓 |
2 | 粗加工外圓及另一端、倒角 | 孔(用梅花*和活絡(luò)*) |
3 | 半精加工孔(擴(kuò)孔或鏜孔)、精加工端面 | 外圓 |
4 | 精加工孔(拉孔或壓孔) | 孔及端面 |
5 | 精加工外圓及端面 | 內(nèi)孔 |
?。?)全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行,先加工外圓,然后以外圓表面為定位基準(zhǔn)加工內(nèi)孔。這種工藝方案,如用一般三爪自定心卡盤夾緊工件,則因卡盤的偏心誤差較大會降低工件的同軸度。故需采用定心精度較高的夾具,以保證工件獲得較高的同軸度。較長的套筒一般多采用這種加工方案。
2.防止變形的方法
薄壁套筒在加工過程中,往往由于夾緊力、切削力和切削熱的影響而引起變形,致使加工精度降低。需要熱處理的薄壁套筒,如果熱處理工序安排不當(dāng),也會造成不可校正的變形。防止薄壁套筒的變形,可以采取以下措施:
?。?)減小夾緊力對變形的影響
?、賷A緊力不宜集中于工件的某一部分,應(yīng)使其分布在較大的面積上,以使工件單位面積上所受的壓力較小,從而減少其變形。例如工件外圓用卡盤夾緊時(shí),可以采用軟卡爪,用來增加卡爪的寬度和長度,如圖7-72所示。同時(shí)軟卡爪應(yīng)采取自鏜的工藝措施,以減少安裝誤差,提高加工精度。圖7-73是用開縫套筒裝夾薄壁工件,由于開縫套筒與工件接觸面大,夾緊力均勻分布在工件外圓上,不易產(chǎn)生變形。當(dāng)薄壁套筒以孔為定位基準(zhǔn)時(shí),宜采用漲開式心軸。
②采用軸向夾緊工件的夾具。如圖7-74所示,由于工件靠螺母端面沿軸向夾緊,故其夾緊力產(chǎn)生的徑向變形極小。
?、墼诠ぜ献龀黾訌?qiáng)剛性的輔助凸邊,加工時(shí)采用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊,如圖7-75所示。當(dāng)加工結(jié)束時(shí),將凸邊切去。
?。?)減少切削力對變形的影響
常用的方法有下列幾種:
?、贉p小徑向力,通??山柚龃蟮毒叩闹髌莵磉_(dá)到。
?、趦?nèi)外表面同時(shí)加工,使徑向切削力相互抵消,見圖7-75所示。
?、鄞?、精加工分開進(jìn)行,使粗加工時(shí)產(chǎn)生的變形能在精加工中能得到糾正。
?。?)減少熱變形引起的誤差
工件在加工過程中受切削熱后要膨脹變形,從而影響工件的加工精度。為了減少熱變形對加工精度的影響,應(yīng)在粗、精加工之間留有充分冷卻的時(shí)間,并在加工時(shí)注入足夠的切削液。
熱處理對套筒變形的影響也很大,除了改進(jìn)熱處理方法外,在安排熱處理工序時(shí),應(yīng)安排在精加工之前進(jìn)行,以使熱處理產(chǎn)生的變形在以后的工序中得到糾正。- 凡本網(wǎng)注明"來源:機(jī)床商務(wù)網(wǎng)"的所有作品,版權(quán)均屬于機(jī)床商務(wù)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明機(jī)床商務(wù)網(wǎng),//www.naturalfeedadditive.com/。違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
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