套類(lèi)零件加工工藝制訂

1、1 套類(lèi)零件的加工工藝制訂與實(shí)施 任務(wù)1 內(nèi)圓表面加工方案的選擇2 任務(wù)1 內(nèi)圓表面加工方案的選擇知識(shí)目標(biāo)：1.了解套類(lèi)零件的功用、結(jié)構(gòu)、材料、類(lèi)型及主要技術(shù)要求； 2.掌握內(nèi)圓表面的加工方法、范圍及實(shí)現(xiàn)的精度等級(jí)及表面粗糙度； 3.掌握內(nèi)圓表面常用加工方案的選用。技能目標(biāo)：能夠選擇內(nèi)圓表面的加工方法，確定合理的加工方案。3 任務(wù)1 內(nèi)圓表面加工方案的選擇任務(wù)描述 如圖2-1所示為套類(lèi)零件的零件圖，試根據(jù)零件圖給出的相關(guān)信息，分析了解套類(lèi)零件的功用、結(jié)構(gòu)、材料、類(lèi)型及主要技術(shù)要求，確定套類(lèi)零件內(nèi)圓表面加工方案。4 任務(wù)1 內(nèi)圓表面加工方案的選擇任務(wù)描述 圖2-1 套5 套類(lèi)零件的主要加工表面為

2、內(nèi)、外圓表面。內(nèi)圓，常簡(jiǎn)稱孔，也是組成機(jī)械零件的基本表面。在加工內(nèi)圓表面時(shí)，首先應(yīng)了解內(nèi)圓表面的技術(shù)要求、掌握內(nèi)圓表面的各種加工方法所能達(dá)到的精度等級(jí)，才能在加工過(guò)程中，根據(jù)零件的技術(shù)要求，選擇相應(yīng)的加工方法，確定合理的加工方案。任務(wù)分析6 1 1、功用和種類(lèi)、功用和種類(lèi)支承和導(dǎo)向作用支承和導(dǎo)向作用主要有主要有軸承類(lèi)、導(dǎo)套類(lèi)、缸套類(lèi)軸承類(lèi)、導(dǎo)套類(lèi)、缸套類(lèi)相關(guān)資訊7 加工表面主要為回轉(zhuǎn)面：內(nèi)、外圓柱面；加工表面主要為回轉(zhuǎn)面：內(nèi)、外圓柱面； 長(zhǎng)度一般大于直徑；長(zhǎng)度一般大于直徑； 形狀精度和位置精度要求較高，表面粗糙度較形狀精度和位置精度要求較高，表面粗糙度較小；小； 孔壁較薄，加工中易變形。孔壁較

3、薄，加工中易變形。 2 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)8二、內(nèi)圓表面的主要技術(shù)要求二、內(nèi)圓表面的主要技術(shù)要求（1）內(nèi)圓表面 直徑的尺寸精度一般為IT7，精密的軸套達(dá)IT6。形狀精度主要是圓度，長(zhǎng)的套類(lèi)零件還需考慮圓柱度，形狀誤差一般應(yīng)控制在孔徑公差的范圍內(nèi)，精密套類(lèi)零件內(nèi)圓表面的圓度、圓柱度誤差則應(yīng)控制在孔徑公差的1/21/3，甚至更小。（2）外圓表面 直徑的尺寸精度一般為IT7IT6，形狀誤差應(yīng)控制在其直徑公差范圍內(nèi)。 & 尺寸與形狀精度尺寸與形狀精度 9 內(nèi)、外圓之間的同軸度是套類(lèi)零件最主要的相互位置精度要求。外圓軸線相對(duì)內(nèi)圓軸線的同軸度公差一般為0.050.01mm 當(dāng)套類(lèi)零件的端面、凸

4、緣端面在工作中需承受軸向載荷或在加工時(shí)用作定位基準(zhǔn)時(shí)，端面、凸緣端面對(duì)內(nèi)圓軸線應(yīng)有較高的垂直度要求，其垂直度公差一般為0.050.02mm& 位置精度位置精度 10 內(nèi)圓表面：表面粗糙度Ra值為1.60.1m，精密套類(lèi)零件為Ra0.025m 外圓表面：表面粗糙度Ra值為3.20.4m& 表面粗糙度表面粗糙度 11 圖2-1套中，15內(nèi)孔的尺寸公差為0.02mm，長(zhǎng)度尺寸公差為0.36mm，表面粗糙度Ra值為0.4m；內(nèi)孔20未標(biāo)注公差，表面粗糙度Ra值為3.6m。 分析說(shuō)明圖分析說(shuō)明圖2-12-1所示軸承套的主要技術(shù)要所示軸承套的主要技術(shù)要求有哪些？求有哪些？12 1 1、材、

5、材 料料 毛坯內(nèi)孔直徑小于毛坯內(nèi)孔直徑小于20mm者大多選擇者大多選擇型材棒料。型材棒料。 孔徑較大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)孔徑較大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的零件常用無(wú)縫鋼管的零件常用無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄鍛件。或帶孔的鑄鍛件。 2 2、毛、毛 坯坯 材料選擇主要取決材料選擇主要取決于工作條件。常用：于工作條件。常用： 鋼（低、中碳鋼、合鋼（低、中碳鋼、合金鋼）金鋼） 鑄鐵鑄鐵 青銅青銅 黃銅黃銅13 圖2-1套的材料為45鋼，該套形狀簡(jiǎn)單，精度要求中等，內(nèi)孔尺寸不大，故選用外徑為35mm的棒料。 分析說(shuō)明圖分析說(shuō)明圖2-12-1所示套類(lèi)零件材料和毛坯？所示套類(lèi)零件材料和毛坯？14四、內(nèi)圓表面的加工設(shè)備和加工方法四、內(nèi)圓表面

6、的加工設(shè)備和加工方法15臺(tái)式鉆床l 機(jī)頭升降手柄 l V帶輪l 頭架l 鎖緊螺母l 主軸l 進(jìn)給手柄l 鎖緊手柄l 底座l 立柱l 緊固螺釘l 電動(dòng)機(jī) 臺(tái)式鉆床臺(tái)式鉆床 16立式鉆床l 底座l 工作臺(tái)l 主軸l 進(jìn)給箱l 主軸箱l 電動(dòng)機(jī)l 立柱 立式鉆床立式鉆床 17搖臂鉆床l 立柱座l 立柱l 搖臂l 主軸l 工作臺(tái)l 底座 18鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 攻螺紋 锪孔 刮平面 锪孔锪孔 19錐柄麻花鉆 直柄麻花鉆 鉆頭的裝夾鉆頭的裝夾 20高速鋼擴(kuò)孔鉆 硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆 機(jī)用鉸刀 手用鉸刀 鉸刀鉸刀 21鉆夾頭 鉆套 22鉆孔鉆孔用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法。 加工精度低 是孔的粗加工，加工精度可

7、達(dá)IT8 IT6，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6 0.8m 。 刀具剛度差，易磨損。 生產(chǎn)效率低 由于排屑散熱困難，冷卻差，切削溫度高，限制了切削速度，故效率低 。鉆孔直徑一般不超過(guò)50mm。鉆孔鉆孔 23 2）鉆孔方式 車(chē)床上鉆孔 工件旋轉(zhuǎn)，刀具進(jìn)給。加工中若刀具引偏，會(huì)造成工件孔徑擴(kuò)大。 鉆床上鉆孔 刀具旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，刀具沿自身軸線移動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。若刀具引偏，會(huì)造成孔軸線彎曲。24 （2）擴(kuò)孔用擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆出、鑄出、鍛出或沖出的孔進(jìn)行加工的用擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆出、鑄出、鍛出或沖出的孔進(jìn)行加工的方法。方法。 擴(kuò)孔相當(dāng)于孔的半精加工，加工精度可達(dá)擴(kuò)孔相當(dāng)于孔的半精加工，加工精度可達(dá)IT10IT10，表，

8、表面粗糙度可達(dá)面粗糙度可達(dá)Ra6.3Ra6.3 3.2 3.2m m 。 擴(kuò)孔作為半精加工，可為后續(xù)精加工作準(zhǔn)備。擴(kuò)孔作為半精加工，可為后續(xù)精加工作準(zhǔn)備。 擴(kuò)孔可以修正孔軸線的歪斜擴(kuò)孔可以修正孔軸線的歪斜 。25 （3）鉸孔 鉸孔是在半精加工的基礎(chǔ)上，用鉸刀從工件孔壁上切鉸孔是在半精加工的基礎(chǔ)上，用鉸刀從工件孔壁上切除微量金屬層的加工方法。除微量金屬層的加工方法。 鉸孔一般作為未淬硬小孔的精加工，加工精度可達(dá)鉸孔一般作為未淬硬小孔的精加工，加工精度可達(dá)IT8IT8IT6IT6，表面粗糙度可達(dá)，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6Ra1.6 0.4 0.4m m 。鉸孔只能提高孔本身的尺寸精度和形狀精度，不

9、可以修鉸孔只能提高孔本身的尺寸精度和形狀精度，不可以修正孔的位置精度正孔的位置精度 。 2）擴(kuò)孔方式 與鉆孔方式相同鉸孔鉸孔 26 2）鉸孔方式手鉸：用鉸杠夾持鉸刀，在臺(tái)虎鉗上手工完成。機(jī)鉸：把鉸刀裝在鉆床、車(chē)床或鏜床上進(jìn)行鉸孔。鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，工件或鏜刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是對(duì)已有孔進(jìn)行擴(kuò)大孔徑的加工方法。27 1、鏜削加工設(shè)備1主軸箱2主立柱3主軸4平旋盤(pán)5工作臺(tái)6上滑座7下滑座8床身9鏜刀桿支承座10尾立柱 28立式鏜床 2930 2、鏜床的主要運(yùn)動(dòng) 3、鏜床的主要用途31用主軸安裝鏜刀桿鏜不大的孔 用平旋盤(pán)上鏜刀鏜大直徑孔 用平旋盤(pán)上徑向刀架鏜平面 32鉆孔 用工作臺(tái)進(jìn)給鏜螺紋 用主軸進(jìn)給鏜

10、螺紋 33 4、鏜削加工常用刀具l 單刃鏜刀l 雙刃鏜刀 圖2-12 單刃鏜刀的外形和結(jié)構(gòu)34尺寸固定雙刃鏜刀 35尺寸可調(diào)節(jié)浮動(dòng)雙刃鏜刀 1螺釘 2偏心銷(xiāo) 3鏜刀桿 4內(nèi)六角螺釘 5鏜刀片 6端蓋 36 5、加工方法 鏜削的適應(yīng)性廣，可加工各種尺寸類(lèi)型的孔。 能保證孔的孔距精度和位置精度，加工精度可達(dá)IT9 IT7，表面粗糙度可達(dá)Ra3.2 0.8m 。 適用于箱體、機(jī)架等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型零件上的孔加工。（1）鏜孔特點(diǎn)及應(yīng)用37（2）鏜孔方法 粗鏜 為半精加工和精加工作準(zhǔn)備。尺寸精度一般可達(dá)IT13IT11，表面粗糙度可達(dá)Ra5012.5m。 半精鏜 尺寸精度一般可達(dá)IT10IT9，表面粗糙度

11、可達(dá)Ra6.33.2m，用于磨削加工和精加工的預(yù)加工,或中等精度內(nèi)孔表面的終加工。38 精鏜 尺寸精度一般可達(dá)IT8IT6，表面粗糙度可達(dá)Ra1.60.8m，用于較高精度內(nèi)孔的終加工或作為珩磨孔的預(yù)加工。 分析說(shuō)明圖分析說(shuō)明圖2-12-1所示套類(lèi)零件孔的加工方法？所示套類(lèi)零件孔的加工方法？ 答： 15mm內(nèi)孔鉆-鉸； 20mm內(nèi)孔鉆-鏜39 在拉床上采用拉刀加工內(nèi)圓表面的方法。立式拉床 臥式拉床 401壓力表 2液壓傳動(dòng)部分 3活塞拉桿 4隨動(dòng)支架 5刀架 6床身 7拉刀 8支承 9工件 10隨動(dòng)刀架 臥式拉床示意圖4142l柄部l前導(dǎo)部l切削部l校準(zhǔn)部l后導(dǎo)部43 拉削各種型孔時(shí)，工件一般不

12、需要夾緊，只以工件的端面支撐。因此，預(yù)加工孔的軸線與端面之間應(yīng)滿足一定的垂直度要求。如果垂直度誤差較大，則可將工件端面貼緊在一個(gè)球面墊圈上，利用球面自動(dòng)定位 。1工件2球面墊圈3拉刀 圖2-16 圓孔的拉削 44 外表面的拉削，一般為非對(duì)稱拉削、拉削力偏離拉力和工件軸線，因此，除對(duì)拉力采用導(dǎo)向板等限位措施外，還須將工件夾緊，以免拉削時(shí)工件位置發(fā)生偏離。 1壓緊元件2工件3導(dǎo)向板4拉力 圖2-17 拉削V形槽 45 （2）拉削的特點(diǎn) 生產(chǎn)效率高，可在一次行程中切除全部余量。 拉削加工精度高，屬于孔的精加工方法之一，加工精度可達(dá)IT8 IT7，表面粗糙度可達(dá)Ra0.8 0.4m 。 拉刀適應(yīng)性差，

13、不能加工階臺(tái)孔、盲孔、特大孔，不能修正孔的軸線歪斜。 拉床采用液壓傳動(dòng)，故拉削過(guò)程平穩(wěn)。拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造費(fèi)用高，只適用于大批量生產(chǎn)。46 分析圖2-1所示，能夠使用拉削方法加工內(nèi)孔嗎？答：臺(tái)階孔不能拉削。答：臺(tái)階孔不能拉削。47 （四）磨 孔 用磨削加工工件內(nèi)圓表面的方法。 磨孔屬于孔的精加工方法之一，加工精度可達(dá)IT6，表面粗糙度可達(dá)Ra0.8 0.2m 。 可獲得較高的尺寸精度和表面質(zhì)量，還可提高孔的形狀和位置精度。砂輪直徑受到孔徑限制，磨削速度難以提高，磨具剛性差，易震動(dòng)。砂輪易堵塞、磨削時(shí)不易觀察，冷卻條件差。用于高硬度材料的磨削。48495051 珩磨珩磨利用珩磨工具對(duì)工件表面施加

14、一定壓力，珩磨工具同時(shí)作相對(duì)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切除工件上極小余量的光整加工方法。 52 研磨時(shí)加工精度可達(dá)IT5以上，表面粗糙度值可達(dá)Ra0.0120.015m。生產(chǎn)率低，不能糾正孔的位置誤差。研磨內(nèi)圓柱面 531、低精度的加工方案五、內(nèi)圓表面加工方案的選擇五、內(nèi)圓表面加工方案的選擇 對(duì)加工精度低、未淬硬鋼材、鑄鐵件及有色金屬件，經(jīng)一次鉆孔即可達(dá)到要求。加工精度可達(dá)IT10，表面粗糙度可達(dá)Ra50 12.5m。542、中等精度的加工方案 對(duì)于精度要求中等的未淬硬鋼件、鑄鐵件及有色金屬件，孔徑小于20時(shí)，采用鉆孔 擴(kuò)孔；孔徑大于20時(shí)，采用鉆孔 鏜孔。加工精度可達(dá)IT10 IT9，表面粗糙度可

15、達(dá)Ra6.3 3.2m。553、較高精度的加工方案 對(duì)于加工精度較高（除淬火鋼外）內(nèi)表面，孔徑小于20時(shí)，采用鉆孔 鉸孔；孔徑大于20時(shí)，采用鉆孔擴(kuò)孔鉸孔或鉆孔鏜孔磨孔。加工精度可達(dá)IT8 IT7，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6 0.4m。564、高精度的加工方案 對(duì)于精度要求很高的內(nèi)孔表面，孔徑小于12時(shí)，采用鉆孔 粗鉸 精鉸；孔徑大于12時(shí)，采用鉆孔 擴(kuò)孔 粗鉸孔 精鉸孔或鉆孔 擴(kuò)孔 粗磨孔 精磨孔 珩磨孔。加工精度可達(dá)IT7 IT6，表面粗糙度可達(dá)Ra0.8 0.4m。57v 小小 結(jié)結(jié)內(nèi)圓表面加工了解內(nèi)圓表面技術(shù)要求選擇加工設(shè)備鉆、鏜、拉、磨選擇加工方法鉆削、車(chē)削、鏜削、拉削、磨削加工；掌握

16、其能實(shí)現(xiàn)的精度等級(jí)和表面粗糙度確定合理的加工方案58訓(xùn)練環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)1 觀察套類(lèi)零件，分析零件圖觀察套類(lèi)零件，分析零件圖 如圖2-1所示零件圖，完成以下4個(gè)小任務(wù)。訓(xùn)練環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)2 掌握內(nèi)圓表面的加工設(shè)備和加工方法掌握內(nèi)圓表面的加工設(shè)備和加工方法 完成6個(gè)小任務(wù)。 訓(xùn)練環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)3 內(nèi)圓表面加工方案的選擇內(nèi)圓表面加工方案的選擇 如圖2-1所示零件圖，完成以下4個(gè)小任務(wù)。任務(wù)實(shí)施59 任務(wù)2 編制套類(lèi)零件的工藝規(guī)程知識(shí)目標(biāo)： 1.掌握制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則、主要依據(jù)和步驟； 2.套類(lèi)零件機(jī)械加工工藝分析； 3.了解工藝尺寸鏈的基本概念與內(nèi)容； 4.掌握工藝尺寸鏈的應(yīng)用計(jì)算。技能目標(biāo)： 能

17、夠制訂套類(lèi)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，編寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。 60 如圖2-22所示為軸承套的零件圖，試根據(jù)零件圖給出的相關(guān)信息，制訂該軸承套零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，編寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。圖圖2-22 2-22 軸承套軸承套任務(wù)描述61 圖2-22所示的軸承套是套類(lèi)零件中應(yīng)用 最多、結(jié)構(gòu)較為典型的套類(lèi)零件，該零件材料為HT200,批量生產(chǎn)。套類(lèi)零件的主要加工表面是內(nèi)、外回轉(zhuǎn)表面和端面，如何保證主要加工表面的相互位置精度要求及裝夾過(guò)程中的變形問(wèn)題是加工套類(lèi)零件的關(guān)鍵。任務(wù)分析62 ( (一）保證相互位置精度的工藝措施一）保證相互位置精度的工藝措施 在一次安裝中完成內(nèi)孔、外圓及端面的全部加工；在一

18、次安裝中完成內(nèi)孔、外圓及端面的全部加工； 當(dāng)不能在一次安裝中完成內(nèi)孔、外圓表面加工時(shí)，內(nèi)當(dāng)不能在一次安裝中完成內(nèi)孔、外圓表面加工時(shí)，內(nèi)孔、外圓的加工采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則；孔、外圓的加工采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則； 由于工藝需要必須先加工外圓，再以外圓為精基準(zhǔn)終由于工藝需要必須先加工外圓，再以外圓為精基準(zhǔn)終加工內(nèi)孔時(shí)，為了獲得較高的位置精度，必須采用定加工內(nèi)孔時(shí)，為了獲得較高的位置精度，必須采用定心精度高的夾具。心精度高的夾具。 （二）防止套類(lèi)零件變形的工藝措施（見(jiàn)下表）防止套類(lèi)零件變形的工藝措施（見(jiàn)下表）相關(guān)資訊一、套類(lèi)零件的加工工藝分析63 套類(lèi)零件加工引起變形的原因及工藝措施套類(lèi)

19、零件加工引起變形的原因及工藝措施64 （三）工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及公差的計(jì)算65 在零件加工或裝配過(guò)程中中，總有一些相互聯(lián)系的尺寸，這些相互聯(lián)系的尺寸按一定順序連接成一個(gè)封閉的尺寸組，稱為尺寸鏈。在零件加工過(guò)程中，由同一零件的有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。 （2）工藝尺寸鏈的特性l 封閉性 l相關(guān)性66封閉環(huán) A0組成環(huán) 增環(huán) A1 減環(huán) A267 （1）確定封閉環(huán) 在工藝尺寸鏈中 ，封閉環(huán)在加工中最后自然形成的環(huán) 。（2 2）查找組成環(huán)）查找組成環(huán) 組成環(huán)是對(duì)封閉環(huán)有直接影響的那些尺寸，與此無(wú)關(guān)的尺寸要排除在外。尺寸鏈的環(huán)數(shù)應(yīng)盡量少。（3 3）繪制尺寸鏈圖）繪制尺

20、寸鏈圖（4 4）判斷增、減環(huán)）判斷增、減環(huán)回路法 直觀法封閉環(huán)：A0增環(huán)：A1、A3、A4減環(huán)：A268極值法（完全互換法）極值法（完全互換法） 從尺寸鏈各環(huán)的最大與最小極限尺寸出發(fā)進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，不考慮各環(huán)實(shí)際尺寸的分布情況 。按此法計(jì)算出來(lái)的尺寸加工各組成環(huán) ，可實(shí)現(xiàn)完全互換。極值法（完全互換法）解尺寸鏈的基本公式如下。封閉環(huán)的基本尺寸A0 (2-1) 封閉環(huán)的極限尺寸A0max （2-2） A0min （2-3） mniiniiAA11mniiniiAA1min1maxmniiniiAA1max1min69封閉環(huán)的極限偏差： ES0= EI0= 封閉環(huán)的公差： T0= mniiniiEI

21、ES11mniiniiESEI11miiT1（2-4） （2-5） （2-6） 707172miiT173訓(xùn)練環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)1 零件的工藝分析及毛坯選擇零件的工藝分析及毛坯選擇（教材（教材87頁(yè)）頁(yè)） 如圖2-22所示軸套零件，分析說(shuō)明，完成以下4個(gè)小任務(wù)。訓(xùn)練環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)2 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇（教材（教材88頁(yè)）頁(yè)） 完成2個(gè)小任務(wù)。訓(xùn)練環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)3 加工工藝路線、工序尺寸及公差的確定加工工藝路線、工序尺寸及公差的確定 完成2個(gè)小任務(wù)。（教材89頁(yè)）訓(xùn)練環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)4 4 編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡（教材（教材8989頁(yè)）頁(yè)） 完成8個(gè)小任務(wù)。任務(wù)實(shí)施74 任務(wù)3 套類(lèi)零件的加工質(zhì)量分析知識(shí)目標(biāo)： 1.了解加工精度的基礎(chǔ)知識(shí)； 2.掌握工藝系統(tǒng)的幾何誤差對(duì)加工精度的影響。技能目標(biāo)： 能夠分析套類(lèi)零件內(nèi)圓表面產(chǎn)生誤差的原因，并提出解決措施。 75