典型套筒类零件加工工艺分析

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　　一、套筒类零件的结构特点及工艺分析
6 g' q0 \) n  @" d　　套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差别，以下分别予以介绍。
　　(一)轴承套加工工艺分析加工
　　如图7-67所示的轴承套，材料为ZQSn6-6-3，每批数量为200件。
　　1.轴承套的技术条件和工艺分析
　　该轴承套属于短套筒，材料为锡青图7-67轴承套简图铜。其主要技术要求为：Φ34js7外圆对Φ22H7孔的径向圆跳动公差为0.01mm；左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm。轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为：钻孔-车孔-铰孔。
　　由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。
. Z7 H0 F% \9 c1 z, f% k' P, k( u% ^　　车铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01mm以内。
  q& c( p! Q+ n6 @
- ^6 \7 a* e$ r7 h5 V$ q/ L# E& _　　2.轴承套的加工工艺
　　表7-2为轴承套的加工工艺过程。粗车外圆时，可采取同时加工五件的方法来提高生产率。
. `$ f. o% O! j3 h3 |( r表7-2轴承套加工工艺过程
2 h9 y+ U/ o$ |7 [+ t+ H序号
工序名称
7 ?6 c) ]2 c6 a: a$ Z工序内容
: X3 z' Q' i" n* u定位与夹紧
7 t) r! R8 O) H, l0 m) z, L1
  n/ v8 T& }/ i3 H8 {: y8 X2 l备料
+ s- w) b8 K) z棒料，按5件合一加工下料
' C5 C( j% d1 Y2 I5 V) f: r2
钻中心孔车端面，钻中心孔 调头车另一端面，钻中心孔
& g7 `# ]" @  E4 E! Z# W三爪夹外圆
3
* k5 y+ Z6 J/ s粗车
车外圆Ф42长度为6.5mm，车外圆Ф34Js7为Ф35mm，车空刀槽2×0.5mm，取总长40.5mm，车分割槽Ф20×3mm，两端倒角1.5×45°，5件同加工，尺寸均相同
1 {0 ^) p$ y* i* }/ r中心孔
4
钻
! `) @5 J! d; V钻孔Ф22H7至Ф22mm成单件
1 |( l" z% z9 O% e0 l. a1 j软爪夹Ф42mm外圆
5
车、铰车端面，取总长40mm至尺寸 车内孔Ф22H7为Ф22 mm 车内槽Ф24×16mm至尺寸 铰孔Ф22H7至尺寸 孔两端倒角
软爪夹Ф42mm外圆
6
精车
车Ф34Js7(±0.012)mm至尺寸
. e8 J8 n2 a3 G+ D- M0 J- cФ22H7孔心轴
# F; k: E+ Q+ y! Z- s3 E6 A7
钻
9 ^3 B' f/ p# T* `" R; d钻径向油孔Ф4mm
Ф34mm外圆及端面
1 ]0 Z2 G6 Z" q+ `7 u8
( }, x4 E; c  i8 C检查
　　(二)液压缸加工工艺分析
　　液压缸为典型的长套筒零件，与短套筒零件的加工方法和工件安装方式都有较大的差别。
: d" p1 ]7 t: p( d. Y( G! B" p　　1.液压缸的技术条件和工艺分析
3 K/ G5 I: O6 V. K- Z! G, h; N　　液压缸的材料一般有铸铁和无缝钢管两种。图7-68所示为用无缝钢管材料的液压缸。为保证活塞在液压缸内移动顺利，对该液压缸内孔有圆柱度要求，对内孔轴线有直线度要求，内孔轴线与两端面间有垂直度要求，内孔轴线对两端支承外圆(Φ82h6)的轴线有同轴度要求。除此之外还特别要求：内孔必须光洁无纵向刻痕；若为铸铁材料时，则要求其组织紧密，不得有砂眼、针孔及疏松。

, P9 \( f: ~: K' L$ E　　2.液压缸的加工工艺
8 u0 l( Y& v& M7 C: C　　表7-3为液压缸的加工工艺过程
表7-3液压缸加工工艺过程
& h2 K$ Z" P3 D7 ]/ L序号
6 K3 C( @* Y8 t1 l# U工序名称
3 i2 A. [6 O; m/ ?/ q工序内容
1 T1 ~6 N5 J7 D2 @( X6 ?定位与夹紧
" Z5 Y% A- n, F& J2 [. E; }8 C1
配料
6 ?: k  z6 W  Z- L! G8 {1 O无缝钢管切断
2
9 k3 T3 C6 U$ v9 _2 x车
; B' ?. Z, a9 q$ N+ r  W1．车Ф82mm外圆到Ф88mm及M88×1.5mm螺纹（工艺用）
三爪卡盘夹一端，大头顶尖顶另一端
2．车端面及倒角
三爪卡盘夹一端，搭中心架托Ф88mm处
% [- N- W+ a+ T7 ^/ ~: b3．调头车Ф82mm外圆到Ф84mm
三爪卡盘夹一端，大头顶尖顶另一端
4．车端面及倒角取总长1686mm（留加工余量1mm）
三爪卡盘夹一端，搭中心架托Ф88mm处
! [  z: N. V# f3
深孔推镗
' w; L: T  p: X3 C' V) D; ^1．半精推镗孔到Ф68mm
一端用M88×1.5mm螺纹固定在夹具中，另一端搭中心架
: G/ y( i  ?9 @! l/ }( V2．精推镗孔到Ф69.85mm
9 B/ x# P2 [$ q" i# E7 [/ O3．精铰（浮动镗刀镗孔）到Ф70±0.02mm，表面粗糙度值Ra为2.5μm
4
0 w% _) Q  k$ Z滚压孔
1 A# U) Z! S$ d; ~, ?用滚压头滚压孔至Ф70 mm,表面粗糙度值Ra为0.32μm
一端用螺纹固定在夹具中, 另一端搭中心架
" w& M. M! g* b9 c, K5
( V9 R2 C! ~7 Q& n9 H1 x车
' ]4 j" S& q0 h1．车去工艺螺纹，车Ф82h6到尺寸，割R7槽
软爪夹一端，以孔定位顶另一端
; C# ]4 Q" n1 Z/ u7 ?2．镗内锥孔1°30′及车端面
软爪夹一端，中心架托另一端(百分表找正孔)
3．调头，车Ф82h6到尺寸，割R7槽
2 u) D& J- `4 D* ~6 D# B- E8 o软爪夹一端，顶另一端
4．镗内锥孔1°30′及车端面
6 ]" t7 x, n: a: F* K* m* Y8 u软爪夹一端，顶另一端
- t! @0 e0 ~& x: X7 i　　二、套筒类零件加工中的主要工艺问题
" @. F; @+ c6 i4 P1 g) {3 M　　一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度(即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求)和防止变形。
　　1.保证相互位置精度
, J) o1 [& }. j　　要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常可采用下列三种工艺方案：
　　(1)在一次安装中加工内外圆表面与端面。这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下，影响零件内外圆表面间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。该工艺方案一般用于零件结构允许在一次安装中，加工出全部有位置精度要求的表面的场合。为了便于装夹工件，其毛坯往往采用多件组合的棒料，一般安排在自动车床或转塔车床等工序较集中的机床上加工。图7-69所示的衬套零件就是采用这一方案的典型零件。其加工工艺过程参见表7-4和图7-70。
表7-4棒料毛坯的机械加工工艺过程
序号
工序内容
定位基准
0 }* [, m( E& \7 b% T8 W( U$ a$ h+ @1
, v( I' l9 r7 w加工端面、粗加工外圆表面，粗加工孔，半精加工或精加工外圆、精加工孔、倒角、切断(见图7-70)
外圆表面、端面(定料用)
2
加工另一端面、倒角
! |% U3 K: x% w; r+ C9 `外圆表面
/ y" b$ V; J4 e  k& ]3 J3
钻润滑油孔
' T+ }# v/ e( H3 C9 q4 }外圆表面
4 i& g$ h. p" u3 O8 y3 ]. V" w7 W4
加工油槽
$ @8 N% j5 k/ X" z3 R7 g% C精加工外圆表面(如要求不高的衬套，该工序可由工序1中的精车代替)
外圆表面
! c9 o( l, M3 }; T
3 O0 o7 s. X8 P) y5 a. |2 V文章关键词： 套筒类零件   工艺分析