机械加工工艺过程课件.ppt

一、轴类零件加工,二、套筒类零件的加工,三、箱体零件的加工,机械加工工艺：典型零件加工,第二章 典型零件的加工,第节 圆柱齿轮加工,二、套筒类零件的加工,典型零件加工：套筒件加工,主要表面为同轴度要求较高的内、外旋转表面。壁较薄，易变形；长度一般大于直径。,二、套筒类零件的加工,（一）工艺分析,套类零件在各类机器中应用很广，如滑动轴承、钻套、导向套、汽缸、油缸等。,1功用及结构特点,功用,支撑(如滑动轴承)，导向作用(如钻套、油缸),结构特点,因其功用不同,在结构上有很大差异。但其共同特点是：,典型零件加工：套筒件加工,2材料与毛坯,材料,取决于零件的工作条件，常用钢、铸铁、青铜或黄铜；,毛坯,（与材料、结构、尺寸有关，）常用棒料、锻件、铸件。,当孔径d20mm，一般用棒料、无缝管；,较长较大的套，常用无缝管、带孔的铸锻件；,某些油缸常用35焊接缸头、耳轴、法兰盘等；不需焊时用45钢。,典型零件加工：套筒件加工,二、套筒类零件的加工,（一）工艺分析,1功用及结构特点,精度与表面粗糙度要求均较高。一般为IT7；精密的IT6；表面粗糙度一般为1.60.1m，油缸0.40.2m。,一般尺寸精度为IT6IT7；表面粗糙度Ra为6.30.8m。,一般要求较高，常为0.010.05mm。,（主要表面是内孔和外圆）,3主要技术要求：,4）端面与轴线的垂直度,1）内孔,2）外圆,3）内外圆的同轴度,典型零件加工：套筒件加工,2材料与毛坯,二、套筒类零件的加工,（一）工艺分析,1功用及结构特点,套筒件表面相互位置精度要求较高，应尽可能在一次装夹中完成各表面加工；或内孔、外圆互为基准，反复加工。具体有如下办法。,（二）工艺要点,1表面加工方案选择,主要表面为内孔和外圆。,外圆：,可根据精度要求选择车削和磨削。,内孔：,2定位与装夹方法,典型零件加工：套筒件加工,保证相互位置精度（内外圆的同轴度、端面对轴线的垂直度）和防止变形要求，是套筒件加工的主要工艺问题。,二、套筒类零件的加工,（一）工艺分析,典型零件加工：套筒件加工,（1）(卡盘)一次装夹完成各主要表面(内外圆及端面)全部加工,1）三爪自定心卡盘安装工件,它对中性好，自动定心精度可达到0.050.15。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一般只适宜于重量较轻的工件。,三爪自定心卡盘的结构如图a所示，当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向心移动或退出，以夹紧或松开工件。,2定位与装夹方法,典型零件加工：套筒件加工,（1）(卡盘)一次装夹完成各主要表面(内外圆及端面)全部加工,1）三爪自定心卡盘安装工件,三爪自定心卡盘可装成正爪或反爪两种形式。反爪用来装夹直径较大的工件。用三爪自定心卡盘装夹精加工过的表面时，被夹住的工件表面应包一层铜皮，以免夹伤工件表面。,2定位与装夹方法,典型零件加工：套筒件加工,当重量较重的工件进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其它专用夹具。,2）用四爪卡盘安装工件,由于其装夹后不能自动定心，所以装夹效率较低，装夹时必须用划线盘或百分表找正，使工件回转中心与车床主轴中心对齐，如图b为用百分表找正外圆的示意图。,四爪卡盘的外形如图a所示。它的四个爪通过4个螺杆独立移动。它的特点是能装夹形状比较复杂的非回转体如方形、长方形等,而且夹紧力大。,2定位与装夹方法,（1）一次装夹完成各主要表面全部加工,1）三爪自定心卡盘安装工件,典型零件加工：套筒件加工,初找正时，卡爪不宜夹得太紧，一般需用顶尖或辅助工具顶牢工件，并在床面上放上木板，谨防工件掉下来,找正方法,找正时，应先找正间隙最小处（工件的最高点），松对面卡爪，紧间隙最小处卡爪。找正这两点后，再找正另两点。,有非加工表面的，要按最大的非加工表面找正；,所有表面都需加工的，要根据加工余量最小的表面找正。,毛坯找正时用划线盘；,2）用四爪卡盘安装工件,典型零件加工：套筒件加工,找正方法,找正时，应先找正工件的最高点，松对面卡爪，紧高点卡爪。找正这两点后，再找正另两点。,找正已加工表面时用百分表，一般用百分表根据已加工过的基准表面找正。,2）用四爪卡盘安装工件,典型零件加工：套筒件加工,套筒类零件的找正方法,找套筒类时，除找正靠近卡爪处的外圆外（移动卡爪校正），还要在离卡爪最远点的另一端找正，若有跳动，可用铜棒敲正，这叫做“内校外敲”。内、外反复几次，就可找得很正。,四爪卡盘装夹已加工过的工件时，卡爪和工件间应加铜垫片，以免损坏工件表面。,找正方法,2）用四爪卡盘安装工件,3）用花盘、弯板及压板、螺栓安装工件,形状不规则的工件，无法使用三爪或四爪卡盘装夹的工件，可用花盘装夹。花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘，盘面上的许多长槽用以穿放螺栓，工件可用螺栓直接安装在花盘上。也可以把辅助支承角铁（弯板）用螺钉牢固夹持在花盘上，工件则安装在弯板上。工件在花盘上的位置需经仔细找正。,在花盘上安装零件,在花盘上用弯板安装零件,典型零件加工：套筒件加工,2）用四爪卡盘安装工件,（1）一次装夹完成各主要表面全部加工,1）三爪自定心卡盘安装工件,典型零件加工：套筒件加工,此办法应用较广。,以孔定位的夹具（心轴）结构简单、易于制造,刚性好；,这是因为,加工内孔较困难,纠正（孔轴线的）偏差也难，而以内孔定位加工外圆时,加工孔产生的同轴度误差容易得到纠正；,心轴是以外圆柱面定心、端面压紧来装夹工件，如图所示。,心轴与工件孔一般用H7/h6、H7/g6的间隙配合，所以工件能很方便地套在心轴上。但由于配合间隙较大，一般只能保证同轴度0.02左右。,2定位与装夹方法,（1）一次装夹完成各主要表面全部加工,典型零件加工：套筒件加工,（2）以内孔定位、心轴装夹,为了消除间隙，提高心轴定位精度，心轴可以做成锥体，但锥体的锥度很小,否则工件在心轴上会产生歪斜(见图a)。常用的锥度为C=1/10001/5000。定位时，工件楔紧在心轴上，楔紧后孔会产生弹性变形（图b），从而使工件不致倾斜。,2定位与装夹方法,（1）一次装夹完成各主要表面全部加工,典型零件加工：套筒件加工,（4）以内孔和外圆互为基准，反复加工。,（3）（主要表面在几次安装中进行，最后）以外圆定位（用专用夹具装夹）加工内孔,故此办法应用较少。只有在内孔直径或长度太小，不宜用孔定位时采用。但须采用定心精度较高的弹性膜片卡盘、液体塑料夹头或经修磨后的三爪卡盘或“软爪”卡盘等专用夹具；,（2）以内孔定位、心轴装夹,2定位与装夹方法,（1）一次装夹完成各主要表面全部加工,典型零件加工：套筒件加工,应使夹紧力分布均匀 如用开口过渡环或专用（宽）卡爪。(结构允许时)用轴向夹紧，避开薄壁件径向刚性差的弱点;使用胀力心轴;,3防止套筒件变形的工艺措施,减少夹紧力对变形的影响,（二）工艺要点,典型零件加工：套筒件加工,利用数控系统的循环功能，减小每次进刀的切削深度或切削速度减小切削力;增大刀具主偏角，减少径向切削力;采用内外圆同时加工，使径向切削分力抵消。,减少切削力的对变形的影响,3防止套筒件变形的工艺措施,减少夹紧力对变形的影响,（二）工艺要点,2定位与装夹方法,1表面加工方案选择,典型零件加工：套筒件加工,减少切削热对变形的影响,减少切削热的产生 合理选择刀具几何角度(,)和切削用量.加快切削热的传散 使用切削液;采用弹性顶尖,使工件因受热后在轴向有自由延伸的可能.,粗精加工分开,减少切削力的对变形的影响,减少夹紧力对变形的影响,3防止套筒件变形的工艺措施,（二）工艺要点,2定位与装夹方法,1表面加工方案选择,典型零件加工：套筒件加工,备料热处理（锻件正火、调质，铸件退火）粗车端面、外圆调头车另一端面、外圆钻孔或粗车孔精车划（键槽、孔）线插（钻）热处理（C、G）磨内孔磨外圆。,4套筒类零件基本工艺过程,随用途、结构及精度要求不同，各套筒件的工艺有所不同，但其基本工艺过程如下：,3防止套筒件变形的工艺措施,（二）工艺要点,2定位与装夹方法,1表面加工方案选择,套类零件加工,（三|）套筒类零件的加工工艺,课堂练习：,编制右图示一般套类零件的加工工艺,二、套筒类零件的加工,（一）工艺分析,（二）工艺要点,典型零件加工：套筒件加工,1主要技术要求,材料为HT300。,A、B端面对 孔的轴线H的垂直度公差为0.015mm,表面粗糙度Ra为1.6m。,外圆柱面对 内孔的同轴度允差为0.02 mm，表面粗糙度Ra为1.6m。,典型零件加工：套筒件加工,2定位基准的选择,以54为粗基准，在一次装夹中车出A面、外圆及B面、内孔；,加工54外圆及端面C时，可用 为精基准；,加工3-5.5孔时，用 外圆和A端面为精基准；,加工D面时，用 内孔、端面C和任一5.5的孔为精基准；,1主要技术要求,典型零件加工：套筒件加工,3加工路线的拟定,车C面及54外圆，钻、扩、铰内孔，刨D面；,2定位基准的选择,1主要技术要求,为保证套筒内外圆的同轴度要求和A、B端面对轴心线的垂直度，采用在一次装夹中先粗、精车端面A，外圆和B端面，再钻、扩、铰 的孔。,典型零件加工：套筒件加工,4机械加工工艺过程,机械加工工艺过程（单件小批生产）,典型零件加工：套筒件加工,1加工套筒件的主要工艺问题是什么？2三爪自定心卡盘有何特点？一般用在什么场合?4 防止套筒件变形的工艺措施？,复习思考题：,（三）C620尾座套筒的加工工艺,典型零件加工：套筒件加工,（三）C620尾座套筒的加工工艺,典型零件加工：套筒件加工,1工艺分析,莫氏4装顶尖或刀具；外圆在壳体内移动频繁，需淬火；后部孔装传动螺母，也有配合精度要求；内外圆要求同轴，保证精度。,2 机械加工工艺过程（单件小批生产）,典型零件加工：套筒件加工,典型零件加工：套筒件加工,编制图示小套（材料：45钢）小批生产的机械加工工艺。,（四）课堂练习,典型零件加工：套筒件加工,小套单件小批生产的机械加工工艺卡,