1、作業二： 套筒類零件加工學院：電氣與控制工程學院班級： 自動化 08-7 班學號： XXXXXXXX姓名 : X X X套筒類零件加工工作任務 按工藝完成圖2-1所示套筒類零件加工。二、任務分析套筒類零件是指在回轉體零件中的空心薄壁件， 是機械加工 中常見的一種零件，在各類機器中應用很廣，主要起支承或導 向作用。套筒類零件的結構與尺寸隨其用途不同而異，但其結 構一般都具有以下特點： 外圓直徑d 一般小于其長度L,通常 L/d<5;內孔與外圓直徑之差較小，故壁薄易變形較小；內 外圓回轉面的同軸度要求較高。任務一：孔加工刀具與機床1、鉆床(1)應用：鉆床是用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常用于

2、加工 尺寸較小，精度要求不太高的孔。可完成鉆孔，擴孔，較孔及攻螺紋 等工作。（ 2）運動分析：工件固定，刀具作旋轉主運動，同時沿軸向作進給運動。（ 3）鉆床的主參數：最大鉆孔直徑（ 4）分類：a. 立式鉆床：適用于中小工件的單件，小批量生產b. 搖臂鉆床： 適用于加工一些大而重的工件上的孔 （工件不動， 移動主軸）c. 臺式鉆床： 小型鉆床， 常安裝在臺桌上， 用來加工直徑<12mm的孔。d. 深孔鉆床及其他鉆床（ 5） . 鉆削特點：刀具剛性差，排屑困難，切削熱不易排出。2、鏜床（ 1）應用：鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機床。通常用于加工尺寸較大，精度要求較高的孔，特別是分布在

3、不同表面上，孔距和位置精度要求較高的孔。如箱體上的孔，還可以進行銑削，鉆孔，擴孔，鉸孔等工作。（ 2） 鏜削特點 : 刀具結構簡單, 通用性達 , 可粗加工也可半精加工和精加工 , 適用批量較小的加工，鏜孔質量取決于機床精度.（ 3）運動分析：主運動為鏜刀的旋轉運動，進給運動為鏜刀或工件的移動。（ 4）分類：a. 臥式鏜床b. 坐標鏜床：是一種高精度的機床。主要特點：具有坐標位 置的精密測量裝置。c. 金剛鏜床：一種高速精密鏜床。主要特點： vc 很高， ap 和f很小，加工精度可達IT5-IT6.Ra 達0.63- 0.08 ”3、孔加工刀具一類是從實體材料種加工出孔的刀具，如：麻花鉆，扁鉆

4、，中心鉆和深孔鉆等。 另一類是對工件上已有孔進行再加工的刀具， 常用 的有擴孔鉆，鉸刀及鏜刀。麻花鉆： 是常見的孔加工刀具。 一般用于實體材料上的粗加工。鉆孔的尺寸精度為IT11-IT12 , Ra為50-12.5mi加工范圍為0.1-80mm,以© 30mmz下時最常用。中心鉆：用來加工各種軸類工件的中心孔深孔鉆：用于加工孔深L與孔徑D之比L/D A20-100的特殊深孔 . 在加工過程中 , 必須解決斷屑 , 排屑 , 冷卻潤滑和導向等問題 .擴孔鉆 : 常用作鉸孔或磨床前的預加工擴孔以及毛坯孔的擴大 , 作半精加工. 在成批或大量生產時應用較廣 . 擴孔的加工精度可達IT10-

5、IT11,Ra 可達 6.3-3.2 5.鉸刀 : 用于對孔進行半精加工和徑加工，加工精度可達IT6-IT8.Ra 可達 1.6-0.4 m.a. 機用鉸刀 : 用于在機床上鉸孔 , 常用高速鋼制造, 有錐柄和直柄兩種型式.b. 手用鉸刀 : 常為整體式結構 . 直柄方頭 , 結構簡單 . 手工操作 , 使用方便 .鏜刀 : 多用于箱體孔的粗 , 精加工 .a. 單刃鏜刀b. 多刃鏜刀 : 兩端都有切削刃 , 工作時可消除徑向力對鏜桿的影響 , 工件的孔徑尺寸與精度由鏜刀徑向尺寸保證 . 多采用浮動連接結構 , 可減少鏜刀塊安裝誤差及鏜桿徑向跳動所引起的加工誤差 .孔的加工精度可達IT6-IT

6、7,Ra達0.8區m.拉刀 : 一種加工精度和切削效率都比較高的多齒刀具, 廣泛應用于大批兩量生產中 , 可加工各種內，外表面. 可分為內拉刀和外拉刀 .4、加工特點鉆削特點 : 刀具剛性差, 排屑困難 , 切削熱不易排出擴孔特點 :切削刃不必自外圓延續到中心，避免了橫刃及其硬氣的不量影響；由于ap 小 , 切削窄 , 易排除 ; 同時排屑槽可作得較小較淺, 增加刀具剛度；生產率高 , 導向性較好, 切削較平穩；擴孔的加工質量比鉆孔高。鉸孔特點 : 刀具剛性好, 導向性好 , 鉸削余量少, 切削力小 ,Vc 低 , 切削熱少 , 即減少了工件的發熱和變形, 可用于精加工.另外 , 鉆 , 擴

7、, 鉸只能保證孔本身的精度, 而不能保證孔間距離的尺寸精度 . 此時可利用夾具或用鏜孔夾來保證任務二：擬定加工工藝 1、軸承套加工工藝分析圖21所示為1軸承套，材料為ZQSn6-6-3，每批數量為400 只。加工時，應根據工件的毛坯材料、結構形狀、加工余量、尺寸精 度、形狀精度和生產綱領，正確選擇定位基準、裝夾方法和加工工藝 過程，以保證達到圖樣要求。其主要技術要求為： 34mmjs7外圓對 22mmH7fL的徑向圓跳動公差為0.01mm ;左端面對22mmH7fL的 軸線垂直度公差為0.01mm。由此可見，該零件的內孔和外圓的尺寸 精度和位置精度要求均較高，其機械加工工藝過程如下表2-1所示

8、。口燈圖21軸承套該軸承套屬于短套，其直徑尺寸和軸向尺寸均不大，粗加工可以 單件加工，也可以多件加工。由于單件加工時，每件都要留出工件 備 裝夾的長度，因此原材料浪費較多，所以這里采用多件加工的方法。表21軸承套機械加工工藝過程工序 號工序名 稱工序內容定位基準1備料棒料，按6件合一下料2鉆中心 孔1、車端面，鉆中心孔2、掉頭，車另一端面，鉆中心孔外圓3粗車車外圓?42,長度6.5，車外圓?34js7 至?35,車退刀梢2 X 0.5 ,總長40.5 , 車分割梢?20X 3,兩端倒角C1.5;6件同時加工，尺寸均相同。中心孔4鉆鉆？22H7孔至?20成單件?42外圓車、較1、車端面，總長40

9、至尺寸；2、車內孔?22H7留0.040.06較削余量；3、車內梢？24X 16至尺寸；4、較孔？22H7至尺寸?42外圓精車精車？34js7至尺寸?22H7孔心軸鉆鉆徑向？4油孔?34js7外圓及端面檢驗檢驗入庫該軸承套的材料為ZQSn6-6-3 。其外圓為IT7級精度，采用精 車可以滿足要求；內孔的精度也是IT7級，較孔可以滿足要求。內 孔的加工順序為鉆一車孔一錢孔。任務三：套筒類零件加工實踐1、套筒類零件的功用及結構特點套筒類零件是指在回轉體零件中的空心薄壁件， 是機械加工中常 見的一種零件，在各類機器中應用很廣，主要起支承或導向作用。由 于功用不同，其形狀結構和尺寸有很大的差異， 常見

10、的有支承回轉軸 的各種形式的軸承圈、軸套；夾具上的鉆套和導向套；內燃機上的氣 缸套和液壓系統中的液壓缸、電液伺服閥的閥套等都屬于套類零件。 其大致的結構形式如圖2 2所示。圖22套筒類件的結構形式a ）、b ）滑動軸承c ）鉆套d ）軸承襯套e ）氣缸套f ）液 壓缸套筒類零件的結構與尺寸隨其用途不同而異，但其結構一般都具 有以下特點：外圓直徑d 一般小于其長度L,通常L/d<5;內孔與外圓直徑之差較小，故壁薄易變形較小；內外圓回轉面的同軸度要求較高；結構比較簡單。2、套筒類零件技術要求套筒類零件的外圓表面多以過盈或過渡配合與機架或箱體孔相 配合起支承作用。內孔主要起導向作用或支承作用，

11、常與運動軸、主 軸、活塞、滑閥相配合。有些套筒的端面或凸緣端面有定位或承受載 荷的作用。套筒類零件雖然形狀結構不一，但仍有共同特點和技術要 求，根據使用情況可對套筒類零件的外圓與內孔提出如下要求：1）內孔與外圓的精度要求外圓直徑精度通常為IT5IT7,表面粗糙度 Ra為5 0.63 , 要求較高的可達0.04；內孔作為套類零件 支承或導向的主要表面，要求 內孔尺寸精度一般為IT6IT7 ,為保 證其耐磨性要求，對表面粗糙度要求較高（Ra=2.50.16厘）。有的精密套筒及閥套的內孔尺寸精度要求為IT4IT5 ，也有的套筒（如油缸、氣缸缸筒）由于與其相配的活塞上有密封圈，故對尺寸精度要 求較低，

12、一般為IT8IT9 ，但對表面粗糙度要求較高，Ra 一般為2.51.62）幾何形狀精度要求 通常將外圓與內孔的幾何形狀精 度控制在直徑公差以內即可；對精密軸套有時控制在孔徑公差的1/21/3 ,甚至更嚴。對較長套筒除圓度有要求以外，還應有孔的 圓柱度要求。為提高耐磨性，有的內孔表面粗糙度要求為 Ra1.60.1有的高達 Ra0.025套筒類零件外圓形狀精度一般應在外徑公差內，表面粗糙度Ra為3.2i0.4產。3）位置精度要求 位 置精度要求 主要應根據套類零件在機器中功用和要求而定。如果內 孔的最終加工是在套筒裝配（如機座或箱體等）之后進行時，可降低 對套筒內、外圓表面的同軸度要求；如果內孔的

13、最終加工是在裝配之 前進行時，則同軸度要求較高，通常同軸度為0.010.06mm。套筒端面（或凸緣端面）常用來定位或承受載荷，對端面與外圓和內孔軸 心線的垂直度要求較高，一般為 0.050.02mm.。3、套筒類零件的材料、毛坯及熱處理套筒類零件毛坯材料的選擇主要取決于零件的功能要求、結構特點及使用時的工作條件。套筒類零件一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅和 粉末冶金等材料制成。有些特殊要求的套類零件可采用雙層金屬結構 或選用優質合金鋼，雙層金屬結構是應用離心鑄造法在鋼或鑄鐵軸套 的內壁上澆注一層巴氏合金等軸承合金材料， 采用這種制造方法雖增 加了一些工時，但能節省有色金屬，而且又提高了軸承的使用壽命

14、。套類零件的毛坯制造方式的選擇與毛坯結構尺寸、材料、和生產 批量的大小等因素有關。孔徑較大（一般直徑大于 20mm）時，常采 用型材（如無縫鋼管）、帶孔的鍛件或鑄件；孔徑較小（一般小于 20mm）時，一般多選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實心鑄件；大批 大量生產時，可采用冷擠壓、粉末冶金等先進工藝，不僅節約原材料， 而且生產率及毛坯質量精度均可提高。套筒類零件的功能要求和結構特點決定了套筒類零件的熱處理 方法有滲碳淬火、表面淬火、調質、高溫時效及滲氮。任務四：深孔的加工1深孔加工的工藝特點通常把孔的深度與直徑之比（L/D>5）的孔稱為深孔。深徑比不 大的孔，可用麻花鉆在普通鉆床，車床上加工；

15、深徑比大的孔，必須 采用特殊的刀具，設備及加工方法。深孔加工比一般的孔加工要復雜 和困難得多。深孔加工的工藝主要有以下特點：（1）深孔加工的刀桿細長，強度和剛性比較差，在加工時容易引偏 和振動，因此，在刀頭上設置支承導向極為重要。（2）切屑排除困難。如果切屑堵塞，則會引起刀具崩刃，甚至折斷， 因此需采用強制排屑措施。（3）刀具冷卻散熱條件差。切屑液不易注入切屑區，使刀具溫度升高，刀具壽命降低，因此，必須采用有效的降溫方法。2 深孔的鉆削方式在單件小批生產中，深孔鉆削常在臥式車床或轉塔車床上用接長的麻花鉆加工。有時工件作兩次安裝 , 從兩端鉆成。鉆削時鉆頭須多次退出，以排屑和冷卻刀具。采用這用切

16、屑方式，勞動強度大且生產率低。在大批量生產中，普遍用深孔鉆床和使用深孔鉆頭進行加工。深孔加工一般采用工件旋轉，鉆頭軸向進送，或鉆頭與工件同時反向旋轉， 鉆頭軸向進送方式進行， 這兩種方式都不易使深孔的軸線偏斜，尤其后者更為有利，但設備比較復雜。若工件很大，旋轉有困難，則可將工件固定，使鉆頭旋轉并軸向進送。當旋轉軸線與工件軸線有偏斜，則加工后的軸線也將有偏斜。3 冷卻和排屑方式（ 1）內排屑方式 高壓切削油由鉆桿與工件孔壁間的空隙處壓入切削區， 然后帶著切屑從鉆桿中的內孔排出。 這樣不會劃傷已加工的孔壁， 而且鉆桿直徑可增大， 也同時增強了鉆桿的扭轉剛性和彎曲剛性。因此可提高進給量，且孔軸線偏移

17、量也小，一般為 0.1-0.3mm/m。采用深孔鉆頭需配備油壓頭，深孔鉆頭裝在油壓頭機構內。油壓頭的前端與工件貼合， 工件由主軸帶動旋轉。 足夠流量的高壓油從油壓頭中的油管注入， 通過鉆桿和工件壁間的空隙處壓入切削區， 起冷卻作用，再從鉆桿內孔中帶著大量切屑排出。壓力和流量過小時，不易使切屑排出，使溫度升高，刀具容易磨損。（ 2）外排屑方式切削液的流向正好與內排屑方式相反。4 刀具結構特點（ 1） 刀 具的導向性能好，防止加工中引偏。（ 2） 為 了有利于排屑，必須能使切屑成碎裂狀或粉狀屑，而不是呈帶狀。（ 3） 刀 具上必須有進出油孔或通道，供流通切削液并排除切屑。（ 4） 刀 具必須有良好的切屑性能，并且在連續切削的條件下，具有較高的耐磨性和紅硬性。加工薄壁套筒類零件應注意些什么？在加工薄壁套筒類零件時，由于裝夾易于變形，影響加工精度，因此在加工中必須注意以下幾點。 刀具的選擇，加工孔的刀具（車孔）刀桿懸伸距比較大，剛性差，容易產生振動，并在徑向分力的作用下，容易發生讓刀現象，影響加工孔的精度。因此加工薄壁零件孔時應盡可能增加 刀桿的剛