機械制造基礎 課件 第4章 套類零件的加工_第1頁
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文檔簡介

4.1套類零件的工藝特點

01套類零件的技術要求02套類零件的材料、毛坯與熱處理03套類零件的加工工藝路線04提高套類零件加工生產效率的措施

套類零件是一種常用而且應用廣泛的機械零件,如夾具上引導孔加工刀具的導向套、支承旋轉軸的各種形式的滾動軸承、內燃機氣缸套、液壓系統中的液壓缸以及一些用途的套筒等,如圖4-1所示。雖然各套類零件功用不同,結構和尺寸有著很大的差別,但在結構上仍有如下共同點:1)零件的主要表面為同軸度要求較高的內、外圓表面。2)零件壁厚較薄,且易變形。3)零件長度一般大于其直徑。圖4-1套類零件a、b)滑動軸承c)鉆套d)軸承襯套e)氣缸套f)液壓缸4.1.1套類零件的技術要求1.孔的技術要求

孔是套類零件起支承或導向作用的最主要表面,通常與運動軸、刀具、活塞等相配合,孔的尺寸公差等級一般為IT7級,精密軸套取IT6級;

氣缸和液壓缸由于與其相配的活塞上有密封圈,精度要求較低,通常取IT9級。

孔的形狀公差應控制在孔徑公差以內,一些精密套筒控制在孔徑公差的1/2~1/3,甚至更嚴。

對于長的套筒,除了圓度要求以外,還應注意孔的圓柱度。為了保證零件的功用和提高其耐磨性,孔的表面粗糙度值為Ra

(0.16

~1.6)

μm,甚至更高,有的表面粗糙度值可達Ra0.04μm。2.外圓表面的技術要求

外圓是套類零件的支承面,常以過盈或過渡配合類型與箱體或機架上的孔相連接。

外徑尺寸公差等級通常取

IT6

~IT7,形狀公差控制在外徑公差以內,表面粗糙度值為Ra(0.63-3.2)

μm。3.孔與外圓的同軸度要求

若孔的最終加工是與套筒裝配后進行,則套筒內外圓間的同軸度要求較低;若最終加工是在裝配前完成,則同軸度要求較高,一般為

?

(0.01

~0.05)

mm。

4.孔軸線與端面的垂直度要求

套筒的端面若在工作中承受軸向載荷,或雖不承受載荷,但在裝配或加工中作為定位基準時,端面與孔軸線垂直度要求較高,一般為0.01

~0.

05mm。4.1.2套類零件的材料與毛坯

套類零件一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅制成。有些滑動軸承采用雙金屬結構,像以離心鑄造法在鋼或鑄鐵套內壁上澆注巴氏合金等這樣的軸承合金材料,既可節省貴重的非鐵金屬,又能提高軸承的壽命。

套類的毛坯選擇與其材料、結構、尺寸及生產批量有關。孔徑較大的套筒,常選擇無縫鋼管或帶孔的鑄件,而孔徑小的套筒,一般選擇熱軋或冷拉棒料,也可采用實心鑄件。大量生產時,采用冷擠壓和粉末冶金等先進毛坯制造工藝,既節約用材,又提高生產率。4.1.3套類零件的加工工藝過程

套類零件由于結構、形狀、尺寸及技術要求不同,工藝過程有較大的差別。圖4-2所示為短套類零件圖,材料為45鋼。圖4-3所示為液壓缸(屬長套類零件)簡圖,材料為45鋼。表4-1和表4-2分別為二者小批生產的加工工藝過程。圖4-2套筒

圖4-3液壓缸

短套筒加工工藝過程工序號工序名稱工序內容定位基面1備料棒料?50mmx130mm(五件合一)外圓2車削1)車端面,鉆、鏜孔?30mm,留余量0.3mm;車外圓?45mm。留余量0.3mm,倒角,切斷外圓及端面2)調頭,車端面,保證尺寸20mm,表面粗糙度值為Ral2.5μm,倒角3熱處理淬火(硬度45~50HRC)

4磨削磨孔?30至圖樣要求外圓5磨削磨外圓至圖樣要求孔6檢驗按圖樣要求檢驗入庫

液壓缸加工工藝過程工序號工序名稱工序內容定位與夾緊1備料無縫鋼管切斷長度1690mm

2車削1)車φ82mm外圓至φ88mm,并車M88x1.5螺紋(工藝用)三瓜自定心卡盤夾一端,頂尖頂另一端車端面,倒角三爪自定心卡盤夾一端,搭中心架托φ88mm處3)調頭車外圓至φ84mm三瓜自定心卡盤夾一端,頂尖頂另一端4)車端面及倒角,取總長1686mm(留加工余量1mm)三瓜自定心卡盤夾一端,搭中心架托φ88mm處3深孔鏜半精鏜孔至φ68mm一端用M88x1.5螺紋固定在夾具中,另一端搭中心架精鏜孔至φ69.85mm4磨削磨孔至φ82mm,表面粗糙度值為Ra0.32μm一端用M88x1.5螺紋固定在夾具中,另一端搭中心架5車削1)車去工藝螺紋,精車φ82mm外圓至尺寸,切R7mm槽軟爪夾一端,以孔定位頂另-端2)車內錐孔1°30',車端面軟爪夾一端,中心架托另一端(百分表找正)3)調頭精車φ82mm外圓至尺寸軟爪夾一端,以孔定位頂另-端4)車內錐孔1°30',車端面取總長1685mm軟爪夾一端,中心架托另一端(百分表找正)4.1.4保證套筒類零件加工質量的措施

1.保證相互位置精度1)減少安裝誤差。在一次安裝中加工套簡的內、外表面和端面,以消除安裝誤差對精度的影響,保證相對高的位置精度。由于一次安裝加工的工序比較集中,對于尺寸較大的套筒零件不便于安裝,因此,多用于用棒料作毛坯,尺寸較小軸套的車削加工。2)采用高精度夾具或卡盤。以外圓為定位基準時,工件加工分幾次安裝進行,先加工外圓表面,然后以外圓表面為定位基準加工孔。由于采用一般三爪自定心卡盤夾緊工件時,因卡盤的偏心誤差較大,而使工件的同軸度誤差增加,所以,若要保證高的同軸度,則必須采用定心精度較高的卡盤或夾具。3)以孔為定位基準。工件加工分幾次安裝進行,先加工孔,然后以孔為定位基準加工外圓表面。這樣,加工孔時所產生的同軸度誤差容易得到糾正,因此特別適于加工具有小直徑深孔的套筒。

2.防止變形1)減少夾緊力對變形的影響。夾緊力應分布在較大的面積上,而不宜集中于工件的某一徑向截面,以使工件單位面積上所受的壓力較小,從而減小其變形。當工件外圓表面以卡盤夾緊時,可將卡爪的寬度和長度增大;工件以孔定位時,宜采用脹開式心軸夾緊。采用軸向夾緊的夾具,以防止工件的徑向變形。在工件上制出加強剛性的輔助凸邊,加工時用特殊結構的卡爪夾緊,加工結束再將凸邊去掉。2)減少切削力對變形的影響。為減小徑向切削力,通常靠增大刀具主偏角的方法來實現。也可通過同時加工內外圓表面等方式來使切削力抵消。

2.防止變形3)減少熱變形引起的誤差。為避免工件在加工的過程中受切削熱膨脹而造成誤差,應盡量保證工件在精加工時,有沿軸向或徑向延伸的可能。同時,在粗、精加工之間保證有充分的時間冷卻,加工時使用切削液,也達到很好的效果。4)考慮熱處理變形。除了改進熱處理工藝外,在安排工序時,應將熱處理工序安排在粗加工之后進行,并留有足夠的余量,使熱處理造成的變形在以后的工序中得到糾正。5)粗、精加工分開進行。使粗加工的變形能在精加工得以糾正。課后練習

1.套類零件有哪些工藝特點?2.常見套類零件加工的技術要求是什么?3.套類零件常采用的材料是什么?4.保證套類零件加工質量的措施有哪些?4.2套類零件的加工方法

01孔的一般加工02孔的精密加工03深孔的加工4.2.1孔的一般加工

機械零件中,除外圓表面外,較多的則是內孔表面,它是盤套、支架、箱體類零件的主要組成表面之一。一般地,常見的內孔表面主要有以下幾種:(1)配合用孔

配合用孔是指裝配中有配合要求的孔。如車床尾座體孔、齒輪或帶輪上的孔、與軸有配合要求的套筒孔、主軸箱體上的主軸和傳動軸的軸承孔等都是配合用孔,其中箱體上的孔往往構成孔系,且加工精度要求較高。(2)非配合用孔

非配合用孔是指裝配中無配合要求的孔。如油孔、內螺紋底孔、齒輪或帶輪輪輻孔等都是非配合用孔,其加工精度要求不高。(3)深孔

深度與直徑之比大于5(L/D>5)的孔稱為深孔。如車床主軸上的軸向通孔。由于深孔加工難度大,對刀具和機床均有特殊要求。(4)圓錐孔

如車床主軸前端的錐孔、鉆床刀桿的錐孔等。通常圓錐孔有較高的加工精度和表面質量要求。

套類零件的主要加工表面是內孔。

與外圓表面相比,孔的加工難度較大,所使用刀具的安裝以及其直徑、長度等都受到被加工孔尺寸的限制,因此,加工同樣等級的內孔和外圓時,一般孔加工往往需要較多的工序,同時加工過程產生廢品的可能性也較大。1.鉆孔

鉆孔是用鉆頭在實體材料上加工孔的方法。通常采用麻花鉆(圖4-4)鉆孔,但由于鉆頭的強度和剛性較差,排屑較困難,切削液不易注入,因此,孔的精度較低,表面質量比較差,一般公差等級為IT13~IT12,表面粗糙度值為Ra(12.5~6.3)μm。圖4-4麻花鉆的組成a)鉆頭整體結構

b)鉆頭切削部分1—前刀面2、8—副切削刃(棱邊)3、7—主切削刃4、6—后刀面5—橫刃9—副后刀刃1.鉆孔

在鉆孔加工時,為了防止和減少鉆孔時鉆頭產生偏移,常采用下列工藝措施:

1)鉆孔前先加工端面,保證端面與鉆頭中心線垂直。2)先用鉆頭或中心鉆在端面上預鉆一個凹坑,以引導鉆頭鉆削。3)刃磨鉆頭時,使兩個主切削刃對稱。4)鉆小孔或深孔時,應選用較小的進給量,以減小鉆削的軸向力,使鉆頭不易產生彎曲變形而引起偏移。5)采用工件旋轉的鉆削方式。

6)采用鉆套引導鉆頭。

鉆孔時,鉆頭直徑一般不超過80mm。鉆直徑大于30mm的孔時,常采用兩次鉆削,即先鉆較小(被加工孔徑的0.5~0.7倍)的孔,再用大直徑鉆頭進行擴鉆。2.擴孔

擴孔是用擴孔工具擴大工件孔徑的加工方法。通常采用擴孔鉆(圖4-5)

擴孔,擴孔鉆與麻花鉆相比,由于沒有橫刃,工作平穩,容屑槽小,刀體剛性好,工作中導向性好,故對孔的誤差有一定的校正能力。擴孔通常作為鉸孔前的預加工,也可作為孔的最終加工,一般能達到的公差等級為IT12~

TT10,表面粗糙度值為Ra(6.3~3.2)μm。圖4-5擴孔鉆1—前刀面2—主切削刃3—鉆心4—后刀面5—刃帶2.擴孔

擴孔余量一般為孔徑的1/8(1/8D)左右。使用高速鋼擴孔鉆加工鋼料時,切削速度可選為15~40m/min,進給量可選為0.4~2mm/r,故擴孔生產率比較高。當孔徑大于10mm時,切削力矩很大,故很少應用擴孔,而采用鏜孔。

鉸孔主要用于加工中小尺寸的孔,孔徑般在3~150mm范圍內。鉸孔時以本身孔作導向,故不能糾正位置誤差,因此,孔的有關位置精度應由鉸孔前的預加工工序保證。3.鉸孔

鉸孔是對未淬火孔進行精加工的種方法。鉸孔時,因切削速度低,加工余量小,使用的鉸刀(圖4-6)刀齒多、結構特殊(有切削和校正部分)、剛性好、精度高等因素,故鉸孔后的質量比較高。

鉸孔能達到孔徑尺寸公差等級般為IT11~IT17。手鉸可達IT6,表面租糙度值為Ra(0.1~6.3)μm。3.鉸孔為了保證鉸孔時的加工質量,應注意以下幾點:

1)合理選擇鉸孔余量和切削規范。鉸孔的加工余量視孔徑、材料及公差等級要求等而異。對孔徑為5~

80mm,公差等級為IT10~IT7的孔,一般分粗鉸和精鉸。加工余量太小時,往往不能全部切除上道工序的加工痕跡,同時由于刀齒不能連續切削而以很大的壓力沿孔壁打滑,使孔壁的質量下降。加工余量太大時,則會因切削力大,發熱多引起鉸刀直徑增大及顫動,致使孔徑擴大。加工余量的選擇可參見表4-3。加工余量孔徑12~188~3030~5050~80粗餃0.100.140.180.20精餃0.050.060.070.10總余量0.150.200.250.303.鉸孔為了保證鉸孔時的加工質量,應注意以下幾點:2)合理選用切削速度。合理選用切削速度可以減少積屑瘤的產生,防止表面質量下降。鉸削鑄鐵時可選為8~10m/

min,鉸削鋼時的切削速度要比鑄鐵時低,粗鉸為4~10m/min,精鉸為1.5~5m/min。

鉸孔的進給量也不能太小,因進給量過小會使切屑太薄,致使切削刃不易切入金屬層而打滑,甚至產生啃刮現象,破壞了表面質量,還會引起鉸刀振動,使孔徑增大。3.鉸孔為了保證鉸孔時的加工質量,應注意以下幾點:3)合理使用鉸刀。鉸削時,切削刃應保持鋒利和光潔,切削刃上應沒有缺口、裂紋或殘留切屑及毛刺等。鉸刀的中心線與被加工孔的中心線要一致,以防止孔徑擴大或“喇叭口”現象。一般采用浮動夾頭來裝夾刀具。圖4-6鉸刀a)手用鉸刀b)機用鉸刀3.鉸孔為了保證鉸孔時的加工質量,應注意以下幾點:4)合理選擇底孔。底孔(即前道工序加工的孔)的精度高低,對鉸孔質量影響很大,底孔精度低就不容易得到高的鉸孔精度。例如,上一道工序造成軸線重斜,由于鉸削量小,且鉸刀與機床主軸常采用浮動連接,故鉸孔時就難以糾正。對于精度要求高的孔,在精鉸前應先經過擴孔、鏜孔等工序,使底孔誤差減小,才能保證精鉸質量。

5)正確選擇切削液。鉸削時,切削液對表面質量有很大影響,鉸削鋼材時必須使用切削液,一般常選用乳化液。對鑄鐵零件一般不加切削液,如要進一步提高表面質量,也可選用煤油作切削液。

手鉸往往比機鉸質量高,其主要原因是:切削速度低,切削溫度不高,不易產生積屑瘤,切削時無振動,刀具中心位置完全由孔自身來引導等。因此,孔加工質量要求很高時多在機鉸后再進行手鉸。

4.鏜孔

鏜孔是最常用的孔加工方法之一,所用的刀具為鏜刀(圖4-7)。鏜孔可以作為鉸孔、磨孔前的粗加工,也可以作為精加工,并且加工范圍很廣,可以加工各種不同類型零件上的孔。鏜孔一般在鏜床上進行,也可以在車床、銑床和數控機床、加工中心上進行。一般鏜孔能達到的公差等級為IT8

~

IT7,表面粗糙度值為Ra(0.8~1.6)μm。

圖4-7鏜刀a)通孔鏜刀b)盲孔鏜

4.鏜孔

由于鏜孔時刀具(鏜桿和鏜刀)尺寸受到被加工孔徑的限制,因此,一般剛性較差,容易引起彎曲和扭轉振動,特別是鏜直徑小,離支承位置較遠的孔,振動情況更為嚴重,會影響孔徑的精度。與擴孔和鉸孔相比,鏜孔的生產率比較低,但在單件小批生產中是較經濟的,主要由于刀具成本低,而且鏜孔能保證孔中心線的準確位置,并能修正毛坯或上道工序加工后所造成的孔的軸線歪曲和偏斜。對于直徑很大(

>

100mm)的孔和大型零件的孔,鏜孔是唯一的加工方法。

5.拉孔

拉孔是指在拉床上用拉刀對工件進行拉削加工的方法。拉削加工的形狀如下圖所示。

5.拉孔

1)拉刀。拉刀可分為花鍵拉刀和圓孔拉刀等,花鍵拉刀的結構與圓孔拉刀基本相同,其區別在齒形部分。上圖所示為圓孔拉刀的組成,其各部分作用如下:

①頭部供拉床夾持,傳遞動力。②頸部連接頭部與其他部分,亦在此處打標記(刀具材料、尺寸規格等)。③過渡錐使拉刀易于切入待加工表面并起定心作用。④前導部起導向和定心作用,防止拉刀切入工件后發生歪斜,并可檢查拉孔前的孔徑是否過小,以免拉刀第一個刀齒負荷太大而損壞。⑤切削部擔負著全部切削工作。由粗切齒、過渡齒和精切齒三個部分組成。這些刀齒的直徑由前導部向后逐漸增大,最后一個精切齒的直徑應保證被拉削孔獲得所要求的尺寸。⑥校準部有幾個校準齒,其直徑與拉削后的孔徑相同,只起校準和修光作用,以提高加工精度,減小表面粗糙度值。⑦后導部保持刀具最后的正確位置,防止拉刀離開工件時損壞已加工表面或刀齒。⑧尾部用于支承較長的拉刀。

5.拉孔

2)拉削過程

拉削加工只有一個主運動,即拉刀在拉床液壓力作用下以一定的切削速度作直線運動。進給運動由拉刀本身的結構實現,即拉刀后一刀齒比前一刀齒高出一個齒升量,每一刀齒依次切去一層厚度為齒升量的金屬層,總的背吃刀量在一次行程中被全部切除。

5.拉孔

3)拉削有以下一些特點:①生產率高。拉削屬多刃切削,一次行程能完成租、精加工。②加工質量好。拉削切削速度低(<0.3m/s),(<1.0mm),每齒切削厚度,即齒升量更小(拉削鋼時=0.02

~0.04mm),且拉床一般采用液壓傳動,加工過程平穩。加工質量較好,精度可達IT8~

IT7,表面粗糙度值為Ra(0.4~0.8)μm。③刀具使用壽命高。由于切削速度低,切削力小,切削熱少,故刀具磨損慢。④機床結構簡單。只有一個主運動,結構簡單,操作方便。⑤刀具成本高。由于制造復雜,故成本高。適用于大批生產。

5.拉孔

拉削孔徑的范圍一般為10~

100mm,拉孔深度一般不宜超過孔徑的了3~4倍。由于拉削速度低(一般為2~8m/

min),因此,不易產生積屑瘤,拉削過程平穩,切削層厚度很薄,故一般能達到的公差等級為IT8~IT7,表面粗糙度值為Ra(0.4~1.6)μm。拉削過程與鉸孔相似,都是以預加工孔本身定位,它不能糾正孔的位置偏差。拉孔時,由于切削力的作用,工件端面被緊壓在機床端面的支承盤上,因此,要求預加工孔的軸心線必須與其端面垂直,否則會引起拉刀彎曲和振動。若不能保證工件端面與預加工孔的垂直度,則可采用球面支承來補償。正確選用切削液對降低拉削力,提高工件表面質量和拉刀壽命有一定作用。在加工鋼件時,一般選用乳化液或硫化油,前者有利于細化工件表面粗糙度,后者有利于提高拉刀壽命。

6.磨孔

內圓磨削原理與外圓磨削原理一樣,但內圓磨削的工作條件比外圓磨削差。內圓磨削有如下特點:1)磨孔用的砂輪直徑受到工件孔徑的限制,約為孔徑的0.5~0.9倍,砂輪直徑小則磨耗快,因此需要及時修正和更換,增加了輔助時間。2)由于砂輪直徑小,磨削時砂輪圓周速度要達到25~30m/s是很困難的。因此,磨削速座比外圓磨削低很多,孔的表面質量較低,生產效率也不高。近年來已制成有100000r/min的風動磨頭,以便磨削1~2mm的孔。3)砂輪軸的直徑受到孔徑的限制,又是懸臂安裝,如圖4-10所示,容易彎曲和變形,從而影響加工精度和表面質量。圖4-10內圓磨削砂輪軸的偏移

4-11磨孔時的“喇叭口”

6.磨孔

內圓磨削原理與外圓磨削原理一樣,但內圓磨削的工作條件比外圓磨削差。內圓磨削有如下特點:4)砂輪與孔的接觸面積大,單位面積壓力小,磨粒不易脫落,工件易發生燒傷,所以應選擇較軟的砂輪。5)切削液不易進入磨削區,排屑較困難,磨屑易聚積在磨粒間的空隙中,容易堵塞砂輪,影響砂輪的切削性能。6)在磨削時,砂輪與孔的接觸長度經常改變。當砂輪有一部分超出孔外時,其接觸長度較短,切削力較小,砂輪主軸所產生的位移量比磨削孔的中部時為小,此時,被磨去的金屬層較多,從而形成如圖4-11所示的“喇叭口”。為了減小或消除其誤差,加工時應控制砂輪超出孔外的長度不大于(1/2~1/3)

砂輪寬度。一般內圓磨削能達到的公差等級為IT7,表面粗糙度值為Ra(0.2~0.4)μm。4.2.2孔的精密加工

1.珩磨

珩磨是磨削加工的一種特殊形式,所用的工具是由若干砂條組成的珩磨頭,砂條沿珩磨頭外圓柱面母線均勻排列,能作徑向張縮,以一定的壓力與孔表面接觸。珩磨頭與機床主軸采用浮動連接,珩磨頭工作時,由工件孔壁作導向,沿預加工孔的中心線作往復運動,故珩磨加工不能修整孔的相對位置誤差,因此,珩磨前在孔的精加工工序中必須保證其位置精度。

一般鏜孔后的珩磨余量為0.05

~0.08mm,鉸孔后的珩磨余量為0.02

~0.04mm,磨孔后的珩磨余量為0.01

~0.02mm。余量較大時可分為粗、精兩次珩磨。一般珩磨可達到公差等級為IT7~IT6,表面粗糙度值為Ra

(0.025~0.2)μm。

珩磨的加工范圍比較廣泛,能加工直徑為15

~500mm的孔,特別是大批生產中采用珩磨更為經濟合理。對于如汽車發動機的氣缸套、連桿孔和液壓筒等,珩磨已成為典型的光整加工方法。

2.研磨

研磨孔的原理與研磨外圓表面的原理相同,研具用比工件軟的材料(如低碳鋼、鑄鐵、銅、巴氏合金等)制成。圖4-12a所示為鑄鐵粗研具,表面開槽以存研磨劑,棒的直徑可用螺釘調節;圖4-12b所示為低碳鋼精研具。a)鑄鐵粗研具

b)低碳鋼精研具圖4-12研磨棒內孔研磨的工藝特點:1)尺寸公差等級可達IT6以上,表面粗糙度值為Ra

(0.01

~0.16)

μm。2)孔的位置精度只能由前工序保證。3)生產效率低,研磨之前孔必須經過磨削、精鉸或精鏗等工序。

3.滾壓

滾壓是用鋼球或滾輪,在一定壓力下壓向被加工表面,使之產生塑性變形,從而得到光整表面的一種精密加工方法。滾壓后的表面能夠顯著地提高工件的疲勞強度和使用壽命。

滾壓可在普通機床上利用滾壓裝置進行,不需要專用設備,所以生產應用較多,如活塞銷孔的精加工,液壓缸孔及曲軸頸過渡圓弧的精加工等。

內孔經滾壓后,誤差在0.01mm以內,表面粗糙度值達Ra0.16μm或更小,且表面硬化耐磨。滾壓頭的徑向尺寸應根據孔的滾壓過盈量確定,一般鋼材的滾壓過盈量為0.10-0.12mm,滾壓后孔徑增大0.02

~0.03mm。

滾壓時,滾壓速度=60

~80m/

min,進給量=0.25

~0.35mm/t,切削液采用50%硫化油加50%柴油或煤油。4.2.3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;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,強度和剛度比較差,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,因此需采取強制排屑措施。3)刀具冷卻散熱條件差,切削液不易注入切削區,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搭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,以排除切屑和冷卻刀具。采用這種切削方式,勞動強度大且生產率低。在大批生產中,普遍用深孔結床和深孔鉆頭進行加工。

深孔加工一般采用工件旋轉、鉆頭軸向進給,或鉆頭與工件同時反向旋轉、鉆頭軸向進給方式進行。這兩種方式都不易使深禮的軸線偏斜,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給。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.深孔加工的刀具結構特點

1)深孔鉆頭的導向性能要好,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)深孔鉆頭上必須有進出油孔或通道,供流通切削液并排除切屑。4)深孔鉆頭必須有良好的切削性能,并且在連續切削的條件下,具有較高的耐磨性和熱硬性。

4.深孔加工的冷卻和排屑方式

1)內排屑方式。高壓切削液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度和彎曲剛度,因此可提高進給量,且孔軸線偏移量也較小,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,會使溫度升高,刀具易磨損。2)外排屑方式。切削液的流向正好與內排屑方式相反。課后練習

5.套類零件的孔有哪幾種?這幾類孔的加工方法有什么特點?4.3套類零件的加工實例01圖樣分析02工藝分析03工藝準備04工藝過程

加工如下圖所示的襯套,材料45鋼,工件數量為5件。1.圖樣分析1.尺寸精度主要包直徑和長度尺寸等,下圖中給定公差數値較小、如中“?34”、“?42”、“?50”等尺寸。2.位置精度包括同軸度、平行度、垂直度、徑向圓跳動和端面圓跳動等。如下圖所示的?34mm的軸線與?50

mm的軸線的同軸度公差為?0.01mm,由于數量較少,安排一次裝夾加工完成。3.表面粗糙度

在臥式車床上車削金屬材料時,一般表面粗糙度值可達Ra

(0.8~1.6)um

,下圖中的要求為Ra0.8μm,用精細車削可以實現。2.工藝分析(1)選擇毛坯類型

套類工件的毛坯通常選用圓鋼或鍛件。圖4.13所示的襯套,45鋼,毛坯采用φ55mm×80mm的棒料。

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