任务2盘套类零件的加工电子课件 机械制造技术 .ppt

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1、任务任务2 盘套类零件的加工工艺盘套类零件的加工工艺盘类零件是指机器中的各种连接盘、端盖、通盖、链轮、带轮盘类零件是指机器中的各种连接盘、端盖、通盖、链轮、带轮等，套筒类零件是指在回转体零件中的空心薄壁件。等，套筒类零件是指在回转体零件中的空心薄壁件。一、盘套类零件结构与特点一、盘套类零件结构与特点1结构形式结构形式由于功用不同，其形状结构和尺寸有很大的差异，常见的有齿轮、带轮、链轮、盖，由于功用不同，其形状结构和尺寸有很大的差异，常见的有齿轮、带轮、链轮、盖，支撑回转轴的各种形式的轴承圈、轴套，夹具上的钻套和导向套，内燃机上的气缸支撑回转轴的各种形式的轴承圈、轴套，夹具上的钻套和导向套，内燃

2、机上的气缸套和液压系统中的液压缸。套和液压系统中的液压缸。2结构特点结构特点主要由同轴内外圆柱面、端面和沟槽组成。盘类零件径向尺寸大于轴向尺寸；套筒类主要由同轴内外圆柱面、端面和沟槽组成。盘类零件径向尺寸大于轴向尺寸；套筒类零件的壁厚较薄，易变形，通常轴向尺寸大于径向尺寸。零件的壁厚较薄，易变形，通常轴向尺寸大于径向尺寸。二、图纸与毛坯二、图纸与毛坯1图纸资料图纸资料齿轮和盖的零件图内孔和外圆表面的尺寸精度、形状精度和齿轮和盖的零件图内孔和外圆表面的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求较多，主要外圆表面与内孔面还常有较多的表面粗糙度要求较多，主要外圆表面与内孔面还常有较多的同轴度、垂直度、圆跳动

3、要求。同轴度、垂直度、圆跳动要求。2材料与毛坯选择材料与毛坯选择盘套零件一般用钢、铸铁、铜合金制成。孔径小的盘套，一盘套零件一般用钢、铸铁、铜合金制成。孔径小的盘套，一般选择热轧或冷拔棒料，也可采用实心铸件；孔径大的套筒，般选择热轧或冷拔棒料，也可采用实心铸件；孔径大的套筒，常选择无缝钢管或带孔的铸件、锻件。常选择无缝钢管或带孔的铸件、锻件。大量生产时，可采用冷挤压和粉末冶金等先进的毛坯制造工大量生产时，可采用冷挤压和粉末冶金等先进的毛坯制造工艺，既提高生产率，又节约材料。艺，既提高生产率，又节约材料。三、定位基准与装夹三、定位基准与装夹1定位基准选择定位基准选择盘套零件的设计基准是内孔或外圆

4、的中心线，一般常用内孔或盘套零件的设计基准是内孔或外圆的中心线，一般常用内孔或外圆做定位基准面，可利用互为基准原则反复加工。外圆做定位基准面，可利用互为基准原则反复加工。2安装安装1）一次安装加工全部表面）一次安装加工全部表面当盘套的尺寸较小时，常用长棒料毛坯，棒料穿入机床主轴通当盘套的尺寸较小时，常用长棒料毛坯，棒料穿入机床主轴通孔，用三爪自定心卡盘装夹加工所有表面，容易获取较高的精孔，用三爪自定心卡盘装夹加工所有表面，容易获取较高的精度。度。这种方法最简便，位置精度误差最小，不需配备工装，缺点是这种方法最简便，位置精度误差最小，不需配备工装，缺点是加工工步过于集中，控制尺寸时不易定位，技术

5、难度高，生产加工工步过于集中，控制尺寸时不易定位，技术难度高，生产率也不易提高，因此，适用于单件（修配）或小批生产。率也不易提高，因此，适用于单件（修配）或小批生产。2）以已有孔定位加工外圆）以已有孔定位加工外圆带轮、齿轮、套筒等都是以已有内孔为安装基准，在加工时应该采取内孔为基准，带轮、齿轮、套筒等都是以已有内孔为安装基准，在加工时应该采取内孔为基准，这样就使基准统一，误差小，容易保证位置精度。以已有孔为基准装夹，首先要将这样就使基准统一，误差小，容易保证位置精度。以已有孔为基准装夹，首先要将工件内孔及端面作精加工，以便保证垂直度。工件内孔及端面作精加工，以便保证垂直度。工件已有孔精度较低或

6、工件较长时，可在两端孔口各加工出一段工件已有孔精度较低或工件较长时，可在两端孔口各加工出一段60的锥面，用两的锥面，用两个顶尖对顶定位。个顶尖对顶定位。3）以外圆柱面定位）以外圆柱面定位须先将外圆柱面及端面车好，当工件较长时，可用须先将外圆柱面及端面车好，当工件较长时，可用“一夹一托一夹一托”装夹。常用软卡爪，装夹。常用软卡爪，因为三爪自定心卡盘使用过程中由于三爪表面磨损不一，影响定心精度，而软卡爪因为三爪自定心卡盘使用过程中由于三爪表面磨损不一，影响定心精度，而软卡爪则是按照工件直径大小车制的，三爪的旋转中心与主轴轴心一致，所以能保证工件则是按照工件直径大小车制的，三爪的旋转中心与主轴轴心一

7、致，所以能保证工件的位置精度。的位置精度。4）专用夹）专用夹根据工作根据工作情况设计情况设计专用夹具专用夹具进行装夹。进行装夹。四、加工方法四、加工方法内孔表面常用的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、内孔表面常用的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔和滚压孔等。拉孔、研磨孔和滚压孔等。内孔与外圆相比，内孔加工所使用的刀具直径，长度和安装等内孔与外圆相比，内孔加工所使用的刀具直径，长度和安装等都受到被加工孔尺寸的限制，加工同样精度的内孔和外圆时，都受到被加工孔尺寸的限制，加工同样精度的内孔和外圆时，内孔加工难度大，往往需要较多的工序。内孔加工难度大，往往需要较多的工序。1钻

8、孔钻孔采用麻花钻在钻床或车床上进行钻采用麻花钻在钻床或车床上进行钻孔，由于钻头强度和刚性较差，排孔，由于钻头强度和刚性较差，排屑团难，切削液不易注入，因此孔屑团难，切削液不易注入，因此孔的精度和表面质量比较低，的精度和表面质量比较低，般精度般精度IT13IT12，表面粗糙度表面粗糙度Ra为为12.56.3m。点击看钻孔操作钻孔操作为了防止和减少钻孔时钻头偏移，工艺上常用下列措施：为了防止和减少钻孔时钻头偏移，工艺上常用下列措施：）钻孔前先加工工件端面，保证端面与钻头中心线垂直。）钻孔前先加工工件端面，保证端面与钻头中心线垂直。）先用钻头或中心钻在端面上预钻一个凹坑，以引导钻头钻）先用钻头或中心

9、钻在端面上预钻一个凹坑，以引导钻头钻削。削。）刃磨钻头时，使两个主切削刃对称。）刃磨钻头时，使两个主切削刃对称。）钻小孔或深孔时选用较小的进给量，可减小轴向力，钻头）钻小孔或深孔时选用较小的进给量，可减小轴向力，钻头不易产生弯曲而引起偏移。不易产生弯曲而引起偏移。）采用工件旋转的方式。）采用工件旋转的方式。）采用钻套来引导钻头。）采用钻套来引导钻头。钻孔时，钻头直径一般不超过钻孔时，钻头直径一般不超过80mm，钻，钻30mm孔时，常孔时，常采用两次钻削，即先钻较小采用两次钻削，即先钻较小(被加工孔径的被加工孔径的0.50.7倍倍)的孔，的孔，再用大直径钻头进行扩钻。再用大直径钻头进行扩钻。2扩

10、孔扩孔扩孔是用扩孔刀具对已钻出的孔作进一步加工，以扩大孔径扩孔是用扩孔刀具对已钻出的孔作进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低粗糙度。并提高精度和降低粗糙度。扩孔后的精度可达扩孔后的精度可达IT12IT10表面粗糙度表面粗糙度Ra可达可达6.33.2m扩孔钻与麻花钻相比，没有横刃，刚性好，导向性好，工作扩孔钻与麻花钻相比，没有横刃，刚性好，导向性好，工作平稳，容屑槽小，故对孔的位置误差有一定的校正能力。平稳，容屑槽小，故对孔的位置误差有一定的校正能力。扩孔通常作为铰孔前的预加工，也可作为孔的最终加工。扩孔通常作为铰孔前的预加工，也可作为孔的最终加工。扩孔余量一般为扩孔余量一般为(1/8)D，扩

11、孔钻的形式随直径不同而不同，扩孔钻的形式随直径不同而不同，锥柄扩孔钻的直径为锥柄扩孔钻的直径为1332mm，套式扩孔钻的直径为，套式扩孔钻的直径为2580mm。用于铰孔前的扩孔钻，其直径偏差为负值；用于终加工的扩用于铰孔前的扩孔钻，其直径偏差为负值；用于终加工的扩孔钻，其直径偏差为正值。孔钻，其直径偏差为正值。扩孔钻加工钢料时，切削速度可选为扩孔钻加工钢料时，切削速度可选为1540m/min，进给量，进给量可选可选0.42mm/r，故扩孔生产率比较高。，故扩孔生产率比较高。当孔径大于当孔径大于100mm时，切削力矩很大，很少应用扩孔，应时，切削力矩很大，很少应用扩孔，应采用镗孔。采用镗孔。3铰

12、孔铰孔铰孔切削速度低，加工余量微小，使用的铰刀刀齿多。铰孔切削速度低，加工余量微小，使用的铰刀刀齿多。铰孔精度可达铰孔精度可达IT9IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra可达可达1.60.4m。铰孔主要用于加工中小尺寸的孔，孔径一般在铰孔主要用于加工中小尺寸的孔，孔径一般在380mm范围。范围。铰孔分手工铰和机械铰，手工铰尺寸精度可达铰孔分手工铰和机械铰，手工铰尺寸精度可达IT6级；机械铰级；机械铰生产率高，适宜于大批量生产。生产率高，适宜于大批量生产。为保证铰孔时的加工质量，应注意如下几点。为保证铰孔时的加工质量，应注意如下几点。1）合理选择铰削余量）合理选择铰削余量铰孔的余量视孔径和工件材料及

13、精度要求而异，铰孔的进给量铰孔的余量视孔径和工件材料及精度要求而异，铰孔的进给量太小，往往不能全部切除上道工序的加工痕迹，同时会使切屑太小，往往不能全部切除上道工序的加工痕迹，同时会使切屑太薄，致使刀刃不易切入金属层面而打滑，甚至产生啃刮现象，太薄，致使刀刃不易切入金属层面而打滑，甚至产生啃刮现象，引起铰刀振动，破坏表面质量；余量太大时，则会因切削力大，引起铰刀振动，破坏表面质量；余量太大时，则会因切削力大，发热多引起铰刀直径增大及颤动，致使孔径扩大。发热多引起铰刀直径增大及颤动，致使孔径扩大。铰孔前孔的直径及加工余量铰孔前孔的直径及加工余量 加工余量孔 径1218183030505075粗

14、铰0.100.140.180.20精 铰0.050.060.070.10总余量0.150.200.250.302）合理选用切削速度）合理选用切削速度合理的切削速度可以减少积屑瘤的产生，防止表面质量下降，合理的切削速度可以减少积屑瘤的产生，防止表面质量下降，铰削铸铁工件时可选铰削铸铁工件时可选810m/min；铰削钢制工件时的切削速；铰削钢制工件时的切削速度要比铸铁低，粗铰为度要比铸铁低，粗铰为410m/min，精铰为，精铰为1.55m/min。3）合理选择底孔）合理选择底孔底孔底孔(即前道工序加工的孔即前道工序加工的孔)好坏，对铰孔质量影响很大，底孔好坏，对铰孔质量影响很大，底孔精度低，就不容

15、易得到高的铰孔精度。例如上一道工序造成轴精度低，就不容易得到高的铰孔精度。例如上一道工序造成轴线歪斜，由于铰削量小，且铰刀与机床主轴常采用浮动联接，线歪斜，由于铰削量小，且铰刀与机床主轴常采用浮动联接，故铰孔时就难以纠正。对于精度要求高的孔，在精铰前应先经故铰孔时就难以纠正。对于精度要求高的孔，在精铰前应先经过扩孔、镗孔等工序，使底孔误差减小，才能保证精铰质量。过扩孔、镗孔等工序，使底孔误差减小，才能保证精铰质量。4）合理使用铰刀）合理使用铰刀铰刀是定尺寸精加工刀具，使用得合理与否，将直接影响铰铰刀是定尺寸精加工刀具，使用得合理与否，将直接影响铰孔的质量。铰刀的磨损主要发生在切削部分和校准部分

16、交接孔的质量。铰刀的磨损主要发生在切削部分和校准部分交接处的后刀面上。随着磨损量的增加，切削刃钝圆半径也逐渐处的后刀面上。随着磨损量的增加，切削刃钝圆半径也逐渐加大，致使铰刀切削能力降低，挤压作用明显，铰孔质量下加大，致使铰刀切削能力降低，挤压作用明显，铰孔质量下降，实践经验证明，使用过程中若经常用油石研磨该交接处，降，实践经验证明，使用过程中若经常用油石研磨该交接处，可提高铰刀的耐用度。可提高铰刀的耐用度。5）正确选择切削液）正确选择切削液铰孔时正确选用切削液，对降低摩擦系数，改善散热条件以铰孔时正确选用切削液，对降低摩擦系数，改善散热条件以及冲走细屑均有很好作用。选用合适的切削液除了能提高

17、铰及冲走细屑均有很好作用。选用合适的切削液除了能提高铰孔质量和铰刀耐用度外，还能消除积屑瘤，减少振动，降低孔质量和铰刀耐用度外，还能消除积屑瘤，减少振动，降低孔径扩张量。对钢质的零件铰孔时，通常选用乳化油和硫化孔径扩张量。对钢质的零件铰孔时，通常选用乳化油和硫化油油,浓度较高的乳化油对降低粗糙度的效果较好，硫化油对提浓度较高的乳化油对降低粗糙度的效果较好，硫化油对提高加工精度效果较明显，如要进一步提高表面质量，也可选高加工精度效果较明显，如要进一步提高表面质量，也可选用润湿性较好、粘性较小的煤油做切削液。对铸铁零件铰孔用润湿性较好、粘性较小的煤油做切削液。对铸铁零件铰孔时，一般不加切削液。时，

18、一般不加切削液。4镗孔镗孔镗孔是用镗刀对已经钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。镗孔是用镗刀对已经钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。镗孔一般在镗床上进行，但也可以在车床、铣床、数控机床镗孔一般在镗床上进行，但也可以在车床、铣床、数控机床和加工中心上进行。和加工中心上进行。镗孔可以作为粗加工，也可以作为精加工，可以加工各种零镗孔可以作为粗加工，也可以作为精加工，可以加工各种零件上不同尺寸的孔，加工范围很广。件上不同尺寸的孔，加工范围很广。镗孔的加工精度为镗孔的加工精度为IT8IT7，表面粗糙度值，表面粗糙度值Ra一般为一般为1.60.8m。由于镗孔时刀具尺寸受到被加工孔孔径的限制，因此，一般由

19、于镗孔时刀具尺寸受到被加工孔孔径的限制，因此，一般刚性较差，会影响孔的精度，并容易引起弯曲和扭转振动，刚性较差，会影响孔的精度，并容易引起弯曲和扭转振动，特别是小直径离支承较远的孔，振动情况更为突出。与扩孔特别是小直径离支承较远的孔，振动情况更为突出。与扩孔和铰孔相比镗孔生产率比较低，但在单件小批生产中采用镗和铰孔相比镗孔生产率比较低，但在单件小批生产中采用镗孔是较经济的，因刀具成本较低，而且镗孔能保证孔中心线孔是较经济的，因刀具成本较低，而且镗孔能保证孔中心线的准确位置，并能修正毛坯或上道工序加工后所造成的孔的的准确位置，并能修正毛坯或上道工序加工后所造成的孔的轴心线歪曲和偏斜。对于直径很大

20、的孔和大型零件的孔，镗轴心线歪曲和偏斜。对于直径很大的孔和大型零件的孔，镗孔是唯一的加工方法。孔是唯一的加工方法。5拉孔拉孔拉孔是在拉床上用拉刀对已有的工件孔进行半精加工或精加拉孔是在拉床上用拉刀对已有的工件孔进行半精加工或精加工的切削加工方法。工的切削加工方法。拉刀是多齿切削刀具，在拉削时由于刀齿的齿高逐个增大，拉刀是多齿切削刀具，在拉削时由于刀齿的齿高逐个增大，因此每个刀齿只切因此每个刀齿只切层极薄的切屑，最后由几个刀齿用来对层极薄的切屑，最后由几个刀齿用来对孔进行校准。孔进行校准。拉削不仅参加切削的刀刃长度长，而且同时参加切削的刀齿拉削不仅参加切削的刀刃长度长，而且同时参加切削的刀齿也多

21、，因此，孔径能在一次拉削中完成。也多，因此，孔径能在一次拉削中完成。拉削的速度低，拉削的速度低，般为般为25m/min，切削过程平稳，切削层，切削过程平稳，切削层的厚度很薄。的厚度很薄。一般能达到一般能达到IT8IT7级精度和表面粗糙度级精度和表面粗糙度Ra1.60.4m。6磨孔磨孔对于淬硬后工件孔的加工，磨孔是主要的加工方法。磨孔时砂轮对于淬硬后工件孔的加工，磨孔是主要的加工方法。磨孔时砂轮的尺寸受被加工孔径尺寸的限制，一般砂轮直径为工件孔径的的尺寸受被加工孔径尺寸的限制，一般砂轮直径为工件孔径的0.50.9倍。内圆磨削有如下特点。倍。内圆磨削有如下特点。1）磨孔用的砂轮直径受到工件孔径的限

22、制。砂轮直径小则磨耗快，）磨孔用的砂轮直径受到工件孔径的限制。砂轮直径小则磨耗快，因此经常需要修整和更换，增加了辅助时间。因此经常需要修整和更换，增加了辅助时间。2）由于选择直径较小的砂轮，磨削时要达到砂轮圆周速度）由于选择直径较小的砂轮，磨削时要达到砂轮圆周速度2530m/s是很困难的。因此，磨削速度比外圆磨削速度低的多，故是很困难的。因此，磨削速度比外圆磨削速度低的多，故孔的表面质量较低，生产效率也不高。孔的表面质量较低，生产效率也不高。3）砂轮轴的直径受到孔径和长度的限制，又是悬臂安装，故刚性）砂轮轴的直径受到孔径和长度的限制，又是悬臂安装，故刚性差，容易弯曲和变形，从而影响加工精度和表

23、面质量。差，容易弯曲和变形，从而影响加工精度和表面质量。4）砂轮与孔的接触面积大，砂粒不易脱落，工件易发生烧伤。）砂轮与孔的接触面积大，砂粒不易脱落，工件易发生烧伤。5）切削液不易进入磨削区，排屑较困难，磨屑易聚集在磨粒间的）切削液不易进入磨削区，排屑较困难，磨屑易聚集在磨粒间的空隙中，容易堵塞砂轮，影响砂轮的切削性能。空隙中，容易堵塞砂轮，影响砂轮的切削性能。6）磨削时，砂轮与孔的接触长度经常改变。当砂轮有一部分超出）磨削时，砂轮与孔的接触长度经常改变。当砂轮有一部分超出孔外时，从而形成孔外时，从而形成“喇叭口喇叭口”。为了减小或消除其误差，加工时。为了减小或消除其误差，加工时应控制砂轮超出

24、孔外的长度不大于应控制砂轮超出孔外的长度不大于1/21/3砂轮宽度。砂轮宽度。五、典型工件加工工艺路线五、典型工件加工工艺路线盘套类工件的一般加工工艺路线为备坯盘套类工件的一般加工工艺路线为备坯去内应力处理去内应力处理车车（铣）端面及外圆（铣）端面及外圆钻（扩，镗）孔钻（扩，镗）孔拉（插）键槽拉（插）键槽钻各均钻各均布孔布孔去毛刺去毛刺中检中检磨端面及外圆磨端面及外圆磨（铰，镗）孔磨（铰，镗）孔清洗清洗终检。终检。1盘状零件盘状零件在安排加工工序在安排加工工序时，应先装夹哪时，应先装夹哪一端，需要经过一端，需要经过几次掉头装夹进几次掉头装夹进行车削加工，与行车削加工，与毛坯的形状、尺毛坯的形状

25、、尺寸和技术要求等寸和技术要求等多种因素有关，多种因素有关，应综合分析，灵应综合分析，灵活运用活运用。连接盘加工工艺过程连接盘加工工艺过程 工序号工种工作内容设备1锻造毛坯2车三爪自定心卡盘夹小端车大端面见平车48至图纸尺寸孔深4mm倒角C2车大端外圆至100倒角C2车床3车调头夹大端车小端保证总长35车小端外圆至48长15倒角C2粗车孔至33车床4车钻孔19.8倒内孔角C1车床5热调质220240HBW6钳铰孔20到图纸尺寸7钳划线插键槽插床8钳钻3-8孔去毛刺钻床2套筒套筒套筒加工工艺过程为车削套筒加工工艺过程为车削热处理热处理内圆磨削内圆磨削平面磨削，这样安排比较合平面磨削，这样安排比较合适。因为热处理后会产生变形，表面有氧化皮脱落等。适。因为热处理后会产生变形，表面有氧化皮脱落等。对精度要求高的表面精加工，一定要放在的热处理之后进行。对精度要求高的表面精加工，一定要放在的热处理之后进行。套筒加工工艺套筒加工工艺 套筒加工工序卡套筒加工工序卡 3轴承衬套轴承衬套轴承衬套加工工艺卡轴承衬套加工工艺卡 轴承衬套车加工步骤轴承衬套车加工步骤 4液压缸体液压缸体液压缸加工工艺过程液压缸加工工艺过程 5齿轮齿轮齿轮加工工艺过程齿轮加工工艺过程 齿形加工录像20分成型铣刀的铲齿录像16分齿轮铣削加工录像2分多齿轮滚齿加工录像1分52分度头圆盘铣刀加工齿轮2分40