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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作模块二 典型零件的机械加工项目二套筒类零件加工工作任务 按工艺完成图2-1所示套筒类零件加工。图2-1 轴承套任务分析:套筒类零件是指在回转体零件中的空心薄壁件,是机械加工中常见的一种零件,在各类机器中应用很广,主要起支承或导向作用。套筒类零件的结构与尺寸随其用途不同而异,但其结构一般都具有以下特点: 外圆直径 d一般小于其长度L,通常L/d5; 内孔与外圆直径之差较小, 故壁薄易变形较小 ;内外圆回转面的同轴度要求较高。任务一:孔加工刀具与机床1、钻床 (1)应用:钻床是用钻头在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较小,精度要求不太高的孔
2、。可完成钻孔,扩孔,铰孔及攻螺纹等工作。 (2)运动分析:工件固定,刀具作旋转主运动,同时沿轴向作进给运动。(3)钻床的主参数:最大钻孔直径(4)分类:a.立式钻床:适用于中小工件的单件,小批量生产b.摇臂钻床:适用于加工一些大而重的工件上的孔(工件不动,移动主轴) c.台式钻床:小型钻床,常安装在台桌上,用来加工直径12mm的孔。d.深孔钻床及其他钻床5.钻削特点:刀具刚性差,排屑困难,切削热不易排出 2、镗床 (1)应用:镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大,精度要求较高的孔,特别是分布在不同表面上,孔距和位置精度要求较高的孔。如箱体上的孔,还可以进行铣削,钻孔,
3、扩孔,铰孔等工作。(2)镗削特点:刀具结构简单,通用性达,可粗加工也可半精加工和精加工,适用批量较小的加工,镗孔质量取决于机床精度.(3)运动分析:主运动为镗刀的旋转运动,进给运动为镗刀或工件的移动。(4)分类:a.卧式镗床b.坐标镗床:是一种高精度的机床。主要特点:具有坐标位置的精密测量装置。c.金刚镗床:一种高速精密镗床。主要特点:vc很高,ap和f很小,加工精度可达IT5-IT6.Ra达0.63-0.08m3、孔加工刀具 一类是从实体材料种加工出孔的刀具,如:麻花钻,扁钻,中心钻和深孔钻等。另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具,常用的有扩孔钻,铰刀及镗刀。 麻花钻:是常见的孔加工刀具。
4、一般用于实体材料上的粗加工。钻孔的尺寸精度为IT11-IT12,Ra为50-12.5m。加工范围为0.1-80mm,以30mm以下时最常用。 中心钻:用来加工各种轴类工件的中心孔 深孔钻: 用于加工孔深L与孔径D之比L/D20-100的特殊深孔.在加工过程中,必须解决断屑,排屑,冷却润滑和导向等问题. 扩孔钻: 常用作铰孔或磨床前的预加工扩孔以及毛坯孔的扩大,作半精加工.在成批或大量生产时应用较广.扩孔的加工精度可达IT10-IT11,Ra可达6.3-3.2m. 铰刀: 用于对孔进行半精加工和径加工,加工精度可达IT6-IT8.Ra可达1.6-0.4m.a.机用铰刀:用于在机床上铰孔,常用高速
5、钢制造,有锥柄和直柄两种型式.b.手用铰刀:常为整体式结构.直柄方头,结构简单.手工操作,使用方便. 镗刀: 多用于箱体孔的粗,精加工.a.单刃镗刀 b.多刃镗刀:两端都有切削刃,工作时可消除径向力对镗杆的影响,工件的孔径尺寸与精度由镗刀径向尺寸保证.多采用浮动连接结构,可减少镗刀块安装误差及镗杆径向跳动所引起的加工误差.孔的加工精度可达IT6-IT7,Ra达0.8m.拉刀:一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具,广泛应用于大批两量生产中,可加工各种内,外表面.可分为内拉刀和外拉刀 .4、加工特点钻削特点:刀具刚性差,排屑困难,切削热不易排出扩孔特点:切削刃不必自外圆延续到中心,避免了横刃及
6、其硬气的不量影响;由于ap小,切削窄,易排除;同时排屑槽可作得较小较浅,增加刀具刚度;生产率高,导向性较好,切削较平稳;扩孔的加工质量比钻孔高。铰孔特点:刀具刚性好,导向性好,铰削余量少,切削力小,Vc低,切削热少,即减少了工件的发热和变形,可用于精加工.另外,钻,扩,铰只能保证孔本身的精度,而不能保证孔间距离的尺寸精度.此时可利用夹具或用镗孔夹来保证.任务二:拟定加工工艺1、轴承套加工工艺分析 图21所示为 1 轴承套,材料为 ZQSn6-6-3 ,每批数量为 400 只。加工时,应根据工件的毛坯材料、结构形状、加工余量、尺寸精度、形状精度和生产纲领,正确选择定位基准、装夹方法和加工工艺过程
7、,以保证达到图样要求。其主要技术要求为:34mmjs7 外圆对22mmH7 孔的径向圆跳动公差为 0.01mm ;左端面对22mmH7 孔的轴线垂直度公差为 0.01mm 。由此可见,该零件的内孔和外圆的尺寸精度和位置精度要求均较高,其机械加工工艺过程如下表21所示。图 21 轴承套 该轴承套属于短套,其直径尺寸和轴向尺寸均不大,粗加工可以单件加工,也可以多件加工。由于单件加工时,每件都要留出工件 备 装夹的长度,因此原材料浪费较多,所以这里采用多件加工的方法。表21轴承套机械加工工艺过程工序号工序名称工序内容定位基准1备料棒料,按6件合一下料2钻中心孔1、车端面,钻中心孔2、掉头,车另一端面
8、,钻中心孔外圆3粗车车外圆42,长度6.5,车外圆34js7至35,车退刀槽20.5,总长40.5,车分割槽203,两端倒角C1.5;6件同时加工,尺寸均相同。中心孔4钻钻22H7孔至20成单件42外圆车、铰1、车端面,总长40至尺寸;2、车内孔22H7,留0.040.06铰削余量;3、车内槽2416至尺寸;4、铰孔22H7至尺寸42外圆精车精车34js7至尺寸22H7孔心轴钻钻径向4油孔34js7外圆及端面检验检验入库 该轴承套的材料为 ZQSn6-6-3 。其外圆为 IT7 级精度,采用精车可以满足要求;内孔的精度也是 IT7 级,铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为钻车孔铰孔。 任务三:套
9、筒类零件加工实践1、套筒类零件的功用及结构特点 套筒类零件是指在回转体零件中的空心薄壁件,是机械加工中常见的一种零件,在各类机器中应用很广,主要起支承或导向作用。由于功用不同,其形状结构和尺寸有很大的差异,常见的有支承回转轴的各种形式的轴承圈、轴套;夹具上的钻套和导向套;内燃机上的气缸套和液压系统中的液压缸、电液伺服阀的阀套等都属于套类零件。其大致的结构形式如图22所示。 图22套筒类件的结构形式 a )、 b )滑动轴承 c )钻套 d ) 轴承衬套 e )气缸套 f )液压缸 套筒类零件的结构与尺寸随其用途不同而异,但其结构一般都具有以下特点: 外圆直径 d一般小于其长度L,通常L/d5)
10、的孔称为深孔。深径比不大的孔,可用麻花钻在普通钻床,车床上加工;深径比大的孔,必须采用特殊的刀具,设备及加工方法。深孔加工比一般的孔加工要复杂和困难得多。深孔加工的工艺主要有以下特点:(1) 深孔加工的刀杆细长,强度和刚性比较差,在加工时容易引偏和振动,因此,在刀头上设置支承导向极为重要。(2) 切屑排除困难。如果切屑堵塞,则会引起刀具崩刃,甚至折断,因此需采用强制排屑措施。(3) 刀具冷却散热条件差。切屑液不易注入切屑区,使刀具温度升高,刀具寿命降低,因此,必须采用有效的降温方法。2深孔的钻削方式在单件小批生产中,深孔钻削常在卧式车床或转塔车床上用接长的麻花钻加工。有时工件作两次安装,从两端
11、钻成。钻削时钻头须多次退出,以排屑和冷却刀具。采用这用切屑方式,劳动强度大且生产率低。在大批量生产中,普遍用深孔钻床和使用深孔钻头进行加工。深孔加工一般采用工件旋转,钻头轴向进送,或钻头与工件同时反向旋转,钻头轴向进送方式进行,这两种方式都不易使深孔的轴线偏斜,尤其后者更为有利,但设备比较复杂。若工件很大,旋转有困难,则可将工件固定,使钻头旋转并轴向进送。当旋转轴线与工件轴线有偏斜,则加工后的轴线也将有偏斜。3冷却和排屑方式(1)内排屑方式 高压切削油由钻杆与工件孔壁间的空隙处压入切削区,然后带着切屑从钻杆中的内孔排出。这样不会划伤已加工的孔壁,而且钻杆直径可增大,也同时增强了钻杆的扭转刚性和
12、弯曲刚性。因此可提高进给量,且孔轴线偏移量也小,一般为0.1-0.3mm/m。采用深孔钻头需配备油压头,深孔钻头装在油压头机构内。油压头的前端与工件贴合,工件由主轴带动旋转。足够流量的高压油从油压头中的油管注入,通过钻杆和工件壁间的空隙处压入切削区,起冷却作用,再从钻杆内孔中带着大量切屑排出。压力和流量过小时,不易使切屑排出,使温度升高,刀具容易磨损。(2)外排屑方式 切削液的流向正好与内排屑方式相反。4刀具结构特点(1) 刀具的导向性能好,防止加工中引偏。(2) 为了有利于排屑,必须能使切屑成碎裂状或粉状屑,而不是呈带状。(3) 刀具上必须有进出油孔或通道,供流通切削液并排除切屑。(4) 刀具必须有良好的切屑性能,并且在连续切削的条件下,具有较高的耐磨性和红硬性。