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1、模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v【学习目标】【学习目标】v了解套类零件的种类和功用了解套类零件的种类和功用v会分析套类零件的结构特点会分析套类零件的结构特点v熟悉熟悉常用刀具和常用刀具和检测工具检测工具v掌握常用套类零件的加工方法掌握常用套类零件的加工方法v能设计常用套类零件的加工工艺能设计常用套类零件的加工工艺v【技能目标】【技能目标】v能根据套类零件结构特点合理的选择加工方法、设备及刀具能根据套类零件结构特点合理的选择加工方法、设备及刀具模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v一、套类零件的功用及结构特点一、套类零件的
2、功用及结构特点v套类零件是指在回转体零件中的空心薄壁件，应用范围较广，主套类零件是指在回转体零件中的空心薄壁件，应用范围较广，主要起支承或导向作用。主要特点是：零件内外回转面的同轴度要要起支承或导向作用。主要特点是：零件内外回转面的同轴度要求较高，壁薄易变形，长径比求较高，壁薄易变形，长径比L/D1等，常见的套类零件有：等，常见的套类零件有：图3.1.1 套类零件结构形式a、b-滑动轴承套 c-钻套 d-轴承衬套 e-汽缸套 f-液压缸模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v二、套类零件的加工精度要求二、套类零件的加工精度要求v 尺寸精度尺寸精度v 精度精度 形
3、状精度形状精度v 位置精度位置精度v1、内圆与外圆的精度要求、内圆与外圆的精度要求v 外圆直径精度通常外圆直径精度通常IT5IT7，面粗糙度，面粗糙度Ra为为50.63m，要求较，要求较高的可高的可Ra0.04m；内孔作为套类零件支承或导向的主要外表，它通常；内孔作为套类零件支承或导向的主要外表，它通常与运动着的轴、刀具或活塞等相配合。要求内孔尺寸精度一般与运动着的轴、刀具或活塞等相配合。要求内孔尺寸精度一般IT6IT7，为保证套类零件的功用和提高其耐磨性，对外表粗糙度要求较高，为保证套类零件的功用和提高其耐磨性，对外表粗糙度要求较高Ra2.5 0.16m模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与
4、实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v二、套类零件技术要求二、套类零件技术要求v2、几何形状精度、几何形状精度v外圆与内孔的几何形状精度控制在直径公差以内即可，有些精密外圆与内孔的几何形状精度控制在直径公差以内即可，有些精密轴套控制在孔径公差的轴套控制在孔径公差的1213v3、位置精度、位置精度v位置精度要求主要应根据套筒类零件在机器中的功用和要求而定。位置精度要求主要应根据套筒类零件在机器中的功用和要求而定。如果内孔的最终加工是在套筒装配之后进行时，可降低对套筒内如果内孔的最终加工是在套筒装配之后进行时，可降低对套筒内外圆外表的同轴度要求；如果的内孔的加工是在装配之前进行时，外圆外表的同轴度要求
5、；如果的内孔的加工是在装配之前进行时，则同轴度要求较高，通常同轴度为则同轴度要求较高，通常同轴度为0.010.06mm，套筒端，套筒端面或凸缘端面常用来定位或承受载荷，对端面与外圆和内孔面或凸缘端面常用来定位或承受载荷，对端面与外圆和内孔轴心线的垂直度要求较高，一般为轴心线的垂直度要求较高，一般为0.020.05mm。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v三、套类零件材料、毛坯及热处理三、套类零件材料、毛坯及热处理v套类零件一般由钢、青铜、铸铁或者黄铜等材料制成，局部滑动轴套类零件一般由钢、青铜、铸铁或者黄铜等材料制成，局部滑动轴承采用双金属结构，在钢或者铸铁
6、轴套上浇铸巴氏合金等合金材料，承采用双金属结构，在钢或者铸铁轴套上浇铸巴氏合金等合金材料，对于一些强度和硬度要求较高的套筒，可选用优质合金钢等材料。对于一些强度和硬度要求较高的套筒，可选用优质合金钢等材料。v套筒零件的毛坯选择与其材料、结构、尺寸等因素有关。孔径较小套筒零件的毛坯选择与其材料、结构、尺寸等因素有关。孔径较小时时D20mm,一般选择无缝钢管、带孔的铸件或锻件；一般选择无缝钢管、带孔的铸件或锻件；批量生产时，可采用冷挤压和粉末冶金等制造工艺，既节省原材料，批量生产时，可采用冷挤压和粉末冶金等制造工艺，既节省原材料，又可提高生产率和加工精度。又可提高生产率和加工精度。v套筒类零件的功
7、能要求和结构特点决定了套筒类零件的热处理方法套筒类零件的功能要求和结构特点决定了套筒类零件的热处理方法有渗碳淬火、外表淬火、调质、高温时效及渗氮等。有渗碳淬火、外表淬火、调质、高温时效及渗氮等。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v一内孔外表的加工一内孔外表的加工v孔加工方法较多，常用的有：钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔等孔加工方法较多，常用的有：钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔等v一钻孔一钻孔v用钻头麻花钻在工件实体部位加工孔的方法。用钻头麻花钻在工件实体部位加工孔的方法。v特点特点:1钻头容易偏斜。钻头容易偏斜。v 2孔径容易扩大。孔径容易扩大。v 3孔的外表质
8、量较差。孔的外表质量较差。v 4钻削时轴向力大。钻削时轴向力大。v麻花钻由柄部、颈部、切削局部和导向局部组成麻花钻由柄部、颈部、切削局部和导向局部组成模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 图图3.4.2 麻花钻的组成麻花钻的组成a)麻花钻组成麻花钻组成 b)切削部分切削部分1-刃瓣刃瓣 2-棱边棱边 3-莫式锥柄莫式锥柄 4-扁尾扁尾 5-螺旋槽螺旋槽模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v麻花钻是孔加工的主要刀具，主要表现特点：麻花钻是孔加工的主要刀具，主要表现特点：v1钻头主切削刃上各点的前角变化很大，钻孔时，外缘处的切削
9、速钻头主切削刃上各点的前角变化很大，钻孔时，外缘处的切削速度最大，而该处的前角最大，刀刃强度最薄弱，因此钻头在外缘处的磨损度最大，而该处的前角最大，刀刃强度最薄弱，因此钻头在外缘处的磨损特别严重。特别严重。v2钻头横刃较长，横刃及其附近的前角为负值，钻孔时，横刃处于钻头横刃较长，横刃及其附近的前角为负值，钻孔时，横刃处于挤刮状态，轴向抗力较大。同时横刃过长，不利于钻头定心，易产生引偏，挤刮状态，轴向抗力较大。同时横刃过长，不利于钻头定心，易产生引偏，致使加工孔的孔径增大，孔不圆或孔的轴线歪斜等。致使加工孔的孔径增大，孔不圆或孔的轴线歪斜等。v3钻削加工过程是半封闭加工。钻孔时，主切削刃全长同时
10、参加切钻削加工过程是半封闭加工。钻孔时，主切削刃全长同时参加切削，切削刃长，切屑宽，而各点切屑的流出方向和速度各异，切屑呈螺卷削，切削刃长，切屑宽，而各点切屑的流出方向和速度各异，切屑呈螺卷状，而容屑槽又受钻头本身尺寸的限制，因而排屑困难，切削液也不易注状，而容屑槽又受钻头本身尺寸的限制，因而排屑困难，切削液也不易注人切削区域，冷却和散热不良，大大降低了钻头的使用寿命。人切削区域，冷却和散热不良，大大降低了钻头的使用寿命。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v二二扩孔扩孔v扩孔是用扩孔钻对已钻出扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大的孔做进一步加工，以
11、扩大孔径孔径。属于孔的半精加工方属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终也可作为精度不高的孔的终加工。加工。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点：扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点：v 1、刚性较好。、刚性较好。v 2、导向性好。、导向性好。v3、切屑条件较好。、切屑条件较好。v因此扩孔与钻孔相比，加工精度高因此扩孔与钻孔相比，加工精度高。v三三铰孔铰孔v 用铰刀从被加工孔的孔壁上切除微量金属，使孔的精度和外用铰刀从被加工孔的孔壁上切除微量金属，使孔的精度和外表质量得到提高的
12、加工方法。表质量得到提高的加工方法。v 铰孔的方式有机铰和手铰两种。铰孔的方式有机铰和手铰两种。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 其特点：其特点：v 1、铰孔的精度和外表粗糙度主要不取决于机床的精度，而取铰孔的精度和外表粗糙度主要不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削液等条件。液等条件。v 2、铰刀为定径的精加工刀具，铰孔比精镗孔容易保证尺寸精铰刀为定径的精加工刀具，铰孔比精镗孔容易保证尺寸精度和形状精度，生产率也较高，对于小孔和细长孔更是如此。但度和形状精
13、度，生产率也较高，对于小孔和细长孔更是如此。但由于铰削余量小，铰刀常为浮动联接，故不能校正原孔的轴线偏由于铰削余量小，铰刀常为浮动联接，故不能校正原孔的轴线偏斜，孔与其它外表的位置精度则需由前工序或后工序来保证。斜，孔与其它外表的位置精度则需由前工序或后工序来保证。v 3、铰孔的适应性较差。一定直径的铰刀只能加工一种直径和铰孔的适应性较差。一定直径的铰刀只能加工一种直径和尺寸公差等级的孔尺寸公差等级的孔。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v四四镗孔镗孔v镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。v
14、镗削具有以下特点：镗削具有以下特点：v1、镗削的适应性强。镗削的适应性强。v2、镗削镗削成本较低成本较低v3、镗削的生产率低。镗削的生产率低。v4、镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。在大镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。在大批量生产中，镗削支架和箱体的轴承孔，需用镗模。批量生产中，镗削支架和箱体的轴承孔，需用镗模。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v镗孔不但能校正原有孔轴线偏斜，而且能保证孔的位置精度，所以镗镗孔不但能校正原有孔轴线偏斜，而且能保证孔的位置精度，所以镗削加工适用于加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件上的孔径削加工适
15、用于加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件上的孔径较大、尺寸精度要求较高、有位置要求的孔和孔系。较大、尺寸精度要求较高、有位置要求的孔和孔系。v镗刀可分为单刃镗刀、双刃镗刀固定式和浮动式和多刃镗刀。镗刀可分为单刃镗刀、双刃镗刀固定式和浮动式和多刃镗刀。v车床、镗床和铣床镗孔多用单刃镗刀。车床、镗床和铣床镗孔多用单刃镗刀。对有同轴度要求的孔系可用多对有同轴度要求的孔系可用多刃镗刀。刃镗刀。在成批或大量生产时，对于孔径大在成批或大量生产时，对于孔径大D80 mm、孔深、孔深长、精度高的孔，均可用浮动镗刀进行精加工。长、精度高的孔，均可用浮动镗刀进行精加工。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实
16、施轴承套钻镗加工工艺设计与实施五、拉削五、拉削v在拉床上利用拉刀加工工件的工艺过程称为拉削。在拉床上利用拉刀加工工件的工艺过程称为拉削。v拉削工艺范围广，不但可以加工各种形状的通孔，还可拉削工艺范围广，不但可以加工各种形状的通孔，还可以拉削平面及各种组合成形外表。以拉削平面及各种组合成形外表。见以下图见以下图模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v拉刀拉刀模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v拉削的工艺特点拉削的工艺特点v1拉削时拉刀多齿同时工作，在一次行程中完成粗精加工，因此生拉削时拉刀多齿同时工作，在一次行程中完成粗精加工，
17、因此生产率高。产率高。v2拉刀为定尺寸刀具，且有校准齿进行校准和修光；拉床采用液压拉刀为定尺寸刀具，且有校准齿进行校准和修光；拉床采用液压系统，传动平稳，拉削速度很低系统，传动平稳，拉削速度很低=28m/min，切削厚度薄，不，切削厚度薄，不会产生积屑瘤，因此拉削可获得较高的加工质量。会产生积屑瘤，因此拉削可获得较高的加工质量。v3拉削不能加工台阶孔和盲孔。由于拉床的工作特点，某些复杂零拉削不能加工台阶孔和盲孔。由于拉床的工作特点，某些复杂零件的孔也不宜进行拉削，例如箱体上的孔。件的孔也不宜进行拉削，例如箱体上的孔。v4拉刀制造复杂，成本昂贵，一把拉刀只适用于一种规格尺寸的孔拉刀制造复杂，成本
18、昂贵，一把拉刀只适用于一种规格尺寸的孔或键槽或键槽。v因此拉削主要用于大批大量生产或定型产品的成批生产。因此拉削主要用于大批大量生产或定型产品的成批生产。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v六、磨孔六、磨孔v利用磨具对工件内孔进行精加工的工艺方法。利用磨具对工件内孔进行精加工的工艺方法。v外圆磨削相比，内孔磨削主要有以下特征：外圆磨削相比，内孔磨削主要有以下特征：v 1磨削精度较难控制。因为接触面积大，发热量大，冷却条件磨削精度较难控制。因为接触面积大，发热量大，冷却条件差，工件易产生热变形；同时砂轮轴的刚性差，易产生弯曲变形，差，工件易产生热变形；同时砂轮
19、轴的刚性差，易产生弯曲变形，造成形状误差。造成形状误差。v 2磨削外表粗糙度磨削外表粗糙度 Ra大。内圆磨削时砂轮转速和砂轮直径的大。内圆磨削时砂轮转速和砂轮直径的原因使其线速度很难到达外圆磨削时的值。原因使其线速度很难到达外圆磨削时的值。v3生产率较低。因为砂轮容易堵塞，故砂轮需要经常修整或更生产率较低。因为砂轮容易堵塞，故砂轮需要经常修整或更换。此外磨削深度和增加光磨次数的增加，也必然影响生产率。换。此外磨削深度和增加光磨次数的增加，也必然影响生产率。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v七、孔的精密加工七、孔的精密加工v1精细镗精细镗v精细镗与镗孔方法基
20、本相同，由于最初是使用精细镗与镗孔方法基本相同，由于最初是使用 石作镗刀，所以石作镗刀，所以又称又称 镗。这种方法常用于材料为有色金属合金和铸铁的套筒零镗。这种方法常用于材料为有色金属合金和铸铁的套筒零件孔的终加工，或作为珩磨和滚压前的预加工。件孔的终加工，或作为珩磨和滚压前的预加工。v2珩磨珩磨v珩磨是用油石条进行孔加工的一种高效率的光整加工方法，需要珩磨是用油石条进行孔加工的一种高效率的光整加工方法，需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨的应用范围很广，可加工铸铁在磨削或精镗的基础上进行。珩磨的应用范围很广，可加工铸铁件、淬硬和不淬硬的钢件以及青铜等，但不宜加工易堵塞油石的件、淬硬和不淬硬的钢
21、件以及青铜等，但不宜加工易堵塞油石的塑性金属。塑性金属。v模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v3.研磨研磨v研磨也是孔常用的一种光整加工方法，需在精细镗、精铰或精磨研磨也是孔常用的一种光整加工方法，需在精细镗、精铰或精磨后进行。研磨后孔的尺寸公差等级可提高到后进行。研磨后孔的尺寸公差等级可提高到IT6IT5，外表粗，外表粗糙度值糙度值Ra为为0.10.008 m，孔的圆度和圆柱度亦相应提高。，孔的圆度和圆柱度亦相应提高。v4滚压滚压v孔的滚压加工原理与滚压外圆相同。由于滚压加工效率高，近年来多采孔的滚压加工原理与滚压外圆相同。由于滚压加工效率高，近年来多采用
22、滚压工艺来代替珩磨工艺，效果较好。用滚压工艺来代替珩磨工艺，效果较好。v滚压对铸件的质量有很大的敏感性，如铸件的硬度不均匀、外表疏松、滚压对铸件的质量有很大的敏感性，如铸件的硬度不均匀、外表疏松、含气孔和砂眼等缺陷，对滚压有很大影响。因此，对铸件油缸不可采用含气孔和砂眼等缺陷，对滚压有很大影响。因此，对铸件油缸不可采用滚压工艺而是选用珩磨。对于淬硬套筒的孔精加工，也不宜采用滚压。滚压工艺而是选用珩磨。对于淬硬套筒的孔精加工，也不宜采用滚压。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 二、孔加工方案及其选择。二、孔加工方案及其选择。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设
23、计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v一、钻床一、钻床v钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床以及专门钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床以及专门化钻床等。化钻床等。v1立式钻床立式钻床v如图为一方柱立式钻床，如图为一方柱立式钻床，v其主轴是垂直布置的，在水平方向其主轴是垂直布置的，在水平方向v上的位置固定不动上的位置固定不动 必须通过工件的必须通过工件的v移动，找正被加工孔的位置。立式移动，找正被加工孔的位置。立式v钻床生产率不高，大多用于单件小钻床生产率不高，大多用于单件小v批量、中小型工件的加工。批量、中小型工件的加工。1工作台；2主轴；3主轴箱；4立柱；5操纵机构模块三模
24、块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v2摇臂钻床摇臂钻床v在大型工件上钻孔，在大型工件上钻孔，v需要工件不动，钻床主需要工件不动，钻床主v轴能任意调整其位置。轴能任意调整其位置。v摇臂钻床能满足这个要求。摇臂钻床能满足这个要求。v如图是摇臂钻床的外形图。如图是摇臂钻床的外形图。v摇臂钻床广泛地用于大、摇臂钻床广泛地用于大、v中型工件的加工。中型工件的加工。1底座2立柱3摇臂4主轴箱5主轴6工作台模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v二、二、镗床镗床v镗床主要用于加工尺寸较大且精度要求较高的孔，特别是分布在镗床主要用于加工尺寸较大且精度
25、要求较高的孔，特别是分布在不同外表上、孔距和位置精度要求很严格的孔系不同外表上、孔距和位置精度要求很严格的孔系。v镗床主要类型有卧式镗床、坐标镗床以及精镗床等镗床主要类型有卧式镗床、坐标镗床以及精镗床等v1.卧式躺床卧式躺床v如下图它主要由床身如下图它主要由床身10、主轴箱、主轴箱8、工作台、工作台3、平旋盘、平旋盘5和前后和前后立柱立柱7、2等组成。等组成。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v2.坐标镗床坐标镗床v坐标镗床是一种高精度机床，刚性和抗振性很好，还具有工作台、坐标镗床是一种高
26、精度机床，刚性和抗振性很好，还具有工作台、主轴箱等运动部件的精密坐标测量装置，能实现工件和刀具的精主轴箱等运动部件的精密坐标测量装置，能实现工件和刀具的精密定位。密定位。单柱坐标镗床双柱坐标镗床模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v三、三、拉床拉床v拉床是指用拉刀进行切削加工的机床，拉床运动简单，只有拉床是指用拉刀进行切削加工的机床，拉床运动简单，只有主运动，主运动，同时同时拉削切削力很大，且要求平稳，故拉床通常采用液拉削切削力很大，且要求平稳，故拉床通常采用液压传动，适用于大批量生产。压传动，适用于大批量生产。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套
27、钻镗加工工艺设计与实施v四、四、内圆磨床内圆磨床v内圆磨床主要用于磨削各种圆柱孔和圆锥孔。内圆磨床的主要类内圆磨床主要用于磨削各种圆柱孔和圆锥孔。内圆磨床的主要类型有普通内圆磨床、无心内圆磨床、行星式内圆磨床和坐标磨床型有普通内圆磨床、无心内圆磨床、行星式内圆磨床和坐标磨床等。等。v1.普通内圆磨床普通内圆磨床模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v2.无心外圆磨床无心外圆磨床v磨削时，工件磨削时，工件4支承支承v在滚轮在滚轮1和导轮和导轮3上，上，v压紧轮压紧轮2使工件紧靠使工件紧靠v导轮，由导轮带开工导轮，由导轮带开工v件旋转，实现圆周进件旋转，实现圆周进v
28、给运动。给运动。无心内圆磨床的工作原理无心内圆磨床的工作原理 11滚轮滚轮 2压紧轮压紧轮 3导轮导轮 4工件工件模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v3磨削时，工件固定不转，砂轮除了绕其自身轴线高速旋转实现主运磨削时，工件固定不转，砂轮除了绕其自身轴线高速旋转实现主运动外，同时还要绕被磨削孔的轴线以缓慢的速度做公转，实现圆周进动外，同时还要绕被磨削孔的轴线以缓慢的速度做公转，实现圆周进给运动。此外，砂轮还做周期性的横向进给运动及纵向进给运动纵给运动。此外，砂轮还做周期性的横向进给运动及纵向进给运动纵向进给也可由工件的移动来实现。由于砂轮所需运动种类较多，砂向
29、进给也可由工件的移动来实现。由于砂轮所需运动种类较多，砂轮架的结构复杂，刚性较差。目前这类机床只用来磨削大型工件或因轮架的结构复杂，刚性较差。目前这类机床只用来磨削大型工件或因工件形状不对称不适于旋转的工件，如磨削高速大型柴油机大连杆上工件形状不对称不适于旋转的工件，如磨削高速大型柴油机大连杆上的孔。的孔。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v例：外圆外表外表粗糙度要求为例：外圆外表外表粗糙度要求为1.6 m，加工方案：毛坯，加工方案：毛坯粗车粗车精车；内孔外表外表粗糙度要求为精车；内孔外表外表粗糙度要求为1.6 m，加工方案：毛坯，加工方案：毛坯钻孔钻孔铰孔
30、；下面确定各工序尺寸及其公差。铰孔；下面确定各工序尺寸及其公差。A模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v一、钻削加工刀具一、钻削加工刀具v钻削加工使用的钻头是定尺寸刀具，按其结构特点和用途可分为扁钻削加工使用的钻头是定尺寸刀具，按其结构特点和用途可分为扁钻、麻花钻、深孔钻和中心钻等，均由工具厂专业生产，钻孔直径钻、麻花钻、深孔钻和中心钻等，均由工具厂专业生产，钻孔直径为为0.1100 mm，钻孔深度变化范围也很广。，钻孔深度变化范围也很广。v1、麻花钻的组成、麻花钻的组成模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v二、麻花钻钻孔的方
31、法二、麻花钻钻孔的方法v1钻头主切削刃上各点的前角变化很大，钻孔时，外缘处的切削钻头主切削刃上各点的前角变化很大，钻孔时，外缘处的切削速度最大，而该处的前角最大，刀刃强度最薄弱，因此钻头在外缘速度最大，而该处的前角最大，刀刃强度最薄弱，因此钻头在外缘处的磨损特别严重。处的磨损特别严重。v2钻头横刃较长，横刃及其附近的前角为负值，达钻头横刃较长，横刃及其附近的前角为负值，达-60-55。钻孔时，横刃处于挤刮状态，轴向抗力较大。钻孔时，横刃处于挤刮状态，轴向抗力较大。v3钻削加工过程是半封闭加工。钻削加工过程是半封闭加工。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v三、
32、扩孔钻三、扩孔钻v扩孔钻与麻花钻相比有以下特点。扩孔钻与麻花钻相比有以下特点。v1刚性较好刚性较好v2导向性好。导向性好。v3切屑条件较好。切屑条件较好。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v四、铰刀四、铰刀模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v五、深孔钻五、深孔钻v1.单刃外排屑深孔钻单刃外排屑深孔钻模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v2.错齿内排屑深孔钻错齿内排屑深孔钻模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v3.喷吸钻喷吸钻模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺
33、设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v子课题二镗刀子课题二镗刀v一、单刃镗刀一、单刃镗刀模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v二、双刃镗刀二、双刃镗刀模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v子课题三拉刀子课题三拉刀模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v外圆工序尺寸与公差的计算外圆工序尺寸与公差的计算v工序名称工序名称 工序余量工序余量 经济精度经济精度 工序尺寸工序尺寸v 精车精车 0.5 js7 34v 粗车粗车 10.5 h12 34+0.5=34.5v 毛坯毛坯 11 2.0 34.5+
34、10.5=45v取精车工序双边余量为取精车工序双边余量为0.5 mm，粗车切除其余全部余量。，粗车切除其余全部余量。工序尺寸的公差是由该工序工艺方法决定工序尺寸的公差是由该工序工艺方法决定。v此为加工余量法，步骤要求从最后的工艺开始计算，依次向上一此为加工余量法，步骤要求从最后的工艺开始计算，依次向上一道工序推移。道工序推移。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v用余量法计算内孔外表加工的工序尺寸和公差用余量法计算内孔外表加工的工序尺寸和公差v工序名称工序名称工序余量工序余量 经济精度经济精度 工序尺寸工序尺寸v 精铰精铰 0.06 H7 22v 粗铰粗铰 0
35、.14 H9 22-0.06=21.94v 扩孔扩孔 1.8 H11 21.94-0.14=21.8v 钻孔钻孔 20 H12 21.8-1.8=20模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 制订切削用量就是确定工序中的背吃刀量、进给量、切削速度制订切削用量就是确定工序中的背吃刀量、进给量、切削速度及刀具耐用度。及刀具耐用度。v 合理的切削用量指的就是充分利用刀具的切削性能和机床的动合理的切削用量指的就是充分利用刀具的切削性能和机床的动力性能，在保证质量的前提下，获得高效率低成本的切削用量。力性能，在保证质量的前提下，获得高效率低成本的切削用量。在选择切削用量时
36、，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应在选择切削用量时，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给，其次选择较大的进给模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v量量f，最后根据刀具耐用度要求，确定适宜的切削速度。，最后根据刀具耐用度要求，确定适宜的切削速度。v精加工时，首先应保证工件的加工精度和外表质量要求，故一般精加工时，首先应保证工件的加工精度和外表质量要求，故一般选用较小的进给量选用较小
37、的进给量f和切削深度和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速，而尽可能选用较高的切削速度度c。v 1.切削深度切削深度ap的选择的选择 切削深度应根据工件的加工余量来确切削深度应根据工件的加工余量来确定。定。v粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较量。当加工余量过大，工艺系统刚度较模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 低，机床功率缺乏，刀具强度不够低，机床功率缺乏，刀具强度不够 或断续切削的冲击振动较大或断续切削的冲击振动较大时，可分屡次走刀。切削外表
38、层有硬皮的铸锻件时，应尽量使时，可分屡次走刀。切削外表层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。v半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和外表质量，也可采用二次走刀。为了保证工件的加工精度和外表质量，也可采用二次走刀。屡屡次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的工余量的2/33/4。v 在中等功率的机床上在中等功率的机床上，粗加工时的切削深度可达粗加工时的切削深度可达81
39、0mm，半，半精精加工外表粗糙度为加工外表粗糙度为Ra6.33.2m时，切削深度取时，切削深度取为为0.52mm，精加工外表粗糙度为，精加工外表粗糙度为Ra1.60.8m时，时，切削深度取为切削深度取为0.10.4mm。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 2.进给量进给量f的选择的选择 切削深度选定后，接着就应尽可能选用较切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量大的进给量f。v 粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到以下因素限制；机床取受到以下因素限制；机床刀具刀具工件系统的
40、刚度，机床进给工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。v 半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工外表粗糙度半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工外表粗糙度的限制。的限制。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v3.切削速度切削速度V的选择的选择 在在ap-和和f选定以后，可在保证刀具合理选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度V的值。的值。v在具体确定在具体确定V值时
41、，一般应遵循下述原则：值时，一般应遵循下述原则：v 1粗车时，切削深度和进给量均较大，应选择较低的切削速粗车时，切削深度和进给量均较大，应选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。度；精车时，则选择较高的切削速度。v 2工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。3刀刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、陶瓷、金、陶瓷、石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选
42、得比硬质合石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具金刀具高。高。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v孔尺寸精度检验孔尺寸精度检验v当孔的精度要求较低时，可采用钢直尺、内卡钳或游标卡尺测量。当孔的精度要求较低时，可采用钢直尺、内卡钳或游标卡尺测量。v当精度要求较高时，可以用以
43、下几种量具检测：塞规、内径百分当精度要求较高时，可以用以下几种量具检测：塞规、内径百分表、三爪内径千分尺、内测千分尺、内径百分尺和内测百分尺等表、三爪内径千分尺、内测千分尺、内径百分尺和内测百分尺等量具。量具。v1.塞规。塞规。v由通规和止由通规和止v规所组成。规所组成。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v2.内径指示表是用来测量孔径及其形状精度的一种精密比较量具。内径指示表是用来测量孔径及其形状精度的一种精密比较量具。v结构：主要由百分表结构：主要由百分表5、推杆、推杆7、v表体表体2、转向装置等臂直角杠、转向装置等臂直角杠v杆杆8、固定测头、固定测头1、
44、活动测头、活动测头v10等组成。百分表应符合零级等组成。百分表应符合零级v精度要求，表体精度要求，表体 与直管与直管3连接连接v成一体，指示表装在直管内并成一体，指示表装在直管内并v与传动推杆与传动推杆7接触，用紧固螺接触，用紧固螺v钉钉4固定，表体左端带有可换固定，表体左端带有可换v固定测头固定测头1，右端带有活动测，右端带有活动测v头头10和定位护桥和定位护桥9，模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v3.三爪内径千分尺是利用螺旋副原理，通过旋转塔形阿基米德螺三爪内径千分尺是利用螺旋副原理，通过旋转塔形阿基米德螺旋体或移动锥体使三个测量爪作径向位移，使其与被
45、测内孔接触，旋体或移动锥体使三个测量爪作径向位移，使其与被测内孔接触，对内孔尺寸进行读数的量具。对内孔尺寸进行读数的量具。图3-38三爪内径千分尺1测量爪；2扭簧；3测微螺杆；4螺纹轴套；5微分套筒；6测力装置模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v4.内测千分尺内测千分尺图3-40 内测千分尺1测力装置；2校准环；3微分筒；4固定套筒；5扳子；6制动螺钉；7量爪11234567模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施v五、内径百分尺简介五、内径百分尺简介模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模
46、块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施一、准备工作一、准备工作1 1确定材料及规格。确定材料及规格。2 2确定采购热处理设备的规格。确定采购热处理设备的规格。3 3确定设备采购，确定设备采购，4 4确定刀具、量具、检具、主要工装等配置。确定刀具、量具、检具、主要工装等配置。5 5确定招聘工人的工种和操作技能水平。确定招聘工人的工种和操作技能水平。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施二、零件及工艺性分析二、零件及工艺性分析1.1.零件分析零件分析每台套零件数为每台套零件数为1 1件，年产量为件，年产量为3 0003 000件，生产类型为大
47、量生产，件，生产类型为大量生产，零件的最大尺寸，直径为零件的最大尺寸，直径为300 mm300 mm，长度为，长度为500mm500mm。零件材料为。零件材料为QT600QT600-3 3。毛坯的备选方案有铸件、无缝铸铁管等，由于难于找到适宜尺寸的铸毛坯的备选方案有铸件、无缝铸铁管等，由于难于找到适宜尺寸的铸铁管，最终选择铸件毛坯。铁管，最终选择铸件毛坯。2.2.工艺性分析工艺性分析缸套属于薄壁零件。由于薄壁工件的刚性差，在车削过程中，受切削缸套属于薄壁零件。由于薄壁工件的刚性差，在车削过程中，受切削力和夹紧力的作用极易产生变形，影响工件尺寸精度和形状精度。因力和夹紧力的作用极易产生变形，影响
48、工件尺寸精度和形状精度。因此，合理地选择装夹方法、刀具几何角度、切削用量及充分地进行冷此，合理地选择装夹方法、刀具几何角度、切削用量及充分地进行冷却润滑，都是保证加工薄壁工件精度的关键。却润滑，都是保证加工薄壁工件精度的关键。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施四、缸套定位基准的选择1.精基准选择2.粗基准选择五、初步拟定缸套机械加工工艺路线可供选择的缸套工艺方案有两种。第一种为铸自然时效粗车热处理正火半精车粗磨精磨检验入库；第二种为铸热处理人工时效粗车一粗车二热处理正火半精车一半精车二精车一精车二精磨内圆精磨外圆检验入库。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施六、确定加工余量和工序尺寸根据各外表加工要求和各种加工方法能到达的经济精度，确定各外表的加工方法如下：外圆面：粗车半精车精车精磨。内圆面：粗车半精车精车精磨。端面：粗车半精车精车磨削。模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施七、填写机械加工工艺过程卡片模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施轴承套钻镗加工工艺设计与实施演讲完毕，谢谢观看！