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1、普通机床零件加工pp2教学课件目录目录项目二项目二 套筒类零件加工工艺套筒类零件加工工艺学习目标学习目标了解检验方法与检具了解检验方法与检具会分析套筒类零件会分析套筒类零件会设计套筒类零件加工用夹具会设计套筒类零件加工用夹具会合理确定套筒类零件的加工工艺会合理确定套筒类零件的加工工艺会编制套筒类零件的工艺文件会编制套筒类零件的工艺文件会合理选用刀具、机床会合理选用刀具、机床会根据工艺文件组织工艺实施会根据工艺文件组织工艺实施目录目录轴承套加工套类零件工艺分析轴套类加工工艺套类零件工装零件分类、功用、结构特点、技术要求、材料、毛坯、热处理主要表面的加工方法、定位基准和装夹方法分析零件图确定毛坯确
2、定各表面加工方法及选择刀具划分加工阶段安排加工顺序工件装夹方法拟定加工路线确定加工余量与工序尺寸确定切削用量确定检测方法填写工艺卡片刀具的选择与应用钻夹具的选择与设计检具的选择项目引入项目引入目录目录工艺任务单工艺任务单案例分析：轴承套零件的加工产品名称：轴承套功用：支承、导向材料：ZQSn6Zn6Pb3生产类型：批量生产工艺任务：（1）分析其结构、技术要求、主要表面加工方法，拟定加工工艺路线；（2）确定详细的工艺参数，编制工艺规程项目引入项目引入目录目录项目引入项目引入目录目录轴承座轴承座轴套轴套油孔油孔项目引入项目引入目录目录1.1.套筒类零件的功用与结构特点：套筒类零件的功用与结构特点：
3、零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面；零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度一般大于直径 一、套筒类零件分析一、套筒类零件分析相关知识相关知识目录目录2.2.套筒类零件的技术要求套筒类零件的技术要求1）尺寸精度2）形状精度3）相互位置精度4）表面粗糙度相关知识相关知识目录目录二、套筒类零件材料、毛坯及热处理的选择1.套筒类零件材料的选择 2.套筒类零件毛坯的选择 3.套筒类零件的热处理相关知识相关知识目录目录1.钻床 钻床的主要类型有立式钻床、摇臂钻床、台式钻床、深孔钻床等。套筒零件的外圆加工与轴类零件加工基本相同，可选择在车床上加工，其内孔加工可选择在钻床、车床、镗床或铣床等孔加工机床上进
4、行。三、套筒类零件加工机床的选择相关知识相关知识目录目录 结构简单、尺寸小。用皮结构简单、尺寸小。用皮带轮带动主轴高速旋转，手动带轮带动主轴高速旋转，手动完成轴向进给，主轴箱还可绕完成轴向进给，主轴箱还可绕立柱回转及上下移动，操作方立柱回转及上下移动，操作方便。便。台钻一般安放于钳台，用台钻一般安放于钳台，用于加工直径小于于加工直径小于15mm15mm的孔。的孔。1）台式钻床相关知识相关知识目录目录2）立式钻床-应用最广结构特点：主轴轴线垂直布置，且位置固定。主轴箱中装有主运动和进给运动的变速机构、主轴部件以及操纵机构。用移动工件的方法使刀具旋转中心线与被加工孔的中心线重合。用于加工中小型工件
5、上的孔。相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录3）摇臂钻床 对于一些大而重的工件，因移动费力，找正困难，不便于在立式钻床上进行加工，希望工件固定不动而移动主轴，使主轴中心对准被加工孔的中心，这样便产生了摇臂钻床。摇臂钻床适用于单件和中、小批量生产中加工大、中型零件。相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录4）多轴钻床主轴箱上装有多个主轴，由相应的传动机构使各主轴同时旋转，对工件上多个孔同时加工，提高生产率。相关知识相关知识目录目录5）深孔钻床加工深孔。与前述钻床不同之处在于，工件旋转而刀具不转，以保持孔的直线度。相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录钻削常用附件及夹
6、具钻削常用附件及夹具 钻床上加工零件依靠移动工件，使刀具与被加工孔同轴，故工件安装时要求工件上与孔轴线垂直的平面贴于工作台（或夹具上底面）。用通用夹具直接将工件装于工作台 用专用夹具安装安装方法补充补充相关知识相关知识目录目录钻床的工艺范围 钻床一般用于加工直径不大、精度要求不高的孔。其主要加工方法是用钻头在实心材料上钻孔，此外还可在原有孔的基础上扩孔、铰孔、锪平面、攻螺纹等加工。相关知识相关知识目录目录钻床的运动 在钻床上加工时，工件固定不动，主运动是刀具(主轴）的旋转，刀具（主轴）沿轴向的移动即为进给运动。钻床的加工方法及其所需运动。相关知识相关知识目录目录 V形架适用于对轴类、轴套类零件
7、上的径向孔加工，或以外圆表面作定位面的工件上孔加工。钻夹头用于夹持直柄钻头变径套锥柄莫氏锥号于机床主轴锥孔不一致时，使用变径套安装钻头。虎钳、螺栓、压板等相关知识相关知识目录目录钻床使用的安全守则1、在钻孔时不要将常用工具放在钻床工作台上；2、搬重型台虎钳或工件时应该请人协助；3、工件须用螺栓、压板、C型夹钳或夹具可靠地夹紧；钻小零件时也要用台虎钳夹紧；4、在钻床运转时不要清理主轴上缠着的切屑，否则将导致手指被切断；5、钻削加工时应偶尔停止进给，以便切屑断开，降低切屑的危害性，同时也利于操作控制；6、务必要用刷子支清除设备上的切屑，不允许用高压空气去清除，设备运转时不允许清理。相关知识相关知识
8、目录目录相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录实体材料上加工：已有孔进行加工：扩孔钻、深孔钻、铰刀、镗刀麻花钻、扁钻、深孔钻相关知识相关知识目录目录镗床是对已有孔进行扩大孔径并提高质量的加工方法。生产率不高，要求工人技术水平高；灵活性大，适应性强，一般用于加工机座、箱体、支架及回转体等特点质量 一般镗削精度可达IT78，Ra0.83.2um 镗削不仅可获得较好的尺寸、形状精度，位置精度亦较好应用 复杂的大型零件上的大直径孔；有位置精度要求的孔及孔系；亦可加工外圆、端面、平面，尺寸可大可小 配备附件、专用镗杆和相应装置，可加工螺纹、孔内沟槽、内外球面等2.2.镗床镗床相关知识相关知识目
9、录目录q镗床的主要类型：卧式镗床、坐标镗床和精镗床等。（1）卧式镗床相关知识相关知识目录目录 卧式镗床的运动：主运动有：镗轴和平旋盘的旋转运动。进给运动有：镗轴的轴向进给运动；平旋盘刀具溜板的径向进给运动；主轴箱的垂直进给运动；工作台的纵向和横向进给运动。辅助运动有：工作台的转位，后立柱的纵向调位，后支架的垂直方向调位，以及主轴箱沿垂直方向和工作台沿纵、横方向的调位运动。相关知识相关知识目录目录卧式镗床典型加工内容相关知识相关知识目录目录（2）坐标镗床应用加工高精度孔及高位置精度孔系，还可进行精密划线及测量。与普通卧式镗床比较，具有测量坐标位置的精密测量装置，且刚度好、抗振性好，精度高。种类立
10、式单柱坐标镗床 立式双柱坐标镗床 卧式坐标镗床相关知识相关知识目录目录 主要特点是具有工作台、主轴箱等移动部件的精密坐标位置测量装置，能实现工件和刀具的精确定位。坐标镗床除镗孔外，还可进行钻、扩和铰孔、锪端面及铣平面和沟槽等加工。此外，因其具有很高的定位精度，故还可以用于精密刻线，精密划线，孔距及直线尺寸的精密测量等。坐标镗床过去主要用在工具车间进行单件生产，近年来也逐渐用于生产车间成批加工具有精密孔系的零件。相关知识相关知识目录目录（3）金刚镗床为高精密镗床 特点 有高精度且高速回转的主轴 工作台可实现高精度缓进给运动其是使用金刚石和硬质合金刀具，以很小的进给量和很高的切削速度镗削精度较高和
11、表面粗糙度较小的孔，主要用于大批量生产当中。相关知识相关知识目录目录标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。柄部：钻头直径d012mm，直柄钻头钻头直径d012mm，锥柄钻头 主要用于孔的粗加工，IT11级以下；表面粗糙度Ra25m 6.3 m。1）麻花钻的构造1.麻花钻重点重点四、套筒类零件加工方法的选择相关知识相关知识目录目录（1）工作部分 分切削部分和导向部分。两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两个主刃、两个副刃、一个横刃。钻芯直径朝柄部方向递增。（2）柄部 夹持部分，有直柄和锥柄。（3）颈部 用于磨柄部时砂轮的退刀。相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录 2）麻
12、花钻的主要几何参数（1）螺旋角 指钻头最外缘处螺旋线的切线与钻头轴线的夹角。螺旋角对切削过程的影响螺旋角的大小不仅影响排屑情况，而且它就是钻头的轴向前角。相关知识相关知识目录目录f f轴向力和扭矩切削轻快切削刃强度和散热条件刀具寿命相关知识相关知识目录目录（2）顶角（锋角）2 指两主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角 顶角对切削过程的影响主切削刃长度主切削刃长度单位切削刃上的负荷及轴向力单位切削刃上的负荷及轴向力钻尖强度钻尖强度有利于散热，提高钻头耐用度有利于散热，提高钻头耐用度而扭矩而扭矩2相关知识相关知识目录目录（3）前角o 是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角相关知识相关知识目录目
13、录麻花钻的几何角度相关知识相关知识目录目录（4）后角f 是在假定工作平面内测量的切是在假定工作平面内测量的切削平面与主后刀面之间的夹角削平面与主后刀面之间的夹角相关知识相关知识目录目录（5）横刃角度 横刃角度包括横刃斜角、横刃前角o、和横刃后角o相关知识相关知识目录目录钻孔方式 使用麻花钻钻孔有两种方式：刀具旋转和工件旋转，即在使用麻花钻钻孔有两种方式：刀具旋转和工件旋转，即在钻床上钻孔和在车床上钻孔。由于钻头横刃定心不准，钻头刚钻床上钻孔和在车床上钻孔。由于钻头横刃定心不准，钻头刚性和导向作用较差，切入时钻头易偏移、弯曲。在钻床上钻孔性和导向作用较差，切入时钻头易偏移、弯曲。在钻床上钻孔时，
14、引起孔的轴线偏移和不直，见图（时，引起孔的轴线偏移和不直，见图（a a）；在车床上钻孔时，）；在车床上钻孔时，引起孔径的扩大，但孔的轴线仍然是直的，见图（引起孔径的扩大，但孔的轴线仍然是直的，见图（b b）。）。相关知识相关知识目录目录钻头旋转钻头旋转工件旋转工件旋转相关知识相关知识目录目录2.扩孔钻 用于对已钻孔的进一步加工，IT10 IT11级；表面粗糙度6.3 3.2m。1）扩孔钻的类型 2）扩孔钻与麻花钻的比较 锥柄扩孔钻、直柄扩孔钻和套式扩孔钻相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录 扩孔除了可以加工圆柱孔之外，还可以用各种特殊形状的扩孔钻（亦称锪钻）来加工各种沉头座孔和锪平
15、端面。锪钻的前端常带有导向柱，用已加工工孔导向。加工沉头座孔加工沉头座孔加工锥面加工锥面锪平端面锪平端面相关知识相关知识目录目录a a）刚性好）刚性好,扩孔钻容屑槽浅而窄，钻芯粗壮，因扩孔钻容屑槽浅而窄，钻芯粗壮，因此，扩孔钻的刚性好；此，扩孔钻的刚性好；b b）导向性好，扩孔钻有三）导向性好，扩孔钻有三-四个刀齿，增加了导四个刀齿，增加了导向的楞边数；向的楞边数；c c）切削条件好，只有切削刃的外缘部分参加切削，）切削条件好，只有切削刃的外缘部分参加切削，切削较轻快，可用较大的切削用量；切削较轻快，可用较大的切削用量；d d）孔壁光洁）孔壁光洁.扩孔切屑少，排屑通畅，不会刮伤扩孔切屑少，排屑
16、通畅，不会刮伤已加工表面。已加工表面。扩孔相关知识相关知识目录目录3.铰 刀 用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，IT6 IT8级；表面粗糙度1.6 0.4m。1)铰刀的类型 2)铰刀与扩孔钻的比较 机用铰刀和手用铰刀相关知识相关知识目录目录铰刀的类型（a）直柄机用铰刀（b）锥柄机用铰刀 （c）硬质合金锥柄机用铰刀（d）手用铰刀 （e）可调节手用铰刀（f）套式机用铰刀（g）直柄莫式圆锥铰刀（h）手用1:50锥度铰刀相关知识相关知识目录目录铰刀的结构切削部分：锥形,承担主要的切削作用。机铰刀半锥角为515，手铰刀半锥角为0.51.5。以提高定位的准确性，并减小轴向力。由于切深很小，前角为0，后角
17、为58。导向修光部分：铰刀中段的较长部分，为防止孔径的扩张，一般有倒锥，机铰刀为：0.040.06,手铰刀为0.0050.008。作用：棱边起到校正孔径，修光孔壁及导向扶正。相关知识相关知识目录目录3）铰刀的精度等级 铰孔适应性差。一定直铰孔适应性差。一定直径的铰刀只能铰削一定径的铰刀只能铰削一定直径及尺寸公差的孔，直径及尺寸公差的孔，不能铰削非标准孔，台不能铰削非标准孔，台阶孔和盲孔。阶孔和盲孔。相关知识相关知识目录目录在机床安装：铰刀与机床主轴采用浮动连接。相关知识相关知识目录目录4）铰刀的材料 5）铰刀的制造 高速钢 扩张 硬质合金 收缩铰刀的基本尺寸=孔的基本尺寸铰刀的制造公差=国家标
18、准(G=0.35IT)铰刀为定尺寸精加工刀具,比精镗孔更容易保证孔的尺寸精度和形状精度,生产率高,对细长孔更是如此。相关知识相关知识目录目录 铰削过程不完全是一个切削过程，而是包括切削、刮削、挤压、熨平和摩擦等效应的一个综合作用过程。1 1）铰孔是孔的精加工方法；）铰孔是孔的精加工方法；2 2）可加工精度为）可加工精度为IT7IT7、IT8IT8、IT9IT9的孔；的孔；3 3）孔的表面粗糙度可控制在）孔的表面粗糙度可控制在Ra3.2 Ra3.2 0.2m 0.2m；4 4）铰刀是定尺寸刀具；）铰刀是定尺寸刀具；5 5）切削液在铰削过程中起着重要的作用。）切削液在铰削过程中起着重要的作用。铰孔
19、精度不取决于机床精度.而是取决于铰刀本身的精度,在机床上的安装方式,以及加工余量,切削用量,和切削液等条件铰孔相关知识相关知识目录目录手铰机铰相关知识相关知识目录目录 镗孔所用刀具有单刃镗刀和双刃镗刀。镗孔所用刀具有单刃镗刀和双刃镗刀。（1 1）单刃镗刀。单刃镗刀与车刀类似，使用时用螺钉将其）单刃镗刀。单刃镗刀与车刀类似，使用时用螺钉将其装夹在镗刀杆上。如图装夹在镗刀杆上。如图2-122-12所示，其中图所示，其中图2-122-12（a a）为盲孔）为盲孔镗刀，刀头倾斜安装，图镗刀，刀头倾斜安装，图2-122-12（b b）为通孔镗刀，刀头垂直）为通孔镗刀，刀头垂直安装。只在镗杆轴线的一侧有切
20、削刃，其结构简单，制造方安装。只在镗杆轴线的一侧有切削刃，其结构简单，制造方便，既可粗加工，又可半精加工或精加工。一把镗刀可加工便，既可粗加工，又可半精加工或精加工。一把镗刀可加工直径不同的孔。直径不同的孔。4.镗 刀单刃镗刀的刚度比较低，为减少镗孔时镗刀的变形和振动，不得不采用较小的切削用量，加之仅有一个主切削刃参加相关知识相关知识目录目录 （a）盲孔）盲孔镗镗刀刀 （b）通孔）通孔镗镗刀刀1刀刀头头 2紧紧固螺固螺钉钉 3调节调节螺螺钉钉 4镗镗杆杆图图2-12 单单刃刃镗镗刀刀所以生产率比扩孔或铰孔低。因此，单刃镗刀比较适用于单件、小批量生产。相关知识相关知识目录目录（2 2）双刃镗刀。
21、双刃镗刀有两个分布在中心两侧同时切削）双刃镗刀。双刃镗刀有两个分布在中心两侧同时切削的刀齿，由于切削时产生的径向力互相平衡，可加大切削用的刀齿，由于切削时产生的径向力互相平衡，可加大切削用量，生产效率高。双刃镗刀按刀片在镗杆上浮动与否分为浮量，生产效率高。双刃镗刀按刀片在镗杆上浮动与否分为浮动镗刀和定装镗刀。浮动镗刀是将刀片插入镗杆的方孔中，动镗刀和定装镗刀。浮动镗刀是将刀片插入镗杆的方孔中，可沿径向自由浮动，依靠两个切削刃上径向切削力的平衡自可沿径向自由浮动，依靠两个切削刃上径向切削力的平衡自动定心，适用于孔的精加工，如图动定心，适用于孔的精加工，如图2-132-13所示。双刃镗刀常用所示。
22、双刃镗刀常用于粗镗或半精镗直径大于于粗镗或半精镗直径大于40 mm40 mm的孔，可制成焊接式或可转的孔，可制成焊接式或可转位式硬质合金镗刀块。位式硬质合金镗刀块。相关知识相关知识目录目录 （a）浮动镗刀块 （b）浮动镗刀镗孔 图2-13 浮动镗刀1、2螺钉；3刀块相关知识相关知识目录目录工艺特点：工艺特点：1 1）镗孔可不同孔径的孔进行粗、半精和精加工；）镗孔可不同孔径的孔进行粗、半精和精加工；2 2）加工精度可达为）加工精度可达为IT7IT7IT6IT6；3 3）孔的表面粗糙度可控制在）孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3 Ra6.3 0.8m 0.8m。4 4）能修正前工序造成的孔轴线的弯曲
23、、偏斜等形状位置误）能修正前工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形状位置误差；差；镗孔是在预制孔上用切削刀具使之扩大的一种加工方法，镗孔工作既可以在镗床上进行，也可以在车床上进行。镗孔相关知识相关知识目录目录 复合刀具是由两把以上的同类型或不同类型的单个孔加工复合刀具是由两把以上的同类型或不同类型的单个孔加工刀具复合后同时或按先后顺序完成不同工序的刀具。刀具复合后同时或按先后顺序完成不同工序的刀具。1 1）复合刀具的特点）复合刀具的特点 由于减少了换刀时间，因而生产率高。此外，还可以集中工由于减少了换刀时间，因而生产率高。此外，还可以集中工序，减少机床台数或工位数，故能降低加工成本。序，减少机床台数
24、或工位数，故能降低加工成本。2 2）复合刀具的类型）复合刀具的类型 复合刀具的种类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具复合刀具的种类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。和不同类工艺复合刀具两种。5.用复合刀具加工孔相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录6.拉 刀是按高低顺序排列的多把刨刀相关知识相关知识目录目录圆孔拉刀的结构由下列几个部分组成：头部头部颈部颈部过渡锥部过渡锥部前导部前导部切削部切削部校准部校准部后导部后导部支承部支承部相关知识相关知识目录目录头部：是拉床刀夹夹住拉刀的部位。颈部：直径最小，当拉削力过大时，一般在此断
25、裂，便 于焊接修复。过渡锥：引导拉刀进入被加工的孔中。前导部分：保证工件平稳过渡到切削部分，同时可检查拉前的孔径是否过小，以免第一个刀齿负载过大而被损坏。切削部分：包括粗切齿和精切齿，承担主要的切削工作。校准部分：为校准齿，其作用是校正孔径，修光孔壁。当切削齿刃磨后直径减小时，前几个校准齿则依次磨成切削齿。后导部分：在拉刀刀齿切离工件时，防止工件下垂刮伤已加工表面和损坏刀齿。相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录可拉削圆孔、各种截面形状的通孔及内键槽，如下图所示。拉削圆孔可达的尺寸公差等级为IT9IT7，表面粗糙度值为Ra1.60.4m。拉孔相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目
26、录目录1）拉削的工艺特点：a）生产率高。b）较高的加工质量。c）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或键槽，因此拉削主要用于大批大量生产或定型产品的成批生产。d）拉削不能加工台阶孔和盲孔。相关知识相关知识目录目录分层式拉削：特点是拉刀将工件加工余量一层一层顺序地切除。2)拉孔三种不同拉削方式：分块式拉削：特点是加工表面的每一层金属是由一组尺寸基本相同但刀齿切削位置相互交错的刀齿（通常每组由23个刀齿组成）切除的。综合式拉削：集中了分层及分块式拉削的优点，粗切齿部分采用分块式拉削，精切齿部分采用分层式拉削。按综合拉削方式设计的拉刀称为综合式拉刀。相关知识相关知识目录目录3）拉
27、孔的工艺特征及应用范围 a）拉刀是多刃刀具，在一次拉削行程中就能顺序完成孔的粗加工、精加工和精整、光整加工工作，生产效率高。b）拉孔精度主要取决于拉刀的精度，在通常条件下，拉孔精度可达IT9IT7，表面粗糙度可达6316m。c）拉孔时，工件以被加工孔自身定位（拉刀前导部就是工件的定位元件），拉孔不易保证孔与其他表面的相互位置精度；对于那些内外圆表面具有同轴度要求的回转体零件的加工，往往都是先拉孔，然后以孔为定位基准加工其他表面。相关知识相关知识目录目录 d）拉刀不仅能加工圆孔，而且还可以加工成形孔，花键孔。e）拉刀是定尺寸刀具，形状复杂、价格昂贵，不适合于加工大孔。拉孔常用在大批大量生产中加工
28、孔径为1080mm、孔深不超过孔径5倍的中小零件上的通孔。相关知识相关知识目录目录7.磨 孔磨孔是一种使用砂轮精加工孔的方法，磨孔可在内圆磨床或万能外圆磨床上进行。相关知识相关知识目录目录磨孔的加工工艺性较差，体现在以下几方面：（1）磨孔时砂轮受工件孔径的限制，直径较小。（2）磨孔的精度不易控制。（3）生产率较低。相关知识相关知识目录目录内圆磨削与外圆磨削相比，存在如下一些主要问题：1)内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。2)生产率较低。3)磨削接触区面积较大，砂轮易堵塞，散热和切削液冲 刷困难。因此内孔磨削一般仅适用于淬硬工件的精加工，在单件、小批生产中和在大批大量生产中都有应用。相关知识相关知
29、识目录目录8.孔的精密加工1）精细镗孔：可获得精度高和表面质量好的孔经济精度：IT7-6表面粗糙度：.2）绗磨 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。相关知识相关知识目录目录特点：a）加工精度高，珩磨后尺寸公差等级为IT7IT6，表面粗糙度值为Ra0.20.05m，孔的圆度和圆柱度误差可控制在35m的范围之内。b）应用范围广，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塑性金属。广泛应用于加工发动机的汽缸、液压装置的油缸以及各种炮筒的孔。c）不能修正孔的位置精度和孔的直线度浮动连接，因此珩磨，孔的位置精度和孔的直线度应在珩磨前的工序给
30、予保证。相关知识相关知识目录目录珩磨的成形运动及其切削轨迹（a）成形运动；（b）一根砂条在双行程中切削轨迹展开1、2、3、4纹痕形成的顺序网纹交角 相关知识相关知识目录目录3）研磨：研磨也是一种孔加工常用的光整加工方法，需在精镗、精铰或精磨后进行。研磨后孔的尺寸公差等级可提高到IT5级以上，表面粗糙度为Ra0.320.008 m，孔的圆度和圆柱度亦相应提高。研磨孔所用的研具材料、研磨剂、研磨余量等均与研磨外圆类似相关知识相关知识目录目录（a）研磨内圆的方法 （b）内圆研具图2-21 套筒类零件孔的研磨方法相关知识相关知识目录目录4）滚压孔的滚压加工原理与滚压外圆相同；滚压的加工精度较高，加工效
31、率也比较高；孔径滚压后尺寸精度在0.01mm以内；表面粗糙度值为Ra0.16m或更小。相关知识相关知识目录目录滚压加工（a）滚压过程；（b）滚压表面 相关知识相关知识目录目录相关知识相关知识目录目录知识链接一知识链接一 镗孔方式的选择镗孔方式的选择1.1.车床镗孔车床镗孔尺寸公差等级为尺寸公差等级为IT9IT9IT7IT7，表面粗糙度为，表面粗糙度为RaRa3.23.21.6 1.6 mm的孔可以在车床上进行加工。的孔可以在车床上进行加工。目录目录镗床镗孔：镗孔有三种不同的加工方式。2镗床镗孔（1）镗床主轴带动刀杆和镗刀旋转，工作台带动工件做纵向进给运动，如图所示。这种方式镗削的孔径一般小于1
32、20mm左右。知识链接一知识链接一 镗孔方式的选择镗孔方式的选择目录目录（2）镗床主轴带动刀杆和镗刀旋转，并做纵向进给运动，如左图所示。这种方式主轴悬伸的长度不断增大，刚性随之减弱，一般只用来镗削长度较短的孔。上述两种镗削方式，孔径的尺寸和公差要由调整刀头伸出的长度来保证，如右图所示。需要进行调整、试镗和测量，孔径合格后方能正式镗削，其操作技术要求较高。知识链接一知识链接一 镗孔方式的选择镗孔方式的选择目录目录（3）镗床平旋盘带动镗刀旋转，工作台带动工件做纵向进给运动。左图所示的镗床平旋盘可随主轴箱上、下移动，自身又能做旋转运动。右图a所示，利用径向刀架使镗刀处于偏心位置，即可镗削大孔。200
33、mm以上的孔多用这种镗削方式，但孔不宜过长。右图b为镗削内槽。知识链接一知识链接一 镗孔方式的选择镗孔方式的选择目录目录3.3.铣床镗孔铣床镗孔在卧式铣床上镗孔与在卧式铣床上镗孔与图图a a所示的方式相同，镗刀杆装在卧式铣床所示的方式相同，镗刀杆装在卧式铣床的主轴锥孔内做旋转运动，工件安装在工作台上做横向进给运动。的主轴锥孔内做旋转运动，工件安装在工作台上做横向进给运动。知识链接一知识链接一 镗孔方式的选择镗孔方式的选择目录目录五、套筒类零件装夹方法的选择五、套筒类零件装夹方法的选择1.1.三爪卡盘装夹三爪卡盘装夹 加工内孔时可用三爪卡盘夹紧外圆，如图加工内孔时可用三爪卡盘夹紧外圆，如图2-2
34、82-28所示。较短工件所示。较短工件的装夹可选用图的装夹可选用图2-282-28（a a）的方法，较长工件的装夹可选用图）的方法，较长工件的装夹可选用图2-2-2828（b b）的方法，盘形工件的装夹可选用图）的方法，盘形工件的装夹可选用图2-282-28（c c）的方法。）的方法。相关知识相关知识目录目录 夹紧力影响a a）b b）薄壁套夹紧变形薄壁套夹紧变形解决：加开口套相关知识相关知识目录目录2.2.心轴装夹心轴装夹常用的心轴装夹法有三种：小锥度心轴法、台肩心轴法、可胀心常用的心轴装夹法有三种：小锥度心轴法、台肩心轴法、可胀心轴法。轴法。小锥度心轴装夹法 台肩心轴装夹法 1工件2心轴3
35、垫圈4螺母相关知识相关知识目录目录液性塑料心轴装夹法1心轴体 2柱塞 3螺钉 4皮碗 5薄壁套筒 6工件相关知识相关知识目录目录3.3.弹性卡头装夹法弹性卡头装夹法 弹簧卡头装夹法1夹头体；2弹簧夹头；3锥套；4螺母相关知识相关知识目录目录知识链接二知识链接二 机床夹具的组成和作用机床夹具的组成和作用 1.夹具的组成（1）定位元件（2）夹紧元件（3）导向元件（钻套、对刀块）（4）夹具体 此外有连接元件、分度机构、操作元件等。目录目录（1 1）定位元件）定位元件 定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。夹具上的定位销轴夹具上的定位销轴3 3是定位元件，通过
36、它使工件在夹具中占是定位元件，通过它使工件在夹具中占据正确的位置。据正确的位置。（2 2）夹紧装置）夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力程中受到外力(切削力等切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。作用时不离开已经占据的正确位置。螺母螺母5 5和开口垫圈和开口垫圈4 4就起到了上述作用。就起到了上述作用。知识链接二知识链接二 机床夹具的组成和作用机床夹具的组成和作用 目录目录（3 3）对刀或导向装置）对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位
37、置。置。钻套钻套1 1和钻模板和钻模板2 2组成导向装置，确定了钻头轴线相对定组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。位元件的正确位置。（4 4）夹具体）夹具体 夹具体是夹具的基础件。如图夹具体是夹具的基础件。如图2-342-34中的夹具体中的夹具体7 7，通过，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。它将夹具的所有元件连接成一个整体。知识链接二知识链接二 机床夹具的组成和作用机床夹具的组成和作用 目录目录2.2.机床夹具在机械加工中的作用机床夹具在机械加工中的作用1 1）保证加工精度）保证加工精度 采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互采用夹具安装，可以准确地确定工
38、件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。其加工精度高而且稳定。2 2）提高生产率、降低成本）提高生产率、降低成本 用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳
39、动生产率。另外，采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具夹具知识链接二知识链接二 机床夹具的组成和作用机床夹具的组成和作用 目录目录后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。明显地降低了生产成本。3 3）扩大机床的工艺范围）扩大机床的工艺范围使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔
40、系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。以充分发挥通用机床的作用。4 4）减轻工人的劳动强度）减轻工人的劳动强度用夹具装夹工件方便、快速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可用夹具装夹工件方便、快速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。减轻工人的劳动强度。知识链接二知识链接二 机床夹具的组成和作用机床夹具的组成和作用 目录目录六、套筒类零件加工方案的确定 套筒类零件的基准与安装短套筒：直接用卡盘夹紧外圆，在一次装夹中完成内孔和端面的加工。长套筒：可采用定心精度高的夹具，以保证工件较高的同
41、轴度。（如可胀心轴或小锥度心轴）相关知识相关知识目录目录 套筒类零件的加工工艺问题1.保证短套零件各表面位置精度的方法 从短套零件的技术要求可知，其主要位置精度是内、从短套零件的技术要求可知，其主要位置精度是内、外圆表面的同轴度及端面与轴线之间的垂直度要求。在加外圆表面的同轴度及端面与轴线之间的垂直度要求。在加工过程中一般常采用下述方法。工过程中一般常采用下述方法。1 1）在一次装夹过程中完成内外表面及端面的加工，这种）在一次装夹过程中完成内外表面及端面的加工，这种加工方法消除了工件的装夹误差，可获得很高的相对位置加工方法消除了工件的装夹误差，可获得很高的相对位置精度。但是，这种加工方法的工序
42、比较集中，对于尺寸较精度。但是，这种加工方法的工序比较集中，对于尺寸较大的套筒零件也不便于装夹。大的套筒零件也不便于装夹。相关知识相关知识目录目录2 2）套筒主要表面的加工分在几次装夹中完成，）套筒主要表面的加工分在几次装夹中完成，先终加工孔，然后再以孔为精基准，最终加工外圆及端面。这种方法需采。这种方法需采用心轴为夹具，但夹具的结构简单，定心精度高，能保证各用心轴为夹具，但夹具的结构简单，定心精度高，能保证各表面间的位置精度。表面间的位置精度。3 3）套筒主要表面的加工分在几次装夹中完成，）套筒主要表面的加工分在几次装夹中完成，先终加工外圆，然后以外圆为精基准最后加工孔，采用这种方法加工时，
43、采用这种方法加工时，工件装夹迅速可靠，其夹具较复杂，加工精度略差。欲获得工件装夹迅速可靠，其夹具较复杂，加工精度略差。欲获得较高的同轴度，则须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡较高的同轴度，则须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液性塑料夹具及经修磨过的三爪卡盘和软爪等夹具。盘、液性塑料夹具及经修磨过的三爪卡盘和软爪等夹具。相关知识相关知识目录目录2.防止套筒在加工过程中变形的措施 套筒零件孔壁较薄，加工中常因夹紧力、切削力、残余应力和切削热等因素的影响而产生变形。为了防止变形，应注意以下几点：1）为了减少切削力与切削热的影响，粗、精加工应分开进行，使粗加工产生的变形在精加工过程中得以纠正；
44、2）为减少夹紧力的影响，工艺上可采取以下措施：改变夹紧力的方向，即把径向夹紧改为轴向夹紧。对于精度要求较高的精密套筒（如孔的圆度要求为0.0015mm）,任何微小的径向变形，都可能引起较大的误差，必须找正外圆或孔后，在端面或外圆台阶上加轴向夹紧力。相关知识相关知识目录目录 对于普通精度的套筒，如果需径向夹紧时，也尽可能使径向夹紧力均匀，使用过渡套或弹簧套夹紧工件。或者作出工艺凸台及工艺螺纹，以减少夹紧变形。3）减少热处理变形的影响，将热处理安排在粗精加工阶段之间或安排在下料之后，机加工之前，使热处理产生的变形在后续的加工中逐步予以消除。相关知识相关知识目录目录工艺任务单案例分析：轴承套零件的加
45、工案例分析：轴承套零件的加工产品名称：轴承套 功用：支承、导向材料：ZQSn6Zn6Pb3 生产类型：批量生产案例分析案例分析目录目录工艺任务:（1）分析其结构、技术要求、主要表面加工方法，拟 定加工工艺路线；（2）确定详细的工艺参数，编制工艺规程案例分析案例分析目录目录1、分析零件图该轴承套属短套筒，主要功能起支承、导向作用，主要表面为内外圆柱面和端面。主要技术要求：外圆表面内圆表面 外圆对 孔的径向圆跳动公差为0.01mm，左端面对 孔轴线的垂直度公差为0.01mm案例分析案例分析目录目录2、确定毛坯棒料mm3、确定各表面的加工方法及选择加工机床与刀具主要表面有 外圆表面，、内圆表面，轴上
46、径向孔。次要表面有大小端面、台阶面、倒角、退刀槽等。案例分析案例分析目录目录 外圆表面加工方法：车削；机床：车床；刀具：外圆车刀 内圆表面加工方法：钻削；机床：车床；刀具：钻头、扩孔钻、铰刀、轴上径向孔加工：钻削；机床：钻床；刀具：钻头案例分析案例分析目录目录4、划分加工阶段和加工顺序轴承套 外圆表面为IT7级精度，表面粗糙度为Ra1.6，查表可知，通过粗车精车（磨）可实现；内孔精度也为IT7级，表面粗糙度为Ra1.6，查表可知，通过钻扩铰可实现；轴上径向孔加工只需钻孔即可。大小端面、台阶面、退刀槽、倒角可在加工外圆表面阶段完成案例分析案例分析目录目录5、工件装夹及定位方法由于外圆对内孔有径向
47、圆跳动公差要求，左端面对内孔轴线有垂直度公差要求，故在选择装夹方式时要注意，尽可能采用基准重合和基准统一原则进行加工。加工内孔、端面时，可以大外圆定位一次加工完成，保证垂直度；然后以内孔定位，精加工外圆，保证径向圆跳动。案例分析案例分析目录目录6、初拟定加工路线案例分析案例分析目录目录7、确定加工余量、工序尺寸及公差加工表面加工表面加工表面加工表面加工内容加工内容加工内容加工内容加工余量加工余量加工余量加工余量精度等级精度等级精度等级精度等级工序尺寸工序尺寸工序尺寸工序尺寸表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度毛坯毛坯毛坯毛坯粗车粗车粗车粗车8.58.5IT11IT111010半精车半精车半
48、精车半精车2 2IT8IT86.36.3精车（磨）精车（磨）精车（磨）精车（磨）0.50.5IT7IT71.61.6钻钻钻钻1818IT11IT111010扩扩扩扩3.73.7IT10IT106.36.3铰铰铰铰0.30.3IT7IT71.61.6案例分析案例分析目录目录8、确定检测方法尺寸精度检测：外径用千分尺；内径用内径卡尺或内径百分表位置精度检测：圆跳动用心轴方法进行测量方法为：在轴承套内空中装入无间隙心轴，把心轴用两顶尖或V形块支承，然后用指示表测量垂直度测量：在平板上，轴承套装入导向块内，用百分表打端面。案例分析案例分析目录目录9、编制工艺卡片18案例分析案例分析目录目录外圆表面的测
49、量同轴类零件。内孔的测量：测量孔径尺寸时，应根据工件的尺寸、数量及精度要求，采用相应的量具进行。如果孔的精度要求较低，可采用钢直尺、游标卡尺测量；精度要求较高可采用内径百分表、塞规等测量。1.尺寸的检验补充补充了解检验方法与检具相关知识相关知识目录目录2.形位误差的检验套筒零件的形状误差被控制在尺寸公差范围内，其检测多用体现最大实体边界的光滑极限量规来检验，这里只介绍一下其位置误差中内孔和外圆同轴度误差的检验。套筒类零件的同轴度多采用打表法和壁厚差法来测量。1）打表法在套筒内孔中装入无间隙心轴，用心轴的轴线来模拟内孔轴线，把心轴用两顶尖或V型块支承，然后用指示表测量外径相对旋转轴线的跳动，用跳
50、动误差来代替同轴度误差。相关知识相关知识目录目录2）壁厚差法用管壁千分尺或其它量仪测量被测零件各处的壁厚，寻找出最小（或最大）壁厚b。然后测出最小壁厚相对方向的壁厚a，则被测零件的同轴度误差值f为：f=a-b相关知识相关知识目录目录总结总结（1）加工路线的拟定策略：如有最终热处理，确定外圆加工路线：粗车半精车热处理磨削内孔加工路线：钻或粗镗半精镗热处理磨削 工艺方案：热处理之前完成外圆和内孔的半精加工，然后工艺方案：热处理之前完成外圆和内孔的半精加工，然后一起热处理，在进行磨削，按照先内孔后外圆的顺序。一起热处理，在进行磨削，按照先内孔后外圆的顺序。套筒零件加工工艺分析目录目录如果没有最终热处