套筒类零件加工——机械工程技术作业

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任务二：拟定加工工艺

1、轴承套加工工艺分析

图2－1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，以保证达到图样要求。其主要技术要求为：Φ34mmjs7 外圆对Φ22mmH7 孔的径向圆跳动公差为 0.01mm ；左端面对Φ22mmH7 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2－1所示。

图 2－1 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2－1轴承套机械加工工艺过程 工序工序名工序内容 定位基准 号 称 1 备料 棒料，按6件合一下料 2 钻中心1、车端面，钻中心孔 外圆 孔 2、掉头，车另一端面，钻中心孔 3 粗车 车外圆?42，长度6.5，车外圆?34js7中心孔 至?35，车退刀槽2×0.5，总长40.5，车分割槽?20×3，两端倒角C1.5；6件同时加工，尺寸均相同。 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； ?42外圆 2、车内孔?22H7，留0.04～0.06铰削余量； 3、车内槽?24×16至尺寸； 4、铰孔?22H7至尺寸 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2－2所示。

图2－2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/d<5； 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；结构比较简单 。

2、套筒类零件技术要求

套筒类零件的外圆表面多以过盈或过渡配合与机架或箱体孔相配合起支承作用。内孔主要起导向作用或支承作用，常与运动轴、主轴、活塞、滑阀相配合。有些套筒的端面或凸缘端面有定位或承受载荷的作用。套筒类零件虽然形状结构不一，但仍有共同特点和技术要求，根据使用情况可对套筒类零件的外圆与内孔提出如下要求： 1)内孔与外圆的精度要求 外圆直径精度通常为 IT5~IT7, 表面粗糙度 Ra 为 5 ~0.63 ,要求较高的可达0.04 ； 内孔作为套类零件支承或导向的主要表面，要求 内孔尺寸精度一般为 IT6~IT7 ，为保证其耐磨性要求，对表面粗糙度要求较高（ Ra=2.5~0.16 ）。有的精密套筒及阀套的内孔尺寸精度要求为 IT4~IT5 ，也有的套筒（如油缸、气缸缸筒）由于与其相配的活塞上有密封圈，故对尺寸精度要求较低，一般为 IT8~IT9 ，但对表面粗糙度要求较高， Ra 一般为 2.5~1.6 。 2)几何形状精度要求 通常将外圆与内孔的几何形状精度控制在直径公差以内即可； 对精密轴套有时控制在孔径公差的 1/2~1/3 ， 甚至更严。对较长套筒除圆度有要求以外，还应有孔的圆柱度要求。 为提高耐磨性，有的内孔表面粗糙度要求为 Ra1.6~0.1

，有的高达 Ra0.025 。 套筒类零件外圆形状精度一般应在外径公差内，表面粗糙度 Ra 为 3.2 ～ 0.4 。 3)位置精度要求 位置精度要求 主要应根据套类零件在机器中功用和要求而定。如果内孔的最终加工是在套筒装配（如机座或箱体等）之后进行时，可降低对套筒内、外圆表面的同轴度要求；如果内孔的最终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 0.01~0.06mm 。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轴心线的垂直度要求较高，一般为 0.05~0.02mm. 。

3、套筒类零件的材料、毛坯及热处理

套筒类零件毛坯材料的选择主要取决于零件的功能要求、结构特点及使用时的工作条件。套筒类零件一般用钢、铸铁、青铜或黄铜和粉末冶金等材料制成。有些特殊要求的套类零件可采用双层金属结构或选用优质合金钢，双层金属结构是应用离心铸造法在钢或铸铁轴套的内壁上浇注一层巴氏合金等轴承合金材料，采用这种制造方法虽增加了—些工时，但能节省有色金属，而且又提高了轴承的使用寿命。 套类零件的毛坯制造方式的选择与毛坯结构尺寸、材料、和生产批量的大小等因素有关。孔径较大（一般直径大于 20mm ）时，常采用型材（如无缝钢管）、带孔的锻件或铸件；孔径较小（一般小于 20mm ）时，一般多选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸件；大批大量生产时，可采用冷挤压、粉末冶金等先进工艺，不仅节约原材料，而且生产率及毛坯质量精度均可提高。

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、表面淬火、调质、高温时效及渗氮。

任务四：深孔的加工

1深孔加工的工艺特点

通常把孔的深度与直径之比（L/D>5）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