第三十一講 套類零件加工工藝

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1、第 10 頁(yè) 共 10 頁(yè) 第三十一講 套類零件加工工藝 一、套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝分析 套筒類零件的加工工藝根據(jù)其功用、結(jié)構(gòu)形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結(jié)構(gòu)形狀來(lái)劃分，大體可以分為短套筒和長(zhǎng)套筒兩大類。它們?cè)诩庸ぶ?，其裝夾方法和加工方法都有很大的差別，以下分別予以介紹。 （一）軸承套加工工藝分析加工 如圖31－1所示的軸承套，材料為ZQSn6-6-3，每批數(shù)量為200件。 1．軸承套的技術(shù)條件和工藝分析 該軸承套屬于短套筒，材料為錫青圖31－67軸承套簡(jiǎn)圖銅。其主要技術(shù)要求為：Φ34js7外圓對(duì)Φ22H7孔的徑向圓跳動(dòng)公差為0.01mm；左端面對(duì)Φ22H7

2、孔軸線的垂直度公差為0.01mm。軸承套外圓為IT7級(jí)精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔精度也為IT7級(jí)，采用鉸孔可以滿足要求。內(nèi)孔的加工順序?yàn)椋恒@孔－車孔－鉸孔。 由于外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向圓跳動(dòng)要求在0.01mm內(nèi)，用軟卡爪裝夾無(wú)法保證。因此精車外圓時(shí)應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，使軸承套在小錐度心軸上定位，用兩頂尖裝夾。這樣可使加工基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)一致，容易達(dá)到圖紙要求。 車鉸內(nèi)孔時(shí)，應(yīng)與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度在0.01mm以內(nèi)。 2．軸承套的加工工藝 表31－1為軸承套的加工工藝過(guò)程。粗車外圓時(shí)，可采取同時(shí)加工五件的方法來(lái)提高生產(chǎn)率。 表31－1軸承套加工工藝過(guò)

3、程 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 定位與夾緊 1 備料 棒料，按5件合一加工下料 ? 2 鉆中心孔 1.車端面，鉆中心孔2.調(diào)頭車另一端面，鉆中心孔 三爪夾外圓 3 粗車 車外圓Ф42長(zhǎng)度為6.5mm，車外圓Ф34Js7為Ф35mm，車空刀槽2×0.5mm，取總長(zhǎng)40.5mm，車分割槽Ф20×3mm，兩端倒角1.5×45°，5件同加工，尺寸均相同 中心孔 4 鉆 鉆孔Ф22H7至Ф22mm成單件 軟爪夾Ф42mm外圓 5 車、鉸 車端面，取總長(zhǎng)40mm至尺寸 車內(nèi)孔Ф22H7為Ф22mm 車內(nèi)槽Ф24×16mm至尺寸 鉸孔Ф22H7至尺寸 孔兩

4、端倒角 軟爪夾Ф42mm外圓 6 精車 車Ф34Js7(±0.012)mm至尺寸 Ф22H7孔心軸 7 鉆 鉆徑向油孔Ф4mm Ф34mm外圓及端面 8 檢查 （二）液壓缸加工工藝分析 液壓缸為典型的長(zhǎng)套筒零件，與短套筒零件的加工方法和工件安裝方式都有較大的差別。 1．液壓缸的技術(shù)條件和工藝分析 液壓缸的材料一般有鑄鐵和無(wú)縫鋼管兩種。圖31－2所示為用無(wú)縫鋼管材料的液壓缸。為保證活塞在液壓缸內(nèi)移動(dòng)順利，對(duì)該液壓缸內(nèi)孔有圓柱度要求，對(duì)內(nèi)孔軸線有直線度要求，內(nèi)孔軸線與兩端面間有垂直度要求，內(nèi)孔軸線對(duì)兩端支承外圓（Φ82h6）的軸線有同軸度要求。除此之外還特別要

5、求：內(nèi)孔必須光潔無(wú)縱向刻痕；若為鑄鐵材料時(shí)，則要求其組織緊密，不得有砂眼、針孔及疏松。 2．液壓缸的加工工藝 表31－2為液壓缸的加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 定位與夾緊 1 配料 無(wú)縫鋼管切斷 ? 2 車 1．車Ф82mm外圓到Ф88mm及M88×1.5mm螺紋（工藝用） 一夾一頂 2．車端面及倒角 三爪夾一端，中心架托Ф88mm處 3．調(diào)頭車Ф82mm外圓到Ф84mm 三一夾一頂 4．車端面及倒角取總長(zhǎng)1686mm（留加工余量1mm） 三爪卡盤夾一端，搭中心架托Ф88mm處 3 深孔推鏜 1．半精推鏜孔到Ф68mm 一端用M88

6、×1.5mm螺紋固定在夾具中，另一端搭中心架 2．精推鏜孔到Ф69.85mm 3．精鉸（浮動(dòng)鏜刀鏜孔）到Ф70±0.02mm，表面粗糙度值Ra為2.5μm 4 滾壓孔 用滾壓頭滾壓孔至Ф70mm,表面粗糙度值Ra為0.32μm 一端用螺紋固定在夾具中,另一端搭中心架 5 車 1．車去工藝螺紋，車Ф82h6到尺寸，割R7槽 軟爪夾一端，以孔定位頂另一端 2．鏜內(nèi)錐孔1°30′及車端面 軟爪夾一端，中心架托另一端(百分表找正孔) 3．調(diào)頭，車Ф82h6到尺寸，割R7槽 軟爪夾一端，頂另一端 4．鏜內(nèi)錐孔1°30′及車端面 軟爪夾一端，頂另一端 二、套筒類零件加工中

7、的主要工藝問(wèn)題 一般套筒類零件在機(jī)械加工中的主要工藝問(wèn)題是保證內(nèi)外圓的相互位置精度（即保證內(nèi)、外圓表面的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求）和防止變形。 1．保證相互位置精度 要保證內(nèi)外圓表面間的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求，通?？刹捎孟铝腥N工藝方案： （1）在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對(duì)加工精度的影響，因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下，影響零件內(nèi)外圓表面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機(jī)床精度。該工藝方案一般用于零件結(jié)構(gòu)允許在一次安裝中，加工出全部有位置精度要求的表面的場(chǎng)合。為了便于裝夾工件，其毛坯往往采用多件組合的棒料，

8、一般安排在自動(dòng)車床或轉(zhuǎn)塔車床等工序較集中的機(jī)床上加工。圖31－3所示的襯套零件就是采用這一方案的典型零件。其加工工藝過(guò)程參見(jiàn)表31－3。 表31－3棒料毛坯的機(jī)械加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 1 加工端面、粗加工外圓表面，粗加工孔，半精加工或精加工外圓、精加工孔、倒角、切斷(見(jiàn)圖31－70) 外圓表面、端面(定料用) 2 加工另一端面、倒角 外圓表面 3 鉆潤(rùn)滑油孔 外圓表面 4 加工油槽 精加工外圓表面(如要求不高的襯套，該工序可由工序1中的精車代替) 外圓表面 　 偏心軸的一種加工方法 簡(jiǎn)介： 圖1 偏心軸 圖2 卡罐如圖1

9、所示，此類偏心軸要求兩端B、C偏心外圓與A基準(zhǔn)外圓偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之內(nèi)，偏心誤差要求小于0.05mm。 寺鬩隕弦?，采用了翼嵚工艺俭aぷ啊?首先將A基準(zhǔn)的所有外圓加工好，在軸的兩端均留50mm長(zhǎng)25mm的工藝夾頭，要求夾頭與A基準(zhǔn)同軸且臺(tái)階面與A基準(zhǔn)垂直。 將軸的兩端夾頭銑成扁42h6，見(jiàn)圖1， 圖1 偏心軸 圖2 卡罐 如圖1所示，此類偏心軸要求兩端B、C偏心外圓與A基準(zhǔn)外圓偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之內(nèi)，偏心誤差要求小于0.05mm。 為了滿足以上要求，采用了以下工藝及工裝。 1. 首先將A基準(zhǔn)的所有外圓加工好，在

10、軸的兩端均留50mm長(zhǎng)25mm的工藝夾頭，要求夾頭與A基準(zhǔn)同軸且臺(tái)階面與A基準(zhǔn)垂直。 2. 將軸的兩端夾頭銑成扁42h6，見(jiàn)圖1，要求扁與A基準(zhǔn)中心對(duì)稱且兩端平行。 3. 工裝制作：卡罐兩件，如圖2所示，要求槽42H7與中心孔B5對(duì)稱，槽的端面與中心孔垂直。 4. 將卡罐裝在軸的兩端，卡罐偏心方向應(yīng)一致，通過(guò)卡罐的槽與軸的扁42H7/h6的配合，控制了偏心的方向；通過(guò)調(diào)節(jié)卡罐上的壓緊螺釘可調(diào)節(jié)偏心量；使卡罐的端面與軸的臺(tái)階面壓緊，保證軸的中心與卡罐中心平行。 5. 在車床上用雙頂尖裝夾，四爪夾緊卡罐旋轉(zhuǎn)，以A基準(zhǔn)兩端外圓用表測(cè)量，調(diào)整卡罐上的螺釘，調(diào)整至不同的偏心量，車削各偏心

11、外圓至尺寸。 6. 當(dāng)偏心軸加工完后切去兩端工藝夾頭。 此種加工方法簡(jiǎn)便、可靠，避免了原有加工方法的繁瑣(鏜床打中心孔)，可應(yīng)用于要求方向一致的多個(gè)偏心的偏心軸加工。 2009-04-24 10:35 ???? 江西選礦廠選購(gòu)了我公司5臺(tái)￠2400×3600球磨機(jī)，并要求我公司為該廠改進(jìn)顎式破碎機(jī)的偏心軸，該廠采用的鄂式破碎機(jī)為PEF900×1200型，用于原礦石的粗碎作業(yè)。該客戶在使用中發(fā)現(xiàn)，由于顎式破碎機(jī)偏心軸上的錐套、密封套存在一些結(jié)構(gòu)缺陷，致使偏心軸、錐套、飛輪經(jīng)常出現(xiàn)磨損，而且修復(fù)周期長(zhǎng)，影響了整套選礦廠設(shè)備的運(yùn)作。因此，我公司對(duì)此派出工程師趕赴現(xiàn)場(chǎng)，并按照

12、我公司設(shè)計(jì)PEF900×1200鄂式破碎機(jī)，對(duì)此破碎機(jī)作出修復(fù)及改進(jìn)。 一、改進(jìn)前狀況 該顎式破碎機(jī)自90年代投產(chǎn)以來(lái)，多次出現(xiàn)錐套松動(dòng)，偏心軸、錐套、飛輪磨損現(xiàn)象，我司工程師通過(guò)檢測(cè)，分析認(rèn)為，該破碎機(jī)偏心軸上錐套、密封套存在一些結(jié)構(gòu)缺陷。 主要原因有兩個(gè)： 1. 該破碎機(jī)偏心軸上的密封套及錐套螺紋旋向設(shè)計(jì)不合理，皮帶輪端及飛輪端密封套、錐套螺紋均為右旋。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，偏心軸在飛輪端方向看時(shí)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，當(dāng)偏心軸帶動(dòng)錐套逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性作用，密封套有一個(gè)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的力矩，由于飛輪端于皮帶輪端密封套螺紋均為右旋，所以兩個(gè)密封套均有向皮帶輪方向移動(dòng)的傾向，皮帶輪端的密封套向

13、皮帶輪方向移動(dòng)時(shí)，會(huì)把皮帶輪頂緊，并反過(guò)來(lái)把該端的錐套牢牢頂緊在偏心軸上，所以皮帶輪端錐套沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)松動(dòng)，而飛輪端密封套向皮帶輪方向移動(dòng)時(shí)，會(huì)離開(kāi)飛輪端面，使錐套在偏心軸上失去頂緊力的作用而容易松動(dòng)發(fā)生磨損。 2. 錐套與偏心軸配合面間的接觸面積不夠，按設(shè)計(jì)，接觸面積小于80%，才能形成足夠的摩擦力以克服錐套的慣性力，如果小于80%，則會(huì)使錐套在偏心軸上產(chǎn)生松動(dòng)，一旦松動(dòng)，偏心軸外圓及錐套內(nèi)孔同時(shí)磨損并導(dǎo)致飛輪端面磨損。使設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)。 二、修復(fù)及改進(jìn)措施 改變飛輪端密封套與錐套螺紋旋向 因?yàn)槁菁y為右旋時(shí)，密封套向皮帶輪端移動(dòng)，皮帶輪端的錐套不會(huì)松動(dòng)，所以皮帶輪端螺紋旋向不需要改變

14、，把飛輪端密封套及錐套螺紋由右旋改為左旋以后，在偏心軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，由于慣性力的作用，密封套向飛輪方向移動(dòng)而頂緊飛輪，反過(guò)來(lái)將飛輪端錐套牢固頂緊在偏心軸上，使錐套在偏心軸上不產(chǎn)生松動(dòng)。 修復(fù)偏心軸與錐套配合面 增加接觸面積，對(duì)磨損的偏心軸和錐套用電焊進(jìn)行堆焊，在粗車和精車后，對(duì)配合面進(jìn)行研磨，研磨的方法是：把修復(fù)好的錐套放到偏心軸配合面上進(jìn)行，用400目的金剛砂做研磨介質(zhì)，一次研磨0.5H，把金剛砂清除干凈，涂上油印進(jìn)行校驗(yàn)，如不合格，用前述方法再研磨，直到符合要求為止。 偏心軸的一種加工方法 簡(jiǎn)介：圖1 偏心軸 圖2 卡罐如圖1所示，此類偏心軸

15、要求兩端B、C偏心外圓與A基準(zhǔn)外圓偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之內(nèi)，偏心誤差要求小于0.05mm。 為了滿足以上要求，采用了以下工藝及工裝。 首先將A基準(zhǔn)的所有外圓加工好，在軸的兩端均留50mm長(zhǎng)25mm的工藝夾頭，要求夾頭與A基準(zhǔn)同軸且臺(tái)階面與A基準(zhǔn)垂直。 將軸的兩端夾頭銑成扁42h6，見(jiàn)圖1，關(guān)鍵字：刀具夾具切削銑削車削機(jī)床測(cè)量 圖1 偏心軸 圖2 卡罐 如圖1所示，此類偏心軸要求兩端B、C偏心外圓與A基準(zhǔn)外圓偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之內(nèi)，偏心誤差要求小于0.05mm。 為了滿足以上要求，采用了以下工藝及工裝。 1. 首先將A基

16、準(zhǔn)的所有外圓加工好，在軸的兩端均留50mm長(zhǎng)25mm的工藝夾頭，要求夾頭與A基準(zhǔn)同軸且臺(tái)階面與A基準(zhǔn)垂直。 2. 將軸的兩端夾頭銑成扁42h6，見(jiàn)圖1，要求扁與A基準(zhǔn)中心對(duì)稱且兩端平行。 3. 工裝制作：卡罐兩件，如圖2所示，要求槽42H7與中心孔B5對(duì)稱，槽的端面與中心孔垂直。 4. 將卡罐裝在軸的兩端，卡罐偏心方向應(yīng)一致，通過(guò)卡罐的槽與軸的扁42H7/h6的配合，控制了偏心的方向；通過(guò)調(diào)節(jié)卡罐上的壓緊螺釘可調(diào)節(jié)偏心量；使卡罐的端面與軸的臺(tái)階面壓緊，保證軸的中心與卡罐中心平行。 5. 在車床上用雙頂尖裝夾，四爪夾緊卡罐旋轉(zhuǎn)，以A基準(zhǔn)兩端外圓用表測(cè)量，調(diào)整卡罐上的螺釘，調(diào)整至不同的偏心量，車削各偏心外圓至尺寸。 6. 當(dāng)偏心軸加工完后切去兩端工藝夾頭。 此種加工方法簡(jiǎn)便、可靠，避免了原有加工方法的繁瑣(鏜床打中心孔)，可應(yīng)用于要求方向一致的多個(gè)偏心的偏心軸加工。