机械加工工艺教学课件作者武友德5.ppt

教学单元5盘、套类零件的加工工艺设计 5.1 任务引入 5.2 相关知识 5.3任务实施 复习与思考题 5.1 任务引入 如图5-1所示零件为盘类零件，图5-2所示零件为典型的套类零件。从图中可以看出其主要加工面是内外圆柱表面，主要技术要求是内外圆柱面的同轴度要求、端面对轴线的垂直度要求等。设计这类零件的工艺规程时，要采取什么措施才能达到零件的技术要求呢?这是本单元的主要任务。 5.2 相关知识 5. 2. 1零件图样的工艺分析 盘套类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差别。 一、法兰端盖零件工艺分析 法兰端盖零件属于盘套类零件，如图5-1所示。本零件的底板为 的正方形，它的周边不需要加工，其精度直接由铸造保证，底板上有四个均匀分布的通孔Φ9 mm，其作用是将法兰盘与其他零件相连接，外圆面Φ60d11是与其他零件相配合的基孔制的轴，内圆面Φ47J8是与其他零件相配合的基轴制的孔。它们的Ra均为3. 2，本零件的精度要求较低。可以采用一般加工工艺完成。 5.2 相关知识 二、轴承套零件工艺分析 如图5-2所示的轴承套，材料为ZQSn6-6-3，每批数量为200件。 该轴承套属于短套筒，材料为锡青铜。其主要技术要求为Φ34js7外圆对Φ22H7孔的径向圆跳动公差为0. 01mm;左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0. 01mm。轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求;内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为:钻孔—车孔—铰孔。 由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0. 01 mm内，用软卡爪装夹无法保证。因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。 车、铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0. 01 mm以内。 5.2 相关知识 5.2.2材料、毛坏及热处理方式选择 一、套类零件的材料的选择 套类零件的材料一般选用钢、铸铁、青铜或黄铜;有的用双层金属制造，即钢制外套上浇注锡青铜、铅青铜或巴氏合金。图5-1零件采用HT100铸铁材料，图5-2零件采用锡青铜材料。 二、毛坯的选择 分析图5-1法铸端盖零件的结构，毛坯应通过铸造获得;分析图5-2轴承套零件的结构，内孔小于20时，一般采用冷拔、热轧棒料或实心铸件;当孔径较大时，采用带孔的铸、锻件或无缝钢管。 三、热处理方式选择 热处理方式可以参照教学单元3的相关内容，分析选择。 5.2 相关知识 5. 2. 3盘、套类零件的常见加工表而及加工方法 前面已经讲述了盘、套类零件的主要加工表面是内外圆柱表面等，外圆柱表面的加工方法在第生教学单元已经做了较为详细的分析、讲解，本单元重点分析研究内圆柱表面的常见加工方法。 内孔表面加工方法较多，常用的有钻孔、扩孔、铰孔、锁孔、磨孔、拉孔、研磨孔、沂磨孔及滚压孔等。 一、钻孔 用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11，表面粗糙度值为Ra 50.0~12. 5 μm。由于麻花钻长度较长，钻芯直径小而刚性差，又有横刃的影响，故钻孔的加工有其独特的工艺特点。 5.2 相关知识 (一)钻削工艺特点 (1)钻头容易偏斜由于横刃的影响定心不准，切人时钻头容易引偏，且钻头的刚性和导向作用较差，切削时钻头容易弯曲。在钻床上钻孔时，如图5-3 ( a )所示，容易引起孔的轴线偏移和不直，但孔径无显著变化;在车床上钻孔时，如图5-3 ( b )所不，容易引起孔径的变化，但孔的轴线仍然是直的。因此，在钻孔前应先加工端面，并用钻头或中心钻预钻一个锥坑，如图5-4所示，以便钻头定心。钻小孔和深孔时，为了避免孔的轴线偏移和不直，应尽可能采用工件回转方式进行钻孔。 5.2 相关知识 (2)孔径容易扩大钻削时钻头两切削刃径向力不等将引起孔径扩大;卧式车床钻孔时的切人引偏也是孔径打大的重要原因;此外钻头的径向跳动等也是造成孔径打大的原因。 (3)孔的表面质量较差钻削切屑较宽，在孔内被迫卷为螺旋状，流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表面。 (4)钻削时轴向力大这主要是由钻头的横刃引起的。试验表明，钻孔时 50%的轴向力和15%的扭矩是由横刃产生的。因此，当钻孔直径d30 mm时，一般分两次进行钻削。第一次钻出(0. 5~0. 7) d，第二次钻到所需的孔径