轴承套钻镗加工工艺设计与实施教材(共65页).ppt

单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式1v模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 【学习目标】v 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v 熟悉常用刀具和检测工具v 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v 【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、设备及刀具模块三 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L/D1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 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v 尺寸精度v 精度 形状精度v 位置精度v 1、内圆与外圆的精度要求v 外圆直径精度通常IT5IT7，面粗糙度Ra为50.63m，要求较高的可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Ra2.5 0.16m模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 二、套类零件技术要求v 2、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，有些精密轴套控制在孔径公差的1213v 3、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。

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，那么同轴度要求较高，通常同轴度为0.010.06mm，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0.020.05mm模块三 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时D20mm,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，又可提高生产率和加工精度v 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、高温时效及渗氮等模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 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v 一钻孔v 用钻头(麻花钻)在工件实体部位加工孔的方法v 特点:1钻头容易偏斜。

v 2孔径容易扩大v 3孔的外表质量较差v 4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模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 图3.4.2 麻花钻的组成a)麻花钻组成 b)切削部分1-刃瓣 2-棱边 3-莫式锥柄 4-扁尾 5-螺旋槽模块三 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：v 1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特别严重 v 2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，致使加工孔的孔径增大，孔不圆或孔的轴线歪斜等 v 3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模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 二扩孔v 扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。

模块三 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：v 1、刚性较好v 2、导向性好v 3、切屑条件较好v 因此扩孔与钻孔相比，加工精度高v 三铰孔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模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 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那么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尺寸公差等级的孔模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 四镗孔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v 镗削具有以下特点：v 1、镗削的适应性强v 2、镗削本钱较低v 3、镗削的生产率低v 4、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。

v 模块三 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v 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刃镗刀在成批或大量生产时，对于孔径大D80 mm、孔深长、精度高的孔，均可用浮动镗刀进行精加工模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施五、拉削在拉床上利用拉刀加工工件的工艺过程称为拉削拉削工艺范围广，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见以下图模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 拉刀模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 拉削的工艺特点v 1拉削时拉刀多齿同时工作，在一次行程中完成粗精加工，因此生产率高v 2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=28m/min，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v 3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。

v 4拉刀制造复杂，本钱昂贵，一把拉刀只适用于一种规格尺寸的孔或键槽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模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 六、磨孔v 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： 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，造成形状误差 v 2磨削外表粗糙度 Ra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v 3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，也必然影响生产率模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 七、孔的精密加工v 1精细镗v 精细镗与镗孔方法根本相同，由于最初是使用金刚石作镗刀，所以又称金刚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v 2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，需要在磨削或精镗的根底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塑性金属v 模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 3. 研磨v 研磨也是孔常用的一种光整加工方法，需在精细镗、精铰或精磨后进行。

研磨后孔的尺寸公差等级可提高到IT6IT5，外表粗糙度值Ra为0.10.008 m，孔的圆度和圆柱度亦相应提高v 4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、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，也不宜采用滚压模块三 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 模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 一、钻床v 钻床的主要类型有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床以及专门化钻床等v 1立式钻床v 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v 上的位置固定不动 必须通过工件的v 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v 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 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 2摇臂钻床v 在大型工件上钻孔，v 需要工件不动，钻床主v 轴能任意调整其位置v 摇臂钻床能满足这个要求v 如图是摇臂钻床的外形图v 摇臂钻床广泛地用于大、v 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 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 二、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v 1.卧式躺床v 如下图它主要由床身10、主轴箱8、工作台3、平旋盘5和前后立柱7、2等组成模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 2.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、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单柱坐标镗床双柱坐标镗床模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 三、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，只有主运动，同时拉削切削力很大，且要求平稳，故拉床通常采用液压传动，适用于大批量生产模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 四、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v 1.普通内圆磨床模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 2.无心外圆磨床v 磨削时，工件4支承v 在滚轮1和导轮3上，v 压紧轮2使工件紧靠v 导轮，由导轮带开工v 件旋转，实现圆周进v 给运动。

无心内圆磨床的工作原理 1滚轮 2压紧轮 3导轮 4工件模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 3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的孔模块三 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1.6 m，加工方案：毛坯粗车精车；内孔外表外表粗糙度要求为1.6 m，加工方案：毛坯钻孔铰孔；下面确定各工序尺寸及其公差模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 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、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0.1100 mm，钻孔深度变化范围也很广v 1、麻花钻的组成模块三 轴承套钻镗加工工艺设计与实施v 二、麻花钻钻孔的方法v (1)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特别严重。

v (2)钻头横刃较长，横。