第二章 典型零件加工--盘套类

1、第二章 典型零件的加工轴概概 述述三三二二一一盘套类零件的工艺过程盘套类零件的工艺过程内圆表面的加工方法内圆表面的加工方法四四内圆表面的加工方法录像内圆表面的加工方法录像第二章 典型零件的加工盘套类第二章 典型零件的加工盘套类一、盘套类零件的功用及结构特点：一、盘套类零件的功用及结构特点：套筒类 盘类 二、盘套类零件的技术要求二、盘套类零件的技术要求 1 1、内孔：、内孔： 起支承导向作用或与轴配合时：起支承导向作用或与轴配合时： 尺寸精度一般尺寸精度一般IT7-IT6IT7-IT6，Ra3.2-0.8mRa3.2-0.8m； 内孔形状精度一般控制在尺寸公差以内，为防止内孔形状精度一般控制在尺

2、寸公差以内，为防止泄漏，有圆度、圆柱度、直线度等形状公差的要求。泄漏，有圆度、圆柱度、直线度等形状公差的要求。 2 2、外圆：、外圆： 起支承导向作用或与孔相配合时：起支承导向作用或与孔相配合时： 尺寸精度为尺寸精度为IT7-IT6IT7-IT6， 粗糙度值粗糙度值Ra6.3 - 0.8mRa6.3 - 0.8m，有的达有的达0.2 m0.2 m。第二章 典型零件的加工盘套类 3 3、内外圆的同轴度、内外圆的同轴度: : 一般为一般为0.0510.051mmmm，同轴度要求高的为同轴度要求高的为0.010.01mmmm。 4 4、内孔轴线对端面的垂直度内孔轴线对端面的垂直度: : 如在使用或加

3、工过程中承受轴向力，其垂直度一如在使用或加工过程中承受轴向力，其垂直度一般为：般为：0.010.040.010.04mmmm。 三、盘套类零件的材料与毛坯三、盘套类零件的材料与毛坯 1 1、材料：、材料：大多数为低碳钢或中碳钢，如大多数为低碳钢或中碳钢，如A3A3、4545# #钢钢; ;少数采用合金钢如：少数采用合金钢如：2525CrMoCrMo、30CrMnSi30CrMnSi、18CrNiWA18CrNiWA等等 2 2、毛坯：、毛坯：棒料、锻件、铸件、无缝钢管等。如油缸棒料、锻件、铸件、无缝钢管等。如油缸常采用常采用2020、3535、2727SiMnSiMn热扎或冷拔无缝钢管。热扎或

4、冷拔无缝钢管。第二章 典型零件的加工盘套类 盘套类零件，如轴盘套类零件，如轴承套圈、钻套、各类导承套圈、钻套、各类导向套等。向套等。 这类零件一般孔与这类零件一般孔与端面、孔与外圆之间均端面、孔与外圆之间均具有较高的位置精度，具有较高的位置精度，结构上有光套也有台阶结构上有光套也有台阶套，由于长度较短，最套，由于长度较短，最常用的加工方法是车削，常用的加工方法是车削，表面淬火或精度高的采表面淬火或精度高的采用磨削。用磨削。第二章 典型零件的加工盘套类 一、保证盘套类零件加工精度的方法：一、保证盘套类零件加工精度的方法： 1 1、保证盘套类零件各表面位置精度的方法：、保证盘套类零件各表面位置精度

5、的方法： 从盘套类零件的技术要求可知，其主要位置精度从盘套类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。在加工过程中一般常采用下述方法：要求。在加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：）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精度。但是，这种加工方法的工序比较高的相对位置精度。但是，这种加工方法的工序比较集中，对于尺寸较大的盘套类零件也不便于装夹。集中，对于尺寸较大

6、的盘套类零件也不便于装夹。第二章 典型零件的加工盘套类 （2 2）盘套类主要表面的加工分在几次装夹中完成：）盘套类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。这种方法需采用心轴为夹具，但夹具的结圆及端面。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，能保证各表面间的位置精度。构简单，定心精度高，能保证各表面间的位置精度。 （3 3）盘套类主要表面的加工分在几次装夹中完成）盘套类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来加工孔和先终加工外圆，然后以外圆为精基准来加工孔和端面

7、。采用这种方法加工时，工件装夹迅速可靠，加端面。采用这种方法加工时，工件装夹迅速可靠，加工精度略差。欲获得较高的同轴度，则须采用定心精工精度略差。欲获得较高的同轴度，则须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液性塑料夹具及经修度高的夹具，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。磨过的三爪卡盘和软爪等夹具。第二章 典型零件的加工盘套类 2 2、防止盘套类在加工过程中变形的措施、防止盘套类在加工过程中变形的措施 盘套类零件孔壁较薄，加工中常因夹紧力、切削盘套类零件孔壁较薄，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。为力、残余应力和切削热等因素的影响而产

8、生变形。为了防止变形，应注意以下几点：了防止变形，应注意以下几点： （1 1）为减少切削力与切削热的影响）为减少切削力与切削热的影响：粗、精加工应分：粗、精加工应分开进行，使其变形在精加工过程中得以纠正；开进行，使其变形在精加工过程中得以纠正； （2 2）为减少夹紧力的影响：）为减少夹紧力的影响：工艺上可即把径向夹紧改工艺上可即把径向夹紧改为轴向夹紧。为轴向夹紧。 对于精度要求较高的精密套筒（如孔的圆度要求对于精度要求较高的精密套筒（如孔的圆度要求为为0.0015mm0.0015mm）, ,任何微小的径向变形，都可能引起较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

9、圆台阶大的误差，必须找正外圆或孔后，在端面或外圆台阶上加轴向夹紧力。上加轴向夹紧力。第二章 典型零件的加工盘套类 对于普通精度的盘套类，必须径向夹紧时，也尽对于普通精度的盘套类，必须径向夹紧时，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，以减少夹紧变形件；或者作出工艺凸台及工艺螺纹，以减少夹紧变形 （3 3）减少热处理变形的影响：）减少热处理变形的影响：将热处理安排在粗精加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

10、步予以消除。理产生的变形在后续的加工中逐步予以消除。 二、盘套类零件的工艺过程二、盘套类零件的工艺过程（材料（材料4545钢、小批量生产、钢、小批量生产、全部倒角全部倒角1 14545、淬火处理、淬火处理HRC4550HRC4550） 第二章 典型零件的加工盘套类序号序号工序名称工序名称工工 序序 内内 容容定位基准定位基准0101下料下料4848130mm130mm（五件合一）（五件合一） 0202车（一刀车（一刀活）活）车端面，车端面，Ra10mRa10m，钻、镗孔，留，钻、镗孔，留磨余量磨余量0.3mm0.3mm，车外圆，留磨余量，车外圆，留磨余量0.3mm0.3mm，倒角，切断；调头，

11、车端，倒角，切断；调头，车端面，保证尺寸面，保证尺寸20mm20mm，Ra10mRa10m，倒，倒角；角； 外圆外圆端面端面0303热热淬火，淬火，HRC4550HRC4550 0404磨磨磨孔磨孔 至图样要求至图样要求 外圆外圆0505磨磨磨外圆磨外圆 至图样要求至图样要求 内孔内孔0606磨磨磨两端面磨两端面 至图样要求至图样要求 内孔内孔0707检检按图样检验入库按图样检验入库 第二章 典型零件的加工盘套类 一、内圆表面常用加工方法一、内圆表面常用加工方法. . ( (一一) ) 钻孔钻孔 1 1、用钻头在工件的实体部位加工孔称为钻孔。钻孔、用钻头在工件的实体部位加工孔称为钻孔。钻孔类机

12、床有小台钻、立式钻床、摇臂钻床。类机床有小台钻、立式钻床、摇臂钻床。 钻孔属于粗加工：钻孔属于粗加工：IT14IT14 IT12, IT12, Ra5012.5m.Ra5012.5m. 2 2、麻花钻头、麻花钻头 由工作部分和柄部组成。工作部分又分导向部分由工作部分和柄部组成。工作部分又分导向部分和切削部分。如图所示：和切削部分。如图所示： 第二章 典型零件的加工盘套类 柄部：颈部和锥柄，柄部：颈部和锥柄，4545钢淬火钢淬火HRC30HRC30 45.45. 导向部分：两个对称的螺旋槽，螺旋角导向部分：两个对称的螺旋槽，螺旋角20203333.两条对称的螺旋槽是钻屑流经的表面，槽边有高度两条

13、对称的螺旋槽是钻屑流经的表面，槽边有高度1 1 0.50.5mmmm的棱边，起到导向、扶正、修光孔壁及减少与的棱边，起到导向、扶正、修光孔壁及减少与孔壁磨擦的作用。孔壁磨擦的作用。 第二章 典型零件的加工盘套类( (二二) ) 扩孔扩孔 扩孔属半精加工扩孔属半精加工: :IT10IT10 IT9,IT9,Ra6.33.2m.Ra6.33.2m. 扩孔特点：扩孔特点： 刚性好刚性好, ,扩孔钻容屑扩孔钻容屑槽浅而窄，钻芯粗壮，因槽浅而窄，钻芯粗壮，因此扩孔钻的刚性好；导向此扩孔钻的刚性好；导向性好，扩孔钻有三性好，扩孔钻有三 四个刀齿，增加了导向的楞边数；四个刀齿，增加了导向的楞边数；切削条件好

14、，只有切削刃的外缘部分参加切削，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；孔壁光洁，扩孔切屑较轻快，可用较大的切削用量；孔壁光洁，扩孔切屑少，排屑通畅，不会刮伤已加工表面。少，排屑通畅，不会刮伤已加工表面。第二章 典型零件的加工盘套类（三）铰孔（三）铰孔 用铰刀加工孔的一种精加工方法。须在扩孔或半用铰刀加工孔的一种精加工方法。须在扩孔或半精镗孔的基础上进行。铰孔所能达到的精度为：精镗孔的基础上进行。铰孔所能达到的精度为：IT8IT8 IT7, IT7, Ra1.60.4mRa1.60.4m。如图所示：如图所示：第二章 典型零件的加工盘套类 铰刀为定尺寸精加工

15、刀具，比精镗孔更容易保证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，对细长孔更是孔的尺寸精度和形状精度，生产率高，对细长孔更是如此。如此。 铰孔适应性差。一定直径的铰刀只能铰削一定尺铰孔适应性差。一定直径的铰刀只能铰削一定尺寸公差的孔，不能铰削非标准孔，台阶孔和盲孔。寸公差的孔，不能铰削非标准孔，台阶孔和盲孔。（四）镗孔（四）镗孔 1 1、镗孔是：、镗孔是：用镗刀对已经钻出、铸出、锻出的孔作用镗刀对已经钻出、铸出、锻出的孔作进一步的加工，以扩大孔径提高精度降低表面粗糙度。进一步的加工，以扩大孔径提高精度降低表面粗糙度。镗孔是孔常用的加工方法。镗孔是孔常用的加工方

16、法。第二章 典型零件的加工盘套类 2 2、镗孔阶段、镗孔阶段 粗粗 镗镗: :尺寸公差等级尺寸公差等级IT14-IT12IT14-IT12，Ra25-12.5Ra25-12.5。 半精镗半精镗: :尺寸公差等级尺寸公差等级IT11-IT9IT11-IT9， Ra6.3-3.2Ra6.3-3.2。 精精 镗镗: :尺寸公差等级尺寸公差等级IT8-IT7, IT8-IT7, Ra1.6-0.8Ra1.6-0.8。 3 3、镗孔方式、镗孔方式 车床镗孔：车床镗孔：由横向进刀和走刀次数扩大孔径非常方由横向进刀和走刀次数扩大孔径非常方便。如图所示：便。如图所示：第二章 典型零件的加工盘套类 镗床镗孔：镗

17、床镗孔： 1) 1) 镗刀杆回转：镗刀杆回转：工件随工作台作纵向进给，工件随工作台作纵向进给，镗孔直镗孔直径一般小于径一般小于120120mm,mm,镗刀杆不宜悬伸过长，以免刀杆弯镗刀杆不宜悬伸过长，以免刀杆弯曲变形，影响加工精度。有支承座支承的长刀杆可镗曲变形，影响加工精度。有支承座支承的长刀杆可镗箱体两壁相距较远的同轴孔。如图所示：箱体两壁相距较远的同轴孔。如图所示： 2) 2) 镗刀杆回转并外伸作纵向进给镗刀杆回转并外伸作纵向进给: : 用来镗深度较浅用来镗深度较浅的孔；的孔； 第二章 典型零件的加工盘套类 3 3）平旋盘带动镗刀杆回转）平旋盘带动镗刀杆回转：工件随工作台作纵向进：工件随

18、工作台作纵向进给。可镗削价给。可镗削价200mm200mm以上的大孔，但孔深不宜过大。以上的大孔，但孔深不宜过大。如图所示：如图所示：第二章 典型零件的加工盘套类 ( (五五) ) 拉孔拉孔 用拉刀加工孔的一种高效率加工方法。拉削可以用拉刀加工孔的一种高效率加工方法。拉削可以看成刨削的发展，每个刀齿可以切掉一层极薄的金属看成刨削的发展，每个刀齿可以切掉一层极薄的金属, ,因此，可以获得很高的精度和很低的表面粗糙度。如因此，可以获得很高的精度和很低的表面粗糙度。如图所示：图所示： 拉削圆孔可达到的尺寸公差等级为：拉削圆孔可达到的尺寸公差等级为：IT8-IT7,IT8-IT7,表面粗糙度表面粗糙度

19、Ra1.60.4mRa1.60.4m。第二章 典型零件的加工盘套类 拉孔的工艺特点：拉孔的工艺特点： 生产率高，加工质量高；拉刀结构复杂成本昂贵，生产率高，加工质量高；拉刀结构复杂成本昂贵，主要用于大批大量生产；拉孔的直径一般小于主要用于大批大量生产；拉孔的直径一般小于125mm125mm，不能拉削非标准孔、盲孔、台阶孔，某些不能拉削非标准孔、盲孔、台阶孔，某些结构复杂零件上的孔也不能在拉床上加工。结构复杂零件上的孔也不能在拉床上加工。 ( (六六) ) 磨孔磨孔 磨孔属于孔的精加工方法。磨孔属于孔的精加工方法。 可达到的尺寸公差等级为可达到的尺寸公差等级为IT8IT8 IT6IT6， 表面粗

20、糙度表面粗糙度Ra0.80.4mRa0.80.4m。可在内可在内 圆、万能外圆磨床磨削，多采用纵圆、万能外圆磨床磨削，多采用纵 磨法。如图所示：磨法。如图所示：第二章 典型零件的加工盘套类 磨孔与磨外圆的比较：磨孔与磨外圆的比较： 1 1）磨孔的表面粗糙度略粗大。）磨孔的表面粗糙度略粗大。 这是因为内圆磨头的砂轮直径小，转速低，很难这是因为内圆磨头的砂轮直径小，转速低，很难达到外圆磨削的线速度，因此，磨内孔的表面粗糙度达到外圆磨削的线速度，因此，磨内孔的表面粗糙度略粗大。略粗大。 2 2）磨孔的生产率低。）磨孔的生产率低。 砂轮直径小，磨耗快；冷却液不易冲排屑末，经砂轮直径小，磨耗快；冷却液不

21、易冲排屑末，经常堵塞砂轮，为此，经常卸下更换或修整；另外减小常堵塞砂轮，为此，经常卸下更换或修整；另外减小径向进给量和增加径向进给量和增加“光磨行程光磨行程”，也使磨削时间延长。，也使磨削时间延长。因此，磨孔的生产率低。因此，磨孔的生产率低。 第二章 典型零件的加工盘套类 3 3）磨削质量的控制不如磨外圆方便。）磨削质量的控制不如磨外圆方便。 这是因为，砂轮与内孔表面的接触面积大，发热这是因为，砂轮与内孔表面的接触面积大，发热量大，冷却排屑条件差，工件易产生热变形；受内孔量大，冷却排屑条件差，工件易产生热变形；受内孔直径的限制，砂轮轴一般细长，刚性弱，易产生弯曲直径的限制，砂轮轴一般细长，刚性

22、弱，易产生弯曲变形，使磨削的内孔产生内圆锥误差；为消除上述误变形，使磨削的内孔产生内圆锥误差；为消除上述误差，须减小径向进给量和增加差，须减小径向进给量和增加“光磨行程光磨行程”。因此，。因此，磨削质量的控制不如磨外圆方便。磨削质量的控制不如磨外圆方便。第二章 典型零件的加工盘套类 二、内圆表面的精密加工方法二、内圆表面的精密加工方法 1 1、金刚镗、金刚镗 在金刚镗床上，用硬质合金或金刚石刀具，以小在金刚镗床上，用硬质合金或金刚石刀具，以小的切深小的进给量较高的切削速度进行镗削，并采用的切深小的进给量较高的切削速度进行镗削，并采用粗镗精镗两道工序，可获得较高的精度和较低的表面粗镗精镗两道工序，可获得较高的精度和较低的表面粗糙度。尺寸公差等级：粗糙度。尺寸公差等级：IT7IT7 IT6IT6，表面粗糙度：，表面粗糙度：R Ra0.40.1ma0.