套筒類零件加工工藝處理與分析

2013-01-01 00:00:00杜新峰張延萍

科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2013年1期

摘要：在對套筒類零件的加工中，較難保證的是其形位精度，本文以軸承套為例，詳細(xì)分析與總結(jié)了保證套筒類零件精度的方法。

關(guān)鍵詞：套筒類零件；工藝分析；精度

無論零件是用普通機(jī)床加工還是用數(shù)控機(jī)床加工，對零件進(jìn)行工藝分析都是加工中必不可少的環(huán)節(jié)，雖然用數(shù)控機(jī)床可利用程序自動(dòng)加工零件，但無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程之前均需對所加工零件進(jìn)行工藝分析和設(shè)計(jì)，才能編出合理高效的加工程序。如果工藝設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)造成一些不必要的浪費(fèi)和損失。在車床上加工套筒類零件比加工軸類零件難度大，主要原因就時(shí)套筒類零件的工藝較難處理。

1 套筒類零件概述

1.1 套筒類零件的功用與特點(diǎn)

1.2.3 內(nèi)外圓的同軸度要求較高，誤差在0.01mm-0.05mm范圍內(nèi)。

1.2.4 端面與孔軸線的垂直度要求較高，誤差在0.01mm-0.05mm范圍內(nèi)（如圖1中左端面對Φ22H7孔軸線的垂直度公差為0.01mm）。

2 主要工藝問題

套筒零件主要加工表面是孔、外圓和端面。加工時(shí)定位基準(zhǔn)為外圓或孔。其主要工藝問題是保證相互位置精度和防止變形。

2.1 保證位置精度的三種方法

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，通常根據(jù)零件的尺寸大小采用下列工藝方案：

2.1.1 對于尺寸較小套筒零件的加工

2.1.2 對于尺寸較大的套筒零件，零件加工分幾次安裝進(jìn)行

①先終加工孔，再以孔為定位基準(zhǔn)加工外圓。零件以內(nèi)孔定位時(shí)，可采用心軸安裝（圓柱心軸、可脹式心軸）；當(dāng)零件的內(nèi)、外圓同軸度要求較高時(shí)，可采用小錐度心軸安裝。由于使用的夾具結(jié)構(gòu)簡單，而且制造和安裝誤差較小，因此可保證較高的相互位置精度，在套筒類零件加工中應(yīng)用較多。此方法較常用。②先終加工外圓，然后以外圓表面為定位基準(zhǔn)終加工孔。零件以外圓定位時(shí)，可直接采用三爪卡盤安裝；該方法工件裝夾迅速可靠，但一般卡盤安裝誤差較大，使得加工后工件的相互位置精度較低。如果欲使同軸度誤差較小，則須采用定心精度較高的夾具，如彈性膜片卡盤，液性塑料夾頭、經(jīng)過修磨的三爪自定心卡盤和軟爪等。零件以外圓定位時(shí)，可直接采用三爪卡盤安裝；當(dāng)壁厚較小時(shí)，直接采用三爪卡盤裝夾會(huì)引起工件變形，可通過徑向夾緊、軟爪安裝、采用剛性開口環(huán)夾緊或適當(dāng)增大卡爪面積等方面解決；當(dāng)外圓軸向尺寸較小時(shí)，可與已加工過的端面組合定位，如采用反爪安裝，工件較長時(shí)，可采用“一夾一托”法安裝。

2.2 防止套類零件變形的工藝措施

由于套類零件的孔壁較薄，在加工過程中，常因夾緊力.切削力和溫度升高的影響而引起變形。為防止變形可采取以下措施：

2.2.1 減小夾緊力對變形的影響

①采用徑向夾緊時(shí)，應(yīng)盡量使夾緊力分布在較大的支撐面積上，以減小工件單位面積上所承受的夾緊力，從而減少其變形。比如工件外圓用卡盤裝夾時(shí)，可以采用寬度和長度尺寸較大的軟卡爪裝夾；也可將用開縫套筒裝夾薄壁工件，連同開縫套筒一起夾緊，開縫套筒與工件接觸面大，從而使夾緊力均勻分布在工件外圓上，減少變形。當(dāng)薄壁套筒以孔為定位基準(zhǔn)時(shí)，可采用漲開式心軸。②夾緊力的作用點(diǎn)宜選在零件剛性較好的部位，必要時(shí)可在工件上制出加強(qiáng)剛性的工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形，加工完后再將工藝凸臺(tái)或工藝螺紋切去。

2.2.2 減小切削力和溫度升高對變形的影響

3 軸套類零件的加工工藝處理舉例

車鉸內(nèi)孔時(shí)，用雙頂尖裝夾，并將內(nèi)孔與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度要求。

該軸承套屬于短套，其直徑尺寸和軸向尺寸均不大，粗加工可以單件加工，也可以多件加工。由于單件加工時(shí)，每件都要留出工件備裝夾的長度，因此原材料浪費(fèi)較多，所以這里采用多件加工的方法。

3.2 軸承套加工工藝過程的制定

軸承套加工工藝過程如下：

工序1：按5件合一下料

工序2：①車端面，鉆中心孔②掉頭，車另一端面，鉆中心孔

工序3：用中心孔定位，①粗車外圓？準(zhǔn)42，長度6.5，粗車外圓？準(zhǔn)34js7至？準(zhǔn)35，②車退刀槽2×0.5，總長40.5，車分割槽？準(zhǔn)20×3，③兩端倒角C1.5；5件同時(shí)加工，尺寸均相同。

工序4：用？準(zhǔn)42外圓定位，鉆？準(zhǔn)22H7孔至？準(zhǔn)20成單件。

工序5：用？準(zhǔn)42外圓定位，三爪卡盤裝夾；①車端面，總長40至尺寸；②車內(nèi)孔？準(zhǔn)22H7，留0.04～0.06鉸削余量；③車內(nèi)槽？準(zhǔn)24×16至尺寸；④鉸孔？準(zhǔn)22H7至尺寸。

工序6：用？準(zhǔn)22H7孔定位，心軸裝夾；精車？準(zhǔn)34js7至尺寸。