情境二-套類零件加工工藝編制課件

《機械零件加工工藝編制》揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系葉貴清(情境二

套類零件加工工藝編制)《機械零件加工工藝編制》揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系葉貴清情境二套類零件加工工藝編制任務(wù)1：套類零件工藝分析任務(wù)2：套類零件材料及毛坯選擇任務(wù)3：套類零件常見表面加工方法任務(wù)4：套類零件加工工藝編制舉例任務(wù)5：工藝尺寸鏈計算情境二套類零件加工工藝編制任務(wù)1：套類零件工藝分析2.1套類零件工藝分析一、套類零件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求1、套類零件功用及結(jié)構(gòu)特點套類零件的功用1）支撐回轉(zhuǎn)軸2）定位3）導(dǎo)向2.1套類零件工藝分析一、套類零件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求1套類零件的結(jié)構(gòu)特點1)外圓直徑D一般小于其長度L,通常長徑比(L/D)小于5。2)內(nèi)孔與外圓直徑之差較小,即零件壁厚較小,易變形。3)內(nèi)外圓回轉(zhuǎn)表面的同軸度公差很4)結(jié)構(gòu)比較簡單。

2.1套類零件工藝分析套類零件的結(jié)構(gòu)特點2.1套類零件工藝分析2、套類零件的主要技術(shù)要求1）內(nèi)孔與外圓的尺寸精度:一般為IT7～I(xiàn)T62）內(nèi)孔與外圓形狀精度：圓柱度＜直徑公差，較精密的控制在1/2～1/3之內(nèi)3）內(nèi)孔與外圓位置精度：同軸度、垂直度4）表面粗糙度：外圓Ra0.63～5，內(nèi)孔Ra0.16～2.52.1套類零件工藝分析2、套類零件的主要技術(shù)要求1）內(nèi)孔與外圓的尺寸精度:一般為二、套類零件工藝分析1、工藝措施(1)在一次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工,這樣可消除工件的安裝誤差并獲得很高的相互位置精度。但由于工序比較集中,對尺寸較大的套筒安裝不便,故多用于尺寸較小的軸套車削加工。(2)先完成孔加工,然后以孔為精基準(zhǔn)加工外圓。由于使用的夾具(通常為心軸)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。2.1套類零件工藝分析二、套類零件工藝分析1、工藝措施(1)在一次安裝中完成內(nèi)外表

(3)先完成外圓加工,然后以外圓為精基準(zhǔn)加工內(nèi)孔。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。2.1套類零件工藝分析(3)先完成外圓加工,然后以外圓為精基準(zhǔn)加工內(nèi)孔。一般卡盤2、減少變形

套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點是壁薄,在切削加工中常由于夾緊力、切削力、內(nèi)應(yīng)力和切削熱等因素的影響而產(chǎn)生變形。為此,應(yīng)注意將粗、精加工分開進(jìn)行,應(yīng)盡量減少加工余量,增加走刀次數(shù)。同時,應(yīng)改善夾持方式,減小夾緊力。例如,采用過渡套或彈簧套來夾持,或者夾持工藝凸臺或工藝螺紋(見表6-3工序2,工序4),加工完后再切去(工序5)。另外,應(yīng)該盡量減小熱處理變形對加工過程的影響,將熱處理放在粗加工和精加工之間進(jìn)行,讓精加工切除熱處理的殘留變形量2.1套類零件工藝分析2、減少變形套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點是壁薄,在切削加工中常3、套類零件的材料、毛坯及熱處理套類零件的毛坯1）孔徑較大(如d＞20mm)時,常采用無縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件；2）孔徑較小時,多選用熱軋或冷拉棒料,也可采用實心鑄件；3）大批量生產(chǎn)時,可采用冷擠壓棒料、粉末冶金棒料。

套類零件的材料

套筒類零件的材料以鋼、鑄鐵、青銅或黃銅為主,也有采用雙金屬結(jié)構(gòu)(即在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆注一層軸承合金材料)的。套類零件的熱處理

滲碳、淬火、表面淬火、調(diào)質(zhì)、高溫時效及滲氮等2.2套類零件材料及毛坯選擇3、套類零件的材料、毛坯及熱處理套類零件的毛坯套類零件的材料2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法孔的加工方案及經(jīng)濟(jì)精度序號加工方法經(jīng)濟(jì)精度經(jīng)濟(jì)粗糙度使用范圍1鉆IT13～I(xiàn)T1112.5用于淬火鋼以外的各種金屬實心工件2鉆－鉸IT93.2～1.6用于淬火鋼以外的各種金屬實心工件，但孔徑D<20mm3鉆－擴－鉸IT9～I(xiàn)T83.2～1.6用于淬火鋼以外的各種金屬實心工件，但孔徑為10～804鉆－擴－粗鉸－精鉸IT71.6～0.45鉆－拉IT9～I(xiàn)T71.6～0.4用于大批量生產(chǎn)6（鉆）－粗鏜－半精鏜IT10～I(xiàn)T96.3～3.2用于淬火鋼以外的各種材料7（鉆）－粗鏜－半精鏜－精鏜IT8～I(xiàn)T71.6～0.88（鉆）－粗鏜－半精鏜－磨IT8～I(xiàn)T70.8～0.4用于淬火鋼、未淬火鋼、鑄鐵等，不宜加工強度低、韌度高的有色金屬9（鉆）－粗鏜－半精鏜－粗磨－精磨IT7～I(xiàn)T60.4～0.210粗鏜－半精鏜－精鏜－珩磨IT7～I(xiàn)T60.4～0.02511粗鏜－半精鏜－精鏜－研磨IT7～I(xiàn)T60.4～0.025用于鋼件、鑄鐵件和有色金屬件的加工粗鏜－半精鏜－精鏜－精細(xì)鏜2.3套類零件常見表面加工方法孔的加工方案及經(jīng)濟(jì)精度序2.3套類零件常見表面加工方法2.3套類零件常見表面加工方法例1：小套，需淬火處理,小批量2.4套類零件加工工藝編制舉例例1：小套，需淬火處理,小批量2.4套類零件加工工藝編例2：軸承套，材料為ZQSn6-6-3，每批數(shù)量為200件2.4套類零件加工工藝編制舉例例2：軸承套，材料為ZQSn6-6-3，每批數(shù)量為200件2例3：液壓缸圖6-17液壓缸簡圖

2.4套類零件加工工藝編制舉例例3：液壓缸圖6-17液壓缸簡圖2.4套類零件加工工表6－3液壓缸加工工藝路線表6－3液壓缸加工工藝路線

該零件孔長而壁薄,為保證內(nèi)外圓的同軸度,加工外圓時參照空心主軸的裝夾方法,即采用雙頂尖頂孔口1°30′的錐面或一頭夾緊一頭用中心架支承。加工內(nèi)孔與一般深孔加工時的裝夾相同,多采用夾一頭,另一端用中心架托住外圓?？椎拇旨庸げ捎苗M削,半精加工多采用浮動鉸刀鉸削。鉸削后,孔徑尺寸精度一般為IT9～I(xiàn)T7,表面粗糙度達(dá)Ra2.3～0.32μm。液壓缸內(nèi)孔的表面質(zhì)量要求很高,精加工鉸孔后,還需采用鋼珠滾壓,以改善內(nèi)圓表面,使其熨平并形成殘余壓應(yīng)力,提高使用壽命。為此,較多的專業(yè)生產(chǎn)廠采用專用組合刀具來完成液壓缸內(nèi)孔的粗加工、半精加工、精加工和滾壓加工,專業(yè)組合刀具是將鏜刀、浮動鉸刀和鋼珠滾壓頭等集成在一起。內(nèi)孔經(jīng)滾壓后,尺寸誤差在0.01mm以內(nèi),表面粗糙度為Ra0.16μm或更小,

且表面經(jīng)硬化后更為耐磨。但是目前對鑄造液壓缸體尚未采用滾壓工藝,原因是鑄件表面缺陷對滾壓有很大影響,因此,常以精細(xì)鏜、珩磨、研磨等精密加工作為缸體內(nèi)孔加工的最終工序。2.4套類零件加工工藝編制舉例該零件孔長而壁薄,為保證內(nèi)外圓的同軸度,加工外圓時參照空2.4套類零件加工工藝編制舉例作業(yè)：編制圖示套筒零件的加工工藝2.4套類零件加工工藝編制舉例作業(yè)：編制圖示套筒零件的2.4套類零件加工工藝編制舉例1．主要技術(shù)要求⑶材料為HT300。⑵A、B端面對φ孔的軸線H的垂直度公差為φ0.015mm,表面粗糙度Ra為1.6μm。⑴φ外圓柱面對φ內(nèi)孔的同軸度允差為φ0.02mm，表面粗糙度Ra為1.6μm。2.4套類零件加工工藝編制舉例1．主要技術(shù)要求⑶材料為2.4套類零件加工工藝編制舉例2．定位基準(zhǔn)的選擇以φ54為粗基準(zhǔn)，在一次裝夾中車出A面、φ外圓及B面、φ內(nèi)孔；

加工φ54外圓及端面C時，可用φ為精基準(zhǔn)；加工3-φ5.5孔時，用φ外圓和A端面為精基準(zhǔn)；

加工D面時，用φ內(nèi)孔、端面C和任一φ5.5的孔為精基準(zhǔn)；2.4套類零件加工工藝編制舉例2．定位基準(zhǔn)的選擇以φ52.4套類零件加工工藝編制舉例3．加工路線的擬定車C面及φ54外圓，鉆、擴、鉸內(nèi)孔，刨D面；

為保證套筒內(nèi)外圓的同軸度要求和A、B端面對軸心線的垂直度，采用在一次裝夾中先粗、精車端面A，φ外圓和B端面，再鉆、擴、鉸φ的孔。2.4套類零件加工工藝編制舉例3．加工路線的擬定車C面2.4套類零件加工工藝編制舉例工序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1鑄造鑄造毛坯2車①粗精車端面A、φ外圓及端面B，保證長度尺寸26±0.1②鉆孔φ12，擴孔至φ19.8，粗鉸至φ19.94，精鉸至φ③內(nèi)外圓倒角1×45°

④調(diào)頭夾φ外圓，車端面C，保證長度6，車φ54外圓至尺寸；⑤內(nèi)外圓倒角1×45°外圓面3劃3-φ5.5孔線及D面加工線4鉆鉆3-φ5.5孔，锪3-φ11×90°沉孔孔線5刨刨D面，保證尺寸50；按線找正6鉗去毛刺7檢驗機械加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)）2.4套類零件加工工藝編制舉例工序號工序名稱工序內(nèi)容定2.5工藝尺寸鏈的計算簡單工序尺寸及公差確定工序名稱工序余量工序所達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度工序基本尺寸工序尺寸及偏差精鏜0.3IT70.02548.00Φ48.0+0.0250半精鏜1.0IT90.06248.0-0.3=47.7Φ47.7+0.0620粗鏜1.7IT120.25047.7-1.0=46.7Φ46.7+0.2500毛坯3.0IT151.046.7-1.7=45.0Φ45±0.5例：一齒輪孔加工工藝粗鏜—半精鏜—精鏜，確定工序尺寸及公差2.5工藝尺寸鏈的計算簡單工序尺寸及公差確定工序工序余量2.5工藝尺寸鏈的計算一.尺寸鏈的定義和組成1、尺寸鏈的定義和特征（1）定義：

零件的加工或測量以及在機器的設(shè)計或裝配過程中，互相聯(lián)系且按一定順序排列成封閉圖形的尺寸組合，稱為尺寸鏈。

（a）零件在加工過程中形成的尺寸鏈——工藝尺寸鏈（b）在機器設(shè)計和裝配中形成的尺寸鏈——裝配尺寸鏈2.5工藝尺寸鏈的計算一.尺寸鏈的定義和組成1、尺寸鏈2.5工藝尺寸鏈的計算A2A1A∑1.加工面2.定位面3.設(shè)計基準(zhǔn)工藝尺寸鏈A1A2A∑裝配尺寸鏈2.5工藝尺寸鏈的計算A2A1A∑1.加工面2.定位面32.5工藝尺寸鏈的計算（2）特征：（a）封閉性（b）關(guān)聯(lián)性2、工藝尺寸鏈的組成2.5工藝尺寸鏈的計算（2）特征：（a）封閉性2、工藝尺2.5工藝尺寸鏈的計算名稱定義舉例說明封閉環(huán)在加工過程中，間接獲得、最后保證的尺寸如圖2-27中的封閉環(huán)用下標(biāo)“

”表示每個尺寸鏈只能有一個封閉環(huán)組成環(huán)增環(huán)當(dāng)其余組成環(huán)不變，而該環(huán)增大（或減?。┦狗忾]環(huán)隨之增大（或減?。┤鐖D2-27c中的可標(biāo)記成減環(huán)當(dāng)其余組成環(huán)不變，而該環(huán)增大（或減?。┓炊狗忾]環(huán)隨之減?。ɑ蛟龃螅┤鐖D2-27c中的可標(biāo)記成表2-21工藝尺寸鏈的組成

2.5工藝尺寸鏈的計算名稱定義舉例說2.5工藝尺寸鏈的計算圖2－27尺寸鏈增減環(huán)判別2.5工藝尺寸鏈的計算圖2－27尺寸鏈增減環(huán)判別2.5工藝尺寸鏈的計算3、尺寸鏈的建立

1、確定封閉環(huán)

2、組成環(huán)確定1、加工順序或裝配順序確定后才能確定封閉環(huán)。2、封閉環(huán)的基本屬性為“派生”，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。

關(guān)鍵

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要領(lǐng)1、設(shè)計尺寸往往是封閉環(huán)。2、加工余量往往是封閉環(huán)。1、封閉環(huán)確定后才能確定。2、直接獲得。3、對封閉環(huán)有影響

關(guān)鍵

關(guān)鍵

要領(lǐng)1、從封閉環(huán)兩端出發(fā)；2、查找最近的加工工序尺寸；3、直至找到公共的工序基準(zhǔn)。2.5工藝尺寸鏈的計算3、尺寸鏈的建立1、確定封閉環(huán)2.5工藝尺寸鏈的計算舉例加工順序1、以大端面A定位，車端面D獲得A1；并車小外圓至B面，保證長度40（b)；2、以端面D定位，精車大端面A獲得尺寸A2，并在車大孔時車端面C，獲得孔深尺寸A3（c)；3、以端面D定位，磨大端面A保證全長尺寸50，同時保證孔深尺寸為36（d)。（a)2.5工藝尺寸鏈的計算舉例加工順序（a)2.5工藝尺寸鏈的計算（b)（c)（d)2.5工藝尺寸鏈的計算（b)（c)（d)2.5工藝尺寸鏈的計算2.5工藝尺寸鏈的計算二.尺寸鏈的計算（極值法）

（1）極值法各環(huán)基本尺寸之間的關(guān)系封閉環(huán)的基本尺寸A∑等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán)的基本尺寸之和，即（2）各環(huán)極限尺寸之間的關(guān)系封閉環(huán)的最大極限尺寸A∑max等于增環(huán)的最大極限尺寸之和減去減環(huán)的最小極限尺寸之和，即

封閉環(huán)的最小極限尺寸A∑min等于增環(huán)的最小極限尺寸之和減去減環(huán)的最大極限尺寸之和，即2.5工藝尺寸鏈的計算二.尺寸鏈的計算（極值法）（1）極值法各環(huán)基本尺寸之間

(3)

各環(huán)上、下偏差之間的關(guān)系

封閉環(huán)的上偏差ES(A∑)等于增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和，即

封閉環(huán)的下偏差EI(A∑)等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和，即

（4）各環(huán)公差之間的關(guān)系

封閉環(huán)的公差T(A∑)等于各組成環(huán)的公差T(Ak)之和，即2.5工藝尺寸鏈的計算(3)

各環(huán)上、下偏差之間的關(guān)系封閉環(huán)三.尺寸鏈的計算舉例1.定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時工藝尺寸的計算

2.5工藝尺寸鏈的計算三.尺寸鏈的計算舉例1.定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時工藝尺寸2.測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時的尺寸計算假廢品情況：當(dāng)A2=40+0.36(按上述計算應(yīng)為超差),此時A1=50,A0=10-0.36(合格)這種廢品為假廢品。2.5工藝尺寸鏈的計算2.測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時的尺寸計算假廢品情況：2.5

只要測量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)尺寸公差之和，就有可能出現(xiàn)假廢品，為此應(yīng)對該零件各有關(guān)尺寸進(jìn)行復(fù)檢和驗算，以免將實際合格的零件報廢而導(dǎo)致浪費。

假廢品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)質(zhì)量管理帶來諸多麻煩，因此，不到非不得已，不要使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合。假廢品的出現(xiàn)2.5工藝尺寸鏈的計算只要測量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)尺寸3.中間工序尺寸與公差的計算2.5工藝尺寸鏈的計算如圖為一齒輪內(nèi)孔簡圖。內(nèi)孔為。鍵槽尺寸為。內(nèi)孔與鍵槽的加工順序為：1）精鏜內(nèi)孔至；2）插鍵槽至尺寸；3）熱處理(為簡化起見不考慮熱處理內(nèi)孔的變形誤差)；4）磨內(nèi)孔至。現(xiàn)要確定工藝過程中的工序尺寸及其偏差。

3.中間工序尺寸與公差的計算2.5工藝尺寸鏈的計算如圖4.一次加工后需要同時保證多個設(shè)計尺寸及公差的計算如圖所示軸套，其加工工序如圖所示，試校驗工序尺寸標(biāo)注是否合理。51-0.410車孔及端面50-0.3410.4-0.220車外圓及端面14.6±0.230鉆孔10-0.340磨外圓及臺階2.5工藝尺寸鏈的計算50-00.3415±0.210-00.3零件圖0.44.一次加工后需要同時保證多個設(shè)計尺寸及公差的計算如圖所示

解:1)分析

從零件圖上看