第七章尞筒类零件加工工艺 及常用装备 第一饼 套筒类零件的简介 及其加工方法
第七章 套筒类零件加工工艺 及常用装备 第一讲 套筒类零件的简介 及其加工方法
筒类零件的功用与结构特点 套筒类零件是机械中常见的一种零件,它的应用范围很广。如支 承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机 气缸套、液压系统中的液压缸以及一般用途的套筒,如图7-1所示 由于其功用不同,套筒类零件的结构和尺寸有着很大的差别,但其结 构上仍有共同点,即:零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表 面;零件壁的厚度较薄且易变形;零件长度一般大于直径等
• 一、筒类零件的功用与结构特点 • 套筒类零件是机械中常见的一种零件，它的应用范围很广。如支 承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机 气缸套、液压系统中的液压缸以及一般用途的套筒，如图 7 － 1 所示。 由于其功用不同，套筒类零件的结构和尺寸有着很大的差别，但其结 构上仍有共同点，即：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表 面；零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度一般大于直径等
二、套筒类零件的技术要求、材料、毛坯 (一)套筒类零件的技术要求 孔的技术要求 孔是套筒类零件起支承或导向作用的最主要 表面,通常与运动的轴、刀具或活塞相配合。孔 的直径尺寸公差等级一般为「7,精密轴套可取 IT6,气缸和液压缸由于与其配合的活塞上有密 封圈,要求较低,通常取「T9。孔的形状精度, 应控制在孔径公差以内,一些精密套筒控制在孔 径公差的1/2~1/3,甚至更严。对于长的套筒, 除了圆度要求以外,还应注意孔的圆柱度。为了 保证零件的功用和提高其耐磨性,孔的表面粗糙 度值为Ra1.6~0.16m,要求高的精密套筒可达 Ra004um
• 二、套筒类零件的技术要求、材料、毛坯 • （一）套筒类零件的技术要求 • 孔的技术要求 • 孔是套筒类零件起支承或导向作用的最主要 表面，通常与运动的轴、刀具或活塞相配合。孔 的直径尺寸公差等级一般为 IT7 ，精密轴套可取 IT6 ，气缸和液压缸由于与其配合的活塞上有密 封圈，要求较低，通常取 IT9 。孔的形状精度， 应控制在孔径公差以内，一些精密套筒控制在孔 径公差的 1/2~1/3 ，甚至更严。对于长的套筒， 除了圆度要求以外，还应注意孔的圆柱度。为了 保证零件的功用和提高其耐磨性，孔的表面粗糙 度值为 Ra1.6~0.16μm ，要求高的精密套筒可达 Ra0.04μm
外圆表面的技术要求 外圆是套筒类零件的支承面,常以过盈配合或过渡配 合与箱体或机架上的孔相连接。外径尺寸公差等级通常取 IT6~|T7,其形状精度控制在外径公差以内,表面粗糙度 值为Ra32~063m。 孔与外圆的同轴度要求 当孔的最终加工是将套筒装入箱体或机架后进行时, 套筒内外圆间的同轴度要求较低;若最终加工是在装配前 完成的,则同轴度要求较高,一般为Φ0.01~φ0.05mm。 孔轴线与端面的垂直度要求 套筒的端面(包括凸缘端面)若在工作中承受载荷, 或在装配和加工时作为定位基准,则端面与孔轴线垂直度 要求较高,一般为0.01~0.05mm
• 外圆表面的技术要求 • 外圆是套筒类零件的支承面，常以过盈配合或过渡配 合与箱体或机架上的孔相连接。外径尺寸公差等级通常取 IT6~IT7 ，其形状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度 值为 Ra3.2~0.63μm 。 • 孔与外圆的同轴度要求 • 当孔的最终加工是将套筒装入箱体或机架后进行时， 套筒内外圆间的同轴度要求较低；若最终加工是在装配前 完成的，则同轴度要求较高，一般为 Φ 0.01~ Φ 0.05mm 。 • 孔轴线与端面的垂直度要求 • 套筒的端面（包括凸缘端面）若在工作中承受载荷， 或在装配和加工时作为定位基准，则端面与孔轴线垂直度 要求较高，一般为 0.01~ 0.05mm
(二)套筒类零件的材料与毛坯 套筒类零件一般用钢、铸铁、青铜或 黄铜制成。有些滑动轴承采用双金属结构 以离心铸造法在钢或铸铁内壁上浇注巴氏 金等轴承合金材料,既可节省贵重的有 色金属,又能提高轴承的寿命 ·套筒零件毛坯的选择与其材料、结构 尺寸及生产批量有关。孔径小的套筒, 般选择热轧或冷拉棒料,也可采用实心铸 件;孔径较大的套筒,常选择无缝钢管或 带孔的铸件、锻件;大量生产时,可采用 冷挤压和粉未冶金等先进的毛坯制造工艺, 既提高生产率,又节约材料
• （二）套筒类零件的材料与毛坯 • 套筒类零件一般用钢、铸铁、青铜或 黄铜制成。有些滑动轴承采用双金属结构， 以离心铸造法在钢或铸铁内壁上浇注巴氏 合金等轴承合金材料，既可节省贵重的有 色金属，又能提高轴承的寿命。 • 套筒零件毛坯的选择与其材料、结构、 尺寸及生产批量有关。孔径小的套筒，一 般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸 件；孔径较大的套筒，常选择无缝钢管或 带孔的铸件、锻件；大量生产时，可采用 冷挤压和粉未冶金等先进的毛坯制造工艺， 既提高生产率，又节约材料
内孔表面加工方法和加工 方案 ·内孔表面加工方法较多, 常用的有 钻孔; ·扩孔; 铰孔; ·镗孔; ·磨孔; 拉孔; ·研磨孔; SANE 珩磨孔; ·滚压孔等
• 内孔表面加工方法和加工 方案 • 内孔表面加工方法较多， 常用的有 • 钻孔； • 扩孔； • 铰孔； • 镗孔； • 磨孔； • 拉孔； • 研磨孔； • 珩磨孔； • 滚压孔等
钻削工艺特点 1、容易产生“引偏” 引偏:1)由于钻头弯曲而引起孔径扩大,孔不圆。 2)孔的轴线歪斜 引偏原因: 1)麻花钻是最常用刀具,由于细长而刚性差 2)麻花钻上有两条较深的螺旋槽,刚性差 导向作用也3)钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触,接触刚度和 很差。 4)钻头横刃处前角有很大负值,切削条件极差,钻孔 时一半以上 的轴向力由横刃产生,稍有偏斜将产生较大附加力 矩,使钻头弯曲 此外,两切削刃不对称,工件材料不均匀,也易引偏
一、钻削工艺特点 1、容易产生“引偏” ﹡引偏：1)由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。 2)孔的轴线歪斜 ﹡引偏原因： 1)麻花钻是最常用刀具，由于细长而刚性差 2)麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差 3)钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触，接触刚度和 导向作用也 很差。 4)钻头横刃处前角有很大负值，切削条件极差，钻孔 时一半以上 的轴向力由横刃产生，稍有偏斜将产生较大附加力 矩，使钻头弯曲 此外，两切削刃不对称，工件材料不均匀，也易引偏
·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入引偏也是孔径扩大的 重要原因;此外钴头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原 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,流岀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。 (a) (b)
• 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入引偏也是孔径扩大的 重要原因；此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原 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
扩孔 扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工,以扩大孔径并提高 精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为∏11~1T10, 表面粗糙度值为Ra125~6.3μm,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
• 扩孔 • 扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高 精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11~IT10, 表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm，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
扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点 1.刚性较好。由于扩孔的背吃刀量小,切屑少,扩孔钻的容屑 槽浅而窄,钻芯直径较大,增加了扩孔钻工作部分的刚性 2.导向性好。扩孔钻有3~4个刀齿,刀具周边的棱边数增多,导 向作用相对增强 3.切屑条件较好。扩孔钻无横刃参加切削,切削轻快,可采用 较大的进给量,生产率较高;又因切屑少,排屑顺利,不易刮伤已加 工表面。 因此扩孔与钻孔相比,加工精度高,表面粗糙度值较低,且可在 定程度上校正钻孔的轴线误差。此外,适用于扩孔的机床与钻孔相 同 用扩孔钻扩孔 用麻花钻扩孔 D D
• 扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点： • 1．刚性较好。由于扩孔的背吃刀量小，切屑少，扩孔钻的容屑 槽浅而窄，钻芯直径较大，增加了扩孔钻工作部分的刚性。 • 2．导向性好。扩孔钻有3~4个刀齿，刀具周边的棱边数增多，导 向作用相对增强。 • 3．切屑条件较好。扩孔钻无横刃参加切削，切削轻快，可采用 较大的进给量，生产率较高；又因切屑少，排屑顺利，不易刮伤已加 工表面。 • 因此扩孔与钻孔相比，加工精度高，表面粗糙度值较低，且可在 一定程度上校正钻孔的轴线误差。此外，适用于扩孔的机床与钻孔相 同