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

科技創新與應用 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，詳細分析與總結了保證套筒類零件精度的方法。

關鍵詞：套筒類零件；工藝分析；精度

無論零件是用普通機床加工還是用數控機床加工，對零件進行工藝分析都是加工中必不可少的環節，雖然用數控機床可利用程序自動加工零件，但無論是手工編程還是自動編程，在編程之前均需對所加工零件進行工藝分析和設計，才能編出合理高效的加工程序。如果工藝設計不合理，就會造成一些不必要的浪費和損失。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

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

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（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。加工時定位基準為外圓或孔。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行

①先終加工孔，再以孔為定位基準加工外圓。零件以內孔定位時，可采用心軸安裝（圓柱心軸、可脹式心軸）；當零件的內、外圓同軸度要求較高時，可采用小錐度心軸安裝。由于使用的夾具結構簡單，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終加工孔。零件以外圓定位時，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、經過修磨的三爪自定心卡盤和軟爪等。零件以外圓定位時，可直接采用三爪卡盤安裝；當壁厚較小時，直接采用三爪卡盤裝夾會引起工件變形，可通過徑向夾緊、軟爪安裝、采用剛性開口環夾緊或適當增大卡爪面積等方面解決；當外圓軸向尺寸較小時，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，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，應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，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。當薄壁套筒以孔為定位基準時，可采用漲開式心軸。②夾緊力的作用點宜選在零件剛性較好的部位，必要時可在工件上制出加強剛性的工藝凸臺或工藝螺紋以減少夾緊變形，加工完后再將工藝凸臺或工藝螺紋切去。

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

車鉸內孔時，用雙頂尖裝夾，并將內孔與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內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，每件都要留出工件備裝夾的長度，因此原材料浪費較多，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42，長度6.5，粗車外圓？準34js7至？準35，②車退刀槽2×0.5，總長40.5，車分割槽？準20×3，③兩端倒角C1.5；5件同時加工，尺寸均相同。

工序4：用？準42外圓定位，鉆？準22H7孔至？準20成單件。

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

工序6：用？準22H7孔定位，心軸裝夾；精車？準34js7至尺寸。