用普通车床镗削加工长套筒

T6145镗床主轴套筒加工工艺设计第一节零件图分析一、结构特点主轴套筒是镗床的关键零件之一，它的质量直接影响机床的精度和镗床对工件的加工质量和精度，所以它的精度要求较高，尤其尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等。

图1为镗床主轴套筒零件图图1为镗床主轴套筒零件图。

其结构特点如下：主轴套筒中间安装镗床主轴，在两端φ90mm 与φ85mm孔内安装轴承，轴承内孔与主轴轴颈相配合用来支承主轴并保证主轴的精度；在套筒的圆表面上铣出齿条与主轴箱中的齿轮相啮合，由齿轮带动齿条，使主轴套筒与主轴实现进给运动；主轴套筒外圆与抽轴承相配合，要求主轴套筒既能在横向运动时无阻滞，以要求在主轴旋转时不产生晃动，以保证主轴的回转精度。

所以φ90mm与φ85mm孔和φ105mm 的外圆是该零件的主要加工的表面。

此外，该零件全长476mm，两端内孔的形状和位置公差是不易掌握的，并且其最薄处仅有 4.5mm，工序安排不易会产生变形，将直接影响到零件的加工精度，套筒的主要面的粗糙度Ra数值是0.01和0.02，加工表面全部需要磨削，并在磨削前必须要安排合理的热处理，总之该零件的主要加工表面必须经过多道加工，才能逐步提高精度以达到要求。

2、技术要求分析1．φ105+0.013+0.023mm外圆表面的轴线是设计基准，其尺寸公差等级很高为IT4级，表面粗糙度为Ra0.04μm，这些技术条件都是为了保证与抽轴承的配合精度和运动的平稳。

2．两端φ90−0.009+0.001mm和φ85−0.009+0.001mm内孔表面对φ105+0.013+0.023 mm外圆轴线的径向圆跳动公差为0.002mm，圆柱度为0.002mm，其表面粗糙度值为Ra0.32mm，这些技术条件都是为了满足与轴承配合的要求，以保证主轴的回转精度；φ90−0.009+0.001mm 和φ85−0.009+0.001mm孔的内端面对φ90−0.009+0.001mm和φ85−0.009+0.001mm内孔的公共轴线端面圆跳动公差为0.002mm，这是因为这两处端面都是推力轴承的安装基准，它的精度直接影响轴向窜动。

套筒类零件加工工艺处理与分析在对套筒类零件的加工中，较难保证的是其形位精度，本文以轴承套为例，详细分析与总结了保证套筒類零件精度的方法。

标签：套筒类零件；工艺分析；精度无论零件是用普通机床加工还是用数控机床加工，对零件进行工艺分析都是加工中必不可少的环节，虽然用数控机床可利用程序自动加工零件，但无论是手工编程还是自动编程，在编程之前均需对所加工零件进行工艺分析和设计，才能编出合理高效的加工程序。

如果工艺设计不合理，就会造成一些不必要的浪费和损失。

在车床上加工套筒类零件比加工轴类零件难度大，主要原因就时套筒类零件的工艺较难处理。

1 套筒类零件概述1.1 套筒类零件的功用与特点1.2.3 内外圆的同轴度要求较高，误差在0.01mm-0.05mm范围内。

1.2.4 端面与孔轴线的垂直度要求较高，误差在0.01mm-0.05mm范围内（如图1中左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm）。

2 主要工艺问题套筒零件主要加工表面是孔、外圆和端面。

加工时定位基准为外圆或孔。

其主要工艺问题是保证相互位置精度和防止变形。

2.1 保证位置精度的三种方法要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常根据零件的尺寸大小采用下列工艺方案：2.1.1 对于尺寸较小套筒零件的加工2.1.2 对于尺寸较大的套筒零件，零件加工分几次安装进行①先终加工孔，再以孔为定位基准加工外圆。

零件以内孔定位时，可采用心轴安装（圆柱心轴、可胀式心轴）；当零件的内、外圆同轴度要求较高时，可采用小锥度心轴安装。

由于使用的夹具结构简单，而且制造和安装误差较小，因此可保证较高的相互位置精度，在套筒类零件加工中应用较多。

此方法较常用。

②先终加工外圆，然后以外圆表面为定位基准终加工孔。

零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘安装；该方法工件装夹迅速可靠，但一般卡盘安装误差较大，使得加工后工件的相互位置精度较低。

如果欲使同轴度误差较小，则须采用定心精度较高的夹具，如弹性膜片卡盘，液性塑料夹头、经过修磨的三爪自定心卡盘和软爪等。

利用普通镗床加工，方法竟然如此之妙！在新产品试制过程中，如何加工转鼓零件锥形内孔上均布的轴向长槽成为了难点。

针对这一问题，我们的金粉介绍了利用普通镗床进行加工的解决方案，包括工装夹具设计、刀具选用和加工实施要点。

作者公司主要生产各类分离机械，近期开发了一款新型卧式螺旋卸料离心机，其中的关键零件——转鼓，其锥形内孔上均布有多条轴向长槽，作用是增加转鼓内壁与固相物料之间的摩擦力，从而使沉渣在高速旋转的转鼓内减少周向滑移，降低液体对沉渣的扰动影响。

经过工艺方案设计与加工试验，利用普通卧式镗床完成了转鼓内壁轴向长槽的加工，在现有设备条件下解决了新产品零件的制造难点。

1. 加工分析转鼓结构如图1所示，零件主体为柱锥结合的圆筒，大端直径576mm，小端直径332mm，总长1 020mm，圆锥段锥角16°，材料为2205双相不锈钢。

其加工难点在于转鼓锥形内孔上均布的24条槽宽×槽深为5mm×0.5mm、长约930mm的轴向长槽。

图1一般零件内孔上的轴向槽，如键槽，通常采用刨床或插床加工，但由于转鼓外形尺寸较大，内孔上的槽又较长，且转鼓整体为锥形，超出了常规刨床和插床的加工能力范围。

如果在龙门刨床上加工，需要特制一把伸出长度近1m的刨刀，其加工刚性必定很差。

因此根据公司现有设备条件，经过深入分析与讨论，提出了利用普通镗床加工转鼓内壁轴向长槽的解决方案。

2. 工艺方案转鼓内壁轴向长槽的总体加工方案：首先将转鼓水平固定在镗床工作台上，调整工作台逆时针回转半个转鼓锥角的角度，使转鼓中心高度上的锥形母线与镗床的Z轴方向平行；然后将镗杆穿过镗床尾座与转鼓内孔安装，联接在主轴上，并调整主轴和尾座的高度，使镗杆保持水平，其中心与转鼓中心等高；利用镗床主轴的轴向运动带动镗杆以及安装在镗杆上的刨刀沿着转鼓内壁做刨削运动，通过镗床工作台的X方向移动，完成刨削的进给运动；每刨好一条槽后，使转鼓绕零件轴心回转一个分度角，再以同样的方法进行下一条槽的刨削，直到完成转鼓内壁上所有长槽的加工。

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对于普通精度的套筒，如果需径向夹紧时，也尽可 能使径向夹紧力均匀，使用过渡套或弹簧套夹紧工 件。或者作出工艺凸台及工艺螺纹，以减少夹紧变 形。
3）减少热处理变形的影响，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 热处理产生的变形在后续的加工中逐步予以消除。
表4-2为图4-4小套零件的工艺过程（材料45钢、 小批量生产、全部倒角1×45º、淬火处理 HRC45~50）
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应以毛坯的一端的外圆与另一端的内孔为粗基准， 采用“一夹、一顶”的方法加工孔口处的外圆与联 接螺纹；再以加工过的外圆与联接螺纹为基准采用 “一联接、一托的方法加工内孔。
由于液缸体为薄壁深孔套,钢材的淬透性好,调质可 按排在下料后,并对全长弯曲度提出限制,弯曲度允 差小于2.5mm。滚压加工前按排低温回火,以改善 工件材料的加工性能,保证加工精度。为防腐耐磨, 缸体内孔加工完毕后,表面镀铬并抛光。
3 粗、精车 软卡爪夹一端，大头顶尖顶另一端， 车床 车Φ82mm外圆到Φ88mm及 Φ88mm×1.5工艺螺纹（工艺用）； 搭中心架托Φ88mm处，车端面及倒角；
三爪卡盘夹一端，大头顶尖顶另一端， 调头车Φ82mm外圆到Φ84mm；搭中 心架托Φ88mm处，车另一端面及倒角 取总长1686mm。
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一．长套筒零件的加工分析
液压系统中的油缸体如图4-2所示，是比较典型的 长套筒零件，一般结构简单，薄壁容易变形，加 工面比较少，加工方法变化不多。
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1.油缸体零件的技术要求
主要的加工表面为内孔及两端口内外表面。内孔 作为油缸零件导向表面，要求有较高的尺寸精度 及较低的表面粗糙度，对形状精度要求更严。内 孔Φ70作为活塞运动的导向元件，尺寸精度为 IT11，不算太高，但表面粗糙度为Ra0.4μm，要 求较严，圆柱度要求在1685mm内为0.04mm， 有较大的加工难度，两端口处通常与支承件相配 合有较高的位置精度要求，两孔口端面对轴线的 垂直度为Φ0.04mm。材料为中碳钢无缝钢管， 生产批量为小批。