典型零件机械加工工艺过程

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典型零件机械加工工艺过程

1轴类零件加工分析

(1)轴类零件加工的工艺路线

1)基本加工路线

外圆加工的方法很多,基本加工路线可归纳为四条。

①粗车—半精车—精车

对于一般常用材料,这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。

②粗车—半精车—粗磨—精磨

对于黑色金属材料,精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时,其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。

③粗车—半精车—精车—金刚石车

对于有色金属,用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度,因为有色金属一般比较软,容易堵塞沙粒间的空隙,因此其最终工序多用精车和金刚石车。

④粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工

对于黑色金属材料的淬硬零件,精度要求高和表面粗糙度值要求很小,常用此加工路线。

2)典型加工工艺路线

轴类零件的主要加工表面是外圆表面,也还有常见的特特形表面,因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求,按经济精度选择加工方法。

对普通精度的轴类零件加工,其典型的工艺路线如下:

毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—(花键槽、沟槽)—热处理—磨削—终检。

(1)轴类零件的预加工

轴类零件的预加工是指加工的准备工序,即车削外圆之前的工艺。

校直毛坯在制造、运输和保管过程中,常会发生弯曲变形,为保证加工余量的均匀及装夹可靠,一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值,

(2)轴类零件加工的定位基准和装夹

1)以工件的中心孔定位在轴的加工中,零件各外圆表面,锥孔、螺纹表面的同轴度,端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,若用两中心孔定位,符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准,也是其它加工工序的定位基准和检验基准,又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时,还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。

2)以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶)用两中心孔定位虽然定心精度高,但刚性差,尤其是加工较重的工件时不够稳固,切削用量也不能太大。粗加工时,为了提高零件的刚度,可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。

3)以两外圆表面作为定位基准在加工空心轴的内孔时,(例如:机床上莫氏锥度的内孔加工),不能采用中心孔作为定位基准,可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时,常以两支撑轴颈(装配基准)为定位基准,可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求,消除基准不重合而引起的误差。

4)以带有中心孔的锥堵作为定位基准在加工空心轴的外圆表面时,往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准。

锥堵或锥套心轴应具有较高的精度,锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准,又是空心轴外圆精加工的基准。因此必须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中心孔有较高的同轴度。在装夹中应尽量减少锥堵的安装此书,减少重复安装误差。实际生产中,锥堵安装后,中途加工一般不得拆下和更换,直至加工完毕。

图1锥堵和锥套心轴

a)锥堵b)锥套心轴

2典型套筒类零件的加工工艺分析

2.1典型零件的工艺分析

(1)轴承套加工工艺分析

图2所示为1轴承套,材料为ZQSn6-6-3,每批数量为400只。加工时,应根据工件的毛坯材料、结构形状、加工余量、尺寸精度、形状精度和生产纲领,正确选择定位基准、装夹方法和加工工艺过程,以保证达到图样要求。其主要技术要求为:?34mmjs7外圆对?22mmH7孔的径向圆跳动公差为0.01mm;左端面对?22mmH7孔的轴线垂直度公差为0.01mm。由此可见,该零件的内孔和外圆的尺寸精度和位置精度要求均较高。

图2轴承套

该轴承套属于短套,其直径尺寸和轴向尺寸均不大,粗加工可以单件加工,也可以多件加工。由于单件加工时,每件都要留出工件备装夹的长度,因此原材料浪费较多,所以这里采用多件加工的方法。

该轴承套的材料为ZQSn6-6-3。其外圆为IT7级精度,采用精车可以满足要求;内孔的精度也是IT7级,铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为钻—车孔—铰孔。

(2)液压缸加工工艺分析

图3所示某液压缸零件图,生产纲领为成批生产。

该液压缸属长套筒类零件,与前述短套类零件在加工方法及工件安装方式上都有较大差别。该液压缸内孔与活塞相配,因此表面粗糙度、形状及位置精度要求都较高。毛坯可选用无缝钢管,如果为铸件,其组织应紧密,无砂眼、针孔及疏松缺陷。必要时要用泵验漏。该液压缸为成批生产。

图3液压缸简图

该零件长而壁薄,为保证内外圆的同轴度,加工外圆时参照空心主轴的装夹方法。即采用双顶尖顶孔口1o301的锥面或一头夹紧一头用中心架支承。加工内孔与一般深孔加工时的装夹方法相同,多采用夹一头,另一端用中心架托住外圆。孔的粗加工采用镗削,半精加工多采用铰削(浮动铰孔)。该液压缸内孔的表面质量要求很高,内孔精加工后需滚压。也有不少套筒类零件以精细镗、珩磨、研磨等精密加工作为最终工序。内孔经滚压后,尺寸误差在0.01mm以内,表面粗糙度为Ra0.16或更小,且表面经硬化后更为耐磨。但是目前对铸造液压缸尚未采用滚压工艺,原因是铸件表面的缺陷(如疏松、气孔、砂眼、硬度不均匀等),哪怕是很微小,都对滚压有很大影响,会导致滚压加工产生适得其反的效果。