第二节盘套类零件工艺设计第二节盘类零件的制造工艺(精)

第二节 盘、套类零件工艺设计

一、盘、套类零件特点

（一）盘类零件

1、功用

盘类零件在机器中主要起支承、连接作用。

2、结构特点

盘类零件主要由端面、外圆、内孔等组成，一般零件直径大于零件的轴向尺寸。

3、技术要求

盘类零件往往对支承用端面有较高平面度及轴向尺寸精度及两端面平行度要求；对转接作用中的内孔等有与平面的垂直度要求，外圆、内孔间的同轴度要求等。

（二）套类零件

1、功用

套类零件在机器中主要起支承和导向作用。

2、结构特点

零件主要由有较高同轴要求的内外圆表面组成，零件的壁厚较小，易产生变形，轴向尺寸一般大于外圆直径。

3、主要技术要求

孔与外圆一般具有较高的同轴度要求；端面与孔轴线（亦有外圆的情况）的垂直度要求；内孔表面本身的尺寸精度、形状精度及表面粗糙度要求；外圆表面本身的尺寸、形状精度及表面粗糙度要求等。

二、盘、套类零件制造工艺（教学）案例

案例3：支承块加工。

零件图

三维图

1、零件工艺性分析

（1）零件材料：45钢。切削加工性良好。刀具材料及几何参数选择同案例1。

（2）零件组成表面：两端面，外圆面，中间孔及沉孔，安装孔，侧面，十字槽，倒角等。

（3）零件结构分析：两端面起支承作用，光度要求高，轴向尺寸在安装后通过配磨保证两件等高。轴向尺寸小，为典型的盘类零件。

（4）主要技术条件：端面粗糙度要求Ra0.4µm两端面保证平行。

2、零件工艺设计

（1）毛坯选择按零件形状及要求，可选棒料。

（2）基准及安装方案分析该零件的主要基准无疑为两端面，安装孔及十字槽等表面加工均为端面作定位基准，侧表面位置，孔的中心考虑精度要求不高，且该零件为单件生产，采用划线确定；两平面的平行度则采用互为基准的方法保证。

（3）零件表面加工方法按端面Ra0.4µm的要求，其终加工方法选择精磨。为确保零件安装平整，安装孔应与端面垂直，在加工安装孔，铣十字槽前先粗磨好平面，孔及槽等表面加工后再精磨平面。侧面采用铣削，安装孔采用钻削，中间孔及沉孔可采用车削。

（4）零件机加工艺路线

下料—车—车—平磨—划线—钻—铣侧面—铣槽—去毛刺—平磨

3、设备、工装选择

该零件加工所选设备有卧式车床、铣床、立式铣床、钻床、平磨等。零件安装用夹具选择主要有三爪卡盘、虎钳、磁力吸盘等。刀具选择时注意定尺寸刀具的尺寸对应，不通孔加工应用盲孔车刀。量具选用游标卡尺。

4、填写工艺文件

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6、本零件加工小结

（1）零件安装：由于圆盘轴向尺寸较小，采用三爪卡盘直接装夹易使工件不平（定位不足），往往采用反爪安装，并保证与另一端面的平行度；其它表面加工（铣、钻），由于该零件属单件生产，故尽量选择通用夹具（如虎钳），平磨时采用磁力吸盘安装非常方便。

（2）表面加工：粗、半精加工仍以车为主，其余表面按其形状选择适当方法：侧面、槽采用铣削，安装孔采用钻削，为保证这些表面在零件上的位置精度，加工前先平磨基准。

（3）主要表面保证：互为基准磨削两端面，既可保证平行度，又能满足尺寸要求。

案例4：轴套加工

零件图

三维图

1、零件工艺性分析

（1）零件材料：45钢。切削加工性良好。刀具材料及其几何参数选择方案同案例1。

（2）零件组成表面：外圆表面（Φ100，Φ60），内表面（Φ44），型孔，两端面，内、外台阶面，内、外退刀槽，内、外倒角

（3）主要表面分析：Φ44内孔既是支承其它零件的支承面，亦是本零件的主要基准面；Φ60外圆及其台阶面亦用于支承其它零件。

（4）主要技术条件：Φ60外圆与Φ44内孔的同轴度控制在0.03mm范围内；台阶面与Φ44内孔的垂直度控制在Φ44内孔本身的尺寸公差为mm；粗糙度Ra0.8μm；零件热处理硬度HRC50～55。

2、零件制造工艺设计

（1）毛坯选择：根据零件材料为45钢，生产类型为中批生产，零件直径尺寸差异较大，零件壁薄、刚度低、易变形，加工精度要求较高，零件需经淬火处理等多方面因素，在棒料与模锻间作出选择：模锻件。

（2）基准分析：主要定位基准应为Φ44内孔中心；加工内孔时的定位基准则为Φ60外原中心。

（3）安装方案：加工大端及内孔时，可直接采用三爪卡盘装夹；粗加工小端可采用反爪夹大端，半精、精加工小端时，则应配心轴，以Φ44孔定位轴向夹紧工件。型孔加工时，可采用分度头安装，将主轴上抬90º，并采用直接分度法，保证3×Φ6在零件圆周上的均分位置。对大端的四个螺钉过孔则采用专用夹具安装：以大端面及Φ44孔作主定位基准，型孔防转，工件轴向夹紧。

（4）零件表面加工方法：Φ44内孔，采用精磨达到精度及粗糙度要求；外圆及其台阶面采用磨削加工；其余回转面以半精车满足加工要求；型孔在立铣上完成；四个安装孔采用钻削。

（5）热处理安排：因模锻件的表层有硬皮，会加速刀具磨损和钝化，为改善切削加工性，模锻后对毛坯进行退火处理，软化硬皮；零件的终处理为淬火，由于零件壁厚小，易变形，加之零件加工精度要求高，为尽量控制淬火变形，在零件粗加工后安排调质处理作预处理。

（6）其它工序安排：转换车间前应安排中间检验，易出现毛刺工序后安排去毛刺。

（7）设备、工装选择：设备选择有卧式车床、立式铣床、钻床、内圆磨床及外圆磨床。专用夹具有心轴式车床夹具及磨床夹具；钻孔夹具。定尺寸刀具有Φ6立铣刀、Φ10麻花钻、

内外切槽刀。所用量具有卡尺、内径千分尺等。

（8）填写工艺文件

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三、盘、套类零件制造工艺特点

（一）盘类零件

1、毛坯选择

盘类零件常采用钢、铸铁、青铜或黄铜制成。孔径小的盘一般选择热轧或冷拔棒料，根据不同材料，亦可选择实心铸件，孔径较大时，可作预孔。若生产批量较大，可选择冷挤压等先进毛坯制造工艺，既提高生产率，又节约材料。

2、基准选择

根据零件不同的作用，零件的主要基准会有所不同。一是以端面为主（如支承块）其零件加工中的主要定位基准为平面；二是以内孔为主，由于盘的轴向尺寸小，往往在以孔为定位基准（径向）的同时，辅以端面的配合；三是以外圆为主（较少），与内孔定位同样的原因，往往也需要有端面的辅助配合。

3、安装方案

（1）用三爪卡盘安装

用三爪卡盘装夹外圆时，为定位稳定可靠，常采用反爪装夹（共限制工件除绕轴转动外的五个自由度）；装夹内孔时，以卡盘的离心力作用完成工件的定位、夹紧（亦限制了工件