套类零件工艺规程编制

任务2套类零件工艺规程编制套类零件由于功用、结构形状、材料、热处理以及尺寸不同，其工艺差别很大。

按结构形状来分，大体上分为短套与长套2类。

以下讨论典型套类零件加工的工艺规程编制和工艺特征。

2.1套类零件的工艺规程编制实例1．汽缸套零件加工工艺图3-15所示为A110型柴油机汽缸套零件图，其加工工艺过程见表3-5。

A110型柴油机汽缸套的长径之比LD≈2.5，属短套筒类。

内孔G面φ110mm是重要的工作面，需经粗加工、半精加工、精加工和精密加工等4个加工阶段才能完成。

外圆面φ129mm，φ132mm和法兰凸台端面均与内孔φ110mm有位置精度要求，在工艺上采用互为基准的方法来实现。

该件选用QT600-02材料，以保证其耐磨性和力学性能。

图3-15 A110型柴油机汽缸套零件图序号工序名称工序内容定位夹紧010 铸造铸造毛坯020 时效人工时效030 粗镗内孔镗内孔至0.2108mmφ+和另一端台阶φ135mm外圆对于汽缸套这样的短套零件，加工内孔时可直接夹紧外圆。

为达到图样加工精度和表面粗糙度要求，金刚镗后，再进行珩磨加工，以进一步提高内孔精度和满足图样表面粗糙度要求，为减少孔的误差，粗珩后将汽缸套掉头再进行精珩。

加工外圆时，为提高生产率，采用靠模加工，头部凸台部位采用法兰专用刀，既保证精度，又提高了生产率。

工件定位夹紧采用高效气压胀胎夹具，不但定位精确，而且定位夹紧迅速、方便。

汽缸套的这些工艺特点均为根据大批量生产条件考虑的。

2．某钻床主轴套零件加工工艺图3-16所示为钻床主轴套零件图，其加工工艺过程见表3-6。

图3-16 某钻床主轴套零件图表3-6 某钻床主轴套零件加工工艺过程 工 序 工 序 名称 工 序 内 容定位及夹紧 010 备料 φ 55±0.6mm ⨯180±1.2mm020 车车端面，保证另一端余量夹外圆续表 工 序 工 序 名称 工 序 内 容定位及夹紧 030 钻 钻通孔φ24mm ，内外因同轴度不大于0.5mm 夹外圆 040 车 粗车A 面外圆至φ52.40-0.45mm 孔（两端顶尖） 050 热处理 调质HBS245060车半精车A 面外圆至00.3050.60φ-mm孔（两端顶尖）070 车车端面，车孔φ42mm 至尺寸，车B 面内孔至00.06239φ-mm ；车φ28mm至图样尺寸并孔口倒角2⨯60°(工艺用)；调头，车端面，保证尺寸175mm ；车C 面内孔至00.06239mm φ-外圆080 车车槽φ 46mm ⨯2mm ，车螺纹M45⨯1左-6H 至图样要求，倒角，车孔φ 31mm 至图样要求并孔口倒角2⨯60°2⨯60°2处外圆，端面090 磨 粗磨A 面外圆至00.06450.20mm φ- 孔（两端顶尖） 100 铣 铣齿外圆，齿槽 110铣铣槽2处到尺寸8mm 、1.5mm2⨯60°2处外圆120 检验 130 热处理 低温时效140 钳 修研两端孔口，倒角2⨯60°150 磨 精磨A 面外圆至0.0150.01050mm φ--，至图样要求 孔（两端顶尖） 160检验170 车精车B 面内孔至+0.0140.01140mm φ-及端面至图样要求（应把工艺倒角去掉），孔口倒角；调头，精车C 面内孔至+0.0140.01140mm φ-及孔φ31mm端面至图样要求（应把工艺倒角去掉），孔口倒角外圆180检验3．油缸本体零件加工工艺液压系统中的油缸本体（如图3-17所示）是比较典型的长套筒类零件。

其结构简单，壁薄容易变形，加工面比较少，加工方法变化不多，加工工艺过程见表3-7。

现对油缸本体零件加工工艺作一简单分析。

图3-17 油缸本体简图表3-7 油缸本体加工工艺过程 序 号 工 序 名 称 工 序 内 容 定位与夹紧 1 备料 无缝钢管切断 2 热处理 调质HB241～285 3粗镗、半精镗内孔镗内孔到0-0.1088mm φ外圆4精车端面及工艺圆车端面，保证全长258mm ，车外倒角0.5⨯45°；车内倒角0.1504+⨯30°；车另一端面，保证全长256±0.25mm ；车工艺圆00.1299φ-mm 、R a 为3.2μm ，长0.43016+mm ，倒内、外角φ 89mm 孔可涨心轴5 检查夹工艺圆，托另一端油缸本体主要加工表面为0.035090mm φ+的内孔，尺寸精度、形状精度要求较高。

为保证活塞在油缸体内移动顺利且不漏油，还特别要求孔光洁无划痕，不许用研磨剂研磨。

两端面对内孔有垂直度要求。

外圆面为非加工面，但自A 端起在16mm 以内，外圆尺寸允许加工至00.1299mm φ-。

为保证内外圆的同轴度要求，长套筒零件的加工中也应采取互为基准和反复加工的原则。

该油缸本体外圆为非加工面，为保证壁厚均匀，先以外圆为粗基面加工内孔，然后以内孔为精基准面加工出00.1299mm φ-、R a为3.2μm 的工艺外圆。

这样既提高了基准面间的位置精度，又保证了加工质量。

对于油缸内孔，因孔径尺寸较大，精度和表面质量要求较高，故孔的最后加工方法为精研。

加工方案为：粗镗—半精镗—粗研—精研。

4．长套筒零件加工工艺为了保证内外表面的同轴度，加工外圆时，一般与空心主轴装夹相似，即使用两顶尖顶孔口倒角或用夹头夹紧一头、用中心架托住另一头。

加工孔时，与深孔加工相同，一般采用夹一头，另一头用中心架托外圆。

粗加工采用钻、镗孔；半精加工采用铰孔方式（浮动铰孔），表面粗糙度值为R a 2.5μm 。

光整加工选用珩磨或滚压，表面粗糙度值为R a 0.63～0.16μm 。

2.2 套筒类零件的工艺特征 1．套筒类零件的基本工艺过程套筒类零件的基本几何构造和基本功能具有许多共同之处，使其加工方案表现出明显相似性。

其基本工艺过程是：备料—热处理（锻件调质或正火、铸件退火）—粗车外圆及端面—调头粗车另一端面及外圆—钻孔和粗车内孔—热处理（调质或时效）—精车内孔—划线（键槽及油孔线）—插（铣、钻）—热处理—磨孔—磨外圆。

2．套筒类零件的加工工艺特点套筒类零件因壁薄、长径比大、受力后极易变形等，因此其加工工艺有如下特点。

（1）以车削和磨削为主要加工方法。

套筒类零件的主要加工表面，多数是具有同一回转轴线的内孔、外圆和端面，可在一次装夹中完成切削加工，较容易保证外圆和内孔的同轴度、端面对轴线的垂直度及外圆、端面、内孔对轴线的圆跳动要求。

对于精度要求较高的套筒类零件，可在粗车或半精车后，以外圆和内孔互为定位基准反复磨削，最后以内孔作为定位基准精磨外圆和端面，完成其最终加工，以满足内外圆同轴度、端面对轴线的垂直度以及各加工表面的粗糙度要求。

对于有色金属材料的套筒类零件，因不宜采用磨削，对精度要求较高的回转表面常用细车来完成加工。

（2）防止变形和保证各加工面的位置精度是加工套筒类零件的关键。

如前所述，套筒类零件大多壁薄、长径比大，加工中受夹紧力、切削力、切削热等作用后极易变形，而主要加工面的相互位置精度要求又比较高，因此如何保证主要表面的相互位置精度和防止其加工中的变形是套筒类零件加工的显著工艺特点。

（3）使用通用设备和专用工艺装备加工。

尽管套筒类零件的技术要求较高，加工中又容易变形，但因其主要加工方法是车削和磨削，因此生产现场仍然广泛采用卧式车床和万能外圆磨床等通用设备。

为了保证主要加工面的相互位置精度，往往辅之以专用心轴装夹。

3．套筒类零件在加工中的关键工艺问题（1）减少夹紧力对变形的影响。

①使夹紧力分布均匀。

为防止工件因局部受力引起变形，应使夹紧力均匀分布。

如图3-18所示，用三爪自定心卡盘夹紧圆形截面的薄壁套时，由于夹紧力分布不均，夹紧后套筒呈三棱形[图3-18（a）]；加工出符合要求的圆孔[图3-18（b）]后松开卡爪，工件外圆因弹性变形恢复成圆形，而已加工出的圆孔却变成了三棱形[图3-18（c）]。

为避免出现这种现象，应采用开口过渡环[图3-18（d）]或专用卡爪[图3-18（e）]。

图3-18 夹紧套筒时的变形误差及消除②变径向夹紧为轴向夹紧。

由于薄壁工件径向刚性比轴向差，为减少夹紧力引起的变形，当工件结构允许时，可采用轴向夹紧的夹具，以改变夹紧力的方向，如图3-19所示。

③增加套筒毛坯刚性。

在薄壁套筒夹持部分增设几根工艺肋或凸边，使夹紧力作用在刚性较好的部位以减少变形，待加工终了时再将肋或凸边切去。

（2）减小切削力对变形的影响。

①减小背向力。

增大刀具主偏角K r，可有效减小切削的背向力F p，使作用在套筒件刚度较差部位的径向力明显降低，从而减小径向变形量。

②使切削力平衡。

内外圆同时加工，可使切削时的背向力相互平衡（内、外圆车刀刀尖相对），从而大大减少甚至消除套筒件的径向变形。

图3-19 轴向夹紧薄壁套筒（3）减小切削热对变形的影响。

切削热引起的温度升降和分布不均匀会使工件发生热变形。

合理选择刀具几何角度和切削用量，可减少切削热的产生；使用切削液可加快切削热的传散；精加工时使工件在轴向或径向有自由延伸的可能，这些措施都可以减少切削热引起的工件变形。

（4）粗、精加工应分开进行。

将套筒类零件的粗、精加工分开，可使粗加工时因夹紧力、切削力、切削热产生的变形以及在热处理中产生的变形在精加工中得到纠正。

任务3箱体类零件工艺规程编制一般减速箱为了制造与装配方便，应做成可分离的，如图3-20所示。

这种箱体在矿山、冶金和起重运输机械中的应用较多。

3.1减速机箱体的工艺规程编制实例1．减速机箱体的主要技术要求减速机箱体的主要加工表面有轴承支承孔、对合面、端面及底面（装配基面）等。

这些加工表面的主要技术要求如下。

①对合面对底座底面的平行度误差不得超过0.5/1000。

②对合面的表面粗糙度值小于R a1.6μm，两对合面的结合间隙不超过0.03mm。

③轴承支承孔的轴线必须在对合面上，其误差不得超过+0.2mm。

④轴承支承孔的尺寸公差为H7，表面粗糙度值小于R a1.6μm，圆柱度误差不得超过孔径的公差之半，孔距精度误差为+0.05～0.08mm。

2．减速机箱体的工艺规程实例减速机箱体的工艺过程见表3-8、表3-9、表3-10。

由表可见，减速机箱体虽然也遵循一般箱体的加工原则，但由于结构上的可分离特征，因而在工艺路线拟定和定位基准选择上也有一些特点。

图3-20 减速机箱体结构图序号工序名称工序内容定位基准010 铸造毛坯020 热处理时效030 喷漆涂底漆040 刨粗刨对合面凸缘A面050 刨刨顶面对合面060 磨磨对合面顶面070 钻钻结合面连接孔、螺纹底孔，锪沉孔，攻螺纹对合面凸缘轮廓080 钻结合面螺纹底孔，攻螺纹对合面及两孔090 检验表3-9减速机箱底座的机械加工工艺过程序号工序名称工序内容定位基准010 铸造020 热处理表3-10减速机箱体合装后的机械加工工艺过程（1）加工路线的拟定。