套筒类零件的结构特点及工艺分析

目录一、轴承套零件的结构特点及工艺分析二、毛坯选择三、轴承套加工工艺分析加工四、轴承套的加工工艺五、加工表面的切削用量和加工工时的确定情景2：轴承套的工艺分析一、轴承套零件的结构特点及工艺分析该零件表面由内外圆柱面、退刀槽、内外倒角、油孔等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为ZQSn6-6-3，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。二、毛坯选择根据本零件的结构特点、使用要求及材料牌号,该轴承套材料为ZQSn6-6-3，因其属于一般套类零件，棒料可满足其要求。本轴承套生产批量为中批生产，并且各外圆直径尺寸相差不大.可选择棒料，硬度为200HBS。查《金属机械加工工艺设计手册》表3－32（P179），工件最大公称直径为φ42mm长度为40mm时，得端面加工余量为1.5mm，毛坯直径为φ45mm，故选择￠45mm的铸造青铜作毛坯。由于批量比较大可以采用六件合一的加工方案，查《金属机械加工工艺设计手册》查表3-35得:切口宽度B=3mm,端面工艺余量a=1mm。切断后端面精车余量留0.5mm,则棒料总长l=40×6＋0.5×6＋1×2＋3×5=260mm，参照《金属机械加工工艺设计手册》表3-33，选棒料直径为45mm。毛坯尺寸为Φ45X260mm。1．确定定位基准1）精基准合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。以φ22mm孔的中心轴线为基准，加工φ34js7的外圆表面。2）粗基准粗基准采用的φ45mm毛坯外圆。加工中心孔采用三爪自定心卡盘装夹φ45mm的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。必须注意：一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴三、轴承套加工工艺分析加工如图所示的轴承套，材料为ZQSn6-6-3，每批数量为180件。1．轴承套的技术条件和工艺分析该轴承套属于短套筒，材料为锡青铜ZQSn6-6-3。其主要技术要求为：Φ34js7外圆对Φ22H7孔的径向圆跳动公差为0.01mm；左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm。轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为：钻孔－车孔－铰孔。由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。车铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01mm以内。2、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为ZQ-6-1-6，生产类型为中批生产，毛坯形式为棒料。Φ42的外圆工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差粗车3Φ42h12Φ42034.0毛坯尺寸Φ45h14Φ45±0.5Φ34的外圆工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差精车0.3Φ34Js7Φ34±0.012半精车0.7Φ34.7h8Φ34.70039.0粗车10Φ35h9Φ35062.0毛坯尺寸Φ45h14Φ45±0.5Φ22h7内孔工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差铰0.2Φ22h7Φ220023.0车1.8Φ21.8h9Φ21.8045.0.0钻2Φ20h12Φ2028.00钻18Φ18h12Φ1828.00Φ24的内孔工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差车4Φ24h9Φ24045.0.0钻20Φ20h12Φ2028.00钻18Φ18h12Φ1828.00Φ4导油孔工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差钻4Φ4h12Φ428.00Φ42的右端面工序名称工序余量基本尺寸经济精度工序尺寸及偏差半精车0.16h116粗车0.56．1h126.1其余的左右端面均粗车尺寸，端面，内孔倒角均粗车完成。加工部位精度要求加工工艺方法Φ42的外圆表面粗糙度6.3um粗车Φ34js7的外圆表面粗糙度1.6um，径向圆跳动度0.02mm，基准Φ22h7内孔轴线。粗车→半精车→精车Φ22h7内孔表面粗糙度1.6um钻→车→铰Φ24的内孔表面粗糙度6.3um钻→车Φ4导油孔表面粗糙度6.3um钻Φ42凸缘右端面表面粗糙度3.2um，垂直度0.01mm，基准为Φ22h7内孔轴线粗车→半精车左端面表面粗糙度6.3um，垂直度0.01mm，基准为Φ22h7内孔轴线粗车右端面表面粗糙度6.3um粗车退刀槽、越程槽自由公差，粗糙度6.3粗车倒角粗糙度6.3粗车加工时遵循先端面后轮廓、先基准后其它、先粗后精的加工工艺原则，同时考虑刀具集中原则。首先完成右端面加工，再进行外轮廓面的加工、退刀槽、根据加工质量要求粗精分开。四、轴承套的加工工艺表为轴承套的加工工艺过程。粗车外圆时，可采取同时加工五件的方法来提高生产率。选择切削机床、工艺装备、切削用量，计算工时定额1）工序一：下料按6件合一加工下料260×Ф45mm使用锯床下料，机床型号：MSZ-360NFA2）工序二：以外圆定位，车端面见平，钻中心孔；调头车另一端面，保证长度258mm，钻中心孔（6件合一毛坯）选择车床进行车削，机床型号：CA6140。工件装夹：外圆找正定位，三爪卡盘夹紧。选择刀具：硬质合金刀具YG6整体硬质合金中心钻：A2.5/6.3GB6078.1-1998;可转位端面车刀。3）工序三：车外圆Ф42长度为6.5mm，车空刀槽2×0.5mm，取总长40.5mm，车分割槽Ф19×3mm，两端倒角2×45°，车外圆Ф34Js7为Ф35mm，车Ф42mm外圆的右端面6件同加工，尺寸均相同。工件装夹：采用双顶尖装夹选择刀具：硬质合金刀具YG6、3mm宽的切刀4）工序四：钻孔Ф22H7至Ф20mm成单件机床型号:CA6140工件装夹：软爪夹Ф42mm外圆选择刀具：Ф20mm标注高速钢麻花钻5）工序五：车右端面，取总长40mm至尺寸车内孔Ф22H7为Ф22005.0mm车内槽Ф24×16mm至尺寸孔两端倒角工件装夹：软爪夹Ф42mm外圆机床型号:CA6140选择刀具：硬质合金刀具YG66）工序六：铰孔Ф22H7至尺寸工件装夹：软爪夹Ф34js7mm外圆。机床型号:Z525选择刀具：Ф25mm标注高速钢铰刀7）工序七：车Ф34Js7(±0.012)mm至尺寸工件装夹：采用小锥度心轴装夹机床型号:CA6140选择刀具：硬质合金刀具YG68）工序8：钻径向油孔Ф4mm工件装夹：Ф34jsmm外圆及端面机床型号:Z525选择刀具：Ф4mm标注高速钢麻花钻9)工序9：检查五、加工表面的切削用量和加工工时的确定（1）粗车φ42mm的外圆1)确定最大大加工余量：Z=1.5mm，可一次切除2)确定进给量:：根据机械加工工艺师手册27-3，刀杆尺寸为16mm×25mm，pa=3mm，以及工件直径取60mm时，选用f=0.5mm/r3）切削速度：查机械加工工艺师手册，min/128mv4）确定主轴转速：min/9054512810001000rdvn，根据CA6140取机床转速900r/min5）确定切削速度：min/17.1271000900451000mdnv6）工时的计算900,5.0,5.1,40nflmmlfwr/minmin09.090050.05.140ifnllTfwm由于五件合一0.09×5=0.45min查阅手册机械加工工艺师手册KwPNFMZ4.2,1118由CA6140机床说明书可知，CA6140电动机主轴功率为7.8Kw主轴转速为1120r/min时功率为5.5Kw，机床功率足够，可以正常加工。校验机床进给系统强度已知主切削力足够。（2）粗车φ34的外圆1)确定最大大加工余量：Z=3.5mm，可两次切除2)确定进给量:：根据机械加工工艺师手册27-3，刀杆尺寸为16mm×25mm，f=0.3-0.4mm选用f=0.36mm3)切削速度：查机械加工工艺师手册，min/85mvmin/75.676408510001000rdvn，根据CA6140取机床转速710r/min4)确定切削速度：：min/03.781000710351000mdnv5)工时的计算710,36.0,36.0,40nflmmlfwr/minmin157.071036.036.040fnllTfwm由于五件合一0.157×5×2=1.58min(3)半精车φ34js7的外圆1)确定最大大加工余量：Z=0.7mm，可一次切除2)确定进给量:：根据机械加工工艺师手册27-3，刀杆尺寸为16mm×25mm，f=0.15-0.25选用f=0.2mm/r3)切削速度：查机械加工工艺师手册，min/116mv4)min/54.10863411610001000rdvn，根据CA6140取机床转速1120r/min5)确定切削速度：min/5.11910001120341000mdnv6)工时的计算900,5.0,5.1,40nflmmlfwr/minmin09.090050.05.140fnllTfwm由于六件合一0.09×5=0.45min(4)半精车φ22H7的外圆,选用φ20mm标准高速钢麻花钻1)确定最大大加工余量：Z=1.8mm，可一次切除2)确定进给量:：根据机械加工工艺师手册27-3，f=0.43-0.53选用f=0.48mm/r3)切削速度：查机械加工工艺师手册，min/60mv4)确定主轴转速：min/41.955206010001000rdvn，根据Z525取机床转速960r/min5)确定切削速度：：min/52.561000900201000mdnv6)工时的计算900,48.0,9,256nflmmlfwr/minmin405.090048.09256fnllTfwm7)确定车孔用量(采用硬质合金刀具)查表得pa=1.9mm查机械加工工艺师手册得f=0.2-0.8mm，v=250-300m/min8）确定主轴转速：min/16002027510001000rdvn,根据CA6140取机床转速1400r/min确定切削速度：：min/92.8710001400201000mdnv1400,46.0,9.1,40nflmmlfwr/minmin065.0140046.099.140fnllTfwm（5）铰孔选用φ22mm标准高速钢铰刀查表得f=0.43mm/r，v=52m/min1)确定主轴转速：min/7608.215210001000rdvn，根据Z525取机床转速960r/min2)确定切削速度：：min/6610009608.211000mdnv96043.0,1.0,45nflmmlfwr/minmin109.096043.0451.0ifnllTfwm（6）粗车φ24mm的孔根据pa=2mm根据机械加工工艺师手册得f=0.2-1.0mm/r,v=150-200m/min,根据机床选取f=0.56mm，v=200m/min1)确定主轴转速：min/66002010010001000rdvn，根据CA6140取机床转速1400r/min2)确定切削速