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第三十一讲 套类零件加工工艺
一、套筒类零件的结构特点及工艺分析
套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、材料和热解决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。它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差别，以下分别予以介绍。
（一）轴承套加工工艺分析加工
如图31－1所示的轴承套，材料为ZQSn6-6-3，每批数量为200件。
1．轴承套的技术条件和工艺分析
该轴承套属于短套筒，材料为锡青图31－67轴承套简图铜。其重要技术规定为：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，采用精车可以满足规定；内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足规定。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规定在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，容易达成图纸规定。
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．轴承套的加工工艺
表31－1为轴承套的加工工艺过程。粗车外圆时，可采用同时加工五件的方法来提高生产率。
表31－1轴承套加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
定位与夹紧
1
备料
棒料，按5件合一加工下料

2
钻中心孔
1.车端面，钻中心孔2.调头车另一端面，钻中心孔
三爪夹外圆
3
粗车
车外圆Ф42长度为6.5mm，车外圆Ф34Js7为Ф35mm，车空刀槽2×0.5mm，取总长40.5mm，车分割槽Ф20×3mm，两端倒角1.5×45°，5件同加工，尺寸均相同
中心孔
4
钻
钻孔Ф22H7至Ф22mm成单件
软爪夹Ф42mm外圆
5
车、铰
车端面，取总长40mm至尺寸
车内孔Ф22H7为Ф22mm
车内槽Ф24×16mm至尺寸
铰孔Ф22H7至尺寸
孔两端倒角
软爪夹Ф42mm外圆
6
精车
车Ф34Js7(±0.012)mm至尺寸
Ф22H7孔心轴
7
钻
钻径向油孔Ф4mm
Ф34mm外圆及端面
8
检查

（二）液压缸加工工艺分析
液压缸为典型的长套筒零件，与短套筒零件的加工方法和工件安装方式都有较大的差别。
1．液压缸的技术条件和工艺分析
液压缸的材料一般有铸铁和无缝钢管两种。图31－2所示为用无缝钢管材料的液压缸。为保证活塞在液压缸内移动顺利，对该液压缸内孔有圆柱度规定，对内孔轴线有直线度规定，内孔轴线与两端面间有垂直度规定，内孔轴线对两端支承外圆（Φ82h6）的轴线有同轴度规定。除此之外还特别规定：内孔必须光洁无纵向刻痕；若为铸铁材料时，则规定其组织紧密，不得有砂眼、针孔及疏松。

2．液压缸的加工工艺
表31－2为液压缸的加工工艺过程
序号
工序名称
工序内容
定位与夹紧
1
配料
无缝钢管切断

2
车
1．车Ф82mm外圆到Ф88mm及M88×1.5mm螺纹（工艺用）
一夹一顶
2．车端面及倒角
三爪夹一端，中心架托Ф88mm处
3．调头车Ф82mm外圆到Ф84mm
三一夹一顶
4．车端面及倒角取总长1686mm（留加工余量1mm）
三爪卡盘夹一端，搭中心架托Ф88mm处
3
深孔推镗
1．半精推镗孔到Ф68mm
一端用M88×1.5mm螺纹固定在夹具中，另一端搭中心架
2．精推镗孔到Ф69.85mm
3．精铰（浮动镗刀镗孔）到Ф70±0.02mm，表面粗糙度值Ra为2.5μm
4
滚压孔
用滚压头滚压孔至Ф70mm,表面粗糙度值Ra为0.32μm
一端用螺纹固定在夹具中,另一端搭中心架
5
车
1．车去工艺螺纹，车Ф82h6到尺寸，割R7槽
软爪夹一端，以孔定位顶另一端
2．镗内锥孔1°30′及车端面
软爪夹一端，中心架托另一端(百分表找正孔)
3．调头，车Ф82h6到尺寸，割R7槽
软爪夹一端，顶另一端
4．镗内锥孔1°30′及车端面
软爪夹一端，顶另一端
二、套筒类零件加工中的重要工艺问题
一般套筒类零件在机械加工中的重要工艺问题是保证内外圆的互相位置精度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度规定）和防止变形。
1．保证互相位置精度
要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度规定，通常可采用下列三种工艺方案：
（1）在一次安装中加工内外圆表面与端面。这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，因而能保证较高的互相位置精度。在这种情况下，影响零件内外圆表面间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的重要因素是机床精度。该工艺方案一般用于零件结构允许在一次安装中，加工出所有有位置精度规定的表面的场合。为了便于装夹工件，其毛坯往往采用多件组合的棒料，一般安排在自动车床或转塔车床等工序较集中的机床上加工。图31－3所示的衬套零件就是采用这一方案的典型零件。其加工工艺过程参见表31－3。
表31－3棒料毛坯的机械加工工艺过程
序号
工序内容
定位基准
1
加工端面、粗加工外圆表面，粗加工孔，半精加工或精加工外圆、精加工孔、倒角、切断(见图31－70)
外圆表面、端面(定料用)
2
加工另一端面、倒角
外圆表面
3
钻润滑油孔
外圆表面
4
加工油槽
精加工外圆表面(如规定不高的衬套，该工序可由工序1中的精车代替)
外圆表面

偏心轴的一种加工方法

简介： 图1 偏心轴 图2 卡罐如图1所示，此类偏心轴规定两端B、C偏心外圆与A基准外圆偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之内，偏心误差规定小于0.05mm。 寺阋陨弦螅捎昧艘韵鹿ひ占肮ぷ啊?一方面将A基准的所有外圆加工好，在轴的两端均留50mm长25mm的工艺夹头，规定夹头与A基准同轴且台阶面与A基准垂直。 将轴的两端夹头铣成扁42h6，见图1，

图1 偏心轴

图2 卡罐
如图1所示，此类偏心轴规定两端B、C偏心外圆与A基准外圆偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之内，偏心误差规定小于0.05mm。
为了满足以上规定，采用了以下工艺及工装。
1. 一方面将A基准的所有外圆加工好，在轴的两端均留50mm长25mm的工艺夹头，规定夹头与A基准同轴且台阶面与A基准垂直。
2. 将轴的两端夹头铣成扁42h6，见图1，规定扁与A基准中心对称且两端平行。
3. 工装制作：卡罐两件，如图2所示，规定槽42H7与中心孔B5对称，槽的端面与中心孔垂直。
4. 将卡罐装在轴的两端，卡罐偏心方向应一致，通过卡罐的槽与轴的扁42H7/h6的配合，控制了偏心的方向；通过调节卡罐上的压紧螺钉可调节偏心量；使卡罐的端面与轴的台阶面压紧，保证轴的中心与卡罐中心平行。
5. 在车床上用双顶尖装夹，四爪夹紧卡罐旋转，以A基准两端外圆用表测量，调整卡罐上的螺钉，调整至不同的偏心量，车削各偏心外圆至尺寸。
6. 当偏心轴加工完后切去两端工艺夹头。
此种加工方法简便、可靠，避免了原有加工方法的繁琐(镗床打中心孔)，可应用于规定方向一致的多个偏心的偏心轴加工。

2023-04-24 10:35
     江西选矿厂选购了我公司5台￠2400×3600球磨机，并规定我公司为该厂改善颚式破碎机的偏心轴，该厂采用的鄂式破碎机为PEF900×1200型，用于原矿石的粗碎作业。该客户在使用中发现，由于颚式破碎机偏心轴上的锥套、密封套存在一些结构缺陷，致使偏心轴、锥套、飞轮经常出现磨损，并且修复周期长，影响了整套选矿厂设备的运作。因此，我公司对此派出工程师赶赴现场，并按照我公司设计PEF900×1200鄂式破碎机，对此破碎机作出修复及改善。
一、改善前状况
该颚式破碎机自90年代投产以来，多次出现锥套松动，偏心轴、锥套、飞轮磨损现象，我司工程师通过检测，分析认为，该破碎机偏心轴上锥套、密封套存在一些结构缺陷。
重要因素有两个：
1. 该破碎机偏心轴上的密封套及锥套螺纹旋向设计不合理，皮带轮端及飞轮端密封套、锥套螺纹均为右旋。在运转过程中，偏心轴在飞轮端方向看时逆时针方向旋转，当偏心轴带动锥套逆时针旋转时，由于惯性作用，密封套有一个顺时针方向旋转的力矩，由于飞轮端于皮带轮端密封套螺纹均为右旋，所以两个密封套均有向皮带轮方向移动的倾向，皮带轮端的密封套向皮带轮方向移动时，会把皮带轮顶紧，并反过来把该端的锥套牢牢顶紧在偏心轴上，所以皮带轮端锥套没有出现过松动，而飞轮端密封套向皮带轮方向移动时，会离开飞轮端面，使锥套在偏心轴上失去顶紧力的作用而容易松动发生磨损。
2. 锥套与偏心轴配合面间的接触面积不够，按设计，接触面积小于80%，才干形成足够的摩擦力以克服锥套的惯性力，假如小于80%，则会使锥套在偏心轴上产生松动，一旦松动，偏心轴外圆及锥套内孔同时磨损并导致飞轮端面磨损。使设备不能运转。
二、修复及改善措施
改变飞轮端密封套与锥套螺纹旋向
由于螺纹为右旋时，密封套向皮带轮端移动，皮带轮端的锥套不会松动，所以皮带轮端螺纹旋向不需要改变，把飞轮端密封套及锥套螺纹由右旋改为左旋以后，在偏心轴逆时针方向旋转时，由于惯性力的作用，密封套向飞轮方向移动而顶紧飞轮，反过来将飞轮端锥套牢固顶紧在偏心轴上，使锥套在偏心轴上不产生松动。
修复偏心轴与锥套配合面
增长接触面积，对磨损的偏心轴和锥套用电焊进行堆焊，在粗车和精车后，对配合面进行研磨，研磨的方法是：把修复好的锥套放到偏心轴配合面上进行，用400目的金刚砂做研磨介质，一次研磨0.5H，把金刚砂清除干净，涂上油印进行校验，如不合格，用前述方法再研磨，直到符合规定为止。

偏心轴的一种加工方法
简介：图1 偏心轴 图2 卡罐如图1所示，此类偏心轴规定两端B、C偏心外圆与A基准外圆偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之内，偏心误差规定小于0.05mm。 为了满足以上规定，采用了以下工艺及工装。 一方面将A基准的所有外圆加工好，在轴的两端均留50mm长25mm的工艺夹头，规定夹头与A基准同轴且台阶面与A基准垂直。 将轴的两端夹头铣成扁42h6，见图1，关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量

图1 偏心轴

图2 卡罐
如图1所示，此类偏心轴规定两端B、C偏心外圆与A基准外圆偏心方向一致，且偏心尺寸不同，一般均在5mm之内，偏心误差规定小于0.05mm。
为了满足以上规定，采用了以下工艺及工装。
1. 一方面将A基准的所有外圆加工好，在轴的两端均留50mm长25mm的工艺夹头，规定夹头与A基准同轴且台阶面与A基准垂直。
2. 将轴的两端夹头铣成扁42h6，见图1，规定扁与A基准中心对称且两端平行。
3. 工装制作：卡罐两件，如图2所示，规定槽42H7与中心孔B5对称，槽的端面与中心孔垂直。
4. 将卡罐装在轴的两端，卡罐偏心方向应一致，通过卡罐的槽与轴的扁42H7/h6的配合，控制了偏心的方向；通过调节卡罐上的压紧螺钉可调节偏心量；使卡罐的端面与轴的台阶面压紧，保证轴的中心与卡罐中心平行。
5. 在车床上用双顶尖装夹，四爪夹紧卡罐旋转，以A基准两端外圆用表测量，调整卡罐上的螺钉，调整至不同的偏心量，车削各偏心外圆至尺寸。
6. 当偏心轴加工完后切去两端工艺夹头。
此种加工方法简便、可靠，避免了原有加工方法的繁琐(镗床打中心孔)，可应用于规定方向一致的多个偏心的偏心轴加工。