套筒类零件的结构特点及工艺分析.doc

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
3
Φ42
h12
Φ42
毛坯尺寸

Φ45
h14
Φ45±0.5
Φ34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
0.3
Φ34
Js7
Φ34±0.012
半精车
0.7
Φ34.7
h8
Φ34.7
粗车
10
Φ35
h9
Φ35
毛坯尺寸

Φ45
h14
Φ45±0.5
Φ22h7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
0.2
Φ22
h7
Φ22
车
1.8
Φ21.8
h9
Φ21.8
钻
2
Φ20
h12
Φ20
钻
18
Φ18
h12
Φ18
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
4
Φ24
h9
Φ24
钻
20
Φ20
h12
Φ20
钻
18
Φ18
h12
Φ18
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
4
Φ4
h12
Φ4
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
0.1
6
h11
6
粗车
0.5
6．1
h12
6.1
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-360NFA
2）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Ф22mm 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YG6
6）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YG6
8）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，=3mm，以及工件直径取60mm时，选用f= 0.5mm/r
3）切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>，
4）确定主轴转速：，根据CA6140取机床转速900r/min
5）确定切削速度：
6）工时的计算
r/min

由于五件合一0.09×5=0.45min
查阅手册<< 机械加工工艺师手册>>
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=0.36mm
3) 切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>，
，根据CA6140取机床转速710r/min
4) 确定切削速度：：
5) 工时的计算
r/min

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/r
3) 切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>，
4) ，根据CA6140取机床转速1120r/min
5) 确定切削速度：
6) 工时的计算
r/min

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/r
3) 切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>，
4) 确定主轴转速：，根据Z525取机床转速960r/min
5) 确定切削速度：：
6) 工时的计算
r/min

7)确定车孔用量(采用硬质合金刀具)查表得=1.9mm查<<机械加工工艺师手册>>得f=0.2-0.8mm，v=250-300m/min
8）确定主轴转速：,根据CA6140取机床转速1400r/min
确定切削速度：：
r/min

（5）铰孔选用φ22mm标准高速钢铰刀查表得f=0.43mm/r，v=52m/min
1) 确定主轴转速：，根据Z525取机床转速960r/min
2) 确定切削速度：：
r/min

（6）粗车φ24mm的孔根据=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/min
1) 确定主轴转速：，根据CA6140取机床转速1400r/min
2) 确定切削速度：：
r/min

（7）粗车φ4mm的油孔根据=4mm
根据<< 机械加工工艺师手册>>得f=0.11-0.13mm/r,v=150-200m/min, 根据机床选取f=0.13mm，v=20m/min
1) 确定主轴转速：，根据Z525取机床转速1356min
2) 确定切削速度：：
r/min