機床中盤套類零件的在工業領域應用非常廣泛。例如:支承回轉軸的各種形式的滑動軸承、夾具中的導向套、液壓系統中的油缸、內燃機上的汽缸套、法蘭盤以及透蓋等。盤類零件一般起連接和壓緊作用。套類零件通常超支承和導向作用。套類零件由于用途不同,其結構和尺寸有著較大的差異,但仍有其共同的特點。下面我們分別開展開對盤類零件和套類零件的性能和結構特點的分析和學習,以便為生產出更高性能的零件打下基礎。
1.1機床盤類零件的功用與結構特點
1.1.1機床盤類零件的功用
機床盤類零件在機器中主要起支承、連接作用。
1.1.2機床盤類零件的結構特點
機床盤類零件主要由端面、外圓、內孔等組成,一般零件直徑大于零件的軸向尺寸。
1.1.3機床盤類零件的生產技術要求
機床盤類零件往往對支承用端面有較高平面度及軸向尺寸精度及兩端面平行度要求;對轉接作用中的內孔等有與平面的垂直度要求,外圓、內孔間的同軸度要求等。
1.2.機床套類零件的功用與結構特點
1.2.1機床套類零件的功用
機床套類零件在機器中主要起支承和導向作用。
1.2.2機床套類零件的結構特點
機床零件主要由有較高同軸要求的內外圓表面組成,零件的壁厚較小,易產生變形,軸向尺寸一般大于外圓直徑。
1.2.3、機床套類零件的主要技術要求
孔與外圓一般具有較高的同軸度要求;端面與孔軸線(亦有外圓的情況)的垂直度要求;內孔表面本身的尺寸精度、形狀精度及表面粗糙度要求;外圓表面本身的尺寸、形狀精度及表面粗糙度要求等。
2 機床盤套類零件生產加工工藝過程
在我們學習完盤套類零件的性能和結構特點之后。我們現在進入展開對機床盤套類零件的生產加工工藝的程序進行探究和討論。由于,機床盤套類零件在外觀和使用功能上有很大的差異,我們分開對其生產工藝的過程展開討論。
2.1機床盤類零件的生產加工工藝過程
2.1.1.機床盤類零件的毛坯選擇
機床盤類零件常采用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅制成??讖叫〉谋P一般選擇熱軋或冷拔棒料,根據不同材料,亦可選擇實心鑄件,孔徑較大時,可作預孔。若生產批量較大,可選擇冷擠壓等先進毛坯制造工藝,既提高生產率,又節約材料。
2.1.2.機床盤類零件的基準選擇
根據零件不同的作用,零件的主要基準會有所不同。一是以端面為主(如支承塊)其零件加工中的主要定位基準為平面;二是以內孔為主,由于盤的軸向尺寸小,往往在以孔為定位基準(徑向)的同時,輔以端面的配合;三是以外圓為主(較少),與內孔定位同樣的原因,往往也需要有端面的輔助配合。
2.1.3.機床盤類零件的安裝方案
1)用三爪卡盤安裝
用三爪卡盤裝夾外圓時,為定位穩定可靠,常采用反爪裝夾(共限制工件除繞軸轉動外的五個自由度);裝夾內孔時,以卡盤的離心力作用完成工件的定位、夾緊(亦限制了工件除繞軸轉動外的五個自由度)。
2)用專用夾具安裝
以外圓作徑向定位基準時,可以定位環作定位件;以內孔作徑向定位基準時,可用定位銷(軸)作定位件。根據零件構形特征及加工部位、要求,選擇徑向夾緊或端面夾緊。
3)用虎鉗安裝
生產批量小或單件生產時,根據加工部位、要求的不同,亦可采用虎鉗裝夾(如支承塊上側面、十字槽加工)。
2.1.4.機床盤類零件的表面加工
零件上回轉面的粗、半精加工仍以車為主,精加工則根據零件材料、加工要求、生產批量大小等因素選擇磨削、精車、拉削或其它。零件上非回轉面加工,則根據表面形狀選擇恰當的加工方法,一般安排于零件的半精加工階段。
2.1.5.加工機床盤類零件的典型工藝路線
當然由于零件組成表面的變化,牽涉的加工方法亦會有所不同。因此,該
“典型”主要在于理解基礎上的靈活運用,而不能生搬硬套。一般盤類零件的加工工藝路線為:
下料(或備坯)→去應力處理→粗車→半精車→平磨端面(亦可按零件情況不排)→非回轉面加工→去毛刺→中檢→最終熱處理→精加工主要表面(磨或精車)→終檢。
2.2.機床套類零件的生產加工工藝過程
在我們探究完機床盤類零件的生產加工工藝過程之后,我們再來研究和討論一下機床套類零件的生產加工工藝過程。
2.2.1.機床套類零件的毛坯選擇
機床套類零件的毛坯主要根據零件材料、形狀結構、尺寸大小及生產批量等因素來選??讖捷^小時,可選棒料,也可采用實心鑄件;孔徑較大時,可選用帶預孔的鑄件或鍛件,壁厚較小且較均勻時,還可選用管料。當生產批量較大時,還可采用冷擠壓和粉末冶金等先進毛坯制造工藝,可在提高毛坯精度提高的基礎上提高生產率,節約材料。
2.2.2.機床套類零件的基準與安裝
套類零件的主要定位基準毫無疑問應為內外圓中心。外圓表面與內孔中心有較高同軸度要求,加工中?;榛鶞史磸图庸けWC圖紙要求。
零件以外圓定位時,可直接采用三爪卡盤安裝;當壁厚較小時,直接采用三爪卡盤裝夾會引起工件變形,可通過徑向夾緊、軟爪安裝、采用剛性開口環夾緊或適當增大卡爪面積等方面解決;當外圓軸向尺寸較小時,可與已加工過的端面組合定位,如采用反爪安裝,工件較長時,可采用“一夾一托”法安裝。零件以內孔定位時,可采用心軸安裝(圓柱心軸、可脹式心軸);
2.2.3加工機床套類零件的典型工藝路線
一般機床套類零件的加工工藝路線為:
下料→去應力處理→基準面加工→孔粗加工→外圓等粗加工→組織處理→孔半精加工→外圓等半精加工→其它非回轉面加工→去毛刺→中檢→零件最終熱處理→孔精加工→外圓等精加工→清洗→終檢。
3 機床盤套類零件加工中的主要工藝問題
一般機床盤套類零件在機械加工中的主要工藝問題是保證內外圓的相互位置精度和防止變形。
3.1保證相互位置精度
要保證內外圓表面間的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求,通??刹捎孟铝腥N工藝方案:
(1)在一次安裝中加工內外圓表面與端面。
(2)全部加工分在幾次安裝中進行,先加工孔,然后以孔為定位基準加工外圓表面。
(3)全部加工分在幾次安裝中進行,先加工外圓,然后以外圓表面為定位基準加工內孔。
3.2防止變形
盤套類零件一般在加工過程中,往往由于夾緊力、切削力和切削熱的影響而引起變形,致使加工精度降低。需要熱處理的盤套類零件,如果熱處理工序安排不當,也會造成不可校正的變形。防止盤套類零件的變形,可以采取以下措施:首先,減小夾緊力對變形的影響;其次,減少切削力對變形的影響;最后,減少熱變形引起的誤差。
工業制造業是機器生產與加工有關的行業的總稱,它往往涉及到一個國家的各種器械和裝備的水平,而機床盤套類零件是這些器械和裝備不可少的部分,因此,對于機床盤套類零件的生產加工工藝的研究對于提高我國工業水平和技能有著深遠的影響。
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