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1、盐城工学院成人高等教育毕业设计论文0引言随着工业的不断发展,要求加工零件的精度较高,这就增加了加工的难度,例如薄壁套筒类零件的加工。本篇论文就此类零件的加工工艺进行了分析,如加工精度如何保证、如何选择刀具的角度、如何防止加工过程中产生的变形和如何降低切削热等等。本文通过对典型零件的加工进行就提的分析来解决以上再加工过程中容易产生的问题,从而使零件的精度得到保证。第7页共8页盐城工学院成人高等教育毕业设计论文1套筒类零件的功用及结构特点套筒类零件通常为回转体零件,一般都是空心薄壁的零件,套筒类零件在不同的机器中都得到很广泛的应用
2、,它们大多数起支承或和向作用。但是由于需求的不同,这就致使它们的功能不是都相同的,就导致这类零件的形状、结构以及尺寸有非常大的不同,非常常见的套筒类零件主要有:轴承圈、轴套;钻套和导向套;液压缸、阀套等,它们都是属于薄壁套筒类零件。它们结构形式如图所示。e)f)a)、b)滑动轴承c)钻套d)轴承衬套e)气缸套f)液压缸套筒类件的结构形式图由于套筒类零件的用途不同,所以它们的结构和尺寸也不同,但它们的共同特点是:回转面是主要的工作表面,形位精度要求较高,表面粗糙度较小,长度一般大于直径,即L/d<5;内孔与外圆直径的差很小,变形
3、小,同轴度高,结构简单。(以上内容参考《机械制造工艺学》中国劳动社会保障出版社)2套筒类零件技术要求套筒类零件的外圆表面大多数情况下都以过盈配合或者就是过渡配合。内孔的作用一般是导向或支承。还有的套筒端面起定位或者是承受较大载荷的作用。套筒类零件虽然形状各异,但是仍有相同的特点和技术要求,根据不同的使用环境可对其外圆和内孔提出以下的要求:2.1尺寸精度要求外圆直径精度一般是IT5~IT7,表面粗糙度一般是5μm~0.63μm,有的甚至可达0.04;由于内孔通常起导向作用,所以其尺寸精度一般要求为IT6~IT7,为提高耐磨性,对
4、表面质量要求也较高。第7页共8页盐城工学院成人高等教育毕业设计论文2.2形状精度要求一般要将外圆和内孔的几何形状精度控制在直径公差以内;对精密套筒类零件一般控制在孔径公差的1/2~1/3,甚至更严。对较长套筒而言,除了有圆度要求,还要有孔的圆柱度要求,还要降低孔的粗糙度,提高孔的耐磨性。2.3位置精度要求这一要求是根据套筒类零件的作用来定的,如果在套筒类零件装配以后再加工内孔,这样就可以降低该零件的同轴度要求;如果在套筒类零件装配之前加工内孔,那么对内孔的同轴度要求就较高了,一般的同轴度要达0.01-0.06mm。3套筒类零件
5、的材料、毛坯及热处理根据套筒类零件的功用、工作环境等多种条件,套筒类零件的毛坯材料一般选择用钢、铸铁、青铜或黄铜等材料来制成。有的还可以用优质合金钢、镀巴氏合金等合金材料,这样既可以节省材料还可以提高套筒类零件的使用寿命。根据套类零件的自身特点来选择毛坯的材料,在加工孔径较大(一般直径大于20mm)套筒类零件时,一般采用型材、锻件或铸件;在加工孔径较小(一般小于20mm)套筒类零件时,通常多采用热轧或冷拔的圆棒料,还可采用实心的铸件;在大批量生产套筒类零件时,通常采用先进工艺,如冷挤压、粉末冶金等,这样不仅节约加工材料,而且可
6、以提高套筒类零件的生产率。套筒类零件的热处理方法一般有渗碳、表面淬火、调质、高温时效及渗氮。4加工分析4.1技术要求套类零件是起支承旋转轴或用来起导向作用的,套筒类零件的主要工作表面是内孔和外圆,它们的主要技术要求是:1)内孔和外圆的尺寸,以及它们的圆度要求;2)内孔和外圆之间的同轴度要求;3)孔轴线和端面的垂直度要求。4.2零件分析薄壁套类零件由于筒壁很薄,刚度又差,所以在加工过程中受各种外力的影响,如切削力、切削热、夹紧力等,导致套筒类零件极易产生变形,难以对尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度进行保证。为了解决这些问
7、题,本文对薄壁套类零件在加工过程中的装夹、切削以及刀具的几何角度等做了的探讨。以下是对薄壁套类零件的加工分析:第7页共8页盐城工学院成人高等教育毕业设计论文4.2.1零件装夹的方法薄壁套筒类零件在切削过程中要是采用普通装夹方法来装夹的话,变形很大,很难对精度进行保证。所以薄壁套筒类零件在装夹时,通常情况下应增大工件的夹持的面积,尽量使装夹的部位受力均匀,要减小夹紧力,还要增加辅助设施来辅助支撑表面,这样可以提高工件的加工刚性。具体的方法如下:①采用工艺夹头装夹车削套筒类零件时,要在坯料的长度上留下一定的长度,在做好内孔和成型面
8、的加工后在切到图纸上规定的尺寸。这样可以减少套筒类零件在加工时产生太大的变形,还保证了各个加工对象之间的精度。但这有一定的缺点,最主要的是采用这种方法会浪费材料,这样就提高了工件的加工成本。②在加工薄壁套筒类零件时可以通过增大夹持部分的表面积来降低零件的变形,使变形最小化。比