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1、套筒零件的加工,第一节 概述一、套筒类零件的功用及结构特点，如图4-1所示：1、隔套传动件的轴向定位2、衬套过渡套3、轴承套支承轴颈4、花键套联接作用,第四章 套筒类零件的加工,5、油缸液压动力元件6、导向套支承导向作用,二、套筒类零件的技术要求1、内孔:起支承,导向作用尺寸精一般IT7-IT6,m;油缸内孔尺寸精一般要求较低，为IT10-IT9;粗糙度值则较低，Ra0.4-0.2 m。内孔形状精度一般控制在尺寸公差以内，为防止泄漏，除对孔有圆度要求外，还有圆柱度，直线度等形状公差的要求。,2、外圆：一般是套类零件的支承表面，与机体上的孔相配合。尺寸精度为IT7-IT6，粗糙度值Ra6.3-0
2、.8m，有的达0.2 m。3、内外圆的同轴度一般为0.051mm,同轴度要求高的为0.06mm。4、内孔轴线对端面的垂直度，如在使用或加工过程中承受轴向力，其垂直度一般为：0.010.04mm。,三、套筒类零件的材料与毛坯1、材料:大多数为低碳钢或中碳钢,如A3,45#钢;少数采用合金钢如:25CrMo,30CrMnSi,18CrNiWA等,有时也选用铸铁,青铜,黄铜等。2、毛坯棒料,锻件,铸件,无缝钢管等,如油缸常采用20,35,27SiMn热扎或冷拔无缝钢管。,套筒类零件虽然种类众多，形态各异，但按其结构形状来分，大体上可分为短套筒和长套筒两类。由于这两类套筒零件结构形状上的差异，其工艺过
3、程有很大的差别。第二节 长套筒类零件工艺过程分析一长套筒零件的加工分析液压系统中的油缸体如图4-2所示，是比较典型的长套筒零件，一般结构简单，薄壁容易变形，加工面比较少，加工方法变化不多。,1.油缸体零件的技术要求主要的加工表面为内孔及两端口内外表面。内孔作为油缸零件导向表面，要求有较高的尺寸精度及较低的表面粗糙度，对形状精度要求更严。内孔70作为活塞运动的导向元件，尺寸精度为IT11，不算太高，但表面粗糙度为Ra0.4m，要求较严；,圆柱度要求在1685mm内为0.04mm，有较大的加工难度，两端口处通常与支承件相配合有较高的位置精度要求，两孔口端面对轴线的垂直度为0.04mm。材料为中碳钢
4、无缝钢管，生产批量为小批。2.加工方法的选择内孔 70H7为深孔（深径比L/D=1685/7024.1）,其加工方案有以下几种。,1）粗镗-精镗-滚压,符合粗精分开的原则,有利于清洗缸筒及时发现和排除废品次品,刀具简单，易于调整,能保证加工质量,生产率低,适用于生产批量不大的场合。2）半精镗-精镗-精铰-滚压，同样也符合粗精分开的原则,有利于清洗缸筒及时发现和排除废品次品,刀具简单，易于调整,能保证加工质量,生产率低,适用于毛坯精度高（如热轧或冷拔无缝钢管）的场合。,3）粗镗-复合滚镗(精镗滚压合一),使用组合刀具,减少了一道工序,生产率高,但需要复杂的组合刀具,并进行精细调整,多用于大批大量
5、生产。4）复合滚镗(粗镗,精镗,滚压三道工序合一),一次走刀完成粗精光整加工,生产率高,但刀具复杂,不易发现加工过程中的质量问题,多用于加工低碳制造的缸筒。,5）粗镗-精镗-珩磨,是目前常用的一种加工方法,砂条的寿命低,比滚压生产率低,但质量稳定,多用于大批大量生产。6）强力珩磨,生产效率高,钢材利用率高,加工质量高,但需要专用强力珩磨设备,工艺条件要求高,投资费用高，主要用于大批大量生产，广泛应用受到限制。经以上六种加工方案对比分析,对液缸体在小批量生产条件下，采用方案2是比较经济合理。,3.拟定工艺路线按照基准先行的原则作为定位精准面,应首先按排加工。液缸体为一个薄壁深孔零件,为防止夹紧力
6、过大或不均匀而引起缸孔径向变形,影响加工精度，应按照基准重合,基准统一,互为基准原则,选择定位精基准。对于套筒类零件,一般以轴线部位的孔或外圆作为精基准,这符合上述定位基准的选择原则，,由于为深孔加工在机床上的安装方式有以下几种:,（1）如图4-3(a)所示，缸筒以一端止口定位,用弹性夹头夹紧;另一端以架窝支承在中心架上。这种方法装卸工件比较麻烦,定位精度低,但不需要专用设备，适用于单件小批生产；（2）如图4-3(b)所示，缸筒以一端止口定位,用弹性夹头夹紧;另一端以3060外圆锥面与压力头上的专用内锥套定位和夹紧。,这种方法装卸工件比较方便,定位精度高,须有压力头，适用于中、小批生产。（3）
7、如图4-3(c)所示，缸筒以一端止口定位,用螺纹与连接盘连接在机床主轴上;另一端以架窝支承在中心架上。这种方法,用螺纹传递扭矩,缸体基本不受径向夹紧力作用,能保证加工精度，但加工完毕后,须切除螺纹部分,增加了工序材料的浪费，适用于无专用设备,小批量,试制新产品时采用。,（4）如图4-3(d)所示缸筒两端均采用加工出的30-60的外锥面定位,一端锥面与专用卡盘的内锥面配合定位;另一端与压力头的内锥面配合定位,并轴向夹紧。这种方法工件装卸方便,定位精度高,在大批大量生产中应用广泛。本例则采用(c)方案定位装夹，液缸体的主要表面为内孔和孔口端面、外圆,且为深孔,（深径比L/D=1685/7024.1
8、）,须在深孔车床上加工,因此,加工内孔的定位精基准应为一端孔口处的外圆面、与在另一端制出联接螺纹。为获得准确的定位精基准,应以毛坯的一端的外圆与另一端的内孔为粗基准，采用“一夹、一顶”的方法加工孔口处的外圆与联接螺纹；再以加工过的外圆与联接螺纹为基准采用“一联接、一托”的方法加工内孔。,由于液缸体为薄壁深孔套,钢材的淬透性好,调质可按排在下料后,并对全长弯曲度提出限制,弯曲度允差小于2.5mm。滚压加工前按排低温回火,以改善工件材料的加工性能,保证加工精度。为防腐耐磨,缸体内孔加工完毕后,表面镀铬并抛光。,深孔加工完毕后,作为重要工序应按排一次检验，最后按排终检。由于液缸体为小批量生产,应采用
9、工序集中的原则按排加工顺序。二、液缸体的工艺过程如表4-1所示。,第二节 短套的加工分析短套，如轴承套、钻套、各类导向套等，这类短套一般孔与端面、孔与外圆之间均具有较高的位置精度，结构上有光套也有台阶套，由于长度较短，最常用的加工方法是车削，表面淬火或精度高的采用磨削。如图4-4所示是最常见的一种短套。,一、保证短套零件加工精度的方法为保证这类短套的加工精度一般常采用以下方法：,45钢，表面淬火,1.保证短套零件各表面位置精度的方法从短套零件的技术要求可知，其主要位置精度是内、外圆表面的同轴度及端面与轴线之间的垂直度要求。在加工过程中一般常采用下述方法。1）在一次装夹过程中完成内外表面及端面的
10、全面加工，这种加工方法消除了工件的装夹误差，可获得很高的相对位置精度。,但是，这种加工方法的工序比较集中，对于尺寸较大的套筒零件也不便于装夹。2）套筒主要表面的加工分在几次装夹中完成，先终加工孔，然后再以孔为精基准，最终加工外圆及端面。这种方法需采用心轴为夹具，但夹具的结构简单，定心精度高，能保证各表面间的位置精度。,3）套筒主要表面的加工分在几次装夹中完成，先终加工外圆，然后以外圆为精基准最后加工孔，采用这种方法加工时，工件装夹迅速可靠，其夹具较复杂，加工精度略差。欲获得较高的同轴度，则须采用定心精度高的夹具，如弹性膜片卡盘、液性塑料夹具及经修磨过的三爪卡盘和软爪等夹具。,2.防止套筒在加工
11、过程中变形的措施套筒零件孔壁较薄，加工中常因夹紧力、切削力、残余应力和切削热等因素的影响而产生变形。为了防止变形，应注意以下几点：1）为了减少切削力与切削热的影响，粗、精加工应分开进行，使粗加工产生的变形在精加工过程中得以纠正；,2）为减少夹紧力的影响，工艺上可采取以下措施：改变夹紧力的方向，即把径向夹紧改为轴向夹紧。对于精度要求较高的精密套筒（如孔的圆度要求为0.0015mm）,任何微小的径向变形，都可能引起较大的误差，必须找正外圆或孔后，在端面或外圆台阶上加轴向夹紧力。,对于普通精度的套筒，如果需径向夹紧时，也尽可能使径向夹紧力均匀，使用过渡套或弹簧套夹紧工件。或者作出工艺凸台及工艺螺纹，
12、以减少夹紧变形。3）减少热处理变形的影响，将热处理安排在粗精加工阶段之间或安排在下料之后，机加工之前，使热处理产生的变形在后续的加工中逐步予以消除。,二、短套零件加工举例如图所示为测角仪上主体支架套，主孔34精度较高，安装高精密滚针轴承；端面B是止推面，要求较细的表面粗糙度。外圆及孔都有阶梯，并有横向孔需要加工；外圆台阶面螺孔，用来固定转动摇臂，因而，精度要求较高，有较高的圆度及同轴度的要求。材料：GCr15,淬火HRC60，零件非工作面考漆防锈。,支架套主要加工表面是内、外圆和端面，因而加工方法为车削-磨削。由于孔的加工要求较高，其加工方案应为：钻孔-半精车孔-粗磨孔-精磨孔-精细磨孔（精密磨孔）。支架套的加工工艺划分较细，淬火前为粗加工阶段，在粗加工阶段又细分钻孔、粗车、半精车；淬火后为精加工阶段，烤漆前为精加工，烤漆后为精密加工。,开合螺母外壳的工艺过程,
