学习情景2盘套类零件加工工艺的设计与实施

学习情景2盘套类零件加工工艺的设计与实施内容摘要：

法 使用心轴装夹工件时，应将工件全部粗车加工后，再将内孔精车好（ IT7～ IT9），然后以内孔为定位精基准，将工件安装在心轴上，再把心轴安装在前后顶尖之间，精加工外部各表面。 心轴安装工件 方法如图 210所示。 图 210 心轴安装工件方法 a)圆柱心轴（ 1工件 2心轴） b)小锥度心轴（ 1心轴 2工件） c)胀力心轴（ 1拉紧螺杆 2车床主轴 3胀力心轴 4工件 5锥形螺钉） d)伞形心轴（ 1伞形心轴 2工件） （ 3） 以外圆定位 零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘安装；当壁厚较小时，直接采用三爪卡盘装夹会引起工件变形，可通过径向夹紧、软爪安装、采用刚性开口环夹紧或适当增大卡爪面积等方面 解决；当外圆轴向尺寸较小时，可与已加工过的端面组合定位，如采用反爪安装，工件较长时，可采用 “ 一夹一托 ” 法安装。 ① 用三爪自定心卡盘装夹 以外圆定位是最常用的夹具是三爪自定心卡盘，因其装夹迅速可靠，但一般卡盘的装夹误差较大，工件加工后获得的位置精度较低。 若想提高其定心精度，可用自制的未经淬火的卡爪（软爪）来替换其卡爪，软爪装上卡盘后在车床上按夹持外圆直径就地将其精镗一刀，使卡爪的夹持面与工件吻合并与主轴旋转轴线同轴。 ② 用四爪单动卡盘装夹 四爪单动卡盘装夹的夹紧力大，因此当夹持长度较短需要较大的夹紧力，或 工件内外圆同轴度要求较高需要找正时可选用该卡盘。 装夹时可通过打表校正的方法获得较高的位置精度，但较费时。 ③ 用专用夹具装夹 根据工件情 况设计液性塑料夹头、弹簧夹头等专用夹具，如图 211所示。 此类夹具的工作原理同图形心轴相同。 如图 211中的弹性夹头，其弹性元件是弹簧筒夹 2，拧动螺母 4，其内端面推动弹簧筒夹 2向左移动，受锥孔套 3内锥面的压迫，弹簧筒夹 2的簧瓣向中心收缩，从而夹紧工件。 图 211 弹簧夹头 1夹具体 2弹性筒夹 3锥套 4螺母 三单元 设备及性能分析 深入校内 机械加工实训中心和校外实训基地 ，了解生产企业实际 设备 的基本情况 及其加工性能指标。 四 单元 盘套类零件的加工要求及工艺性 根据盘套类零件的技术要求，一般加工中的工艺问题是保证内外圆的相对位置精度，即保证内外圆表面的同轴度以及端面对孔轴线的垂直度要求和防止变形，在一些盘套类零件中还有端面与端面间的平行度要求。 盘套类零件中间部位的孔一般在车床上加工，这样既便于工件装夹，又便于在一次装夹中精加工孔、端面和外圆，以保证位置精度。 盘类 零件上回转面的 粗、半精加工仍以车为主，精加工则根据零件材料、加工要求、生产批量大小等因素选择磨削、精车、拉削或其它。 零件上非回转面加工，则根据表面形状选择恰当的加工方法，一般安排于零件的半精加工阶段。 套类零件的主要表面为内孔。 内孔加工方法很多 ， 孔的精度、光度要求不高时，可采用扩孔、车孔、镗孔等；精度要求较高时，尺寸较小的可采用铰孔；尺寸较大时，可采用磨孔、珩孔、滚压孔；生产批量较大时，可采用拉孔（无台阶阻挡）；有较高表面贴合要求时，采用研磨孔；加工有色金属等软材料时，采用精镗（金刚镗）。 孔加工方法的选择需要综合考虑零 件材料、结构、孔径大小、长径比、精度和表面质量及生产批量等因素，对于精度要求较高的孔往往采用多种方法顺次进行加工。 如若采用镗磨类加工方案，在半精镗后再转磨床加工；若采用拉床加工，可先在卧式车床或多刀半自动车床上粗车外圆、端面和钻孔（或粗镗孔）后再转拉床加工。 盘套类零件分布在端面上的螺钉孔、螺纹底孔及径向油孔等均应在立式钻床或台式钻床上钻削。 套类零件加工中的关键工艺问题： 1．粗、精加工应分开进行 ； 2．尽量采用轴向压紧，如采用径向夹紧应使径向夹紧力均匀 ； 3．热处理工序应放在粗、精加工之间 ； 4．中小型套类零件的内外圆表面及端面，应尽量在一次安装中加工出来 ； 5．在安排孔和外圆加工顺序时，应尽量采用先加工内孔，然后以内孔定位加工外圆的加工顺序。 步骤 二 ： 决策、计划 学时： 4 教学方法：小组讨论法、提问引导法、讲授法、多媒体教学法 任务： 学生在资讯阶段，了解了盘套类零件的基本工艺信息，接下来在决策、计划阶段，需对具体零件展开工艺分析，并制定出零件的加工工艺方案，具体任务的设置如下： 进行零件图的工艺性分析； 零件形位公差分析； 零件加工方法、定位基准、工艺装备分析； 确定 齿轮坯及联接套等两零件的合理的加工工艺规程。 教学内容： 一 单元 齿轮坯 加工工艺过程分析 齿轮坯零件图见图 21所示，材料为 45钢，数量 5件，加工时应根据工件的毛坯材料、结构形状、加工余量、尺寸精度和生产纲领，正确选择定位基准、装夹方法和加工工艺过程，以达到图样要求。 其主要加工表面 mm0  外圆和  孔有较高的尺寸精度和对孔轴线的径向圆跳动度要求；左右两端面对  孔轴线的端面圆跳动度要 求。 可见，该零件的内孔与外圆的尺寸精度和位置精度要求及两端面的位置精度要求均较高。 毛坯的选择 该齿轮尺寸较小、结构简单，对于受力不大的齿轮可以直接用棒料。 如果用于高速、重载的场合，则需选择锻坯。 加工方法的选择 该零件材料为 45钢，外圆为 IT9级精度，采用精车可以满足要求；内孔为 IT7级精度，直径有 40mm ，可以采用精镗满足要求，其加工顺序为钻孔 粗镗 精镗；端面采用精车完全可以达到要求。 定位。