套筒类零件加工中的主要工艺问题

一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）和防止变形。
　　1．保证相互位置精度
　　要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常可采用下列三种工艺方案：

　　（1）在一次安装中加工内外圆表面与端面。这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下，影响零件内外圆表面间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。该工艺方案一般用于零件结构允许在一次安装中，加工出全部有位置精度要求的表面的场合。为了便于装夹工件，其毛坯往往采用多件组合的棒料，一般安排在自动车床或转塔车床等工序较集中的机床上加工。图7－69所示的衬套零件就是采用这一方案的典型零件。其加工工艺过程参见表7－4和图7－70。

表7-4棒料毛坯的机械加工工艺过程

序号工序内容定位基准

1 加工端面、粗加工外圆表面，粗加工孔，

半精加工或精加工外圆、精加工孔、倒角、切断(见图7-70) 外圆表面、端面(定料用)

2 加工另一端面、倒角外圆表面

3 钻润滑油孔外圆表面

4 加工油槽精加工外圆表面(如要求不高的衬套，该工序可由工序1中的精车代替) 外圆表面

　　（2）全部加工分在几次安装中进行，先加工孔，然后以孔为定位基准加工外圆表面。用这种方法加工套筒，由于孔精加工常采用拉孔、滚压孔等工艺方案，生产效率较高，同时可以解决镗孔和磨孔时因镗杆、砂轮杆刚性差而引起的加工误差。当以孔为基准加工套筒的外圆时，常用刚度较好的小锥度心轴安装工件。小锥度心轴结构简单，易于制造，心轴用两顶尖安装，其安装误差很小，因此可获得较高的位置精度。图7－71所示的轴套即可采用这一方案加工，其加工工艺过程见表7－5。

表7-5 单件毛坯轴套的机械加工工艺过程

序号工序内容定位基准

1 粗加工端面、钻孔、倒角外圆

2 粗加工外圆及另一端、倒角孔(用梅花顶尖和活络顶尖)

3 半精加工孔(扩孔或镗孔)、精加工端面外圆

4 精加工孔(拉孔或压孔) 孔及端面

5 精加工外圆及端面内孔

　　（3）全部加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然后以外圆表面为定位基准加工内孔。这种工艺方案，如用一般三爪自定心卡盘夹紧工件，则因卡盘的偏心误差较大会降低工件的同轴度。故需采用定心精度较高的夹具，以保证工件获得较高的同轴度。较长的套筒一般多采用这种加工方案。

　　2．防止变形的方法

　　薄壁套筒在加工过程中，往往由于夹紧力、切削力和切削热的影响而引起变形，致使加工精度降低。需要热处理的薄壁套筒，如果热处理工序安排不当，也会造成不可校正的变形。防止薄壁套筒的变形，可以采取以下措施：

　　（1）减小夹紧力对变形的影响

　　①夹紧力不宜集中于工件的某一部分，应使其分布在较大的面积上，以使工件单位面积上所受的压力较小，从而减少其变形。例如工件外圆用卡盘夹紧时，可以采用软卡爪，用来增加卡爪的宽度和长度，如图7－72所示。同时软卡爪应采取自镗的工艺措施，以减少安装误差，提高加工精度。图7－73是用开缝套筒装夹薄壁工件，由于开缝套筒与工件接触面大，夹紧力均匀分布在工件外圆上，不易产生变形。当薄壁套筒以孔为定位基准时，宜采用涨开式心轴。

　　②采用轴向夹紧工件的夹具。如图7－74所示，由于工件靠螺母端面沿轴向夹紧，故其夹紧力产生的径向变形极小。

　　③在工件上做出加强刚性的辅助凸边，加工时采用特殊结构的卡爪夹紧，如图7－75所示。当加工结束时，将凸边切去。