盘套类零件的加工方案探讨

4.2.2.1　任务描述

生产制造如图4-1和图4-2所示盘、套类零件，确定盘、套类零件的加工方案。

4.2.2.2　学习目标

1.知识目标

掌握盘、套类零件加工方案的制定方法。

2.知识目标

能正确制定盘、套类零件的加工方案。

3.素质素养目标

（1）培养成本、质量、效益意识；

（2）培养把握全局及分析和解决问题的能力。

4.2.2.3　重点难点

1.重点

盘、套类零件加工方案的制定方法。

2.难点

盘、套类零件加工方案的制定。

4.2.2.4　相关知识链接

1.套类零件加工中的主要工艺问题及解决措施

1）主要工艺问题

（1）如何保证内孔精度及表面粗糙度；

（2）如何保证内、外圆之间的同轴度；

（3）如何防止加工时发生变形。

2）解决工艺问题的措施

（1）保证同轴度的方法。

①在一次安装中加工出内、外圆柱面。此法适用于零件尺寸较短的情况。如果零件太长，一方面在加工右端时，由于中间要加工，无法采用顶尖装夹，而采用中心架，外圆又无法加工，在这种既无法采用顶尖装夹又没有中心架的情况下加工右端就会产生弯曲变形；另一方面如果零件太长，在加工内孔时刀杆会很长，从而导致刀杆刚性下降，使加工出的孔同轴度下降。

②内、外圆柱面反复互为基准。所谓互为基准，就是加工外圆时以内孔定位，而加工内孔时以外圆定位。套类零件的主要加工部位就是外圆和内孔，采用此种方法后，可以有效地保证同轴度要求。互为基准适用于零件尺寸较长且内孔尺寸较小的情况。如果零件尺寸较短、孔径尺寸较大，则在心轴上定位不好，因为零件太大的话心轴势必也会很大，顶尖可能会支承不起。

（2）防止变形的措施。

套类零件由于壁薄，在受力和受热情况下容易产生变形，所以在加工套类零件时，要充分考虑到夹紧力的部位、作用点、大小和方向，以防止受力发生变形。同时，还要防止受热变形，因此在加工时，还需粗、精加工分开。

2.加工顺序安排

1）外圆终加工方案

一般情况下，加工套类零件时，首先应分析内、外圆加工精度的高低，当外圆精度要求较高时，通常采用外圆最终加工方案。一般顺序为：粗加工外圆→粗、精加工内孔→精加工外圆。

这种方案适用于内孔尺寸较小、长度较长的情况。由于最终工序的夹具一般采用心轴定位，夹具简单，所以此加工路线是常用的。

2）内孔终加工方案

一般情况下，加工套类零件时，首先应分析内、外圆加工精度的高低，当内圆精度要求较高时，通常采用内圆最终加工方案。一般顺序为：粗加工内孔→粗、精加工外圆→精加工内孔。

此法适用于内孔尺寸较大、长度较短的零件，但此法存在以下缺点：如果用三爪卡盘装夹，则同轴度较低；如果用专用夹具装夹，则夹具结构较为复杂。

3.加工方案的选择

1）外圆表面的加工方案

一般精度的外圆表面采用车削，精度高的外圆表面采用磨削。

2）内孔表面的加工方案

加工内孔主要采用钻、扩、铰、拉、车、磨、珩等方法，但各种加工方法适用的具体场合不同。

钻孔：加工φ0.1～φ80 mm的孔，主要用于30 mm以下的粗加工，表面粗糙度一般为Ra50～12.5 μm，精度达IT13～IT11。

扩孔：主要用于φ30～φ100 mm的孔，表面粗糙度一般为Ra6.3 μm，精度达IT11～IT10，孔的尺寸必须与钻头相符。(www.xing528.com)

铰孔：加工φ3～φ150 mm的孔，一般分为机铰和手铰，表面粗糙度一般为Ra3.2～0.4 μm，精度一般达IT7～IT8，精度最高可达IT6。其主要用于φ30 mm以下的孔，且孔径必须与铰刀相符，同时不适合加工短孔、深孔和断续孔，其是φ20 mm以下孔精加工的主要方法。

拉削：主要适用于大批生产，精度可达IT8～IT7，表面粗糙度达Ra1.6～0.4 μm，孔径必须与拉刀相符。

车削：主要用于φ30 mm以上的孔，精度可达IT8～IT7，表面粗糙度达Ra1.6～0.8 μm。

一般孔的加工路线：

未淬硬的φ50 mm以下的孔：钻→扩→铰；

有色金属和未淬硬的孔：钻→粗车→精车；

较大的淬硬及未淬硬的孔：钻→粗车→粗磨→精磨。

对于某些精度要求较高的孔，在精车及精磨后，根据需要还可以进行研磨及珩磨。

4.2.2.5　任务实施

4.2.2.5.1　学生分组

学生分组表4-4

4.2.2.5.2　完成任务工单

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　42252-1　

引导问题：

（1）盘、套类零件加工方案的制定应该考虑哪些因素？

（2）盘、套类零件加工要解决的主要工艺问题是什么？解决的举措有哪些？

（3）确定加工图4-1和图4-2所示盘、套类零件的加工方案。

4.2.2.5.3　合作探究

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　42253-1　

引导问题：

（1）小组讨论，教师参与，确定任务工作单42252-1的最优答案，并检讨自己存在的不足。

（2）每组推荐一个小组长，进行汇报。根据汇报情况，再次检讨自己的不足。

4.2.2.6　评价反馈

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　4226-1　

自我检测表

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　4226-2　

小组内互评验收表

任务工作单

被评组号：______________　检索号：　4226-3　

小组间互评表

二维码4-8

任务工作单

组号：_______　姓名：_______　学号：_______　检索号：　4226-4　

任务完成情况评价表

二维码4-9