机械加工工艺与工装夹具 5.4套筒类零件的加工(教案)

《机械加工工艺及工装夹具》

课程教案

授课对象：

章节： 5.4套筒类零件的加工

授课人：

子项目名称5.4套筒类零件的

加工

任务

描述

使学生认识套筒类零件的结构特性与应用，明确

套筒类零件材料的选用、工艺结构的分析、加工

方法的选用，让学生学会编制零件工艺卡片

学时

[典型零件的加工]

授课班级：时间：

课程单元教学教案一、教案头

二、教学内容

1.概述

通过教学单元的学习，要求学生认识套筒类零件的分类与结构工艺性，使学生了解常用套筒类的功能与应用，分析套筒类零件设计中应考虑那些因素，套筒类零件切削加工结构的合理性，分析套筒类零件的工艺过程。通过套筒类零件的加工案例分析，使学生对套筒类零件切削加工的工艺性有了全面的了解。再次通过套筒类零件的案例，分析数控加工对套筒体零件结构的工艺性考虑，对套筒类进行了数控加工与编程．

2.预备知识

（1）箱体类零件的结构基本内容的认知；

3.教学步骤

（1）课程引入（资讯）

①通过套筒类零件的结构让学生了解套筒类零件结构工艺性包括哪些基本内容，从而引入套筒类零件在切削加工过程中结构工艺性是否合理的讨论，需要对产品切削加工工艺性进行设计。

（2）讲授新知（内容）

①教师讲解套筒类零件结构工艺性包括哪些内容；

（3）教学巩固与训练（反馈与训练）

①选用几种不同产品的图片让学生分析套筒类零件结构工艺性；

（4）教学提升与训练（内容、反馈与训练）

①教师讲解套筒类零件切削加工结构特点与应用；

②通过图片的展示让学生选出套筒类零件结构性不合理的地方

（5）教学延伸（内容）

①教师讲解套筒类零件数控加工与编程；

（6）课程总结，5S整理

①课程总结，将本次课程内容进行回顾；

②布置作业，进一步检验教学效果；

二

1、套筒类零件的分类

常见的套筒零件

a)、b) 滑动轴承c) 钻套d) 轴承衬套e) 气缸套f) 液压缸

二

1、套筒类零件的特性

2.套筒类零件的技术要求

（1）内孔的技术要求

内孔是套筒零件起支承和导向作用最主要的表面，通常与运动着的轴、刀具或活塞相配合。其直径尺寸精度一般为IT7,精密轴承套为IT6；形状公差一般应控制在孔径公差以

内，较精密的套筒应控制在孔径公差的1/3～1/2,甚至更小。对长套筒除了有圆度要求外，

还对孔的圆柱度有要求。套筒零件的内孔表面粗糙度Ra为2.5～0.16μm，某些精密套筒要

求更高，Ra值可达0.04μm。

（2）外圆的技术要求

外圆表面一般起支承作用，通常以过渡或过盈配合与箱体或机架上的孔相配合。外圆表面直径尺寸精度一般为IT6～IT7，形状公差应控制在外径公差以内，表面粗糙度Ra为5～

0.63μm。

（3）各主要表面间的相互位置精度

①内外圆之间的同轴度。

②孔轴线与端面的垂直度。套筒端面如果在工作中承受轴向载荷，或是作为定位基准。

（4）教学提升与训练…………………………………………………………45分钟①套筒类零件切削加工结构技术要求（5分钟）

课件演示，教师讲解：套筒类零件的技术要求、套筒类零件的加工工艺过程分析。目的：使学生了解套筒类零件的工艺过程

一、轴承套加工工艺分析

图5-21 轴套零件

（1）轴承套的技术条件和工艺分析

该轴承套属于短套筒，材料为锡青铜。

其主要技术要求为：Φ34js7外圆对Φ22H7孔的径向圆跳动公差为0.01mm；左端面对Φ22H7孔轴线的垂直度公差为0.01mm。

轴承套外圆为IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为：钻孔－车孔－铰孔。

由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。

车铰内孔时，应与端面在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度在0.01mm 以内。

（2）轴承套的加工工艺

粗车外圆时，可采取同时加工五件的方法来提高生产率。

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。

（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。

（3）全部加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然后加工以外圆表面为定位基准加工内孔。

2、防止变形的方法

可能引起套筒类零件变形的因素：

夹紧力、切削力、切削热、热处理工序安排不当等

防止薄壁套筒零件变形的措施：

（1）减小夹紧力对变形的影响

（2）减少切削力对变形的影响

（3）减少热变形引起的误差

②训练：（40分钟）

针对任务单的工作任务，思考并分析下列套筒类零件的工艺过程。

思考：

（5）教学延伸…………………………………………………………………15分钟①套筒类零件的数控加工（10分钟）

课件演示，教师讲解例是。

目的：使学生了解套筒类零件的数控加工与编程

1、如图所示零件图

零件名称：轴套。毛坯材料：硬铝。毛坯大小Φ60X39mm（内孔直径28）

1、零件的节点计算。

(1)镗孔加工循环点（X26,Z2）

（44，0）（40.1，-2）（40.1，-29）（X30，-29） (30，-40)

(2)切槽加工：

①（28，2）（28，-29）（48，-29）（28，-29）（28，5）

(3)螺纹加工

循环点（38,2）

螺纹加工到X44 Z-27（螺距3），加工时靠螺纹环规来确定最终尺寸。

X向分次切削。

2、对该零件进行加工工艺分析，填写下表。

表1 零件加工工艺表

单

位名称

企业名称

零件名称毛坯尺寸

毛坯

材料零件

台阶轴Φ60X100 硬铝01 序加工内容刀具刀具名主轴进给速度背吃使用装夹方式