襯套加工
襯套是用于軸孔配合的耐磨支撐部件,QT450-10 球墨鑄鐵材質的襯套兼具韌性、耐磨性和加工性能,加工需重點保證內徑尺寸精度、表面粗糙度、圓柱度,同時避免加工變形。以下是完整加工工藝及注意事項:
一、 加工前準備
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毛坯質量把控
- 襯套毛坯優(yōu)先采用樹脂砂鑄造,保證內外表面無氣孔、縮松、夾渣等缺陷,鑄造尺寸公差控制在 **±0.5mm**,預留加工余量(內徑 3~5mm,外徑 2~3mm,端面 1~2mm)。
- 毛坯必須經過人工時效處理(550~600℃保溫 4~6 小時,隨爐冷卻),消除鑄造應力,防止加工后變形。
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工裝夾具選擇
- 精加工時采用軟爪卡盤或液壓定心夾具,避免硬爪夾持損傷外圓表面,同時保證裝夾同軸度≤0.02mm。
- 薄壁襯套(壁厚<5mm)需增加軸向支撐或漲套夾具,防止夾緊力過大導致變形。
二、 加工工藝流程(批量生產)
| 工序步驟 | 加工設備 | 加工內容 | 關鍵參數(shù)要求 |
|---|---|---|---|
| 1. 粗車外圓 + 端面 | 普通車床 / 數(shù)控車床 | 車削兩端面至平整,粗車外圓留余量 0.5~0.8mm | 端面平面度≤0.03mm,外圓圓柱度≤0.05mm |
| 2. 粗車內孔 | 數(shù)控車床 | 粗車內孔至預留精加工余量 0.3~0.5mm | 內孔與外圓同軸度≤0.04mm |
| 3. 半精車 + 倒角 | 數(shù)控車床 | 半精車外圓(留余量 0.1~0.2mm)、內孔(留余量 0.1~0.15mm);兩端內外口倒角(一般 C1~C2) | 表面粗糙度 Ra≤6.3μm |
| 4. 精加工(外圓 + 內孔) | 數(shù)控車床 / 車削中心 | 精車外圓至圖紙尺寸;精車內孔至公差要求(通常 H7 級) | 內孔尺寸公差 H7,圓柱度≤0.01mm;表面粗糙度 Ra≤1.6μm;內外圓同軸度≤0.015mm |
| 5. 鉆孔 / 攻絲(若有) | 鉆床 / 加工中心 | 加工油孔、螺紋孔等輔助孔位 | 油孔位置度≤0.1mm,螺紋精度符合要求 |
| 6. 去毛刺 + 清洗 | 手工 / 研磨機 | 去除加工銳邊、毛刺;超聲波清洗內外表面鐵屑 | 無毛刺、無鐵屑殘留 |
| 7. 終檢 | 三坐標測量儀 / 內徑量表 | 檢測尺寸精度、形位公差、表面質量 | 符合圖紙及 GB/T 1348-2019 標準 |
三、 關鍵加工技術要點
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刀具選擇
- 粗加工:選用硬質合金YW2、YG8牌號刀具,耐磨性好,適合應對鑄鐵的磨粒磨損;采用大進給量、中等切削速度(vc=80~120m/min)。
- 精加工:選用PCD(聚晶金剛石)刀具或硬質合金YT15刀具,PCD 刀具可大幅降低表面粗糙度,切削速度提升至 vc=150~200m/min,進給量 f=0.05~0.1mm/r,保證內孔光潔度。
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切削參數(shù)優(yōu)化
- 避免高切削速度 + 大進給量組合,防止刀具磨損過快或工件產生加工熱變形。
- 加工薄壁襯套時,采用分層切削,減少徑向切削力;切削液選用乳化液,起到冷卻 + 潤滑作用,降低內孔表面粗糙度。
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變形控制核心措施
- 粗加工后增加去應力退火(溫度 400~450℃,保溫 2 小時),消除加工應力。
- 精加工遵循 **“先外后內、先粗后精”原則,內孔精加工最后一道工序采用小余量、低切削力 ** 加工,減少變形。
- 加工完成后采用專用工位器具擺放,避免堆疊擠壓導致變形。
四、 常見加工缺陷及解決辦法
| 缺陷類型 | 產生原因 | 解決措施 |
|---|---|---|
| 內孔圓柱度超差 | 裝夾力過大導致變形;刀具磨損;切削熱變形 | 更換漲套夾具,降低夾緊力;及時更換刀具;加注足量切削液,控制加工溫度 |
| 表面粗糙度不達標 | 刀具刃口不鋒利;切削參數(shù)不合理;切削液不足 | 修磨刀具刃口;降低進給量,提升切削速度;更換優(yōu)質乳化液 |
| 內外圓同軸度超差 | 夾具定位不準;裝夾時工件偏斜 | 校準夾具同軸度;采用定心夾具,保證裝夾精度 |
| 加工裂紋 | 鑄造應力未消除;切削力過大 | 嚴格執(zhí)行毛坯時效處理;優(yōu)化切削參數(shù),減小切削深度 |
五、 后續(xù)處理(可選)
- 若襯套需提升耐磨性,可進行表面磷化處理或滲氮處理(滲氮溫度 520~540℃,保溫 10~15 小時),滲氮層厚度控制在 0.1~0.2mm,不影響內徑尺寸精度。
- 用于密封工況的襯套,可對端面進行研磨處理,提升平面度和密封性。
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