1、2.5 套類零件的編程方法一、教學(xué)目標(biāo)： 掌握套類工件的加工工藝。 編程尺寸的計算方法。 典型套類加工的編程方法。二、教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：套類的計算方法教學(xué)難點(diǎn)：不同套類的編程方法三、4課時四、教學(xué)過程一、 創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課套類零件是車削加工中最常見的零件,也是各類機(jī)械上常見的零件,在機(jī)器上占有較大比例,通常起支撐、導(dǎo)向、連接及軸向定位等作用,如導(dǎo)向套、固定套、軸承套等。套類零件一般由外圓、內(nèi)孔、端面、臺階和溝槽等組成,這些表面不僅有形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度的要求，而且位置精度要求也有要求。套類零件的加工工藝根據(jù)其功用、結(jié)構(gòu)形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結(jié)構(gòu)形狀來劃分，

2、大體可以分為短套和長套兩大類。它們在加工中，其裝夾方法和加工方法都有很大的差別，以下主要介紹短套類。1、套類零件的特點(diǎn)（1）零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)、外回轉(zhuǎn)表面。（2）零件壁厚較薄、易變形。（3）長度一般大于直徑（4）當(dāng)用作旋轉(zhuǎn)軸軸頸的支承時在工作中承受徑向力和軸向力。（5）用于油缸或缸套時主要起導(dǎo)向作用。2、加工孔的方法：（1）鉆孔利用鉆頭將工件鉆出孔的方法稱為鉆孔。鉆孔的公差等級為IT10以下，表面粗糙度為Ra12.5m，多用于粗加工孔。在普通車床上鉆孔如圖617所示，工件裝夾在卡盤上，鉆頭安裝在尾架套筒錐孔內(nèi)。鉆孔前先車平端面并車出一個中心坑或先用中心鉆鉆中心孔作為引導(dǎo)。鉆孔時

3、，搖動尾架手輪使鉆頭緩慢進(jìn)給，注意經(jīng)常退出鉆頭排屑。鉆孔進(jìn)給不能過猛，以免折斷鉆頭。鉆鋼料時應(yīng)加切削液。鉆孔注意事項(xiàng)：1）起鉆使進(jìn)給量要小，待鉆頭頭部全部進(jìn)入工件后，才能正常鉆削。2）鉆鋼件時，應(yīng)加冷切液，防止因鉆頭發(fā)熱而退火。3）鉆小孔或鉆較深孔時，由于鐵屑不易排出，必須經(jīng)常退出排屑，否則會因鐵屑堵塞而使鉆頭“咬死”或折斷。4）鉆小孔時，主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)選擇快些，鉆頭的直徑越大，鉆孔速度應(yīng)相應(yīng)更慢。5）當(dāng)鉆頭將要鉆通工件時，由于鉆頭橫刃首先鉆出，因此軸向阻力大減，這時進(jìn)給速度必須減慢，否則鉆頭容易被工件卡死，造成錐柄在床尾套筒內(nèi)打滑而損壞錐柄和錐孔。（2） 鏜孔 在車床上對工件的孔進(jìn)行車削的方法叫

4、鏜孔（又叫車孔），鏜孔可以作粗加工，也可以作精加工。鏜孔分為鏜通孔和鏜盲孔，如圖672所示。鏜通孔基本上與車外圓相同，只是進(jìn)刀和退刀方向相反。粗鏜和精鏜內(nèi)孔時也要進(jìn)行試切和試測，其方法與車外圓相同。注意通孔鏜刀的主偏角為45o-75 o，盲孔車刀主偏角應(yīng)大于90o。 a 車通孔 b 車盲孔3、 車內(nèi)孔時的質(zhì)量分析（1）尺寸精度達(dá)不到要求1）孔徑大于要求尺寸：原因是鏜孔刀安裝不正確，刀尖不鋒利。2）孔徑小于要求尺寸;原因是刀桿細(xì)造成“讓刀”現(xiàn)象，塞規(guī)磨損或選擇不當(dāng)，絞刀磨損以及車削溫度過高。（2）、幾何精度達(dá)不到要求1）內(nèi)孔成多邊形：原因是車床齒輪咬合過緊，接觸不良，車床各部間隙過大造成的，薄壁

5、工件裝夾變形也是會使內(nèi)孔呈多邊形。2）內(nèi)孔有錐度在：原因是主軸中心線與導(dǎo)軌不平行，切削量過大或刀桿太細(xì)造成“讓刀”現(xiàn)象。3）表面粗糙度達(dá)不到要求：原因是刀刃不鋒利，角度不正確，切削用量選擇不當(dāng)，冷卻液不充分。4、一般套類零件的技術(shù)要求較高，主要有以下幾個方面： 1）直徑精度和幾何形狀精度 內(nèi)孔是套類零件起只承和導(dǎo)向作用的主要表面，它通常與運(yùn)動著的軸、刀具或活塞配合，其尺寸精度一般為IT7級，形狀精度（圓度、圓柱度）控制在直徑公差之內(nèi)，形狀精度要求較高時，應(yīng)在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差。進(jìn)行加工方案選擇時可根據(jù)這些要求選擇最合適的加工方法和加工方案。2）相互位置精度 軸類零件中的配合軸頸（裝

6、配傳動件的軸頸）對于支承軸頸的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的軸，配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動一般為0.010.03 mm,高精度軸為 0.0010.005mm。此外，內(nèi)外圓之間的用軸度一般為0.01-0.05mm，孔軸線與端面的垂直度一般取0.02-0.05mm，軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。這就要求在一次安裝中盡量加工出所有表面與端面。3)表面粗糙度 根據(jù)機(jī)器精密程度的高低，運(yùn)轉(zhuǎn)速度的大小，軸類零件表面粗糙度要求也不相同。支承軸頸的表面粗糙度Ra值一般為0.160.63m，配合軸頸Ra值一般為0.632.5m,要求高的孔Ra值達(dá)到0.05 mm。5、在加工中結(jié)合套類零件

7、的技術(shù)要求，工藝制定可采用以下方法。1）保證位置精度的方法：在一次安裝中加工有相互位置精度要求的外圓表面與端面。2）加工順序的確定方法：基面先行，先近后遠(yuǎn)，先粗后精，先主后次，先內(nèi)后外，即先車出基準(zhǔn)外圓后粗精車各外圓表面，再加工次要表面。3）刀具的選擇：車削套類零件外輪廓時，應(yīng)選主偏角90°或90°以上的外圓車刀。切槽刀則根據(jù)所加工零件槽寬選擇，保證在刀具剛性允許的情況下一把刀具加工出所有槽。中心鉆用于孔加工的預(yù)制精確定位，引導(dǎo)麻花鉆進(jìn)行孔加工，減少誤差。中心鉆是用于軸類等零件端面上的中心孔加工。選擇切削輕快、排屑好。中心鉆有二種型式：A型：不帶護(hù)錐的中心鉆、B型：帶護(hù)錐的

8、中心鉆，加工直徑d=110mm的中心孔時,通常采用不帶護(hù)維的中心鉆(A型)；工序較長、精度要求較高的工件，為了避免60度定心錐被損壞，一般采用帶護(hù)錐的中心錐（B型）。根據(jù)零件的形狀、精度選擇相應(yīng)尺寸的鉆頭。通孔鏜刀的主偏角為45o-75o，盲孔車刀主偏角為大于90o。4）切削用量的選擇：在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時切削用量的選擇原則如下：粗加工時切削用量的選擇原則： 首先盡可能大的選取背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動力和剛性等限制條件，盡可能大的選取進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。精加工時切削用量的選擇原

9、則： 首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的表面粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。5）量具的選用：數(shù)控車削中常用的量具有游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表。游標(biāo)卡尺是一種中等精度的量具，可測量外徑、內(nèi)徑、長度、寬度和深度等尺寸。可選擇用來檢測精度要求較低的外圓及槽。6）工件零點(diǎn)：工件零點(diǎn)是人為設(shè)定的，從理論上講，工件零原點(diǎn)選在任何位置都是可以的，但實(shí)際上為編程方便以及各尺寸較為直觀，數(shù)控車床工件原零點(diǎn)一般都設(shè)在主軸中心線與工件左端面或右端面的交點(diǎn)處。7）走刀路線：首先按已定工步順序確定各表面加工進(jìn)給路線的順序；所定進(jìn)給路線應(yīng)能保證工件

10、輪廓表面加工后的精度和粗糙度要求；尋求最短加工路線（包括空行程路線和切削路線），減少行走時間以提高加工效率；要選擇工件在加工時變形小的路線，對橫截面積小的細(xì)長零件或薄壁零件應(yīng)采用“分幾次走刀加工到最后尺寸”或“對稱去余量法”安排進(jìn)給路線。注意換刀點(diǎn)的安排。 通孔加工編程實(shí)例實(shí)例1:(一)刀具選擇1）有斷屑槽的90°內(nèi)孔機(jī)夾鏜刀。2）45°端面刀。3）23麻花鉆（二）工藝分析1）用三爪自定心卡盤夾持60毛坯，車右端面。2）掉頭裝夾60工件毛坯外圓，車左端面并保證總長。3）用尾座手動鉆23通孔。4）用90°內(nèi)鏜孔刀粗精車內(nèi)孔。（三）相關(guān)計算（參照階梯軸）2.編程尺寸的

11、計算單件小批量生產(chǎn)時，精加工零件輪廓尺寸偏差相差較大時，編程應(yīng)取極限尺寸的平均值，即： 編程尺寸基本尺寸如： 編程尺寸（32）mm31.9875mm 20 編程尺寸（20）mm20mm本題:25的編程尺寸=25.01mm; 長度L=40mm.（四）參考程序O1234 ；G40 G97 G99 ；M03 S500 ；T0101 ；G00 X23.0 Z2.0 ；G80 X24.5 Z-41.0 F0.2 ；M03 S1000 ；G00 X25.01 ；G01 Z-41 F0.1 ；X24；G00 Z100 ；X100 ；T0100 ；M30 ；實(shí)例2階梯孔加工編程示例如圖237所示。圖682(一

12、)刀具選擇1）有斷屑槽的90°內(nèi)孔機(jī)夾鏜刀。2）45°端面刀。3）10麻花鉆（二）工藝分析1）用三爪自定心卡盤夾持60毛坯，車右端面。2）掉頭裝夾60工件毛坯外圓，車左端面并保證總長。3）用尾座手動鉆10通孔。4）用90°內(nèi)鏜孔刀粗精車內(nèi)孔。（三）相關(guān)計算（學(xué)生完成）（四）參考程序O2011 ；G40 G97 G99 ；M03 S600 ；T0101 ；G00 X30 Z2 ；G71 U1.5 R0.5 P10 Q20 X-0.5 W0.1 F0.2 ；N10 G01 Z0 F0.1 ；Z-17 ；X20 ；Z-28 ；X12 ；Z-36 ；N20 G01 X11

13、 ；G00 Z100 ；X100 ；T0100 ；M30 ；實(shí)例3內(nèi)圓錐面加工編程：用內(nèi)徑粗加工復(fù)合循環(huán)編制圖 681 所示零件的加工程序：要求循環(huán)起始點(diǎn)在A(46，3)，切削深度為1.5mm（半徑量）。退刀量為 1mm，X 方向精加工余量為 0.4mm，Z 方向精加工余量為0.1mm，其中點(diǎn)劃線部分為工件毛坯。圖 681程序：O1234 ；%1234 ；N1 T0101 ； （換一號刀，確定其坐標(biāo)系） N2 G00 X80 Z80； （到程序起點(diǎn)或換刀點(diǎn)位置） N3 M03 S400 ； （主軸以 400r/min 正轉(zhuǎn)） N4 X6 Z5 ； （到循環(huán)起點(diǎn)位置） G71U1R1P8Q16X

14、-0.4Z0.1 F0.2 ； （內(nèi)徑粗切循環(huán)加工） N5 G00 X80 Z80 ； （粗切后，到換刀點(diǎn)位置） N6 T0202 ； （換二號刀，確定其坐標(biāo)系） N7 G00 G42 X6 Z5； （二號刀加入刀尖園弧半徑補(bǔ)償） N8 G00 X44 ； （精加工輪廓開始，到44 外圓處） N9 G01 W-20 F80 ； （精加工44 外圓） N10 U-10 W-10 ； （精加工外圓錐） N11 W-10 ； （精加工34 外圓） N12 G03 U-14 W-7 R7； （精加工 R7圓弧） N13 G01 W-10 ； （精加工20 外圓） N14 G02 U-10 W-5 R5 ； （精加工 R5圓弧） N15 G