1、2.5 套類零件的編程方法一、教學目標： 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、教學重難點 教學重點：套類的計算方法教學難點：不同套類的編程方法三、4課時四、教學過程一、 創(chuàng)設情景導入新課套類零件是車削加工中最常見的零件,也是各類機械上常見的零件,在機器上占有較大比例,通常起支撐、導向、連接及軸向定位等作用,如導向套、固定套、軸承套等。套類零件一般由外圓、內孔、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其功用、結構形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結構形狀來劃分，

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（1）零件的主要表面為同軸度要求較高的內、外回轉表面。（2）零件壁厚較薄、易變形。（3）長度一般大于直徑（4）當用作旋轉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。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。鉆孔時

3、，搖動尾架手輪使鉆頭緩慢進給，注意經常退出鉆頭排屑。鉆孔進給不能過猛，以免折斷鉆頭。鉆鋼料時應加切削液。鉆孔注意事項：1）起鉆使進給量要小，待鉆頭頭部全部進入工件后，才能正常鉆削。2）鉆鋼件時，應加冷切液，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，主軸轉速應選擇快些，鉆頭的直徑越大，鉆孔速度應相應更慢。5）當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打滑而損壞錐柄和錐孔。（2） 鏜孔 在車床上對工件的孔進行車削的方法叫

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，只是進刀和退刀方向相反。粗鏜和精鏜內孔時也要進行試切和試測，其方法與車外圓相同。注意通孔鏜刀的主偏角為45o-75 o，盲孔車刀主偏角應大于90o。 a 車通孔 b 車盲孔3、 車內孔時的質量分析（1）尺寸精度達不到要求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;原因是刀桿細造成“讓刀”現(xiàn)象，塞規(guī)磨損或選擇不當，絞刀磨損以及車削溫度過高。（2）、幾何精度達不到要求1）內孔成多邊形：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孔呈多邊形。2）內孔有錐度在：原因是主軸中心線與導軌不平行，切削量過大或刀桿太細造成“讓刀”現(xiàn)象。3）表面粗糙度達不到要求：原因是刀刃不鋒利，角度不正確，切削用量選擇不當，冷卻液不充分。4、一般套類零件的技術要求較高，主要有以下幾個方面： 1）直徑精度和幾何形狀精度 內孔是套類零件起只承和導向作用的主要表面，它通常與運動著的軸、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，形狀精度要求較高時，應在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差。進行加工方案選擇時可根據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 根據機器精密程度的高低，運轉速度的大小，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值達到0.05 mm。5、在加工中結合套類零件

7、的技術要求，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，先粗后精，先主后次，先內后外，即先車出基準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，應選主偏角90°或90°以上的外圓車刀。切槽刀則根據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制精確定位，引導麻花鉆進行孔加工，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：不帶護錐的中心鉆、B型：帶護錐的

8、中心鉆，加工直徑d=110mm的中心孔時,通常采用不帶護維的中心鉆(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，一般采用帶護錐的中心錐（B型）。根據零件的形狀、精度選擇相應尺寸的鉆頭。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：在保證加工質量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機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；其次要根據機床動力和剛性等限制條件，盡可能大的選取進給量；最后根據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： 首先根據粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據已加工表面的表面粗糙度要求，選取較小的進給量；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：數控車削中常用的量具有游標卡尺、千分尺、百分表。游標卡尺是一種中等精度的量具，可測量外徑、內徑、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：工件零點是人為設定的，從理論上講，工件零原點選在任何位置都是可以的，但實際上為編程方便以及各尺寸較為直觀，數控車床工件原零點一般都設在主軸中心線與工件左端面或右端面的交點處。7）走刀路線：首先按已定工步順序確定各表面加工進給路線的順序；所定進給路線應能保證工件

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，對橫截面積小的細長零件或薄壁零件應采用“分幾次走刀加工到最后尺寸”或“對稱去余量法”安排進給路線。注意換刀點的安排。 通孔加工編程實例實例1:(一)刀具選擇1）有斷屑槽的90°內孔機夾鏜刀。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°內鏜孔刀粗精車內孔。（三）相關計算（參照階梯軸）2.編程尺寸的

11、計算單件小批量生產時，精加工零件輪廓尺寸偏差相差較大時，編程應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°內孔機夾鏜刀。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°內鏜孔刀粗精車內孔。（三）相關計算（學生完成）（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 ；實例3內圓錐面加工編程：用內徑粗加工復合循環(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，確定其坐標系） N2 G00 X80 Z80； （到程序起點或換刀點位置） N3 M03 S400 ； （主軸以 400r/min 正轉） N4 X6 Z5 ； （到循環(huán)起點位置） G71U1R1P8Q16X

14、-0.4Z0.1 F0.2 ； （內徑粗切循環(huán)加工） N5 G00 X80 Z80 ； （粗切后，到換刀點位置） N6 T0202 ； （換二號刀，確定其坐標系） N7 G00 G42 X6 Z5； （二號刀加入刀尖園弧半徑補償） 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