TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四

TG-0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2024/3/29TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四促成目標對零件圖樣進行工藝與技術(shù)要求分析1制定套類零件的加工方案2刀具進行選擇并確定合理的切削用量3編制成型面零件的加工程序4會常用套類零件檢測工具的使用5TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四本項目組成任務(wù)一小孔徑套筒加工1任務(wù)二軸套加工2TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四任務(wù)一 小孔徑套筒加工小孔徑套筒由于孔徑偏小，靠車削方法難以完成，因此鉆孔、擴孔和鉸孔便成為了這類零件的主要加工手段。鉆孔和擴孔由于加工精度較低，通常用于孔的粗加工，而鉸孔則常作為一種孔的精加工手段。本任務(wù)從刀具、切削用量、加工方法、零件的檢測和實際操作等多個方面，使學生掌握加工小孔徑套類零件所需知識及實際操作。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四促成目標零件圖樣進行工藝與技術(shù)要求分析1制定小孔徑套類零件的加工方案2小孔徑套類加工刀具及合理的切削用量3小孔徑套類零件的實際加工操作4塞規(guī)、內(nèi)測千分尺等量具的使用5牢記安全文明生產(chǎn)規(guī)范要求6TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四1工作任務(wù)TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2相關(guān)知識

2.1車削成型面的刀具套類零件在機器中主要起支承和導向作用，在實際中應(yīng)用非常廣泛。這類零件結(jié)構(gòu)上有共同的特點：零件的主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)外回轉(zhuǎn)面；零件的壁厚較薄易變形；通常長徑比L/D>１等。如套筒、軸承套等都是典型的套類零件。

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2.1套類零件1、套類零件的精度要求⑴尺寸精度內(nèi)孔直徑的尺寸精度一般為IT7，精密軸套有時取IT6外徑的尺寸精度通常為IT6～IT7。

⑵形狀精度內(nèi)孔的形狀精度，應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公差的1／2-1／3。

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2.1套類零件⑶相互位置精度套類零件本身的內(nèi)外圓之間的同軸度一般為0.01～0.05mm。套孔軸線與端面的垂直度精度一般為0.01～0.05mm。⑷表面粗糙度要求內(nèi)孔表面粗糙度Ra值為2.5—0.16μm，外徑的表面粗糙度達Ra5～0.63μm。

TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、套類零件的材料和毛坯套類零件的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)。套類零件一般選用鋼、鑄鐵、青銅或者黃銅等材料。有些滑動軸承采用在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆鑄巴氏合金等軸承合金材料。孔徑較?。ㄈ鏒<20mm）的套類零件一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實心鑄鐵?？讖捷^大時，常采用無縫鋼管或帶孔的空心鑄件和鍛件。大量生產(chǎn)時可采用冷擠壓和粉末冶金等先進的毛坯制造工藝。

TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四1、中心孔與中心鉆中心孔又稱頂尖孔，它是軸類零件的基準，對軸類零件的作用是非常重要。中心孔可分A型中心孔，B型中心孔、C型中心孔和R型中心孔。

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2.2孔加工刀具a)A型中心孔b)B型中心孔 c)C型中心孔d)R型中心孔TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四A型和B型中心孔可以分別用A型中心鉆和B型中心鉆加工。A型中心鉆 B型中心鉆TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、麻花鉆⑴麻花鉆的組成部分麻花鉆由柄部、頸部和工作部分組成。柄部是鉆頭的夾持部分，裝夾時起定心作用，切削時起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。頸部是柄部和工作部分的連接段，頸部較大的鉆頭在頸部標注有商標、鉆頭直徑和材料牌號等信息。工作部分是鉆頭的主要部分，由切削部分和導向部分組成，起切削和導向作用。

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⑵麻花鉆工作部分的幾何形狀有兩條對稱的主切削刃，兩條副切削刃和一條橫刃。麻花鉆鉆孔時，相當于兩把反向的車孔刀同時切削，所以它的幾何角度的概念與車刀基本相同。麻花鉆的螺旋角（β）、前刀面、主后刀面、主切削刃、頂角（2kr）、前角（γo）、后角（αo）、橫刃、橫刃斜角（ψ）和棱邊TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3、擴孔鉆擴孔鉆的主要特點是：擴孔鉆齒數(shù)較多（一般有3~4刃），導向性好，切削平穩(wěn)。切削刃不必自外緣一直到中心，沒有橫刃，可避免橫刃對切削的不利影響。擴孔鉆鉆心粗，剛性好，可選較大的切削用量。高速鋼擴孔鉆 硬質(zhì)合金擴孔鉆TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四4、鉸刀⑴鉸刀的組成鉸刀由工作部分、頸部和柄部組成TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四柄部是鉸刀的夾持部分，切削時起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。工作部分由引導部分、切削部分、修光部分和倒錐組成。引導部分是鉸刀開始進入孔內(nèi)時的導向部分，其導向角（k）一般為45°。切削部分擔負主要切削工作，其切削錐形角較小，因此鉸削時定心好，切屑薄。修光部分上有棱邊，它起定向、碾光孔壁、控制鉸刀直徑和便于測量等作用。倒錐部分可減小鉸刀與孔壁之間的摩擦，還可防止產(chǎn)生喇叭形孔和孔徑擴大。鉸刀的前角一般為0°，粗鉸鋼料時可取前角γo=5°~10°。鉸刀后角一般取αo=6°~8°。主偏角一般取kr=3°~1.5°。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四4、鉸刀⑵鉸刀的種類鉸刀按用途分有機用鉸刀和和手用鉸刀。機用鉸刀的柄有直柄和錐柄兩種。鉸孔時由車床尾座定向，標準機用鉸刀的主偏角kr=15°。手用鉸刀的柄部做成方榫形，以便套入鉸杠鉸削工件。手用鉸刀工件部分較長，主偏角較小，一般為kr=40′~1.5°。鉸刀按切削部分材料分有高速鋼和硬質(zhì)合金鉸刀。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.3套類零件內(nèi)孔的加工方法1、鉆中心孔⑴鉆中心孔的步驟①中心鉆裝在鉆夾頭上的安裝用鉆夾頭鑰匙逆時針方向旋轉(zhuǎn)鉆夾頭的外套（圖a），使鉆夾頭的三個爪張開，然后將中心鉆插入三個夾爪中間，再用鉆夾頭鑰匙順時針方向轉(zhuǎn)動鉆夾頭外套，通過三個夾爪將中心鉆夾緊（圖b）。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四②鉆夾頭在尾座錐孔中安裝先擦凈鉆夾頭柄部和尾座錐孔，然后用左手握鉆夾頭，沿尾座套軸線方向?qū)@夾頭錐柄部用力插入尾座套錐孔中如鉆夾頭柄部與車床尾座錐孔大小不吻合，可增加一合適過渡錐套后再插入尾座套筒的錐孔內(nèi)（圖c）。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四③校正尾座中心工件裝夾在卡盤上，啟動車床、移動尾座，使中心鉆接近工件端面，觀察中心鉆鉆頭是否與一件旋轉(zhuǎn)中心一致，并校正尾座中心使之一致，然后堅固尾座。④轉(zhuǎn)速的選擇和鉆削由于中心鉆直徑小，鉆削時應(yīng)取較高的轉(zhuǎn)速，進給量應(yīng)小而均勻，切勿用力過猛。當中心鉆鉆入工件后應(yīng)及時加切削液冷卻潤滑。鉆畢時，中心鉆在孔中應(yīng)稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形狀精度和表面質(zhì)量。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵、鉆中心孔的注意事項①中心鉆軸線必須與工件旋轉(zhuǎn)中心一致。②工件端面必須車平，不允許留凸臺，以免鉆孔時中心鉆折斷。③及時注意中心鉆的磨損狀況，磨損后不能強行鉆入工件，避免中心鉆折斷④及時進退，以便排除切屑，并及時注入切削液。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、鉆孔鉆孔是在實體材料上加工孔的方法，它屬于粗加工，其尺寸精度一般可達IT11~IT12，表面粗糙度Ra12.5~25μm。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑴、麻花鉆的選用對于精度要求不高的孔，直接可以用麻花鉆鉆出；對于精度要求較高的孔，鉆孔后還要經(jīng)過車削或擴孔、鉸孔才能完成，在選用麻花鉆時應(yīng)留出下道工序的加工余量。選用麻花鉆長度時，一般應(yīng)使麻花鉆螺旋槽部分略長于孔深。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵、麻花鉆的安裝直柄麻花鉆的安裝一般情況下，直柄麻花鉆用鉆夾頭裝夾，再將鉆夾頭的錐柄插入尾座錐孔內(nèi)。錐柄麻花鉆的安裝錐柄麻花鉆可以直接或用莫氏過渡錐套插入尾座錐孔中，或用專用的工具安裝TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑶、鉆孔時切削用量的選擇①切削深度（背吃刀量）鉆孔時的切削深度是鉆頭直徑的1/2。②切削速度鉆孔時的切削速度是指麻花鉆主切削刃外緣處的線速度用麻花鉆鉆鋼料時，切削速度一般選15~30m/min；鉆鑄件時，進給速度選75~90m/min。擴鉆時切削速度可略高一些。

TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四③進給量f在車床上鉆孔時，工件轉(zhuǎn)1周，鉆頭沿軸向移動的距離為進給量。在車床上是用手慢慢轉(zhuǎn)動尾座手輪來實現(xiàn)進給運動的。進給量太大會使鉆頭折斷用直徑為12~25mm的麻花鉆鉆鋼料時，f選0.15~0.35；鉆鑄件時，進給量略大些，一般選f=0.15~0.4mm/r。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑷、鉆孔的步驟①鉆孔前先將工件平面車平，中心處不許留凸臺，以利于鉆頭定心。②找正尾座，使鉆頭中心對準工件旋轉(zhuǎn)中心，否則可能會使孔徑鉆大、鉆偏甚至折斷鉆頭。③用細長麻花鉆鉆孔時，為防止鉆頭晃動，應(yīng)先在端面鉆出中心孔，然后用直徑小于5mm的麻花鉆鉆孔，這樣既可以便于定心且鉆出的孔同軸度好。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四④在實體材料上鉆孔，小孔徑可以一次鉆出，若孔徑超過30mm，則不宜用在鉆頭一次鉆出。此時可分兩次鉆出，即第一次先用一支小鉆頭鉆出底孔，再用大鉆頭鉆出所要求的尺寸，一般情況下，第一支鉆頭直徑為第二次鉆孔直徑的0.5~0.7倍。⑤鉆孔后如需鉸孔，由于所留的鉸孔余量較小，應(yīng)在鉆頭鉆進1~2mm后將鉆頭退出，停車檢查孔徑，以防因孔擴大沒有鉸孔余是而報廢。⑥鉆不通孔與鉆通孔的方法基本相同，不同的是鉆不通孔時需要控制孔的深度?？刂粕疃鹊姆椒梢允钱斻@尖開始進入工件端面時，用鋼直尺量出尾套筒的伸出長度，然后繼續(xù)搖動尾座手輪，直到套筒新增伸出量達到指定的深度。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3、擴孔擴孔是指用擴孔刀具擴大工件的孔徑。常用的擴孔刀具有麻花鉆和擴孔鉆等。一般精度要求低的孔可用麻花鉆擴孔，精度要求高的孔的半精加工可用擴孔鉆。用擴孔鉆加工，生產(chǎn)效率較高，加工質(zhì)量較好，精度可達IT10~IT11，表面粗糙度達Ra6.3~12.5μm。擴孔的操作與鉆孔基本相同，但進給量可以比鉆孔稍大些。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四4、鉸孔鉸孔是用鉸刀對末淬硬孔進行精加工的一種加工方法，其精度可達到IT7~IT9，表面粗糙度可達Ra0.4μm。鉸孔的質(zhì)量好、效率高，操作簡便，目前在批量生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑴、鉸刀尺寸的選擇鉸孔的尺寸主要取決于鉸刀的尺寸。鉸刀的基本尺寸與孔的基本尺寸相同。鉸刀的公差是根據(jù)孔的公差等級、加工時可能出現(xiàn)的擴大量或收縮量及允許鉸刀的磨損量來確定的。一般可按下面計算方法來確定鉸刀的上、下偏差：上偏差=2/3被加工孔公差下偏差=1/3被加工孔公差TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵、鉸刀的裝夾在車床上鉸孔時，一般將機用鉸刀的錐柄插入尾座套筒的錐孔中，并調(diào)整尾座套筒軸線與主軸軸線相重合，同軸度應(yīng)小于0.02mm。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑶、鉸孔余量的確定鉸孔前，一般先經(jīng)過鉆孔、擴孔或車孔等半精加工，并留有適當?shù)你q削余量。余量的大小影響到鉸孔的質(zhì)量。鉸孔余量一般為0.08~0.15mm，用高速鋼鉸刀鉸削余量取小值，用硬質(zhì)合金鉸刀取大值。當孔徑大于Φ12mm時，用車孔的方法來預留鉸削余量，由于車孔能糾正鉆孔帶來的軸線不直或徑向跳動度等缺陷，因而可以可以使鉸出的孔達到同軸度和垂直度的要求。當孔徑小于Φ12mm時，用車孔的方法留鉸削余量比較困難，通常選用擴孔方法作為鉸孔前的半精加工。但由于擴孔不能修正鉆孔造成的缺陷，因此在擴孔前鉆孔時必須采取定中心措施，保證鉆孔質(zhì)量。鉸孔前的內(nèi)孔表面粗糙度不得大于Ra6.3μm，否則會因鉸削余量小難以去除鉸孔前的表面缺陷。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑷、鉸孔的操作步驟①準備工作鉸孔前應(yīng)找正尾座中心、將尾座固定在適當位置、先好鉸刀。②鉸通孔搖動尾座手輪，使鉸刀的引導部分輕輕進入孔口，深度約1~2mm。啟動車床，充分加冷卻液，雙手均勻搖動尾座手輪，進給量0.5mm/r，均勻地進給至鉸刀切削部分的3/4超出孔末端時，即反向搖動尾座手輪，將鉸刀從孔內(nèi)退出。將內(nèi)孔擦凈后，檢查孔的尺寸。③鉸不通孔開啟機床，加冷卻液，搖動尾座手輪進行鉸孔，當鉸刀端部與孔底接觸后會對鉸刀產(chǎn)生軸向切削抗力，手動進給當感覺到軸向切削抗力明顯增加時，應(yīng)立即將鉸刀退出。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑸、鉸削切削用量 鉸削時，切削速度越低，表面粗糙度值越小，一般最好小于5m/min，而進給量則取大些，一般可取0.2~1mm/r。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四5、啄式自動鉆孔通過尾座搖動手輪實現(xiàn)鉆孔的方法在單件、小批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，但被加工孔為深孔且批量較大時，這種人工的機械式操作會嚴重影響到生產(chǎn)效率的提高。為此我們可以通過程序指令來實現(xiàn)啄式自動鉆孔。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四實現(xiàn)啄式自動鉆孔的指令為G74。G74既可以用于端面槽的加工，也可以用于鉆孔。G74用于啄式鉆孔時的格式為：

G74R(e)；G74Z(W)P0Q(△k)F；

式中：e——退刀量；

Z(W)——鉆削深度；

?k——每次鉆削長度，單位是μm。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四例1．加工深80的孔，設(shè)定退刀量為1，每次鉆削深度8mm，進給量0.1mm/r，則啄式鉆孔的程序段為：

G00X0Z3G74R1G74Z-80Q8000F0.1如果R設(shè)定為0，整個鉆孔過程將一次進刀完成，這種加工方式可以應(yīng)用于擴孔和鉸孔。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.4套類零件小徑孔的檢測1、塞規(guī)在成批生產(chǎn)中，為了測量的方便，常用塞規(guī)測量孔徑。塞規(guī)由通端、止端和手柄組成。通端尺寸等于孔的最小極限尺寸，止端的尺寸等于孔的最大極限尺寸。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四測量時，通端通過，而止端通不過，說明尺寸合格。使用塞規(guī)時，應(yīng)可能使塞規(guī)溫度與被測工件溫度一致，不要在工件還末冷卻到室溫時就去測量。測量內(nèi)孔時，不可硬塞強行通過，一般靠自身重力自由通過，測量時塞規(guī)軸線應(yīng)與孔軸線一致，不可歪斜。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、內(nèi)測千分尺內(nèi)測千分尺使用方法如圖?？捎糜跍y量5~30mm的孔徑，分度值0.01mm。這種千分尺的刻線與外徑千分尺相反，順時針旋轉(zhuǎn)微分筒時，活動爪向右移動，測量值增大。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的原因，其測量精度低于其他類型的千分尺。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.實訓內(nèi)容

3.1工藝分析

TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四1、圖樣分析根據(jù)圖樣可知，該小孔徑套筒孔徑偏小為Φ12，孔的精度為IT8，基孔制，表面粗糙度均為Ra0.8。外徑尺寸為Φ38，尺寸公差為js6，為過渡配合尺寸，表面粗糙度Ra1.6。零件總長為38，兩端面的表面粗糙度為Ra3.2。軸Φ38js6和孔Φ12H7查相關(guān)公差帶表可知尺寸及公差分別為Φ38±0.08和Φ12。毛坯為Φ40×65的棒料，材料為45鋼。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、選擇刀具、夾具該零件選用數(shù)控車床通用夾具——三爪自定心卡盤。根據(jù)該零件形狀及加工精度，選擇刀具如下：外圓及端面：該零件的外圓加工余量較小，故選擇一把焊接式90°外圓車刀完成外圓及端面的加工，刀具材料為YT15?？准庸ぃ涸摿慵讖狡。密囅鞯姆椒y度較大，故選擇鉆和鉸的方法完成，為此選擇以下刀具：B2.5（或A2.5）中心鉆一支，用于鉆中心孔；Φ11.5麻花鉆一支，用于鉆孔；Φ11.8麻花鉆一支，用于擴孔；Φ12H7鉸刀一支，用于鉸孔。以上刀具材料均為高速鋼。切斷：焊接式4mm切斷刀一把，刀具材料YT15。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3、編排加工工藝，填寫工序卡。⑴該零件加工先用外圓車刀粗車、精車端面和外圓及倒角。⑵孔加工可先打中心孔，打中心孔時主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為1000r/min。然后用Φ11.5麻花鉆孔，主軸轉(zhuǎn)速選擇500r/min，進給量為0.2mm/r。再用Φ11.8麻花鉆擴孔，主軸轉(zhuǎn)速選擇500r/min，進給量為0.15mm/r。最后用Φ10H7鉸刀進行精加工，主軸轉(zhuǎn)速選擇約80r/min，進給量0.5mm/r。⑶切斷工件。⑷調(diào)頭車端面控制總長。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.2編制加工程序，填寫程序單O0001；（外圓及端面加工程序）N10G21G40G97G99; 程序初始化N20T0101; 選擇01#刀，01#刀補N30M03S600; 主軸正轉(zhuǎn)，設(shè)定粗車轉(zhuǎn)速為600r/minN40G00X42Z2; 刀具快速定位到工件附近N50G90X38.5Z-43.F0.2;粗車外圓至Φ38.5，進給量為0.2N60G00S1000; 結(jié)束G90循環(huán)，設(shè)定精車轉(zhuǎn)速1000r/min。N70G00X42Z2; X向進刀N80G94X-1Z0F0.1 精車端面N90G00X32 進刀N100G01X38Z-1 F0.1 倒角N110G01Z-43; 車Φ38至長43N120X40; 退刀至Φ40N130G00X100Z100; 快速退刀遠離工件N140M05 主軸停止N150M30; 程序結(jié)束TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四O0002；（切斷程序）N10G21G40G97G99; 程序初始化N20T0202; 選擇02#刀，02#刀補N30M03S400; 主軸正轉(zhuǎn)，設(shè)定粗車轉(zhuǎn)速為400r/minN40G00X42Z-44.5; 刀具快速定位到工件附近N50G01X10.F0.06; 切斷工件，進給量為0.1mm/rN160G00X100 X向快速退刀N170Z100; Z向快速退刀遠離工件N180M05 主軸停止N190M30; 程序結(jié)束TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.3操作要點（1）準備工件將B3（或A3）中心鉆、Φ11.5麻花鉆、Φ11.8麻花鉆、Φ12H7鉸刀分別裝到鉆夾頭中并夾緊。（2）將工件置于三爪卡盤中，控制伸出長度約50mm，經(jīng)找正后夾緊工件。夾持工件外圓找正并夾緊。（3）刀具的裝夾。將外圓車刀和切斷刀分別置于刀架的01#和02#刀位，調(diào)整好刀具高度、伸出長度和主偏角與副偏角后，夾緊刀具。（4）對刀。根據(jù)編程原點的位置，分別完成1#刀和2#刀的對刀操作。對刀前確保機床經(jīng)過正確回零。（5）程序的輸入與調(diào)試。將O0001和O0002加工程序輸入到數(shù)控裝置中，經(jīng)仔細檢查后，通過圖形模擬功能進行調(diào)試。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.3操作要點（6）自動方式運行加工程序O0001，完成外圓和端面的粗、精車。（7）將裝有中心鉆的鉆夾頭安置于尾座套筒內(nèi)，移動尾座，調(diào)整好位置后將尾座鎖緊。（8）啟動車床，開冷卻液，鉆中心孔。（9）停車，關(guān)冷卻液，松開尾座，取下鉆夾頭，卸下中心鉆。（10）用Φ11.5麻花鉆鉆孔至深約46。（操作同7~9步）（11）用Φ11.8麻花鉆擴孔至深約46。（操作同7~9步）（12）用Φ12H7鉸刀鉸孔至深約41。（操作同7~9步）（13）自動方式運行加工程序O0002，完成工件的切斷操作。（14）包銅皮調(diào)頭，經(jīng)找正后夾緊工件。（15）將總長車至尺寸要求，并倒角。（16）卸下工件。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四任務(wù)二 軸套加工軸套是一種典型的套類零件，其主要由有較高同軸要求的內(nèi)外圓表面組成，零件的壁厚較小，易產(chǎn)生變形。本任務(wù)從套類零件車削內(nèi)孔的刀具、車削內(nèi)孔的方法、薄壁零件的裝夾、形位公差的類型及精度控制方法、零件的檢測和實際操作等多個方面，使學生掌握軸套等套類零件加工的理論知識與實際操作。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四促成目標對零件圖樣進行工藝與技術(shù)要求分析1制定內(nèi)孔零件的加工方案2刀具進行選擇并確定合理的切削用量3會G70、G71等復合循環(huán)指令4會內(nèi)徑百分表、塞規(guī)等量具的使用5TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四1.工作任務(wù)完成如圖所示軸套零件的加工。單件生產(chǎn)，材料45鋼，毛坯為任務(wù)一的練習件TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.相關(guān)知識

2.1刀具知識1、套類零件內(nèi)孔車削刀具的類型內(nèi)孔車刀可分為通孔車刀和盲孔車刀兩種。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四通孔車刀切削部分的幾何形狀與外圓車刀相似，為了減小徑向切削抗力，防止車孔時振動，主偏角應(yīng)取得大些，一般在60°~75°之間，副偏角一般為15°~30°。為防止內(nèi)孔車刀后刀面和孔壁摩擦又不使后角磨得太大，一般磨成兩個后角。盲孔車刀用來車削盲孔或階臺孔，切削部分形狀基本與偏刀相似，它的主偏角大于90°，一般為92°~95°，后角的要求和通孔車刀一樣。不同之處是盲孔車刀的刀尖到刀桿外端的距離小于孔半徑，否則無法車平孔的底面。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵、常用的夾固式車刀TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑶、內(nèi)孔車刀的刀桿內(nèi)孔車刀的刀桿有圓刀桿和方刀桿。根據(jù)加工內(nèi)孔大小不同，有圓刀桿和方刀桿

TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.2套類零件內(nèi)孔的車削方法車孔是套類零件常用的孔加工方法之一，可用作粗加工，也可用作精加工。車孔精度一般可達IT7~IT8表面粗糙度Ra1.6~3.2μm。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四1、內(nèi)孔車刀的安裝⑴刀尖應(yīng)與工件中心等高或稍高。⑵刀桿伸出長度不宜過長，一般比被加工孔長5~6mm左右。⑶刀桿基本平等于工件軸線，否則在車削到一定深度時，刀桿后半部分容易碰到工件孔口。⑷盲孔車刀安裝時，內(nèi)偏刀的主刀刃應(yīng)與孔底平面成角，并且在車平面時要求橫向有足夠的退刀余地，如圖所示。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、內(nèi)孔車削的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)孔車削的關(guān)鍵技術(shù)是解決內(nèi)孔車刀的剛性和排屑問題。⑴、增加內(nèi)孔車刀的剛性可采取以下措施①盡量增加刀柄的截面積，通常車刀的刀尖位于刀桿的上面，這樣刀桿的截面積較小，還不到孔截面積的1／4(見圖b)，若使內(nèi)孔車刀的刀尖位于刀桿的中心線上，那么刀桿在孔中的截面積可大大地增加(見圖a)。②盡可能縮短刀桿的伸出長度，以增加車刀刀桿剛性，減小切削過程中的振動，如圖c。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵、解決排屑問題主要是控制切屑流出方向。精車孔時要求切屑流向待加工表面(前排屑)。為此，采用正刃傾角的內(nèi)孔車刀(見圖a)；加工盲刀時，應(yīng)采用負的刃傾角，使切屑從孔口排出(見圖b)。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3、內(nèi)孔車削常見問題及改進的措施 車孔時，可能產(chǎn)生的廢品的種類、產(chǎn)生的原因及預防方法見表4.2.1TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.2內(nèi)溝槽的加工方法內(nèi)溝槽的加工與外溝槽的加工方法類似。寬度較小和要求不高的內(nèi)溝槽，可用主切削刃寬度等于槽寬的的內(nèi)溝槽車刀采用直進法一次車出，如圖a所示。要求較高或較寬的內(nèi)溝槽，可采用直進法分幾次車出。對有精度要求的槽，先粗車槽壁和槽底，然后根據(jù)槽寬、槽深進行精車，如圖b所示。如果槽較大較淺，可用內(nèi)圓粗車刀先車出凹槽，再用內(nèi)溝槽刀車溝槽的兩端垂直面，如圖c所示。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.3形位公差1、形位公差基本概念任何零件都是由點、線、面構(gòu)成的，這些點、線、面稱為要素。機械加工后零件的實際要素相對于理想要素總有誤差，包括形狀誤差和位置誤差。形狀誤差和位置誤差都會影響零件的使用性能，因此，對一些零件的重要工作面和軸線，常規(guī)定其形狀和位置誤差的最大允許值，即形狀和位置公差（簡稱形位公差）。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、形狀誤差類型形狀誤差是指加工后實際表面形狀對理想表面形狀的誤差。形狀誤差有8種，如表4.2.2所示。3、位置誤差類型位置誤差是指零件的各表面之間、軸線之間或表面與軸線之間的實際相對位置對理想相對位置的誤差。位置誤差有4.2.3，如表所示。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.4套筒類零件加工中的主要工藝問題一般套筒類零件在機械加工中的主要工藝問題是保證內(nèi)外圓的相互位置精度（即保證內(nèi)、外圓表面的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求）防止變形。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四1、保證相互位置精度要保證內(nèi)外圓表面間的同軸度以及軸線與端面的垂直度要求，通?？刹捎孟铝腥N工藝方案：⑴在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面。這種工藝方案由于消除了安裝誤差對加工精度的影響，因而能保證較高的相互位置精度。在這種情況下，影響零件內(nèi)外圓表面間的同軸度和孔軸線與端面的垂直度的主要因素是機床精度。該工藝方案一般用于零件結(jié)構(gòu)允許在一次安裝中，加工出全部有位置精度要求的表面的場合。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四如圖所示，用棒料毛坯的加工該襯套（簡化了油溝）的工藝過程為：①加工端面、粗加工外圓表面，粗加工孔。②精加工外圓、精加工孔、倒角、切斷。③加工另一端面、倒角外圓表面。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵、全部加工分在幾次安裝中進行，先加工孔，然后以孔為定位基準加工外圓表面。用這種方法加工套筒，由于孔精加工常采用拉孔、滾壓孔等工藝方案，生產(chǎn)效率較高，同時可以解決鏜孔和磨孔時因鏜桿、砂輪桿剛性差而引起的加工誤差。當以孔為基準加工套筒的外圓時，常用剛度較好的小錐度心軸安裝工件。小錐度心軸結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，心軸用兩頂尖安裝，其安裝誤差很小，因此可獲得較高的位置精度。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑶、全部加工分在幾次安裝中進行，先加工外圓，然后以外圓表面為定位基準加工內(nèi)孔。這種工藝方案，如用一般三爪自定心卡盤夾緊工件，則因卡盤的偏心誤差較大會降低工件的同軸度。故需采用定心精度較高的夾具，以保證工件獲得較高的同軸度。較長的套筒一般多采用這種加工方案。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、防止變形的方法薄壁套筒在加工過程中，往往由于夾緊力、切削力和切削熱的影響而引起變形，致使加工精度降低。需要熱處理的薄壁套筒，如果熱處理工序安排不當，也會造成不可校正的變形。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑴減小夾緊力對變形的影響①夾緊力不宜集中于工件的某一部分，應(yīng)使其分布在較大的面積上，以使工件單位面積上所受的壓力較小，從而減少其變形。②采用軸向夾緊工件的夾具③在工件上做出加強剛性的輔助凸邊，當加工結(jié)束時，將凸邊切去。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵減少切削力對變形的影響①減小徑向力，通?？山柚龃蟮毒叩闹髌莵磉_到。②內(nèi)外表面同時加工，使徑向切削力相互抵消。③粗、精加工分開進行，使粗加工時產(chǎn)生的變形能在精加工中能得到糾正。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑶減少熱變形引起的誤差工件在加工過程中受切削熱后要膨脹變形，從而影響工件的加工精度。為了減少熱變形對加工精度的影響，應(yīng)在粗、精加工之間留有充分冷卻的時間，并在加工時注入足夠的切削液。熱處理對套筒變形的影響也很大，除了改進熱處理方法外，在安排熱處理工序時，應(yīng)安排在精加工之前進行，以使熱處理產(chǎn)生的變形在以后的工序中得到糾正。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2.4零件檢測內(nèi)孔零件的孔徑檢測常用量具有游標卡尺、內(nèi)徑千分尺、內(nèi)徑百分表等，孔深的檢測常用量具有游標卡尺、深度游標卡尺、深度千分尺等。1、內(nèi)孔孔徑的檢測⑴內(nèi)徑百分表1—測架，2—彈簧，3—桿，4—定心器，5—測量頭，6—觸頭，7—擺動塊TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四⑵內(nèi)徑千分尺用內(nèi)徑千分尺可以測量孔徑。內(nèi)徑千分尺外形如圖所示，由測微頭和各種尺寸的接長桿組成。其測量范圍為50~1500mm，其分度值為0.01mm。每根接長桿上都注有公稱尺寸和編號，可按需要選用。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、內(nèi)溝槽的檢測內(nèi)溝槽的深度一般用彈簧內(nèi)卡鉗測量(見圖a)，當內(nèi)溝槽直徑較大時，可用彎腳游標卡尺測量(見圖b)。內(nèi)溝槽的軸向尺寸可用鉤形游標深度卡尺測量(見圖c)。內(nèi)溝槽的寬度可用樣板或游標卡尺(當孔徑較大時)測量(見圖d)。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.實訓內(nèi)容

3.1工藝分析

1、圖樣分析。該軸套零件為典型的套類零件，有較高精度要求。外圓大端直徑Φ38為（任務(wù)一）已加工尺寸，外圓小端Φ34是基準尺寸，公差等為IT7，表面粗糙度為Ra1.6。內(nèi)孔右端為錐孔，錐度1：5，表面粗糙度Ra3.2，大端直徑Φ28。內(nèi)孔中間段為直孔，直徑Φ22，基準孔制，公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra3.2。內(nèi)孔左端為直孔，直徑Φ18，基準孔制，公差等級為IT8，該段內(nèi)孔軸線與Φ34外圓軸線的同軸度要求控制在Φ0.03之內(nèi)。工件總長為38，左右兩端面與Φ34外圓軸線的垂直度要求控制在0.02之內(nèi)。毛坯材料為45鋼,，為本項目任務(wù)一練習件。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四2、選擇刀具、夾具。夾具選用數(shù)控車床通用夾具——三爪自定心卡盤。該零件加工外圓加工選擇95°夾固式外圓車刀，刀具型號為SCLCR2020K09，主要參數(shù)如下：壓緊方式為螺釘壓緊式，刀具主偏角為95°，刀桿截面尺寸為20mm×20mm，刀桿長度125mm。刀片型號為CCMG09T308EN，主要參數(shù)如下：刀片角度為80°，刀片后角7°，刀片厚度為3.97，刀尖圓角半徑為0.8mm。刀片材料為涂層硬質(zhì)合金。內(nèi)孔擴孔選擇Φ16麻花鉆，材料為高速鋼。內(nèi)孔車刀選擇95°圓刀桿夾固式內(nèi)孔車刀，刀具型號為S12M-SCLCR06，主要參數(shù)如下：刀桿為實心鐵式，直徑為12mm，長度為150mm，螺釘壓緊式，主偏角95°。刀片型號為CCMT060204EN，主要參數(shù)如下：刀片角度為80°，后角7°，刀片厚度為2.38mm，刀尖圓角半徑為0.4mm。刀片材料為涂層硬質(zhì)合金。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3、編排加工工藝，填寫工序卡。由于圖中部分尺寸有同軸度和垂直度要求，而且Φ38外圓經(jīng)過上任務(wù)加工為精加工表面，因此加工時考慮夾住Φ38外圓表面，將除左端面以外的所有表面一次裝夾加工成型。一方面，加工時先將內(nèi)孔擴孔至Φ16，減少加工余量，同時避免內(nèi)孔車刀加工時與內(nèi)孔壁相干涉。另一方面，為了減少內(nèi)孔加工對外圓尺寸的影響，加工時先安排外圓表面和內(nèi)孔表面的粗加加工，然后再安排端面、外圓表面和內(nèi)孔表面的精加工，最后調(diào)頭加工左端面。外圓面形狀相對簡單，外圓的粗加工可以采用95°外圓車刀，運用G90外圓循環(huán)指令一刀完成，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為800r/min，進給量設(shè)定為0.2mm/r，X向留0.5余量，Z向留0.2余量。零件內(nèi)表面既有錐孔也有直孔，而且孔的精度要求較高，故內(nèi)表面加工可以采用95°內(nèi)孔車刀，運用G71內(nèi)徑復合循環(huán)進行粗車，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為400~500r/min，進給量設(shè)定為0.15~0.2mm/r，背吃刀量設(shè)定為1mm，X向留0.5余量，Z向留0.2余量。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四精車時，先采用95°外圓車刀用G01完成端面和外圓表面的精車，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為1500r/min，進給量設(shè)定為0.1mm/r。然后用95°內(nèi)孔車刀運用G70精車循環(huán)進行內(nèi)表面的精車，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為600r/min，進給量為0.05~0.1mm/r。由于刀片2mm寬，因此該內(nèi)溝槽可以一次走進車削成型。內(nèi)溝槽車削時，設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速，進給量。由于刀片2mm寬，因此該內(nèi)溝槽可以一次走進車削成型。由于零件右端較薄，因此調(diào)頭后先用開縫套筒套住零件，通過Φ18內(nèi)孔間接找正，然后夾緊零件。車端面（車總長）采用95°車刀，考慮到此時可裝夾部分較薄而且長度偏短，所以安排兩刀粗車，一刀精車。端面粗車時主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為600r/min，進給量設(shè)定為0.15mm/r，精車時主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為1200r/min，進給量設(shè)定為0.1mm/r。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.2坐標的計算為了方便計算與編程，編程坐標系原點定于工件右端面中心，如圖所示。零件上的倒角盡可能采用G01直接倒角，以減少該計算量和程序段數(shù)。為此可求得各點坐標分別是A（X26，Z0）、B（X34，Z0）、C（X34，Z-20）、D（X36，Z-20）、E（U6，W-3）。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.2坐標的計算加工內(nèi)表面時，將起點A點設(shè)定在（X34，Z2）處，根據(jù)錐度1：5可計算得G點和H點的坐標分別為（X28.4，Z2）和（X26，Z-10），不難求得另幾點坐標I（X22，Z-10）、J（X22，Z-20）、K（X18，Z-20）、L（X18，Z-40）。TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.3編制加工程序，填寫程序單O0002；N10G21G40G97G99；程序初始化N20M03S800T0101；主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min，選擇外圓車刀N30G00X40.Z2.；刀具快速定位到工件附近N40G90X34.5Z-19.8F0.2； 粗車外圓至Φ34.5長19.8，進給量0.2mm/rN50G00X100Z150 刀具快速返回到換刀點N60T0303S400 換內(nèi)孔車刀，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定為400r/minN70G00X16Z2 刀具快速定位到零件附近N80G71U1R0.5內(nèi)孔粗車循環(huán)，背吃刀量1mm，退刀量0.5mmN90G71P100Q170U-0.5W0.2；粗車循環(huán)從N100開始到N180結(jié)束，TG0059機械零件數(shù)控車削加工項目四3.3編制加工程序，填寫程序單留余量