套類零件的編程方法

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(jì)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(jì)算方法教學(xué)難點(diǎn)：不同套類的編程方法三、4課時(shí)四、教學(xué)過(guò)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(jiàn)的零件,也是各類機(jī)械上常見(jiàn)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(tái)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(lái)劃分，

2、大體可以分為短套和長(zhǎng)套兩大類。它們?cè)诩庸ぶ?，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(zhǎng)度一般大于直徑（4）當(dāng)用作旋轉(zhuǎn)軸軸頸的支承時(shí)在工作中承受徑向力和軸向力。（5）用于油缸或缸套時(shí)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(jí)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(gè)中心坑或先用中心鉆鉆中心孔作為引導(dǎo)。鉆孔時(shí)

3、，搖動(dòng)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(guò)猛，以免折斷鉆頭。鉆鋼料時(shí)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(shí)，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(shí)，由于鐵屑不易排出，必須經(jīng)常退出排屑，否則會(huì)因鐵屑堵塞而使鉆頭“咬死”或折斷。4）鉆小孔時(shí)，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(shí)，由于鉆頭橫刃首先鉆出，因此軸向阻力大減，這時(shí)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(duì)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(shí)也要進(jìn)行試切和試測(cè)，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(shí)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(guò)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(guò)緊，接觸不良，車床各部間隙過(guò)大造成的，薄壁

5、工件裝夾變形也是會(huì)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(guò)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(gè)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(dòng)著的軸、刀具或活塞配合，其尺寸精度一般為IT7級(jí)，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(shí)，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(shí)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(dòng)件的軸頸）對(duì)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(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)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，一般要求內(nèi)孔的表面粗糙度Ra為3.2-0.8m,要求高的孔R(shí)

7、a值達(dá)到0.05 m以上，若與油缸配合的活塞上裝有密封圈時(shí)其內(nèi)孔表面粗糙度值Ra為0.4-0.2m。5、在加工中結(jié)合套類零件的技術(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(shí)，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

8、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)錐的中心鉆，加工直徑d=110mm的中心孔時(shí),通常采用不帶護(hù)維的中心鉆(A型)；工序較長(zhǎng)、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(shí)切削用量的選擇原則如下：粗加工時(shí)切削用量的選擇原則： 首先盡可能大的選取背吃刀

9、量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)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(shí)切削用量的選擇原則： 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(cè)量外徑、內(nèi)徑、長(zhǎng)度、寬度和深度等尺寸。可選擇用來(lái)檢測(cè)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

10、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(shí)間以提高加工效率；要選擇工件在加工時(shí)變形小的路線，對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)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(duì)稱去余量法”安排進(jìn)給路線。注意換刀點(diǎn)的安排。2.5.1 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

11、圓，車左端面并保證總長(zhǎng)。3）用尾座手動(dòng)鉆23通孔。4）用90°內(nèi)鏜孔刀粗精車內(nèi)孔。（三）相關(guān)計(jì)算（參照階梯軸）2.編程尺寸的計(jì)算單件小批量生產(chǎn)時(shí)，精加工零件輪廓尺寸偏差相差較大時(shí)，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(zhǎng)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-

12、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)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(zhǎng)。3）用尾座手動(dòng)鉆10通孔。4）用90°內(nèi)鏜孔刀粗精車內(nèi)孔。（三）相關(guān)計(jì)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

13、W0.1 F0.2 ；N10 G01 Z0 F0.1 ；Z-17 ；X20 ；Z-28 ；X12 ；Z-36 ；N20 G01 X11 ；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(hào)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）

14、 N3 M03 S400 ； （主軸以 400r/min 正轉(zhuǎn)） N4 X6 Z5 ； （到循環(huán)起點(diǎn)位置） G71U1R1P8Q16X-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(hào)刀，確定其坐標(biāo)系） N7 G00 G42 X6 Z5； （二號(hào)刀加入刀尖園弧半徑補(bǔ)償） N8 G00 X44 ； （精加工輪廓開(kāi)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?。?N13 G01 W-10 ； （精加工20 外圓） N14 G02 U-10 W-5 R5 ； （精加工 R5圓?。?N1