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1、项目四：轴套类零件的加工项目四：轴套类零件的加工促成目标促成目标对零件图样进行工艺与技术要求分析对零件图样进行工艺与技术要求分析1制定制定套类套类零件的加工方零件的加工方案案2刀具进行选择并确定合理的切削用量刀具进行选择并确定合理的切削用量3编制成型面零件的加工编制成型面零件的加工程序程序4会常用套类零件检测工具的使用会常用套类零件检测工具的使用5促成目标促成目标对零件图样进行工艺与技术要求分析对零件图样进行工艺与技术要求分析1制定制定套类套类零件的加工方零件的加工方案案2刀具进行选择并确定合理的切削用量刀具进行选择并确定合理的切削用量3编制成型面零件的加工编制成型面零件的加工程序程序4会常用
2、套类零件检测工具的使用会常用套类零件检测工具的使用5本项目组成本项目组成任务一任务一小孔径套筒加工小孔径套筒加工1任务二任务二 轴套加工轴套加工2任务一任务一小孔径套筒加工小孔径套筒加工v小孔径套筒由于孔径偏小，靠车削方法难以完成，因小孔径套筒由于孔径偏小，靠车削方法难以完成，因此钻孔、扩孔和铰孔便成为了这类零件的主要加工手此钻孔、扩孔和铰孔便成为了这类零件的主要加工手段。钻孔和扩孔由于加工精度较低，通常用于孔的粗段。钻孔和扩孔由于加工精度较低，通常用于孔的粗加工，而铰孔则常作为一种孔的精加工手段。本任务加工，而铰孔则常作为一种孔的精加工手段。本任务从刀具、切削用量、加工方法、零件的检测和实际
3、操从刀具、切削用量、加工方法、零件的检测和实际操作等多个方面，使学生掌握加工小孔径套类零件所需作等多个方面，使学生掌握加工小孔径套类零件所需知识及实际操作。知识及实际操作。促成目标促成目标零件图样进行工艺与技术要求分析零件图样进行工艺与技术要求分析1制定小孔径套类零件的加工方案制定小孔径套类零件的加工方案2小孔径套类加工刀具小孔径套类加工刀具及及合理的切削用量合理的切削用量3小孔径套类零件的实际加工操作小孔径套类零件的实际加工操作4塞规、内测千分尺等量具的使用塞规、内测千分尺等量具的使用5牢记安全文明生产规范要求牢记安全文明生产规范要求61 工作任务工作任务 2 相关知识相关知识2.1车削成型
4、面的刀具车削成型面的刀具v套套类类零零件件在在机机器器中中主主要要起起支支承承和和导导向向作作用用，在在实实际际中中应应用用非非常常广广泛泛。这这类类零零件件结结构构上上有有共共同同的的特特点点：零零件件的的主主要要表表面面为为同同轴轴度度要要求求较较高高的的内内外外回回转转面面；零零件件的的壁壁厚厚较较薄薄易易变变形形；通通常常长长径径比比L/D等等。如套筒、轴承套等都是典型的套类零件。如套筒、轴承套等都是典型的套类零件。2 相关知识相关知识2.1套类零件套类零件v1、套类零件的精度要求、套类零件的精度要求v尺寸精度尺寸精度 v内孔直径的尺寸精度一般为内孔直径的尺寸精度一般为IT7，精密轴套
5、有时取，精密轴套有时取IT6v外径的尺寸精度通常为外径的尺寸精度通常为IT6IT7。v 形状精度形状精度 v内孔的形状精度，应控制在孔径公差以内，有些精密内孔的形状精度，应控制在孔径公差以内，有些精密轴套控制在孔径公差的轴套控制在孔径公差的12-13。2 相关知识相关知识2.1套类零件套类零件v相互位置精度相互位置精度 v套类零件本身的内外圆之间的同轴度一般为套类零件本身的内外圆之间的同轴度一般为0.010.05mm。 v套孔轴线与端面的垂直度精度一般为套孔轴线与端面的垂直度精度一般为0.010.05mm。 v表面粗糙度要求表面粗糙度要求v内孔表面粗糙度内孔表面粗糙度Ra值为值为2.50.16
6、m，外径的表面，外径的表面粗糙度达粗糙度达Ra50.63m。 v2 2、套类零件的材料和毛坯套类零件的材料和毛坯v套套类类零零件件的的毛毛坯坯选选择择与与其其材材料料、结结构构和和尺尺寸寸等等因因素素有有关。关。v套套类类零零件件一一般般选选用用钢钢、铸铸铁铁、青青铜铜或或者者黄黄铜铜等等材材料料。有有些些滑滑动动轴轴承承采采用用在在钢钢或或铸铸铁铁套套的的内内壁壁上上浇浇铸铸巴巴氏氏合合金等轴承合金材料。金等轴承合金材料。v孔孔径径较较小小（如如D20mm）的的套套类类零零件件一一般般选选择择热热轧轧或冷拉棒料，也可采用实心铸铁。或冷拉棒料，也可采用实心铸铁。v孔孔径径较较大大时时，常常采采
7、用用无无缝缝钢钢管管或或带带孔孔的的空空心心铸铸件件和和锻锻件。件。v大大量量生生产产时时可可采采用用冷冷挤挤压压和和粉粉末末冶冶金金等等先先进进的的毛毛坯坯制制造工艺。造工艺。 v1 1、中心孔与中心钻中心孔与中心钻v中中心心孔孔又又称称顶顶尖尖孔孔，它它是是轴轴类类零零件件的的基基准准，对对轴轴类类零零件件的的作作用用是是非非常常重重要要。中中心心孔孔可可分分A型型中中心心孔孔，B型型中心孔、中心孔、C型中心孔和型中心孔和R型中心孔。型中心孔。 2 相关知识相关知识2.2孔加工刀具孔加工刀具 a)Aa)A型中心孔型中心孔 b)Bb)B型中心孔型中心孔 c)Cc)C型中心孔型中心孔 d)Rd
8、)R型中心孔型中心孔vA型型和和B型型中中心心孔孔可可以以分分别别用用A型型中中心心钻钻和和B型型中中心心钻钻加工。加工。A A型中心钻型中心钻 B B型中心钻型中心钻 v2 2、麻花钻、麻花钻v麻花钻的组成部分麻花钻的组成部分v麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。v柄部是钻头的夹持部分，装夹时起定心作用，切削时柄部是钻头的夹持部分，装夹时起定心作用，切削时起传递转矩的作用。起传递转矩的作用。v颈部是柄部和工作部分的连接段，颈部较大的钻头在颈部是柄部和工作部分的连接段，颈部较大的钻头在颈部标注有商标、钻头直径和材料牌号等信息。颈部标注有商标、钻头直径和材料牌号等
9、信息。v工作部分是钻头的主要部分，由切削部分和导向部分工作部分是钻头的主要部分，由切削部分和导向部分组成，起切削和导向作用。组成，起切削和导向作用。v 麻花钻工作部分的几何形状麻花钻工作部分的几何形状v有两条对称的主切削刃，两条副切削刃和一条横刃。有两条对称的主切削刃，两条副切削刃和一条横刃。麻花钻钻孔时，相当于两把反向的车孔刀同时切削，麻花钻钻孔时，相当于两把反向的车孔刀同时切削，所以它的几何角度的概念与车刀基本相同。所以它的几何角度的概念与车刀基本相同。v麻花钻的螺旋角（麻花钻的螺旋角（）、前刀面、主后刀面、主切削）、前刀面、主后刀面、主切削刃、顶角（刃、顶角（2kr）、前角（）、前角（o
10、）、后角（）、后角（o）、横）、横刃、横刃斜角（刃、横刃斜角（）和棱边）和棱边 v3、扩孔钻、扩孔钻v扩孔钻的主要特点是：扩孔钻的主要特点是：v扩孔钻齿数较多（一般有扩孔钻齿数较多（一般有34刃），导向性好，切削刃），导向性好，切削平稳。平稳。v切削刃不必自外缘一直到中心，没有横刃，可避免横切削刃不必自外缘一直到中心，没有横刃，可避免横刃对切削的不利影响。刃对切削的不利影响。v扩孔钻钻心粗，刚性好，可选较大的切削用量。扩孔钻钻心粗，刚性好，可选较大的切削用量。 高速钢扩孔钻高速钢扩孔钻 硬质合金扩孔钻硬质合金扩孔钻v4、铰刀、铰刀v铰刀的组成铰刀的组成v铰刀由工作部分、颈部和柄部组成铰刀由工作
11、部分、颈部和柄部组成 v柄部是铰刀的夹持部分，切削时起传递转矩的作用。柄部是铰刀的夹持部分，切削时起传递转矩的作用。v工作部分由引导部分、切削部分、修光部分和倒锥组成。工作部分由引导部分、切削部分、修光部分和倒锥组成。v引导部分是铰刀开始进入孔内时的导向部分，其导向角引导部分是铰刀开始进入孔内时的导向部分，其导向角（k）一般为）一般为45。v切削部分担负主要切削工作，其切削锥形角较小，因此切削部分担负主要切削工作，其切削锥形角较小，因此铰削时定心好，切屑薄。铰削时定心好，切屑薄。v修光部分上有棱边，它起定向、碾光孔壁、控制铰刀直修光部分上有棱边，它起定向、碾光孔壁、控制铰刀直径和便于测量等作用
12、。径和便于测量等作用。v倒锥部分可减小铰刀与孔壁之间的摩擦，还可防止产生倒锥部分可减小铰刀与孔壁之间的摩擦，还可防止产生喇叭形孔和孔径扩大。喇叭形孔和孔径扩大。v铰刀的前角一般为铰刀的前角一般为0，粗铰钢料时可取前角，粗铰钢料时可取前角o=510。铰刀后角一般取。铰刀后角一般取o=68。主偏角。主偏角一般取一般取kr=31.5。v4、铰刀、铰刀v铰刀的种类铰刀的种类v铰刀按用途分有机用铰刀和和手用铰刀。铰刀按用途分有机用铰刀和和手用铰刀。v机用铰刀的柄有直柄和锥柄两种。铰孔时由车床尾座定机用铰刀的柄有直柄和锥柄两种。铰孔时由车床尾座定向，标准机用铰刀的主偏角向，标准机用铰刀的主偏角kr=15。
13、v手用铰刀的柄部做成方榫形，以便套入铰杠铰削工件。手用铰刀的柄部做成方榫形，以便套入铰杠铰削工件。手用铰刀工件部分较长，主偏角较小，一般为手用铰刀工件部分较长，主偏角较小，一般为kr=401.5。v铰刀按切削部分材料分有高速钢和硬质合金铰刀。铰刀按切削部分材料分有高速钢和硬质合金铰刀。2.3套类零件内孔的加工方法套类零件内孔的加工方法v1、钻中心孔、钻中心孔v钻中心孔的步骤钻中心孔的步骤v中心钻装在钻夹头上的安装中心钻装在钻夹头上的安装 用钻夹头钥匙逆时针方用钻夹头钥匙逆时针方向旋转钻夹头的外套（图向旋转钻夹头的外套（图 a），使钻夹头的三个爪张开，），使钻夹头的三个爪张开，然后将中心钻插入三
14、个夹爪中间，再用钻夹头钥匙顺时然后将中心钻插入三个夹爪中间，再用钻夹头钥匙顺时针方向转动钻夹头外套，通过三个夹爪将中心钻夹紧针方向转动钻夹头外套，通过三个夹爪将中心钻夹紧（图（图b）。）。v钻夹头在尾座锥孔中安装钻夹头在尾座锥孔中安装 先擦净钻夹头柄部和尾座先擦净钻夹头柄部和尾座锥孔，然后用左手握钻夹头，沿尾座套轴线方向将钻夹锥孔，然后用左手握钻夹头，沿尾座套轴线方向将钻夹头锥柄部用力插入尾座套锥孔中如钻夹头柄部与车床尾头锥柄部用力插入尾座套锥孔中如钻夹头柄部与车床尾座锥孔大小不吻合，可增加一合适过渡锥套后再插入尾座锥孔大小不吻合，可增加一合适过渡锥套后再插入尾座套筒的锥孔内（图座套筒的锥孔内
15、（图c）。）。v校正尾座中心校正尾座中心 工件装夹在卡盘上，启动车床、移动工件装夹在卡盘上，启动车床、移动尾座，使中心钻接近工件端面，观察中心钻钻头是否与尾座，使中心钻接近工件端面，观察中心钻钻头是否与一件旋转中心一致，并校正尾座中心使之一致，然后坚一件旋转中心一致，并校正尾座中心使之一致，然后坚固尾座。固尾座。v转速的选择和钻削转速的选择和钻削 由于中心钻直径小，钻削时应取由于中心钻直径小，钻削时应取较高的转速，进给量应小而均匀，切勿用力过猛。当中较高的转速，进给量应小而均匀，切勿用力过猛。当中心钻钻入工件后应及时加切削液冷却润滑。钻毕时，中心钻钻入工件后应及时加切削液冷却润滑。钻毕时，中心
16、钻在孔中应稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提心钻在孔中应稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形状精度和表面质量。高中心孔的形状精度和表面质量。v、钻中心孔的注意事项钻中心孔的注意事项v中心钻轴线必须与工件旋转中心一致。中心钻轴线必须与工件旋转中心一致。v工件端面必须车平，不允许留凸台，以免钻孔时中心工件端面必须车平，不允许留凸台，以免钻孔时中心钻折断。钻折断。v及时注意中心钻的磨损状况，磨损后不能强行钻入工及时注意中心钻的磨损状况，磨损后不能强行钻入工件，避免中心钻折断件，避免中心钻折断v及时进退，以便排除切屑，并及时注入切削液。及时进退，以便排除切屑，并及时注入切削液。v2、钻孔
17、、钻孔v钻孔是在实体材料上加工孔的方法，它属于粗加钻孔是在实体材料上加工孔的方法，它属于粗加工，其尺寸精度一般可达工，其尺寸精度一般可达IT11IT12，表面粗，表面粗糙度糙度Ra12.525m。v、麻花钻的选用麻花钻的选用 v对于精度要求不高的孔，直接可以用麻花钻钻出；对于精度要求不高的孔，直接可以用麻花钻钻出；v对于精度要求较高的孔，钻孔后还要经过车削或扩孔、对于精度要求较高的孔，钻孔后还要经过车削或扩孔、铰孔才能完成，在选用麻花钻时应留出下道工序的加铰孔才能完成，在选用麻花钻时应留出下道工序的加工余量。工余量。v选用麻花钻长度时，一般应使麻花钻螺旋槽部分略长选用麻花钻长度时，一般应使麻花
18、钻螺旋槽部分略长于孔深。于孔深。v、麻花钻的安装麻花钻的安装v直柄麻花钻的安装直柄麻花钻的安装 一般情况下，直柄麻花钻用钻夹一般情况下，直柄麻花钻用钻夹头装夹，再将钻夹头的锥柄插入尾座锥孔内。头装夹，再将钻夹头的锥柄插入尾座锥孔内。v锥柄麻花钻的安装锥柄麻花钻的安装 锥柄麻花钻可以直接或用莫氏过锥柄麻花钻可以直接或用莫氏过渡锥套插入尾座锥孔中，或用专用的工具安装渡锥套插入尾座锥孔中，或用专用的工具安装v、钻孔时切削用量的选择钻孔时切削用量的选择v切削深度（背吃刀量）切削深度（背吃刀量） 钻孔时的切削深度是钻头直径的钻孔时的切削深度是钻头直径的1/2。v切削速度切削速度 钻孔时的切削速度是指麻花
19、钻主切削刃外缘处钻孔时的切削速度是指麻花钻主切削刃外缘处的线速度的线速度v用麻花钻钻钢料时，切削速度一般选用麻花钻钻钢料时，切削速度一般选1530m/min；v钻铸件时，进给速度选钻铸件时，进给速度选7590m/min。v扩钻时切削速度可略高一些。扩钻时切削速度可略高一些。 v进给量进给量f 在车床上钻孔时，工件转在车床上钻孔时，工件转1周，钻头沿轴向移动的周，钻头沿轴向移动的距离为进给量。距离为进给量。v在车床上是用手慢慢转动尾座手轮来实现进给运动的。进给量在车床上是用手慢慢转动尾座手轮来实现进给运动的。进给量太大会使钻头折断太大会使钻头折断v用直径为用直径为1225mm的麻花钻钻钢料时，的
20、麻花钻钻钢料时，f选选0.150.35；v钻铸件时，进给量略大些，一般选钻铸件时，进给量略大些，一般选f=0.150.4mm/r。v、钻孔的步骤钻孔的步骤v钻孔前先将工件平面车平，中心处不许留凸台，以钻孔前先将工件平面车平，中心处不许留凸台，以利于钻头定心。利于钻头定心。v找正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心，否则可找正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心，否则可能会使孔径钻大、钻偏甚至折断钻头。能会使孔径钻大、钻偏甚至折断钻头。v用细长麻花钻钻孔时，为防止钻头晃动，应先在端用细长麻花钻钻孔时，为防止钻头晃动，应先在端面钻出中心孔，然后用直径小于面钻出中心孔，然后用直径小于5mm的麻花钻钻孔，的麻
21、花钻钻孔，这样既可以便于定心且钻出的孔同轴度好。这样既可以便于定心且钻出的孔同轴度好。v在实体材料上钻孔，小孔径可以一次钻出，若孔径超在实体材料上钻孔，小孔径可以一次钻出，若孔径超过过30mm，则不宜用在钻头一次钻出。此时可分两次钻，则不宜用在钻头一次钻出。此时可分两次钻出，即第一次先用一支小钻头钻出底孔，再用大钻头钻出，即第一次先用一支小钻头钻出底孔，再用大钻头钻出所要求的尺寸，一般情况下，第一支钻头直径为第二出所要求的尺寸，一般情况下，第一支钻头直径为第二次钻孔直径的次钻孔直径的0.50.7倍。倍。v钻孔后如需铰孔，由于所留的铰孔余量较小，应在钻钻孔后如需铰孔，由于所留的铰孔余量较小，应在
22、钻头钻进头钻进12mm后将钻头退出，停车检查孔径，以防因后将钻头退出，停车检查孔径，以防因孔扩大没有铰孔余是而报废。孔扩大没有铰孔余是而报废。v钻不通孔与钻通孔的方法基本相同，不同的是钻不通钻不通孔与钻通孔的方法基本相同，不同的是钻不通孔时需要控制孔的深度。控制深度的方法可以是当钻尖孔时需要控制孔的深度。控制深度的方法可以是当钻尖开始进入工件端面时，用钢直尺量出尾套筒的伸出长度，开始进入工件端面时，用钢直尺量出尾套筒的伸出长度，然后继续摇动尾座手轮，直到套筒新增伸出量达到指定然后继续摇动尾座手轮，直到套筒新增伸出量达到指定的深度。的深度。 v3、扩孔、扩孔v扩孔是指用扩孔刀具扩大工件的孔径。扩
23、孔是指用扩孔刀具扩大工件的孔径。v常常用用的的扩扩孔孔刀刀具具有有麻麻花花钻钻和和扩扩孔孔钻钻等等。一一般般精精度度要要求求低低的的孔孔可可用用麻麻花花钻钻扩扩孔孔，精精度度要要求求高高的的孔孔的的半半精精加加工工可用扩孔钻。可用扩孔钻。v用用扩扩孔孔钻钻加加工工，生生产产效效率率较较高高，加加工工质质量量较较好好，精精度度可达可达IT10IT11，表面粗糙度达，表面粗糙度达Ra6.312.5m。v扩扩孔孔的的操操作作与与钻钻孔孔基基本本相相同同，但但进进给给量量可可以以比比钻钻孔孔稍稍大些。大些。v4、铰孔、铰孔v铰铰孔孔是是用用铰铰刀刀对对末末淬淬硬硬孔孔进进行行精精加加工工的的一一种种加
24、加工工方方法法，其其精精度度可可达达到到IT7IT9，表表面面粗粗糙糙度度可可达达Ra0.4m。铰铰孔孔的的质质量量好好、效效率率高高，操操作作简简便便，目目前前在在批批量量生生产产中已得到广泛应用。中已得到广泛应用。v、铰刀尺寸的选择铰刀尺寸的选择v铰孔的尺寸主要取决于铰刀的尺寸。铰孔的尺寸主要取决于铰刀的尺寸。v铰刀的基本尺寸与孔的基本尺寸相同。铰刀的公差铰刀的基本尺寸与孔的基本尺寸相同。铰刀的公差是根据孔的公差等级、加工时可能出现的扩大量或是根据孔的公差等级、加工时可能出现的扩大量或收缩量及允许铰刀的磨损量来确定的。收缩量及允许铰刀的磨损量来确定的。v一般可按下面计算方法来确定铰刀的上、
25、下偏差：一般可按下面计算方法来确定铰刀的上、下偏差： 上偏差上偏差=2/3被加工孔公差被加工孔公差 下偏差下偏差=1/3被加工孔公差被加工孔公差v、铰刀的装夹铰刀的装夹v在车床上铰孔时，一般将机用铰刀的锥柄插入尾座在车床上铰孔时，一般将机用铰刀的锥柄插入尾座套筒的锥孔中，并调整尾座套筒轴线与主轴轴线相套筒的锥孔中，并调整尾座套筒轴线与主轴轴线相重合，同轴度应小于重合，同轴度应小于0.02mm。v、铰孔余量的确定铰孔余量的确定 v铰孔前，一般先经过钻孔、扩孔或车孔等半精加工，并留有铰孔前，一般先经过钻孔、扩孔或车孔等半精加工，并留有适当的铰削余量。余量的大小影响到铰孔的质量。铰孔余量适当的铰削余
26、量。余量的大小影响到铰孔的质量。铰孔余量一般为一般为0.080.15mm，用高速钢铰刀铰削余量取小值，用高速钢铰刀铰削余量取小值，用硬质合金铰刀取大值。用硬质合金铰刀取大值。v当孔径大于当孔径大于12mm时，用车孔的方法来预留铰削余量，时，用车孔的方法来预留铰削余量，由于车孔能纠正钻孔带来的轴线不直或径向跳动度等缺陷，由于车孔能纠正钻孔带来的轴线不直或径向跳动度等缺陷，因而可以可以使铰出的孔达到同轴度和垂直度的要求。因而可以可以使铰出的孔达到同轴度和垂直度的要求。v当孔径小于当孔径小于12mm时，用车孔的方法留铰削余量比较困时，用车孔的方法留铰削余量比较困难，通常选用扩孔方法作为铰孔前的半精加
27、工。但由于扩孔难，通常选用扩孔方法作为铰孔前的半精加工。但由于扩孔不能修正钻孔造成的缺陷，因此在扩孔前钻孔时必须采取定不能修正钻孔造成的缺陷，因此在扩孔前钻孔时必须采取定中心措施，保证钻孔质量。铰孔前的内孔表面粗糙度不得大中心措施，保证钻孔质量。铰孔前的内孔表面粗糙度不得大于于Ra6.3m，否则会因铰削余量小难以去除铰孔前的表面，否则会因铰削余量小难以去除铰孔前的表面缺陷。缺陷。v、铰孔的操作步骤铰孔的操作步骤v准备工作准备工作 铰孔前应找正尾座中心、将尾座固定在适当铰孔前应找正尾座中心、将尾座固定在适当位置、先好铰刀。位置、先好铰刀。v铰通孔铰通孔 摇动尾座手轮，使铰刀的引导部分轻轻进入孔摇
28、动尾座手轮，使铰刀的引导部分轻轻进入孔口，深度约口，深度约12mm。启动车床，充分加冷却液，双手。启动车床，充分加冷却液，双手均匀摇动尾座手轮，进给量均匀摇动尾座手轮，进给量0.5mm/r，均匀地进给至铰，均匀地进给至铰刀切削部分的刀切削部分的3/4超出孔末端时，即反向摇动尾座手轮，超出孔末端时，即反向摇动尾座手轮，将铰刀从孔内退出。将内孔擦净后，检查孔的尺寸。将铰刀从孔内退出。将内孔擦净后，检查孔的尺寸。v铰不通孔铰不通孔 开启机床，加冷却液，摇动尾座手轮进行铰开启机床，加冷却液，摇动尾座手轮进行铰孔，当铰刀端部与孔底接触后会对铰刀产生轴向切削抗力，孔，当铰刀端部与孔底接触后会对铰刀产生轴向
29、切削抗力，手动进给当感觉到轴向切削抗力明显增加时，应立即将铰手动进给当感觉到轴向切削抗力明显增加时，应立即将铰刀退出。刀退出。v、铰削切削用量铰削切削用量v铰削时，切削速度越低，表面粗糙度值越小，一般最铰削时，切削速度越低，表面粗糙度值越小，一般最好小于好小于5m/min，而进给量则取大些，一般可取，而进给量则取大些，一般可取0.21mm/r。v5、啄式自动钻孔、啄式自动钻孔v通过尾座摇动手轮实现钻孔的方法在单件、小批量生通过尾座摇动手轮实现钻孔的方法在单件、小批量生产中应用广泛，但被加工孔为深孔且批量较大时，这产中应用广泛，但被加工孔为深孔且批量较大时，这种人工的机械式操作会严重影响到生产效
30、率的提高。种人工的机械式操作会严重影响到生产效率的提高。为此我们可以通过程序指令来实现啄式自动钻孔。为此我们可以通过程序指令来实现啄式自动钻孔。v实现啄式自动钻孔的指令为实现啄式自动钻孔的指令为G74。G74既可以用于既可以用于端面槽的加工，也可以用于钻孔。端面槽的加工，也可以用于钻孔。vG74用于啄式钻孔时的格式为：用于啄式钻孔时的格式为： G74 R(e)；vG74 Z(W) P0 Q( k) F ；式中：式中：e 退刀量；退刀量； Z(W) 钻削深度；钻削深度； k 每次钻削长度，单位是每次钻削长度，单位是m。v例例1加工深加工深80的孔，设定退刀量为的孔，设定退刀量为1，每次钻削深，每
31、次钻削深度度8mm，进给量，进给量0.1mm/r，则啄式钻孔的程序段，则啄式钻孔的程序段为：为： G00 X0 Z3 G74 R1 G74 Z-80 Q8000 F0.1v如果如果R设定为设定为0，整个钻孔过程将一次进刀完成，这，整个钻孔过程将一次进刀完成，这种加工方式可以应用于扩孔和铰孔。种加工方式可以应用于扩孔和铰孔。2.4套类零件小径孔的检测套类零件小径孔的检测v1、塞规、塞规v在成批生产中，为了测量的方便，常用塞规测量孔径。在成批生产中，为了测量的方便，常用塞规测量孔径。v塞规由通端、止端和手柄组成。塞规由通端、止端和手柄组成。v通端尺寸等于孔的最小极限尺寸，止端的尺寸等于孔通端尺寸等
32、于孔的最小极限尺寸，止端的尺寸等于孔的最大极限尺寸。的最大极限尺寸。v测量时，通端通过，而止端通不过，说明尺寸合格。测量时，通端通过，而止端通不过，说明尺寸合格。v使用塞规时，应可能使塞规温度与被测工件温度一使用塞规时，应可能使塞规温度与被测工件温度一致，不要在工件还末冷却到室温时就去测量。测量致，不要在工件还末冷却到室温时就去测量。测量内孔时，不可硬塞强行通过，一般靠自身重力自由内孔时，不可硬塞强行通过，一般靠自身重力自由通过，测量时塞规轴线应与孔轴线一致，不可歪斜。通过，测量时塞规轴线应与孔轴线一致，不可歪斜。 v2、内测千分尺、内测千分尺v内测千分尺使用方法如图。内测千分尺使用方法如图。
33、v可用于测量可用于测量530mm的孔径，分度值的孔径，分度值0.01mm。这种千分尺的刻线与外径千分尺相反，顺时针旋转微这种千分尺的刻线与外径千分尺相反，顺时针旋转微分筒时，活动爪向右移动，测量值增大。由于结构设分筒时，活动爪向右移动，测量值增大。由于结构设计方面的原因，其测量精度低于其他类型的千分尺。计方面的原因，其测量精度低于其他类型的千分尺。3.实训内容实训内容 3.1工艺分析工艺分析 v1、图样分析、图样分析v根据图样可知，该小孔径套筒孔径偏小为根据图样可知，该小孔径套筒孔径偏小为12，孔的精，孔的精度为度为IT8，基孔制，表面粗糙度均为，基孔制，表面粗糙度均为Ra0.8。v外径尺寸为
34、外径尺寸为38，尺寸公差为，尺寸公差为js6，为过渡配合尺寸，为过渡配合尺寸，v表面粗糙度表面粗糙度Ra1.6。v零件总长为零件总长为38，两端面的表面粗糙度为，两端面的表面粗糙度为Ra3.2。轴。轴38js6和孔和孔12H7查相关公差带表可知尺寸及公差查相关公差带表可知尺寸及公差分别为分别为380.08和和12。v毛坯为毛坯为4065的棒料，材料为的棒料，材料为45钢。钢。v2、选择刀具、夹具、选择刀具、夹具 v该零件选用数控车床通用夹具该零件选用数控车床通用夹具三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘。v根据该零件形状及加工精度，选择刀具如下：根据该零件形状及加工精度，选择刀具如下：v外圆及端面：该
35、零件的外圆加工余量较小，故选择一外圆及端面：该零件的外圆加工余量较小，故选择一把焊接式把焊接式90外圆车刀完成外圆及端面的加工，刀具外圆车刀完成外圆及端面的加工，刀具材料为材料为YT15。v孔加工：该零件孔径偏小，用车削的方法难度较大，孔加工：该零件孔径偏小，用车削的方法难度较大，故选择钻和铰的方法完成，为此选择以下刀具：故选择钻和铰的方法完成，为此选择以下刀具：B2.5（或（或A2.5）中心钻一支，用于钻中心孔；）中心钻一支，用于钻中心孔；11.5麻花钻一支，用于钻孔；麻花钻一支，用于钻孔；11.8麻花钻一支，麻花钻一支，用于扩孔；用于扩孔；12H7铰刀一支，用于铰孔。以上刀具铰刀一支，用于
36、铰孔。以上刀具材料均为高速钢。材料均为高速钢。v切断：焊接式切断：焊接式4mm切断刀一把，刀具材料切断刀一把，刀具材料YT15。v3、编排加工工艺，填写工序卡。、编排加工工艺，填写工序卡。v该零件加工先用外圆车刀粗车、精车端面和外圆该零件加工先用外圆车刀粗车、精车端面和外圆及倒角。及倒角。v孔加工孔加工 可先打中心孔，打中心孔时主轴转速设定可先打中心孔，打中心孔时主轴转速设定为为1000r/min。然后用。然后用11.5麻花钻孔，主轴转麻花钻孔，主轴转速选择速选择500r/min，进给量为，进给量为0.2mm/r。再用。再用11.8麻花钻扩孔，主轴转速选择麻花钻扩孔，主轴转速选择500r/mi
37、n，进，进给量为给量为0.15mm/r。最后用。最后用10H7铰刀进行精加铰刀进行精加工，主轴转速选择约工，主轴转速选择约80r/min，进给量，进给量0.5mm/r 。v切断工件。切断工件。v 调头车端面控制总长。调头车端面控制总长。3.2编制加工程序，填写程序单编制加工程序，填写程序单vO0001；（外圆及端面加工程序）；（外圆及端面加工程序）vN10 G21 G40 G97 G99;程序初始化程序初始化vN20 T0101;选择选择01#刀，刀，01#刀补刀补vN30 M03 S600;主轴正转，设定粗车转速为主轴正转，设定粗车转速为600r/minvN40 G00 X42 Z2;刀具快
38、速定位到工件附近刀具快速定位到工件附近vN50 G90 X38.5 Z-43. F0.2;粗车外圆至粗车外圆至38.5，进给量为，进给量为0.2vN60 G00 S1000; 结束结束G90循环，设定精车转速循环，设定精车转速1000r/min。vN70 G00 X42Z2;X向进刀向进刀vN80 G94X-1Z0 F0.1精车端面精车端面vN90G00X32进刀进刀vN100G01X38Z-1F0.1倒角倒角vN110G01 Z-43;车车38至长至长43vN120 X40;退刀至退刀至40vN130 G00 X100 Z100;快速退刀远离工件快速退刀远离工件vN140 M05主轴停止主轴
39、停止vN150 M30;程序结束程序结束vO0002；（切断程序）；（切断程序）vN10 G21 G40 G97 G99;程序初始化程序初始化vN20 T0202; 选择选择02#刀，刀，02#刀补刀补vN30 M03 S400;主轴正转，设定粗车转速为主轴正转，设定粗车转速为400r/minvN40 G00 X42 Z-44.5;刀具快速定位到工件附近刀具快速定位到工件附近vN50 G01 X10. F0.06;切断工件，进给量为切断工件，进给量为0.1mm/rvN160 G00 X100 X向快速退刀向快速退刀vN170 Z100;Z向快速退刀远离工件向快速退刀远离工件vN180 M05主
40、轴停止主轴停止vN190 M30;程序结束程序结束3.3操作要点操作要点v（1）准备工件）准备工件v将将B3（或（或A3）中心钻、）中心钻、11.5麻花钻、麻花钻、11.8麻花钻、麻花钻、12H7铰刀分别装到钻夹头中并夹紧。铰刀分别装到钻夹头中并夹紧。v（2）将工件置于三爪卡盘中，控制伸出长度约）将工件置于三爪卡盘中，控制伸出长度约50mm，经找正后夹，经找正后夹紧工件。夹持工件外圆找正并夹紧。紧工件。夹持工件外圆找正并夹紧。v（3）刀具的装夹。）刀具的装夹。v将外圆车刀和切断刀分别置于刀架的将外圆车刀和切断刀分别置于刀架的01#和和02#刀位，调整好刀具高刀位，调整好刀具高度、伸出长度和主偏
41、角与副偏角后，夹紧刀具。度、伸出长度和主偏角与副偏角后，夹紧刀具。v（4）对刀。）对刀。v根据编程原点的位置，分别完成根据编程原点的位置，分别完成1#刀和刀和2#刀的对刀操作。对刀前确刀的对刀操作。对刀前确保机床经过正确回零。保机床经过正确回零。v（5）程序的输入与调试。）程序的输入与调试。v将将O0001和和O0002加工程序输入到数控装置中，经仔细检查后，通加工程序输入到数控装置中，经仔细检查后，通过图形模拟功能进行调试。过图形模拟功能进行调试。3.3操作要点操作要点v（6）自动方式运行加工程序）自动方式运行加工程序O0001，完成外圆和端面的粗、精车。，完成外圆和端面的粗、精车。v（7）
42、将装有中心钻的钻夹头安置于尾座套筒内，移动尾座，调整好位）将装有中心钻的钻夹头安置于尾座套筒内，移动尾座，调整好位置后将尾座锁紧。置后将尾座锁紧。v（8）启动车床，开冷却液，钻中心孔。）启动车床，开冷却液，钻中心孔。v（9）停车，关冷却液，松开尾座，取下钻夹头，卸下中心钻。）停车，关冷却液，松开尾座，取下钻夹头，卸下中心钻。v（10）用）用11.5麻花钻钻孔至深约麻花钻钻孔至深约46。（操作同。（操作同79步）步）v（11）用）用11.8麻花钻扩孔至深约麻花钻扩孔至深约46。（操作同。（操作同79步）步）v（12）用）用12H7铰刀铰孔至深约铰刀铰孔至深约41。（操作同。（操作同79步）步）v
43、（13）自动方式运行加工程序）自动方式运行加工程序O0002，完成工件的切断操作。，完成工件的切断操作。v（14）包铜皮调头，经找正后夹紧工件。）包铜皮调头，经找正后夹紧工件。v（15）将总长车至尺寸要求，并倒角。）将总长车至尺寸要求，并倒角。v（16）卸下工件。）卸下工件。任务二任务二轴套加工轴套加工 v轴套是一种典型的套类零件，其主要由有较高同轴要轴套是一种典型的套类零件，其主要由有较高同轴要求的内外圆表面组成，零件的壁厚较小，易产生变形。求的内外圆表面组成，零件的壁厚较小，易产生变形。本任务从套类零件车削内孔的刀具、车削内孔的方法、本任务从套类零件车削内孔的刀具、车削内孔的方法、薄壁零件
44、的装夹、形位公差的类型及精度控制方法、薄壁零件的装夹、形位公差的类型及精度控制方法、零件的检测和实际操作等多个方面，使学生掌握轴套零件的检测和实际操作等多个方面，使学生掌握轴套等套类零件加工的理论知识与实际操作。等套类零件加工的理论知识与实际操作。促成目标促成目标对零件图样进行工艺与技术要求分析对零件图样进行工艺与技术要求分析1制定制定内孔内孔零件的加工方零件的加工方案案2刀具进行选择并确定合理的切削用量刀具进行选择并确定合理的切削用量3会会G70、G71等复合循环指令等复合循环指令4会内径百分表、塞规等量具的使用会内径百分表、塞规等量具的使用51.工作任务工作任务v完成如图所示轴套零件的加工
45、。单件生产，材完成如图所示轴套零件的加工。单件生产，材料料45钢，毛坯为任务一的练习件钢，毛坯为任务一的练习件 2.相关知识相关知识2.1刀具知识刀具知识 v1、套类零件内孔车削刀具的类型、套类零件内孔车削刀具的类型 v内孔车刀可分为通孔车刀和盲孔车刀两种。内孔车刀可分为通孔车刀和盲孔车刀两种。v通孔车刀切削部分的几何形状与外圆车刀相似，为了通孔车刀切削部分的几何形状与外圆车刀相似，为了减小径向切削抗力，防止车孔时振动，主偏角应取得减小径向切削抗力，防止车孔时振动，主偏角应取得大些，一般在大些，一般在6075之间，副偏角一般为之间，副偏角一般为1530。为防止内孔车刀后刀面和孔壁摩擦又不。为防
46、止内孔车刀后刀面和孔壁摩擦又不使后角磨得太大，一般磨成两个后角。使后角磨得太大，一般磨成两个后角。v盲孔车刀用来车削盲孔或阶台孔，切削部分形状基本盲孔车刀用来车削盲孔或阶台孔，切削部分形状基本与偏刀相似，它的主偏角大于与偏刀相似，它的主偏角大于90，一般为，一般为9295，后角的要求和通孔车刀一样。不同之处，后角的要求和通孔车刀一样。不同之处是盲孔车刀的刀尖到刀杆外端的距离小于孔半径，否是盲孔车刀的刀尖到刀杆外端的距离小于孔半径，否则无法车平孔的底面。则无法车平孔的底面。 v、常用的夹固式车刀常用的夹固式车刀v、内孔车刀的刀杆内孔车刀的刀杆v内孔车刀的刀杆有圆刀杆和方刀杆。根据加工内孔内孔车刀
47、的刀杆有圆刀杆和方刀杆。根据加工内孔大小不同，有圆刀杆和方刀杆大小不同，有圆刀杆和方刀杆 2.2套类零件内孔的车削方法套类零件内孔的车削方法v车孔是套类零件常用的孔加工方法之一，可用作粗加车孔是套类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。工，也可用作精加工。v车孔精度一般可达车孔精度一般可达IT7IT8v表面粗糙度表面粗糙度Ra1.63.2m。v1、内孔车刀的安装、内孔车刀的安装 v刀尖应与工件中心等高或稍刀尖应与工件中心等高或稍高。高。v刀杆伸出长度不宜过长，一刀杆伸出长度不宜过长，一般比被加工孔长般比被加工孔长56mm左右。左右。v刀杆基本平等于工件轴线，刀杆基本平等于工件
48、轴线，否则在车削到一定深度时，刀否则在车削到一定深度时，刀杆后半部分容易碰到工件孔口。杆后半部分容易碰到工件孔口。v盲孔车刀安装时，内偏刀的盲孔车刀安装时，内偏刀的主刀刃应与孔底平面成角，并主刀刃应与孔底平面成角，并且在车平面时要求横向有足够且在车平面时要求横向有足够的退刀余地，如图所示。的退刀余地，如图所示。v2、内孔车削的关键技术、内孔车削的关键技术v内孔车削的关键技术是解决内内孔车削的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。孔车刀的刚性和排屑问题。v、增加内孔车刀的刚性可采增加内孔车刀的刚性可采取以下措施取以下措施v 尽量增加刀柄的截面积，尽量增加刀柄的截面积，通常车刀的刀尖位于刀杆的通
49、常车刀的刀尖位于刀杆的上面，这样刀杆的截面积较上面，这样刀杆的截面积较小，还不到孔截面积的小，还不到孔截面积的14(见图见图b)，若使内孔车刀的，若使内孔车刀的刀尖位于刀杆的中心线上，刀尖位于刀杆的中心线上，那么刀杆在孔中的截面积可那么刀杆在孔中的截面积可大大地增加大大地增加(见图见图a)。v尽可能缩短刀杆的伸出长度，尽可能缩短刀杆的伸出长度，以增加车刀刀杆刚性，减小以增加车刀刀杆刚性，减小切削过程中的振动，如图切削过程中的振动，如图c。v、解决排屑问题解决排屑问题v主要是控制切屑流主要是控制切屑流出方向。精车孔出方向。精车孔时要求切屑流向时要求切屑流向待加工表面待加工表面(前排前排屑屑)。为
50、此，采用。为此，采用正刃倾角的内孔正刃倾角的内孔车刀车刀(见图见图a)；v加工盲刀时，应采加工盲刀时，应采用负的刃倾角，用负的刃倾角，使切屑从孔口排使切屑从孔口排出出(见图见图b)。v3、内孔车削常见问题及改进的措施、内孔车削常见问题及改进的措施v车孔时，可能产生的废品的种类、产生的原因及预防车孔时，可能产生的废品的种类、产生的原因及预防方法见表方法见表4.2.12.2内沟槽的加工方法内沟槽的加工方法 v内沟槽的加工与外沟槽的加工方法类似。内沟槽的加工与外沟槽的加工方法类似。v宽度较小和要求不高的内沟槽，可用主切削刃宽度等于槽宽度较小和要求不高的内沟槽，可用主切削刃宽度等于槽宽的的内沟槽车刀采
51、用直进法一次车出，如图宽的的内沟槽车刀采用直进法一次车出，如图a所示。所示。v要求较高或较宽的内沟槽，可采用直进法分几次车出。对要求较高或较宽的内沟槽，可采用直进法分几次车出。对有精度要求的槽，先粗车槽壁和槽底，然后根据槽宽、槽有精度要求的槽，先粗车槽壁和槽底，然后根据槽宽、槽深进行精车，如图深进行精车，如图b所示。所示。v如果槽较大较浅，可用内圆粗车刀先车出凹槽，再用内沟如果槽较大较浅，可用内圆粗车刀先车出凹槽，再用内沟槽刀车沟槽的两端垂直面，如图槽刀车沟槽的两端垂直面，如图c所示。所示。2.3形位公差形位公差v1、形位公差基本概念、形位公差基本概念v任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、
52、线、面任何零件都是由点、线、面构成的，这些点、线、面称为要素。称为要素。v机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差，包括形状误差和位置误差。包括形状误差和位置误差。v形状误差和位置误差都会影响零件的使用性能，因此，形状误差和位置误差都会影响零件的使用性能，因此，对一些零件的重要工作面和轴线，常规定其形状和位对一些零件的重要工作面和轴线，常规定其形状和位置误差的最大允许值，即形状和位置公差（简称形位置误差的最大允许值，即形状和位置公差（简称形位公差）。公差）。v2、形状误差类型、形状误差类型v形状误差是指加工后实际表面形状对理想表面形状的形状
53、误差是指加工后实际表面形状对理想表面形状的误差。形状误差有误差。形状误差有8种，如表种，如表4.2.2所示。所示。v3、位置误差类型、位置误差类型v位置误差是指零件的各表面之间、轴线之间或表面与位置误差是指零件的各表面之间、轴线之间或表面与轴线之间的实际相对位置对理想相对位置的误差。位轴线之间的实际相对位置对理想相对位置的误差。位置误差有置误差有4.2.3，如表所示。，如表所示。2.4套筒类零件加工中的主要工艺问题套筒类零件加工中的主要工艺问题 一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是v保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表保证内外圆的相互位置精
54、度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）v防止变形。防止变形。v1、保证相互位置精度、保证相互位置精度v要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常可采用下列三种工艺方案：直度要求，通常可采用下列三种工艺方案：v在一次安装中加工内外圆表面与端面。在一次安装中加工内外圆表面与端面。 这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下，因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下，影响零件内外圆表面间
55、的同轴度和孔轴线与端面的影响零件内外圆表面间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。该工艺方案一般用垂直度的主要因素是机床精度。该工艺方案一般用于零件结构允许在一次安装中，加工出全部有位置于零件结构允许在一次安装中，加工出全部有位置精度要求的表面的场合。精度要求的表面的场合。 v如图所示，用棒料毛坯的加工该衬套（简化了油沟）如图所示，用棒料毛坯的加工该衬套（简化了油沟）的工艺过程为：的工艺过程为：v加工端面、粗加工外圆表面，粗加工孔。加工端面、粗加工外圆表面，粗加工孔。v精加工外圆、精加工孔、倒角、切断。精加工外圆、精加工孔、倒角、切断。v加工另一端面、倒角外圆表面。加工另一端面、
56、倒角外圆表面。v、全部加工分在几次安装中进行，先加工孔，然后全部加工分在几次安装中进行，先加工孔，然后以孔为定位基准加工外圆表面。以孔为定位基准加工外圆表面。v用这种方法加工套筒，由于孔精加工常采用拉孔、滚用这种方法加工套筒，由于孔精加工常采用拉孔、滚压孔等工艺方案，生产效率较高，同时可以解决镗孔压孔等工艺方案，生产效率较高，同时可以解决镗孔和磨孔时因镗杆、砂轮杆刚性差而引起的加工误差。和磨孔时因镗杆、砂轮杆刚性差而引起的加工误差。v当以孔为基准加工套筒的外圆时，常用刚度较好的小当以孔为基准加工套筒的外圆时，常用刚度较好的小锥度心轴安装工件。小锥度心轴结构简单，易于制造，锥度心轴安装工件。小锥
57、度心轴结构简单，易于制造，心轴用两顶尖安装，其安装误差很小，因此可获得较心轴用两顶尖安装，其安装误差很小，因此可获得较高的位置精度。高的位置精度。v、全部加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然全部加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然后以外圆表面为定位基准加工内孔。后以外圆表面为定位基准加工内孔。v这种工艺方案，如用一般三爪自定心卡盘夹紧工件，这种工艺方案，如用一般三爪自定心卡盘夹紧工件，则因卡盘的偏心误差较大会降低工件的同轴度。故需则因卡盘的偏心误差较大会降低工件的同轴度。故需采用定心精度较高的夹具，以保证工件获得较高的同采用定心精度较高的夹具，以保证工件获得较高的同轴度。较长的套筒一般多采
58、用这种加工方案。轴度。较长的套筒一般多采用这种加工方案。v2、防止变形的方法、防止变形的方法v薄壁套筒在加工过程中，往往由于夹紧力、切削力和薄壁套筒在加工过程中，往往由于夹紧力、切削力和切削热的影响而引起变形，致使加工精度降低。需要切削热的影响而引起变形，致使加工精度降低。需要热处理的薄壁套筒，如果热处理工序安排不当，也会热处理的薄壁套筒，如果热处理工序安排不当，也会造成不可校正的变形。造成不可校正的变形。v减小夹紧力对变形的影减小夹紧力对变形的影响响v夹紧力不宜集中于工件夹紧力不宜集中于工件的某一部分，应使其分布的某一部分，应使其分布在较大的面积上，以使工在较大的面积上，以使工件单位面积上所
59、受的压力件单位面积上所受的压力较小，从而减少其变形。较小，从而减少其变形。 v采用轴向夹紧工件的夹采用轴向夹紧工件的夹具具 v在工件上做出加强刚性在工件上做出加强刚性的辅助凸边，当加工结束的辅助凸边，当加工结束时，将凸边切去。时，将凸边切去。 v减少切削力对变形的影响减少切削力对变形的影响v减小径向力，通常可借助增大刀具的主偏角来达到。减小径向力，通常可借助增大刀具的主偏角来达到。v内外表面同时加工，使径向切削力相互抵消。内外表面同时加工，使径向切削力相互抵消。v粗、精加工分开进行，使粗加工时产生的变形能在粗、精加工分开进行，使粗加工时产生的变形能在精加工中能得到纠正。精加工中能得到纠正。v减
60、少热变形引起的误差减少热变形引起的误差v工件在加工过程中受切削热后要膨胀变形，从而影响工件在加工过程中受切削热后要膨胀变形，从而影响工件的加工精度。为了减少热变形对加工精度的影响，工件的加工精度。为了减少热变形对加工精度的影响，应在粗、精加工之间留有充分冷却的时间，并在加工应在粗、精加工之间留有充分冷却的时间，并在加工时注入足够的切削液。时注入足够的切削液。v热处理对套筒变形的影响也很大，除了改进热处理方热处理对套筒变形的影响也很大，除了改进热处理方法外，在安排热处理工序时，应安排在精加工之前进法外，在安排热处理工序时，应安排在精加工之前进行，以使热处理产生的变形在以后的工序中得到纠正。行，以
61、使热处理产生的变形在以后的工序中得到纠正。2.4零件检测零件检测 v内孔零件的孔径检测常用内孔零件的孔径检测常用量具有游标卡尺、内径量具有游标卡尺、内径千分尺、内径百分表等，千分尺、内径百分表等，孔深的检测常用量具有孔深的检测常用量具有游标卡尺、深度游标卡游标卡尺、深度游标卡尺、深度千分尺等。尺、深度千分尺等。v1、内孔孔径的检测、内孔孔径的检测 v内径百分表内径百分表 v1测架，测架，2弹簧，弹簧，3杆，杆，4定心器，定心器，5测量头，测量头，6触头，触头，7摆动块摆动块v内径千分尺内径千分尺 v用内径千分尺可以测量孔径。内径千分尺外形如图所示，用内径千分尺可以测量孔径。内径千分尺外形如图所
62、示，由测微头和各种尺寸的接长杆组成。其测量范围为由测微头和各种尺寸的接长杆组成。其测量范围为501500mm，其分度值为，其分度值为0.01mm。每根接长杆。每根接长杆上都注有公称尺寸和编号，可按需要选用。上都注有公称尺寸和编号，可按需要选用。v2、内沟槽的检测、内沟槽的检测 v内沟槽的深度一般用内沟槽的深度一般用弹簧内卡钳测量弹簧内卡钳测量(见见图图a)，v当内沟槽直径较大时，当内沟槽直径较大时，可用弯脚游标卡尺测可用弯脚游标卡尺测量量(见图见图b)。v内沟槽的轴向尺寸可内沟槽的轴向尺寸可用钩形游标深度卡尺用钩形游标深度卡尺测量测量(见图见图c)。v内沟槽的宽度可用样内沟槽的宽度可用样板或游
63、标卡尺板或游标卡尺(当孔当孔径较大时径较大时)测量测量(见图见图d)。3.实训内容实训内容 3.1工艺分析工艺分析 v1、图样分析。、图样分析。v该轴套零件为典型的套类零件，有较高精度要求。该轴套零件为典型的套类零件，有较高精度要求。v外圆大端直径外圆大端直径38为（任务一）已加工尺寸，外圆小端为（任务一）已加工尺寸，外圆小端34是基准尺寸，公差等为是基准尺寸，公差等为IT7，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra1.6。v内孔右端为锥孔，锥度内孔右端为锥孔，锥度1：5，表面粗糙度，表面粗糙度Ra3.2，大端，大端直径直径28。内孔中间段为直孔，直径。内孔中间段为直孔，直径22，基准孔制，基准孔制，公
64、差等级为公差等级为IT8，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra3.2。内孔左端为直。内孔左端为直孔，直径孔，直径18，基准孔制，公差等级为，基准孔制，公差等级为IT8，该段内孔，该段内孔轴线与轴线与34外圆轴线的同轴度要求控制在外圆轴线的同轴度要求控制在0.03之内。之内。v工件总长为工件总长为38，左右两端面与，左右两端面与34外圆轴线的垂直度要外圆轴线的垂直度要求控制在求控制在0.02之内。毛坯材料为之内。毛坯材料为45钢钢,，为本项目任务，为本项目任务一练习件。一练习件。v2、选择刀具、夹具。、选择刀具、夹具。v夹具选用数控车床通用夹具夹具选用数控车床通用夹具三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘。v
65、该零件加工外圆加工选择该零件加工外圆加工选择95夹固式外圆车刀，刀具型号为夹固式外圆车刀，刀具型号为SCLCR2020K09，主要参数如下：压紧方式为螺钉压紧式，刀具主偏，主要参数如下：压紧方式为螺钉压紧式，刀具主偏角为角为95，刀杆截面尺寸为，刀杆截面尺寸为20mm20mm，刀杆长度，刀杆长度125mm。刀。刀片型号为片型号为CCMG09T308EN，主要参数如下：刀片角度为，主要参数如下：刀片角度为80，刀片，刀片后角后角7，刀片厚度为，刀片厚度为3.97，刀尖圆角半径为，刀尖圆角半径为0.8mm。刀片材料为涂层。刀片材料为涂层硬质合金。硬质合金。v内孔扩孔选择内孔扩孔选择16麻花钻，材料
66、为高速钢。麻花钻，材料为高速钢。v内孔车刀选择内孔车刀选择95圆刀杆夹固式内孔车刀，刀具型号为圆刀杆夹固式内孔车刀，刀具型号为S12M-SCLCR 06，主要参数如下：刀杆为实心铁式，直径为，主要参数如下：刀杆为实心铁式，直径为12mm，长度为，长度为150mm，螺钉压紧式，主偏角，螺钉压紧式，主偏角95。刀片型号为。刀片型号为CCMT060204EN，主要参数如下：刀片角度为，主要参数如下：刀片角度为80，后角，后角7，刀片厚度为，刀片厚度为2.38 mm，刀尖圆角半径为刀尖圆角半径为0.4mm。刀片材料为涂层硬质合金。刀片材料为涂层硬质合金。v3、编排加工工艺，填写工序卡。、编排加工工艺，
67、填写工序卡。v由于图中部分尺寸有同轴度和垂直度要求，而且由于图中部分尺寸有同轴度和垂直度要求，而且38外圆经过外圆经过上任务加工为精加工表面，因此加工时考虑夹住上任务加工为精加工表面，因此加工时考虑夹住38外圆表面，外圆表面，将除左端面以外的所有表面一次装夹加工成型。一方面，加工将除左端面以外的所有表面一次装夹加工成型。一方面，加工时先将内孔扩孔至时先将内孔扩孔至16，减少加工余量，同时避免内孔车刀加，减少加工余量，同时避免内孔车刀加工时与内孔壁相干涉。另一方面，为了减少内孔加工对外圆尺工时与内孔壁相干涉。另一方面，为了减少内孔加工对外圆尺寸的影响，加工时先安排外圆表面和内孔表面的粗加加工，然
68、寸的影响，加工时先安排外圆表面和内孔表面的粗加加工，然后再安排端面、外圆表面和内孔表面的精加工，最后调头加工后再安排端面、外圆表面和内孔表面的精加工，最后调头加工左端面。左端面。v外圆面形状相对简单，外圆的粗加工可以采用外圆面形状相对简单，外圆的粗加工可以采用95外圆车刀，运外圆车刀，运用用G90外圆循环指令一刀完成，主轴转速设定为外圆循环指令一刀完成，主轴转速设定为800r/min，进给量设定为进给量设定为0.2mm/r，X向留向留0.5余量，余量，Z向留向留0.2余量。余量。零件内表面既有锥孔也有直孔，而且孔的精度要求较高，故内零件内表面既有锥孔也有直孔，而且孔的精度要求较高，故内表面加工
69、可以采用表面加工可以采用95 内孔车刀，运用内孔车刀，运用G71内径复合循环进行内径复合循环进行粗车，主轴转速设定为粗车，主轴转速设定为400500r/min，进给量设定为，进给量设定为0.150.2mm/r，背吃刀量设定为，背吃刀量设定为1mm，X向留向留0.5余量，余量，Z向留向留0.2余量。余量。v精车时，先采用精车时，先采用95外圆车刀用外圆车刀用G01完成端面和外圆完成端面和外圆表面的精车，主轴转速设定为表面的精车，主轴转速设定为1500r/min，进给量，进给量设定为设定为0.1mm/r。然后用。然后用95内孔车刀运用内孔车刀运用G70精精车循环进行内表面的精车，主轴转速设定为车循
70、环进行内表面的精车，主轴转速设定为600r/min，进给量为，进给量为0.050.1mm/r。由于刀。由于刀片片2mm宽，因此该内沟槽可以一次走进车削成型。宽，因此该内沟槽可以一次走进车削成型。v内沟槽车削时，设定主轴转速内沟槽车削时，设定主轴转速 ，进给量，进给量 。由于刀。由于刀片片2mm宽，因此该内沟槽可以一次走进车削成型。宽，因此该内沟槽可以一次走进车削成型。v由于零件右端较薄，因此调头后先用开缝套筒套住零由于零件右端较薄，因此调头后先用开缝套筒套住零件，通过件，通过18内孔间接找正，然后夹紧零件。车端面内孔间接找正，然后夹紧零件。车端面（车总长）采用（车总长）采用95车刀，考虑到此时
71、可装夹部分较车刀，考虑到此时可装夹部分较薄而且长度偏短，所以安排两刀粗车，一刀精车。端薄而且长度偏短，所以安排两刀粗车，一刀精车。端面粗车时主轴转速设定为面粗车时主轴转速设定为600r/min，进给量设定为，进给量设定为0.15mm/r，精车时主轴转速设定为，精车时主轴转速设定为1200r/min，进给量设定为，进给量设定为0.1mm/r。3.2坐标的计算坐标的计算 v为了方便计算与编程，编程坐标系原点定于工件右端面中为了方便计算与编程，编程坐标系原点定于工件右端面中心，如图所示。心，如图所示。v零件上的倒角尽可能采用零件上的倒角尽可能采用G01直接倒角，以减少该计算量直接倒角，以减少该计算量
72、和程序段数。为此可求得各点坐标分别是和程序段数。为此可求得各点坐标分别是A（X26，Z0）、）、B（X34，Z0）、）、C（X34，Z-20）、）、D（X36，Z-20）、）、E（U6，W-3）。）。3.2坐标的计算坐标的计算 v加工内表面时，将起点加工内表面时，将起点A点设定在（点设定在（X34，Z2）处，根）处，根据锥度据锥度1：5可计算得可计算得G点和点和H点的坐标分别为（点的坐标分别为（X28.4，Z2）和（）和（X26，Z-10），不难求得另几点坐标），不难求得另几点坐标I（X22，Z-10）、）、J（X22，Z-20）、）、K（X18，Z-20）、）、L（X18，Z-40）。）。3
73、.3编制加工程序，填写程序单编制加工程序，填写程序单vO0002； vN10G21 G40 G97 G99； 程序初始化程序初始化vN20M03 S800 T0101； v 主轴正转，转速主轴正转，转速600r/min，选择外圆车刀，选择外圆车刀vN30G00 X40. Z2.； 刀具快速定位到工件附近刀具快速定位到工件附近vN40G90X34.5 Z-19.8F0.2； v 粗车外圆至粗车外圆至34.5长长19.8，进给量，进给量0.2mm/rvN50G00 X100Z150刀具快速返回到换刀点刀具快速返回到换刀点vN60T0303 S400v换内孔车刀，主轴转速设定为换内孔车刀，主轴转速设
74、定为400r/minvN70G00X16Z2v 刀具快速定位到零件附近刀具快速定位到零件附近vN80G71U1R0.5v 内孔粗车循环，背吃刀量内孔粗车循环，背吃刀量1mm，退刀量，退刀量0.5mmvN90G71P100 Q170 U-0.5W0.2；v 粗车循环从粗车循环从N100开始到开始到N180结束，结束，3.3编制加工程序，填写程序单编制加工程序，填写程序单v留余量留余量X向向0.5，Z向向0.2。vN100 G00 X38.；刀具刀具X向进刀向进刀vN110G41 G01 X28.4 Z2C1 F0.08 v车车C1倒角，并设定刀具半径左补偿倒角，并设定刀具半径左补偿vN120X2
75、6 Z-10 车车1：5锥度锥度vN130X22.5C1； 台阶面并倒角台阶面并倒角vN140Z-20.； 车车22.5至深至深20vN150X18C1； 台阶面并倒角台阶面并倒角vN160Z-40 车车18至深至深40vN170 G40X16 X向退刀并取消刀具半径补偿向退刀并取消刀具半径补偿vN180G00 X100Z150刀具快速返回到换刀点刀具快速返回到换刀点3.3编制加工程序，填写程序单编制加工程序，填写程序单vN190M03S1500T0101v主轴转速主轴转速1200r/min，选择外圆车刀，选择外圆车刀vN200G00X26Z2刀具快速定位到工件附近刀具快速定位到工件附近vN2
76、10G01ZO F0.08Z向进刀向进刀vN220X34C1车右端面并倒角车右端面并倒角vN230Z-20车车34至长至长20vN240X36 车台阶面至车台阶面至36vN250U6W-3倒角倒角vN260G00 X100. Z150.； 刀具快速返回到换刀点刀具快速返回到换刀点vN270M03S600T0303v主轴转速主轴转速600r/min，选择内孔车刀，选择内孔车刀vN280G00X16Z2 刀具快速定位到工件附近刀具快速定位到工件附近3.3编制加工程序，填写程序单编制加工程序，填写程序单vN290G70P100 Q170精车内表面精车内表面vN300G00X100Z150刀具快速返回
77、到换刀点刀具快速返回到换刀点vN310T0404换内沟槽刀换内沟槽刀vN320G00X20 Z2刀具快速定位刀具快速定位vN330G01Z-20F0.3进刀进刀vN340X25.5车槽车槽vN350X20 F0.2退刀退刀vN360G00 Z100Z向退刀向退刀vN370X100X向退刀向退刀vN380M30； 程序结束程序结束3.4操作要点操作要点v（1）工件与刀具的装夹。）工件与刀具的装夹。v将将95外圆车刀装夹在刀架的外圆车刀装夹在刀架的01#刀位，刀位，95内孔车内孔车刀装夹在刀装夹在3#刀位。夹紧前需注意调整好刀具高度、刀位。夹紧前需注意调整好刀具高度、伸出长度和主偏角与副偏角后等参
78、数。伸出长度和主偏角与副偏角后等参数。v将工件置于三爪卡盘中，夹持将工件置于三爪卡盘中，夹持38外圆，经找正后外圆，经找正后夹紧工件。夹紧工件。v（2）扩孔）扩孔v用用16钻头对工件进行扩孔（扩孔的方法见本项目钻头对工件进行扩孔（扩孔的方法见本项目任务一）。任务一）。3.4操作要点操作要点v（3）对刀。）对刀。v分别对外圆车刀和内孔车刀进行对刀。对刀前确保机分别对外圆车刀和内孔车刀进行对刀。对刀前确保机床经过正确回零。床经过正确回零。v将将01#刀补中设置半径补偿值刀补中设置半径补偿值“0.8”，补偿类型为，补偿类型为“3”，将，将03#刀补中设置半径补偿值刀补中设置半径补偿值“0.4”，补偿
79、类，补偿类型为型为“2”。v为使操作者能及时了解对刀的误差及刀具的磨损量，为使操作者能及时了解对刀的误差及刀具的磨损量，在加工之前，设置二次精加工余量（如在加工之前，设置二次精加工余量（如0.5），操作），操作方法为将方法为将01#和和03#刀补的刀补的X向设置一定的磨耗值。向设置一定的磨耗值。注意：外圆刀留正值，内孔刀留负值。注意：外圆刀留正值，内孔刀留负值。3.4操作要点操作要点v（5）输入并调试加工程序。）输入并调试加工程序。v将将O0001程序输入到数控装置中，经仔细检查后，程序输入到数控装置中，经仔细检查后，通过图形模拟功能进行检查、调试。注意通过图形模拟功能进行检查、调试。注意“机
80、床锁住机床锁住”功能功能解除后，需进行回零操作。解除后，需进行回零操作。v（6）自动运行加工程序，完成轴套右端外圆和内孔的粗、）自动运行加工程序，完成轴套右端外圆和内孔的粗、精加工。精加工。v（7）对轴套外圆、内孔、内沟槽的相关尺寸进行测量。）对轴套外圆、内孔、内沟槽的相关尺寸进行测量。v（8）根据所测量的尺寸对磨耗或程序做相应的修正。）根据所测量的尺寸对磨耗或程序做相应的修正。v（9）自动方式再次运行精加工程序，完成轴套右端的加）自动方式再次运行精加工程序，完成轴套右端的加工。工。v（10）卸下工件，测量总长，调头经找正后夹紧工件。）卸下工件，测量总长，调头经找正后夹紧工件。v（11）车对总长，并完成倒角。）车对总长，并完成倒角。
