数控车削加工技术 教案 项目八 内孔切削工艺及编程.doc

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数控车削加工技术课程教案

授课时间

第周

授课方式

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课时

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授课题目（章节或单位课时）：

项目八内孔切削工艺及编程

教学目的与要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：

1.了解轴套类零件工艺结构的作用；

2.掌握轴套类零件常见的表达方法；

3.掌握轴套类零件的尺寸及技术要求的标注方法；

教学重点与难点：

1.掌握轴套类零件的尺寸及技术要求的标注方法；

2.掌握复合内孔切削循环指令G71的格式及应用。

教学内容

备注

8.1内孔车削工艺

任务导入：

车削加工图8.1所示隔套加工案例。

图8.1轴套

隔套加工案例零件说明：该隔套加工案例零件材料为45＃钢，毛坯尺寸为φ64mm×23mm，试制10件，隔套内孔已用钻床钻孔至φ35mm。

8.1.1完成工作任务需掌握的相关知识：

1.套类零件的加工工艺特点及毛坯选择

1）套类零件的工艺特点

套类零件在机器中主要起支承和导向作用，一般主要由有较高同轴度要求的内外圆表面组成。一般套类零件的主要技术要求是:

(1)内孔及外圆的尺寸精度、表面粗糙度以及圆度要求；

(2)内外圆之间的同轴度要求；

(3)孔轴线与端面的垂直度要求。

薄壁套类零件壁厚很薄，径向刚度很弱,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响，极易变形，导致以上各项技术要求难以保证。装夹加工时,必须采取相应的预防纠正措施，以免加工时引起工件变形，或因装夹变形加工后变形恢复，造成已加工表面变形，加工精度达不到图纸技术要求。

2）加工套类零件的加工工艺原则

(1)粗、精加工应分开进行。

(2)尽量采用轴向压紧，如采用径向夹紧应使径向夹紧力分布均匀。

(3)热处理工序应安排在粗、精加工之间进行。

(4)中小型套类零件的内外圆表面及端面，应尽量在一次安装中加工出来。

(5)在安排孔和外圆加工顺序时，应尽量采用先加工内孔，然后以内孔定位加工外圆的加工顺序。

(6)车削薄壁套类零件时，车削刀具选择较大的主偏角，以减小背向力，防止加工工件变形。

3）毛坯选择

套类零件的毛坯主要根据零件材料、形状结构、尺寸大小及生产批量等因素来选。孔径较小时，可选棒料，也可采用实心铸件；孔径较大时，可选用带预孔的铸件或锻件，壁厚较小且较均匀时，还可选用管料。

2.套类零件的定位与装夹方案

1）套类零件的定位基准选择

套类零件的主要定位基准为内外圆中心。

2）套类零件的装夹方案

(1)套类零件的壁厚较大,零件以外圆定位时，可直接采用三爪卡盘装夹，零件轴向尺寸较小时，可与已加工过的端面组合定位装夹，如采用反爪装夹；工件较长时可加顶尖装夹，再根据工件长度，是否再加中心架或跟刀架，采用“一夹一托”法装夹。

(2)套类零件以内孔定位时，可采用心轴装夹（圆柱心轴、可胀式心轴）；当零件的内、外圆同轴度要求较高时，可采用小锥度心轴装夹。当工件较长时，可在两端孔口各加工出一小段60度锥面，用两个圆锥对顶定位装夹。

(3)当套类零件壁厚较小时，也即薄壁套类零件，直接采用三爪卡盘装夹会引起工件变形，可采用轴向装夹、刚性开缝套筒装夹和圆弧软爪装夹等办法。

轴向装夹法

轴向装夹法也就是将薄壁套类零件由径向夹紧改为轴向夹紧，如图8.2所示：

图8.2工件轴向夹紧示意图

刚性开缝套筒装夹法

薄壁套类零件采用三爪自定心卡盘装夹，如图8.3所示，零件只受到三个爪的夹紧力，夹紧接触面积小，夹紧力不均衡，容易使零件发生变形。

图8.3薄壁套装夹示意图

采用图8.4所示的刚性开缝套筒装夹，夹紧接触面积大，夹紧力较均衡，不容易使零件发生变形。

图8.4刚性开缝套筒装夹示意图

圆弧软爪装夹法

当被加工薄壁套类零件以三爪卡盘外圆定位装夹时，采用内圆弧软爪装夹定位工件方法如前所述。

当被加工薄壁套类零件以内孔（圆）定位装夹（涨内孔）时，可采用外圆弧软爪装夹，在数控车床上装刀根据加工工件内孔大小自车外圆弧软爪，如图8.5所示：

图8.5数控车自车加工外圆弧软爪

加工软爪时要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免加工过程中松动和由于卡爪反向间隙而引起定心误差，车削时，要在靠卡盘处夹适当的圆盘料，以消除卡盘端面螺纹的间隙。自车加工的三外圆弧软爪所形成的外圆弧直径大小应比用来定心装夹的工件内孔直径略大一点。

3.加工套类零件的常用夹具

加工中小型套类零件的常用夹具有：手动三爪卡盘、液压三爪卡盘和心轴等；加工中大型套类零件的常用夹具有：四爪卡盘和花盘，这些夹具在前面已识别并熟悉不再赘述，这里再介绍加工中小型套类零件常用的弹簧心轴夹具。

当工件用已加工过的孔作为定位基准，并能保证外圆轴线和内孔轴线的同轴度要求时，常采用弹簧心轴装夹。这种