[学习目标]

1、知识目标：掌握盘套类零件工艺结构特点；加工工序安排；刀具选用等相关理论知识

2、情感目标：培养严谨细致、认真钻研、创新等工匠精神

3、能力目标：能制订盘套类零件的数控加工工艺；能具备编制中等复杂带孔零件的数控加工程序的能力；能正确选择和安装孔类零件的刀具。

[理论知识]

一、盘套类零件结构及工艺特点

1、内孔加工观察刀具切削情况比较困难，尤其在孔小而深时；

2、内孔车削刀具的刀杆较细，刚性较差，容易在加工中出现振动；

3、内孔加工尤其是盲孔加工时，切屑难以排出，切削液难以达到切削区域；

4、内孔的测量比较困难。

 盘类零件径向尺寸较大，端面的精度较高、加工量大，且由于轴向尺寸较小，使得其装夹比较困难。盘类零件往往也有内孔，也同样存在内孔加工的问题。

二、套类零件加工的技术要求

套类零件通常起支承和导向作用，其结构特点为长度大于直径，技术要求为：

1、尺寸精度

内孔面一般精度为IT7级，精密套类达IT6级；外圆面一般IT7-IT6级。

2、形状精度

内孔面主要是圆度，较长的套类需考虑圆柱度，一般控制在孔径公差范围内，精密套类一般控制在孔径公差的1/2-1/3范围内；外圆面一般控制在直径公差范围内。

3、位置精度

内、外轮廓面同轴度是主要的位置精度，外圆面对内孔轴线的同轴度公差一般为φ0.05-0.01mm。当套类零件端面作定位基准时，端面对内孔轴线有较高的垂直度要求，其公差一般为0.05-0.02 mm。

4、表面粗糙度

内孔面表面粗糙度Ra值为3.2～0.1μm，精密套类零件为Ra值为0.025μm；外圆面表面粗糙度Ra值为3.2～0.4μm。

三、孔加工方案

内孔有不同的精度和表面质量要求，也有不同的结构尺寸，如通孔、盲孔、阶梯孔、深孔、浅孔、大直径孔、小直径孔等。常用的孔加工有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滚压孔等。

1、钻孔

 用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差等级为IT11~IT12级，表面粗糙度值为Ra12.5μm。

钻孔的工艺特点有：

（1）钻头容易偏斜，孔径容易扩大，孔的表面质量较差，钻削时轴向力大。因此，当钻孔直径d﹥30mm时，一般分两次进行钻削。第一次钻出(0.5~0.7)d，第二次钻到所需的孔径。

2、扩孔

 扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT10~IT11级, 表面粗糙度值为Ra6.3~12.5μm，属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。扩孔与钻孔相比有以下特点：刚性较好，导向性好，切屑条件较好。

3、铰孔

 铰孔是对未淬硬孔进行精加工的一种方法。铰孔的尺寸公差等级可达IT6~IT9级，表面粗糙度值可达Ra0.1~3.2μm。铰孔的方式有机铰和手铰两种。铰削的余量很小，一般粗铰余量为0.15~0.25mm，精铰余量为0.05~0.15mm。铰削应采用低切削速度，以免产生积屑瘤和引起振动，一般粗铰υc=4~10m/min, 精铰υc=1.5~5m/min。机铰的进给量可比钻孔时高3~4倍，一般可取0.5~1.5mm/r。

4、镗孔

 镗孔是很经济的孔加工方法，一般广泛地应用于单件、小批生产中。生产中的非标准孔、大直径孔、精确的短孔、不通孔和有色金属孔等，一般多采用镗孔。镗孔既可以作为粗加工，也可以作为精加工；镗孔是修正孔中心线偏斜的有效方法，也有利于保证孔的坐标位置。镗孔的尺寸精度一般可达IT6~IT9级，表面粗糙度为Ra0.4~3.2μm。

5、拉孔

 拉孔是一种高效率的精加工方法。除拉削圆孔外，还可拉削各种截面形状的通孔及内键槽。拉削圆孔可达的尺寸公差等级为IT7~IT9级，表面粗糙度值为Ra0.4~1.6μm。

四、套类工件的加工方法

1、一般把轴套、衬套等零件称为套类零件。为了与轴类工件相配合，套类工件上一般有加工精度要求较高的内轮廓孔，尺寸精度为IT7～IT8，表面粗糙度要求达到Ra0.8～1.6。

2、内轮廓加工刀具由于受到孔径和孔深的限制，刀杆细而长，刚性差。因此对于切削用量的选择，如时给量和背吃刀量的选择较切削外轮廓时的稍小。

五、孔加工刀具选择

1、内孔车刀的结构

 内孔车刀可以分为通孔车刀(图1a)和盲孔车刀(图1b)两种。

    圆柄车刀(图2a)多用于车削加工中心。矩形和方形刀柄(图2b)多用于使用四方刀架的车床。尽量选择大截面尺寸的刀杆，且刀杆的伸出量应尽量小，一般小于刀杆直径的4倍。

   3、车削内孔应采取的工艺措施

（1）控制切屑的排出方向。精车孔时，采用正刃倾角的内孔车刀，使切屑流向待加工表面(前排屑)；加工盲孔时，采用负的刃倾角，使切屑从孔口排出。

  （2）充分加注切削液。以减少工件的热变形，提高零件的表面质量。

  （3）合理选择刀具几何参数和切削用量。刀具要比较锋利，且切削用量比外圆加工时要小些。

   4、台阶孔的加工顺序

  （1）车直径较小的台阶孔时，按先粗、精车小孔，再粗、精车大孔。

  （2）车直径较大的台阶孔时，先粗车小孔和大孔，再精车小孔和大孔。

  （3）车孔径大、小悬殊的台阶时，最好采用主偏角小于90°的内孔刀粗加工，然后再用主偏角等于或大于90°的内孔刀精车。

六、槽加工方法和刀具选择

1、内沟槽加工

    内沟槽车刀如图3所示。槽的宽度较小时，可用刀头宽度等于槽宽的内沟槽刀采用直进法一次车出，如图4所示。要求较高或较宽的内沟槽，可分粗精加工。先用直进法多次加工，并留有精加工余量，如图5a所示，然后再精加工到尺寸，如图5b所示。若内沟槽深度浅宽度大，可用内圆粗车刀先车出凹槽，再用内沟槽刀车沟槽两端垂直面，如图6所示。

                 图3 内孔槽刀                   图4 窄槽一次性加工

               图5 宽槽粗、精加工                   图6 宽浅槽加工

七、盘套类零件的定位和装夹

1、定位基准的选择

 盘套类零件主要定位基准是外圆和内孔。装夹的难点是套筒类零件一般比较薄，易产生变形。防止装夹变形可采取如下措施。

（1）采用过渡套、弹簧套或软爪卡盘夹紧工件，以防止由于夹紧力不均匀使套筒零件加工后内孔变形。也可采用专用夹具，将径向夹紧改为轴向夹紧。

（2）用增大刀具主偏角和内外表面同时加工的方法，使径向力减小或相互抵消。

（3）精加工余量充分考虑粗加工产生的变形，通过精加工纠正粗加工变形。

（4）为减少热变形引起的误差，精加工时应使工件在轴向或径向能自由伸缩；在粗、精加工间合理使用切削液，使工件充分冷却。

2、盘套类零件常用的装夹方法

（1）以内孔为基准。当零件内孔形状比外圆简单时，可先加工孔至图纸要求，再配置心轴，以内孔为定位加工外圆。如图7所示。

（2）以外圆为基准。当零件外圆形状比内孔简单时，可先加工外圆


至尺寸要求，再以外圆为基准，用软卡爪装夹外圆加工其他部位。

[章节测验]