数控车削编程与加工 课件 5.1-套类零件加工工艺

典型零件数控车床加工技术辽宁机电职业技术学院培训讲师2020年4月主讲教师：莫国伟

任务1内圆表面加工方案的选择知识目标：1.了解套类零件的功用、结构、材料、类型及主要技术要求；

2.掌握内圆表面的加工方法、范围及实现的精度等级及表面粗糙度；

3.掌握内圆表面常用加工方案的选用。技能目标：能够选择内圆表面的加工方法，确定合理的加工方案。套类零件加工工艺

任务1内圆表面加工方案的选择任务描述

如图2-1所示为套类零件的零件图，试根据零件图给出的相关信息，分析了解套类零件的功用、结构、材料、类型及主要技术要求，确定套类零件内圆表面加工方案。

任务1内圆表面加工方案的选择图2-1套套类零件的主要加工表面为内、外圆表面。内圆，常简称孔，也是组成机械零件的基本表面。在加工内圆表面时，首先应了解内圆表面的技术要求、掌握内圆表面的各种加工方法所能达到的精度等级，才能在加工过程中，根据零件的技术要求，选择相应的加工方法，确定合理的加工方案。任务分析

1、功用和种类一、套类零件的功用、种类及结构特点图2-2套类零件示例加工表面主要为回转面：内、外圆柱面；长度一般大于直径；形状精度和位置精度要求较高，表面粗糙度较小；孔壁较薄，加工中易变形。

2、结构特点二、内圆表面的主要技术要求（1）内圆表面直径的尺寸精度一般为IT7，精密的轴套达IT6。形状精度主要是圆度，长的套类零件还需考虑圆柱度，形状误差一般应控制在孔径公差的范围内，精密套类零件内圆表面的圆度、圆柱度误差则应控制在孔径公差的1/2~1/3，甚至更小。（2）外圆表面直径的尺寸精度一般为IT7~IT6，形状误差应控制在其直径公差范围内。尺寸与形状精度内、外圆之间的同轴度是套类零件最主要的相互位置精度要求。外圆轴线相对内圆轴线的同轴度公差一般为φ0.05~φ0.01mm当套类零件的端面、凸缘端面在工作中需承受轴向载荷或在加工时用作定位基准时，端面、凸缘端面对内圆轴线应有较高的垂直度要求，其垂直度公差一般为0.05~0.02mm位置精度内圆表面：表面粗糙度Ra值为1.6~0.1μm，精密套类零件为Ra0.025μm外圆表面：表面粗糙度Ra值为3.2~0.4μm表面粗糙度图2-1套中，Ф15内孔的尺寸公差为0.02mm，长度尺寸公差为0.36mm，表面粗糙度Ra值为0.4μm；内孔Ф20未标注公差，表面粗糙度Ra值为3.6μm。分析说明图2-1所示轴承套的主要技术要求有哪些？

1、材料毛坯内孔直径小于Ф20mm者大多选择型材棒料。孔径较大，长度较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸锻件。

2、毛坯材料选择主要取决于工作条件。常用：钢（低、中碳钢、合金钢）铸铁青铜黄铜三、套类零件的材料和毛坯图2-1套的材料为45钢，该套形状简单，精度要求中等，内孔尺寸不大，故选用外径为Ф35mm的棒料。分析说明图2-1所示套类零件材料和毛坯？四、内圆表面的加工设备回转体零件上的内圆表面，在车床和磨床上加工；非回转体零件上的内孔可在钻床、镗床、铣床和加工中心上进行。孔的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔和车孔等。（一）钻孔、扩孔和铰孔1.钻削加工设备（1）台式钻床适于钻削中、小型工件上的小孔，只能手动进给，自动化程度较低，主要适用于单件、小批生产。五、加工方法钻孔——用钻头在实体材料上加工孔的方法。1）钻孔的特点及应用加工精度低是孔的粗加工，加工精度可达IT8～IT6，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm。刀具刚度差，易磨损。生产效率低由于排屑散热困难，冷却差，切削温度高，限制了切削速度，故效率低。钻孔直径一般不超过50mm。（1）钻孔（2）磨孔

用磨削加工工件内圆表面的方法。磨孔属于孔的精加工方法之一，加工精度可达IT6，表面粗糙度可达Ra0.8～0.2μm。可获得较高的尺寸精度和表面质量，还可提高孔的形状和位置精度。砂轮直径受到孔径限制，磨削速度难以提高，磨具刚性差，易震动。砂轮易堵塞、磨削时不易观察，冷却条件差。用于高硬度材料的磨削。1.磨孔的特点2.磨削内圆表面的方法（1）纵向磨削法图2-18内圆表面的磨削图2-18内圆表面的磨削（2）横向磨削法研磨时加工精度可达IT5以上，表面粗糙度值可达Ra0.012～0.015μm。生产率低，不能纠正孔的位置误差。研磨内圆柱面3.研磨孔

珩磨——利用珩磨工具对工件表面施加一定压力，珩磨工具同时作相对旋转和直线往复运动，切除工件上极小余量的光整加工方法。图2-19内圆表面的珩磨1、低精度的加工方案六、内圆表面加工方案的选择对加工精度低、未淬硬钢材、铸铁件及有色金属件，经一次钻孔即可达到要求。加工精度可达IT10，表面粗糙度可达Ra50～12.5μm。2、中等精度的加工方案对于精度要求中等的未淬硬钢件、铸铁件及有色金属件，孔径小于φ20时，采用钻孔—扩孔；孔径大于φ20时，采用钻孔—镗孔。加工精度可达IT10～

IT9，表面粗糙度可达Ra6.3～3.2μm。3、较高精度的加工方案对于加工精度较高（除淬火钢外）内表面，孔径小于φ20时，采用钻孔—铰孔；孔径大于φ20时，采用钻孔—扩孔—铰孔或钻孔—镗孔—磨孔。加工精度可达IT8～

IT7，表面粗糙度可达Ra1.6～0.4μm。4、高精度的加工方案对于精度要求很高的内孔表面，孔径小于φ12时，采用钻孔—粗铰—精铰；孔径大于φ12时，采用钻孔—扩孔—粗铰孔—精铰孔或钻孔—扩孔—粗磨孔—精磨孔—珩磨孔。加工精度可达IT7～

IT6，表面粗糙度可达Ra0.8～0.4μm。孔的加工方案的选择可参考表2-1

小结内圆表面加工了解内圆表面技术要求选择加工方法—车削、磨削加工；掌握其能实现的精度等级和表面粗糙度确定合理的加工方案训练环节1观察套类零件，分析零件图

如图2-1所示零件图，完成以下4个小任务。训练环节2掌握内圆表面的加工设备和加工方法

完成6个小任务。

训练环节3内圆表面加工方案的选择

如图2-1所示零件图，完成以下4个小任务。任务实施谢谢观看THANKS主讲人：莫国伟典型零件数控车床加工技术辽宁机电职业技术学院培训讲师2020年4月主讲教师：莫国伟●情境二

任务2

套类零件的加工质量分析知识目标：

1.了解加工精度的基础知识；

2.掌握工艺系统的几何误差对加工精度的影响。技能目标：能够分析套类零件内圆表面产生误差的原因，并提出解决措施。如图2-31所示，在镗床上镗孔时，加工后的孔出现椭圆或不规则圆形误差，试分析产生此误差的原因及改进措施。图2-31零件内孔加工后的形状任务描述图2-31所示的零件，其内圆柱表面加工后呈椭圆或不规则圆形，这是加工内孔表面时经常出现的质量问题。在查找加工误差产生的原因时，应根据实际问题具体分析，针对性地采取措施减小加工误差，提高加工精度。任务分析任务实施问题解析套类零件的加工质量问题如图2-31所示，在镗床上镗孔时，加工后的孔出现椭圆或不规则圆形误差，试分析产生此误差原因及改进措施。分析步骤：（1）确定加工误差形式圆度误差（2）全面分析，查找原因主轴纯径向跳动造成椭圆状圆度误差在镗床上加工孔时，主轴纯径向跳动导致中心线在X坐标方向作简谐振动，主轴每转一周其轴心线在X坐标轴上振动一个周期，最终镗出的孔呈椭圆形。主轴的纯角度摆动造成椭圆状圆度误差任务实施（3）改进措施提高主轴回转运动精