项目三 盘套的加工书名：数控车削编程与加工 第2版 ISBN： 978-7-111- 49680-9 作者：张宁菊 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件项目三 盘套的加工数控车削编程与加工项目三 盘套类零件的加工任务 驱动工学 结合双证 融通项目三 盘套的加工1了解盘套类零件的数控车削工艺，会制订盘套类零件的数控加工工艺。2正确选择和安装刀具，避免加工过程中刀具的干涉。3合理安排内外轮廓的加工顺序，正确选择加工方向和切削参数。4正确运用编程指令编制盘套类零件的数控加工程序。5进一步掌握数控车床的独立操作技能。6正确使用检测量具，并能够对盘套类工件进行质量分析。项目目标项目三 盘套的加工项目任务一 套的加工加工如图3-1所示零件，零件材料为45钢。图3-1套（任务一）项目三 盘套的加工相关知识一、零件的加工工艺1.套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0.05-0.01mm。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3.20.1m，精密套类零件为Ra值为0.025m；外圆面表面粗糙度Ra值为3.20.4m。（任务一）项目三 盘套的加工相关知识2.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IT11IT12级，表面粗糙度值为Ra12.5m。钻孔的工艺特点有：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d30mm时，一般分两次进行钻削。第一次钻出(0.50.7)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IT10IT11级, 表面粗糙度值为Ra6.312.5m，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。（任务一）项目三 盘套的加工（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IT6IT9级，表面粗糙度值可达Ra0.13.2m。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0.150.25mm，精铰余量为0.050.15mm。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c=410m/min, 精铰c=1.55m/min。机铰的进给量可比钻孔时高34倍，一般可取0.51.5mm/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IT6IT9级，表面粗糙度为Ra0.43.2m。（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IT7IT9级，表面粗糙度值为Ra0.41.6m。相关知识（任务一）项目三 盘套的加工（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。相关知识3. 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IT7IT8，表面粗糙度要求达到Ra0.81.6。（任务一）项目三 盘套的加工指令格式：G74 R(e)-G74 X(U)-Z(W)- P(i)-Q(k)-R(d)-F-图3-2 G74粗车切削循环相关知识 二、钻孔循环指令（任务一）项目三 盘套的加工（1）G74循环用于深孔的断续加工，也可用于端面圆环槽的断续加工，如 图3-2所示。（2）如X（U）和P省略，只在Z向钻孔。 （3）刀具半径补偿不能用于G74。注意：相关知识（任务一）项目三 盘套的加工例：如图3-3所示，用G74循环加工深孔和端面圆环槽。（假设已钻过中心孔）图3-3 端面槽（任务一）相关知识项目三 盘套的加工表3-2数控车削加工程序顺序号程序注释 钻中间5mm深孔 N50T0303换5mm钻头 N60M03S500 N70G00X0 N80Z2M08 N90G74R1钻5mm孔 每次钻深5mm后，沿Z向退1mmN100G74Z-30Q5000F0.08 N110G00Z100 N120M01 N130X200FANUC 0i系统数控车削加工参考程序如表3-2所示。 表中加工程序仅车孔和车端面槽。（任务一）相关知识项目三 盘套的加工端面槽加工 N140T0404换端面槽刀 N150M03S400 N160G00Z2 N170X39M08 N180G74R0.05 车端面槽N190G74X20Z-10P2000Q1500F0.08 N200G00Z100 注意：在车端面槽时，需选用端面槽刀，端面槽刀的几何形状是外圆车刀与镗孔刀的综合。端面槽刀在刃磨时，副后面必须按略小于端面槽外圈圆弧半径刃磨成圆弧形，以免车槽时副后面刮伤外圈槽壁。（任务一）相关知识项目三 盘套的加工项目实施一、制定零件加工工艺1.零件结构分析 （1）如图3-1所示套零件由内外轮廓面组成。 （2）本工序要求完成零件内外轮廓的粗、精加工。 2.数控车削加工工艺分析 （1）装夹方式的选择：采用三爪自定心夹盘夹紧。 （2）加工方法的选择：零件材料为45钢。零件外轮廓表面粗糙度为 Ra1.6m，尺寸精度IT6级，可按粗、精车方案加工。零件内轮廓加工可预 先已钻3mm中心孔和16mm的孔、内轮廓粗糙度为Ra3.2m，尺寸精度 IT7级，按粗、精镗方案加工。 （3）刀具的选择：T0101为93外圆机夹车刀（80C型菱形刀片）、T0202 为3mm的中心钻、T0303为16mm的麻花钻、T0404为刀宽3mm的切槽 刀（左刀尖对刀）、T0505为93内孔车刀（55D型菱形刀片）。（任务一）项目三 盘套的加工项目实施 表3-3套零件数控加工工序卡工步号工步内容刀具号主轴转 速n/ (r/min)进给 量f/ (mm/r)背吃刀量ap /mm备注1车右端面T0101 1000 0.15 2粗、精车38mm和30mm外轮廓面。T0101粗：1000精：1500粗：0.2精：0.1粗：1.5精：0.53自动(手动)钻中心孔T02028000.14自动(手动)钻孔16mmT03034000.0865切断T04046000.1手动6调头装夹30mm外轮廓面，手动车 端面，保证总长 。T0101 1000 0.15手动7粗镗内轮廓面T050510000.218精镗内轮廓面T060615000.10.2（任务一）项目三 盘套的加工项目实施一、编制数控加工程序表3-4数控车削加工程序顺序 号程序注释 工步一：车右端面 N10T01011号刀 N20M03 S1000 N30G00 X50 Z0刀具定位 N40G01X-1F0.15车右端面 工步二：粗、精车38mm和30mm外轮廓面 N50G00X45Z5粗加工定位 N60G71U1.5R0.5粗加工外轮廓面，留0.5mm精车余量 N70G71P80Q140U1W0.5F0.2 N80G00X26 /nsns- nf描述外轮廓 N90G01Z1F0.1 S1500 N100X30Z-1 N110Z-30 N120X38 N130Z-55 N140X40 /nf N150G70 P80Q140精加工外轮廓面 N160G00X80Z200 N170M05 N180M30（任务一）项目三 盘套的加工项目实施工步三：钻中心孔N10T02022号刀N20M03S800N30G00X0Z5定位至18mm孔外距端面正向5mmN40G01Z-4F0.1钻中心孔深4mmN50G00Z200退刀N60X80N70M05N80M30工步四：钻孔16mmN10T03033号刀N20M03S400N30G00X0Z5定位至18mm孔外距端面正向5mm N40G74R2钻深58mm,保证50mm有效长度。N50G74Z-58Q6000F0.08N60G00Z200退刀N70X80N80M05N90M30（任务一）项目三 盘套的加工项目实施工步五：切断N10T0404 4号刀N20M03S600N30G00X40Z-55定位，包括切槽刀宽，并留余量。N40G01X10F0.1切断N50G00X80退刀N60Z200N70M05N80M30（任务一）项目三 盘套的加工项目实施工步六：调头装夹30mm外轮廓面，手动车端面，保证总长 。工步七：粗镗内轮廓面 N10T05055号刀N20M03S1000N30G00X17.6Z5粗镗定位，留0.2mm精车余量N40G01Z-55F0.2粗镗 N50X17退刀 N60G00Z5 N70G00X80Z200 N80M00 M05程序停，主轴停，检测工件工步八：精镗内轮廓面 N90T06066号刀 N100M03S1500 N110G00X18Z5精镗定位 N120G01Z-55F0.1精镗 N130X17退刀 N140G00Z5 N150G00X80Z200 N160T0600 M05 N170M30（任务一）项目三 盘套的加工1选择机床、数控系统并开机。2机床各轴回参考点。3安装工件，安装1号刀具并对刀。4输入端面、外轮廓加工程序，检查调试并加工。5安装2号刀具并对刀，输入中心孔加工程序，检查调试并加工。6安装3号刀具并对刀，输入孔加工程序，检查调试并加工。7. 安装4号刀具断料，并留余量。8.工件调头，重新装夹，用1号刀具手动加工端面，控制总长。9.安装5号和6号刀具并对刀，输入内孔粗、精加工程序，检查调试并加工。10测量工件，优化程序，对工件进行误差与质量分析。注意：加工时可手动打开切削液。三、零件数控加工（FANNUC 0i T）项目实施（任务一）项目三 盘套的加工项目任务二 盘的加工加工如图3-4所示零件，零件材料为45钢。图3-4套（任务二）项目三 盘套的加工相关知识一、零件的加工工艺1.盘加工的技术要求盘类零件通常起支承和连接作用，结构特点为直径大于零件的轴向尺寸。其技术要求与套的加工相似，另外，还应考虑：对支承用的端面有较高的平面度和轴向尺寸精度、以及两端面的平行度要求，对于转接用的内孔等有与平面的垂直度要求等。（任务二）项目三 盘套的加工相关知识2.零件装夹盘套类零件有同轴度和垂直度等位置公差要求，为保证其精度，通常采用以下几种装夹方法。（1）按工序集中原则一次装夹 在加工数量少、零件精度要求高时，在毛坯工件上留一定的夹持余量，采用工序集中原则一次装夹，将工件全部或大部分关键部分加工完毕，以保证加工要求。（2）以内孔为基准装夹 当盘套类零件外圆面形状复杂而内孔相