1、 了解套类零件的类型及用途;掌握套类零件的几种加工方法、装夹特点以及精度要求;掌握钻、扩、锪孔的方法,适用加工的范围,能达到一般精度的要求;掌握铰刀的选择方法和铰孔方法;掌握内孔车刀的选择要求、装刀的方法;掌握内孔的几种测量方法;掌握内沟槽的几种加工和测量的方法。目目 录录一、套类零件的类型二、套类零件的技术要求三、钻孔四、车孔五、工件的安装六、内孔的车削方法七、车削内孔时常见的问题八、车削内沟槽九、铰圆柱孔十、套类零件的检验训练1 衬套的加工训练2 法兰盘的加工训练3 套筒的加工图3-1 带圆柱孔零件a)轴承套 b)齿轮c)带轮1.形状精度2.位置精度图3-2 轴承套可分为钻孔(包括扩孔、锪
2、孔、钻中心孔)、车孔和铰孔等。1)孔加工观察切削情况很困难。2)刀杆尺寸由于受孔径和孔深的限制,不能做得太粗,又不 能太短,因此刚性很差。3)排屑和冷却困难。4)圆柱孔的测量比外圆困难。1.钻孔时的注意事项1)在钻孔前,必须把端面车平。2)钻头装入尾座套筒后,必须检查钻头轴线是否和工件的旋转 轴线重合。3)当使用细长钻头钻孔时,事前应该用中心钻钻出一个定心孔。4)钻较深的孔时,要经常把钻头退出清除切屑。5)钻通孔快要钻透时,要减少进给量。6)钻钢料时,必须浇注充分的切削液。7)钻了一段深度以后,应该把钻头退出,停机测量孔径。8)把钻头引向工件端面时,引入力不可过大。9)当钻头长度较大但是要求不
3、高的通孔时,可以调头钻孔。2.钻孔时的切削用量和切削液(1)背吃刀量()(2)切削速度()用高速钢钻头钻钢料时,切削速度一般为 202040 m/min40 m/min。钻铸铁时,应稍低些。(3)进给量用直径 30mm 30mm 的钻头钻钢料时,进给量选 0.10.10.35 mm/r0.35 mm/r;钻铸铁时,进给量选 0.150.150.4 mm/r0.4 mm/r。(4)切削液一般用煤油;钻削铸铁、黄铜、青铜时,一般不用切削液;钻削镁合金时,切忌用切削液。是钻头直径的一半。pacvf3.扩孔和锪孔(1)用麻花钻扩孔用大直径的钻头将已钻出的小孔扩大。(2)用扩孔钻扩孔图3-4 扩孔钻和扩
4、孔a)扩孔钻 b)切削用量(3)圆锥形锪钻图3-5 圆锥形锪钻a)60锪钻 b)120锪钻 c)锪钻工作情况(1)内孔车刀图3-6 内孔车刀a)通孔车刀 b)不通孔车刀(2)车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。1)尽量增加刀杆的截面积。2)刀杆的伸出长度尽可能缩短。3)内孔车刀的后面一般磨成两个后角的形式。4)通孔的内孔车刀最好磨成正刃倾角。车孔的工件一般用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘装夹。1.保证同轴度和垂直度的方法(1)在一次安装中加工内外圆和端面图3-11 一次装夹中加工工件(2)以内孔为基准保证位置精度图3-12 各种常用心轴a)小锥度心轴 b)台阶心轴 c)胀力心轴 d)槽
5、子做成三等分 一般可用心轴,以内孔作为定位基准来保证工件的同轴度和垂直度。(3)用外圆为基准保证位置精度以外圆为基准时,一般应用软爪装夹工件。图3-13 应用软卡爪盘装夹工件a)装配式软卡爪 b)焊接式软卡爪2.薄壁套筒安装为减少薄壁零件的变形,一般采用下列方法:(1)工件分粗、精车(2)应用开缝套筒(3)应用软爪卡盘要求较高的孔,可分粗车、半精车、和精加工。(见表3-2)1 主轴承间隙过大 2 加工余量不均,没有分粗、精车 3 薄壁零件夹紧变形 1 修理机床 2 分粗、精车 3 改变装夹方法 1 刀具磨损 2 主轴轴线歪斜 3 工件没有校正 4 刀杆刚性差,产生让刀 5 刀尖轨迹和主轴轴线不
6、平行 6 刀杆过粗和工件内壁相碰 1 提高刀具寿命 2 校正导轨和主轴轴线平行 3 仔细找正工件 4 选用较粗的刀杆 5 大修机床导轨 6 把刀杆选小 1 切削用量不当 2 车刀磨损 3 刀具振动 4 车刀几何角度不合理 5 刀尖低于工件中心 1 重选切削用量 2 重磨车刀 3 加粗刀杆,降低切削速度 4 合理选择车刀角度 5 刀尖高于工件中心安装表3-2 车削内孔时常见的问题(1)内沟槽车刀内沟槽车刀和外沟槽车刀通常都叫作车槽刀。如图3-19所示。图3-19 整体式内沟槽车刀(2)内沟槽车削方法 车内沟槽的方法和车削内孔相同,只是车内沟槽时的工作条件比车削内孔时更困难。1)刀杆直径或刀体直径
7、尺寸比车削内孔时所用的尺寸要 小,刚性更差,切削刃更长。2)排屑更困难。1.铰刀图3-22 铰刀结构铰刀的结构形状 铰刀由工作部分、颈部和柄部组成,如图3-22所示。(1)工作部分(2)柄部柄部是铰刀的夹持部分,机用铰刀有圆柱柄(直柄用在小直径的铰刀上)和锥柄(用在大直径的铰刀上)两种。(3)铰刀的齿数和齿槽的形状铰刀一般为48齿。一般都作成偶数齿。铰刀的齿槽一般作成直槽。直径较小的铰刀(直径d32mm)作成整体式。直径较大的铰刀(d=2575mm)作成插柄式。由锥形导引部分 锥形切削部分 、圆柱形修光部分 和倒锥 组成。1.铰刀(续)1l2l2.铰刀的安装 一种是将刀柄直接或通过钻夹头(对直
8、柄铰刀)、过渡套筒(对锥柄铰刀)插入车床尾座套筒的锥孔中。另一种安装铰刀的方法:将铰刀通过浮动套筒插入尾座套筒的锥孔中,如图3-273-27所示。图3-27 铰刀浮动安装1套筒 2衬套3.铰孔方法(1)铰孔前对孔的预加工 铰孔前对已钻出或铸、锻的毛孔要进行预加工车孔或扩孔。比较适合的铰削余量是:用高速钢铰刀时,留余量为0.080.12mm;用硬质合金铰刀时,留余量为0.150.20mm。(2)铰刀尺寸的选择 铰刀的基本尺寸和孔的基本尺寸相同,只是需要确定铰刀的公差。(3)铰孔时的切削用量 一般推荐 5m/min。铰钢件时,=0.21.0mm/r,铰铸铁或有色金属时,进给量还可以再大一些。背吃刀
9、量 是铰孔余量的一半。cvfpa(4)冷却、润滑 在不加切削液或加水溶性切削液时,铰出来的孔径略有些扩大,不加切削液时,扩大量最大。用水溶性切削液(乳化液)时,铰出来的孔径比铰刀的实际直径略小。用水溶性切削液可以得到最好的表面粗糙度,油类次之,不用切削液时最差。(5)铰孔时应该注意的问题尽可能用浮动安装的铰刀铰孔。铰孔结束后,最好从孔的另一端取出铰刀。3.铰孔方法(续)1.尺寸精度的检验 孔的尺寸精度要求较低时,可采用钢直尺、内卡钳或游标卡尺测量。精度要求较高时,可以用以下几种方法:图3-29 用内卡钳测量孔径(1)塞规 用塞规检验孔径的情况,如图 3-30 3-30 所示。当过端进入孔内,而
10、止端不进入孔内,说明工件孔径合格。图3-30 塞规及其使用(2)内径千分尺 如图3-31所示。测量时,内径千分尺应在孔内摆动,在直径方向应找出最大尺寸,轴向应找出最小尺寸,这两个重合尺寸,就是孔的实际尺寸。图3-31 内径千分尺的使用方法2.形状精度的检验 在车床上加工的圆柱孔,其形状精度一般仅测量孔的圆度和圆柱度(一般测量锥度)两项形状偏差。当孔的圆度要求不很高时,在生产现场可用内径百分(千分)表在孔的圆周上各个方向去测量,测量结果的最大值与最小值之差的一半即为圆度误差。3.位置精度的检验 (1)径向圆跳动的检验方法一般套类工件测量径向圆跳动时,都可以用内孔作基准,把工件套在精度很高的心轴上
11、,用百分表(或千分表)来检验,如图3-353-35所示。百分表在工件转一周中的读数差,就是径向圆跳动误差。图3-35 用百分表测量径向圆跳动的方法 (2)端面圆跳动的检验方法检验套类工件端面圆跳动的方法,见图3-353-35所示。先把工件安装在精度很高的心轴上,利用心轴上极小的锥度使工件轴向定位,然后把杠杆式百分表的圆测头靠在所需要测量的端面上,转动心轴,测得百分表的读数差,就是端面圆跳动误差。3.位置精度的检验(续)图3-35 用百分表测量径向圆跳动的方法图3-39 衬套训练1 衬套的加工1.阅读分析图样如图 3-39 3-39 所示,材料为 4545 钢,毛坯材料为热轧圆钢。2.制订加工工
12、艺1)落料 4545 热轧圆钢,规格 35mm35mm85mm85mm。2)衬套的加工顺序如下:车端面打中心孔粗车外圆 半精车外圆精车外圆倒角钻孔车内孔 倒角铰孔切断取总长倒角。3.工件的定位与夹紧选用三爪自定心卡盘,选用硬爪与软爪装夹。4.选用刀具选用9090、4545外圆车刀和3mm3mm车槽刀,内孔车刀选用4545车孔刀,A A型 3mm3mm中心钻,麻花钻 14mm14mm以及 16mmH716mmH7机用铰刀。5.选用设备选用 C6140A C6140A 型车床。图3-40 衬套加工步骤1车削加工步骤(1)三爪自定心卡盘装夹1)车端面。2)钻中心孔A A型 3mm3mm。3)钻孔,如
13、麻花钻长度不够,可以将工件调头钻,如图3-403-40所示。(2)调头用软爪夹住 30mm30mm外圆4)分粗、精车 30mm30mm外圆至尺寸要求,外圆长度应大于 37mm37mm,车内孔 16mm16mm留铰削余量0.080.080.12mm0.12mm,内孔 深度约40mm40mm,内外倒角C C1 1。5)铰孔至尺寸,如图3-413-41所示。1)用切断刀切断,长度尺寸为38mm38mm,如图3-423-42所示。2)车端面至总长尺寸。3)内外圆倒角C C1 1,如图3-433-43所示。(1)三爪自定心卡盘装夹(续)图3-41 衬套加工步骤 2 图3-42 衬套加工步骤 3图3-43
14、 衬套加工步骤 41.精度测量1)因为衬套零件,是在一次装夹中完成工件的内外圆和端面 加工的,一般情况下零件的形位公差是能保证,测量方法 可见图3-363-36。2)外圆测量用外径千分尺,要测量圆周两点。3)内孔测量用塞规检验。4)长度用游标卡尺检验。2.误差分析(1)尺寸精度达不到要求1)操作者粗心大意,看错图样。2)没有进行试切削。3)内孔铰不出,孔径尺寸超出,主要是留铰余量太少、尺寸已 经车大;孔径超差主要是铰刀公差本身已经大于零件公差,机床尾座没有对准零位线。4)量具有误差或测量不正确。(2)表面粗度达不到要求1)切削用量选择不当。2)车刀几何角度刃磨不正确,或车刀已磨损。3)车床刚性
15、差,滑板镶条过松或主轴太松引起振动等。4)铰刀本身已拉毛或铰刀已磨损。(3)形位公差达不到要求1)零件在车削时没有夹紧,造成松动。2)车削内孔时,刀杆碰孔壁而造成内外圆本身已不同轴。3)车削端面时,吃刀量太大,造成工件走动,使垂直度达 不到要求。2.误差分析(续)图3-44 法兰套1.阅读分析图样如图3-443-44所示,材料为4545调质钢,毛坯材料为热轧圆钢。训练2 法兰盘的加工2制订加工工艺1)落料为4545钢,规格 65mm65mm30mm30mm。2)调质250HBS250HBS。3)法兰盘加工顺序如下:车端面车外圆钻中心孔钻孔车内孔铰孔 倒角取总长倒角。3工件的定位与夹紧选用三爪自
16、定心卡盘,选用硬爪与软爪装夹。4选用刀具1)选用9090、4545外圆车刀,内孔车刀选用4545车孔刀。2)A A型3mm3mm中心钻,麻花钻18mm18mm以及20mmH720mmH7机用铰刀。5选用设备选用C6140AC6140A型车床。(1)三爪自定心卡盘装夹工件并找正1)车端面。2)钻中心孔用A A型3mm3mm中心钻。3)钻孔用麻花钻18mm18mm。4)粗、精车外圆60mm60mm至尺寸要 求,长度21mm21mm,如图3-453-45所示。5)C C1 1。图3-45 法兰套加工步骤 1车削加工步骤如下:(2)调头用软爪装夹1)车软爪,车削长度约18mm18mm。用百分表检测径向
17、圆跳动在形位公差要求之内,如图3-463-46所示。图3-46 法兰套加工步骤 2(2)调头用软爪装夹(续)2)粗、精车外圆40mm40mm至尺寸要求,保证60mm60mm,长度尺寸20mm20mm。3)车端面至总长25mm25mm。4)车内孔留铰削余量0.080.080.12mm0.12mm。5)用铰刀铰内孔至尺寸要求,如图3-473-47所示。6)外圆锐边倒钝。7)内孔倒角C C1 1。图3-47 法兰套加工步骤 31.精度测量1)外圆测量用外径千分尺,要测量圆周两点。2)内孔测量用塞规检验。3)长度用游标卡尺检验。4)将工件套在小锥度心轴上测量同轴度,如图3-48所示。图3-48 在小锥
18、度心轴上测量同轴度2.误差分析(1)尺寸精度达不到要求1)操作者粗心大意,看错图样。2)没有进行试切削或试削时测量不准。3)内孔铰不出,孔径尺寸超出,主要是留铰余量太少、尺寸 已经车大;孔径超差主要是铰刀公差本身已经大于零件公 差,机床尾座没有对准零位线。4)量具有误差或测量不正确。(2)表面粗度达不到要求1)切削用量选择不当。2)车刀几何角度刃磨不正确,或车刀已磨损。3)车床刚性差,滑板镶条过松或主轴太松引起振动等。4)铰刀本身已拉毛或铰刀已磨损。(3)形位公差达不到要求1)软爪没有车削到精度要求,工件装夹上去已经达不到要求。2)装夹时工件没有夹紧,车削时工件位置走动。3)车削内孔时,刀杆碰
19、孔壁而造成内外圆本身已不同轴。第三章 套类零件的加工1钻孔时要注意的哪些事项?2车孔的关键技术问题是什么?3保证套类工件的同轴度、垂直度有哪些方法?4不通孔车刀与通孔车刀有什么区别?5常用的心轴有哪几种?各适合用在什么场合?6防止薄壁工件的变形有哪些方法?7分析车削内孔时产生锥度的原因?8使用软爪有什么优点?车削软爪时应注意哪几点?第三章 套类零件的加工 9铰孔的余量一般为多少?怎样决定?10铰孔前怎样校正尾座的位置精度?11铰孔时为什么要采用浮动刀杆?12铰孔时,切削液对孔的表面粗糙度和尺寸精度有什么影响?13铰孔时,孔口产生喇叭形是什么原因?14怎样保证铰孔的尺寸正确和表面粗糙度要求?15怎样检验工件的径向圆跳动和端面圆跳动?