授课日期 | 5月10号 | 教时 | 组织形式 | 教学方法 | 教具、挂图 | ||||||||||
计划 | 电玉粉 实用 | ||||||||||||||
专业、班次 | 15数控五班 | 2 | 集中 | 任务驱动 | 多媒体、机床 | ||||||||||
二、教学重点： 完成工件的课题分析，编制数控加工工序卡。 | |||||||||||||||
三、教学难点： 完成工件的课题分析，编制数控加工程序。 | |||||||||||||||
四、课题技术要求 | 理论知识 | 所学加工指令的格式及应用。 | |||||||||||||
技术操作 | 各种刀具的对刀及尺寸精度的控制。 | ||||||||||||||
示范标准 | 内孔刀的对刀及内径千分尺的使用规范正确。 | ||||||||||||||
五、时间 分配 | 入门指导 | 时 分 | 六、复习提问内容、时间： | 产品 | 图片 | 名称 | 件数 | 工时 | 定额 | ||||||
巡回指导 | 时 分 | 工人 | 学生 | ||||||||||||
结束指导 | 时 分 | ||||||||||||||
七、新课内容（附后） | 八、零件草图： | ||||||||||||||
九、课后记事： 通过本次课的学习，学生掌握了如何对内孔进行分析与加工，能根据分析结果对内孔的加工过程用程序加以描述，在仿真软件中加以验证，在车床上实地加工。 | |||||||||||||||
教学过程及授课内容 | 附 记 |
课题二 内孔车削 一．课题导入 轴套是一种典型的套类零件，其主要由有较高同轴要求的内外圆表面组成，零件的壁厚较小，易产生变形。本任务从套类零件车削内孔的刀具、车削内孔的方法、薄壁零件的装夹、形位公差的类型及精度控制方法、零件的检测和实际操作等多个方面，使学生掌握轴套等套类零件加工的理论知识与实际操作。 二．相关知识 1. 套类零件内孔车削刀具 （1） 内孔车刀可分为通孔车刀和盲孔车刀两种。 通孔车刀切削部分的几何形状与外圆车刀相似，为了减小径向切削抗力，防止车孔时振动，主偏角应取得大些，一般在60-75°之间，副偏角一般为15-30°之间。为防止内孔车刀后刀面和孔壁摩擦又不使后角磨得太大，一般磨成两个后角。 盲孔车刀用来车削盲孔或阶台孔，切削部分形状基本与偏刀相似，它的主偏角大于90°，一般为92°-95°，后角的要求和通孔车刀一样。不同之处是盲孔车刀的刀尖到刀杆外端的距离小于孔半径，否则无法车平孔的底面。 （2） 常用的夹固式车刀 （3） 内孔车刀的刀杆 内孔车刀的刀杆有圆刀杆和方刀杆。根据加工内孔大小不同，有圆刀杆和方刀杆 2. 套类零件内孔的车削方法 车孔是套类零件常用的孔加工方法之一，可用作粗加工，也可用作精加工。 车孔精度一般可达IT7-IT8 表面粗糙度RA1.6-3.2um. （1） 内孔车刀的安装 a. 刀尖应与工件中心等高或稍高。 b. 刀杆伸出长度不宜过长，一般比被加工孔长5-6mm左右。 c. 刀杆基本平等于工件轴线，否则在车削刀一定深度时，刀杆后半部分容易碰到工件孔口。 d. 盲孔车刀安装时，内偏刀的主刀刃应与孔底平面成角，并且在车平面时要求横向有足够的退刀余地，如图所示。 （2） 内孔车削的关键技术 内孔车削的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。 a. 增加内孔车刀的刚性可采取以下措施 尽量增加刀柄的截面积，通常车刀的刀尖位于刀杆的上面，这样刀杆的截面积较小，还不到孔截面积的1/4，若使内孔车刀的刀尖位于刀杆的中心线上，那么刀杆在孔中的截面积可大大地增加。 尽可能的缩短刀杆伸出长度，以增加车刀刀杆刚性，减小切削过程中的振动。 b. 解决排屑问题 主要是控制切削流出方向。精车孔时要求切屑流向待加工表面（前排屑）。为此，采用正倾角的内孔车刀 加工盲刀时，应采用负的刃倾角，使切屑从孔口排出。 3.套筒类零件加工中的主要工艺问题 一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是 a. 保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求） b. 防止变形。 （1） 保证相互位置精度 要保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求，通常可采用下列三种工艺方案： ①在一次安装中加工内外圆表面与端面。 这种工艺方案由于消除了安装误差对加工精度的影响，因而能保证较高的相互位置精度。在这种情况下，影响零件内外圆表面间的同轴度和孔轴线与端面的垂直度的主要因素是机床精度。该工艺方案一般用于零件结构允许在一次安装中，加工出全部有位置精度要求的表面的场合。 如图所示，用棒料毛坯的加工该衬套的工艺过程为： a. 加工端面、粗加工外圆表面，粗加工孔。 b. 精加工外圆、精加工孔、倒角、切断。 c. 加工另一端、倒角外圆表面。 ②全部加工分在几次安装中进行，先加工孔，然后以孔为定位基准加工外圆表面。 用这种方法加工套筒，由于孔精加工采用拉孔、滚压孔等工艺方案，生产效率高，同时可以解决镗孔和磨孔时因镗杆、砂轮杆刚性差而引起的加工误差。 当以孔为基准加工套筒的外圆时，常用刚到较好的小锥度心轴安装工件。小锥度心轴结构简单，易于制造，心轴用两顶尖安装，其安装误差很小，因此可获得较高的位置精度。 ③全部加工分在几次安装中进行，先加工外圆，然后以外圆表面为定位基准加工内孔。 这种工艺方案，如用一般三爪自定心卡盘夹紧工件，则因卡盘的偏心误差较大会降低工件的同轴度。故需采用定心精度较高的夹具，以保证工件获得较高的同轴度。较长的套筒一般多采用这种加工方案。 2.零件检测 内孔零件的孔径检测常用量具有游标卡尺、内径千分尺、内径百分表等，孔深的检测常用量具有游标卡尺、深度千分尺等。 （1） 内孔孔径的检测 a.内径百分表 1- 侧架，2-弹簧，3-杆，4-定心器，5-测量头，6-触头7-摆动块 b.内径千分尺 用内径千分尺可以测量孔径。内径千分尺外形如图所示，由测微头和各种尺寸的接长杆组成。其测量范围为50-1500mm，其分度值为0.01mm。每根接杆上都注有公称尺寸和编号，可按需要选用。 三．任务实施 （一） 工艺分析 1. 图样分析 该轴套零件为典型的套类零件，有较高精度要求。 橡塑模具外圆大端直径Φ38为已加工尺寸，外圆小端Φ34是基准尺寸，公差等为IT7，表面粗糙度为Ra1.6。 内孔右端为锥孔，锥度1:1.5，表面粗糙度Ra3.2，大端直径Φ28。内孔中间段为直孔，直径Φ22，基准孔制，公差等级为IT8，表面粗糙度Ra3.2。内孔左端为直径，直径Φ18，基准孔制，公差等级为IT8，该段内孔轴线与Φ34外圆轴线的同轴度要求控制在Φ0.03蒸煮柜之内。 工件总长为38，左右两端面与Φ34外圆轴线的垂直度要求控制在0.02之内。毛坯材料为45钢。 2. 选择刀具、夹具 夹具选用数控车床通用夹具——三爪自定心卡盘。 该零件加工外圆选择95度夹固式外圆车刀，刀具型号为SCLCR2020K09，刀片材料为涂层硬质合金。 内孔扩孔选择Φ16麻花钻，材料为高速钢。 内孔车刀选择95度圆刀杆夹固式内孔车刀，刀片材料为涂层硬质合金。 3. 编排加工工艺，填写工序卡 由于图中部分尺寸有同轴度和垂直度要求，而且Φ38外圆经过上任务加工为精加工表面，因此加工时考虑夹住Φ38外圆表面，将除左端面以外的所有表面一次装夹成型。一方面，加工时先将内孔扩孔至l 6，减少加工余量，同时避免内孔车刀加工时与内孔壁相干涉，另一方面，为了减少内孔加工对外圆足寸的影响，加工时先安排外圆表面和内孔表面的粗加加工，然后再安排端面、外圆表面和内孔表面的精加工，最后调头加工左端面。 外圆面形状相对简单，外圆的粗加工可以采用95°外圆车刀。零件内表面既有锥孔也有直孔，而且孔的精度要求较高，故内表面加工可采用95°外圆。 精车时，先采用汽车膨胀水箱95°外圆车刀用G01完成端面和外圆表面的精车，然后用95°内孔车刀运用G70精车循环进行内表面的精车；由于刀片2mm宽，因此该内沟槽可以一次走进车削成型。由于零件右端较薄，因此掉头后先用开缝套筒套住零件，通过Φ18内孔间接正，然后夹紧零件。车端面（车总长）采用95°车刀，考虑到此时可装 夹部分较薄而且长度偏短，所有安排两刀粗车，一刀精车。 （二） 数学处理 为了方便计算与编程，编程坐标系原点定于工件右端面中心，如图所示。 各坐标分别是A(X26，Z0) B(X34，Z0) C(X34，Z-20) D(X36，Z-20) E(U6，W-30)。 加工内表面时，将起点A设在（X34，Z2）处，根据锥度1:5可计算得G点H点坐标分别为（X28，Z2）和（X26，Z-10）,不难求得另几点坐标I（X22，Z-10）, J(X22，Z-20), K(X18，Z-20), L(X18，Z-40)。 （三）程序编写 （四）仿真加工，程序校验 （五）零件加工 操作要点 （1） 工件与刀具的装夹。 将95°外圆车刀装夹在刀架的01#刀位，95°内孔车刀装夹在3#刀位。夹紧前需注意调整好刀具高度、伸出长度和主偏角与副偏角后等参数。 将工件置于三爪卡盘中，夹持Φ38自动皂液器外圆，经正后夹紧工件。 （2） 扩孔 用Φ16钻头对工件进行扩孔 （3） 对刀 分别对外圆车刀和内孔车刀进行对刀。 （4） 输入并调试加工程序 （5） 自动运行加工程序，完成轴套右端外圆和内孔的粗、精加工。 （6） 对轴套外圆、内孔、内沟槽的相关尺寸进行测量。 （7） 根据所测量的尺寸对磨耗或程序做相应的修正。 （8） 自动方式再次运行精加工程序，完成轴套右端的加工。 （9） 卸下工件，测量总长，掉头经正后夹紧工件。 （10） 车对总长，并完成倒角。 四．总结评价 1.自评 学生小组内自我评价，在合作学习中，我学到了什么，还有哪些需要解决的问题。 2.互评 学生班内互评，学生对在本次课堂中表现积极的小组给与评价，通过向其他组学生学习，以便更好的激励自己成长。 3.点评 老师针对本次课学生的表现，作点评；对本次课的重难点作总结。 五．布置作业 课后没有完成该课题的学生做完后续工作，完成好的学生试着做练习题： | 课程导入 （5分钟） 理论讲解 （ 10分钟） 任务分析 （ 15 分钟 ） 任务解决 （ 50分钟 ） 总结 （ 8 分钟 ） 作业布置 （ 2 分钟） |
本文发布于:2023-05-24 08:33:10，感谢您对本站的认可！
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