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1、教學(xué)單元三:車削套類零件課題一:鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能正確刃磨、選用、安裝麻花鉆。2.掌握套類零件的加工方法。任務(wù)提出:掌握套類零件常用加工方法,學(xué)會(huì)麻花鉆的刃磨與裝夾。課時(shí)安排與教學(xué)組織形式本課題50學(xué)時(shí)完成,講授15學(xué)時(shí),操作訓(xùn)練35學(xué)時(shí),一體化教學(xué)。工作準(zhǔn)備一、車套類零件的工藝準(zhǔn)備(一)、套類零件的車削要求1.尺寸精度指套的尺寸按用途不同達(dá)到不同的要求。2.形狀精度指套的外圓及內(nèi)孔表面的圓度、圓柱度等。3.位置精度指套的各表面之間的互相位置精度、如徑向圓跳動(dòng)、同軸度及垂直度等。4.表面粗糙度指套筒各
2、表面應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的表面粗糙度。本項(xiàng)目要加工的齒輪坯外表面對(duì)內(nèi)孔軸線的跳動(dòng)度誤差≤0.05mm,端面對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度誤差≤0.02mm;內(nèi)孔尺寸公差0.03mm,表面粗糙度值Ra≤1.6μm,其余表面為Ra≤3.2μm。(二)、套類零件在車床上的加工方法套類零件孔的加工根據(jù)使用的刀具不同,可分為鉆孔(包括鉆孔、锪孔、鉆中心孔)、車孔和鉸孔等。鉆孔是低精度孔的成形加工方法,也常用于車孔前的粗加工(如圖2.1-2a所示)。車孔是應(yīng)用較為廣泛的一種孔的加工方法,車孔可作為鉸孔前的半精加工,也可在單件小批生產(chǎn)中對(duì)尺寸較大的
3、高精度孔作精加工(如圖2.1-2b所示),因此,車孔經(jīng)常是高精度孔加工的重要手段。鉸孔在大批量生產(chǎn)中用于對(duì)尺寸不大的高精度孔作精加工(如圖2-1.2c所示)。圖2.1-2孔的加工方法(三)、套類零件的裝夾套類工件是機(jī)械零件中精度要求較高的工件之一。套類工件的主要加工表面是內(nèi)孔、外圓和端面。這些表面不僅有尺寸精度和表面粗糙度的要求,而且彼此間還有較高的形狀精度和位置精度要求。因此,應(yīng)選擇合理的裝夾方法。盡可能在一次裝夾中完成車削車削套類工件時(shí),如單件小批量生產(chǎn),可在一次裝夾中盡可能把工件全部或大部分表面車削完畢。這
4、種方法不存在因裝夾而產(chǎn)生的定位誤差,如果車床精度較高,可獲得較高的形位公差精度。但采用這種方法車削時(shí),需要經(jīng)常轉(zhuǎn)換刀架。車削如圖2.1-3所示的工件,可輪流使用90°車刀、45°車刀、麻花鉆、鉸刀和切斷刀等刀具加工。如果刀架定位精度較差,則在一次裝夾中完成車削。常見的定位方法如下。圖2.1-3在一次裝夾中完成1、2-軟卡爪3-定位圓柱圖2.1-4軟卡爪的形狀1.以外圓為基準(zhǔn)保證位置精度在加工外圓直徑很大、內(nèi)孔直徑較小、定位長(zhǎng)度較短的工件時(shí),多以外圓為基準(zhǔn)來(lái)保證工件的位置精度。此時(shí),一般應(yīng)用軟卡爪裝夾工件。軟卡爪用
5、未經(jīng)淬火的45鋼制成,這種卡爪是在本車床上車削成形的,因而可確保裝夾精度。其次,當(dāng)裝夾已加工表面或軟金屬時(shí),不易夾傷工件表面。另外,還可根據(jù)工件的特殊形狀相應(yīng)地加工軟卡爪,以裝夾工件。因此,軟卡爪在工廠中已得到越來(lái)越廣泛的使用。軟卡爪的形狀如圖2.1-4所示。2.以內(nèi)孔為基準(zhǔn)保證位置精度車削中小型的軸套、帶輪和齒輪等工件時(shí),一般可用已加工好的內(nèi)孔為定位基準(zhǔn),并根據(jù)內(nèi)孔配置一根合適的心軸,再將套裝工件心軸支頂在車床上,精加工套類工件的外圓、端面等。常用的心軸個(gè)脹力心軸等。(1)實(shí)體心軸實(shí)體心軸分不帶臺(tái)階和帶臺(tái)階兩種
6、。不帶臺(tái)階的實(shí)體心軸又稱小錐度心軸(如圖2.1-5a所示),其錐度C=1:5000~1:1000,這種心軸的特點(diǎn)是制造容易、定心精度高,但軸向無(wú)法定位,承受切削力小,工件裝卸時(shí)不太方便。帶臺(tái)階的心軸如圖2.1-5b所示,其配合圓柱面與工件孔保持較小的配合間隙,工件靠螺母壓緊,常用來(lái)一次裝夾多個(gè)工件。若裝上塊換墊圈,則裝卸工件就更加方便,但其定心精度較低,只能保證0.02mm左右的同軸度。(2)脹力心軸脹力心軸依靠材料彈性變形所產(chǎn)生的脹力來(lái)脹緊工件,圖2.1-5c所示為裝夾在機(jī)床主軸錐孔中的脹力心軸,脹力心軸的圓錐
7、角最好為30°左右,最薄部分的壁厚可為3~6mm。為了使脹力均勻,槽可做成三等分。使用時(shí)先把工件套在脹力心軸上,擰緊錐堵的方?,使脹力心軸脹緊工件。長(zhǎng)期使用的脹力心軸可用65Mn彈簧鋼制成。脹力心軸裝卸方便,定心精度高,故應(yīng)用廣泛。a)小錐度心軸b)臺(tái)階心軸c)脹力心軸1、4、8-工件2-小錐度心軸3-臺(tái)階心軸5-開口墊圈6-螺母7-脹力心軸9錐堵圖2.1-5常用心軸二、刃磨麻花鉆用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法叫鉆孔。鉆孔的加工精度一般可達(dá)IT11~I(xiàn)T12。精度要求不高的孔,可以用鉆頭直接鉆出。鉆頭根據(jù)形狀的不
8、同,可以分為扁鉆、麻花鉆、中心鉆、锪孔鉆、深孔鉆等。鉆頭一般用高速鋼制成。近幾年來(lái),由于高速切削的發(fā)展,鑲硬質(zhì)合金的鉆頭也得到了廣泛的使用。這里只介紹高速鋼麻花鉆。(a)錐柄麻花鉆(b)直柄麻花鉆圖2.1-6 麻花鉆的組成(一)麻花鉆三幾何形狀1.麻花鉆的組成(如圖2.1-6所示)(1)柄部鉆削時(shí)起傳遞扭矩和鉆頭的夾持定心作用。麻花鉆有直柄和莫氏錐柄兩種。直柄鉆頭的直徑一