简单盘套类零件的编程及仿真加工 PPT

1、三爪自定心卡盘
三爪自定心卡盘装夹方便、快捷、对中性好且无需找正。三爪卡盘夹紧 力较小，只适合夹紧重量较轻的工件；定心精度存在误差，不适合于同轴 度要求高的工件二次装夹。
① 适用于一次装夹完成的端面、内/ 外圆、倒角、切断的小型盘套类 零件，如图8-1-2所示；
图8-1-2
三爪卡盘装夹工件
② 薄壁套类零件的刚度差，装夹不当或夹紧力过大，易导致工件变形，
利用心轴的圆柱表面与工件定位配合，并保持较小的间隙，便于工件的装卸；
夹紧力较大，但定心精度较锥度心轴低，工件靠螺母压紧，如图8-1-5。
图8-1-5
圆柱心轴
② 锥度心轴 锥度心轴是一种刚性心轴，其外圆呈锥体，锥度为1:1000～1:5000。
工件压入锥度心轴时，工件内孔产生弹性变形而胀紧工件，并借压合处 的摩擦力传递转矩带动工件旋转；锥度心轴不需夹紧元件，心轴与安装孔之 间无间隙，故定位精度高，但能承受的切削力小；工件在心轴的轴向位移误 差较大，不能加工端面；锥度心轴适用于同轴度要求较高的工件的精加工。
一、盘套类零件的技术要求
1、尺寸精度
重要尺寸都有公差或公差带代号，公差值是判断车削工艺能否达到要 求，同时进行尺寸换算的尺寸依据。
2、表面粗糙度
零件表面粗糙度也是评定零件表面质量的一项技术指标，它对零件的配 合性质、工作精度、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观等都有影响。一般而 言，只要零件上有配合要求或有相对运动的表面，表面粗糙度要求越高，其 参数值越小。
图8-1-10
扩孔钻
3、铰孔 铰孔属于精加工，可达到的尺寸公差等级 为IT9～IT6，表面粗糙度值Ra为3.2～0.2um， 如图8-1-11所示。 4、镗孔
图8-1-11 铰刀
内孔镗削时，由于刀具受到孔径的限制，装夹部分结构要求简单、紧凑，
夹紧件最好不外露，夹紧可靠。为增强刀具刚性尽量选用大断面尺寸刀杆， 减少刀杆长度。内孔加工的断屑、排屑可靠性比外圆车刀更为重要，因而刀 具头部要留有足够的排屑空间。
数控编程及仿真加工
任务 一 简单盘套类零件加工的工艺知识
盘套类零件在机器设备中应用非常普遍，常与轴类零件配合使用。
盘类零件一般指径向尺寸比轴向尺寸大，且最大与最小内外圆直径差
较大，并以端面面积大为主要特征的零件；套类零件一般指内外圆直
径差较小，并以内孔为主要特征的零件。简单盘套类零件主要由端面、
内外圆柱面、形状 常用的镗刀其截面
形状有圆形、矩形和正方形。圆柄车刀多用 于数控车床和车削中心；矩形和方形柄多用 于普通车床，使用时优先选用圆柄车刀（其 刀尖高度是柄部高度的1/2，且柄部是圆形， 有利于排屑），如图8-1-12所示。
孔径所允许的空间限制，这种可能性也经常受到限制，故此，必须考虑到排
屑和刀具的径向移动。
四、盘套类零件刀具及其切削用量的选用
加工内孔是盘套类零件的特征之一，根据内孔的工艺要求，加工方法较 多，常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和磨孔等。内孔加工时常用的刀具有
中心钻、麻花钻及内孔镗刀等。
1、钻孔 钻孔属于粗加工，可达到的尺寸公差等级为IT13～IT11，表面粗糙度值 Ra为25～12.5um。由于麻花钻长度较大，钻芯直径较小而刚性差，又有 横刃的影响，故钻孔有以下工艺特点：
则需要采用开口套装夹，或者扇形卡爪，如图8-1-3所示。
图8-1-3
薄壁套类零件的装夹
任务八
简单盘套类零件的编程与仿真加工
2、四爪单动卡盘
四爪可以单独移动，夹紧力较大，适用于 装夹大型的盘套类或不规则的零件；但需要经
过找正安装，装夹速度慢，不适合批量生产，
如图8-1-4所示。
图8-1-4 四爪单动卡盘
在车床上用四爪卡盘和百分表找正后将工件夹紧，可加工出与外圆同
轴度很高的内孔；对于盘类零件，安装时既要以外圆为准找正与轴线平
行，又要找正端面与轴线垂直。
3、定位心轴
盘套类零件内孔精度要求较高，针对需多次工序才能完成的盘套类零件，
为保证其精度要求，须以内孔为定位基准，才能保证外圆轴线和内孔轴线的 同轴度要求，此时要用心轴定位。 ① 圆柱心轴
知识点
盘套类零件的技术要求 盘套类零件的装夹与定位方法 套类零件的内孔加工的主要特点和要求 内孔加工刀具及其切削用量的选择
由于功能和用途的不同，盘套类零件的结构和尺寸有很大差异，但其结 构上仍存在共同点：大都带有“中孔”，如衬套、齿轮等；主要表面为同轴 度要求较高的内外圆表面；零件壁的厚度较薄且易变形。盘套类零件的内孔 一般做为配合和装配基准，精度要求较高.
图8-1-6
锥度心轴
③ 胀力心轴 依靠锥形弹性套受轴向挤压而产生径向弹性变形来定位夹紧工件，如图8-1-7； 装夹方便，定位精度高，同轴度一般可达 0.01～0.02mm；
适合零件的半精加工和精加工，应用较
为广泛。
图8-1-7 胀力心轴
三、套类零件的内孔加工的主要特点和要求
图8-1-8
内孔加工
1、内孔加工是在工件内部进行的，尤其是加工又深又小的孔时，观察切 削比较困难；刀柄由于受到孔径和孔深的限制，不能制造得太粗或太短；排屑 和冷却比较困难；孔径的测量比较困难。 2、孔加工的一般原则 总是使用刀具悬伸最小并选择尽可能大的刀具尺寸，以便获得最高的稳 定性和精度。当使用大直径镗孔刀杆时，稳定性便得到增强；但由于受零件
3、形状、位置精度
形位公差，是零件精度要求的重要内容，也是确定和影响车削工艺的 重要因素，尤其是按照其要求确定零件的定位基准和测量基准的重要指标。
图8-1-1
盘套类零件的技术要求
二、盘套类零件的装夹与定位方法
盘套类零件的内/外圆柱面、端面与基准轴线都存在相应的形位精度要求，
盘类零件的精基准可以选择外圆，但常以中心孔及一个端面为精加工基准。
① 钻头容易偏斜
图8-1-9
中心钻和麻花钻
② 孔径容易扩大，但孔轴线仍然是直的
③ 孔的表面质量较差
④ 钻削时轴向力大
2、扩孔
扩孔属于孔的半精加工，常作铰削前的预加工或精度不高的孔的最终加
工，可在一定程度上校正钻孔的轴线误差。扩孔可达到的尺寸公差等级为 IT11～IT10，表面粗糙度值为12.5～6.3um，如图8-1-10所示。