项目三内轮廓的加工

3．内圆锥的检测方法
图3.18 内圆锥加工的轨迹示意图
任务实施 ◆ 工艺分析
1．零件几何特点
零件加工面主要为端面、内台阶、内 圆锥面和倒角。 尺寸如图3.17所示，棒料伸出卡盘长 度为10mm。
2．选择工具、量具和刀具
（1）工具选择。 （2）量具选择。 （3）刀具选择。 （4）粗、精车内圆锥面至尺寸。
4．常见的内圆检测方法
可采用内卡钳、游标卡尺、塞规和内 径百分表检测内圆，如图3.13所示。
图3.13 内圆的检测方法
用内径表测量时，要注意以下两方面。
（1）长指针和短指针应结合观察， 以防指针多转一圈。 （2）短指针位置基本符合，长指针 转动至“零”位线附近时，应防止 “+”、“−”数值搞错。
3．程序模拟加工 4．自动加工及尺寸控制
◆ 检测评分 零件加工结束后，检测结果按表3.5要 求填写。
◆ 任务反馈
（1）装夹钻头时，钻头轴心线和工 件轴心线要一致，否则钻头容易折断。 （2）在装夹钻头锪锥形套前，必须 把钻头锥柄、尾座套筒和锥形套擦拭 干净。否则会由于锥面接触不好，使 钻头在尾座锥孔内打滑旋转。
4．切削用量选择
内圆的加工工艺分析如表3.1所示。
◆ 加工操作
1．加工准备
（1）检查毛坯尺寸。 （2）开机、回参考点。 （3）装夹工件和刀具。 （4）程序输入。
2．对刀
（1）X方向对刀。 （2）Z方向对刀。
图3.15 内圆车刀对刀示意图
3．程序模拟加工 4．自动加工及尺寸控制
◆ 检测评分 零件加工结束后，检测结果按表3.2要 求填写。
图3.23 主偏角不同内圆弧面加工刀具示意图
2．内圆弧加工工艺设计技巧
图3.24 内腔轴向进刀加工示意图
3．内圆弧面加工相关编程指令
（1）内圆弧面加工编程指令。
格式：G18 G02（G03）X _ Z _ R _ F _ ； 式中： X、Z——圆弧终点坐标； R ——圆弧半径； F ——圆弧插补进给速度。
项目三 内轮廓的加工
学习目标
◎掌握内轮廓加工的编程指令 ◎学会内轮廓加工的对刀方法 ◎掌握常见内轮廓的加工方法 ◎掌握内轮廓加工刀具移动路线 ◎掌握内轮廓的检测方法
任务一 内圆的加工 任务二 内圆锥面的加工 任务三 内圆弧面的加工
任务一 内圆的加工
任务描述 本任务主要是训练学生掌握工件上内 圆的基本加工方法。 零件如图3.1所示，毛坯尺寸： 42 40 mm，材料为45号钢，分析零件加工工艺， 编写加工程序。
◆ 任务反馈
（1）装夹钻头时，钻头轴心线和工 件轴心线要一致，否则钻头容易折断。 （2）在装夹钻头锪锥形套前，必须 把钻头锥柄、尾座套筒和锥形套擦拭 干净。
（3）镗内圆时，应尽量增加刀杆的 截面积，这样可增强镗刀的刚性，切 削时不容易产生振动。 （4）镗刀杆伸出长度应尽可能缩短。
任务二 内圆锥面的加工
知识准备
1．内圆锥锥度的相关计算
锥度的定义见式3.1：
D2 D1 C L
2．内圆锥面加工相关编程指令
格式：G90 X（U）_ Z（W） _ R_ F_ ； 式中： X、Z——绝对坐标编程时，切削终点 在工件坐标系下的坐标； U、W ——增量坐标编程时，切 削终点相对于循环起点的有向距离。
R——每次循环切削起点与切削终点 的半径差； F——指定刀具进给速度。
① 钻孔前，先平端面，中心处不留凸 头，否则容易使钻头歪斜，影响正确定心。 ② 钻头装入尾座套筒后，需校正钻头 轴心线和工件回转中心重合，以防孔径扩 大和钻头折断。
③ 把钻头引向工件端面时，不可用力 过大，以防损坏工件和折断钻头8 所示。
零件加工面主要为端面、倒角以及内圆。 尺寸如图3.22所示，棒料伸出卡盘长度 为50mm。
2．选择工具、量具和刀具
（1）工具选择。 （2）量具选择。 （3）刀具选择。
图3.27 内圆弧面加工所需主要刀具
3．制定加工工艺路线
（1）平端面。 （2）粗、精车外圆。 （3）钻中心孔。 （4）钻孔。 （5）粗车内圆弧面和内圆。 （6）精车内圆弧面和内圆至尺寸。 （7）切断。
图3.8 刀架夹铜棒防止钻头跳动示意图
⑤ 孔加工时，先用中心钻定心，再用 麻花钻钻孔，使加工出的孔内外同轴，尺 寸正确。 ⑥ 孔加工一段后，需退出钻头，停车 测量孔径，以防孔径扩大，工件报废。 ⑦ 钻深孔时，切屑不易排出，必须经 常退出钻头，清除切屑。
⑧ 当钻头将要把孔钻穿时，因钻头横刃 不再参加切削，阻力大大减小，进刀时，就 会觉得手轮摇起来很轻松，这时，必须减小 进给量，否则会使钻头的切削刃“咬”在工 件孔内，损坏钻头，或使钻头的锥柄在尾座 锥孔内打滑，把锥孔和锥柄咬毛。 ⑨ 当钻削不通孔时，为了控制深度，可 应用尾座套筒上的刻度。
（2）回参考点指令。
格式：G28 X _ Z _ ； 式中： X、Z——指定中间点的坐标。
（3）返回固定点指令。
格式：G29 X _ Z _ ； 式中： X、Z——参考点返回目标点的坐标。
4．内圆弧面的检测
内圆弧表面用半径样板检测，表面粗 糙度用表面粗糙度样板比对。
任务实施 ◆ 工艺分析
1．零件几何特点
（6）钻孔加工冷却。
2．镗孔基础
（1）镗刀装夹方法。 （2）工件的装夹。 （3）薄壁套筒工件的装夹。
图3.9 镗刀装夹不正产生现象示意图
图3.10 薄壁工件的变形示意图
为减少薄壁工件的变形，可采用以下 方法。 ① 工件加工时分粗车和精车，粗车时， 夹紧些；精车时，夹得松些，以减少变形。
② 采用开缝套筒，由于开缝套筒的接 触面积大，夹紧力均匀分布在工件上，不 易产生变形。 ③ 采用软爪卡盘，软爪卡盘接触面积 大，定位精度好，可以减少变形。
图3.1 内圆加工零件图及三维效果图
技能目标
● 掌握数控车床上钻孔、镗孔加工的 基本方法 ● 掌握钻头的安装 ● 掌握镗刀的安装和对刀操作 ● 掌握通孔加工工艺
知识准备
1．钻孔基础
（1）中心孔的作用和种类。
图3.2 用顶尖安装定位示意图
① A型中心孔。 ② B型中心孔。 ③ C型中心孔。 ④ D型中心孔。
图3.3 中心孔的类型
图3.3 中心孔的类型（续）
（2）中心钻。
图3.4 常用中心钻
（3）钻孔的基本原理。
图3.5 数控车床钻孔原理
（4）麻花钻的装夹方法。
① 麻花钻在刀架上的装夹方法。
图3.6 钻头在刀架上的安装形式
② 麻花钻在尾座上的装夹方法。
图3.7 麻花钻在尾座上的装夹方法
（5）钻孔的加工方法。
（3）车削内圆锥面时，刀尖必须严 格对准工件的轴心线。 （4）用圆锥塞规检测内圆锥面时， 量具、工件表面必须擦干净，工件 的表面粗糙度必须小于3.2μm。
任务三 内圆弧面的加工
任务描述 本任务主要是训练学生掌握工件上内 圆弧面的基本加工方法。 零件如图3.22所示，毛坯尺寸： 52 37 mm，材料：45号钢，分析零件加工工艺， 编写加工程序。
（1）钻孔加工编程指令。
图3.11 深孔钻削循环示意图
格式：G74 R（e）_ ； G74 Z（W）_ Q（Δk）_ F_ ； 式中： e——退刀量； Z（W）——钻削深度； Q（Δk） ——每次钻削长度（不加符号）。
（2）镗内圆加工编程指令。
图3.12 G90内圆车削循环示意图
格式：G90 X（U）_ Z（W）_ F_ ； 式中： X、Z——绝对编程时，表示切削终点C 在工件坐标系下的坐标； U、W ——相对编程时，表示切削 终点C相对于循环起点B的有向距离； F ——刀具进给速度。
图3.22 内圆弧加工零件图及三维效果图
技能目标
● 熟练掌握数控车床上钻孔、镗孔加 工的基本方法 ● 熟练掌握镗刀的安装和对刀操作 ● 掌握内圆弧面的加工工艺 ● 掌握内圆弧面尺寸的测量方法
知识准备
1．车内圆弧刀具选用技巧
加工内圆弧面前需先用麻花钻钻孔 （含用中心钻钻中心孔），加工内圆弧选 用的内圆车刀的主、副偏角应足够大，防 止发生干涉；当内圆弧无预制孔时，内圆 车刀主偏角必须大于90°，如图3.23所示。
4．基点坐标计算 5．切削用量选择
内圆弧面的加工工艺分析如表3.7所示。
◆ 加工操作
1．加工准备
（1）检查毛坯尺寸。 （2）开机、回参考点。 （3）装夹工件和刀具。 （4）程序输入。
2．对刀
（1）X方向对刀。 （2）Z方向对刀。
3．程序模拟加工 4．自动加工及尺寸控制
◆ 检测评分 零件加工结束后，检测结果按表3.8要 求填写。
（4）镗内圆加工方法。
镗内圆加工时，循环点坐标位置选取 要适当，防止镗刀后壁与孔壁发生碰撞。
（5）镗内圆加工冷却。
用硬质合金镗刀镗内圆时，一般不需 要加冷却液。 镗铝合金内圆时，不要加切削液，因 为水和铝容易起化合作用，会使加工表面 产生小针孔。 精加工铝合金时，使用煤油较好。
3．内圆加工相关编程指令
◆ 任务反馈
（1）加工前检查镗孔刀是否干涉。 （2）注意冷却液浇注要充足。 （3）车端面、钻中心孔和钻孔如采 用手动方式加工，可不编写程序。
（4）镗刀杆伸出长度应尽可能缩短。
如刀杆伸出过长，就会降低刀杆的刚 性，容易引起振动和让刀现象。 因此，刀杆伸出长度只要略大于孔深 即可。
图3.20 内圆锥面加工所需主要刀具
3．制定加工工艺路线
（1）平端面。 （2）钻中心孔。 （3）钻孔。
4．切削用量选择
内圆锥面的加工工艺分析如表3.4所示。
◆ 加工操作
1．加工准备
（1）检查毛坯尺寸。 （2）开机、回参考点。 （3）装夹工件和刀具。 （4）程序输入。
2．对刀
（1）X方向对刀。 （2）Z方向对刀。
任务描述 本任务主要是训练学生掌握工件上内 圆锥的基本加工方法。 零件如图3.17所示，毛坯尺寸 45 27 mm，材料为45号钢，分析零件加工工艺， 编写加工程序。