一、能力目标
1．知识要求
（1）会识读零件图。
（2）会制订配合件的数控加工工艺。
（3）会编制配合件的数控加工程序。
2．技能要求
（1）掌握配合件的加工方法。
（2）掌握精度控制方法，完成配合件的加工。
二、任务说明
1．教学媒体
多媒体教学设备、网络、数控实训基地的机床。
2．教学说明
教师应该通过典型实例，讲解配合件的数控加工工艺和配合件的数控加工程序的编制。
3．学习说明
（1）通过学习配合件的数控加工工艺和配合件的数控加工程序的编制，要求学生掌握相关工艺分析、解决数控加工实际问题的能力，能够编写配合件的数控加工程序，并加工出合格的产品。
（2）完成如图14－1～14－5所示零件的数控加工工艺分析和数控加工程序的编制。
材料为45号钢， 毛坯尺寸：φ55×58mm、φ50×83mm。
三、相关知识
（一）加工工艺分析
1．选择工具、量具、刀具
（1）选择工具 配合件加工均需调头装夹，装夹中分别用划线盘及百分表校正。其他工具见表14－1。
图14－1 零件图（1）
图14－2 零件图（2）
图14－3 装配图（1）
图14－4 装配图（2）
图14－5 配合件的三维模型
表14－1 配合件加工工具、量具清单
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（2）选择量具 外径用外径千分尺测量，长度用游标卡尺测量，圆弧表面用半径样板测量，内孔用内径千分尺测量，外螺纹用螺纹环规检测，内螺纹用外螺纹试配加工，表面粗糙度用表面粗糙度样板比对。量具的规格、参数见表14－1。
（3）选择刀具 粗、精加工外圆轮廓用90°外圆车刀，外槽加工用切槽刀，外三角螺纹加工用60°外螺纹车刀切削，内螺纹加工用60°内螺纹车刀车削，内孔表面加工用中心钻、麻花钻、内孔车刀、内切槽刀等；件1外轮廓表面具有凹圆弧面，所选外圆车刀副偏角应足够大（52°副偏角），防止副切削刃与凹槽表面发生干涉。刀具具体规格见表14－2。
表14－2 配合件加工刀具卡
2．加工工艺路线
件1、件2交替加工：夹住件2右端毛坯外圆，加工左端外圆、槽及外螺纹表面；然后夹住件1左端毛坯外圆，加工右端端面、外圆、外沟槽、内孔、内螺纹等；再将件2拧紧在件1上，加工件2右端面、外圆锥及外圆（因件2的φ26mm外圆长度较短，加工右端表面时刀具易碰到卡盘表面）；最后调头加工件1左端端面、φ48mm外圆和内圆锥面。具体工艺过程如下：
（1）夹住件2右端毛坯外圆 步骤：①车左端面；②粗、精车外轮廓；③切槽；④粗、精加工外螺纹。
（2）夹住件1左端毛坯外圆 步骤：①车右端面；②粗、精车外轮廓；③车20°外沟槽；④钻中心孔、钻孔（手动）；⑤粗、精车内孔；⑥车内沟槽；⑦粗、精车内螺纹。
（3）将件2拧紧在件1上 步骤：①车件2右端面（手动）控制总长；②粗、精车圆锥、外圆。
（4）调头夹住件1右端φ40mm外圆 步骤：①车左端面；②粗、精车φ48 0－0．062mm外圆；③粗、精车内圆锥孔。
其中，轮廓粗加工采用外圆粗车循环，件1上R25mm凹圆弧面粗加工采用固定形状法去除余量，精加工直接编写程序加工。具体工序内容见加工工序卡。
3．选择合理切削用量
加工材料45钢，硬度较高，切削力较大，切削用量选择小一些。
（1）加工件2左端轮廓 加工工序卡见表14－3。
表14－3 件2左端轮廓加工工序卡
（2）加工件1右端轮廓 加工工序卡见表14－4。
表14－4 件1右端轮廓加工工序卡
（3）将件2拧紧在件1上加工件2右端轮廓 加工工序卡见表14－5。
表14－5 件2右端轮廓加工工序卡
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（4）加工件1左端轮廓 加工工序卡见表14－6。
表14－6 件1左端轮廓加工工序卡
（二）编写参考程序
对件1、件2零件左、右端轮廓表面分别编写加工程序，刀具分别进行对刀。
（1）件2左端轮廓表面参考程序 见表14－7，FANUC系统程序名为O0001， SIEMENSE系统程序名为XMZ0001．MPF。SIEMENSE件2左端外圆轮廓精加工子程序见表14－8，程序名为L641．SPF。
表14－7 件2左端轮廓FANUC系统与SIEMENSE系统参考程序
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表14－8 SIEMENSE件2左端外圆轮廓精加工子程序L641．SPF
（2）件1右端轮廓表面参考程序 见表14－9，FANUC系统程序名为O0002，SIEMENSE系统程序名为XMZ0002．MPF。在自动加工前，先手动车端面，控制总长，再手动钻中心孔及钻孔。SIEMENSE件1右端外圆轮廓精加工子程序见表14－10，SIEMENSE件1右端内孔轮廓精加工子程序见表14－11。
表14－9 件1右端轮廓FANUC系统与SIEMENSE系统参考程序
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表14－10 SIEMENSE件1右端外圆轮廓精加工子程序L642A．SPF
表14－11 SIEMENSE件1右端内孔轮廓精加工子程序L642B．SPF
（3）件2右端表面加工参考程序 见表14－12，FANUC系统程序名为O0003， SIEMENSE系统程序名为“XMZ0003．MPF”。当件1右端轮廓加工完成后不拆下工件，直接将件2拧在件1上，刀具重新对刀，手动加工件2右端面，控制总长，然后运行自动加工。SIEMENSE外圆轮廓精加工子程序L643．SPF见表14－13。
表14－12 件2右端轮廓FANUC系统与SIEMENSE系统参考程序
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表14－13 SIEMENSE外圆轮廓精加工子程序L643．SPF
（4）件1左端表面加工参考程序 见表14－14，FANUC系统程序名为O0004， SIEMENSE系统程序名为XMZ0004．MPF。在加工前，刀具重新对刀。SIEMENSE外圆轮廓精加工子程序L644A．SPF见表14－15，SIEMENSE内孔轮廓精加工子程序L644B．SPF见表14－16。
表14－14 件1左端轮廓FANUC系统与SIEMENSE系统参考程序
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表14－15 SIEMENSE外圆轮廓精加工子程序L644A．SPF
表14－16 SIEMENSE内孔轮廓精加工子程序L644B．SPF
（三）操作加工
（1）加工准备 主要工作包括：
①检查毛坯尺寸。
②开机回参考点。
③输入程序。把编写好的程序通过数控面板全部输入数控机床。
④装夹工件。依次把坯料装入三爪自定心卡盘，用划线盘及百分表校正并夹紧。
⑤装夹刀具。把外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀、螺纹刀、内孔粗刀、内孔车刀、内切槽刀、内螺纹刀按要求装入T01、T02、T03、T04、T05、T06、T07、T08刀位，如果数控车床只有4个刀位，则自己选择装刀位置，用完后拆下，请注意刀具的刀位号。
（2）对刀 用对刀仪对刀，把通过对刀操作得到的零偏值分别输入各自长度补偿中，以便加工时调用。
（3）空运行及仿真 每个程序加工前都要进行空运行及仿真，以检测程序是否正确。
（4）零件自动加工及精度控制方法 空运行结束后，采用自动方式进行零件加工，加工过程中进行相关尺寸精度控制。首件加工精度控制仍采用预先设置刀具磨损量，加工过程中通过试切和试测方法进行。首件加工合格后，直接运行程序即可保证零件尺寸精度。
为保证内、外螺纹配合精度，外螺纹加工时采用螺纹环规检测，内螺纹加工时采用外螺纹配做。此外，为保证其他配合精度要求，将件2旋在件1上加工件2右端轮廓面，易于控制配合及总长及圆跳动误差等。
（5）零件检测及评分 零件加工结束后进行尺寸检测，具体检测评分见表14－17。
表14－17 零件综合加工检测评分表
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（6）加工结束 清理机床。
（7）注意事项 有：
①二次装夹时，最好用铜皮或开缝套筒包好工件，避免破坏已加工表面。
②调头装夹时应校正工件，外圆圆跳动误差在0．03mm以内。
③车件1右端面控制总长时，应进行尺寸链计算。
④对于内孔刀、内螺纹刀、内切槽刀，在加工前应检查刀具是否会发生碰撞干涉。
⑤加工程序与刀具较多，调用时不能出错。
四、想一想
完成下图所示零件的加工工艺分析、制订加工路线。材料为45钢，毛坯尺寸：φ55mm× 75mm、φ45mm×60mm。
五、做一做
完成上题图所示零件的数控加工程序的编写、加工零件，并检测零件的加工精度。
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