套类零件数控车削工艺分析

HEATS

如图1为典型轴套类零件，该零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析（单件小批量生产）。 8 C! ^: B2 |( X$ D- p

（1）零件图工艺分析

  该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。

! d' `! R( c' I

通过上述分析，采用以下几点工艺措施。

①对图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不必取平均值，而取基本尺寸即可。

②左右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左右端面车出来。

③内孔尺寸较小，镗1:20锥孔与镗φ32孔及15⁰锥面时需掉头装夹。

1 a: A; A% n- Y' L q9 q9 d+ l

: Q$ X8 ?9 G5 q+ S# ~

图1  轴承套零件

（2）选择设备

5 U/ W& Q P0 {, d9 p) O

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。

（3）确定零件的定位基准和装夹方式

①内孔加工

定位基准：内孔加工时以外圆定位；

7 o ^& y9 z" K2 A+ o$ ]

装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。

②外轮廓加工

. | D5 n* y8 K0 a' h/ U& ]7 e! D6 j! E

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

6 k) I2 f0 H5 k) v

- G5 n# P6 x i" j* g" Q

图2  外轮廓车削装夹方案

装夹方式：加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置（见图2双点划线部分），用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。

7 M+ I) O6 Q8 _( ] j! w

（4）确定加工顺序及进给路线

/ o5 v2 A) [6 A7 G7 F1 i5 y6 K

加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行（见图3）。

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图3  外轮廓加工走刀路线

/ D4 K0 w' o+ h6 O1 u

（5）刀具选择

将所选定的刀具参数填入表1轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。注意：车削外轮廓时，为防止副后刀面与工件表面发生干涉，应选择较大的副偏角，必要时可作图检验。本例中选κ =55 。

表1  轴承套数控加工刀具卡片

$ _/ {" E7 P5 v) N5 r {; D+ j9 B5 o% @6 \' C) n# J$ v4 [- y$ P) u' ^. {' J& n1 @1 j1 [- J. P9 y$ Y2 F1 D, s5 A# g, B# b0 J" v' x2 X' c0 O1 ~ f% [+ p* J! v3 p j9 L7 K, f9 d! p+ p4 O* d0 V* @1 z* T( v4 l7 Z+ \4 L9 W3 L7 Q2 C7 p; X1 U$ V5 g! ^+ }4 Y' h, b/ e5 `* R0 K/ ~. c- [$ f3 g) B8 T6 ]0 F# k! f9 A( w# p9 ^' f1 r: o7 P s9 w+ [( Z8 V; ~# ~" c/ w2 P- N4 N& Q& A* F# D' j2 Y. f0 q# c$ t+ ?7 d8 R& ]/ O- n" P$ W( u0 H, ~ ]' x, q: e& h" L" [$ A ^" X6 g" u5 S* y: j5 x) d/ K8 T5 g9 u1 \% i- L$ ]& @/ W% Q5 E, m) w- X' D) i( m' o$ |% E& h5 s% p- l0 x6 w* q( K A8 x9 S8 g# b: Y8 M; N& V9 \3 V' V, @: E Q* G( x5 z+ q. N6 A+ ], m) ]; @: t( J3 b/ G' _/ b! a0 E: ^; H% j, v v0 E C6 C$ c& s ^% n' R. ], l) h# W4 S+ E0 |4 [1 }( s: G4 q; d" t! R% B4 _" A, L! S+ c' A R1 T& p7 ~* [* A' B* h6 L6 @2 i. a- u# B o4 |: J$ C4 c6 k" P+ Y2 {( d" I+ [9 B p' y8 Z5 k. ~3 L; Q1 s( G* y5 f2 Q/ s" [5 _+ {, @. `! {3 D+ ^5 \# _ Z- f6 w. l. Z. z6 m! }4 _1 a3 q1 W' N( k2 t/ J8 c- v B$ J4 B- n0 u7 ?# O1 Z0 Q$ \& x2 G+ _- Y$ _& M% K5 [9 w( M3 {; l- G% m) `0 P1 l# y; C( ?) @7 w2 L3 S, i$ Y3 z3 s# J, s

) Q- E [+ M3 |) l1 H8 t0 | 产品名称或代号

, q% u1 [. x7 V, } ×××

- B4 F+ ]2 s U& P R6 h 零件名称

轴承套

9 ?5 `7 { o' Y0 e7 g0 z5 Q 零件图号

×××

" r+ `" _" C8 I2 O8 j1 Y, k/ u 序号

刀具号

; }! p! |0 T4 C) R3 B& R$ I 刀具规格名称

9 ~1 U6 H. ^4 V/ o) `$ F3 D 数量

加工表面

: W: A5 F- x- Y. @4 A9 j# Y 备注

3 |2 a0 v) ^; e8 s% ~ 1

$ \# O3 ~' y) s- s, {- B T01

4 F j' O6 a. q7 S9 { 450硬质合金端面车刀

9 ^2 a: i0 e5 G& W) e8 q, K 1

车端面

{( b' v0 ?1 t, C; h; {% p 2

T02

φ5㎜中心钻

( _0 G4 t3 w( J1 R+ |8 [9 x 1

+ h# Q- A: _. o" @ 钻φ5㎜中心孔

3

4 |4 N" D r# B" N T03

φ26㎜钻头

1

& l$ a# w% Z" p) M8 C 钻底孔

5 K3 [' S2 [* d! ]3 e

4

: H% N0 f; Y) N) p8 F7 f9 o T04

$ W B# |, c. N/ b) E$ ~& V 镗刀

1

3 k4 W0 s% V V$ O) z 镗内孔各表面

5

6 G6 ^; n: i/ S6 J T05

930右手偏刀

) Q) R- }1 r" r& Y 1

从右至左车外表面

. K/ {) k: K1 @ {

6

) @" A% P: p, v; p6 o( A T06

* w( e, Z8 O! E9 [( ]" r 930左手偏刀

1

从左至右车外表面

" {# x; P8 j: x1 ]4 g& H0 i

! V9 _$ ~6 m6 q" \8 \5 _) q 7

T07

600外螺纹车刀

1

车M45螺纹

3 D+ `7 O' j, n( S6 N+ _; a2 |& W

& A& J6 n; b E; R- X( K t6 Y! U 编制

' `7 k- h& D, k1 [! @7 S7 ^; c3 p ×××

审核

×××

批准

×××

8 @# [+ O& i9 h5 d! K 年 月  日

共 页

3 i4 d# K9 w( y) b' q; `: ]( ` 第  页

! Z# M8 f/ k, f' k, M

（6）切削用量选择

* m: A3 i/ i% b6 p. ?

根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后利用公式v _c=πdn/1000和v_f = nf，计算主轴转速与进给速度（计算过程略），计算结果填入工序卡中。

背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4㎜较为合适。

（7）数控加工工艺卡片拟订

# w6 F3 K4 F$ f

将前面分析的各项内容综合成表2所示的数控加工工艺卡片。

表2  轴承套数控加工工艺卡片

: W- L$ ]$ r" |: {0 W9 w- C" Q9 V; ~6 m. g9 ?- F2 [9 y6 C4 Q, G+ ], L! n& o$ U' ~4 E7 B3 l$ o/ c4 j( o: ^! m# \4 _ ]0 e5 Y0 o3 z7 K! @/ F6 Z7 ?7 r% Q3 R% p, t/ o: j( N% ^! n0 D8 M$ ]" h* p4 i+ p9 T' ]' G4 x+ \: ^6 M( ^7 v& s* k R" X7 h- n$ S# J8 l3 \) U" l [. @$ o Y3 j" `6 `1 O! u* {4 A% U3 Z; x- x# H' j5 D X6 P1 C3 N9 s7 v; P! W- S# c( ^: M8 s" e7 b% w' b! u1 ^) M: B2 l- i) D4 C5 c/ T9 e M' }2 ?1 t

" B+ w! z! q1 {( E, D6 f 单位名称		. y3 }& Y$ q/ H) y8 H* P ×××	( j* s4 M. c! D. Z* A: z 产品名称或代号			, v/ ?6 L3 y* ^ 零件名称		, w3 ~: j/ O2 F8 f% r& E9 l# y 零件图号
			×××			' a& {2 i; Q' i& ^) P 轴承套		×××
& B Q9 Z) h; w, J0 f# C+ F# X 工序号		- T H' j6 @# g5 V$ D, |2 s( B/ f 程序编号	7 q0 j( q8 W" Y+ s9 o/ z( s9 w 夹具名称			0 o5 o6 }& `% e! d: ]: N. e 使用设备		1 G8 G3 _# F2 V! C1 R 车间
! m" J/ C7 x0 s: Z$ \8 f6 v2 m 001		`; I( L& i. v5 W ×××	三爪卡盘和自制心轴			) |; A3 |8 k' F& \2 a) `5 X4 x CJK6240数控车床		: X$ P& F v' q4 c/ _( D7 M( Q5 t 数控中心
/ ?' ]: M9 }& w! l 工步号	" J/ s l% {. C9 T 工步内容 $ ]- q# |; N6 y0 _# x6 {- c （尺寸单位 ㎜）			刀具号	刀具、刀柄规格 / ㎜	主轴转速 , F$ K! B* ?6 \* I /r.min	进给速度 /㎜.min	背吃刀量 /㎜	备注
( S4 U+ r2 l& u/ z& s+ p 1