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）。

（1）零件图工艺分析

7 }) ^4 Y5 X* ^; G9 Y

  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。

) `7 {/ }8 u$ T5 B3 _1 K

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。

图1  轴承套零件

' j; k, g7 e6 z

（2）选择设备

2 F. {' a' e+ P& F

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。

0 f2 k+ H4 Y5 W3 x$ C

（3）确定零件的定位基准和装夹方式

①内孔加工

~- X! a+ N- H4 y% b( H: \1 P

定位基准：内孔加工时以外圆定位；

装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。

②外轮廓加工

w8 F8 L4 w8 u7 U4 q( m4 v

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

0 Z R* \5 \0 `9 ]; O

6 ?7 d0 Y( F; Y" H( |/ W8 Y9 o

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。

r/ U7 `4 ~' c

（4）确定加工顺序及进给路线

: u, Z/ [, D/ M: ?

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）。

图3  外轮廓加工走刀路线

（5）刀具选择

* V3 k; u# y0 a* } G. p

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

2 g" [9 }' g! p3 W7 C% v& r, q* Y* D+ h0 n2 n" z7 C0 P# k0 p( x2 a* w: e1 Y9 Z. x. P( \, Z* Z9 P$ }2 y3 n( {1 I/ j! }. L+ U8 d# ^0 Q8 J" Q& L v( |2 @% K. H3 B( f5 m4 K/ ]. P' A# f8 R! }) V; S0 b' n: j; a! ~4 M' _0 m0 D0 B- R6 f E; v( T: e9 k4 t3 a r/ s ]0 S6 Q) n; [! O9 q& r1 S6 j. C) J( S' {8 C$ O) z7 s1 v$ w# I2 Y L x6 u& I+ @0 `/ ?7 D- _) ~, G# @( i* z2 z& T6 j f8 H. W. F2 L. I }7 B0 ^; ]# l% s4 g2 `* K2 X+ q# d" _- k5 `* i7 I/ f% I: _$ K1 ` T: X/ H4 u! O1 @4 f1 _" v4 C: p: H2 \* J0 m% v4 P8 o: `/ u6 Q2 E' C. h, C6 L4 \6 A. Y/ G1 B8 z2 {+ ^& O+ v7 c% M! x4 @* Z# l( Q6 U6 ?4 R6 Q2 k D; i% [6 _/ `) T2 @4 [/ A6 a4 N9 p+ x+ X" ^! A7 I. l5 v9 q. I. R$ W" E- k9 V% J* E1 f4 `5 h2 n$ z( c2 D- B; [; D% O' R( g% C8 \/ K* g. f. p# A: C4 s; `; q9 t' q, Y- c4 u6 V% }- @( a$ t, H( _+ N+ R2 x- s( o9 S# n% h8 b, ?/ j% ]& Q% r. t5 \: y7 Q. y4 L: z. b4 @: ]. T: p8 x0 [9 i) ?0 Q7 G9 A. ?2 ?1 f O' g# x$ o3 u! v3 @! A2 x, @& i" [7 s7 [4 z) q! k6 E! m" Z* O3 i* W$ P4 k0 ^ z, R6 o2 V5 @9 K H6 ]0 H* c, e+ |( v. I6 v$ d- X# O! w. h& q& d% }9 R3 Q& Y* A0 D3 `- r: j5 C3 Z( N6 Y; T# k# ^, Y7 d3 I/ e) G5 r% |

产品名称或代号

# u' F8 O5 k* ~" m ×××

1 F7 ?0 S% V o6 ] 零件名称

轴承套

零件图号

×××

6 ~7 j7 M: f4 ?4 m5 Y% S. N P 序号

* A) Z! m0 r7 {0 N$ e7 l 刀具号

刀具规格名称

数量

3 r9 \! U9 W9 N7 _ 加工表面

" C& R0 y1 b) P' Q+ y 备注

1

. [' X B, ?4 r2 G T01

" W: R+ n0 q& |- p& Y# p, O3 |9 X 450硬质合金端面车刀

1

车端面

7 V8 k8 _5 b) k7 L" ^ 2

T02

φ5㎜中心钻

1

钻φ5㎜中心孔

2 i3 P! o7 K$ B: _

5 B' }: I; m$ f 3

9 k# \! L5 W0 O% Y) Q8 ?; g M1 F T03

φ26㎜钻头

* {% p/ a) k+ w$ I' z# l' d 1

钻底孔

+ e: j# T) ~+ A) r

2 ]- t0 p0 J; E7 s% ~7 H% { 4

T04

镗刀

1

镗内孔各表面

3 j7 ]5 ^( ~3 m# Z

5

7 \" ~1 u. l( T( }! _+ x8 |& a T05

1 @5 ]; Z% @' g$ @# l5 B. K 930右手偏刀

1

# h4 G9 V1 [5 B5 e 从右至左车外表面

0 C& A; ^) \/ D/ B

6

T06

930左手偏刀

& t/ [/ C$ J1 q& s9 ] 1

/ F: k2 {) K' c/ z ` 从左至右车外表面

7

. E+ |) q6 s) n6 a' \. O T07

* x4 n5 [/ E, T, z5 I# c6 X! u 600外螺纹车刀

1

车M45螺纹

/ A" F2 |: I' Y( n. Y

编制

×××

审核

×××

批准

×××

年 月  日

4 M1 s; Z8 _8 ~( Q1 n- f: o G 共 页

第  页

（6）切削用量选择

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。

* T& q) x2 Y% @- s; @3 t

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

5 j2 A. g( O% p2 \/ `5 [% s# H. `, 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。

7 Z) S9 b/ I8 S% g

表2  轴承套数控加工工艺卡片

3 x* Y' r" `+ q d7 P0 S& H6 q6 Y: \/ A0 w/ e0 x6 @2 l l8 o' \" Y6 ~0 b4 e [$ { Q+ @ K4 ^+ }. W& q1 l1 Y" ]! h6 L/ N' J& y" m7 j7 g# H, v' o. {7 n0 _. b7 Q1 l: p( q# B' N$ x: x+ ]! f a- I0 `' V, Q1 J7 D& e; T0 l: m1 f. `' D7 C' x- s% \1 {* ]3 u" Z. ?. B" q+ }* S/ `% D9 V4 u0 O0 t) y+ R# m8 a+ @+ P# e/ r5 s, D( H, g1 u+ N0 Y$ R& u( c; n+ Y$ n, D- n, A* `

( i @: w6 t, v) U2 m/ _3 D3 D8 p2 a/ p 单位名称		9 s4 s9 P8 j2 q3 x2 J ×××	0 U; N6 o$ O! i8 r- `, M 产品名称或代号			# q9 z' V8 h, S6 x& E5 { 零件名称		零件图号
			6 r( [% V; T" Y8 T ×××			# h: ^( e, v7 m P( w 轴承套		×××
工序号		9 D6 j2 l0 i8 \/ E6 y- u" ] 程序编号	夹具名称			使用设备		车间
' g: B; J$ S% |% S( A0 ^4 A F2 e" ~ 001		×××	; a. C# i; h* E' I% H6 f+ p' R 三爪卡盘和自制心轴			; j. a5 |, H3 F CJK6240数控车床		数控中心
1 O3 c; m3 ~' n& z7 z) b4 N 工步号	1 x$ l) C) e/ ` 工步内容 （尺寸单位 ㎜）			0 o- c z( D' X 刀具号	% U: {$ E7 o x3 P, J& Y" A 刀具、刀柄规格 / ㎜	主轴转速 , x- o* E8 L M+ c0 | M /r.min	5 \) F5 v0 g( X, H 进给速度 /㎜.min	背吃刀量 /㎜	备注
1

/ n5 i: e4 G- o2 L- G* S: J