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

  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。

4 T4 }# x1 F/ c- z" j( A

通过上述分析，采用以下几点工艺措施。

8 A5 b1 Z! I( w

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。

' a& f5 |: d9 v- w

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。

8 m( w3 l, M9 r) w- Y

图1  轴承套零件

（2）选择设备

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

/ ?) V# @( H) g1 _7 D+ S( E. L* L

①内孔加工

2 l- n* e, D' Z. Q4 y8 s

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

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

2 J1 a% e( y* j- T! f2 f* o$ v

' M. x% E& v) N7 Z8 \$ K

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。

: e1 M2 i5 E! m" \& R5 _1 H4 d+ A Y* o

（4）确定加工顺序及进给路线

; B+ E, ^3 n v) s' K& h# \" s

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）。

% a/ k, E5 \$ R3 T. u

图3  外轮廓加工走刀路线

（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

) K+ p1 D" ~% x# i3 X! Q, g' g5 m! w& h) l& R. J, [0 I7 H3 Y. @) c4 ^! F8 W) [+ C+ h4 X1 ], o" W8 @9 B# l" U( E* \5 |9 N* ^) m, B; e) H6 e* i6 H3 S# C, e% _$ {) ?2 [, W" i5 {+ p6 b. R! z+ |4 e% R1 _0 `+ o. u* `% ^2 [( X/ a' _' k( O2 p8 ^- V2 `2 W' J# ?" M! V+ V8 u4 |2 C! H9 y: H ?6 Y- z3 c9 H5 f" h; s% A9 a' s) B; @8 }( T8 m( f/ w" q. b, Z6 N6 h$ I- e- a0 E; B, V3 k; A8 E; F/ u1 w2 m: m9 H% l5 L' G% W) }9 T. W0 S0 s- h' d4 l3 {' z/ n9 U2 c! e$ t. c1 U/ W @! s( A. c) [4 P2 h" h. g# F5 D2 T% Q9 R1 ]# E% N- E$ X$ |- h# S2 Z5 }: ?; G* b2 \: v* g' C+ U: c8 a0 F K6 b) s; X+ B2 K$ u" [& X8 A7 [7 a. V( |/ x1 D; K) @; s) i8 V! B1 P# K( D5 r& W+ Y+ r. L: M) x" x/ K# [" O+ i, B' v! w! Y5 H* J6 v4 P+ J( P7 k" y# O) ?, G1 c4 [8 V5 M0 O* n# o) m7 L3 e1 l9 K* {7 X3 T% c/ b/ T. \0 P: C5 h4 |7 A0 J. v& h6 t# [& I4 p+ p9 ~! j; ^) `2 K& \- l4 | f" m& J/ W5 ]( @6 n7 L! V7 u' O/ [3 ^# z V' u" w3 i% w% U( X2 M- S% S( ^# f# X/ I; v9 S7 ? f. r$ g7 k, P3 A9 N; s) j3 q f+ Y; v% p- N0 ^. D+ M1 `9 e v$ r8 \; U4 G; [+ [( B1 b- f. b+ t1 I3 G H: v/ Z( B; i3 \# P& c& w. t% q( y" z0 a+ |6 e: T: r& E6 U$ l4 h7 x" Z$ l* x5 [" B! `1 o$ |! R% z: O+ {! }, v- C2 g2 m7 m! {. h6 Z, N/ U; x+ }3 S: N

产品名称或代号

×××

零件名称

轴承套

零件图号

" Q$ O8 `! z9 p. ]" x% m1 _$ | ×××

, V/ N i5 A* b2 { 序号

# N9 e2 ?3 V& {5 C# Q% j/ W0 Y+ h 刀具号

! D; Q4 u, O# Q' ?% _ 刀具规格名称

4 F- {* ^! {+ e( z# W 数量

: f+ G4 }4 R- M. i) H2 f 加工表面

: {) x# ]6 M% l 备注

1

T01

450硬质合金端面车刀

1 V6 Z9 X$ J1 E 1

车端面

! ^$ v/ [& f' { 2

T02

φ5㎜中心钻

) O6 ]. j8 Z6 v Z1 H3 ^3 q 1

钻φ5㎜中心孔

g6 p: K: V- P H

: F/ x2 e) Y1 g. c' K! I5 U- D3 T 3

T03

φ26㎜钻头

& _6 }- l5 Z7 {% e 1

2 ~& v4 G' @- `* Y3 j/ i 钻底孔

4

T04

U. w% g! _' f2 K1 { 镗刀

" X5 e# L6 w! W1 U5 d& J 1

镗内孔各表面

5

T05

930右手偏刀

1

4 [1 Q# F/ J ~6 f A( p( U+ X% @& } 从右至左车外表面

/ {" R! B3 q- q; x2 }' H 6

( S& E% m# u1 A2 K. i: }$ _ T06

8 G% x7 `. P! ~, f" t 930左手偏刀

1

# A+ B% W+ c1 [& A 从左至右车外表面

& _. w* C7 m% e1 P; M% w$ u; A3 E

7

, x, [' J" B# c S! N T07

600外螺纹车刀

* ], O3 o' f* K% r) J0 m( V6 F 1

5 J% X+ C; n8 H3 V3 y2 C" G 车M45螺纹

1 z8 ^; k, n) h: P. |

. H) x" L P/ d& B 编制

×××

审核

" w$ d! v& \8 Q3 D! K. x+ ^ ×××

0 c% Z, P) |8 c$ ]$ v& g 批准

7 F! T" @8 a' I& }; P8 c+ D" f ×××

( l. m% S' _; j [$ ]# O 年 月  日

" W3 W9 |+ g+ w; o8 a% W 共 页

8 N% k5 [9 G# h$ _! l 第  页

2 ~9 n- j0 o; M4 D! G# ]* j

（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。

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

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

- _. l" w' I0 `( H: [6 l: }* g5 _; I6 `0 }" ~5 [* l2 T. C C( E: A7 h$ }" A. ?# a- z* o5 K" F/ f Y- D& {. I6 a7 z8 u' ^3 e6 f" d: N* I2 W$ @5 V/ h6 F0 ]( N7 p- ~& U6 N/ y" |, [$ _5 F5 I4 I3 D2 s- G0 b! X( g5 w/ ]/ i- p- s$ A4 U. E" F# d _9 e: E; U O5 f Q" P8 @. [1 S# W9 s* E6 l5 f# E7 }/ E6 p* u4 r7 K% x# b. G3 L# x' X: g. i( L$ c# `. {9 V. u4 C6 Q0 [, ~% I! S# m& P6 e7 ?

单位名称		2 O7 g! F1 l8 g5 V ×××	S; x6 L# F1 L 产品名称或代号			零件名称		, G( n+ W0 g b7 S1 v# o/ g( M 零件图号
			# X# j; \7 _9 d, G ×××			轴承套		×××
- y5 W% I$ z$ J4 O! F 工序号		9 M8 T% o& H$ l7 R! N+ A% } 程序编号	; W- d, ~5 H" q! F 夹具名称			9 e* W0 |- O2 B* C 使用设备		2 Z0 x6 n) r4 Q0 |1 r' c* W5 Q: r 车间
% N) N2 R# F$ j# b* c+ \- s 001		" x0 Z2 k" N$ Q2 g; {% E ×××	: X& u$ G6 ]+ B 三爪卡盘和自制心轴			CJK6240数控车床		数控中心
3 V4 ]- I, C& }! F( M 工步号	# _( X5 A% M7 D% Z4 ?0 `6 s+ b 工步内容 6 n/ n+ r1 n( N （尺寸单位 ㎜）			刀具号	刀具、刀柄规格 / m* ?4 K6 f! ^+ a+ D# a / ㎜	% n) U* T" h" T; c. }* L 主轴转速 /r.min	, z, [$ ^) ~# g- B& E* d8 ~. T- V 进给速度 /㎜.min	; ]" z. b \$ i% z, E. J$ Z 背吃刀量 /㎜	备注
8 E- g9 N/ V( j0 r% C 1

0 x8 c# R9 `% z7 ~