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）。 9 B( [ K2 \/ \6 U0 x7 }& e" C

（1）零件图工艺分析

$ P9 O1 c s& C" R3 ]) H9 b

  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。

通过上述分析，采用以下几点工艺措施。

0 e" ]7 a3 v" C' \% _5 d

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。

* }5 q+ |4 u4 K5 E% O

图1  轴承套零件

（2）选择设备

( a# o3 d: R& U4 A. P+ ?" h6 B

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

; H# w0 |2 ^- g# y

①内孔加工

8 i2 j: ~8 I+ C5 G

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

; I* Y1 `9 w, {- L" ?

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

E6 h% _$ |: r: ]

图2  外轮廓车削装夹方案

! |2 v+ H5 R* b5 X. r+ l! C- q

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。

/ F# c% {. K3 ^2 \* j& H, Q

（4）确定加工顺序及进给路线

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）。

/ ?! E2 n; p" x. T* v' _$ g# v

图3  外轮廓加工走刀路线

（5）刀具选择

* y8 m3 ~# P2 Z+ e' S

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 。

! r3 o- Y& R- B6 o

表1  轴承套数控加工刀具卡片

- n( ` b$ b: D' _* @( `' u5 B( F# M' F- ~8 y! T$ ]& F; Y9 i' R0 i! R9 o( [/ a$ ~, I- H" S. [" \, l! X; f- E+ K% r; ]: d# ~6 q8 |& a7 Q. x; B1 p8 L+ f: y- {$ @5 s: P8 ^9 T; P* _5 ]0 \: {1 T; k( B) Q! R U5 T2 {7 {. c, o- f, G7 `- h5 H3 E. g) H8 d8 B7 q/ {3 l) `% \7 \6 q7 k5 Y+ p. d! p0 v; ^% A8 w5 ?& g0 }5 l9 [' X' ?! Y" A1 [% u7 r9 @1 Q2 X9 c# r( B2 b/ G/ s$ [& u) v% O, V: j( g7 J- P, p. d$ \; i# C: f/ O0 [: h$ L7 H( L% O) e) _% l O# V+ o- z" i x+ Z2 P& ]3 v$ g9 k5 u* U; ~ w! C! P! E# l$ `; h" p( T( U9 }4 e$ K1 i) c5 {9 `# G5 d& M4 d) C4 S" q/ A6 R- G8 O' p: f* k+ q" @ {; d1 N3 @6 @6 ^# ~; @$ X3 Z1 U' S- h8 X3 P" n7 @* U5 ^, r; A- X# _3 h" I9 H" I, R$ \# x9 t* e1 y( y+ j$ U# |2 Y4 h! C3 K, {* ]9 S' {' v# t1 A9 s; N. p4 J6 |; L- h' f* V; t' h* B- r: E }6 s5 W3 f4 |- w, Y( ]1 v5 s( U' I4 n3 _( I: V' W( R! y3 }! p' @: i3 R8 g1 @3 x' g) R7 V2 Z! V# y2 S; q! g. O# ]* {2 U9 E _ r4 ]/ v' Z6 c2 A6 q9 `2 d+ w* S t" K8 V' M2 I9 i1 I2 a7 z* n# Y" k1 |9 x( H$ w$ G& X6 N0 p7 t Z$ w+ u0 C6 V* N2 n8 _! j" `8 k+ ]7 C6 d( d1 s# { @# O( L, d1 w6 z0 J J/ M6 r. `$ ^9 J8 A* Q. x" \& b& {1 o2 y+ U" c8 T/ c+ G0 N6 m$ O0 _1 A" b J" F o

产品名称或代号

×××

零件名称

轴承套

$ D$ O! N0 [7 d1 J9 y# k 零件图号

- g1 q) I W j5 P ×××

6 p7 \8 X8 M( h4 L- t; V 序号

# y4 v( R: i: @6 q ]# i4 M 刀具号

7 K: O; ?+ d$ \) L/ L 刀具规格名称

数量

5 L7 q8 E: ^3 d1 I, m; P% _8 o3 R 加工表面

& ]7 R$ p( h5 `( N9 U% H8 ], h 备注

1

' F, e3 `1 R% n T01

450硬质合金端面车刀

- t3 {; B) H& _3 P9 V4 `$ ~ 1

9 g6 s- t9 e( D6 ?9 f: U5 h) y 车端面

! H% V- N* D7 o4 {( Y+ r9 v

' w9 |* A: S8 \ 2

T02

3 {1 X |7 p( h/ ~$ A7 |& G φ5㎜中心钻

' x, {" a" |3 |; c+ a, f; s 1

6 P* G7 e; O# F- t 钻φ5㎜中心孔

3

T03

" D2 M& }0 Z( x8 p, a9 n φ26㎜钻头

( P7 J# R. N- {6 x. e" y) |8 Q 1

( i1 s+ I8 z- W 钻底孔

+ Y! O/ n: F0 b 4

. G3 b8 q. @. E A% q T04

2 |! a: ^0 X$ n8 K% d, ~/ x 镗刀

8 X1 H8 |, G0 F8 ]0 A3 X 1

1 L+ a# f- F$ O& s 镗内孔各表面

9 T. A- g0 g5 Q$ K% c8 D D

, n* o( S) x1 i5 V" S0 ?$ j: ` 5

T05

930右手偏刀

1

从右至左车外表面

" m/ Z X6 ~( \* x0 g

0 f* Z+ K7 Z3 e7 Y7 g/ a2 L 6

4 ? @: k* b h" L" j6 M T06

930左手偏刀

3 P6 d( j9 J+ ^ K 1

从左至右车外表面

3 L! c9 g; @2 a

7

T07

% }% c/ | f0 l( s7 D6 F( U 600外螺纹车刀

# }4 P, [# W3 W0 F- F. C! e 1

$ l2 m2 j& y# {/ l. W 车M45螺纹

编制

& [$ y2 W3 e0 ]3 I( d9 T ×××

审核

+ T) G( Q8 ]5 a! K) F ×××

批准

: Z$ Y* b, r+ y/ e, R8 ?- X Q7 a: M( H ×××

' y9 p( D/ H) }6 B, z8 K% b 年 月  日

3 z+ U5 j+ o; l. a' B9 B 共 页

第  页

+ X0 t( C0 f. i2 B, n+ ~) E$ {

（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。

" C% k% X H' ~4 S6 h

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

/ n0 a* c9 y- J) X

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。

8 {9 r; p% ]+ U% F

表2  轴承套数控加工工艺卡片

' m" r$ K: q7 e. |7 q5 |2 h) l3 \* L) ?# T* k t4 _. u5 s3 M: S* H1 U( s+ |1 ^: Q \, Q% {. g2 u9 _# b) A4 n) b. t9 h8 w& b4 a" g/ U0 c$ u! H% p8 {* p1 H) i% Z; l- h9 w" v7 P: C Y" f5 \( E5 N$ O7 F( w E& ^3 h. S# n3 R' X. {0 P" E4 h# ?8 Y$ D; z* f2 o) \1 J1 r3 O- k% n" q6 d6 t9 ]; ^; o0 S+ a$ g) R& U/ X, }) c* }! w4 @" B$ y, H ^4 I9 N$ e% U: `* K( |! d9 M! L( r5 ?- B- ?9 m

单位名称		×××	产品名称或代号			7 k; _7 u) q" F- }1 K 零件名称		零件图号
			# w1 k9 ]$ [" _* F ×××			轴承套		×××
工序号		% m' K1 |2 ^5 ~ 程序编号	夹具名称			. w8 V9 M1 I5 f2 C: @& [# q3 L, \ 使用设备		4 M% G. b; T# M0 }. o: d/ W/ K 车间
001		×××	三爪卡盘和自制心轴			CJK6240数控车床		( V- A9 U6 C) x- E. C8 E 数控中心
- b" I& o E3 Q; Y" p 工步号	3 b F: ^5 i/ }$ p3 ]! P( c6 g 工步内容 + I. _8 f3 }& P Q' } （尺寸单位 ㎜）			! H7 f" K1 C- f3 }0 w 刀具号	/ c. |5 b% K; `: Q* N& k 刀具、刀柄规格 / ㎜	- D. [2 v7 O* s0 H N Y 主轴转速 /r.min	" c% ]) Y* L: Q) N8 D1 Y 进给速度 ! c5 x! q% k6 s /㎜.min	' b1 e2 L: [, h; w, V 背吃刀量 2 z( a6 U2 v+ i4 a /㎜	% n D' \, w/ W/ r8 g; r 备注
. ^5 C! T; p0 c$ U6 R. z, v 1