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）。 - _5 Y, P( Q! q4 d8 q

（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。

通过上述分析，采用以下几点工艺措施。

$ q7 _) a* f6 k" f$ x1 B9 d5 X; `

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。

5 H+ c- a4 q* z% [. m9 y

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。

/ | y4 A* n; m8 J

图1  轴承套零件

( L: ^1 c4 U% k' I) M% D. X" f

（2）选择设备

/ v% u7 T' a! U1 E2 c7 E

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。

; l) d! S; H' {( X( ]

（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；

# u3 E: B/ i$ M8 L. [3 @6 Q4 p! z

装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。

9 I( w2 z) o7 L" B( z

②外轮廓加工

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

' N* r: c" E1 k' ~

图2  外轮廓车削装夹方案

) |0 P: B. J: P* ^8 S0 }

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。

（4）确定加工顺序及进给路线

4 C! W9 H( ]7 w6 V9 G9 D) }

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

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

! R/ A/ x$ k* ^+ l1 x: e2 X5 w$ C1 q0 W; } s" Z2 S: [( m9 p) r, N3 a* I/ \: h' l2 I* U2 p$ V/ \% J8 \1 [. e2 D9 S! G0 b+ ]. M8 l6 k8 f5 X% t; s+ q- `: y0 c# \9 }# p; n- t4 Q& R2 ^" g4 y7 P- P0 m2 c# t' Y# }9 k9 B& X2 v/ K& p: q. o2 \7 T3 p4 @, X* j4 I1 K/ ^! m' V `( c: q/ T8 H' v7 I4 s$ R! P4 n3 g+ x+ C8 h7 D \8 b3 O* g! g8 A" l/ ?) \1 T$ ~: m j6 |% X$ G4 [; m& I; V" B8 p' F( S. w* d8 B6 L# A* B( S5 }, x2 g g1 n% Y) Q E" a( \/ Z/ X8 d- _1 j5 b5 K' K/ d% s5 k4 u- B) B- p/ q: x/ R5 v, O* K# \* X7 ` @! O( P' H6 C2 W! u& v# e& \! A2 ]4 q2 s2 V) f" j7 q% o. e* K. Z9 N2 s4 f1 ]3 W- {- w, C8 Z7 ] d9 f S# j8 A+ N- B+ y; M7 e2 y+ W7 h2 P; a$ k6 i) e1 [# w7 ?$ K: |) q' ~1 ]9 J0 S5 O1 P; Y4 G6 q, N% Z8 _( V c, a& R( G% ^; M7 M z1 x1 G+ A8 p8 F$ C, ]+ K, W/ D1 A5 \& J3 u9 j3 F' M! O6 j" G& q& [# X+ V, w0 x" T6 F' z) T% I, K l) `+ X) a. o u% m6 s6 {0 \' Q* B& b3 |( ~9 j T. g( N0 P4 o; B, n) {0 \* k$ |( |( f& f# L- \/ W8 e0 }# }3 s$ H" {. ~; f1 j9 ^! x6 f; H9 c* X, d0 {+ r( [! k( R; c0 |' \% l# K4 L$ D9 T: Q! l7 I9 `& l7 X$ [0 {, U/ }. n7 |, ^0 E- P! Q. p9 D% x( G5 {4 x F

产品名称或代号

×××

- \: _# r2 ~$ H5 j1 q( [ 零件名称

0 P( }* b# r2 C, k0 v7 T5 r 轴承套

, P( s2 h4 e6 t ?9 ]2 ]& i 零件图号

* ^7 c1 t6 P# D5 X ×××

序号

9 R5 O8 r7 o% p1 u% t# ? 刀具号

1 {+ V; P9 P$ G; a 刀具规格名称

数量

+ }- N& C0 R- c- v6 d 加工表面

5 D+ K3 D% R1 G( N, e 备注

1

' S! d! E9 y6 z" {+ W. O T01

450硬质合金端面车刀

! W5 ^2 H' ?. E9 w. \ 1

车端面

# f3 Q9 K- I$ c0 [0 c 2

T02

+ p5 T$ g# }: n1 i* l φ5㎜中心钻

: ?9 \, d/ l# r/ J' ] 1

钻φ5㎜中心孔

0 ?% y; o; i# M7 D

3

$ M1 K! K: b1 q+ K T03

φ26㎜钻头

1

钻底孔

1 ?' m( R. i4 P3 Z; J% m) K0 S 4

T04

镗刀

1

5 n+ g6 @& j* W% c! C$ { 镗内孔各表面

2 r/ F; t5 ^: y) i6 W

5

T05

: X# c1 @( \+ v- g: ^+ C 930右手偏刀

- P5 _% z7 S* w, j, L% {8 _ 1

从右至左车外表面

% b' \ `8 E% J0 g) w5 _

' R- G0 I& Q$ M2 J 6

. `. z, A% `; S1 J* l; p, X T06

930左手偏刀

1

从左至右车外表面

* x6 S6 Q& O* c' A: D

7

T07

- E, g5 U1 D1 M* B3 | W/ r% m 600外螺纹车刀

. C- ?1 m9 ^( Q$ _ 1

M) g' ~$ Q- R8 k 车M45螺纹

* @0 R5 @. l' o2 L& U+ J

x% g O, K+ a& R 编制

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审核

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批准

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' j: K; }$ D1 L0 y7 E 年 月  日

. m1 y( A$ e5 _ 共 页

第  页

3 F: N7 V& }% d( e

（6）切削用量选择

) d F. f4 [% M# S, [' w. \* s' H

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。

6 \3 c; z& ~, r- }/ z

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。

4 c0 z/ x/ u: ~

（7）数控加工工艺卡片拟订

" g/ N/ l3 v$ ]7 Y* S, Z2 N6 [" V8 w

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。

2 t5 l5 O" _; O6 O( A9 P

表2  轴承套数控加工工艺卡片

- x! W, F4 O2 I+ E, ~9 t+ ]7 U# s. l0 u! D2 N, l" K5 T+ E% t9 @; t3 r! v1 n; x( T& p/ I- R3 I, b+ w6 s7 K: z! L) s- J9 _! Y5 d5 |" D: {+ ~( T) `. S' R: n6 N6 D, v w1 k0 v5 z j. |# ~3 H9 u9 J& K! t: B% \ D( u- A+ F. }7 O- x+ I E0 q( S$ r6 |" B' }% B9 k5 ~0 L/ L( y9 t# ]( x' r* e: s1 c, p4 q9 b1 o# ]7 N5 V2 _/ [3 ]; H# _. d% A& Q0 z0 e1 u8 t6 \8 P# a9 E$ q* r# Y2 I6 A7 ]; Z& W" G, Z7 I; v2 {2 Y! v r+ @1 E$ G$ N v+ @* V( @" f0 l7 a& E4 h8 a1 @' y4 W; p* J1 y4 Y" o7 v- X) c/ e/ q# q, ~

单位名称		9 X9 w H y# ?( I: Q# w. D/ g ×××	/ a% Z- ]$ \" C, ~ V$ n- ] 产品名称或代号			! W: _0 T: f- q- z8 t% D$ Q: P 零件名称		; T& V3 G7 m1 @# U! j% n& B 零件图号
			×××			轴承套		( ], C x9 }! H" P4 k& N ×××
工序号		8 J7 ?7 ~: L) ^& c9 ?0 d8 V 程序编号	- Z7 G @1 Q( g2 [ 夹具名称			6 h2 C* k9 s: U! d5 K" c1 u6 j" U' ` 使用设备		+ |6 i4 S e0 V. L; Z. d; f8 v 车间
4 C( V K6 { }, c# R 001		. X! A! {& m% H( x2 v. G5 t ×××	& i8 m) B Y3 Y2 B2 D 三爪卡盘和自制心轴			CJK6240数控车床		4 q% _3 F( \5 X f! ^ 数控中心
. `. P' x$ O& I: a 工步号	工步内容 （尺寸单位 ㎜）			$ U8 ~/ v, b0 ` 刀具号	刀具、刀柄规格 / ㎜	主轴转速 8 I g h" V; k% D Z /r.min	! p, b I) ]. g0 }/ p- d+ } Z2 n 进给速度 * v" d. Z$ i6 b! M6 t) @, Y' t /㎜.min	背吃刀量 ' E6 R2 v( q" n7 m( t& h$ }- P /㎜	备注
0 V9 b0 ^! e! {# L4 s, F ~3 w 1