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。

( i j0 f6 ^1 E$ W, I7 D/ _3 F" w1 U

通过上述分析，采用以下几点工艺措施。

! m0 E0 J1 A$ ?$ q% V

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。

1 {7 f P: r3 E$ r5 i( E& _; C& X

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。

) v( v& K6 H9 M" ^

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

6 I3 L* A$ ^# d: m5 z- n

①内孔加工

" u1 \# h3 `; X2 I5 T

定位基准：内孔加工时以外圆定位；

7 t8 [$ K9 N3 x# W4 E6 p# D+ Z. E( q

装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。

9 [+ ~! l2 e+ Y' |3 x

②外轮廓加工

/ A: k7 B' ^8 K! }8 }

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

图2  外轮廓车削装夹方案

" L9 k5 `2 }0 [0 S7 X5 P( W6 S) N

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。

0 M$ T$ R* n' H9 i; B4 x7 F

（4）确定加工顺序及进给路线

' u/ }5 q! Q* F$ R8 U

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）。

8 o, U! i4 ?5 |) \' K3 C

图3  外轮廓加工走刀路线

- Q; `, M0 t Y) }3 |* W

（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 。

, Y/ A8 u9 _7 o% E% K, U* [

表1  轴承套数控加工刀具卡片

6 ]& W. H% k" R0 D6 V# b* A- T: H+ a4 `6 _0 M: h" X2 N* l9 m, l9 C' l: ]" S. n- R* b0 W) `8 f+ a+ _$ d# y4 E- D4 u/ a& j2 e2 A+ y9 ~2 m; Y! G/ O s3 A& g( R8 a: F" u3 ^% J' K4 M: Z$ B$ e. p* X, C! y6 }; m1 ?$ t3 X5 j }# ~! o6 T, ]# q4 c1 _8 G0 J( @3 B. H' h. j5 q1 z; g' l6 d. E, Q7 ?$ m, d8 c; P: V5 ]% G/ Y5 N2 f/ @7 b6 d( ?/ Z! O: `$ o+ i. d1 {9 V# ]: f4 x! L3 t* ~* i& }, x; c# y. Z9 _7 a7 M) _' u& B, o' @7 N+ q, |# w( f6 Z: n2 [: t& O8 l2 ~! {) c u1 k- P) M4 h& f \2 k4 I0 b( A$ u# t7 d5 k( a a g5 i) x9 c* r& W) a7 d/ e0 Q6 M3 y4 ?; {: N% `& y* }5 q& i6 _4 y2 P2 B7 [! [* R; Q2 |5 U" \& X: ^4 i$ r8 ]/ s! \* j, \, E5 D. A! J2 |8 V4 B9 R, a8 X9 H# r# { r% I" s0 j2 U6 @* S7 q' ^( n9 {1 u7 k; j/ R$ T8 R( ]2 d6 f( u4 `! \9 |) U( B% H# F0 \+ e4 ^0 N/ c; z7 q2 V& l! {3 p" A8 n$ \' M9 P# B8 [+ ]) k% D7 O5 q: c7 C5 H. V& h9 u; w( A: p [' [3 p/ J+ v* q3 T6 `+ u# r: o0 }+ x* T, A8 {2 l6 }$ l9 S* ?) L2 [, B# [5 X: D4 A% I% w% D: {. S6 ~; u' U2 r/ w9 x/ U5 l( Y8 S- f: v: r) `% M% O7 W5 t( j8 n; X# p V Q; s8 @' z S$ Y2 `' U* t7 X+ S& |% E( O! E4 i! g5 }" c1 u+ g' B4 [& `0 C

产品名称或代号

( a- A1 h+ O$ } ×××

零件名称

: u, X( y2 `* v, [! P p 轴承套

零件图号

3 C8 I- u" Y. V# w9 q5 L ×××

: Q! q1 \; d* ^; n 序号

刀具号

刀具规格名称

- c6 o/ ~" ]* F0 o! Y 数量

加工表面

4 Z+ j. m+ `+ d' _2 H) M$ f: o 备注

8 \+ d5 c z4 f- [% Y$ K, Z 1

T01

450硬质合金端面车刀

9 W4 D$ F/ }' ^ 1

车端面

4 }% y% ]) l3 b, T2 z, c 2

T02

+ Z. h4 [0 Z2 n" O4 R2 X: r5 s7 j φ5㎜中心钻

. j4 l0 X3 r8 J+ L$ Y8 @$ F" p 1

钻φ5㎜中心孔

3

- C4 D' h5 i }+ V) E6 n/ m/ J T03

5 ? w# q: r0 T. L( v8 y. M φ26㎜钻头

- L1 r+ |5 A& m( o" Z' ?4 c& A3 i& w+ @ 1

& `" F( K5 h) W, s/ _ 钻底孔

* l. ?# ?3 a+ t 4

; S# ^) m0 e$ z/ h+ O& T& g T04

镗刀

1

$ c8 M: k$ |! O3 _1 a! G3 L( q 镗内孔各表面

# W) u3 }. B: ~+ g) c/ Q, J* u 5

+ ~, R7 j& O& K9 v( l/ U( W T05

930右手偏刀

1

从右至左车外表面

6

T06

930左手偏刀

1

从左至右车外表面

. g/ a* Y$ e( Y6 P$ t

0 u/ Y e+ ^- X- z) @: F' U 7

' E- m0 Q2 S* p1 I( v6 \& E! Q T07

600外螺纹车刀

1

车M45螺纹

编制

( n$ V1 @+ ]. N; Q ×××

% s0 j, {% G' Y/ d3 e 审核

×××

批准

n4 t0 u5 u! u F0 e ×××

9 X* e8 r0 T7 z' T! h# Z2 Q/ s: i 年 月  日

' @& Y8 o4 {8 | 共 页

, H1 Z1 O9 m% ] 第  页

2 X5 g3 T. S6 r& t3 B/ B1 Y

（6）切削用量选择

4 B* s) m- r; q5 ~

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。

( m( n5 W1 j# m& Z

（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

. J5 q$ y4 r0 a6 t' r F+ N$ d8 ?+ O; ^/ }0 H, K; G' f; q0 Q! g. n" K2 r5 b$ j" G3 s A- s" a1 D# E1 N7 G+ m+ x. L5 ]; ]) I9 I" ~! w4 A ~* J. l( H+ L, e3 }0 M* k) R6 [% Y! Z. ^- j' k- x: I( A# t" V' X9 w+ A x9 U" Y; \4 w/ q2 ^) N' a* h2 k5 M* U9 j$ i/ X- Q; a* F- g4 m- U4 _- e4 Z6 c; c8 K2 o7 B5 g. }. R9 ]# h1 _& q* b$ E b# D* l( ]* l* S: f1 d Z8 c9 S/ x; X* H4 N) O" g6 m R& f' n! _ d# e$ X2 l/ f5 e4 A0 i- w7 e# L, W8 m p8 n/ H! V+ u: g, o |- v) b/ e9 @/ x; B5 L: Z2 N! {# `& b2 I5 g* I" q8 Z% B) T0 k5 R" A P9 Z6 | O7 e% a8 V7 F0 k8 M1 U: N, e7 W

: u% B, z( t1 K; `( L2 A+ c5 E 单位名称		×××	& a1 [; d+ Z9 e- n2 A9 E 产品名称或代号			, `( y7 C- E! O8 D3 N* v 零件名称		零件图号
			×××			0 t$ k8 q' V% x3 F 轴承套		9 h9 Q' y3 x5 W+ ]( ~2 } ×××
5 d: O2 @5 l, c& ? O 工序号		程序编号	1 d8 {% M% R- O0 _& ^1 V4 ^ 夹具名称			; k' j! S) n4 m6 [' [ 使用设备		车间
* W3 Y, j" q; x7 j9 d- c8 b 001		×××	# q: }8 P# Y- B G! @; ?' ~" m 三爪卡盘和自制心轴			% Q' T+ o! A3 A" u* ~/ L CJK6240数控车床		数控中心
9 y' u8 ~5 D8 t) ^ 工步号	! Y. n5 `' ?% Z3 n8 P9 v, D7 ~2 }& P 工步内容 ! @' F9 U) Z) k& e, Q$ H, f （尺寸单位 ㎜）			刀具号	# } m! t) Y$ \; u$ q7 ?1 | 刀具、刀柄规格 0 G1 [4 d7 c+ P. h( z / ㎜	主轴转速 /r.min	( P z, t' @) x5 v 进给速度 /㎜.min	( A8 H3 z; Q) j8 ?+ ~ 背吃刀量 /㎜	备注
' ]" U! H) s% _3 J 1