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）。 8 ]1 m4 P0 h, e

（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。

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。

) ]6 n. H F2 Z/ \6 V; S

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

4 y: ]. h3 Q% |+ W! c& p

（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。

* X, F7 ^ W# b0 \: f3 h

（3）确定零件的定位基准和装夹方式

①内孔加工

: t: {2 Y( t3 S

定位基准：内孔加工时以外圆定位；

* i& k+ U8 Y$ x% w& ]' K3 h

装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。

- p0 R& k% @* K3 \

②外轮廓加工

# B- h# d. |3 q2 q

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

1 k0 X. B/ w+ S& D

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。

（4）确定加工顺序及进给路线

) O7 D+ m5 y. x( g0 C8 J6 R4 G

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

; K, p* l0 s& B) b$ @ N& |

（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

# n' j1 r/ B. s. |2 t$ ~* [! f( `; @1 f2 `& X5 ^7 @* ]6 c _$ D [( u1 d) G0 {3 i2 {2 Y+ r8 m1 u9 s/ `# f* B# v f3 I* d% b) @* Q1 ~4 k7 G$ L0 O7 Y6 m: O( q1 h( Y6 U. D' Y* \; e. C3 }; g9 z. N& E1 |6 p$ O" F, Y `6 |9 t* s0 `- s8 p$ }1 U1 M I6 L6 {0 b _0 R8 x- t% J" P, s3 l' `% k# i0 v3 E$ |8 h O0 Z2 t& F3 a7 Q4 Y+ i0 L# F! ]( S, h4 Y I! j M3 v- S/ Y- T: A+ P5 a* D8 w5 I6 U8 m: L. k6 d; Y0 z: O p* H+ T# w# V9 L% k' z7 B- N; ]6 q1 [6 {8 G N( O* H8 r% m8 \ _( v+ u' l) u' A# g: [% [6 Y. ^& \3 g# M2 h; |4 [9 m: e% h$ B% f! g2 `4 f& Y0 o+ y) @; T: l& P3 ] J6 \5 [" G; V% H* h! x2 n2 `9 h2 |" ~. l: p1 n I, n! p2 ]. i X1 t$ n% x/ u4 f% Y5 ?" d# R5 \ f9 b9 ^3 N3 ^6 F& Y. J/ _ r$ @, `% |. j" c+ b( g. [1 F" D1 T2 Z, G& e3 u* ] N; @- n% U/ H6 }& o ^1 q9 ~! S5 c: }& I& r9 D7 ]* W2 o3 f" H+ r8 n% s1 }1 x f( F* C2 B* s+ p4 T; f& ~3 t$ A8 x2 T0 x2 E# v4 J, Q6 k6 A+ L8 M$ W- ?. Q# p& Q2 m) q, {$ I8 h( ^( X& s' ~7 M }: I; a

4 e, r. u- ]+ _& A# @; d) q. P$ Q 产品名称或代号

×××

1 |( ]; |7 B0 b 零件名称

轴承套

零件图号

×××

序号

刀具号

刀具规格名称

" Z. _% V' t2 f l c 数量

加工表面

' D9 y$ Y5 ~! b4 ^, { 备注

1

. |5 i. m( O( u3 ~8 B T01

450硬质合金端面车刀

# i; J* G/ z1 l. ]" P7 w 1

车端面

2

5 Y! \' M4 w& T- N* j2 r$ O" } T02

φ5㎜中心钻

1 P( V- u% t$ k) E/ `% s8 f4 ~/ Z 1

4 c9 a3 U+ \' Y4 b- u9 x' l 钻φ5㎜中心孔

X. L1 ^/ ?, }+ U% H 3

T03

4 V& @& j' s, j7 u8 z) i+ p1 g3 n φ26㎜钻头

$ G1 [* [ S! x- b( n9 w: a. p 1

5 C: C$ l! ^- |! d. k 钻底孔

, Q. `4 i7 I c- `' W6 h, f$ Z 4

3 J* C: h0 U% L/ ^0 O T04

镗刀

1

镗内孔各表面

' D7 f `9 X- R

/ c% }) t# u" @6 F0 B 5

$ d' S* g4 }( B4 r1 \ T05

930右手偏刀

1

从右至左车外表面

4 e" G8 x1 A" c1 w. B 6

: ?) q$ \7 y4 h, ]% H1 l% y T06

930左手偏刀

5 j8 g# H3 u: j4 o+ U' A+ t% o 1

从左至右车外表面

% K! D y& m, ]) K9 Z

, Q" I' `" N- T 7

T07

+ P, o: N+ |( F2 J5 n& f J Y 600外螺纹车刀

1

车M45螺纹

6 M- \. [+ ]! W) l; T* j% Z

- l/ Q U5 U* I, H 编制

5 [5 t, T: b9 b! P, j3 D. Y, z ×××

审核

& h/ t3 M" g" S2 u* K: o ×××

批准

. V X& C# @/ E0 r) c0 Z3 [" ^ ×××

* g1 X7 N/ C7 R6 |0 m: _% @1 V, F 年 月  日

@: V W+ C# y; K0 b$ x. N, D 共 页

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) K5 E. ^0 W. x f3 O

（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。

, J5 M' a4 `* o3 d) q) `3 H% S

（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。

+ x" _! i. f9 G0 m+ A& e1 J

表2  轴承套数控加工工艺卡片

, S+ v# Y' B! s6 n) [/ n. s6 Q T U3 B3 Q3 L4 A% N5 D$ P2 v0 t8 y) w$ z2 X5 u) w" }/ n% p& \' i! F! |3 d9 x( C' t5 E- W' Q6 Y; d& p7 t' \2 M- @( L( n: ?+ d( J! N+ I- l3 j. X( B1 H8 K& c4 p6 D0 ^9 A( a8 \& \3 H; U s7 \, x8 a B. q, ]: ^2 l" y2 P) L- e2 s9 C6 ~- P5 x/ @* L5 K% n) t7 `% O# u& A4 b* K- i6 ~! W5 e- B `1 p& b4 D1 }2 N7 [( n/ p' N' X! B8 f$ Q) ^; {4 Q) M T+ W

3 [+ t9 r! O4 r6 l+ }$ L' e! T6 I 单位名称		×××	产品名称或代号			零件名称		, n# o, U% K# k) U 零件图号
			' Z( ^7 c' ]% S ×××			3 L8 W% P% s. `$ S/ x% B 轴承套		+ ]6 S# {( l/ a7 c: ] ×××
% g& U H1 D, [$ R) A; V9 a 工序号		( t# r0 z* `7 p5 b0 g- F 程序编号	# _) H( K, g4 X 夹具名称			5 l0 H4 \* N2 E- U: e 使用设备		0 ~$ k7 _4 B* ^, x j 车间
4 N) ^, I" Y p* T$ Q) F9 K+ V 001		×××	三爪卡盘和自制心轴			CJK6240数控车床		数控中心
. G* H2 [) d0 A; U, N( b& ^ 工步号	工步内容 ; N+ i! ~7 e1 B) R. u （尺寸单位 ㎜）			刀具号	刀具、刀柄规格 1 E; g( L v! m% E( D* [0 k5 x5 y / ㎜	主轴转速 + a0 J# u+ _6 d. D+ E0 { /r.min	进给速度 /㎜.min	2 R) s( k+ U' D q 背吃刀量 # s. E- p* E# \7 x /㎜	* C: ^) N' F1 t5 D# a4 [, A 备注
1 H u2 R9 X2 n9 q, M 1