如图30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。
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。
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。
(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
①内孔加工
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;
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31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
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32)。
(5)刀具选择
将所选定的刀具参数填入表11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。
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图31 外轮廓车削装夹方案
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图32 外轮廓加工走刀路线
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表11 轴承套数控加工刀具卡片
产品名称或代号
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×××
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零件名称
|
轴承套
|
零件图号
|
×××
|
序号
|
刀具号
|
刀具规格名称
|
数量
|
加工表面
|
备注
|
1
|
T01
|
450硬质合金端面车刀
|
1
|
车端面
|
|
2
|
T02
|
φ5㎜中心钻
|
1
|
钻φ5㎜中心孔
|
|
3
|
T03
|
φ26㎜钻头
|
1
|
钻底孔
|
|
4
|
T04
|
镗刀
|
1
|
镗内孔各表面
|
|
5
|
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
|
|
7
|
T07
|
600外螺纹车刀
|
1
|
车M45螺纹
|
|
编制
|
×××
|
审核
|
×××
|
批准
|
×××
|
年 月 日
|
共 页
|
第 页
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
|
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|
|
(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vf = nf,计算主轴转速与进给速度(计算过程略),计算结果填入表15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12所示的数控加工工艺卡片。
表12 轴承套数控加工工艺卡片
单位名称
|
×××
|
产品名称或代号
|
零件名称
|
零件图号
|
×××
|
轴承套
|
×××
|
工序号
|
程序编号
|
夹具名称
|
使用设备
|
车间
|
001
|
×××
|
三爪卡盘和自制心轴
|
CJK6240数控车床
|
数控中心
|
工步号
|
工步内容
(尺寸单位 ㎜)
|
刀具号
|
刀具、刀柄规格
/ ㎜
|
主轴转速
/r.min
|
进给速度
/㎜.min
|
背吃刀量
/㎜
|
备注
|
1
|
平端面
|
T01
|
25×25
|
320
|
|
1
|
手动
|
2
|
钻φ5中心孔
|
T02
|
φ5
|
950
|
|
2.5
|
手动
|
3
|
钻φ32孔的底孔φ26
|
T03
|
φ26
|
200
|
|
13
|
手动
|
4
|
粗镗φ32内孔、150斜面及0.5×450倒角
|
T04
|
20×20
|
320
|
40
|
0.8
|
自动
|
5
|
精镗φ32内孔、150斜面及0.5×450倒角
|
T04
|
20×20
|
400
|
25
|
0.2
|
自动
|
6
|
掉头装夹粗镗1:20锥孔
|
T04
|
20×20
|
320
|
40
|
0.8
|
自动
|
7
|
精镗1:20锥孔
|
T04
|
20×20
|
400
|
20
|
0.2
|
自动
|
8
|
心轴装夹从右至左粗车外轮廓
|
T05
|
25×25
|
320
|
40
|
1
|
自动
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
续表
单位名称
|
×××
|
产品名称或代号
|
零件名称
|
零件图号
|
×××
|
轴承套
|
×××
|
工序号
|
程序编号
|
夹具名称
|
使用设备
|
车间
|
001
|
×××
|
三爪卡盘和自制心轴
|
CJK6240数控车床
|
数控中心
|
工步号
|
工步内容
(尺寸单位 ㎜)
|
刀具号
|
刀具、刀柄规格
/ ㎜
|
主轴转速
/r.min
|
进给速度
/㎜.min
|
背吃刀量
/㎜
|
备注
|
9
|
从左至右粗车外轮廓
|
T06
|
25×25
|
320
|
40
|
1
|
自动
|
10
|
从右至左精车外轮廓
|
T05
|
25×25
|
400
|
20
|
0.1
|
自动
|
11
|
从左至右精车外轮廓
|
T06
|
25×25
|
400
|
20
|
0.1
|
自动
|
12
|
卸心轴,改为三爪装夹,粗车M45螺纹
|
T07
|
25×25
|
320
|
1.5㎜/ r
|
0.4
|
自动
|
13
|
精车M45螺纹
|
T07
|
25×25
|
320
|
1.5㎜/ r
|
0.1
|
自动
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编制
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×××
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审核
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×××
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批准
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×××
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年 月 日
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共 页
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