如图0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。
|
图0
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
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1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2)。
(5)刀具选择
将所选定的刀具参数填入表2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。
|
|
图1
外轮廓车削装夹方案 |
图2
外轮廓加工走刀路线 |
表2
轴承套数控加工刀具卡片
产品名称或代号 |
××× |
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(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5-15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3所示的数控加工工艺卡片。
表3
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 |
编制 |
××× |
审核 |
××× |
批准 |
××× |
年
月
日 |
共
页 |
第
页 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|