典型零件的編程.完整版

1、第2章 數(shù)控車削加工工藝 2.3 典型零件的加工工藝分析典型零件的加工工藝分析2.1 軸類零件軸類零件 以圖2-1所示的典型軸類零件為例，所用機(jī)床為配備HNC-21T數(shù)控系統(tǒng)的CJK數(shù)控車床，其數(shù)控車削加工工藝分析如下。（1）零件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧、雙曲線、螺紋等表面組成，其中多個(gè)直徑尺寸有嚴(yán)格的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面S50mm的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用；尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚；零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。 通過上述分析，可采取以下幾點(diǎn)工藝措施。通過上述分析，可采取以下幾點(diǎn)工藝措施。 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高

2、的尺寸，因其公差數(shù)值較小，故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 在輪廓曲線上，有三處為過象限圓弧，其中兩處為既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 為便于裝夾，坯件左端面應(yīng)預(yù)先車出夾持部分，右端面也應(yīng)先粗車并鉆好中心孔。毛坯選60mm棒料。 （2）確定加工順序及進(jìn)給路線 加工順序按由粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定，即先從右到左進(jìn)行粗車（留0.25mm的精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。 HNC-21T數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)的功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自行確定其進(jìn)給路線，因此，該零件的

3、粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓的精車進(jìn)給路線如圖2-22所示。 圖2-1 精車輪廓進(jìn)給路線 （3）刀具選擇 選用5中心鉆鉆削中心孔。 粗車及平端面選用90硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗(yàn)），副偏角不宜太小，選35。 為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑， 取r=0.150.20mm。將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表2-4），以便于編程和操作管理。 （4）切削用量選擇 背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環(huán)時(shí)選ap=3mm，精

4、車時(shí)ap=0.25mm； 螺紋粗車循環(huán)時(shí)選ap=0.4mm，精車時(shí)ap=0.1mm。 主軸轉(zhuǎn)速的選擇 車直線和圓弧時(shí)，查表2-1選粗車切削速度vc=90m/min 精車切削速度vc=120m/min。 然后計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n， 粗車時(shí)為500r/min，精車時(shí)為1200r/min。車螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 n320r/min。 進(jìn)給速度的選擇 先查表2-3選擇粗車、精車時(shí)進(jìn)給量分別為 0.4 mm/r和0.15mm/r。 再計(jì)算粗車、精車時(shí)的進(jìn)給速度分別為 200mm/min和180mm/min。 綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入表2-5(數(shù)控加工工藝卡片)。 2.2 軸套類零件軸套類零件 以圖2-2所

5、示的軸承套零件為例，分析軸套類零件的數(shù)控車削加工工藝（單件、小批量生產(chǎn)）。圖2-2 軸承套零件 （1）零件圖工藝分析 該零件表面由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)圓錐面、順圓弧、逆圓弧及外螺紋等表面組成，其中多個(gè)直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求；零件圖尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工尺寸的標(biāo)注要求；輪廓描述清楚完整；零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。 通過上述分析，采取以下幾點(diǎn)工藝措施。 零件圖上帶公差的尺寸，因公差值較小，故編程時(shí)不必取其平均值，而取基本尺寸即可。 左右端面均為多個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，故在相應(yīng)工序加工前，應(yīng)該先將左右端面車出來。 內(nèi)孔尺寸較小，鏜1:20錐孔與鏜3

6、2孔及15斜面時(shí)需掉頭裝夾。 （2）確定裝夾方案 內(nèi)孔加工時(shí)以外圓定位，用三爪自動(dòng)定心卡盤夾緊。加工外輪廓時(shí)，為保證一次安裝加工出全部外輪廓，需要設(shè)一圓錐心軸裝置（如圖2-24所示的雙點(diǎn)畫線部分），用三爪卡盤夾持心軸的左端，心軸的右端留有中心孔并用尾座頂尖頂緊以提高工藝系統(tǒng)的剛性。圖2-24 外輪廓車削裝夾方案 （3）確定加工順序及走刀路線 加工順序的確定按由內(nèi)到外、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，在一次裝夾中應(yīng)盡可能加工出較多的工件表面。結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特征，可先加工內(nèi)孔各表面，然后加工外輪廓表面，由于該零件為單件、小批量生產(chǎn)，故走刀路線的設(shè)計(jì)不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線。 外輪廓表面的車削走刀路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行，如圖2-2所示。圖2-2 外輪廓加工走刀路線 （4）刀具選擇 將選定的刀具參數(shù)填入表2-6所示的軸承套數(shù)控加工刀具卡片中，以便于編程和操作管理。 （5）切削用量選擇 根據(jù)被加工表面的質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊(cè)或有關(guān)資料選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度。 背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的情況下，應(yīng)盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時(shí)，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.10.4mm較為合適。 （6）數(shù)