數(shù)控車削加工配合件及非圓曲線軸

1、情境4 數(shù)控車削加工配合件及非圓曲線軸任務(wù)一數(shù)控車削加工圓錐軸套配合件任務(wù)二數(shù)控車削加工非圓曲線軸 本情境主要介紹數(shù)控車削加工配合件及本情境主要介紹數(shù)控車削加工配合件及非圓曲線軸的加工模型，它們分別是圓錐軸非圓曲線軸的加工模型，它們分別是圓錐軸套配合件類零件和非圓曲線軸類零件。套配合件類零件和非圓曲線軸類零件。 1.能正確完成裝配圖、零件圖樣分析。能正確完成裝配圖、零件圖樣分析。2.能進(jìn)行組合件的加工步驟分析，提高復(fù)雜能進(jìn)行組合件的加工步驟分析，提高復(fù)雜零件工藝分析的能力。零件工藝分析的能力。3.能在實(shí)際編程中運(yùn)用非圓曲線方程。能在實(shí)際編程中運(yùn)用非圓曲線方程。4.提高復(fù)雜及曲面零件數(shù)控編程的能

2、力。提高復(fù)雜及曲面零件數(shù)控編程的能力。5.能合理給定相關(guān)宏程序編程的數(shù)值，提高能合理給定相關(guān)宏程序編程的數(shù)值，提高非圓曲線圖的加工精度。非圓曲線圖的加工精度。6.能合理選擇刀具并確定切削參數(shù)。能合理選擇刀具并確定切削參數(shù)。7.能正確選用、使用通用工藝裝備。能正確選用、使用通用工藝裝備。8. 培養(yǎng)綜合應(yīng)用的能力。培養(yǎng)綜合應(yīng)用的能力。9. 培養(yǎng)查閱資料及相關(guān)應(yīng)用手冊(cè)的能力。培養(yǎng)查閱資料及相關(guān)應(yīng)用手冊(cè)的能力。10. 能建立質(zhì)量、安全、環(huán)保及現(xiàn)場(chǎng)管理的理念。能建立質(zhì)量、安全、環(huán)保及現(xiàn)場(chǎng)管理的理念。11. 培養(yǎng)與設(shè)計(jì)人員、工藝人員、操作人員溝通的能培養(yǎng)與設(shè)計(jì)人員、工藝人員、操作人員溝通的能力。力。12.

3、 樹立正確的工作態(tài)度，培養(yǎng)合作、協(xié)調(diào)的能力。樹立正確的工作態(tài)度，培養(yǎng)合作、協(xié)調(diào)的能力。13. 培養(yǎng)善于觀察、思考、自主學(xué)習(xí)的能力。培養(yǎng)善于觀察、思考、自主學(xué)習(xí)的能力。1.掌握加工零件的工藝規(guī)程制定內(nèi)容。掌握加工零件的工藝規(guī)程制定內(nèi)容。2.掌握錐面配合的應(yīng)用知識(shí)。掌握錐面配合的應(yīng)用知識(shí)。3.掌握非圓曲線的參數(shù)方程。掌握非圓曲線的參數(shù)方程。4.掌握數(shù)控車非圓曲線的基本方法。掌握數(shù)控車非圓曲線的基本方法。5.掌握淬火鋼加工的知識(shí)掌握淬火鋼加工的知識(shí)。任務(wù)1 數(shù)控車削加工圓錐軸套配合件 1. 零件圖樣零件圖樣 如圖所示如圖所示 2. 工作條件工作條件 1 1）生產(chǎn)綱領(lǐng)：?jiǎn)渭?。）生產(chǎn)綱領(lǐng)：?jiǎn)渭?2 2

4、）材料為材料為Q235AQ235A, , 毛坯尺寸為：毛坯尺寸為： 5555166 mm166 mm、 6565111mm111mm。 3 3）選用機(jī)床為選用機(jī)床為FANUC 0iFANUC 0i系統(tǒng)系統(tǒng)CK6140CK6140型數(shù)型數(shù) 控車床?？剀嚧?。 4 4）時(shí)間定額：編程時(shí)間）時(shí)間定額：編程時(shí)間9090minmin； 實(shí)操時(shí)間實(shí)操時(shí)間240240minmin。 3. 工作要求工作要求 1 1）工件經(jīng)加工后，各尺寸符合圖樣要求。）工件經(jīng)加工后，各尺寸符合圖樣要求。 2 2）工件經(jīng)加工后，配合件要求符合圖樣要求。）工件經(jīng)加工后，配合件要求符合圖樣要求。 3 3）工件經(jīng)加工后，表面粗糙度符合圖

5、樣要求。）工件經(jīng)加工后，表面粗糙度符合圖樣要求。 4 4）正確執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程。）正確執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程。 5 5）按企業(yè)有關(guān)文明生產(chǎn)規(guī)定，做到工作地整潔，）按企業(yè)有關(guān)文明生產(chǎn)規(guī)定，做到工作地整潔， 工件、工具擺放整齊。工件、工具擺放整齊。1）結(jié)構(gòu)分析）結(jié)構(gòu)分析 本例工件是一個(gè)二件組合，屬典本例工件是一個(gè)二件組合，屬典型的軸套配合零件加工。零件形狀型的軸套配合零件加工。零件形狀軌跡雖然并不復(fù)雜，但是為了保證軌跡雖然并不復(fù)雜，但是為了保證相互配合，必須有嚴(yán)格的尺寸要求相互配合，必須有嚴(yán)格的尺寸要求，所以加工難度大。，所以加工難度大。 在加工中應(yīng)該注意配合工件的在加工中應(yīng)該注意配合工件的先后

6、順序，通常情況下先加工較小先后順序，通常情況下先加工較小的零件，再加工較大的零件，以便的零件，再加工較大的零件，以便在加工過程中及時(shí)試配。在本例中在加工過程中及時(shí)試配。在本例中，可先加工套，并以此為基準(zhǔn)來加，可先加工套，并以此為基準(zhǔn)來加工軸，必須保證軸套零件的尺寸精工軸，必須保證軸套零件的尺寸精度和幾何精度。度和幾何精度。 。 材料為材料為Q235A，加工性能好。加工性能好。 2）精度分析）精度分析 （1）圓錐芯軸套。）圓錐芯軸套。 在數(shù)控車削加工中，零件重要在數(shù)控車削加工中，零件重要的徑向加工部位有：的徑向加工部位有： 圓柱段，圓柱段， 圓錐孔，圓錐孔， 圓柱孔，圓柱孔， 圓柱段，圓柱段，

7、圓柱段，零件其他徑圓柱段，零件其他徑向加工部位相對(duì)容易加工。向加工部位相對(duì)容易加工。 零件重要的軸向加工部位：零零件重要的軸向加工部位：零件左端件左端 、 圓柱孔的軸向長(zhǎng)度圓柱孔的軸向長(zhǎng)度為為 mm， 圓柱段的軸向長(zhǎng)圓柱段的軸向長(zhǎng)度為度為 mm，零件零件 、 圓柱圓柱段的軸向長(zhǎng)度全長(zhǎng)為段的軸向長(zhǎng)度全長(zhǎng)為 mm。 由上述尺寸可以確定零件的軸由上述尺寸可以確定零件的軸向尺寸應(yīng)該以零件向尺寸應(yīng)該以零件 圓柱段圓柱段右端面為準(zhǔn)。右端面為準(zhǔn)。 015. 0 - 601 . 00501 . 00440021. 03001 . 025504415. 0040301 . 02 . 03530015. 0602

8、52 . 03 . 055 2）精度分析）精度分析 （1）圓錐芯軸）圓錐芯軸 數(shù)控車數(shù)控車 削加工中，零件重要的削加工中，零件重要的徑向加工部位有：徑向加工部位有： 圓柱段，圓柱段， 圓柱段，圓柱段， 圓柱段，零圓柱段，零件左端與件左端與 圓柱段相接的圓柱段相接的1：10圓圓錐段表面粗糙度為錐段表面粗糙度為Ra 1.6 m；零零件其他徑向部位相對(duì)容易加工。件其他徑向部位相對(duì)容易加工。 零件重要的軸向加工部位零件重要的軸向加工部位:零件零件 圓柱段和圓柱段和 圓柱段相接的圓柱段相接的1：10圓錐段的軸向長(zhǎng)度為圓錐段的軸向長(zhǎng)度為 mm。 由上述尺寸可以確定零件的軸由上述尺寸可以確定零件的軸向尺寸應(yīng)

9、該以零件左端面為準(zhǔn)。向尺寸應(yīng)該以零件左端面為準(zhǔn)。 0025. 0250025. 0400025. 05050501 . 060503）零件裝夾方案分析）零件裝夾方案分析粗車右瑞粗精車左瑞精車右瑞圓錐芯軸工件裝夾方案圓錐芯軸工件裝夾方案（1）圓錐芯軸）圓錐芯軸3）零件裝夾方案分析）零件裝夾方案分析（2）圓錐芯軸套）圓錐芯軸套 圓錐芯軸套裝夾方案圓錐芯軸套裝夾方案4）加工刀具選擇。）加工刀具選擇。 刀具號(hào)刀具號(hào)規(guī)格規(guī)格數(shù)量數(shù)量T1外圓精車車刀外圓精車車刀( (主偏角主偏角Kr=93Kr=93 ，刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑R1.2R1.2) )1T2 內(nèi)孔精車車刀內(nèi)孔精車車刀( (主偏角主偏角Kr=9

10、3Kr=93 、KrKr=3=3 ，刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑R1R1) )1T3切槽車刀切槽車刀( (刀刃寬刀刃寬B=3mmB=3mm) )1T4中心鉆中心鉆( (B2.5) )1T5鉆頭鉆頭（ 8 8 ）1T6擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)孔鉆頭（30）1 5）工序卡）工序卡 5）工序卡）工序卡 1）建立工件坐標(biāo)系）建立工件坐標(biāo)系 粗車右瑞粗精車左瑞精車右瑞圓錐芯軸工件坐標(biāo)系的建立圓錐芯軸工件坐標(biāo)系的建立 圓錐芯軸套工件坐標(biāo)系的建立圓錐芯軸套工件坐標(biāo)系的建立2）基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)計(jì)算）基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)計(jì)算（1 1）帶有極限偏差的尺寸，要換算為中值尺寸）帶有極限偏差的尺寸，要換算為中值尺寸 進(jìn)行編程。進(jìn)行編程。（2 2）錐度的

11、有關(guān)基點(diǎn)坐標(biāo)值，如大端尺寸、?。╁F度的有關(guān)基點(diǎn)坐標(biāo)值，如大端尺寸、小 端尺寸及長(zhǎng)度需換算后編程。端尺寸及長(zhǎng)度需換算后編程。3）程序編制）程序編制 編程并填寫加工程序單。編程并填寫加工程序單。 模擬加工步驟見仿真視頻模擬加工步驟見仿真視頻模擬加工的結(jié)果如下圖所示。模擬加工的結(jié)果如下圖所示。圓錐軸圓錐軸套 進(jìn)行自檢進(jìn)行自檢: : 1 1）不拆除圓錐芯軸零件，用圓錐芯軸套配合檢）不拆除圓錐芯軸零件，用圓錐芯軸套配合檢 查圓錐芯軸的錐度尺寸，并進(jìn)行修整；查圓錐芯軸的錐度尺寸，并進(jìn)行修整； 2 2）拆除工件，去毛刺倒棱并進(jìn)行自檢自查。）拆除工件，去毛刺倒棱并進(jìn)行自檢自查。 檢測(cè)各尺寸是否滿足精度要求。檢

12、測(cè)各尺寸是否滿足精度要求。 檢測(cè)各形位精度是否滿足要求。檢測(cè)各形位精度是否滿足要求。 檢測(cè)表面粗糙度是否滿足要求。檢測(cè)表面粗糙度是否滿足要求。 （1 1）清除切屑、擦拭機(jī)床，使用機(jī)床與）清除切屑、擦拭機(jī)床，使用機(jī)床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。環(huán)境保持清潔狀態(tài)。（2 2）注意檢查或更換磨損壞的機(jī)床導(dǎo)軌）注意檢查或更換磨損壞的機(jī)床導(dǎo)軌上的油擦板。上的油擦板。（3 3）檢查潤(rùn)滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時(shí)）檢查潤(rùn)滑油、冷卻液的狀態(tài)，及時(shí)添加或更換。添加或更換。（4 4）依次關(guān)掉機(jī)床操作面板上的電源和）依次關(guān)掉機(jī)床操作面板上的電源和總電源。總電源。錐面配合的應(yīng)用知識(shí)錐面配合的應(yīng)用知識(shí) 1.1.圓錐結(jié)合的特點(diǎn)圓錐結(jié)合

13、的特點(diǎn) 2.2.圓錐結(jié)合的種類圓錐結(jié)合的種類 3.3.圓錐配合的基本要求圓錐配合的基本要求 4.4.圓錐結(jié)合的誤差分析圓錐結(jié)合的誤差分析 5.5.錐角的測(cè)量錐角的測(cè)量 完成下列任務(wù)：完成下列任務(wù)：（1 1）請(qǐng)記錄機(jī)床操作流程。）請(qǐng)記錄機(jī)床操作流程。（2 2）進(jìn)行如圖）進(jìn)行如圖7 7所示零件的加工，并組裝。所示零件的加工，并組裝。 加工中的注意事項(xiàng)加工中的注意事項(xiàng): :1 1）當(dāng)工件是批量生產(chǎn)時(shí)，圓錐配合的質(zhì)量檢測(cè)可用圓錐環(huán)規(guī)和圓錐）當(dāng)工件是批量生產(chǎn)時(shí)，圓錐配合的質(zhì)量檢測(cè)可用圓錐環(huán)規(guī)和圓錐 塞規(guī)進(jìn)行檢測(cè)。本例中，工件為單件生產(chǎn)，用配作的方式，保證塞規(guī)進(jìn)行檢測(cè)。本例中，工件為單件生產(chǎn)，用配作的方式

14、，保證 其配合精度。若要準(zhǔn)確地檢查錐度和內(nèi)表面的加工情況，采用涂其配合精度。若要準(zhǔn)確地檢查錐度和內(nèi)表面的加工情況，采用涂 色法。色法。2 2）工件需調(diào)頭加工，注意工件的裝夾部位和程序零點(diǎn)設(shè)置的位置。）工件需調(diào)頭加工，注意工件的裝夾部位和程序零點(diǎn)設(shè)置的位置。3 3）組合零件編程時(shí)，注意編程技巧。）組合零件編程時(shí)，注意編程技巧。4 4）合理安排零件粗、精加工，保證零件尺寸精度。）合理安排零件粗、精加工，保證零件尺寸精度。5 5）配作件應(yīng)注意零件的加工次序，保證尺寸精度。）配作件應(yīng)注意零件的加工次序，保證尺寸精度。6 6）本例形狀較簡(jiǎn)單，編程時(shí)不用循環(huán)指令）本例形狀較簡(jiǎn)單，編程時(shí)不用循環(huán)指令G71G

15、71、G73G73、G70G70指令也可指令也可7 7）應(yīng)用）應(yīng)用G04G04指令，槽底暫停指令，槽底暫停2 2s s，確保加工質(zhì)量。確保加工質(zhì)量。8 8）圓錐軸工件切槽時(shí)，可用）圓錐軸工件切槽時(shí)，可用G75G75編程以簡(jiǎn)化程序，大家可試一試。編程以簡(jiǎn)化程序，大家可試一試。9 9）外圓車刀不應(yīng)與）外圓車刀不應(yīng)與R15圓弧產(chǎn)生干涉。圓弧產(chǎn)生干涉。 任務(wù)2 數(shù)控銑削加工非圓曲線軸 1. 零件圖樣零件圖樣: 如下圖所示如下圖所示 2. 工作條件工作條件 1 1）生產(chǎn)綱領(lǐng)：）生產(chǎn)綱領(lǐng)：試制試制5 5件件 。 2 2）毛坯材料為）毛坯材料為Cr12Cr12棒料棒料, , 毛坯尺寸為：毛坯尺寸為： 464

16、686 86 mm mm 。 3 3）選用機(jī)床為選用機(jī)床為FANUC 0iFANUC 0i系統(tǒng)系統(tǒng)CK6140CK6140 XK7125B XK7125B型數(shù)控銑床。型數(shù)控銑床。 4 4）時(shí)間定額：編程時(shí)間）時(shí)間定額：編程時(shí)間9090minmin； 實(shí)操時(shí)間實(shí)操時(shí)間6060minmin。 3. 工作要求工作要求 1 1）工件經(jīng)加工后，各尺寸符合圖樣要求。）工件經(jīng)加工后，各尺寸符合圖樣要求。 2 2）工件經(jīng)加工后，配合件要求符合圖樣要求。）工件經(jīng)加工后，配合件要求符合圖樣要求。 3 3）工件經(jīng)加工后，表面粗糙度符合圖樣要求。）工件經(jīng)加工后，表面粗糙度符合圖樣要求。 4 4）正確執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)

17、程。）正確執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程。 5 5）按企業(yè)有關(guān)文明生產(chǎn)規(guī)定，做到工作地整潔，）按企業(yè)有關(guān)文明生產(chǎn)規(guī)定，做到工作地整潔， 工件、工具擺放整齊。工件、工具擺放整齊。1）結(jié)構(gòu)分析）結(jié)構(gòu)分析 本例工件中間本例工件中間輪廓由非圓曲線輪廓由非圓曲線正弦曲線構(gòu)成，其正弦曲線構(gòu)成，其余部分分別由余部分分別由圓柱圓柱段、圓柱段段、圓柱段組成。組成。 2）精度分析）精度分析 工件的尺寸精度不工件的尺寸精度不高，但表面粗糙度較高：高，但表面粗糙度較高：Ra3.2Ra3.2。 3）零件裝夾方案分析）零件裝夾方案分析 工件兩端外圓加工工件兩端外圓加工好后，采用一夾一頂?shù)暮煤螅捎靡粖A一頂?shù)难b夾方法裝夾方法。4）加

18、工刀具選擇。）加工刀具選擇。 刀具號(hào)刀具號(hào)規(guī)格規(guī)格數(shù)量數(shù)量T1 淬火鋼淬火鋼9090 外圓車刀外圓車刀 ( (YT758)YT758)1T2淬火鋼菱形刀片可轉(zhuǎn)位外圓淬火鋼菱形刀片可轉(zhuǎn)位外圓車刀車刀( (YT758)YT758)1T3中心鉆中心鉆(B2.5)1 5）工序卡）工序卡 1）建立工件坐標(biāo)系）建立工件坐標(biāo)系 粗、精加工圓柱段、圓柱段時(shí)，分別在圓粗、精加工圓柱段、圓柱段時(shí)，分別在圓柱段的外端面中心處建立工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。柱段的外端面中心處建立工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。 粗、精加工正弦曲線輪廓時(shí)，以右端圓柱粗、精加工正弦曲線輪廓時(shí)，以右端圓柱段的外端面中心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。段的外端面中心為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)

19、。 以以設(shè)定的工件坐標(biāo)系編程。設(shè)定的工件坐標(biāo)系編程。 2）基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)計(jì)算）基點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)計(jì)算 確定編程零點(diǎn)后，注意非圓曲線相關(guān)點(diǎn)的確定編程零點(diǎn)后，注意非圓曲線相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算。坐標(biāo)計(jì)算。3）程序編制）程序編制 編程并填寫加工程序單。編程并填寫加工程序單。模擬加工步驟見仿真視頻模擬加工步驟見仿真視頻模擬加工的結(jié)果如下圖所示模擬加工的結(jié)果如下圖所示 進(jìn)行自檢進(jìn)行自檢: : 檢測(cè)各尺寸是否滿足精度要求。檢測(cè)各尺寸是否滿足精度要求。 檢測(cè)各形位精度是否滿足要求。檢測(cè)各形位精度是否滿足要求。 檢測(cè)表面粗糙度是否滿足要求。檢測(cè)表面粗糙度是否滿足要求。 （1 1）清除切屑、擦拭機(jī)床，使用機(jī)床與）清除切屑、擦拭機(jī)床，使用機(jī)床與環(huán)境保持清潔狀態(tài)。環(huán)境保持清潔狀態(tài)。（2 2）注意檢查或更換磨損壞的機(jī)床導(dǎo)軌）注意