數(shù)控車床車削典型零件工藝分析

1、國家職業(yè)資格全省統(tǒng)一鑒定數(shù)控車工論文（國家職業(yè)資格二級） 論文題目：數(shù)控車床車削典型零件工藝分析 姓 名： 王 鵬 春 身份證號： 準考證號： 所在省市： 江蘇省徐州市 所在單位： 江蘇省徐州技師學院 數(shù)控車床車削典型零件工藝分析李露江蘇省徐州技師學院 摘要：本文以分析零件的工藝的制定，通過切削用量的選擇，工件的定位裝夾，加工順序和典型零件為例，結合數(shù)控加工的特點，分別進行零件圖的分析，工藝方案分析，加工設備，刀具，切削進給量，背吃刀量等參數(shù)的選擇，制定了零件的數(shù)控加工工藝，編制了梯形螺紋的參考程序，最終形成工藝文件，以及加工中所要注意的事項，結論。在整個工藝過程的設計過程中，通過分析，確定最

2、佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低。關鍵詞：加工工藝分析 刀具表 程序數(shù)控機床是一種靈活、通用、高精度、高效率的柔性自動化生產(chǎn)設備，機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質量，是企 業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術檢測和的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質量、加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保證。一、數(shù)控車削加工工藝數(shù)控車削加工工藝是采用數(shù)控車床加工零件時其主要內容包括以下幾個方面： 1、零件圖分析 零件圖分析是制定數(shù)控車削工藝的首要任務。主要進行尺寸標注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術要求分析。 2、數(shù)控車削加工工藝分析 工藝分析是數(shù)控車削加工的前期工藝準備工作。工藝制

3、定得合理與否，對程序的編制、機床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響。為了編制出一個合理的加工程序，要求編程者不僅要掌握編程語言及編程格式，還應熟練掌握工件加工工藝。3、夾具和刀具的選擇 1）工件的裝夾 數(shù)控車削加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面，盡量減少裝夾次數(shù)。數(shù)控車床夾具通常使用三爪自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具等。2）刀具選擇 刀具的使用壽命與刀具材料相關，數(shù)控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。（1）尖形車刀。以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。如外圓偏刀、端面車刀等。 （2）圓弧形車刀。除可車削內外圓表面外，特

4、別適宜于車削各種光滑連接的成型面。 （3）成型車刀。即所加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，應盡量用機夾可轉位式車刀。 4、切削用量選擇 數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速S（或切削速度）及進給速度F（或進給量f ）。 切削用量的一般的選擇原則是：粗車時，首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進給量f；最后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度。精車時，應著重考慮如何保證加工質量，因此宜選用較小的背吃刀量和進給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉速S(r/min )可根據(jù)切削速度(mm/min)由公式 S=1000

5、D(D為工件或刀具直徑 mm)計算得出，也可以根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。 5、劃分工序及擬定加工順序 1）工序劃分的原則 在數(shù)控車床上加工零件，常用的工序的劃分原則有兩種。 （1）保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。（2）提高生產(chǎn)效率原則。為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，提高生產(chǎn)效率，應將需要用同一把刀加工的加工部位都完成。 2）確定加工順序 制定加工順序一般遵循下列原則 ： （1）先粗后精。按照粗車半精車精車的順序進行，逐步提高精度。 （2）先近后遠。離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。（3）內外交叉。對既有內

6、表面又有外表面需加工的零件，應先進行內外表面的粗加工，后進行內外表面的精加工。 （4）基面先行。用作精基準的表面應優(yōu)先加工出來，定位基準的表面越精確，裝夾誤差越小。 二、典型零件的加工工藝分析1、零件圖的分析下面就拿一個典型的零件為例具體分析它的車削方法與加工步驟，如下圖1、圖2、所示該零件表面由圓柱、順圓弧、錐面、凹槽、倒角、內孔、橢圓，梯形螺紋等表面組成，一次裝夾完成左端粗精加工，然后掉頭裝夾另一端，符合數(shù)控加工的標注，尺寸標注完整，根據(jù)工件選擇80×102,85×136，無熱處理要求，對圖紙上有位置精度要求的表面，應保證在一次裝夾下完成。通過以上分析,采取下面幾點工藝

7、措施:(1)圖上幾點精度要求較高的尺寸，因其公差較小，所以編程時沒有取平均值，而取基本尺寸。(2)根據(jù)零件的幾何形狀關系按一定的數(shù)學方法（如三角。幾何等）計算編程所需要的有關幾點坐標值。(3)對于工件上形位公差要求應一次裝夾，完成內外輪廓的加工。圖紙分析：在數(shù)控車削加工中，從圖紙可以知道本題有兩件零件組成，件一形狀簡單，件二（圖）形狀復雜，以件一為主。二件零件加工完成后，件一與件二于三角螺紋處配合。 圖圖2、零件工藝分析在數(shù)控車削加工中，零件屬于軸套類零件加工。零件輪廓較復雜，零件尺寸精度，軌跡精度和加工精度要求高。零件總體結構主要包括圓柱面、圓錐面、切槽、內外螺紋、橢圓、內錐面、內外螺紋配合

8、等。零件1形狀簡單加工余量小，左部重要外徑加工部位有ø56mm和ø70mm的外圓段，左端內部有TR40*7-7H的內梯形螺紋，還有一個44mm*10mm的退刀槽，緊接著為ø35mm的內孔圓柱段。工件左部為M30x1.5-6的三角螺紋，和5mm*2mm的退刀槽，緊接著是一個長半軸：35mm，短半軸：25mm的橢圓。零件二外部形狀復雜加工余量大，左部重要的外徑有ø70的外圓柱段和ø80的外圓柱段，左端內部有R5的圓弧緊接著是一個橢圓（長半軸：35mm，短半軸：25mm），另有ø40mm、ø36mm的內孔車削，還有M30x1.5-

9、6的內三角螺紋和退刀槽ø34*5，右部重要的外徑向加工部位有Tr40x7-7的梯形螺紋，還有一個5mm*4mm的退刀槽。加工部位有ø56mm圓柱段（表面上有一個R=8mm的凹圓槽），緊接著是一個1:10的錐度與R3的圓弧相接和ø76的圓柱段。3、確定加工工藝路線。a、先加工零件1先加工左端面（1）加緊毛坯，伸出卡盤大于58，加工零件。（2）粗精加工左端輪廓至要求尺寸，利用千分尺測量。（3）鉆孔ø23mm，鉆至60mm（4）車削左端內部輪廓（5）車削內梯形螺紋退刀槽。（6）車削外梯形螺紋。（7）檢驗，校驗。掉頭車削右端面。（6）掉頭裝夾，使用薄壁套加緊&#

10、248;56的外圓柱表面，加工右端面。（7）粗精加工右端外輪廓至尺寸要求，用千分尺保證尺寸精度。 （8）檢驗，校驗。b、加工零件2先加工左端面（1）加緊毛坯，伸出卡盤45mm，加工零件。（2）鉆孔ø23mm，鉆至60mm。（3）粗精加工左端端內輪廓至要求尺寸，利用內徑百分表保證。（4）車削內三角螺紋退刀槽。（5）車削內三角螺紋（與零件1外三角螺紋配合，保證精度）（6）粗車零件左端面外輪廓（車削至長度38mm）。（7）精車零件左端，用千分尺保證尺寸精度。掉頭車削左端面（1）掉頭裝夾，使用薄壁套加緊ø70mm外圓，校正加工左端面。（2）粗精加工左端外輪廓至尺寸要求，用千分尺保證

11、尺寸精度。（3）車削外梯形螺紋退刀槽。（4）車削外梯形螺紋。（5）檢驗，校驗。4、選擇刀具和切削用量表一刀具卡片刀具名稱及規(guī)格刀尖徑R刀尖置T數(shù)量加工表面?zhèn)渥挝籱m1中心鉆1右端面手動245°端面車刀1工件端面手動3ø23mm鉆頭1鉆孔手動4鏜孔刀0.1mm3mm1鏜孔535°右偏外圓車刀0.2mm2mm1粗精外圓6切槽刀1切槽刀寬4760°外螺紋車刀0.2mm01三角螺紋1.5螺距830°外梯形螺紋車刀01外梯形螺紋刀尖寬2930°內梯形螺紋車刀01內梯形螺紋刀尖寬210內溝槽刀1內孔切槽刀寬4表二加工工藝表序號工序工序內容刀 具

12、 切 削 用 量工裝量具編號名稱規(guī)格S(rpm)F(mm/min)名稱規(guī)格名稱規(guī)格11粗精加工件1左部外圓刀25*2535°機夾刀500/1200200/100三爪卡盤350千分尺卡尺深度尺50mm-75mm0-150mm0-150mm22粗精加工件1左內2鏜孔刀刀桿長度48400/120080三爪卡盤350內徑百分表深度尺18-35mm0-150mm33切內槽3內切槽刀刀桿長度4040080三爪卡盤350內測卡尺0-150mm44車削內梯形螺紋2內梯形螺紋刀刀桿長度30 刀尖角30°20080三爪卡盤350公法線千分尺25mm-50mm55調頭找正裝夾66粗精加工件1右部

13、1外圓刀25*2535°機夾刀500/1200200/100三爪卡盤350千分尺卡尺深度尺50-75mm0-150mm0-150mm77切槽5切槽刀刀寬=5mm40080三爪卡盤350卡尺千分尺0-150mm25mm-50mm88車削三角螺紋6三角螺紋刀刀尖角60°40080三爪卡盤350環(huán)規(guī)M30*1.5-6g99拆下件1，加工件2左，伸出長度38mm1010粗精加工件2左內4鏜孔刀刀桿長度55400/80080三爪卡盤350內徑百分表18-35mm1111切內槽3切槽刀刀桿長度5040080三爪卡盤350內測卡尺0-150mm1212車削三角內螺紋4內螺紋刀刀桿長度45

14、40080三爪卡盤350與三角內螺紋配合1313粗精加工件2左外1外圓刀25*2535°機夾刀500/1000200/100三爪卡盤350千分尺卡尺深度尺50mm-75mm0-150mm0-150mm1313調頭找正裝夾，夾持ø80的外圓柱面1414粗精加工件2左部7外圓刀25*2535°機夾刀500/1200200/100三爪卡盤350千分尺卡尺深度尺50mm-75mm0-150mm0-150mm1515切槽5切槽刀刀寬=5mm40080三爪卡盤350卡尺0-150mm1616車削梯形螺紋3梯形螺紋刀刀尖角30°20080三爪卡盤350公法線千分尺25

15、-50mm5、切削用量的選擇 表三切削用量選擇主軸轉速s(r/min)進給量f（mm/r）背吃刀量ap（mm）粗車外圓5000.22精車外圓1000 0.080.7車槽5000.05車三角螺紋500車內外梯形螺紋5006、參考程序此程序為Fanuc系統(tǒng)外梯形螺紋程序：O0001程序程序解釋程序 M3S500T0101 F0.1Z=7+#7M8X#1G0X42 Z7G32 Z-32F7#1=40螺紋小徑G0 X42#2=33螺紋大徑Z7-#7#3=2.294牙底槽寬X#1#4=1.5刀尖寬度G32 Z-32F7#5=TAN15三角函數(shù)計算G0 X42N1 #1=#1-0.1徑向每次進給0.1Z7

16、#6=#5*【#1-#2】/2每次借刀量IF#1GT#3GOTO1#7=【#3-#4】/2X100#8=#6+#7Z100G0X#1M5G32 Z-32 F7螺紋車削M30G0 X42徑向退刀Z=7+#7軸向定點向右借刀7、注意事項：（1）合理安排零件粗精加工，保證零件尺寸。（2）程序編制時注意銳邊編入倒角，防止毛刺產(chǎn)生。（3）已加工表面掉頭時，用薄壁套包裹，防止夾傷已加工表面,及控制總長。（4）螺紋加工時注意合理設置空刀量及空刀退出量。（5）內孔徑較小，選擇鏜孔刀時應注意刀桿。（6）內孔加工時，注意退刀量的應用，避免刀具與孔壁相擦。（7）內孔加工時，選擇合適的轉速，避免由于刀具伸出長度過長，導致產(chǎn)生振紋。（8）注意圖紙的技術要求，按照技術要求完成零件圖樣。三、總結必須掌握所用機床的性能特點和操作方法，同時還應根據(jù)實際加工工件特性制定適當?shù)募庸?/p>