典型零件數(shù)控加工工藝-項目九 葉輪類工件加工中心工藝編制

典型零件數(shù)控加工工藝-項目式教學(xué)法項目九葉輪類工件加工中心工藝編制CONTENTS目錄01任務(wù)一

圖紙識別020304任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫05任務(wù)五

數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫任務(wù)二

機械加工工藝過程卡的編寫任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫06任務(wù)六

思考與練習(xí)題[課程思政]

具備良好道德品質(zhì)的工程技術(shù)人才。

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1、了解葉輪類工件工藝編制。[項目重點]1、葉輪類工件工藝編制。[項目難點]1、葉輪類工件工藝編制。01任務(wù)一

圖紙識別1零件圖紙工藝分析圖9－1所示的葉輪工件材料為2A11硬鋁，批量3件，毛坯尺寸為φ105mm×50mm，其三維圖如圖9－2所示。任務(wù)一

圖紙識別該工件由外圓柱面、端面、孔、扭曲的直紋面以及倒角組成。工件的毛坯為棒料，葉輪葉輪底面和φ20mm孔的表面粗糙度為Ra1.6μm，加工要求高；其余表面的表面粗糙度均為Ra3.2μm，加工要求較高；φ20mm孔的中心與外圓柱面有0.012mm的同軸度要求，底面和外圓柱面有0.02mm的垂直度要求。該工件為2A11硬鋁材料，切削加工性能良好。根據(jù)上述分析，外圓、左右端面的加工采用粗車－精車兩個加工階段；φ20mm孔的加工階段分為鉆－擴－鉸三個加工階段；φ6mm孔的加工階段分為粗銑－精銑兩個加工階段；葉輪部分的加工階段分為流道面的粗加工－葉片面的半精加工－流道面的半精加工－流道面的精加工－葉片面的精加工－清根加工六個階段。任務(wù)一

圖紙識別2機床的選擇由于該工件的加工批量為2000件，根據(jù)表3－1所示的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可以確定即其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。本工件采用工序集中的加工原則，以機床來劃分工序，考慮到設(shè)備的合理使用，本文選擇一臺CKA6136數(shù)控車床，一臺XH714數(shù)控銑床，一臺五軸聯(lián)動的加工中心，型號為VMC-0656e，其外形結(jié)構(gòu)如圖9－3所示。在數(shù)控車床上完成中心孔及葉輪包覆面的粗、精加工；在數(shù)控加工中心上完成Φ6工藝孔的加工；在五軸加工中心上進(jìn)行葉輪流道和葉片的粗、半精、精加工，最后進(jìn)行倒圓的清根處理。任務(wù)一

圖紙識別2機床的選擇VMC-0656e型號的加工中心參數(shù)如表9－1所示。任務(wù)一

圖紙識別項目技術(shù)參數(shù)X軸行程600mmY軸行程560mmZ軸行程450mmA軸行程±115°C軸行程360°A/C軸速度16.6/33.3r/minX/Y/Z軸快移速度20m/minX/Y/Z軸加速度6m/s2X/Y/Z軸定位/重復(fù)定位精度0.015/0.012mm主軸最大轉(zhuǎn)速8000rpm功率7.5/11kw扭矩47.7/70Nm刀柄形式BT40刀具最大直徑(滿刀/空刀)75/120mm刀庫容量20把最大刀具長度250mm最大刀具重量8kg換刀時間4－6S機床凈重10噸02任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫本工件的機械加工工藝過程卡如表9－2所示。機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時1備料棒料：φ105mm×50mm

2車裝夾工件，車B端面，車光即可，粗、精車外圓Φ96至圖紙要求，長25數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

鉆φ20mm孔至φ15數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

擴φ20孔至φ19.5數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

鉸φ20孔至尺寸要求數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

掉頭車掉頭粗車葉輪外側(cè)包覆面及葉輪頂端部分留余量1mm數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

精車葉輪外側(cè)包覆面及葉輪頂端部分?jǐn)?shù)控

CKA6136三爪卡盤

3銑加工φ6孔數(shù)控

XH714三爪卡盤

4銑加工葉片面及流道面數(shù)控

VMC-0656e專用夾具（芯軸）

以B端面定位，裝夾工件，粗銑葉輪各部分，留余量1mm

半精加工流道面及各葉片面留余量0.2mm

精加工流道面及各葉片面

葉輪圓角的清根處理

5鉗去毛刺

6尺寸檢驗尺寸及精度檢驗

7檢查入庫

編制

審核

共頁第頁任務(wù)二機械加工工藝過程卡的編寫工序4所使用的一面兩銷專用夾具結(jié)構(gòu)示意圖如圖9－4所示。由于工件是回轉(zhuǎn)體，且有中心孔，中心孔同外圓表面有同軸度和垂直度要求，所以，相對于夾具，工件以底面為定位基準(zhǔn)面。工件在軸套6和芯軸10上定位，擰動螺母7可夾緊工件，用壓板3，螺母4和螺桿2、5將夾具聯(lián)接在夾具體上，同時用芯軸10將工件定位在夾具體的中心位置。為了保證限制工件的六個自由度，用菱形銷9限制工件繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。1－夾具體2－螺栓3－壓板4－螺母5－螺栓6－軸套7－開口墊圈8－工件9－菱形銷10－芯軸03任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫根據(jù)表9－2所示的機械加工工藝過程卡，工序2采用數(shù)控車削的加工方式，其數(shù)控加工工序的具體內(nèi)容詳見表9－3。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

自定心卡盤

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗車B端面及外圓部分T01機夾可轉(zhuǎn)位車刀

1000

100

2精車B端面及外圓部分，精車外圓Φ96至圖紙要求，長25T01

1400

120

3鉆φ20孔至φ15T02麻花鉆

400

45

4擴φ20孔至φ19.5T03麻花鉆

400

45

5鉸φ20孔至尺寸要求T04硬質(zhì)合金鉸刀

450

50

6掉頭粗車葉輪外側(cè)包覆面及葉輪頂端部分留余量1mmT01機夾可轉(zhuǎn)位車刀

1000

100

7精車葉輪外側(cè)包覆面及葉輪頂端部分T01

1400

140

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁工序3采用數(shù)控銑削的加工方式，其數(shù)控加工工序的具體內(nèi)容詳見表9－4。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3銑數(shù)控銑床XH714

自定心卡盤

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗銑φ6孔T01

1200

100

2精銑φ6孔T01

1500

130

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁工序4采用五軸聯(lián)動的加工方式，其數(shù)控加工工序的具體內(nèi)容詳見表9－5。任務(wù)三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑五軸聯(lián)動加工中心VMC-0656e

專用夾具（芯軸）

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗銑流道面T01φ6鍵槽銑刀

3600

300

2粗銑葉片面T01

3600

300

3半精銑葉片面T02φ6球頭刀

4600

400

4半精銑流道面T02

4600

400

5精銑流道面T02

6000

500

6精加工葉片面T02

6000

500

7清根加工T03φ2球頭刀

6000

600

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁04任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫圖9－1所示工件的第2道工序所對應(yīng)的數(shù)控刀具卡片如表9－6所示。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

自定心卡盤

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1-4T01機夾可轉(zhuǎn)位車刀SCLCR1212F09CCMT09T308－EMF

0.8

5T02麻花鉆φ15－4D

φ15133

6T03麻花鉆φ19.5－4D

φ19.5153

7T04硬質(zhì)合金鉸刀20H7*40*103-30

φ20103

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁工序3所對應(yīng)的數(shù)控刀具卡片見表9－7。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3銑數(shù)控銑床XH714

自定心卡盤

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1-2T01硬質(zhì)合金銑刀ES2300-4

BT40-ER20-60φ451

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁工序4所對應(yīng)的數(shù)控刀具卡片見表9－8。任務(wù)四數(shù)控加工刀具卡的編寫數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑五軸聯(lián)動加工中心VMC-0656e

專用夾具（芯軸）

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1-2T01硬質(zhì)合金銑刀EX2300-6

BT40-ER20-60φ6130

3-6T02φ6球頭刀EX2300B-6

BT40-ER20-60φ6100

7T03φ2球頭刀EX2300B-2

BT40-ER20-60φ280

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁05任務(wù)五數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫數(shù)控加工進(jìn)給路線圖產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

自定心卡盤

圖9－1所示工件的第2道工序所對應(yīng)的數(shù)控加工進(jìn)給路線圖如表9－9所示。任務(wù)五數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫圖9-4左端面及外圓的加工進(jìn)給路線圖圖9-5右端面、外圓的加工進(jìn)給路線圖圖9-6φ20mm孔的鉆、擴、鉸加工進(jìn)給路線圖數(shù)控加工進(jìn)給路線圖產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3銑數(shù)控銑床XH714

自定心卡盤

圖9－1所示工件的第3道工序所對應(yīng)的數(shù)控加工進(jìn)給路線圖如表9－10所示。任務(wù)五數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫圖9－7φ6mm孔的粗、精銑加工進(jìn)給路線圖數(shù)控加工進(jìn)給路線圖產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm