轴承套零件的数控车床加工图纸及工艺分析

如图30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30  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31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32）。

（5）刀具选择

将所选定的刀具参数填入表11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31  外轮廓车削装夹方案

图32  外轮廓加工走刀路线

表11  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

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（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v_f = nf，计算主轴转速与进给速度（计算过程略），计算结果填入表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12所示的数控加工工艺卡片。

表12  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

×××

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