如图1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1 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;
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center" align=center>图2 外轮廓车削装夹方案
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2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3)。
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center" align=center>图3 外轮廓加工走刀路线
(5)刀具选择
将所选定的刀具参数填入表1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
normal style="LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center" align=center>表1 轴承套数控加工刀具卡片
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>产品名称或代号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>零件名称
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>轴承套
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>零件图号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>序号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>刀具号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>刀具规格名称
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>数量
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>加工表面
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>备注
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>T01
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>450硬质合金端面车刀
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>车端面
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>2
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>T02
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>φ5㎜中心钻
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>钻φ5㎜中心孔
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>3
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>T03
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>φ26㎜钻头
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>钻底孔
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>4
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>T04
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>镗刀
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>镗内孔各表面
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>5
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>T05
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>930右手偏刀
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>从右至左车外表面
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>6
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>T06
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>930左手偏刀
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>从左至右车外表面
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>7
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>T07
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>600外螺纹车刀
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>车M45螺纹
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>编制
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>审核
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>批准
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm">年 月 日
normal style="TEXT-INDENT: 0cm">共 页
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>第 页
normal style="TEXT-INDENT: 21pt">(6)切削用量选择
normal style="TEXT-INDENT: 21pt">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vf = nf,计算主轴转速与进给速度(计算过程略),计算结果填入工序卡中。
normal style="TEXT-INDENT: 21pt">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。
normal style="TEXT-INDENT: 21pt">(7)数控加工工艺卡片拟订
normal style="TEXT-INDENT: 21pt">将前面分析的各项内容综合成表2所示的数控加工工艺卡片。
normal style="LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center" align=center>表2 轴承套数控加工工艺卡片
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>单位名称
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>产品名称或代号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>零件名称
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>零件图号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>轴承套
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>工序号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>程序编号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>夹具名称
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>使用设备
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>车间
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>001
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>×××
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>三爪卡盘和自制心轴
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>CJK6240数控车床
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>数控中心
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>工步号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>工步内容
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>(尺寸单位 ㎜)
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>刀具号
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>刀具、刀柄规格
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>/ ㎜
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>主轴转速
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>/r.min
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>进给速度
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>/㎜.min
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>背吃刀量
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>/㎜
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>备注
normal style="TEXT-INDENT: 0cm; TEXT-ALIGN: center" align=center>1