軸類零件數(shù)控車削工藝分析實例一

發(fā)布日期：2011-05-21 蘭生客服中心瀏覽：5162

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典型軸類零件如圖5-27所示，零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求，試對該零件進(jìn)行數(shù)控車削工藝分析。

圖5-27 典型軸類零件

（1）零件圖工藝分析

該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴(yán)的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。

通過上述分析，可采用以下幾點工藝措施。

①對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。

②在輪廓曲線上，有三處為圓弧，其中兩處為既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。

③為便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先車出夾持部分（雙點畫線部分），右端面也應(yīng)先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選φ60㎜棒料。

（2）選擇設(shè)備

根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用TND360數(shù)控車床。

（3）確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式

①定位基準(zhǔn) 確定坯料軸線和左端大端面（設(shè)計基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。

②裝夾方法左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動頂尖支承的裝夾方式。

（4）確定加工順序及進(jìn)給路線

加工順序按由粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定。即先從右到左進(jìn)行粗車（留0.25㎜精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。

TND360數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定其進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給，如圖5-28所示。

圖5-28 精車輪廓進(jìn)給路線

（5）刀具選擇

①選用φ5㎜中心鉆鉆削中心孔。

②粗車及平端面選用90⁰硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小，選κ =35 ⁰。

③精車選用90⁰硬質(zhì)合金右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金60⁰外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取r_ε=0.15～0.2㎜。

將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表5-7），以便編程和操作管理。

表5-7 數(shù)控加工刀具卡片

產(chǎn)品名稱或代號			×××			零件名稱		典型軸		零件圖號	×××
序號	刀具號	刀具規(guī)格名稱				數(shù)量	加工表面				備注
1	T01	φ5中心鉆				1	鉆φ5 mm中心孔
2	T02	硬質(zhì)合金90⁰外圓車刀				1	車端面及粗車輪廓				右偏刀
2	T03	硬質(zhì)合金90⁰外圓車刀				1	精車輪廓				右偏刀
3	T04	硬質(zhì)合金60⁰外螺紋車刀				1	車螺紋
編制		×××		審核	×××		批準(zhǔn)		×××	共頁	第頁

（6）切削用量選擇

①背吃刀量的選擇輪廓粗車循環(huán)時選a_p=3 ㎜，精車a_p=0.25㎜；螺紋粗車時選a_p= 0.4 ㎜，逐刀減少，精車a_p=0.1㎜。

②主軸轉(zhuǎn)速的選擇車直線和圓弧時，查表5-6選粗車切削速度v_c=90m/min、精車切削速度v_c=120m/min，然后利用公式v_c=πdn/1000計算主軸轉(zhuǎn)速n（粗車直徑D=60 ㎜，精車工件直徑取平均值）：粗車500r/min、精車1200 r/min。車螺紋時，參照式（5-1）計算主軸轉(zhuǎn)速n =320 r/min.

③進(jìn)給速度的選擇查表2-4、表2-5選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.4㎜/r，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15㎜/r，最后根據(jù)公式v_f= nf計算粗車、精車進(jìn)給速度分別為200 ㎜ /min和180 ㎜/min。

綜合前面分析的各項內(nèi)容，并將其填入表5-8所示的數(shù)控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。

表5-8 典型軸類零件數(shù)控加工工藝卡片

單位名稱

×××

產(chǎn)品名稱或代號

零件名稱

零件圖號

×××

典型軸

×××

工序號

程序編號

夾具名稱

使用設(shè)備

車間

001

×××

三爪卡盤和活動頂尖

TND360數(shù)控車床

數(shù)控中心

工步號

工步內(nèi)容

刀具號

刀具規(guī)格

/ mm

主軸轉(zhuǎn)速

/r.min^－1

進(jìn)給速度

/mm. min^－1

背吃刀量

/ mm

備注

平端面

T02

25×25

500

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