1.轴类零件数控车削工艺分析
典型轴类零件如图10-25所示,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。
图10-25 典型轴类零件
(1)零件图工艺分析
该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求;球面Sφ50mm的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用。尺寸标注完整,轮廓描述清楚。零件材料为45钢,无热处理和硬度要求。
通过上述分析,可采用以下几点工艺措施。
1)对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其公差数值较小,故编程时不必取平均值,而全部取其基本尺寸即可。
2)在轮廓曲线上,有三处为圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。
3)毛坯选φ60mm棒料。为便于装夹,坯件左端应预先车出夹持部分(双点划线部分),右端面也应先粗车并钻好中心孔。
(2)选择设备
根据被加工零件的外形和材料等条件,选用CAK6136数控车床。
(3)确定零件的定位基准和装夹方式
1)定位基准:确定坯料轴线和左端大端面(设计基准)为定位基准。
2)装夹方法:左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧,右端采用活动顶尖支撑的装夹方式。
(4)确定加工顺序及进给路线
加工顺序按由粗到精、由近到远的原则确定。即先从右到左进行粗车(留0.25mm车余量),然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。
CAK6136数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能,只要正确使用编程指令,机床数控系统就会自动确定其进给路线,因此,该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线(但精车的进给路线需要人为确定,即从右到左沿零件表面轮廓精车进给,如图10-26所示)。
5)刀具选择
图10-26 精车轮廓进给路线
1)选用φ5mm中心钻钻削中心孔。
2)粗车及平端面选用90°硬质合金右偏刀,为防止副后刀面与工件轮廓干涉(可用作图法检验),副偏角不宜太小,选κ'r=35°。
3)精车选用90°硬质合金右偏刀,车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取rε=0.15～0.2mm。
将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中(见表10-6),以便编程和操作管理。
表10-6 数控加工刀具卡片
(6)切削用量选择
1)背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选αp=2mm,精车ap=0.25mm;螺纹粗车时选ap=0.4mm,逐刀减少,精车ap=0.075mm。
2)主轴转速的选择车直线和圆弧时,粗车切削速度vc=90m/min,精车切削速度vc=120m/min,然后利用公式(vc=πdn/1000)计算主轴转速n(粗车直径D=60mm,精车工件直径取平均值),得粗车500r/min、精车1200r/min。车螺纹时,计算主轴转速由公式(n≤1200/P-k)得n=720r/min。
3)进给速度的选择根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.3mm/r,精车每转进给量为0.1mm/r,最后根据公式vf=nf计算粗车、精车进给速度分别为150mm/min和120mm/min。
将前面分析的各项内容填入数控加工工艺卡片,如表10-7所示。表中主要内容包括:工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。是编制加工程序的主要依据,同时也是操作人员进行数控加工的指导性文件。
表10-7 典型轴类零件数控加工工艺卡片
7)连接点的获得
通过CAD等画图软件计算机画图,可以获得连接点,从右向左依次为:第一点R25与Sφ50的连接点坐标为X40.0,Z-69.0;第二点Sφ50与R15的连接点坐标为X40.0,Z-99.0;锥度为30°的终点坐标为X50.0,Z-154.0。
2.加工实例程序
加工程序,如表10-8所示。
表10-8 加工程序
续表
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
