套类零件数控车削工艺分析

HEATS

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

Q; h7 P z. A N

  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。

: j% X$ U+ J0 L7 Q! Y6 m% D

图1  轴承套零件

（2）选择设备

7 v/ [& _& r- m3 D, z( X1 _& d

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。

; D) l/ {. n1 A7 n3 H& V( Z* ~; ]

（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；

6 R7 u3 U" Y, z- j6 {( ]" O

装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。

②外轮廓加工

, c6 C+ R( T" R$ _- `6 Y) w

定位基准：确定零件轴线为定位基准；

/ m6 N8 H4 D' g4 p3 b" e9 f

3 n' B5 b* W* A7 i

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

S% r2 f5 m u. H/ S$ F

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）。

! l O, q% u+ P/ h7 l

图3  外轮廓加工走刀路线

( i, b+ c2 f6 W

（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 =55 。

) m' z. ^0 M4 _. b( w- c8 l2 W

表1  轴承套数控加工刀具卡片

N$ f3 c I, m$ \8 H0 l- @; e' c* f3 H5 f% m0 w+ d& {9 s- T- W/ ]8 l/ O6 m" L0 E% N" B7 x7 D# l6 |* o- ]! R2 n- U% b& `; y6 I8 r2 t9 s6 k- g# |& o+ t$ K7 {, }( F. j9 ?+ x/ U! V- Z" m$ Z# E- L7 m" v5 c0 X9 H4 h7 M+ I) A0 G6 f5 K3 ?2 N, u( S. S1 z8 }5 X8 p9 ]3 G& Z' s6 ]# D, R# C2 I! [+ \+ M0 x8 H$ w' n. C+ a) T7 K8 x- N6 d }; e4 r/ b3 z9 h8 M, T( M) e6 l9 I4 `9 `) q3 l0 c! h* ^) O5 Z% t+ I. r, H- B% v, S/ N) _6 @0 F2 S2 ?* M+ N5 v( k8 |3 y# A8 L9 L( T C/ @5 T% e/ e) J" M ?# t7 p/ W' F; a. `+ p( V0 X$ S, o7 Y+ F# C4 c `6 a, _' p1 S) H' k7 o& `" y6 ~7 `4 V; D m0 N) e8 F# `5 {3 v! g6 A, \6 B; v* K% y$ e% d- a: `9 u+ X

产品名称或代号

7 }6 S: D1 W' V- V" ` ×××

零件名称

轴承套

零件图号

" F# r5 K7 M. H: J ×××

( ^7 T4 r! [4 L 序号

$ S0 q5 D: k" {+ B 刀具号

刀具规格名称

' O* C; d6 G3 N. j1 F6 E) y 数量

: Z4 ?; \1 }" z! k* k6 D 加工表面

( z# j) m. m8 ]. H8 {- K1 } 备注

" u# }" P" X1 \, c; V6 i* s 1

+ S9 I4 P1 {# ]0 V+ b T01

5 F- J5 G6 T5 Q! m/ X 450硬质合金端面车刀

0 x6 |* G% G6 [# t 1

6 E" f' H8 q& d( a9 w5 P: { 车端面

2

g* `5 S7 t6 g. M; x T02

φ5㎜中心钻

1

钻φ5㎜中心孔

3

- X" B$ g5 L' b+ ^/ h( P T03

φ26㎜钻头

! ]4 U9 i) u* k$ }1 Z 1

钻底孔

7 D% M" p5 X( {( G$ k4 W 4

T04

# ~% s' y5 B! H# f) g' N9 [ 镗刀

' Z" J5 G8 X, a' r8 j! S 1

) d" ~5 p* ^- J3 G* G8 Y 镗内孔各表面

' c2 o1 q- p8 q+ {$ \2 t

$ k) P4 S3 `& J- g- C 5

; T5 B: k. d2 w T05

930右手偏刀

1

! f) H. H- l& x 从右至左车外表面

6

' Z- q. }- p7 }# z: P$ O T06

C& q# ?( A9 i 930左手偏刀

1

从左至右车外表面

7

3 B8 I7 C. d, n6 |' y) P) r& r T07

600外螺纹车刀

1

4 J8 {; m" f- q, M1 a 车M45螺纹

( ?+ _) x: w9 s# b) |- W( v. S

编制

; ?8 K! n r; r9 ` ×××

/ O8 ?2 ^8 u1 \6 {' M- Q: { 审核

% F9 u5 l8 g4 N6 r- I" v* ~ ^ ×××

批准

×××

年 月  日

- Y9 M7 M, d9 Y 共 页

第  页

+ M: g8 D/ Q6 G- g& `& s

（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。

! s( m1 }$ N7 f! q0 F8 a

（7）数控加工工艺卡片拟订

) P# a3 B5 X) |# n$ x1 k8 j

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。

表2  轴承套数控加工工艺卡片

, q( H5 t% k# r* Y0 c1 I) M! W' T. V$ K J( v/ s$ c# V6 q* Z9 N7 @9 i; X3 c2 M* V: P8 p' ~6 Q0 U$ R9 h0 Y, q4 O- B0 ~: n9 {7 S% ~+ T+ J4 a$ v# z' v+ m) F/ S. q5 L$ p6 U+ A! i: m; D% D, T N* Q) x9 x( C: S" `; {# }9 R# q( |, `# c/ ^6 r( |' @# ^* X. j3 ]) o- ^. A% X6 s9 m, y' J0 D U( ~( @; i

单位名称		/ e$ S0 B. ^! L1 K0 C ×××	产品名称或代号			; D8 d9 t1 L. S7 G% j- A0 p 零件名称		零件图号
			$ x0 n! w/ i# L, Y6 l ×××			! Y9 F' s1 C) S- b3 H 轴承套		×××
工序号		程序编号	夹具名称			使用设备		车间
% D: }' o1 H+ D- S 001		×××	5 Z o2 L% R4 o 三爪卡盘和自制心轴			5 p1 @1 J+ S, t$ z CJK6240数控车床		6 a: Q8 j: ]: g8 F 数控中心
+ g$ m" e2 \1 a( h5 X 工步号	工步内容 8 P6 ~2 W i( y# d4 Q: B" U （尺寸单位 ㎜）			; n/ B; G/ d+ I4 Y8 p3 | 刀具号	刀具、刀柄规格 8 }9 W9 Q4 M, x: v2 h9 T / ㎜	主轴转速 8 Z Q* ]9 K8 @0 s6 g, n D7 V /r.min	8 `" j& V: C: J* p* [2 Q0 [1 u 进给速度 /㎜.min	背吃刀量 /㎜	备注
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