3.3 数控车削加工技术
项目一 数控车床的基本操作
项目任务
数控车床操作面板介绍(FANUC 0i)
数控车床手动操作
对刀及工件坐标系的设定
项目实施
1.数控车床操作面板介绍(FANUC 0i)
下面以宝鸡机床厂生产的CK6150数控车床为例,介绍数控车床的基本操作。
FANUC数控车床操作面板由CRT/MDI操作面板和机床控制面板两部分组成。
(1)CRT/MDI操作面板
CRT/MDI操作面板通过用操作键盘结合显示屏,可以进行数控系统操作。如图3-40,和图3-41所示。系统操作面板功能键作用见表3-1。
图3-40 CRT/MDI操作面板
图3-41 系统操作面板功能键
表3-1 系统操作面板功能键的主要作用
(2)机床控制面板
机床控制面板如图3-42所示,机床控制面板上各功能键的作用见表3-2。
图3-42 机床控制面板
表3-2 机床控制面板各键的功能
续表
2.数控车床手动基本操作
数控车床一般操作步骤见表3-3。
表3-3 数控车床一般操作步骤
3.对刀及工件坐标系的设定
(1)数控机床坐标系
数控车床所使用的坐标系有两个:一个是机械坐标系,另外一个是工件坐标系。
在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X,Z))。这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定为(0,0),这样势必造成基准的不统一,所以每次开机的第一步操作为回参考点(也称回零),也就是通过确定(X,Z)来确定原点(0,0)。
为了计算和编程方便,通常将工件(程序)原点设定在工件右端面的回转中心上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。机械坐标系是机床唯一的基准,所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。这通常在接下来的对刀过程中完成。
(2)FANUC系统确定工件坐标系的方法
第一种方法是:通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单,可靠性好,通过刀偏与机械坐标系紧密地联系在一起,只要不断电、不改变刀偏值,工件坐标系就会存在且不会变,即使断电,重启后回参考点,工件坐标系还在原来的位置。
第二种方法是:用G50设定坐标系,对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。对刀时先对基准刀,其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。
第三种方法是:MDI参数,运用G54~G59可以设定六个坐标系,这种坐标系是相对于参考点不变的,与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。
(3)具体步骤
①试切对刀
a.用外圆车刀先试车一外圆端面,输入offset界面的几何形状Z0。点测量键即可。见图3-43。
图3-43 offset界面
b.用外圆车刀先试车一外圆,输入offset界面的几何形状X(测量值),点测量键即可。
c.其他刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面,把第一把刀的X方向测量值和Z0直接键入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号X、Z中,按测量即可。
d.刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式,输入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号R中
②用G50设置工件零点
a.用外圆车刀先试车一外圆,测量外圆直径后,把刀沿Z轴正方向后退一些,切端面到中心(X轴坐标减去直径值)。
b.选择MDI方式,输入G50X0Z0,启动START键,把当前点设为零点。
c.选择MDI方式,输入G0X150Z150,使刀具离开工件进刀加工。
d.这时程序开头:G50X150Z150……
e.用G50设置,起点和终点必须一致,即X150,Z150,这样才能保证重复加工不乱刀。
f.其他刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面,把第一把刀的X方向测量值和Z0直接键入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号X、Z中,按测量即可。
g.刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式,输入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号R中。
③用G54~G59设置工件零点,见图3-44。
图3-44 G54~G59坐标系
a.用外圆车刀先试车一外圆,测量外圆直径后,把刀沿Z轴正方向退点,切端面到中心。
b.把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54~G59里,程序直接调用如:G54X50Z50……
c.可用G53指令清除G54~G59工件坐标系。
d.其他刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面,把第一把刀的X方向测量值和Z0直接键入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号X、Z中,按测量即可。
e.刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式,输入到offset工具补正/形状界面里相应刀具对应的刀补号。
项目二 内外轮廓车削加工
项目任务
轴类零件的加工
套类零件的加工
盘类零件的加工
项目实施
1.轴类零件的加工
(1)零件加工概述
如图3-45所示,该零件属典型较复杂轴类零件,Φ52外圆及零件总长已在前面工序完成。现对其进行数控车削加工工艺的制定及编程,所用机床为CK6150数控车床,系统:FANUC 0i;材料:45钢。
(2)零件图样工艺分析
该零件表面由圆柱、阶台、螺纹、曲面、圆锥、沟槽等表面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求。尺寸标注完整,轮廓描述清楚。根据编程需要需计算圆弧终点和起点的Z向坐标点,零件材料为45钢,无热处理和硬度要求。
图3-45 轴
通过上述分析,采取以下几点工艺措施。
①对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其公差数值较小而且方向一致,故编程时不必取平均值,而全部取其基本尺寸即可。
②工件长度较长并且设计基准在左端面,故采用一夹一顶装夹,工件原点设置在左端面与轴线的交点。
③在轮廓曲线上,既有过象限圆弧,又有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)制定加工工艺
①确定装夹方案
以工件的Φ52外圆和左端面为定位基准。
为防止夹伤外圆,左端采用三爪自定心卡盘和软爪夹持,右端采用活动顶尖支承的装夹方式。
②确定加工顺序及走刀路线
加工顺序按由粗到精、由近到远(由右到左)的原则确定。即先从右到左进行粗车各阶台外圆(留0.5mm精车余量)→粗车R35圆弧→精车全部轮廓(空刀槽和螺纹除外)→车空刀槽→车削螺纹。
FANUC 0i数控系统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行确定其进给路线。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,该零件是从右到左沿零件表面轮廓进给的(螺纹空刀槽除外)。
加工右端因采用一夹一顶安装,为防止刀具与工件或尾架发生碰撞,逼近循环点时应先X后Z,换刀点应设置在X200 Z155位置。
③数控加工工艺卡
零件数控加工工艺卡见表3-4。
表3-4 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-5。
表3-5 零件加工程序单
续表
(5)注意事项
①工件原点与定位基准、设计基准重合,消除了由于基准不重合造成的误差。
②圆弧面与其他外圆表面由一把刀精车完成,消除了由于对刀误差对工件尺寸精度的影响。
③采用合理的切削用量提高工件表面质量。
④充分浇注切削液,消除切削热对尺寸精度的影响。
2.套类零件的加工
(1)零件加工概述
如图3-46所示,该零件属典型套类零件,Φ140外圆及零件总长已在前面工序完成。现对其进行数控车削加工工艺的制定及编程,所用机床为CK6150数控车床,系统:FANUC 0i;材料:45钢。
图3-46 套
(2)零件图样工艺分析
该零件表面由阶台圆、阶台孔、沟槽及内沟槽等表面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求。尺寸标注完整,轮廓描述清楚。根据编程需要需计算内沟槽的槽顶宽度,零件材料为45钢,无热处理和硬度要求。
通过上述分析,采取以下几点工艺措施。
①对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其公差数值较小而且方向一致,故编程时不必取平均值,而全部取其基本尺寸即可。
②工件长度较短并且设计基准在右端面,可采用三爪反爪夹持,工件原点分别设置在端面与轴线的交点。
(3)制定加工工艺
①确定装夹方案
因内孔和外圆的同轴度要求在工件的右端,故工件右端外型及内孔可在一次装夹内完成加工。
为防止夹伤外圆,装夹Φ140外圆时可垫铜皮作为保护措施。
②确定加工顺序及走刀路线
加工顺序按由粗到精、由近到远(由右到左)、先外型后内孔的原则确定。
a.粗精车左端,钻孔至Φ28。
b.粗精车右端外轮廓(留0.5mm精车余量)→车外沟槽。
c.粗精车右端内轮廓(留0.5mm精车余量)→车内沟槽。
d.粗精车梯形槽。
③数控加工工艺卡
零件数控加工工艺卡见表3-6。
表3-6 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件加工程序见表3-7。
表3-7 零件加工程序单
续表
续表
(5)注意事项
①外型和内孔在一次装夹之内完成加工,可保证零件的同轴度及垂直度要求。
②采用合理的切削用量提高工件表面质量。
③充分浇注切削液,消除切削热对尺寸精度的影响。
3.盘类零件的加工
(1)零件加工概述
如图3-47所示,该零件属典型盘类零件,毛坯尺寸:Φ202×47。现对其进行数控车削加工工艺的制定及编程,所用机床为CK6150数控车床,系统:FANUC-0i;材料:45钢。
图3-47 盘
(2)零件图样工艺分析
该零件表面形状并不复杂,尺寸精度和表面粗糙度要求不高,但有多处圆角及圆弧转接。尺寸标注完整,轮廓描述清楚。根据编程需要需计算圆弧终点和起点的Z向坐标点,零件材料为45钢,无热处理和硬度要求。
通过上述分析,采取以下几点工艺措施:
①因为该零件的设计基准在左端,故左端外圆及各内孔可在第一次装夹内完成加工。先将左端面车削平整(不可过多切除余量,完全见光即可),以左端面与轴线的交点作为工件的原点。
②左端加工完成后,工件调头,夹持左端加工右端,工件原点仍设在左端面与轴线的交点。
③工件为盘类零件,长度尺寸短﹑直径尺寸大,故应采用G72切削循环指令粗车左端阶台孔和右端。
(3)制定加工工艺
①确定装夹方案
a.加工左端可采用三爪自定心卡盘装夹零件。
b.加工右端时,为保证同轴度要求及防止夹伤外圆,可采用三爪自定心卡盘和软卡爪装夹。
②确定加工顺序及走刀路线
a.加工左端:为保证外圆和内孔的同轴度要求,加工时应采用先粗后精的原则。走刀路线为:粗车Φ200外圆→钻孔→粗车Φ30内孔→粗车阶台孔(G72指令)→精车外圆Φ200→精车内孔。因Φ30内孔和Φ160、Φ100内孔余量切除方式不同,故应换刀分工步粗车。
b.加工右端走刀路线为:粗车外轮廓(G72指令)→精车外轮廓→倒内孔圆角。
c.换刀点应设置在X210.0 Z200.0位置,接刀和退刀处可采用圆弧切入、切出。
③数控加工工艺卡
零件数控加工工艺卡见表3-8。
表3-8 数控加工工艺卡
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-9。
表3-9 零件加工程序单
续表
续表
(5)注意事项
①工件原点与定位基准、设计基准重合,消除了由于基准不重合造成的误差。
②大部分圆弧面与其他外圆表面由一把刀精车完成,消除了由于对刀误差对工件尺寸精度的影响。
③采用圆弧切入切出消除接刀痕迹。
④采用合理的切削用量提高工件表面质量。
⑤充分浇注切削液,消除切削热对尺寸精度的影响。
项目三 螺纹的加工
项目任务
三角螺纹的加工
梯形螺纹的加工
锥螺纹的加工
多头螺纹的加工
变导程螺纹的加工
项目实施
1.三角螺纹的加工
(1)零件加工概述
如图3-48所示,该零件是实践中常见的以三角螺纹为主要尺寸的零件,现针对零件进行编程加工。
图3-48 三角螺纹
(2)零件图样工艺分析
计算螺纹底径:d1=42-1.0825×3≈38.75
(3)制定加工工艺
①确定加工顺序及走刀路线
利用G92循环指令采用直进法高速切削。
②数控加工工艺卡
数控加工工艺卡见表3-10。
表3-10 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-11。
表3-11 零件加工程序单
续表
2.梯形螺纹的加工
(1)零件加工概述
如图3-49所示,以梯形螺纹为主要尺寸的零件,外圆及其他长度尺寸已在前面工序完成。现针对梯形螺纹进行编程加工。
图3-49 梯形螺纹
(2)图样工艺分析
①6mm螺距的梯形螺纹牙型较深,不能采用直进法进刀车削,否则容易产生啃刀和振刀,故采用G76螺纹循环指令斜向进刀车削。
②计算螺纹底径:d3=d-2h3=36。
(3)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-12。
表3-12 零件加工程序单
3.锥螺纹的加工
(1)零件加工概述
如图3-50所示,该零件是以锥螺纹为主的零件,外圆及其他长度尺寸已在前面工序完成。现针对锥螺纹进行编程加工。
图3-50 锥螺纹
(2)零件图样工艺分析
确定半径差及X向最后一刀的位置是加工锥螺纹的关键。
①确定Z向起刀点和退刀点的坐标,起刀点Z=+6;退刀点Z=-18。
②计算半径差,R=[(20-30)/2]/16×(2+6+16)=-7.5。
③计算螺纹X向最后一刀的位置:d1=[30+(30-20)/16×2]-1.3×1.5=29.3。
(3)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-13。
表3-13 零件加工程序单
(4)注意事项
①合理确定Z向起刀点和退刀点的坐标。
②准确计算半径差及X向最后一刀的位置。
4.多头螺纹的加工
(1)零件加工概述
如图3-51所示,该零件是以多线螺纹为主的零件,外圆及其他长度尺寸已在前面工序完成。现针对多线螺纹进行编程加工。
图3-51 多头螺纹
(2)零件图样工艺分析
①加工多线螺纹分线方法是编程的关键,可以采用轴向分线法也可以采用圆周分线法。即根据多线螺纹螺旋线沿轴向是等距分布,在端面上螺旋线的起始点是等角分布的特点来实现分线。
②计算螺纹小径:d1=42-1.082 5×3/2≈40.37。
(3)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-14。
表3-14 零件加工程序单
(4)注意事项
采用圆周分线法编程时,Q为切入角度,非模态值,Q的单位是0.001度。
5.变导程螺纹的加工
(1)零件加工概述
如图3-52所示,该零件是以变导程螺纹为主的零件,外圆及其他长度尺寸已在前面工序完成。现针对变导程螺纹进行编程加工。
图3-52 变导程螺纹
(2)零件图样工艺分析
从图中可知每导程的变化量为2mm,第一牙的螺距为10mm,距离工件右端面12mm,最后一牙的螺距大于20mm,螺纹横截面为圆弧形,根据分析在编程加工时应注意:
①螺纹车刀后角的选择;
②加工螺纹时转速的选择;
③加工螺纹时切削起点及第一个导程螺距的确定;从起刀点第一个导程实际是F=10-2-2=6mm,所以选择编程的Z向切削起点为距离零点正方向2mm的位置。
变导程螺纹加工指令格式:G34/G35X(U)_Z(W)_F_K_;
其中K为螺纹导程增、减量,范围+0.0001~100.0mm,G34用于增螺距,G35用于减螺距。
(3)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-15。
表3-15 零件加工程序单
续表
(4)注意事项
①确定加工螺纹时切削起点及第一个导程的螺距。
②合理选择转速。
③合理选择螺纹车刀后角。
④充分浇注切削液,减小刀具磨损。
⑤车螺纹的进给速度应小于机床设定的最大进给速度(一般经济型数控设定为5m/min),即n×L/1 000<5 000,n<250r/min。因此该零件加工时转速选择为200r/min。
⑥选择硬质合金圆弧形车刀,R=5mm;刀长=8mm;α左=15°,α右=0°。
项目四 槽形零件的加工
项目任务
单槽的加工
多槽的加工
端面槽的加工
异形槽的加工
端面腰槽的加工
项目实施
1.单槽的加工
(1)零件加工概述
如图3-53所示,该零件是生产中常见的槽类零件,Φ60外圆及其他外圆和长度尺寸已在前面工序完成。现针对槽的粗精加工工序进行编程加工。
(2)零件图样工艺分析
该零件的加工难点是槽两侧和槽底粗糙度的要求及槽底尺寸的控制。
外径切削循环功能适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工,指令格式:
G75R(e);
G75X(U)P(Δi)F_;
式中,e为退刀量;X(U)为槽深;Δi为每次循环切削量。
图3-53 单槽
(3)制定加工工艺
①确定装夹方案
采用三爪卡盘悬伸装夹,工件伸出三爪卡盘60mm。
②确定加工顺序及走刀路线
粗车:为简化编程和不降低工件刚性,采用切槽循环指令G75从右向左车削。
精车:走刀路线如图3-54所示。
图3-54 单槽精车走刀路线
③数控加工工艺卡
数控加工工艺卡见表3-16。
表3-16 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-17。
表3-17 零件加工程序单
(5)注意事项
①车刀的刚性。
②车刀几何角度的选择。
③精车采用恒线速度功能。
④装刀时确保主切削刃与轴线平行。
⑤充分浇注切削液,提高表面质量。
2.多槽的加工
(1)零件加工概述
如图3-55所示,该零件是切纸辊多槽零件,Φ60外圆及其他外圆和长度尺寸已在前面工序完成。现针对多槽的粗精加工工序进行编程加工。
图3-55 多槽零件
(2)零件图样工艺分析
该零件大外圆上等距分布了18个尺寸相同的窄槽,在编制加工程序时会出现内容重复现象,为此采用子程序调用指令,缩短程序的长度。
(3)制定加工工艺
①确定装夹方案
采用三爪卡盘和活顶尖一夹一顶装夹。
②确定加工顺序及走刀路线
a.从右向左依次车削完成每一个槽。
b.子程序采用先Z向移动再X向切削的走刀路线。
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-18。
表3-18 零件加工程序单
续表
(5)注意事项
①车刀材料和几何角度的选择。
②子程序采用先Z向移动再X向切削的走刀路线,可避免切最后一个槽时车刀与卡盘爪发生碰撞。
③充分浇注切削液,提高表面质量。
3.端面槽的加工
(1)零件加工概述
如图3-56所示,该零件是实践中常见的端面槽类零件,零件其他外圆和内孔已在前面工序完成。现针对端面槽的粗精加工工序进行编程加工。
图3-56 端面槽
(2)零件图样工艺分析
①该零件的加工难点是端面槽两侧和槽底粗糙度的要求及端面槽尺寸的控制。
②对图样上给定的两个精度要求较高的大小圆尺寸,因其公差方向不一致,故编程时取平均值。
(3)制定加工工艺
①确定装夹方案
采用三爪卡盘悬伸装夹,工件伸出三爪卡盘60mm。
②确定加工顺序及走刀路线
a.粗车:为简化编程和减小车刀左侧后面与工件发生干涉,采用切槽循环指令G74从大到小车削。
b.精车:走刀路线如图3-57所示。
图3-57 端面槽精车走刀路线
③数控加工工艺卡
数控加工工艺卡见表3-19。
表3-19 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-20。
表3-20 零件加工程序单
(5)注意事项
①车刀的刚性。
②车刀形状和几何角度的选择。
③精车采用恒线速度功能。
④装刀时确保主切削刃与轴线垂直。
⑤充分浇注切削液,提高表面质量。
4.异形槽的加工
(1)零件加工概述
如图3-58所示,该零件槽的尺寸精度和形位精度要求较高,零件其他尺寸已在前面工步完成。现针对槽的粗精加工进行编程加工。
(2)零件图样工艺分析
①该零件的加工难点是槽的尺寸精度和位置精度的控制。
②槽的对称度要求较高,在加工时采用一把切槽车刀双刀补完成。
图3-58 异形槽
(3)制定加工工艺
①确定加工顺序及走刀路线
a.粗车中间6mm直槽。
b.利用G72循环指令分别从两边向中间进给粗精车。
②数控加工工艺卡
数控加工工艺卡见表3-21。
表3-21 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-22。
表3-22 零件加工程序单
(5)注意事项
①车刀的刚性。
②车刀几何角度的选择。
③精确测量车刀宽度。
④采用双刀补加工。
⑤充分浇注切削液,提高表面质量。
5.端面腰槽的加工
(1)零件加工概述
加工如图3-59所示端面腰槽类零件,零件外圆和端面已加工至尺寸。现针对端面腰槽的加工工序进行编程加工。
图3-59 端面腰槽
(2)零件图样工艺分析
该零件尺寸精度要求不高,可在车铣中心数控机床上利用C轴功能粗精加工一次完成。采用台湾龙泽生产的EX-308车铣中心,系统为FANUC Series 21i。
(3)制定加工工艺
①确定加工顺序及走刀路线
顺时针方向依次加工腰槽和Φ6孔。
②选择刀具
Φ6立铣刀。
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-23。
表3-23 零件加工程序单
(5)注意事项
①铣刀的刚性要好,选用硬质合金整体式铣刀。
②C轴反向转动30°,有利于C轴回零点。
③充分浇注切削液,提高表面质量。
项目五 非圆曲线轮廓的加工
项目任务
抛物线轮廓的加工
椭圆轮廓的加工
项目实施
1.抛物线轮廓的加工
(1)零件加工概述
编制如图3-60所示零件抛物线曲面加工的宏程序,零件各圆柱面尺寸已保证。现针对抛物线轮廓的粗精加工工序进行编程加工。所用机床为CK6150数控车床,系统:FANUC 0i;材料:45钢。
图3-60 抛物线曲面
(2)零件图样工艺分析
该零件由抛物线轮廓表面组成,表面粗糙度要求较高。为了提高加工效率和保证零件质量,需要合理编制宏程序。
抛物线解析方程:y2=-2px
抛物线参数方程:x=2p×t×t
y=2p×t
(3)确定加工顺序及走刀路线
Z向让出,逐步递进。
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-24。
表3-24 零件加工程序单
续表
2.椭圆轮廓的加工
(1)零件加工概述
编制如图3-61所示零件椭圆曲面粗精加工程序,毛坯尺寸Φ50。所用机床为CK6150数控车床,系统:FANUC 0i;材料:45钢。
图3-61 椭圆曲面
(2)零件图样工艺分析
该零件表面由椭圆面及外沟槽表面组成,表面粗糙度要求较高,尺寸标注完整,轮廓描述清楚。为了提高加工效率和保证零件质量,需要合理编制宏程序。编程零件原点设置在椭圆中心。
(3)制定加工工艺
①确定加工顺序及走刀路线
加工顺序及走刀路线为先粗车外圆→粗车椭圆右半边(从右向左)→粗切外沟槽→粗车椭圆左半边(从左向右)→精车全部轮廓。
②数控加工工艺卡
数控加工工艺卡见表3-25。
表3-25 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件加工程序单见表3-26。
表3-26 零件加工程序单
续表
续表
(5)注意事项
①加工步距(#104)影响加工精度和效率。当#104赋值过小时,有些系统会由于内存不足将无法执行,此时将#104调整即可。
②T02刀位点为右刀尖。
项目六 综合加工实例
1.零件加工概述
如图3-62所示零件为轴套配合零件,由1号件(轴)及2号件(套)﹑3号件(套)组成。现对其进行数控车削加工工艺的制定及编程,所用机床为CK6150数控车床,系统:FANUC 0i;材料:45钢。
图3-62 轴套配合零件
2.零件图样工艺分析
该配合零件有较高的配合精度要求(Φ38外圆圆跳动要求为0.025mm)及较高的表面粗糙度要求。表面粗糙度可通过选用合理的切削用量来保证,因此加工时应重点考虑保证同轴度要求,可采用以下工序。
(1)将毛坯的外圆先粗车至Φ38.5并切断保证各单件的总长至尺寸。
(2)将各单件分别加工至尺寸要求(Φ38.5外圆除外)。
(3)零件配合在一起用右端螺纹旋紧后将Φ38外圆加工至尺寸。
3.制定加工工艺
(1)确定装夹方案
各单件装夹方案的分析可参照本章第一﹑二节相关内容。这里只简单说明装夹方法:
1号件(轴)采用一夹一顶,普通三爪夹持Φ25外圆,右端用顶尖顶紧,2、3号件(套)采用普通三爪夹持Φ38.5外圆。
(2)确定加工顺序及走刀路线
因图样设计基准在1号件(轴),所以1号件为主件,2、3号件(套)为套配件。因此先加工1号件(轴),之后分别加工2、3号件。各单件的加工顺序及走刀路线见加工工艺卡。
(3)数控加工工艺卡
数控加工工艺卡见表3-27、表3-28和表3-29。
表3-27 数控加工工艺卡片
表3-28 数控加工工艺卡片
表3-29 数控加工工艺卡片
(4)零件加工程序单
零件图见图3-63、图3-64、和图3-65,零件加工程序单见表3-30、表3-31、和表3-32。
图3-63 1号件(轴)
表3-30 零件加工程序单
续表
图3-64 2号件(套)
表3-31 零件加工程序单
续表
图3-65 3号件(套)
表3-32 零件加工程序单
续表
(5)注意事项
①件2、件3在一次装夹内车成,可保证两端面平行。
②合理选择切断刀几何角度和提高刀具刚性。
③采用合理的切削用量提高工件表面质量。
④充分浇注切削液,消除切削热对尺寸精度的影响。
组合件的综合加工,是数控技能大赛常见题型,表3-33给出该组合件的考核评分标准以供参考。
表3-33 评分标准
续表
注:扣分项,扣完本项分为止。
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