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车削轴类零件的数控加工

车削轴类零件的数控加工摘要;通过对典型数控车削轴类零件加工分析,以数控加工工艺为主线,从数控加工设备,刀具与夹具的选择,工艺路线的确定加工表面的尺寸精度,形状精度,主要是加工表面之间的相互位置的精度,表面粗糙度和质量、尺寸、公差的要求。

到切削用量的设置,拟定加工方案.选择合理刀具.确定切削用量.阐述了数控车的工艺特点,工艺技巧典型零件工艺对比分析及加工工艺的制定,最终确定加工方案,保正加工零件的精度.关键词:工艺分析加工方案尺寸精度装夹1、零件工程图及其分析图1 零件工程图1.1 确定零件与车削加工方案零件图纸工艺分析--确定装夹方案--确定工艺方案--确定工步顺序--确定加工的顺序--确定进给路线--确定所用刀具--确定切削参数--编写加工程序。

1.2 零件图纸工艺分析零件图纸工艺分析采取以下措施:1)零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务,主要进行尺寸的标注方法分析、轮廓几何要素以及精度和技术要求的分析,此外还应分析零件结构和加工要求的合理性、选择工艺基准。

2)分析零件图纸主要进行尺寸标注方法的分析。

尺寸标注方法适用数控车床的加工特点。

即便于编程又便于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

3)该零件表面由内外圆柱面、圆锥面、顺圆弧、外螺纹等表面组成,毛坯为45#材料,尺寸为φ120*55 的材料。

零件图尺寸标注完整,其中多个直径尺寸与轴线尺寸有较高的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差要求。

零件图尺寸标注完整,符合数控加工尺寸标注的要求;轮廓描述清楚完整;零件材料为45#钢,无热处理和硬度要求。

根据以上分析采取以下几点的措施:①对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其公差值较小,故编程时不必取平均值,全部取其基本尺寸即可②如图所示:根据分析零件图,应该先夹持毛坯的左半部分,车削零件的右半部分,然后调头装夹加工左半部分加工的外圆和内孔。

数控加工刀具卡片数控加工刀具卡片代号零件名称材料零件图号001 轴类零件45# 001序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径备注1 T01 930外圆车刀 1 加工端面、外圆和椭圆R0.4 自动2 T02 4mm外割槽刀1割4×3mm槽和5×1.5mm槽手动3 T03 螺纹退槽刀 1 4mm割槽刀自动4 T04 60°外螺纹刀 1 车削M30×1.5外螺纹R0.4 自动5 T05 30°劈刀 1 手动6 T06 A3中心钻 1 打中心孔手动7 T07 Φ25麻花钻 1 加工深孔手动数控加工工序卡片一数控加工工序卡片代号零件名称材料零件图号001轴类零件45#钢001工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间1 O1234 三爪自定心卡盘Fanuc18i 学校数控实训中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速r/min进给量mm/r背吃刀量mm量具1 先钻孔平端面T01 45°外圆车刀600 0.2 见光2 粗车右端外轮廓T02930外圆车刀600 0.3 23 精车右端外轮廓T02930外圆车刀1000 0.15 0.3 千分尺4 切螺纹退刀槽T03 4mm外割槽刀300 0.085 车m30×1.5的螺纹T0460°外螺纹刀1000 1.56 车V形槽T05 4mm外割槽刀300 0,087 调头装夹,夹φ40外圆8 平端面,保证总长45 600 0,2 1 游标卡尺9 钻中心孔T06 中心钻100010 钻孔深36mm T07 20 40011 粗车左外轮廓T02 93°外圆刀60012 精车外轮廓T02 93°外圆刀1000 0.15 0.3 千分尺13 粗车抛物线T08 35°劈刀1000 0.2 114 精车抛物线T09 30°劈刀1200 0.1 0.315 粗车内轮廓T10 镗刀450 0.2 116 精车内轮廓T10 镗刀800 0.1 0.3 千分尺17 去毛刺1.3.1 确定装夹方案⑴用三爪自定心卡盘装夹φ55的工件毛坯外圆,车左端面,并保证长度60mm,用90度偏刀加工外圆外径留0.8mm精车余量,轴向留0.4mm精车余量。

⑵粗精车用同一把刀加工右半端,用刀宽3mm的切槽刀切槽。

⑶用φ25的麻花钻钻头钻通孔。

⑷用90度偏刀加工外圆外径留0.8mm精车余量,轴向留0.4mm精车余量,车至零件的尺寸。

1.3.2 加工顺序及进给路线⑴加工的顺序是粗到精,由远到近(由左到右)的原则来确定的。

工件右端加工:即从右到左进行外轮廓的粗车(留0.05mm余量精车),然后右到左进行外轮廓的精车,然后钻孔,镗孔退槽刀,镗内螺纹。

工件掉头。

工件右端加工,粗精车外轮廓。

切退槽刀,最后粗精螺纹。

⑵工序划分原则:工序一般要尽可能的集中,粗精加工中通常在一次装夹中全部完成,为了减少热变性和切削力变性对工件的形状、位置的精度、尺寸精度、和表面的粗糙度的影响。

粗精加工应分开进行。

1.3.3 确定工艺方案⑴零件图工艺分析:该零件表面是由圆柱面、顺、逆圆弧外螺纹等组成,其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面的粗糙度要求。

通过以上的分析,采用以下几点的措施.①对图样上带有公差的尺寸,因公差值较小,故编程时取基本尺寸。

②左右端面均为多个尺寸的设计基准,加工工件前,应先将右端面车出来,方便装夹工件的加工。

⑵选择加工的设备:根据零件的外形和材料加工精度等条件,所以我们选择的是数控机床。

⑶切削用量的选择:切削用量是表示机床主题主运动和进给运动的大小的重要参数。

它包括切削的深度、主轴的转速、进给速度。

根据被加工表面质量要求、刀具材料的选择,利用公式vc=πnd/1000计算(Vc:切削的速度。

d:工件切削处的最大直径。

n:工件的转速)主轴转速与进给速度。

将计算的结果填入工序卡片中切削用量(表3)主轴转速s∕(r∕min) 进给量f∕(mm∕r) 背吃刀量ap∕mm 粗车外圆800 0.1 1.5精车外圆1000 0.05 0.21.3.4 划分加工阶段工件的加工质量要求较高时,都应划分阶段。

加工阶段一段可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。

加工精度和表面质量要求特别高时,还可增设光整加工和超精密加工阶段。

粗加工阶段是从坯料上切除较多余量,所能达到的精度和表面质量都比较低的加工过程;光整加工阶段是在粗加工后,从工件上不切除或切除极薄金属层,用以获得很光洁的表面或强化其表面的加工过程,超精加工阶段是按照超稳定、超微量切除原则,实现加工尺寸误差在正负0.1um以下的加工技术。

1.3.5 确定加工顺序及走刀的路线零件加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由远到近的原则,再一次装夹中尽可能的加工出较多的工件表面,结合零件的结构特征,先粗精加工外轮廓表面。

由于该零件外轮廓表面车削走刀路线沿零件轮廓顺序进行。

走刀路线就是指刀具从对到点开始运动起,直到返回起点并结束加工程序所经过的路线。

包括切削加工程序所经过的路线及刀具的引入和切出等。

使走刀路线最短节省加工的时间,还能减少对刀具和机床的磨损。

1.3.6 控制尺寸精度的方法数控加工中,经常出现的问题:在程序自动运行中,停车测量时,发现工件的尺寸或表面的光洁度等问题。

由此采取以下常用的控制尺寸的方法。

⑴修改刀补值来保证尺寸的精度由于机床和对刀的原因,第一刀的误差有可能的会超出工件的误差证径向尺寸方法:根据“大减小,小加大”的原则,在刀补表中选择001―004处修补。

如果用号刀切槽时工件尺寸大了0.1mm,而001处刀补显示为x0.5,则可输入x0.4,减少1号刀补。

修改刀补后,工件的尺寸能得到有效的保证。

⑵切削的选择常用的切削液包括:①乳化液:具有良好的冷却性能,重要用于不锈钢的粗车、磨削与钻孔,浓度较大。

②硫化油:具有一定的冷却性能和润滑性能,而且成本较低。

③加入极压或油性添加剂的冷却液:具有良好的润滑性能,主要用于不锈钢的精加工。

最后,选择的是10%浓度的乳化液作为切削液。

软件自动编辑抛物线程序如下:(a) (b)参数设置内容数控车加工类型轮廓参数设加工表面类型外轮廓车端面置的内容加工的参数干涉后角、干涉前角、加工角度、切削行数、加工余量是或否是否反向走刀进退刀方式相对毛坯进退刀方式或相对加工表面进退刀方式切削用量速度设定、主轴转速和样条拟合方式结束语:在数控车削加工中经常遇到的轴类零件,本设计论文中采用的含有抛物线零件进行编程设计,在抛物线加工中要注意的是刀具的选择、参数的确定。

从而实现主轴的转一转刀具能与主轴同步进行,从粗车到精车,主轴的转速保持不变,和一般的轴类零件结构,螺纹、倒角、圆弧、孔、槽等。

数控加工的基本编程方法用点定位指令编写接近或离开工件等空行程轨迹,要用插补指令编写零件轮廓的切削进给轨迹。

几个星期以来,从开始写毕业论文,到论文设计完成,每一步对我们来说都是新的尝试和挑战,在这次毕业设计过程中使我学到了很多的知识,从中我感悟到了无论做什么事都要用心去做,才能做得更美好。

我相信,通过这次的实践,我对数控加工更一步的了解,避免在以后的加工中避免很多不必要的错误,有能力加工出高精度,高复杂的产品。

并能使我在以后地工作岗位上有更好的发展。

主要参考文献王洪主编.数控加工程序编制:北京:机械工业出版业。

2002唐应谦主编.数控加工工艺学.北京:中国劳动社会保障出版社。

2000许兆丰等编辑.数控车床编程与操作.北京:中国劳动出版社。

2002张超英,罗学科.数控加工综合实训.北京:化学工业出版社。

2003。

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