项目8数控车床加工综合实例;本任务加工如图8-1所示轴承套零件,毛坯尺寸为φ80mm×125mm,材料为45钢,单件小批量生产。该零件结构典型,有圆柱、圆弧、圆锥、螺纹、槽及倒角,加工精度中等,检测手段常规,难度适中。本任务要求学生能够熟练地确定零件的加工工艺,正确地编制零件的加工程序,并完成零件的加工。;1.零件图工艺分析
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,切削加工性能较好,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)零件图样上带公差的尺寸,因公差值较小,故编程时不必取其平均值,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,应先将左右端面车出来。
(3)内孔尺寸较小,镗锥度为1:20锥孔、φ32mm孔及15°斜面时需掉头装夹。;2.确定装夹方案
加工内孔时以外圆定位,用三爪自定心卡盘夹紧。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(如图8-2所示蓝色划线部分),用三爪自定心卡盘夹持心轴左端,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。;3.确定加工顺序及走刀路线
加工顺序按由内到外、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按零件轮廓顺序进行,如图8-3所示。在确定换刀点时,要避免刀具与工件、尾座、防护罩等机床部件发生干涉现象。;4.刀具选择
将所选定的刀具参数填入表8-1中,以便编程和操作管理。
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kr=55°。;5.切削用量的选择;1.左端内锥起点X坐??
X=32+2×10tan15°=32+5.359=37.359(mm);2.1:20锥体左端X坐标
X=32-(120×78)=28.1(mm)
3.右端R2和45°锥体的交点坐标
X=45-2Rsin45°=45-2.828=42.172(mm)
Z=-(30.172+Rcos45°)=-31.586(mm)
4.螺纹大径和小径
螺纹大径:d大=D-0.13P=45-0.13×1.5≈44.8(mm)
螺纹小径:d小=D-1.08P=45-1.08×1.5=43.38(mm);2.右端内孔加工程序
O8002;程序号
N5G98M03S300;每分钟进给,主轴正转,转速为300r/min
N10M08T0404;切削液开,选4号刀,执行4号刀补
N20G00X24.0Z5.0;快速靠近工件
N30G71U0.8R0.5;设置粗加工循环参数
N40G71P50Q80U-0.2W0F40;
N50G01G41X32.0F20;精加工第一句,并建立刀尖半径左补偿
N60Z0;锥体起始点
N70X28.1Z-78.0;精车1:20锥体
N80X24.0;X向退刀
N90G70P50Q80S400;精车循环
N100G00G40X20.0Z50.0退至安全点,并取消刀尖半径左补偿
N110M30;程序结束;3.外轮廓加工程序
O8003;程序号
N5G98M03S300;每分钟进给,主轴正转,转速为300r/min
N10T0404M08;切削液开,选4号刀,执行4号刀补
N20G00X82.0Z1.0;快速靠近工件
N30G71U2.0R0.5;设置右端粗车循环参数
N40G71P50Q90U1.0W0F100;
N50G00X45.0;X向进刀
N60G01Z-35.0;车φ45mm外圆
N70X52.0;X向退刀
N80Z-45.0;车φ52mm外圆
N90X82.0;X向退刀
N100G73U2.0W0R2;固定形状循环
N110G73P120Q220U0.5W0F100;;N120G00G42X39.0;精加工第一句,并建立刀尖半径右补偿
N130G01X45.0Z-2.0;倒C2