数控车床.1零件图工艺分析零件车削工艺分析如零件图1-1所示,零件材料处理为:45钢,调制处理IRB140~160,以小批量生产条件编程,未注公差尺寸按GB1804-M。1.1数控加工工艺基本特点数控机床加工工艺与普通机床加工原则上基本相同,但数控机床是自动进行加工,因而有如下特点:①数控加工的工序大容比普通机床的加工内容复杂,加工的精度高,加工的表面质量高,加工的内容较丰富。②2数控机床加工程序的编制比普通机床工艺编制要复杂些。这是因为数控机床加工存在对刀、换丿以及退刀等特点,这都无一例外的变成程序内容,止是由于这个特点,促使对加工程序正确性和合理性要求极高,不能有丝毫的差错。否则加工不出合格的零件。在编程前一定要对零件进行工艺分析,这是必不可少的步,如零件图1-1要对该零件进行精度分析,选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成,其中由较严格直径尺寸精度要求的如Φ22m,锥面表面的粗糙度3.2um等。1.2数控加工工艺的主要内容1)选择适合在数控机床上加工的零什和确定工序内容;己T0_10图1-1零件图沈阿大学机械工程学院误程设汁(论文)如零件图1-1所示,工序内容包括:倒角,车外圆,锥面,螺纹加工,切槽,检验。2)零件图纸的数控工艺性分析;零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱Φ22am,轴向长度16m,四球面R-8mm,在加工时要尽量保让其尺寸精度。在轮廓曲线上,有直线和圆弧依次相连,既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性,通过计算得到从螺纹端部到φ44圆柱端的各基点坐标值如表1-1所示:表1-1各基点坐标基点BD标221622223844Ie20÷2-4013确定零件的定位基准和装夹方式1.31基准选择1)粗基准选择原则沈阿大学机械工程学院误程设汁(论文)(1)为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求,应选不加工表面作粗基准。(2)合理分配各加工表面的余量,应选择毛坯外圆作粗基准(3)粗基准应邂免重复使用。(4)选择粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。2)精基准选择原则(1)基准重合原则:选择加工表血的设计基准为定位基准;(2)基准统一原则,自为基准原则,互为基准原则3定位基准综合上述,粗、精基准选择原则,由于是轴类零件,在车床上只需用三抓卡盘装夹定位,定位基准应选在零件的轴线上,以毛坯的棒料的轴线和右端面作为定位基准。132装夹方式数搾机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设计、工艺与编程计算的基准统一,减少装夹次数,人可能在一次定位装夹后,加工出全部待加工表面,避免采用占机人工调整式加工方案,以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析,为了保证工件的定位准确、稳定,夹紧方面可靠,支撑而积较大,零件的右端是螺纹,左段最大的直径的圆柱φ44mm。中问段是依次相连的圆弧和直线,显然右端是螺纹不可能装火,应先装夹在最左端的毛坯上来加工右边的外圆和螺纹轮廓。如装夹图1-2所示:沈阿大学机械工程学院误程设汁(论文)图12装夹示意图1.4加工方法的选择和加工方案的确定1.4.1加工方法的选择加工方法的选择原则是在保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的前提,兼顾生产效率和加工成本。在实际选择中,要结合零件形状、尺寸大小热处理要求和现有生产条件等全面考虑。因为该零件是轴类零件,比较适合在车床上加工,又经过对零件图人寸分析,尺寸精度比较高。如中22.m,d38cⅧm等,在普通车床是难以保证其尺寸精度、表面粗糙度,所以应该选择在数控车床上加工1.4.2加工方案的确定零件上精度比较高度表面加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。该零件的加工方案只有一和:直接用三抓卡盘装夹、从右向左加工1.5工序与工步的划分1.5.1工序划分沈阿大学机械工程学院误程设汁(论文)工序划分有三种方法①按零件的装夹定位方式划分②按粗、精加工划分工序③按所用的刀具划分工序。由于零件需要切槽和加工螺纹,如果按粗、精加工划分工序,在加工时需要来回换刀进行粗加工和精加工,显得比较繁琐,所以不可取;如果按装夹定位方式划分工序,显然加工该零件只需装夹一次即可,所以不可取;如果按刀具划分工序,有轮廓车刀、螺纹车刀、切槽车刀,先进行轮廓粗加工再进行轮廖精加工、切槽,然后进行螺纹加工,按照三把刀的加工顺序可划分为三个加工工序,所以可以采取用刀其来划分工厅,即可完成所有的加工表面,且能保证各尺寸精度及表面粗糙度。1.5.2工步划分①车削轮廓部分的工步为:外圆车刀粗车轮廓一→Φ22mm圆柱面一→R=8m的圆弧表面一→中38m圆柱表血一→圆锥表面;外圆车刀精车轮廓d22m圆柱面一→R=8mm的圆弧表面一→中38m圆柱表面一→圆锥表面,换刀切槽。②车削螺纹的工步为:外圆车刀车螺纹一→车削螺纹1.6确定加工顺序攴进给路线零什加工必须遵守的安排原则:(1)基面先行先加工基准面为后面的加工提供经基准面,所以右端面作为基准而。(2)先主后次由于所加工的表面均为重要表面,所以应按照顺序从右到左进行加工沈阿大学机械工程学院误程设汁(论文)(3)先粗后精先车削去大部分的金属余量,再进行成形切削保证零件的尺寸要求和质量要求。(4)先面后孔由于该零件没有孔,所以在该处不做考虑。进给路线:在数控加工中,刀具好丿位点相对于工件运动轨迹称为加工路线。编程时,加工路线的确定原则主要有以下几点:(1)加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高(2)使数值计算简单,以减少编程工作量;(3)应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空行程时间(4)确定加路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况,确定一次走刀,还是多次走刀来完成所有加工表面,具体综合上面进给线的特点再根据具体零件具体分析,确定该岺件的进给路线如图13所示:10_10图1-3加工路线图精加工只需把粗加工完成后的余量切削掉就可以,然后切槽、进行螺纹加工1.7刀具的选择与切削用量的确定l71刀具的选择刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一,它不仅影响机床的加工沈阿大学机工程学院谋程设汗(论文)效率,而且直接影响加工质量。编程时,选刀具通常要考虑机床的加工能力工序内容、工件材料等因素。与传统的加工方法相经,数控加工对刀具的要求更髙。不仅要求精度高、刚度高、红硬性好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安裝调整方便,能适应高速和大切削用量切削。选刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状柞适应。接合零件轮廓相对还是较复杂,所以具体选刀如下:1)车外圆可选用90°WCCo的硬质合金外圆车刀,粗车、精车及在这里选择一把健质合金右端面外圆车刀,为防止在进行圆弧切削时刀其的副后刀面与工件轮廓表面发生干涉(可用作图法检验),副偏角应选择Kr′大一点的,取Kr′=10°右端面外圆车刀的材料选择及Kr′值这里分别查表1-1,表1-17选择外圆车刀。2)切槽时由于零件中槽宽4±0.04mm,则一般都选刀宽4m,刀杆25×25mm材料为高速钢W8Cr4V的切断刀,查表1-3,表2-2选择4m刀宽的切槽刀。3)切螺纹时为了保证其螺纹刀的强度这里选用W18Cr1V高速钢60°外螺纹车刀,为了保证螺纹牙深,刀尖应小于轮廓最小圆弧半径R,R:=0.150.3mm。刀具选材料查表1-3即可表1-2数控车床加工刀具卡刀具号刀具规格数加工内容刀尖半径主轴转速进给速度备注量(mm)T019°外圆煸刀1粗车轮席0(0T0190°外圆篇刀1精车轮廓01320T02宽4m高速钢1槽6400.2切槽刀T0360°外螺纹车1切削螺纹0.15172切削用量的确定沈阿大学机械工程学院误程设汁(论文)切削用量包括主轴转速(切削速度)、切削深度或宽度、进给速度(进给量)等。对于不同的加工方法,需选择不同的切削月量,并应编入程序单内,合理选择切削用量的原则是:粗加工是,一般以提高生产率为主,但也考虑经济性和加工成本;精加工进,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定1)背吃刀量的选择零件轮廓粗车循环时选a=2m,退刀量为1mm,留给精加工Ⅹ方向余量为0.6m、Z方向余量为0.3m,螺纹粗车时选a=1.3mm2)主轴转速的选择数控机床CAK6150DJ的主轴转速如表13所示:表1-3CAR650DJ主轴转速表级数转迟(r/min)备注$4l80M44S31320M43900M42S1640475335M43236M42SI170M41S4112M4480M43S25642S140M41粗车轮廓时n=900r/min,精车时n=1320r/min,切槽时n=640r/min,切螺纹时n=335r/minε粗车和精车的主轴转速的选取都是根据前人的实践经验所给定的。3)进给速度的选择沈阿大学机械工程学院误程设汁(论文)