數(shù)控加工工藝規(guī)劃簡易回轉(zhuǎn)體盤套類零件數(shù)控車削加工工藝編制

1、數(shù)控加工工藝規(guī)劃-簡易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工工藝編制項(xiàng)目總體能力目標(biāo)：1會對簡易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件圖進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝性分析，包括會分析零件圖紙技術(shù)要求，會檢查零件圖的完整性和正確性，會分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性；2會擬定簡易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工工藝路線，包括會選擇加工方法，會劃分加工階段, 會劃分加工工序,會確定加工路線,會確定加工順序；3會選用回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工刀具；4會選擇回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工夾具，并確定裝夾方案；5會按回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工工藝選擇合適的切削用量與機(jī)床；6會編制回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工工藝文件。項(xiàng)目總體工作任務(wù)：1分析簡

2、易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件圖數(shù)控車削加工工藝性；2擬定簡易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工工藝路線；3選擇簡易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工刀具；4選擇簡易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工夾具，確定裝夾方案；5按簡易回轉(zhuǎn)體套盤、類零件數(shù)控車削加工工藝選擇合適的切削用量與機(jī)床；6編制簡易回轉(zhuǎn)體盤、套類零件數(shù)控車削加工工藝文件。單元能力目標(biāo)：1 1會分析回轉(zhuǎn)體盤類零件圖紙，并進(jìn)行相應(yīng)的工藝處理；2 2會選擇回轉(zhuǎn)體盤類零件加工方法，并劃分加工工序；3 3會確定回轉(zhuǎn)體盤類零件裝夾方案，選擇合適的加工刀具；4 4會制訂簡易回轉(zhuǎn)體盤類零件數(shù)控車削加工工藝；5 5會編制簡易回轉(zhuǎn)體盤類零件數(shù)控車削加工工藝文件。單元工作

3、任務(wù)：1 1分析圖2-12-1所示齒輪坯加工案例，確定正確數(shù)控車削加工工藝；2 2編制圖2-12-1所示齒輪坯數(shù)控車削加工工序卡、刀具卡等工藝文件。單元教學(xué)學(xué)時：2學(xué)時圖2-1 齒輪坯加工案例 齒輪坯加工案例零件說明：該齒輪坯加工案例零件材料為45鋼，毛坯尺寸為110mm36mm，試制5件，齒輪坯內(nèi)孔已用鉆床鉆孔至33mm?，F(xiàn)有該齒輪坯加工案例數(shù)控加工工藝規(guī)程如下:資料一：盤類零件的工藝特點(diǎn) 盤類零件主要由端面、外圓和內(nèi)孔等組成，有些還分布有一些大小不一的孔系，一般零件直徑大于零件的軸向尺寸。一般盤類零件除尺寸精度、表面粗糙度要求外，其外圓對孔有徑向圓跳動的要求，端面對孔有端面圓跳動和垂直度的

4、要求，外圓與內(nèi)孔間有同軸度要求及兩端面之間的平行度要求等。保證徑向圓跳動和端面圓跳動是制定盤套類零件工藝重點(diǎn)要考慮的問題。精車時，盡可能把有形位精度要求的外圓、孔、端面在一次安裝中全部加工完。若有形位精度要求的表面不可能在一次安裝中完成時，通常先把孔作出，然后以孔定位上心軸或彈簧心軸加工外圓或端面。 資料二：加工盤類零件的常用夾具 加工小型盤類零件常采用三爪卡盤裝夾工件，若有形位精度要求的表面不能在三爪卡盤安裝中加工完成時，通常內(nèi)孔精加工完成后，然后以孔定位上心軸或彈簧心軸加工外圓或端面，保證形位精度要求。加工大型盤類零件時，常采用四爪卡盤或花盤裝夾工件。三爪卡盤和四爪卡盤裝夾工件在項(xiàng)目一已識

5、別并熟悉，下面介紹心軸和花盤。 1.1.心軸 當(dāng)工件用已加工過的孔作為定位基準(zhǔn)，并能保證外圓軸線和內(nèi)孔軸線的同軸度要求時，可采用心軸裝夾，這種裝夾方法可以保證工件內(nèi)外表面的同軸度。心軸的種類很多，工件以圓柱孔定位常用圓柱心軸和小錐度心軸；對于帶有錐孔、螺紋孔、花鍵孔的工件定位，常用相應(yīng)的錐體心軸、螺紋心軸和花鍵心軸。心軸及心軸安裝定位如下圖所示：工件在圓柱心軸上定位圓錐心軸安裝工件的接觸情況 圓柱心軸是以外圓柱面定心、端面壓緊來裝夾工件的。圓柱心軸是以外圓柱面定心、端面壓緊來裝夾工件的。心軸與工件孔一般用間隙配合，工件能很方便地套在心軸上。心軸與工件孔一般用間隙配合，工件能很方便地套在心軸上。

6、由于配合間隙較大，一般只能保證同軸度由于配合間隙較大，一般只能保證同軸度0.02左右。為了左右。為了提高心軸定位精度，心軸可以做成錐體，但錐體的錐度很小，提高心軸定位精度，心軸可以做成錐體，但錐體的錐度很小，否則工件在心軸上會產(chǎn)生歪斜。定位時，工件楔緊在心軸上，否則工件在心軸上會產(chǎn)生歪斜。定位時，工件楔緊在心軸上，楔緊后孔會產(chǎn)生彈性變形，從而使工件不致傾斜楔緊后孔會產(chǎn)生彈性變形，從而使工件不致傾斜。 2.花盤 花盤是安裝在車床主軸上的一個大圓盤，形狀不規(guī)則的工件，無法使用三爪或四爪卡盤裝夾的工件，可用花盤裝夾，它也是加工大型盤套類零件的常用夾具?；ūP上面開有若干個t形槽，用于安裝定位元件、夾緊

7、元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜盤套類零件或偏心類零件的外圓、端面和內(nèi)孔等。用花盤裝夾工件時，要注意平衡，應(yīng)采用平衡裝置以減少由離心力產(chǎn)生的振動及主軸軸承的磨損?；ūP及在花盤上裝夾工件的平衡如下圖所示：花盤花盤在花盤上安裝工件及平衡在花盤上安裝工件及平衡 資料三:內(nèi)孔（圓）加工刀具1.1.內(nèi)孔（圓）車刀內(nèi)孔（圓）車刀與外徑（圓）車刀、端面車刀、外螺紋車刀和外切槽刀、切斷刀刀桿形狀不一樣，外徑（圓）車刀、端面車刀、外螺紋車刀和外切槽刀、切斷刀刀桿形狀呈四方形，而內(nèi)孔（圓）車刀刀桿形狀呈圓柱形，且裝夾內(nèi)孔（圓）車刀時，一般必須在刀桿上套一個彈簧夾套，再用刀夾通過彈簧夾套夾住內(nèi)孔（圓）車刀。

8、常見內(nèi)孔（圓）車刀、刀片與彈簧夾套如下圖所示：常見內(nèi)孔（圓）車刀、刀片與彈簧夾套常見內(nèi)孔（圓）車刀、刀片與彈簧夾套 2.內(nèi)切槽車刀內(nèi)切槽車刀與內(nèi)孔（圓）車刀一樣，刀桿形狀呈圓柱形，裝夾內(nèi)切槽車刀時，一般也必須在刀桿上套一個彈簧夾套，再用刀夾通過彈簧夾套夾住內(nèi)切槽車刀，刀片與外切槽車刀片一樣。常見內(nèi)切槽車刀如圖所示：內(nèi)切槽內(nèi)切槽車刀車刀3.內(nèi)螺紋車刀內(nèi)螺蚊車刀也與內(nèi)切槽車刀一樣，刀桿形狀呈圓柱形，裝夾內(nèi)螺蚊車刀時，一般必須在刀桿上套一個彈簧夾套，再用刀夾通過彈簧夾套夾住內(nèi)螺蚊車刀，刀片與外螺蚊車刀片一樣。常見內(nèi)螺蚊車刀如圖所示：內(nèi)螺蚊內(nèi)螺蚊車刀車刀（1）（2）（3） 該案例零件由端面、外圓和內(nèi)孔

9、等組成，零件直徑尺寸比軸向長度大很多，兩端面對內(nèi)孔和外圓對內(nèi)孔都有徑向圓跳動要求，是典型的盤類零件。因零件試制生產(chǎn)5件，為保證零件加工的形位精度要求，該齒輪坯裝夾加工時，首先先用三爪卡盤夾緊工件左端（在三爪卡盤內(nèi)放置合適的圓盤件或隔套，工件裝夾時只須靠緊圓盤件或隔套即可準(zhǔn)確軸向定位 ），粗車右端面和6060外徑，掉頭裝夾6060外徑，以已車臺肩端面軸向定位，粗精車左端面、內(nèi)孔、外圓和倒角。再掉頭裝夾已精車105外徑（在三爪卡盤內(nèi)放置合適的圓盤件或隔套，工件裝夾時只須靠緊圓盤件或隔套即可準(zhǔn)確軸向定位 ），但為防止已精車105外徑夾傷，可考慮在工件105已精車表面夾持位包一層銅皮，防止工件夾傷。因

10、墊銅皮且為保證工件夾正，以免夾歪，用百分表找正工件后，精車60外徑和臺肩面20長度至尺寸，然后半精車右端面和內(nèi)孔孔口及大外角倒角。最后用錐度心軸和頂針裝夾工件，用卡箍帶動工件旋轉(zhuǎn)，精車右端面，保證長度尺寸。具體用錐度心軸和頂針裝夾工件如圖所示：錐度心軸和頂針裝夾工件示意圖錐度心軸和頂針裝夾工件示意圖單元能力目標(biāo)：1 1會分析回轉(zhuǎn)體套類零件圖紙，并進(jìn)行相應(yīng)的工藝處理；2 2會選擇回轉(zhuǎn)體套類零件加工方法，并劃分加工工序；3 3會確定回轉(zhuǎn)體套類零件裝夾方案，選擇合適的加工刀具；4 4會制訂簡易回轉(zhuǎn)體套類零件數(shù)控車削加工工藝；5 5會編制簡易回轉(zhuǎn)體套類零件數(shù)控車削加工工藝文件。單元工作任務(wù)：1 1分析

11、圖2-112-11所示隔套加工案例，確定正確數(shù)控車削加工工藝；2 2編制圖2-112-11所示隔套數(shù)控車削加工工序卡、刀具卡等工藝文件。單元教學(xué)學(xué)時：2學(xué)時圖2-11 隔套加工案例 隔套加工案例零件說明：該隔套加工案例零件材料為4545鋼，毛坯尺寸為64mm64mm23mm23mm，試制1010件，隔套內(nèi)孔已用鉆床鉆孔至35mm35mm?，F(xiàn)有該隔套加工案例數(shù)控加工工藝規(guī)程如下: :資料一：套類零件的加工工藝特點(diǎn)及毛坯選擇1.1.套類零件的工藝特點(diǎn) 套類零件在機(jī)器中主要起支承和導(dǎo)向作用，一般主要由有較高同軸度要求的內(nèi)外圓表面組成。一般套類零件的主要技術(shù)要求是: :(1)(1)內(nèi)孔及外圓的尺寸精度

12、、表面粗糙度以及圓度要求；(2)(2)內(nèi)外圓之間的同軸度要求；(3)(3)孔軸線與端面的垂直度要求。 薄壁套類零件壁厚很薄，徑向剛度很弱, ,在加工過程中受切削力、切削熱及夾緊力等因素的影響，極易變形，導(dǎo)致以上各項(xiàng)技術(shù)要求難以保證。裝夾加工時, ,必須采取相應(yīng)的預(yù)防糾正措施，以免加工時引起工件變形，或因裝夾變形加工后變形恢復(fù)，造成已加工表面變形，加工精度達(dá)不到圖紙技術(shù)要求。 (1)(1)粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行。 (2)(2)盡量采用軸向壓緊，如采用徑向夾緊應(yīng)使徑向夾緊力分布均勻。 (3)(3)熱處理工序應(yīng)安排在粗、精加工之間進(jìn)行。 (4)(4)中小型套類零件的內(nèi)外圓表面及端面，應(yīng)盡量在一次安裝中

13、加工出來。 (5)(5)在安排孔和外圓加工順序時，應(yīng)盡量采用先加工內(nèi)孔，然后以內(nèi)孔定位加工外圓的加工順序。 (6)(6)車削薄壁套類零件時，車削刀具選擇較大的主偏角，以減小背向力，防止加工工件變形。 套類零件的毛坯主要根據(jù)零件材料、形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小及生產(chǎn)批量等因素來選?？讖捷^小時，可選棒料，也可采用實(shí)心鑄件；孔徑較大時，可選用帶預(yù)孔的鑄件或鍛件，壁厚較小且較均勻時，還可選用管料。資料二：套類零件的定位與裝夾方案1.套類零件的定位基準(zhǔn)選擇 套類零件的主要定位基準(zhǔn)為內(nèi)外圓中心。套類零件的裝夾方案(1) 套類零件的壁厚較大,零件以外圓定位時，可直接采用三爪卡盤裝夾，零件軸向尺寸較小時，可與已加工過

14、的端面組合定位裝夾，如采用反爪裝夾；工件較長時可加頂尖裝夾，再根據(jù)工件長度，是否再加中心架或跟刀架，采用“一夾一托”法裝夾。(2)套類零件以內(nèi)孔定位時，可采用心軸裝夾（圓柱心軸、可脹式心軸）；當(dāng)零件的內(nèi)、外圓同軸度要求較高時，可采用小錐度心軸裝夾。當(dāng)工件較長時，可在兩端孔口各加工出一小段60度錐面，用兩個圓錐對頂定位裝夾。（3）當(dāng)套類零件壁厚較小時，也即薄壁套類零件，直接采用三爪卡盤裝夾會引起工件變形，可采用軸向裝夾、剛性開縫套筒裝夾和圓弧軟爪裝夾等辦法。軸向裝夾法軸向裝夾法也就是將薄壁套類零件由徑向夾緊改為軸向夾緊，如圖所示：工件軸向夾緊示意圖剛性開縫套筒裝夾法薄壁套類零件采用三爪自定心卡盤

15、裝夾，如下圖所示，零件只受到三個爪的夾緊力，夾緊接觸面積小，夾緊力不均衡，容易使零件發(fā)生變形。采用下圖所示的剛性開縫套筒裝夾，夾緊接觸面積大，夾緊力較均衡，不容易使零件發(fā)生變形。圓弧軟爪裝夾法 當(dāng)被加工薄壁套類零件以三爪卡盤外圓定位裝夾時，采用內(nèi)圓弧軟爪裝夾定位工件方法如項(xiàng)目一所述。 當(dāng)被加工薄壁套類零件以內(nèi)孔（圓）定位裝夾（漲內(nèi)孔）時，可采用外圓弧軟爪裝夾，在數(shù)控車床上裝刀根據(jù)加工工件內(nèi)孔大小自車外圓弧軟爪，如圖所示：數(shù)控車自車加工外圓弧軟爪示意圖加工軟爪時要在與使用時加工軟爪時要在與使用時相同的夾緊狀態(tài)下進(jìn)行車相同的夾緊狀態(tài)下進(jìn)行車削，以免加工過程中松動削，以免加工過程中松動和由于卡爪反向

16、間隙而引和由于卡爪反向間隙而引起定心誤差，車削時，要起定心誤差，車削時，要在靠卡盤處夾適當(dāng)?shù)膱A盤在靠卡盤處夾適當(dāng)?shù)膱A盤料，以消除卡盤端面螺紋料，以消除卡盤端面螺紋的間隙。自車加工的三外的間隙。自車加工的三外圓弧軟爪所形成的外圓弧圓弧軟爪所形成的外圓弧直徑大小應(yīng)比用來定心裝直徑大小應(yīng)比用來定心裝夾的工件內(nèi)孔直徑略大一夾的工件內(nèi)孔直徑略大一點(diǎn)點(diǎn)。加工套類零件的常用夾具 加工中小型套類零件的常用夾具有：手動三爪卡盤、液壓三爪卡盤和心軸等；加工中大型套類零件的常用夾具有：四爪卡盤和花盤，這些夾具在前面已識別并熟悉不再贅述，這里再介紹加工中小型套類零件常用的彈簧心軸夾具。 當(dāng)工件用已加工過的孔作為定位基

17、準(zhǔn)，并能保證外圓軸線和內(nèi)孔軸線的同軸度要求時，常采用彈簧心軸裝夾。這種裝夾方法可保證工件內(nèi)外表面的同軸度，較適合用于批量生產(chǎn)。彈簧心軸（又稱漲心心軸）既能定心，又能夾緊，是一種定心夾緊裝置。彈簧心軸一般分為直式彈簧心軸和臺階式彈簧心軸。 1.1.直式彈簧心軸 直式彈簧心軸如下圖所示，它的最大特點(diǎn)是直徑方向上膨脹較大，可達(dá)1.5mm-5mm1.5mm-5mm。2.2.臺階式彈簧心軸臺階式彈簧心軸如圖所示，它的膨脹量較小，一般為1.0mm-2.0mm。臺階式彈簧芯軸直式彈簧心軸（1）（2）（3） 該隔套加工案例零件主要由有一定同軸要求的內(nèi)外圓表面組成，是典型的套類零件。套類零件在加工過程中受切削力

18、、切削熱及夾緊力等因素的影響，極易變形，必須采取相應(yīng)的預(yù)防糾正措施。該套類零件壁厚10mm，長度20mm，不算太薄，零件剛性還可以，但因工件有形位精度要求，還是要考慮零件裝夾時的夾緊變形?；谏鲜銮闆r，該案例零件裝夾采用圓弧軟爪裝夾法，在數(shù)控車床上裝刀根據(jù)工件內(nèi)孔大小和外圓大小自車外圓弧軟爪和內(nèi)圓弧軟爪，分別用于漲緊工件內(nèi)孔和夾緊工件外徑，用自車軟爪加工出的軟爪軸向臺階面軸向定位裝夾。加工時先用內(nèi)圓弧軟爪裝夾工件外圓，車右端面、內(nèi)孔及倒角，再用外圓弧軟爪漲緊工件內(nèi)孔，車左端面、外圓及倒角，保證零件的形位精度要求。 圖2-19 ge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套外球面加工圖 1 1零件圖紙工藝分

19、析 該ge220es-2rsge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套外球面的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度均要求很高，內(nèi)徑和兩端面已精加工好，成品工件最大厚度才27.5 mm27.5 mm，裝夾時須特別注意不能夾傷或碰傷這些工件表面，夾緊不能引起工件放松后變形，工件夾緊定位必須采取特殊工藝措施；工件硬度很高，硬度達(dá)hrchrc：58-6058-60，選擇加工刀具必須引起高度重視；因工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度均要求很高，不能采用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床加工，且必須消除機(jī)床進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)的反向間隙，以免引起球徑誤差及影響形位精度。 2 2機(jī)床選擇 因該ge220es-2rsge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承內(nèi)

20、套外球面的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度均要求很高，不能采用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床加工，必須采用精度較好的全功能數(shù)控車床加工，且必須消除機(jī)床進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)的反向間隙。根據(jù)工件最大加工直徑達(dá)近300mm300mm，故選用沈陽第一機(jī)床廠生產(chǎn)的cks6145/580cks6145/580全功能斜床身數(shù)控車床加工。3加工工藝路線設(shè)計(jì) 該ge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套外球面外形對稱，形狀較簡單，主要是如何設(shè)計(jì)加工順序保證其要求很高的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。根據(jù)該工件外球面已粗加工過，單邊留約4mm的加工余量，但工件硬度很高，硬度達(dá)hrc：58-60。根據(jù)其特點(diǎn)：設(shè)計(jì)其加工工藝方案和順序如下：（1）粗車

21、外球面 球徑 粗車至s279 mm, 球徑單邊留2 mm 余量；（2）半精車外球面及倒角 球徑 半精車至s276及兩端面到角尺寸, 球徑單邊留0.5 mm余量（3）精車外球面 球徑 精車至s275.2 mm, 球徑單邊留0.1mm余量；（4）細(xì)車外球面至尺寸。 4裝夾方案及夾具選擇 因該ge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套外球面的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度均要求很高，成品工件最大厚度才27.5 mm，裝夾時須特別注意不能夾傷或碰傷這些工件表面，夾緊不能引起工件放松后變形，工件夾緊定位必須采取特殊工藝措施。且工件為批量生產(chǎn)。根據(jù)上述要求，采用液壓三爪卡盤漲內(nèi)孔裝夾工件，但為保證夾緊不能引起工件

22、放松后變形，采用焊接的包容式軟爪漲緊工件內(nèi)孔裝夾工件，如下圖所示。 漲內(nèi)孔的包容式軟爪 由上圖可知，該包容式軟爪漲緊工件內(nèi)孔時，三爪外表面幾乎全部漲緊貼在工件的內(nèi)孔表面，夾緊的接觸面積很大，這樣就不會引起工件夾緊變形。5 5刀具選擇 因該工件主要是車削外圓弧表面及兩端面圓弧轉(zhuǎn)角處倒角，工件硬度很高，硬度達(dá)hrchrc：58-6058-60，尺寸精度、形位精度和表面粗糙度均要求很高。故采用剛性較好的外圓車刀，粗車和半精車時刀片采用5555的菱形陶瓷刀片，刀尖半徑為0.8mm0.8mm；精車和細(xì)車時采用3535的菱形陶瓷刀片，刀尖半徑為0.4mm0.4mm。6切削用量選擇 切削用量根據(jù)陶瓷刀片生產(chǎn)廠家提供的推薦切削線速度vc：140-250m/min偏下切削線速度選取，具體切削用量詳見數(shù)控加工工序卡。7填寫數(shù)控加工工序卡和刀具卡ge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套外球面數(shù)控加工工序卡如表2-9所示ge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套外球面數(shù)控加工刀具卡如表2-10所示 1.51.5學(xué)時圖2-22 ge220es-2rs關(guān)節(jié)軸承外套內(nèi)球