典型軸類零件的數(shù)控車加工工藝

1、典型軸類零件的數(shù)控車加工工藝在數(shù)控機(jī)床上加工零件，與普通機(jī)床有所不同，不僅要考慮夾具、刀具、切削用量等常 規(guī)工藝的選擇，更要考慮對刀點(diǎn)、編程原點(diǎn)等設(shè)置，在保證質(zhì)量的前提下，盡可能提高機(jī)床 的加工效率。以圖一所示的軸類零件為例，要在數(shù)控機(jī)床上完成此單個(gè)零件的車削，首先要進(jìn)展工藝 分析，確定工藝方案。DOC.常見的工藝方案有兩種，分別為表一和表二。表一序 號工序名稱 與加工程 序號工藝簡圖標(biāo)明定位、裝夾位置 標(biāo)明程序原點(diǎn)和對刀點(diǎn)工序號與內(nèi) 容刀 具 號備注1車工件右 端內(nèi)腔與 車外圓4> 39*50 (x 藝要求 程序號 010011、鉆孔2、車端面1#ZC1 8_ _3、車外圓4、鎖4&g

2、t; 18孔2*產(chǎn)X5、螺紋內(nèi)孔I6、切內(nèi)槽3#7、車內(nèi)螺紋4#2車工件左 端外形各 欄尺寸與工序二1'鉆孔接 通-|2、車總長1#x內(nèi)腔各孔 尺寸 程序號 020023、車4)29*45 外回4、切外槽5#5、車外螺紋6#6、鍵4)18孔2*7、鍵4> 20孔8、住內(nèi)錐孔3車4>30與 外圓弧 程序號 030031、車 4> 30 外圓1#三爪裝 夾外需 用內(nèi)螺 紋專用 夾套，右 端用專 用外螺 紋悶頭， 頂持-nr-nr42 ' 車 4> 34* 4)30*10 外 錐R，：3、車外圓弧L表二原工序一1、車工件左端面2、車工件左端外圓弧至工件總長的1

3、/2火3、車工件左端內(nèi)腔網(wǎng)工序二1、車工件端面至總長尺寸2、車工件外形與原外四弧相接3、車工件右端內(nèi)腔一、夾具和工件裝夾方法的比擬比擬兩種工藝方案，在夾具選擇方面，都選擇了數(shù)控車床上的最通用的夾具一一三爪卡 盤。但是，方案一，除了使用卡盤，還采用了頂尖，為一夾一頂?shù)姆绞?，采用此方式，必?預(yù)先車削輔助夾套如圖；方案二，不需要輔助夾套，可省下車削夾套的材料和時(shí)間，但 是，在調(diào)頭裝夾后，只裝夾了工件的很短的一局部，對于像本例中比擬細(xì)長的軸類零件的車 削，存在裝夾不安全的因素，并且由于裝夾不可靠，還會(huì)引起工件同軸度的誤差，造成廢品。因此，盡管方案一較為煩瑣，但是，裝夾可靠，并能保證此細(xì)長軸類零件的同

4、軸度要求， 在夾具的選用中，方案一較適宜。二、刀具的選擇與對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的位置。1、刀具的選擇與普通機(jī)床相比，數(shù)控加工時(shí)對刀具提出了更高的要求，不僅要求剛性好、精度高，而 且要求尺寸穩(wěn)定、時(shí)用度高、斷屑和排屑性能好，同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，滿足數(shù)控機(jī)床的 高效率。本例中，兩種方案采用了類似的刀具，分別為：1號刀大偏角刀如圖2號刀錢刀3號刀內(nèi)切槽刀4號刀內(nèi)螺紋刀5號刀外切槽刀6號刀外螺紋刀1號刀為大偏角刀，分別用來車削端面，外圓與圓弧，采用較大的副偏角，可以防止連 圓弧時(shí)產(chǎn)生過切現(xiàn)象，但是在兩種方案中，方案一中間連續(xù)的圓弧在一次車削中完成，能保 證圓弧的光滑連接'方案二中間連續(xù)的圓弧通過調(diào)

5、頭車削來完成，接刀父會(huì)產(chǎn)生明顯的接刀 痕跡，相比方案一有所欠缺。2號刀為經(jīng)刀，用于內(nèi)孔的加工，由于工件的孔較深，且直徑小，對于鍵刀的要求較高， 故采用了切削刃口刀夾位置在鍵桿直徑為1/2父這樣欠理，可增大鍵桿的直徑，從而提 高鏗刀的剛性。3號刀內(nèi)切槽刀、4號刀內(nèi)螺紋刀、5號刀外切槽刀、6號刀外螺紋刀，方案一樣。2、對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的位置。工件裝夾方式確定后，即可通過確定工件原點(diǎn)來確定工件坐標(biāo)系。如果要運(yùn)行這一程序 來加工工件，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系開始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)一般通過對 刀來確定，所以，該點(diǎn)又稱為對刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對刀點(diǎn)的位置。對刀點(diǎn)設(shè) 置原那么是：1便于數(shù)

6、值父理和簡化程序編制；2易于找正并在加工過程中便于查找； 3引起的加工誤差小。對刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上。在 本例中，兩個(gè)方案均運(yùn)用了工件右端面與軸線的交點(diǎn)作為對刀點(diǎn)，完全符合對刀點(diǎn)的設(shè)置原 那么，對刀點(diǎn)都父理的較好。而換刀點(diǎn)的選擇，以換刀時(shí)不碰工件或其他部件為準(zhǔn)，兩方案 均選在了離對刀點(diǎn)x、z方向分別為100 “00的位置，欠理也較好，縱觀夾具和刀具的選擇， 方案一的方法對于保證零件精度較為有利，方案二容易造成裝夾不安全，同軸度嚴(yán)重超重， 外圓弧接入處痕跡明顯等問題，較難達(dá)到零件加工要求。因此，采用方案一較適宜。三、切削用量確實(shí)定。數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工

7、序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切 削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量與進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削 用量。切削用量的選擇原那么是：保證零件加工精度和外表粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能， 保證合理的刀具時(shí)用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低本錢。1'主軸轉(zhuǎn)速確實(shí)定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件或刀具直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工 要求，考慮工件材料為鋁件，刀具材料為高建工具鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速600r/n】in,精加工選 提800r/min車削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛 性較差，采用粗車400 r/

8、min *比擬容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用200 r/min 更穩(wěn)妥。2、進(jìn)給速度確實(shí)定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和外表粗糙度要 求以與刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般 粗車選用較高的退給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮外表粗糙和零件精度為原那 么，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表粗精外圓0.15min/r0.08min/r內(nèi)孔0.05min/r0.04min/r槽0. 04 min/r3、背吃刀量確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃 刀量等于工件的加工余量

9、（除去精車量），這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證 加工外表質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般0. 2-0.4imn。本例中，背吃刀量的選擇大致為粗精外圓1.5-2(mm)0. 2-0.4(mm)內(nèi)孔1-1.5(nun)0.1-0. 3(mm)螺紋隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少槽根據(jù)刀寬，分兩次進(jìn)展總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確 定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度與進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最正確切削用量。根據(jù)方案一，確定的加工程序?yàn)椋?工序一加工程序單01001系統(tǒng)類型大森備注G50 T5100Z100GO T0101 S600 M03 F0.15X1

10、00X39 Z2G50 T5400G1Z-50GO T0404GO X100 Z100X21 Z5G50 T5200G92 X23 E-18 Fl.5GO T0202 S500X23.4X15 Z2X23.8G71 P01 Q02 U-0.3 DIX23.9N01 GO X27X24ZOGO X100 Z100G1 X22.5 Z-1.5G50 T5100Z-20GO T0101X18M05Z-40M30N02 X15G70 P01 Q02GO X100 ZI00G50 T5300GO T0303 S400 FO. 04X21Z-20G1 X24Z-19GO X21工序二加工程序單02002系

11、統(tǒng)類型大森備注G50 T5100G50 T5400GO T0101 S600 M03 F0.15GO T0404X42 Z2X29 Z5G71 P01 Q02 U0.3 D1G92 X26.4 Z-18 Fl.5N01 GO X24 S800 FO. 08X26ZOX25.6G1 X26.8 Z-1.5X25.3Z-20X25. 05X29GO X100 Z100Z-45G50 T5200X35 Z-48GO T0202N02 X42X15 Z2G70 P01 Q02G71 P03 Q04 U-0. 3 DIGO X100 Z100N03 GO X24G50 T5500ZOGO T0505 S400 FO. 04G1 X22 Z-13X30 Z-20X20G1 X25Z-27Z-19X18X30Z-42GO Z-35N04 X15G1 X25G70 P03 Q04Z-34GO X100 Z100X30G50 T5100GO X100 Z100GO T0101M05M30工序三加工程序單03003系統(tǒng)類型大森備注G50 T5100GO T0101 S600 M03 F0.15X42 Z2G73 P01 Q02 U0.3 14 D4N01 GO X29 S800 F0.08Z