数控车床典型零件加工范文.docx
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数控车床典型零件加工范文
工艺分析
图1—1
１零件图工艺分析
（1）该零件包括有槽、螺纹、圆弧、内孔、内螺纹、键槽、圆柱，其多个直径尺寸有较严的尺寸公差要求,但对于粗糙度并没有太严的要求表面粗糙度Ra值较大。
为此这些表面的加工顺序为:
夹左端→车削右端外圆→车槽→车右端螺纹→工件掉头并校正→钻中心孔→车孔→车内槽→加工内螺纹
（2）确定定位基面．该轴的几个主要配合表面和台阶面对基准轴线均有径向圆跳动和端面圆跳动要求,应在轴的两端加工B型中心孔作为定位基准面,此左端中心孔要在粗车之前加工好。
（３）选择毛坯的类型.该传动轴材料为45钢，各外圆直径相差不大，故毛坯选择直径60的４5圆钢料。
（４）拟订工艺过程。
该轴的工艺过程中，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工和热处理要求,要求不高的外圆在精车时就可加工到规定尺寸，槽、倒角和螺纹应在精车后加工,键槽在精车后进行划线和车削，调质处理安排安排在粗车之后，调质后一定要修研中心孔，以消除热处理变形和氧化皮,磨之前,还要修研中心孔以提高定位精度。
确定零件毛坯尺寸
根据零件材料、性能以及学校现有的设备要求选择零件的材料为45＃铁铸件,并根据情况尽量使各个表面上的余量均匀,综上所选毛坯尺寸为160mｍ×６０mm．
２切削顺序
根据零件图样,制定以下工艺方案,
方案：
夹左端→粗车外圆→精车外圆→切槽→车螺纹→夹右端→手动钻孔→镗孔→加工内螺纹→车个台阶
工序1:
备料
工序2:
热处理：
正火
工序3平端面
工序4粗车右端外圆
工序5精车右端外圆
工序６切槽
工序7车螺纹
工序8工件掉头并校正同时螺纹加螺纹套
工序９平端面
工序10用钻头钻孔
工序1１:
镗¢200+0。
0４孔
工序１2加工内槽
工序1３车内螺纹
工序14检验
2）加工方案分析
以上方案是合理的,是通过仔细考虑（零件加工的技术要求,装夹次数,加工先后）以及可能采取的加工手段之后,开加工的，符合先粗后精的原则，集中体现工序集中的原则.由于零件的加工精度要求较高,减少了装夹次数，能够减少装夹误差,使加工精度大大提高。
３切削用量的选择
（1）平端面
aｐ=3.５mm，f＝0。
２mm/r,ｖc＝25ｍ／min
n=10０0vｃ/πｄ=463.2３r／ｓ
因此选择n＝500r/ｍin
p=p额×η=6kｗ
p需=kc·ap·f·vc/1000=2.4525kｗ≤p
故机床功率足够。
（２）粗车查≤机械工程师简明手册≥表4-2—1
ap=2mm，f=0．3mm/r,vｃ＝９０m/min
n=1000vｃ/πd=579。
03ｒ／ｍin
因此选择n=65０r/miｎ
ｐ＝p额×η=６kw
ｐ需=k·ap·f·vc/1００0＝3.53kw≤ｐ
故机床功率足够.
（３）半精车查≤机械工程师简明手册≥表4-2—2
ａp＝1。
5mm,f=0。
2ｍm/ｒ,vc=12０m／miｎ
n=10００vc/πｄ=694。
８4r/min
因此选择n=8０0ｒ/min
p=ｐ额×η=6kw
p需=ｋ·ａp·f·vｃ/1００0＝2。
3５kw≤p
故机床功率足够．
（4）精车查≤机械工程师简明手册≥表4-2—10
ap ＝１mm,f=０.1ｍm/ｒ,vｃ＝130m/ｍin
n=１00０vｃ/πd=868。
55r/ｍｉn
因此选择n=１０00ｒ/min
ｐ＝p额×η=６kw
p需=k·aｐ·f·vｃ ／1000≤p
故机床功率足够.
（5）切槽
ap＝1mm，f=０。
４ｍm/r， vc＝80m/ｍin
n=10０0ｖc/πd=463。
２3ｒ/min
因此选择n=500r/min
ｐ=p额×η=6kw
ｐ需=F·ｖc×10=k·ap·f·vc／1０00=1.3kw≤p
故机床功率足够.
设备的选择
1机床选择
结合零件图分析,该零件构成复杂，以致加工工序复杂．数控车床易于加工复杂零件,易于保证加工精度，可实现软件精度补偿，加工效率高零件，加工周期短。
结合我院机床的实际,采用数控车床进行加工。
数控车床ＣAK—6140VA主要参数如下表、实图如图4—１;数控车床CＡK－６140VA采用FNAＵＣ系统。
机型
CAＫ6140
主轴最大孔径
52mｍ
工作最大回转直径
400ｍm
最大工作长度
7５0mm/1500mm
主轴最大转速
2０00ｒ.p.m
主轴转速级数
无极调速
主轴电机功率
5．５kw／7。
5kw
尾座套筒锥度
莫氏4#
横向最小设定值
0。
０0０5mm
纵向最小设定值
0。
００1mm
刀架工位数
4-8
横向快速移动速度
３000mm/min
纵向快速移动速度
6０00ｍm/mｉn
微机
全中文液精显示
尾座套筒移动量
120mm
机床外形尺寸（长×宽×高）
１8９０×115０×１630
机床重量
２250ｋg
图４-１
2刀具的选择：
可选刀库如图：
图５—5
数控加工时对刀具提出了很高的要求,不仅要求刚性好、精度高,而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好,同时要求安装调整方便，满足数控机床的高效率,。
在加工此零件时为避免刮伤圆弧现象所以
１号刀为麻花钻用来钻中心孔
2选择90度外圆车刀、材料为硬质合金,用来车削端面,外圆及圆弧。
３号刀结合零件槽宽选用4ｍm外车槽刀
4号刀为６0度外螺纹刀;
５号刀为内螺纹车刀
６号刀为镗刀，用于内孔的加工。
3夹具的选择
根据该零件形状规则、加工特点及加工精度较高，所以选择三爪自定心卡盘。
之所以选择三爪自定心卡盘是因为三爪自定心卡盘，是因为它是常用的车床通用夹具,它可以自定中心，夹持范围大,装夹工件的效率高，适用于装夹中小型以外圆定位的零件。
附夹具图3—6如下图所示
图３—6
４冷却液的选择
在加工此轴类零件时根据该工件材料、刀具材料、加工方法、加工要求及冷却液的作用和价格来考虑，加工此零件时选择乳化液比较合理.
５量具的选择
检验是测量和监控主轴加工质量的一个重要环节．除了工序间检验以外，在全部工序完成之后,应对主轴的尺寸精度．形状精度.位置精度和表面粗糙度进行全面的检查。
以便确定主轴是否达到各项技术要求,还可以从检验是否达到各项技术要求，而且还可从检验的结果及时发现各道工序中存在的问题,以便及时纠正,监督工艺过程正常进行。
量具我们选用:
（1）游标卡尺
（2）千分尺
（3）螺纹千分尺
（4）内孔千分尺
零件的编程
1手工编程
加工程序1（加工右端各外圓）
顺序号
程序
O00０1
N10
Ｍ０3S80０Ｔ０1０1（外圓車刀）
主轴正传、切换刀具到１号
N20
G0０X67Z2
刀具快速定位到点
N３０
Ｇ71U１。
５Ｒ１
粗加工每刀进到量和退刀量
N40
Ｇ７1 P50Q150U0．8 W0F0．2
粗加工循环加工指令
N50
G00 X３2
加工外圆
N60
G01 Z０F0。
１
N７0
Ｇ0１Ｘ36Z-2
Ｎ９0
Z－20
Ｎ1０0
X4０
N１１０
X50Ｚ—24
N120
X５6
Ｎ１30
Ｘ6０Z－26
Ｎ14０
Z—３5
N15０
G０2X60Z-85 Ｒ45
车削圆弧
N１60
G０1 Z－1０5
直线切削外圆至Z—105
N170
X65
直线插补到X６5
Ｎ1９0
M０0
程序暂停
N2０0
M03S1１0０ T0101（外圆车刀）
变换主轴转速
N210
G０0X67Ｚ２
定位
Ｎ220
Ｇ70P50Ｑ１5０
精车循环指令
N230
G0０ Ｘ10０
快速定位X100
N240
Z100
快速定位Ｚ100
N250
M03S４50 T03０3（切槽刀）
换转速、换刀
N2６0
G00X38 Z-2０
快速定位至Ｘ38Ｚ—２0
N２70
Ｇ01X32F0.０8
切槽
N280
Ｇ01X３8
退刀
N2９０
G00Ｘ1００ Z１00
快速定位点X10０Z1０0
N３0０
M03S600T0404（螺纹刀）
切换转速、换刀
N310
G00X３8Z2
快速定位
Ｎ32０
G92X35.１Ｚ—17F2
螺纹循环切削
Ｎ330
X34.5
N３40
Ｘ34
Ｎ350
X33。
6
N3６0
Ｘ3３.４
N370
G0０X１00
快速定位Ｘ10０
N38０
Z1０0
Z100
Ｎ390
M05
主轴停止
N４00
M30
程序停止并返回
加工程序2（加工左端内孔）
顺序号
程序号
手动换麻花钻
手动钻中心孔
手动退刀到换刀点
O0０0２
Ｎ１0
Ｍ03S5００ T0１０1（内控车刀）
N２0
G00 X18Z2
快速定位
N3０
G71U1。
5R0.5
粗加工每次进刀与退刀量
N40
Ｇ71 P５0Q1１0 U0。
５Ｗ０。
1 F0.3
粗加工循环指令
Ｎ50
G０0X20
快速定位
N60
G01G４3Z0F0。
1
直线插补并加入长度正补偿
N70
Ｇ01X２０Z-２
倒角
Ｎ80
Z—25
车内孔
Ｇ0１Z—18
退刀
N90
Ｇ0１X28
开始切槽
N10０
Z—２2
切槽
N1１０
G０1 G4９X18
退刀
N120
G00 Z100
快速定位到Z100
N１40
M00
程序暂停
Ｎ150
M03 S1100T0１01（内孔车刀）
换转速
N160
G00X18 Z2
快速定位
N1７０
G70Ｐ5０Q1１0
精加工
N１80
G00Z10０
退刀
Ｎ１90
X100
退刀
N200
M00
程序暂停
N21０
ＭO3Ｓ600T０20２（内螺纹刀）
换转速、换刀
N2２0
G００X１8 Z２
定位
Ｎ２３0
G92Ｘ22.8Ｚ-25F1。
5
螺纹车削加工循环
N240
Ｘ23.4
N250
X23.８
Ｎ260
X23。
９6
Ｎ27０
G01X１８
退刀
N280
G0０ Z１00
退刀
N290
M0５
主軸停止
N300
Ｍ30
程序結束并返回
加工程序3（车削左端外圓）
顺序号
程序
O0003
N1０
Ｍ03S50０T０１01（90°外圓车刀）
主轴正转、换刀
Ｎ2０
Ｇ９4Ｘ０ Z0Ｆ0。
２
端面循环车削
N3０
G０0Ｘ67Ｚ2
快速定位
N5０
Ｇ71 U2R1
粗车进刀量
N60
Ｇ71Ｐ70 Q140U０。
8Ｗ０F0．３
粗车循环指令
N70
G00Ｘ65
快速定位到X65
N80
G01Z0F0.1
直线插补到Ｚ0
N90
Ｘ40Z-1９
切削圆柱
N100
G02Ｘ56Ｚ—25R6
切半径为6的圆弧
N1１0
G01X6０Z—2７
倒角
Ｎ12０
Ｚ—43
切到Z—4３
Ｎ13０
G０0Ｘ100
快速定位
N１60
M０0
程序暂停
N1７０
M03S１１００ T010１
调换转速
N1９0
G70P70Q1２0
精加工循环
N２１0
Ｚ100
返回换刀点
N220
M05
主轴停止
Ｎ２３0
M30
程序停止并返回
ﻬ
刀具卡
刀具调整卡
型别
零件图号
JXTM01—00１
零件名称
轴套类零件
设备名称
数控车床
设备型号
ＣK6１4０
程序号
0１/02／0３
材料名称
牌号
45＃钢
硬度
ＨRＣ18—22
工序名称
数控车削加工
工序号
序号
刀具序号
刀具名称
刀具参数
刀补地址
加工部位
直径
刀杆规格
半径
长度
１
T０1
麻花钻
¢5mm
BT40ER3２
钻孔
2
T０2
外圆车刀
９０度外圆车刀
ＢT４0ER32
D２
H２
车削工件外圆
3
T03
切槽刀
4mm（刀宽）
BＴ４0ER32
D3
Ｈ
切4mm宽的槽
4
Ｔ04
外螺纹刀
60度外螺纹刀
BＴ40ＥR32
Ｄ4
Ｈ4
加工螺纹
5
T0５
内螺纹刀
６0度内螺纹刀
ＢT４0ER３2
D5
H5
车孔内螺纹
6
T0６
内孔车刀
９3º硬质合金
BＴ4０EＲ３2
D６
H６
车内孔
3工艺卡
工数控加工艺卡
材料
加工号
程序号
设备型号
顺序号
刀 具
LY１2
Ａ2０0
O000１
CＫ614０
切 削 参数
刀号
名称
型号
加 工 内容
转速
r/mm
进给ｍm/min
切削速度（Ｖ）
N1
备料
N2
热处理
先手动用切断刀车断一截保证工件总长
N３
T０１0
90°外圆车刀
副偏角为35°
车削右端外圆
50０
30０
N4
T02
切槽刀
槽宽为4mm
切槽
350
8０
N5
T03
螺纹刀
６0°外螺纹刀
车外螺纹
60０
N6
工件掉头并校正并加螺纹套
N7
T0１
麻花钻
¢5mm
钻中心孔
30０
N8
T02
内孔车刀
镗内孔
3５0
3０0
N9
T03
内螺纹刀
60°内螺纹刀
车削内螺纹
3５0
Ｎ１０
Ｔ04
90°外圆车刀
90度副偏角
车左端外圆
5０0
３00
Ｎ11
卸下工件
N１2
测量各部分尺寸
4工序卡
单位名称
产品名称或代号
零件名称
零件图号
典型数控车工分析实例
轴套类零件
Latｈe－01
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
001
Latheｐrg-０1
三爪卡盘与活顶尖
Ｃｋ６14０
数控中心
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格
／mｍ
主轴转速
/（r/min）
进给速度
／（mm/ｍiｎ）
背吃刀量
/mm
备注
１
平端面
T01
２5X25
450
手动
2
粗车外圆
T0１
2５Ｘ2５
500
3０0
0．4
自动
程序暂停,测量工件的尺寸
加入刀具补正
3
精车外圆
T０2
25X25
１10０
10０
０.25
自动
４
切槽
T03
槽宽为４ｍm
400
8０
自动
５
车螺纹
Ｔ0４
25ｘ25
600
自动
拆卸工件
测量工件尺寸
编制
柳天赞
审核
柳天赞
批准
09年1２月8日
共２页
第1页
单位名称
产品名称或代号
零件名称
零件图号
典型数控车工分析实例
轴套类零件
Lａｔhｅ－01
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
００２
Latheprg－0１
三爪卡盘与活顶尖
Ck6140
数控中心
工步号
工步内容
刀具号
刀具规格
/mm
主轴转速
／（r/ｍｉn）
进给速度
/（mm/min）
背吃刀量
/mm
备注
1
平端面
Ｔ01
25X２5
４50
手动
2
钻中心孔
Ｔ04
¢５
30０
手动
3
粗车¢20的孔
T0３
¢2０
５0０
２00
自动
４
精车¢20的孔
T03
25Ｘ2５
300
100
自动
5
车削内螺纹
Ｔ０2
２５ｘ２５
３0０
自动
6
粗车外圆
Ｔ01
２5x２5
５5０
300
0。
4
自动
7
精车外圆
T01
25x２５
11０0
1０0
0。
25
自动
编制
柳天赞
审核
柳天赞
批准
０９年12月8日
共２页
第2页
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