轴套类零件的加工及编程讲解.docx
《轴套类零件的加工及编程讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴套类零件的加工及编程讲解.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
轴套类零件的加工及编程讲解
1前言
（1）
2轴套类零件的加工
（2）
2.1主工件加工
（2）
2.1.1零件图工艺分析
（2）
2.1.2加工工艺分析
（2）
2.2附件的加工（3）
2.2.1零件图工艺分析（3）
2.2.2加工工艺分析（3）
2.3确定装夹方法（3）
2.4确定加工路线及进给路线（4）
2.5切削用量的合量选用（4）
2.6确定定位基准（4）
2.6.1选择定位基准（5）
2.7刀具的选择（6）
2.7.2刀具几何参数的合理选择（7）
2.7.3确定本次加工所用刀具（7）
2.8确定走刀顺序及走刀路线（8）
2.9轴类技术要求（9）
3程序的编写（10）
3.1编程技巧（10）
3.1.1编程方法（11）
3.1.2编程步骤（11）
3.2加工程序（11）
3.2.1工件左端（11）
3.2.2工件右端（13）
3.2.3附件加工程序（14）
结论（16）
致谢（17）
参考文献（18）
1前言
科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。
机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。
他不仅能够提高品质质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件，但是采用这种自动和高效率的设备需要很大的初期投资，以及较长的生产周期，只有在大批量的生产条件下，才会有显著的经济效益。
随着消费向个性化发展，单件小批量多品种产品占到70%--80%，这类产品的零件一般采用通用机床来加工。
而通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于进一步提高生产率和保证质量。
特别是由曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助靠模和仿行机床或者借助画线和样板用手工操作的方法来完成，其加工精度和生产率受到极大影响。
为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的，能够适应产品频繁变化的“柔性”自动化机床。
数控机床才得已产生和发展。
数控技术是数字控制（NumericalControl）技术的简称。
它采用数字化信号对被控制设备进行控制，使其产生各种规定的运动和动作。
利用数控技术可以把生产过程用某中语言编写的程序来描述，将程序以数字形式送入计算机或专用的数字计算装置进行处理输出，并控制生产过程中相应的执行程序，从而使生产过程能在无人干预的情况下自动进行，实现生产过程的自动化。
采用数控技术的控制系统称为数控系统（NumericalControlSystem）。
根据被控对象的不同，存在多种数控系统，其中产生最早应用最广泛的是机械加工行业中的各种机床数控系统。
所谓机床数控系统就是以加工机床为控制对象的数字控制系统。
安装有数控系统的机床称为数控机床。
它是数控系统与机床本体的结合体。
数控车床是数控系统与车床本体的结合体；数控铣床是数控系统与铣床本体的结合体。
除此之外还有数控线切割机床和数控加工中心等。
数控机床是具有高附加值的技术密集型产品，是集机械、计算机、微电子、现代控制及精密测量等多种现代技术为一体的高度机电一体化设备。
数控机床的产生使传统的机械加工发生了巨大的变化，这不仅表现在复杂工件的制造成为可能，更表现在采用了数控技术后使生产加工过程真正实现了自动化。
2轴套类零件的加工
2.1主工件加工
图2.1
2.1.1零件图工艺分析
如图所示零件便面由圆柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，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，毛胚为Ф50mm*105mm。
2.1.2加工工艺分析
（1）加持Ф50的毛胚工件，先进行工件左端面加工，装夹毛胚伸出上约50mm；
1）用90°外圆车刀平断面，进行粗精车加工；
2）用Ф18mm的麻花钻进行钻孔；
3）用镗孔刀对内孔进行粗精车加工；
（2）左端加工完成后对右端进行加工；
1）用35°外圆车刀平断面，进行粗精车加工；
2）用宽为3mm的切槽刀进行切槽；
3）螺纹选用60°硬质合金车刀取刀尖半径为0.15～0.2mm。
2.2附件的加工
图2.2
2.2.1零件图工艺分析
如图所示零件图是由圆柱面，圆锥面组成，零件图尺寸编注完整，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，毛胚为直径Ф50mm*70mm。
工件需切断。
2.2.2加工工艺分析
（1）用90°外圆车刀平端面，进行粗精车加工。
（2）用切断刀进行切断
2.3确定装夹方法
由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。
因此数控机床的夹具应定位可靠、稳定，一般采用三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘或弹簧夹头。
分析本工件为外轮廓加工，
外表面可以依次加工，需掉头装夹完成粗、精加工。
为了保证在加工螺纹时确保工件不来回晃动,减少误差,一般以轴线和左端面为定位基准,左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧,右端采用活动顶尖支撑装夹方案。
附件采用三爪自定心卡盘定心夹紧。
2.4确定加工路线及进给路线
加工顺序的确定按由内到外、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。
因此在本设计中加工路线是按先粗车（给精车留余量X向留0.5mmZ向留0.2mm），然后再精车，按先主后次的加工原则尽量使“刀具集中”，因此：
1车外圆：
自右向左加工。
2切槽：
以左到端为准，进行两次加工。
3车螺纹：
采用五刀完成螺纹加工。
2.5切削用量的合量选用
数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量a。
，主轴转速S或切削速度v（用于恒线速度切削），进给速度或进给量f。
切削用量的选择原则是:
粗车时要首先考虑选择尽可能大的背吃刀量。
其次选择较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度。
精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量a。
和进给量f，同时依据刀具参数尽可能提高切削速度，以保证加工质量，提高生产率。
2.6确定定位基准
合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。
由于该传动轴的几个主要配合表面（Q、P、N、M）及轴肩面（H、G）对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。
粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。
中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。
但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹（有时在上工步已车外圆处搭中心架），车另一端面，钻中心孔。
2.6.1选择定位基准
在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。
定位基准的选择对保证加工表面的尺寸精度和相互位置度的要求，以及合理安排加工顺序都有重要影响。
定位基准又可以分为粗基准和精基准两种。
机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加工的表面做定位基准，这种定位基准称为粗基准；用已经加工过的表面作定位基准则称为精基准。
1.粗基准的选择原则：
粗基准的选择影响各加工面的余量分配及不需加工表面与加工表面之间的位置精度。
这两方面的要求常常是相互矛盾的，因此在选择粗基准时，必须先明确哪一方面是主要的。
1、如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的相对位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准。
如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作粗基准。
2、如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。
2.精基准的选择原则：
选择精基准应考虑如何保证加工精度和装夹准确方便，一般应遵循如下原则。
1、“基准重合”原则。
应尽可能选用加工表面的设计基准作为精基准，避免基准不重合造成的定位误差。
2、“基准统一”原则,当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位。
例如，导柱、复位杆、拉杆等轴类零件的大多数工序都采用顶尖孔为定位基准。
3、“自为基准”的原则,当精加工和光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其他表面之间的位置精度则要求由先行工序保证。
4、“互为基准”的原则,为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择精基准时。
5、精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠。
为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度以提高其位置精度。
2.7刀具的选择
与普通机床相比，数控加工时对刀具提出了更高的要求，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。
因此，刀具的选择是数控车削加工工艺中的重要内容之一,它不仅影响机床加工效率而且直接影响零件的加工质量。
在编程时选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、被加工零件材料等因素。
数控加工刀具材料要求采用新型优质材料，一般原则是尽可能选择硬质合金精密加工时还可选择性能更好、更耐磨的陶瓷立方氮化硼和金刚石刀具并优选刀具参数。
一般来说需将所选定的刀具参数填入表轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。
常见的轴套类数控加工刀具如下。
产品名称或代号
数控车工艺分析实例
零件名称
轴承套
零件图号
Lathe-01
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
刀尖半径mm
备注
1
T01
45°硬质合金端面车刀
1
车端面
2
T02
中心钻
1
钻中心孔
3
T03
割槽刀
1
割槽
4
T04
镗刀
1
镗内孔各表面
5
T05
90°外圆车刀
1
车外圆表面
6
T06
大钻头
1
钻底孔
7
T07
60°外螺纹车刀
1
车M45螺纹
表2.1轴套数控加工刀具卡片
一般根据加工要求，选用三把刀具，Ⅰ号刀车外圆，Ⅱ号刀切槽，Ⅲ号刀车螺纹及进行精加工。
刀具应正确的选择换刀点，以便在换刀过程中，刀具与工作机床和夹具不会碰撞。
2.7.2刀具几何参数的合理选择
在数控车床加工的实际应用中，由于车刀刀尖圆弧半径、主偏角、车刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具几何参数的影响，必定引起被加工零件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差，对于圆柱类零件表面的加工，由于车刀刀尖圆弧半径与车刀主偏角的存在，使得被加工零件的轴向尺寸发生变化，且轴向尺寸的变化量随刀尖圆弧半径的增大而增大，随主偏角的增大而减小。
2.7.3确定本次加工所用刀具
根据零件的外形和加工要求，选用如下刀具：
T01为90°外圆车刀；T02为宽18mm的麻花钻；T03为镗刀；T04为35°外圆车刀；T05为宽是3mm的切断刀；T06为60°硬质合金螺纹车刀。
刀具表如下：
刀具号
刀具规格名称
数量
加工内容
主轴转速/r.min
进给速度/mm.r
T01
90度外圆车刀
1
粗精车左轮廓
600
0.2
T02
麻花钻
1
钻孔
300
0.2
T03
内镗孔刀
1
镗孔
600
0.2
T04
35度外圆车刀
1
粗精车右轮廓
600
0.2
T05
切槽刀
1
切槽
300
0.2
T06
60º螺纹刀
1
加工螺纹
700
2.0
表2.2刀具卡片
2.8确定走刀顺序及走刀路线
走刀路线
升级会员 