轴类零件图纸
未注倒角1X45?
140?0.07
轴类零件案例
一、案例内容
数控车削加工轴,外形图如图所示。 二、案例要求
该轴为典型的轴类零件,生产规模为批量加工,加工的尺寸精度要求较高,因此加工难度较大。
1、熟悉掌握数控加工中坐标系与坐标原点的确定,以及程序编制的相关知识。
2、说明程序中使用的工件装夹,刀具类型,加工工艺等。
3、画出数控加工走刀路线。
4、编制数控加工程序。
5、掌握刀具、夹具装夹以及数控加工对刀等实际操作。
三、案例解析
1、零件的加工工艺分析
(1)结构和精度分析
该零件的外形并不复杂,但是精度要求较高。该零件的重要加工部位有:φ31的圆柱段, φ40的圆柱段以及内孔直径的几个尺寸,尤其是内孔尺寸,由于加工的是孔,因此加工难度相对较大。轴向尺寸有:螺纹加工段轴的长度22,零件右端段长度58,内孔深度30以及零件的轴向总长140。
(2)零件的装夹与定位基准分析。
在粗加工和精加工时,可利用该零件左右端的毛胚的外
表
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面以及中心孔,采用一夹一顶的方式进行装夹定位。 (3)加工刀具分析
粗精加工外圆表面时,刀具使用同一把,在磨刀时主偏角为93度。加工内孔时由于孔较小,刀具的主偏角为93度,磨刀时注意刀具的径向宽度和刀具的厚度。切槽刀采用宽度为3-5mm的刀具。螺纹刀的刀具角度为60度。
2、工艺处理
(1)将零件毛坯外圆粗车光。(必要时)
(2)用三爪卡盘装夹零件零件,钻中心孔。 (3)数控粗车零件左端端面以及外圆柱面,留余量0.8mm。
(4)数控精车零件左端端面以及外圆柱面达到图纸要求。
(5)钻零件左端面φ27孔,深度达到图纸要求。 (6)粗精车内孔达到要求。
(7)切零件左端槽,槽宽8mm。
(8)零件掉头,用三爪卡盘装夹零件,打中心孔。
(9)采用一夹一顶进行装夹,粗车零件右端面以及外圆。
(10)精车零件端面以及外圆。
(11)加工右端螺纹。
3、数控车削加工工艺
(1)零件的装夹方式及原点设置
加工零件的左端时,工件伸出的长度不长,而且加工的直径较大,直接采用三爪卡盘。加工右端时,工件伸出较长,为了保证加工精度,采用一夹一顶的方式装夹。具体工件的装夹和编程原点设定见下表
工件的装夹和编程原点设定卡 加工零件左端
三爪
三爪
尾座顶尖加工零件右端
(2)数控车削刀具选择
中心孔采用φ3中心钻
粗精车刀具选择主偏角为93度的硬质合金右偏刀,为防止副后刀面与工件干涉,副偏角不能太小。
切槽刀具的刀宽应该不能太大,因为太大,在切削时切削力太大,导致工件震动太大,会发出巨响,因此选择4mm刀宽。
钻头用φ27的钻头
螺纹刀采用60度的硬质合金刀具。
数控加工刀具卡片
产品名称 零件名称 轴 零件图号 刀具号 刀位号 刀具规格名称 数量 加工部位 刀具参数 换刀方式
尾座 中心钻 1 两头端面中心φ3 手动
孔
尾座 麻花钻 1 零件左端面孔 φ27 手动 T01 1 硬质合金外圆和1 两头外圆和端主偏角93度 自动
端面粗精车刀 面
T02 2 硬纸合金内孔粗1 内孔加工 主偏角93度 自动
精车刀
T03 3 切槽刀 1 零件左端槽加槽宽4mm 自动
工
T04 4 螺纹刀 1 加工右端螺纹 牙型角60度 自动 (3)切削用量选择
?背吃刀量选择
零件粗加工时背吃刀量1.5mm,精车背吃刀量0.3mm,切槽每次进给3.5mm。
?主轴转速
粗加工零件外圆和端面时,切削速度大致选择70m/min,精车切削速度选择100m/min,根据主轴切削计算公式可得:粗车600r/min,精车1000r/min,加工内孔转速选择600r/min,切槽转速选择300r/min,
螺纹转速选择300 r/min。
?进给速度选择
粗车零件外圆和端面时,进给速度选择0.1 mm/r,精加工进给速度选择0.06 mm/r,内孔精加工选择0.08 mm/r,切槽选择0.04 mm/r。螺纹加工时根据螺距来,与螺距相等。
综合以上信息,将相关数据写到工艺卡片中。
数控加工工序卡
产品名称或代号 零件名称 零件图号
广厦学院 数控加工工序卡
轴 工艺序号 程序编号 夹具名称 夹具编号 使用设备 车间 0001 0001 三爪卡盘 数控车床 实训工厂 工序刀具规主轴转速进给速度背吃到量备注
工序内容 刀具号
号 格 (r/min) (mm/r) (mm) 1 钻左端中心孔 φ3 1000 0.1 手动
粗车零件左端端面以2 T01 主偏角600 0.1 1
及外圆柱面 93度
精车零件左端端面以3 T01 主偏角1000 0.06 0.3
及外圆柱面达到图纸93度
要求
钻零件左端面φ27孔 4 φ27麻250 0.1 手
花钻 动 粗精车内孔 5 T02 主偏角600 0.08 0.5
93度
切零件左端槽 6 T03 槽宽300 0.04 2.5
4mm
打右端面中心孔 7 φ3 1000 0.1 手
动 粗车零件右端面以及8 T01 主偏角600 0.1 1 外圆 93度
精车零件端面以及外9 T01 主偏角1000 0.06 0.3 圆 93度
加工右端螺纹 10 T04 牙型角300 1.5 第一刀0.45
60度 第二刀0.3
第三刀0.13
第四刀0.09
4、机床刀具运行轨迹
加工零件左端刀具运行轨迹图如下:
刀具运行轨迹图(一) 刀具号 T1 T2 T3 加工零件左端刀具运行轨迹 1 (52,2)
2 (0,2)
3 (0,0) 编程原点精加工粗加工4 (34,0)
5 (40,-3)
6 (40,-58)
7 (48,-58)
8 (27,2)
9 (28.01,-30)
10 (32.03,2)
2311 (32.03,-15)
12 (42,-54)
810913 (36,-54) 13144111275614 (36,-58)
刀具运行轨迹图(二) 刀具号 T1 T4 加工零件右端刀具运行轨迹
编程原点1 (150,100)
号刀2 (52,2)
精加工粗加工3 (0,2)
324 (0,0) 12号刀
35145 (21,0)
15
6 (24,-1.5)
7 (24,-22.025)
8 (30.98,-23)
9 (30.98,-25.16) 4
16
1710 (44.15,-62) 186719981011 (48,-82)
11
12 (23.1,5)
13 (23.1,-18)
14 (22.5,5)
15 (22.5,-18)
16 (22.2,5)
17 (22.2,-18)
18 (22.04,5)
19 (22.04,-18)
20 (25,5)
5、数控加工程序清单
系统:FANUC 0i数控系统
(1)零件左端加工程序
数控加工程序清单(一)
零件名称:轴 程序号:O0001
程序清单 说明 T0101; 换外圆车刀 G00 X52 Z2;
M03 S700;
G71 U1 R0.5; 粗加工工件左端端面和外G71 P010 Q020 U0.6 W0.2 F0.1; 圆,留精车余量。 N010 G00 X0;
G01 Z0;
X34;
G03 X40 Z-3 R3;
G01 Z-58;
N020 X52;
M03 S1000;
G70 P010 Q020 F0.06; 精车工件左端端面和外圆 G00 X150 Z100;
M05;
M00; 程序暂停,转为手工打孔
打孔完后,拆掉钻头。按
启动键,程序继续执行。 T0202; 换成内孔车刀。 G00 X27 Z2;
M03 S600;
G71 U1 R0.5; 粗加工φ28和φ32内孔 G71 P030 Q040 U0.6 W0.2 F0.08;
N030 G00 X34;
G01 Z0;
X32.03 Z-1;
Z-15;
X28.013;
Z-30;
N040 X27;
M03 S800; 精加工φ28和φ32内孔
G70 P030 Q040 F0.05;
G00 X150 Z100;
M05;
T0303; 换3号切槽刀 M03 S300;
M08;
G00 X42 Z-54;
G75 R1; 切槽循环 G75 X36 Z-58 P0.8 Q3.5 F0.02;
G00 X150 Z100;
M09;
M05;
M30; 程序结束 (2)加工零件右端程序清单
数控加工程序清单(二)
零件名称:轴 程序号:O0002
程序清单 说明 T0101;
G00 X52 Z2;
M03 S700;
G71 U1 R0.5;
G71 P010 Q020 U0.8 W0.2 F0.1;
N010 G00 X0;
G01 Z0;
X21;
X24 Z-1.5;
Z-22.025;
X28.98;
X30.98 W-1;
Z-47.18;
G02 X44.15 W-14.82 R20; G01 X48 W-20;
W-2;
N020 X52;
M03 S1000;
G70 P010 Q020 F0.08; G00 X150 Z100;
M05;
T0404;
G00 X25 Z5;
M03 S300;
G92 X23.1 Z-18 F1.5; X22.5;
X22.2;
X22.04;
X22.04;
G00 X150 Z100;
M05;
M30;
四、操作
1、每次机床开机后必须回参考点。 2、对刀
对刀采用试切法。
X向对刀均采用沿轴向试切,并沿原路返回,然后量出此时的试
切部位的直径,输入刀补即可。