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江苏工贸技师学院08数控车技师论文

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轴类零件的加工

江苏工贸技师学院

摘要:目前数控加工是解决圆弧曲面，锥面和高精度圆柱面最有效的加工方法，利用数控技术可以实现其高精度的要求，加工前我们应做好如下工作，对图纸进行数控加工工艺分析，选择合适的机床，选择毛胚，确定加工方法和加工顺序，正确的选择装夹方案及夹具，选择刀具及切削用量，选择合理的加工路线，采用简洁规范的术语编写程序等

关键词：工艺装夹加工顺序进给路线

零件图的分析

如下图，零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，

该图由外圆柱面，R10的半圆圆头，1：4锥面，椭圆，圆弧倒角，直径16长5MM的槽，M30的三角螺纹，45度倒角等组成，形状复杂，需加工部位多，生产规模一般为小批量生产加工，必须保证曲面轴类零件的尺寸精度，适合数控机床加工，该图表面精度要求较高，且装夹面积较小，要合理的选择加工工艺，由于左面的加工内容较多且复杂，切槽和加工螺纹都容易产生震动，不易夹住较小的面加工，右面的加工内容相对较简单，所以选择先加工工件的左端，至椭圆加工结束，再加工右面。该图精度要求较高，编程时可采用平均值的方法。零件毛坯为Ф40mm×105mm的45号钢。

二、工艺分析

(1)夹具的选择

数控加工时夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度：二是夹具应具有可靠的定位基准。

我们选择的夹具是三爪卡盘。三爪卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要工具。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。适用于装夹外形规则的中、小型工件。此零件需要多次装夹，用三爪卡盘方便掉头装夹。

在零件调头夹持加工右端时，为了防止Φ28已加工表面不被三爪自定义卡盘夹伤表面，用铜皮包住此外圆表面再进行夹紧。

(2)刀具的选择

由于该轴属于单件生产的零件，所以在加工过程中尽量选择通用刀具来完成加工。因为有一个凹的椭圆加工，为避免干涉，我们选择35度外圆车削刀，选用的车刀有：

（1）45°硬质合金端面刀

（2）90°硬质合金外圆刀

（3）刀宽4mm的切槽刀

（4）60°硬质合金螺纹刀

（5）35°硬质合金外圆刀

刀具卡片

序号

刀具号

刀具规格，名称

加工内容

备注

1

T01

硬质合金端面，45度车刀

粗、精车端面

2

T02

硬质合金90度，外圆车刀

粗、精车外轮廓

3

T03

硬质合金切槽刀

切槽

刀宽4mm

4

T04

60度硬质合金，外螺纹车刀

粗、精车螺纹

5

T01

硬质合金35度，外圆车刀

粗、精车椭圆

(3)确定切削用量

切削用量选择：

粗车时：主要目的是切除大部分加工余量，应选择较大的切削用量。先选择一个尽可能大的背吃刀量ap，其次选择一个较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度Vc。

精车时：主要目的是保证加工精度和表面光洁度。因此，精车时应选用较小的背吃刀量ap和进给量f，并选用切削性能高的刀具材料，尽可能提高切削速度Vc。

Vc=πdn／1000n=1000Vc／πd

主轴转速s/(r/min)

进给量f/(mm/r)

背吃刀量ap/mm

粗车外圆

500

0.2

2

精车外圆

1200

0.1

0.3

粗车螺纹

500

2

0.4

精车螺纹

500

2

0.1

切槽

400

0.1

(4)加工路线

由于此工件的毛坯材料为45号钢属于黑色金属，选择粗加工—半精加工—粗磨—光整加工。由于本图较复杂，加工内容较多，且不易装夹，我们决定，先对左段外圆进行粗加工—半精加工，再对螺纹退刀槽，螺纹依次进行粗加工—半精加工。再掉头加工右面的部分。

具体加工步骤如下：

（1）用三爪卡盘夹住毛坯，伸出卡盘毛坯长38mm。加工工件左端。

（2）平端面，控制总长余量为3mm。

（3）粗精加工左端至Φ38㎜×31㎜.

（4）切屑宽5mm深2mm的槽至尺寸要求。

（5）粗精加工M20×2的螺纹。

（6）掉头装夹，夹紧工件左端以加工面Φ27㎜×25㎜处。

（7）平断面，控制总长至尺寸要求。

（8）粗精加工椭圆

（9）粗，精加工零件左端外圆、锥度。

（10）加工结束。

(5)、制作工艺卡：

工件名称

轴

使用设备

CK6140

夹具名称

三爪自定心卡盘

车间

数控车间

工步号

工步内容

刀具号

切削用量

主轴转速/(r/min)

进给转速

/（mm/r）

背吃刀量

/mm

1

车削端面

T01

500

0.1

0.4

2

粗车左端面外轮廓

T01

500

0.2

2

3

精车左端面外轮廓

T02

1200

0.1

0.3

4

切槽

T03

400

0.1

5

车螺纹

T04

500

2

0.1

6

粗车椭圆轮廓

T01

500

0.2

5

7

精车椭圆轮廓

T0