单元三套类零件的加工概要

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,点击此处结束放映,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单元三 套类零件的加工,台阶孔套的编程与加工,任务1,薄壁套的编程与加工,任务 2,任务1 台阶孔套的编程与加工,图3-1 台阶孔套,一、任务描述,实际生产中，套类零件中的孔一般有直孔、锥孔、阶梯孔、通孔、盲孔等形式，它们的加工、测量均比轴类零件困难。如图3-1所示为一台阶孔套零件，3-2为实物图生产类型为单件或小批量生产，无热处理工艺要求，试正确设定工件坐标系，制定加工工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，正确编制数控加工程序并完成零件的加工。,图3-2 台阶孔套实物图,二、任务分析,此零件除28+0.021 0mm的内孔有较高的精度要求外，其它内容精度要求一般，外表粗糙度全部为Ra3.2，内孔构造较为简洁，留意保证精度要求即可。内孔尺寸变化不大，用G00、G01指令编程加工时，程序会变的冗长，编程简洁出错，假设用循环指令G90、G71编程加工，会使程序简洁。,1.孔加工刀具,孔加工刀具按其用途可分为两大类：一类是钻头，它主要用于在实心材料上钻孔有时也用于扩孔。依据钻头构造及用途不同，又可分为麻花钻、扁钻、中心钻及深孔钻等；另一类是对已有孔进展再加工的刀具，如镗刀、扩孔钻及铰刀等。镗刀分通孔和盲孔两种。,三、相关学问,由于内孔车刀的刀体强度较差，在选择切削用量时，应适当减小其数值。总的来说，内孔车刀的切削用量主要依据其截面尺寸、刀具材料，工件材料以及加工性质等因素来选择，截面尺寸大的切削用量选的大些，硬质合金内孔车刀比高速钢内孔车刀选用的切削用量要大，车塑性材料时的切削速度比车脆性材料时的切削速度要高，而进给量要略小一些。,2.切削用量的选择,1.设备选择,选用广州数控GSK980系统数控车床；计 算机及仿真软件；承受三爪自定心卡盘装夹,2.零件毛坯,选用42mm65mm圆钢，毛坯材质为45钢。,3.刀具类型,选用90外圆车刀、主偏角为93内孔车刀及刀宽为4mm的切断刀。,四、任务预备,4.量具选用,1钢直尺：0300mm。,2游标卡尺：0.02mm/0150mm。,3外径千分尺：0.01mm/2550mm、内卡钳。,4塞规：28mm。,5外表粗糙度样板。,1.确定加工工艺,以零件右端面轴心处为编程原点，承受从右到左的加工方式。工艺路线安排如下：,1钻孔18mm。,2粗、精车工件右端面及外圆。,3粗车零件内圆柱面，留精加工余量 0.5mm。,4精车零件内圆柱面至尺寸要求。,5切断。,五、任务实施,2.程序的编制和输入,本任务是套类零件中较简洁的，可以承受G01指令进展加工，也可以承受循环指令G90、G71编程加工，下面就用两种指令分别编写本任务的加工程序，见表3-3、3-4。,表3-3 台阶孔套加工程序用固定循环指令G90编写,加工程序,程序说明,实物图,O0001；,程序名,G99 M03 T0101 S1000 F0.15,；,主轴正转，转速为1000,r/min,，选择1号刀及1号刀补,G00 X44.Z2.;,1号刀快速移动到循环起点,G94 X17.Z1.F0.15;,粗、精车工件右端面,Z0;,G90 X39.8.Z-45.F0.15,车工件外圆至尺寸,G00 X100.Z100.;,1号刀快速退刀,T0202 S800;,换2号刀及2号刀补，转速800r/min,G00 X17.Z2.;,2号刀快速到达循环起点,G90 X19.5 Z-42.F0.15;,粗车,20mm内孔,X21.5 Z-25.;,粗车,28mm内孔,X23.5;,X25.5;,X27.5;,G00 X27.;,2号刀改变切削循环起点,G90 X29.5 Z-4.F0.15;,粗车,35mm内孔,X31.5;,X33.5;,X34.5;,表3-3 台阶孔套加工程序用固定循环指令G90编写续表1,G00 X35.1;,精车内孔,G01 Z-4.F0.1;,X28.01;,Z-25.;,X20.1;,Z-42.;,X17.;,G00 Z120.;,2号刀Z轴快速退刀,X120.;,2号刀X轴快速退刀,M00;,程序暂停，测量零件尺寸,M03 T0303 S600;,换3号刀及3号刀补，机床转速600r/min,G00 X44.Z2.;,3号刀快速靠近工件,Z-44.;,3号刀快速到达切断位置,G01 X19.F0.1;,切断工件,G00 X100.Z100.;,3号刀快速退刀,M30；,程序结束光标回程序头,表3-3 台阶孔套加工程序用固定循环指令G90编写续表2,加工程序,程序说明,实物图,O0002；,程序名,G99 M03 T0101 S1000 F0.15,；,主轴正转，转速为1000,r/min,，选择1号刀及1号刀补,G00 X44.Z2.;,1号刀快速移动到循环起点,G94 X17.Z1.F0.15;,粗、精车工件右端面,Z0;,G90 X39.8.Z-45.F0.15,车工件外圆至尺寸,G00 X120.Z120.;,1号刀快速退刀,T0202 S800 F0.15;,换2号刀及2号刀补，转速800r/min,G00 X17.Z2.;,2号快速到达循环起点,表3-4 台阶孔套加工程序用复合循环指令G71编写,G71 U1.R0.5;,G71粗加工循环,G71 P10 Q11 U-0.5 W0.03;,N10 G00 X35.1;,内孔精加工程序,G01 Z-4.F0.1;,X28.01;,Z-25.;,X20.1;,Z-42.;,N11 G01 X17.;,G70 P10 Q11；,G70精加工循环,表3-4 台阶孔套加工程序用复合循环指令G71编写续表1,G00 X120.Z120.;,2号刀快速退刀,M00;,程序暂停，测量尺寸,M03 T0303 S600;,换3号刀及3号刀补，机床转速600r/min,G00 X44.Z2.;,3号刀快速靠近工件,Z-44.;,3号刀快速到达切断位置,G01X19.F0.1;,切断工件,G00 X120.Z120.;,3号刀快速退刀,M30；,程序结束光标回程序头,表3-4 台阶孔套加工程序用复合循环指令G71编写续表2,3.零件加工模拟视频,图3-3 台阶孔套的加工过程模拟,4.工件与刀具的安装,工件装夹在三爪自定心卡盘软爪上，毛坯右端面伸出50mm左右，装夹要坚固。车刀安装时不宜伸出过长，车孔刀刀尖高度应与机床中心等高或略高，保证主偏角大于90，以保证台阶面与轴线垂直。,5.对刀并输入刀补值,三把刀分别对刀，然后正确输入对应的刀补值，对刀完毕。,6.数控加工与精度掌握,1加工,首件加工应单段运行，通过机床掌握面板上的“倍率选择”按钮修正加工参数，然后自动运行加工，当程序暂停时可以对加工尺寸检测，以保证精度要求。,2精度掌握,加工过程中，各尺寸精度都要保证在公差范围之内，如消失误差可承受刀补修正法进展修正。,7.零件检测,1修整工件，去毛刺等。,2尺寸精度检测：用游标卡尺测量40mm外圆尺寸，20mm、35mm内孔尺寸，深度25mm、4mm及总长40mm尺寸，用内卡钳协作外径千分尺或塞规检测28+00.021 mm内孔。,3外表质量检测：用粗糙度样板比照检测零件加工外表质量。,六、检查评议,七、问题及防治,问题现象,产生原因,解决方法,切削过程出现干涉现象,1.刀具参数不正确,2.刀具安装不正确,1.正确设置刀具参数,2.正确安装刀具,尺寸不对,1对刀不正确,2产生积屑瘤,3程序中计算错误,1仔细对刀，认真测量。,2研磨前刀面，使用切削液，增大前角，选择合理的切削速度,3认真计算,内孔有锥度,1刀具磨损,2刀柄刚性差，产生“让刀”现象,1采用耐磨的车刀材料,2尽量采用大尺寸的刀柄，减小切削用量,内孔表面,粗糙度差,1车刀磨损,2车刀刃磨不良，表面粗糙度大,3车刀几何角度不合理，装刀低于中心,4切削用量选择不当,5刀柄细长，产生振动,1重新刃磨车刀,2保证刀刃锋利，研磨车刀前后面,3合理选择刀具角度，精车装刀时可略高于工件中心,4适当降低切削速度，减小进给量,5加粗刀柄和降低切削速度,表3-6 孔加工时的加工问题、产生缘由及解决方法,任务2 薄壁套的编程与加工,图3-9 薄壁套,一、任务描述,如图3-9所示为一薄壁套零件，3-10为实物图，生产类型为单件或小批量生产，无热处理工艺要求，试正确设定工件坐标系，制定加工工艺方案，选择合理的刀具和切削工艺参数，正确编制数控加工程序并完成零件的加工。,图3-10 薄壁套实物图,二、任务分析,薄壁套类零件孔壁较薄，装夹过程中很简洁变形，因此装夹难度较大，一般可承受以外圆定位和内孔定位夹紧的方法来完成，外圆定位时可使用特制的软卡爪装夹，内孔定位时可使用芯轴来装夹。该任务即为一薄壁套零件，零件外圆、内孔精度及外表粗糙度要求较高；右端面与26+00.03 mm孔轴线有垂直度要求，加工时应在一次装夹中完成；30 0 0.03 外圆既有圆度形位公差要求，又有同轴度要求，又因内孔存在阶台，无法承受一次装夹工件完成全部加工内容的方法，因此可实行先加工完零件右端面及内孔，再使用芯轴装夹完成零件外圆加工的方法。,1.编程指令,1深孔加工多重循环指令G74,1指令格式,G74 R(e)；,G74 X(u)Z(w)P(i)Q(k)R(d)F(f)S(s)T(t),三、相关学问,2说明：,G74指令的运动轨迹如图3-11所示，刀具从循环起点A开头，依据指令指定的参数加工，加工完成后快速退回到循环起点，完毕粗车循环全部动作。,该循环可处理断削，假设省略X(u)、P(i)，结果只在Z轴操作，用于钻孔。,e和d都用地址R指定，他们的区分在于有无指定X(u)，假设X(u)被指令了，则为d，否则为e。,图3-11 G74指令运动轨迹图,1.设备选择,选用广州数控980系统数控车床；计算机及仿真软件；承受三爪自定心卡盘及心轴装夹。,2.零件毛坯,选用42mm50mm圆棒料，毛坯材质为45 钢。,3.刀具类型,选用90外圆车刀、车孔刀。.,四、任务预备,4.量具选用,1钢直尺：0300mm。,2游标卡尺：0.02mm/0150mm。,3深度游标卡尺：0.02mm/0150mm,4外径千分尺25mm50mm。,5内径百分表或26mm塞规。,6磁力表座及百分表。,7外表粗糙度样板。,1.确定加工工艺,以零件轴线与右端面的交点为编程原点，为了保证零件尺寸链正确，承受从右到左加工的原则。工艺路线安排如下：,1三爪卡盘夹持工件一端约20mm左右，车端面车平即可，车外圆至40mm长23mm。,2调头软卡爪夹持40外圆，夹持长度20mm左右,五、任务实施,3钻孔18mm，车另一端面至总长45mm，车外圆380-0.1mm至尺寸，长23mm。,4分别加工20mm、26mm孔、深度41mm及倒角至尺寸。如图3-12所示。,图3-12 薄壁套工序图,5在机床主轴上安装芯轴，零件安装到芯轴上，以内孔定位轴向螺母夹紧，加工零件300-0.03mm外圆、长度40mm至尺寸要求。如图3-13所示。,图3-13 薄壁套工序图,本任务主要由外圆、圆弧、槽等局部组成程序编制并不简单，外圆局部可用复合指令G71来加工，槽局部可用我们新学的指令复合指令G75加工。,2.程序的编制和输入,表3-9 薄壁套的加工程序,加工程序1（零件左端面及夹持外圆）,程序说明,零件实体图,O0001,;,程序号,G97 G99 M03 S800 T0101 F0.15；,主轴正转，转速为800r/min，1号刀及1号刀补，进给量为0.15mm/r,G00 X44.Z2.；,刀具快速靠近工件,G94 X-1.Z0 F0.15；,车削工件左端面,G90 X40.Z-23.F0.15；,车削工件外圆至,40mm长23mm,G00 X100.Z100.；,1号刀具快速离开工件,M30；,程序结束,加工程序2（零件右端面、外圆及内孔）,O0002；,