学习情境一简单型面零件数控车削加工

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,第五级,*,学习情境一 简单型面零件的数控车削加工,零件图纸,课程的知识内容,零件的工艺性分析,零件加工工艺过程分析与设计,零件的数控程序设计,零件实际加工训练及加工过程控制,零件的工艺性分析,工艺性分析通常从零件结构形状的复杂程度、位置及尺寸精度的可控制程度、材料难加工程度几个方面进行分析说明。,1.,该零件的结构形状：,结构形状：从图,1,表达的信息来看,该零件为简单轮廓回转体、属轴类零件,可通过车削加工来完成。该零件由轴向阶台、圆锥面，圆弧成型面等轮廓要素组成，因其轮廓要素中具有锥面和圆弧成型面，采用普通车床加工比较困难，需要使用数控车床进行加工。从阶台结构分析，该零件还需要调头加工。,该零件图纸结构清晰，尺寸完整，无薄壁窄槽等难加工的特殊部位，工艺性良好,。,零件的工艺性分析,2.,该零件的尺寸精度求：,尺寸精度：右端,27,的径向尺寸,查表知其公差为,IT10,级，,35,的径向尺寸,其公差为,IT11,级，左端,40,的轴,其公差为,IT11,级,;,还有两个轴向尺寸,38.50.05,和,18,，精度分别为,IT1011,级；几处重要的表面其表面粗糙度要求为,1.6m,和,3.2m,由此分析在加工过程中采用半精车即可达到要求,3.,该零件的材料性能：,该零件材料为硬铝,LY12,，切削加工性能良好。由于铝材塑性好，在加工过程中易粘刀而形成积屑瘤，故加工过程中要求刀具要锋利、冷却充分。,零件加工工艺过程分析与设计,由于该零件是中间大、两头小的结构形状，可以选择的加工方案有：,1,）采用锯床下料、锯切长度超过,125mm,、,50,以上的圆棒料作毛坯，先加工一端后再调头加工另一端。,2,）采用直径,50,以上的长圆棒料，穿越主轴孔后一端夹持，使用左右偏刀分别车削左右两端，最后由切断刀切断得到总长。继续送料后可接着加工下一件。,方案比较：方案,1,在使用普通三爪装夹的情形下，总长及两端轴向相对位置不容易保证，调头装夹也会使得两端轴颈同轴度降低，但需要使用的刀具较少。若为大批量生产类型要求，则需要制作精密软爪定位或进行装夹定位方案的设计，以减少调头对刀的麻烦和由此引起的总长尺寸误差。,方案,2,是一次装夹加工左右两端，总长及两端轴向相对位置容易保证，两端轴颈同轴度较高，但需要使用多把车刀（左右偏刀和切断刀），较适合形位精度要求较高或大批量生产类型。,零件加工总体工艺方案,、,35,序号,工序名称,工序内容,刀具,/,量具,夹具,设备,1,备料,50,125,冷轧,圆棒料,带锯,/,锯条,锯床,2,车左端,车左端,4,0,42,台肩,焊接外圆车刀,三爪卡盘,数控车床,/,普通车床,3,检,游标卡尺,4,调头车右端,车右端各台肩及轮廓成型面,焊接外圆车刀,三爪卡盘,数控车床,5,检,、,38,0.05,游标卡尺、深度尺,6,入库,零件的加工顺序,由于零件加工精度要求不是太高，采用粗、精车即可保证。按照“先粗后精、先易后难”的工序划分原则，因零件左端结构简单，且轴颈尺寸较大，先粗、精加工左端,4042,的台肩作调头加工时装夹定位的精基准，再粗、精加工右端复杂台肩及圆弧成型面。左端加工时可将左端圆弧曲面部分粗加工完成，调头加工右侧时可连续走刀将圆弧成型面一起精加工出来，以减少使用刀具数量并保证圆弧面的完整，避免对接加工产生接刀痕。先加工左端尺寸较大的,40,长轴颈部分，可确保调头夹持时获得较好的刚性,零件加工用刀具、设备等的选用,该零件采用调头分别车削两端，因此加工时仅用一把外圆车刀即可完成。由于毛坯材料为硬铝,LY12,，选择高速钢材质的刀具即可，刀具必须刃磨锋利，前角约,2030 ,。由于零件中有半径为,R10,和,R18.5,的凹凸圆弧成型面，从交接处切线角度分析，外圆车刀的副偏角必须大于,30,，如图,4,所示。若使用副偏角小于,30,的外圆车刀，则必须在两端调头加工前后分别进行粗、精车对接加工，在一般三爪卡盘装夹定位的条件下，容易产生接痕。该零件结构简单且具有一定长度的稳定夹持表面，不需要特殊的夹具，使用三爪卡盘即可。,如果使用机夹车刀，以副偏角要大于,30,的要求，应选用,J,形刀杆、,V,形刀片，参照,CK616I,机床刀架允许装刀要求，可选用,16X16,或,20X20,刀方的刀杆，因此最后应选用的机夹车刀型号为,SVJCR1616-H16,、,SVJCR2020-K16,，刀片型号为：,VC,1604,零件数控加工工艺卡片,产品名称,数控加工,工序卡片,零件图号,零件代号,工序名称,工序号,阶台零件,L01,WTC-C-01,左端车削,材料名称,材料牌号,硬铝,LY12,机床名称,机床型号,数控车床,CJK616I,夹具名称,夹具编号,工步,工作内容,刀具,量具,主轴转速,N,r/min,吃刀深度,mm,进给速度,F,（,mm/min,）,1,车左端台肩,44.5,外圆刀,600,2,80,2,精车左端台肩,42.86,外圆刀,800,1,80,3,精车左端台肩,40,外圆刀,800,1,30,4,检验,零件数控加工工艺卡片,产品名称,数控加工,工序卡片,零件图号,零件代号,工序名称,工序号,阶台零件,L01,WTC-C-01,右端车削,材料名称,材料牌号,硬铝,LY12,机床名称,机床型号,数控车床,CJK616I,夹具名称,夹具编号,工步,工作内容,刀具,量具,主轴转速,N,r/min,吃刀深度,mm,进给速度,F,（,mm/min,）,1,粗车右端台肩,44.5,外圆刀,600,2,80,2,精车右端台肩,42.86,外圆刀,800,0.2,30,3,检验,4,零件的数控程序设计,程 序,释 义,O0001,T0101,G94G90G00X52Z2S600M3,M08,G80X44.5Z-59F80M08,X42.86Z-57S800,X40Z-42,M9,M5,M30,程序番号,选刀，建立坐标系,快速定位到起刀点,打开切削液,车左端台肩,44.5,车左端台肩,42.86,精车左端台肩,40,关闭切削液,停止主轴,程序结束,零件左端加工程序,零件数控加工程序设计,零件右端加工程序,程 序,释 义,O0001,T0101,G90G00X52Z5S600M3,M8,G71U1.5R2P100Q200E0.2F80,N100G01X0F30S800,Z0,X27Z0R2,X27Z-17.95,X30,X34.925Z-24.45,Z-39.45,X40.86,G02X45.82Z-48.75R18.5,G03X48.82Z-58.75R10,G02X42.86Z-74R18.5,N200 G01X52 M9,G0 Z5M5,M30,程序番号,选刀，建立坐标系,快速定位到起刀点,打开切削液,粗车右端阶梯,精车程序起始行,精车程序终止行,返回起刀点、关闭切削液,关闭主轴,程序结束,机床操作与加工控制,1,坐标系的设定及对刀操作：,以,T,指令建立坐标系，以工件右端面的轴心作为工件坐标系原点，选择,01,号刀具，,01,号刀偏。具体对刀操作过程：在毛坯料平好端面的基础上，沿径向车一刀，然后保持,Z,轴坐标不变将刀退出，然后在,01,号刀偏表中试切长度栏中填上,0,；再沿轴向方向车一刀，保持,X,轴坐标不变将刀退出，用卡尺测量被车过的直径，然后将测量值填在,01,号刀偏表中的试切直径栏中，当车完左端掉头时对刀只须对,Z,坐标，方法同上；即完成对刀操作。,2,加工控制过程：因为是首次加工零件，应采用单段控制模式，以便解决加工过程中出现的问题，根据粗糙度的要求在加工过程中应把进给修调控制在百分之五十以下。,机床操作与加工控制,加工中出现的问题：,毛坯尺寸小于图纸上工件的尺寸（解决办法,:,满足零件结构复杂，尺寸要求较高的一端，可改程序也可移动工件坐标原点）,冷却液喷头堵塞,(,解决办法：用铣床气枪疏通,),铁屑包缠在工件上（应将外圆车刀的断屑槽磨的有一定的倾斜度即靠近刀尖的部分高于远离刀尖的部分）,由于外圆车刀的副偏角不够在车削过程中有尖叫声。不能完成圆弧面的车削。,由于工件坐标原点移动的误差使刀不是在指定位置退刀。,在自动加工的过程中错按了回零键（解决办法：停止运行，将刀退出打开单段模式再打开空运行，使程序运行到错按前的程序，再继续加工。）,