888am集团-888am集团登录入口

免费咨询热线:400-0034-586

资讯动态

资讯动态

联系大家

免费咨询热线:400-0034-586

在线给大家留言

技术文章

当前位置:888am集团>资讯动态> 技术文章
典型轴类零件的数控车加工工艺(东海制造)
发布时间:2010-10-24 浏览:6966 次
在数控机床上加工零件,与普通机床有所不同,不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择,更要考虑对刀点、编程原点等设置,在保证质量的前提下,尽可能提高机床的加工效率。
以图一所示的轴类零件为例,要在数控机床上完成此单个零件的车削,首先要进行工艺分析,确定工艺方案。

常见的工艺方案有两种,分别为表一和表二。


表一


序号

工序名称及加工程序号

工艺简图
(标明定位、装夹位置)
(标明程序原点和对刀点)

工序号及内容

刀具号

备注

1

车工件右端内腔及车外圆ф39*50(工艺要求)
程序号
O1001

1、钻孔

 

 

2、车端面

1#

 

3、车外圆

 

 

4、锁ф18孔

2#

 

5、螺纹内孔

 

 

6、切内槽

3#

 

7、车内螺纹

4#

 

2

车工件左端外形各栏尺寸及内腔各孔尺寸
程序号
O2002

1、钻孔(接通)

 

 

2、车总长

1#

 

3、车ф29*45外圆

 

 

4、切外槽

5#

 

5、车外螺纹

6#

 

6、镗ф18孔

2#

 

7、镗ф20孔

 

 

8、镗内锥孔

 

 

3

车ф30及外圆弧
程序号 
O3003

  1. 车ф30外圆

1#

三爪装夹处需用内螺纹专用夹套,右端用专用外螺纹闷头,顶持

2、车ф34*ф30*10外锥

 

3、车外圆弧

 

 

 


表二
一、

1、车工件左端面
2、车工件左端外圆弧至工件总长的1/2处
3、车工件左端内腔

二、

1、车工件端面至总长尺寸
2、车工件外形与原外圆弧相接
3、车工件右端内腔

 

一、夹具和工件装夹方法的比较
比较两种工艺方案,在夹具选择方面,都选择了数控车床上的最通用的夹具——三爪卡盘。但是,方案一,除了使用卡盘,还采用了顶尖,为一夹一顶的方式,采用此方式,必须预先车削辅助夹套(如图);方案二,不需要辅助夹套,可省下车削夹套的材料和时间,但是,在调头装夹后,只装夹了工件的很短的一部分,对于像本例中比较细长的轴类零件的车削,存在装夹不安全的因素,并且由于装夹不可靠,还会引起工件同轴度的误差,造成废品。

因此,尽管方案一较为烦琐,但是,装夹可靠,并能保证此细长轴类零件的同轴度要求,在夹具的选用中,方案一较合适。

二、刀具的选择及对刀点、换刀点的位置。

1、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。本例中,两种方案采用了类似的刀具,分别为:

1号刀? 大偏角刀? 如图

 

 
 

 2号刀? 镗刀

3号刀? 内切槽刀

4号刀? 内螺纹刀

5号刀? 外切槽刀

6号刀? 外螺纹刀

1号刀为大偏角刀,分别用来车削端面,外圆及圆弧,采用较大的副偏角,可以避免连圆弧时产生过切现象,但是在两种方案中,方案一中间连续的圆弧在一次车削中完成,能保证圆弧的光滑连接、方案二中间连续的圆弧通过调头车削来完成,接刀处会产生明显的接刀痕迹,相比方案一有所欠缺。

2号刀为镗刀,用于内孔的加工,由于工件的孔较深,且直径小,对于镗刀的要求较高,故采用了切削刃口(刀夹)位置在镗杆直径为1/2处这样处理,可增大镗杆的直径,从而提高镗刀的刚性。

3号刀内切槽刀、4号刀内螺纹刀、5号刀外切槽刀、6号刀外螺纹刀,方案相同。

2、对刀点、换刀点的位置。

工件装夹方式确定后,即可通过确定工件原点来确定工件坐标系。如果要运行这一程序来加工工件,必须确定刀具在工件坐标系开始运动的起点。程序起始点或起刀点一般通过对刀来确定,所以,该点又称为对刀点。在编制程序时,要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:(1)便于数值处理和简化程序编制;(2)易于找正并在加工过程中便于查找;(3)引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上,也可以设置在夹具或机床上。在本例中,两个方案均运用了工件右端面与轴线的交点作为对刀点,完全符合对刀点的设置原则,对刀点都处理的较好。而换刀点的选择,以换刀时不碰工件或其他部件为准,两方案均选在了离对刀点x、z方向分别为100,100的位置,处理也较好,纵观夹具和刀具的选择,方案一的方法对于保证零件精度较为有利,方案二容易造成装夹不安全,同轴度严重超重,外圆弧接入处痕迹明显等问题,较难达到零件加工要求。因此,采用方案一较合适。

三、切削用量的确定。 

数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度;并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。

1、主轴转速的确定

主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。根据本例中零件的加工要求,考虑工件材料为铝件,刀具材料为高建工具钢,粗加工选择转速600r/min,精加工选择800r/min车削外圆,考虑细牙螺纹切削力不大,采用400r/min来车螺纹,而内孔由于刚性较差,采用粗车400 r/min,比较容易达到加工要求,切槽的切削刀较大,采用200 r/min更稳妥。

2、进给速度的确定

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度,以便较快去除毛坯余量,精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则,应选择较低的进给速度,得出下表

 

外圆

0.15min/r

0.08min/r

内孔

0.05min/r

0.04min/r

0.04 min/r

3、背吃刀量确定 

背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精车量),这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般0.2-0.4mm。本例中,背吃刀量的选择大致为

 

外圆

1.5-2(mm)

0.2-0.4(mm)

内孔

1-1.5(mm)

0.1-0.3(mm)

螺纹

随进刀次数依次减少

根据刀宽,分两次进行

总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。

根据方案一,确定的加工程序为:

 

工序一

 

加工程序单O1001? 系统类型(大森)

备注

G50 T5100

Z100

 

G0 T0101 S600 M03 F0.15

????????? X100

 

??? X39 Z2

G50 T5400

 

G1????? Z-50

G0 T0404

 

G0 X100 Z100

??? X21?? Z5

 

G50 T5200

G92 X23 E-18 F1.5

 

G0 T0202 S500

??? X23.4

 

?? X15? Z2

??? X23.8

 

G71 P01 Q02 U-0.3 D1

??? X23.9

 

N01 GO X27

??? X24

 

??????? Z0

G0 X100 Z100

 

G1 X22.5 Z-1.5

G50 T5100

 

???????? Z-20

G0 T0101

 

?? X18

M05

 

???????? Z-40

M30

 

N02 X15

 

 

G70 P01 Q02

 

 

G0 X100 Z100

 

 

G50 T5300

 

 

G0 T0303 S400 F0.04

 

 

?? X21

 

 

??????? Z-20

 

 

G1 X24

 

 

??????? Z-19

 

 

G0 X21

 

 

 

工序二

 

加工程序单O2002? 系统类型(大森)

备注

G50 T5100

G50 T5400

 

G0 T0101 S600 M03 F0.15

G0? T0404

 

??? X42 Z2

X29 Z5

 

G71 P01 Q02 U0.3 D1

G92 X26.4 Z-18 F1.5

 

N01 G0 X24 S800 F0.08

??? X26

 

???????? Z0

??? X25.6

 

G1 X26.8 Z-1.5

??? X25.3

 

???????? Z-20

??? X25.05

 

?? X29

G0 X100 Z100

 

???????? Z-45

G50 T5200

 

?? X35?? Z-48

G0 T0202

 

N02 X42

?? X15 Z2

 

G70 P01 Q02

G71 P03 Q04 U-0.3 D1

 

G0 X100 Z100

N03 G0 X24

 

G50 T5500

?????? Z0

 

G0 T0505 S400 F0.04

G1 X22 Z-13

 

?? X30 Z-20

?? X20

 

G1 X25

?????? Z-27

 

?????? Z-19

?? X18

 

?? X30

?????? Z-42

 

G0???? Z-35

N04 X15

 

G1 X25

G70 P03 Q04

 

??????? Z-34

G0 X100 Z100

 

X30

G50 T5100

 

G0 X100 Z100

G0 T0101

 

 

M05

 

 

M30

 

 

工序三

 

加工程序单O3003? 系统类型(大森)

备注

G50 T5100

 

 

G0 T0101 S600 M03 F0.15

 

 

??? X42 Z2

 

 

G73 P01 Q02 U0.3 I4 D4

 

 

N01 G0 X29 S800 F0.08

 

 

???????? Z0

 

 

G1 X30 Z-0.5

 

 

?????? Z-20

 

 

?? X34 Z-30

 

 

?????? Z-34.358

 

 

G2 X35.109 Z-36.095 R3

 

 

G3 X34.948 Z-43.417 R6

 

 

G2 X35.165 Z-51.831 R7

 

 

G3 X35.316 Z-64.615 R11

 

 

G2 X32???? Z-69.608 R8

 

 

N02 G1???? Z-75

 

 

G70 P01 Q02

 

 

G00 X100 Z100

 

 

M05

 

 

M30

 

 

 
?

皖公网安备 34050602000052号

XML 地图 | Sitemap 地图