一般复杂零件(螺纹球面零件)的车削加工工艺分析及编程
更新日期:2018-03-13  来源:数控工作室

       学习一般复杂零件的车削加工方法,需要熟练掌握尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度的控制方法和确保方法。

 

 

 

 

 

 

 

 

1、零件图纸

螺纹球面短轴

 

2、工艺分析

该零件主要加工内容包括外圆粗、精加工、切槽及螺纹的加工。参考工艺如下:

1)车制工艺台阶

在零件图中需要加工螺纹的部位以背吃刀量2mm手动车削一个长15mm的工艺台阶,为零件右端加工提供可靠的装夹基准。

2)零件右端加工

1)由于的外圆和外圆有同轴度要求,所以右端加工时,两处外圆在一次装夹过程中应加工完毕。

2)考虑到仅夹持15mm的工艺台阶,工件悬伸量较大,易产生“让刀”现象,故尽量采用一夹一顶的装夹方式加工。

3)此处外轮廓包含圆弧和圆锥面,为避免“欠切”和“过切”现象的产生,程序中应采用刀尖圆弧半径补偿功能。

3)零件左端加工

左端加工较简单,只需夹住外圆,用一夹一顶的装夹方式切槽和加工螺纹即可。

 

3、刀具选择

1、选用A型中心钻钻削中心孔。

2、粗、精车外轮廓及车削端面时选用93°硬质合金机夹式外圆刀(刀尖角35°、刀尖圆弧半径0.4mm)。

3、螺纹退刀槽采用4mm切槽刀加工。

4、车削螺纹选用60°硬质合金外螺纹车刀。

具体刀具参数见下表。

螺纹球面短轴加工刀具卡

序号

刀具号

刀具类型

刀具半径

数量

加工表面

备注

1

T0101

93°外圆刀

0.4mm

1

从右至左外轮廓

刀尖角35°

2

T0202

外切槽刀

4mm槽宽

1

螺纹退刀槽

 

3

T0303

外螺纹刀

 

1

外螺纹

刀尖角60°

 

4、切削用量选择

1、背吃刀量的选择。粗车轮廓时选用ap=2mm,精车轮廓时选用ap=0.5mm

2、主轴转速的选择。主轴转速的选择与工件材料、刀具材料、工件直径的大小及加工精度和表面粗糙度要求等都有联系,根据图2-34要求,选择外轮廓粗加工转速800r/min,精车转速1500r/min。车螺纹时,主轴转速n=400r/min。切槽时,主轴转速n=400r/min

3、进给速度的选择。根据背吃刀量和主轴转速选择进给速度,分别选择外轮廓粗精车的进给速度为130mm/min120mm/min;切槽的进给速度为30mm/min

具体工步顺序、工作内容、各工步所用的刀具及切削用量等(不含工艺台阶车削工步)见表。

螺纹球面短轴加工切削用量表

操作序号

工步内容

刀具号

切削用量

主轴转速

r/min

进给速度mm/min

切削深度mm

1

加工工件端面

T0101

800

100

0.5

2

粗车工件外轮廓(右端)

T0101

800

130

2

3

精车工件外轮廓(右端)

T0101

1500

120

0.5

4

粗、精车螺纹大径表面

T0101

8001500

120

20.5

5

车螺纹退刀槽

T0202

400

30

4x2

6

车削外螺纹M20x2

T0303

400

螺距2

0.3

7

检验、校核

 

 

 

 

 

5、加工程序

 螺纹球面短轴加工程序表

数控车程序卡

零件毛坯

编写日期

 

零件名称

螺纹球面短轴

   

 

   

45#

车床型号

CK6136

夹具名称

三爪卡盘

实训车间

数控中心

程序号

00001

编程原点:工件右端面与中心轴线交点

程序段号

程序

说明

N10

%0001

右端粗加工复合循环及精加工程序

N20

M03 S800 M08

主轴正转,转速800r/min,冷却液开

N30

T0101

刀具选择

N40

G00 X34 Z5

快速点定位,工件加工起始点,

N50

G71 U2 R5 P130 Q240 X0.5 Z0.1 F130

外径粗车循环

U:每次单边车深,R:单边退刀量,P130:精加工第一程序段号,Q240:精加工最后程序段号,X:直径双边精加工余量,ZZ向精加工余量,F:粗车进给量

N60

G00 X100

退刀

N70

Z100

N80

M05

主轴停转

N90

M00 M09

程序暂停,冷却液关,用于粗加工后检测

N100

M03 S1500 M08

主轴正转,转速1500r/min,冷却液开

N110

T0101

刀具选择

N120

G00 X34 Z5

快速点定位,工件加工起始点

N130

G42 G00 X18 Z3

 

刀具靠近工件起始点,刀补建立

N140

G01 Z0 F120

N150

X20 Z-1

倒角

N160

Z-10.6

 

N170

G02 X20 Z-21.202 R8

 

N180

G03 X21.58 Z-39.92 R14

 

N190

G02 X17 Z-45.66 R10

 

N200

G01 Z-50

 

N210

X29 Z-60.392

 

N220

Z-66

 

N230

X32

 

N240

G40 G00 X35

加工结束,刀补取消

N250

X100

 

退刀

N260

Z100

N270

M05 M09

主轴停转,冷却液关

N280

M30

程序结束,返回程序头

程序号

O0002

编程原点:工件左端面与中心轴线交点

程序段号

 

 

N10

%0002

螺纹外径粗加工复合循环及精加工程序

N20

M03 S800 M08

主轴正转,转速800r/min,冷却液开

N30

T0101

刀具选择

N40

G00 X34 Z5

快速点定位,工件加工起始点

N50

G71 U2 R5 P130 Q220 X0.5 Z0.1 F130

外径粗车循环

U:每次单边车深,R:单边退刀量,P130:精加工第一程序段号,Q220:精加工最后程序段号,X:直径双边精加工余量,ZZ向精加工余量,F:粗车进给量

N60

G00 X100

 

退刀

N70

Z100

N80

M05

主轴停转

N90

M00 M09

程序暂停,冷却液关

N100

M03 S1500 M08

主轴正转,转速1500r/min,冷却液开

N110

T0101

刀具选择

N120

G00 X34 Z5

快速点定位,工件加工起始点

N130

G42 G00 X17 Z3

刀具靠近工件起始点,刀补建立

N140

G01 Z0 F120

N150

X20 Z-1.5

倒角

N160

Z-13.5

 

N170

X17 Z-15

倒角

N180

Z-19

 

N190

X27

 

N200

X29 Z-20

倒角

N210

X32

 

N220

G40 G00 X35

加工结束,刀补取消

N230

X100

退刀

N240

Z100

N250

M05 M09

主轴停转,冷却液关

N260

M30

程序结束,返回程序头

程序号

O0003

编程原点:工件左端面与中心轴线交点

程序段号

 

 

N10

%0003

螺纹退刀槽加工程序(左刀点对刀)

N20

M03 S400 M08

主轴正转,转速400r/min,冷却液开

N30

T0202

刀具选择

N40

G00 X30 Z5

快速点定位,工件加工起始点

N50

Z-19

定位

N60

G01 X16 F30

切槽

N70

X30 F50

退刀

N80

G00 X100

 

退刀

N90

Z100

N100

M05 M09

主轴停转,冷却液关

N110

M30

程序结束,返回程序头

程序号

O0004

编程原点:工件左端面与中心轴线交点

程序段号

 

 

N10

%0004

螺纹加工程序

N20

M03 S400 M08

主轴正转,转速400r/min,冷却液开

N30

T0303

刀具选择

N40

G00 X25 Z5

快速点定位,工件加工起始点

N50

G76 C1 A60 K1.1 X17.4 Z-15 U0.3 V0.3 Q0.3 F2

外螺纹复合循环

C:精加工次数,A:刀尖角度,K:螺纹牙高,XZ:螺纹终点坐标,U:精加工单边余量,V:最小背吃刀量,Q:第一次背吃刀量

F:螺纹导程

N60

G00 X100

 

退刀

N70

Z100

N80

M05 M09

主轴停转,冷却液关

N90

M30

程序结束,返回程序头