典型轴类零件如图3-82所示,零件材料为45钢,无热处理和硬度要求。
图3-82 典型轴类零件(一)
要求:对工件进行工艺分析;确定工件装夹方案;确定加工顺序及走刀路线;选择切削刀具;选择切削用量。
1.零件图工艺分析
该零件表面由圆柱面、圆锥面、顺圆弧面、逆圆弧面及螺纹面等表面组成。其中,多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求,球面Sφ50 mm的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓)误差的作用。尺寸标注完整,轮廓描述清楚。零件材料为45钢,无热处理和硬度要求。通过上述分析,可采用以下几点工艺措施。
(1)对于图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因公差数值较小,故编程时不必取平均值,而全部取公称尺寸即可。
(2)在轮廓曲线上,有3处圆弧,其中2处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。
(3)本例中有4处基点坐标需要计算,也可以在绘图软件中直接查出,即1(30,-54)、2(40,-69)、3(40,-99)和4(56,-154.053)。
(4)为便于装夹,毛坯左端应预先车出夹持部分(双点画线部分),右端面应先粗车并钻好中心孔。毛坯选用φ60 mm棒料。
2.确定零件的定位基准和装夹方式
(1)定位基准:确定毛坯轴线和左端大端面(设计基准)为定位基准。
(2)装夹方法:左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧,右端采用活动顶尖支承。
3.确定加工顺序及进给路线
加工顺序按由粗到精、由近到远(由右到左)的原则确定,即先从右到左进行粗车(留0.5 mm精车余量),然后从右到左进行精车,最后车螺纹。
4.刀具选择
(1)选用φ5 mm中心钻钻中心孔。(www.xing528.com)
(2)粗精车及平端面选用90°硬质合金右偏外圆车刀,为防止副后刀面与工件轮廓干涉(可用作图法检验),副偏角不宜太小,选Kr=35°。
(3)车螺纹选用60°硬质合金外螺纹车刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取Rε=0.15~0.2 mm。
将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中,如表3-17所示。
表3-17 数控加工刀具卡片(三)
5.切削用量选择
(1)背吃刀量的选择:轮廓粗车循环时选ap=3 mm,精车时选ap=0.2 mm;螺纹粗车时选ap=0.4 mm,逐刀减少,精车时选ap=0.1 mm。
(2)主轴转速的选择:车直线和圆弧时,选粗车切削速度vc=90 m/min,精车切削速度vc=120 m/min,然后利用公式vc=πnd/1 000计算主轴转速n(粗车直径d=60 mm,精车工件直径取平均值),粗车时为500 r/min,精车时为1200 r/min。车螺纹时,计算主轴转速(n=320 r/min)。
(3)进给速度的选择:根据加工的实际情况确定粗车进给量为0.4 mm/r、精车进给量为0.15 mm/r,最后根据公式vf=nf计算粗车、精车进给速度分别为200 mm/min、180 mm/min。
综合前面分析的各项内容,填写数控加工工序卡片,如表3-18所示。
表3-18 数控加工工序卡片(三)
6.编写加工程序
主要加工内容参考程序如下。
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