数控车削螺纹套加工技术

本任务为螺纹套零件,主要涉及外圆、内孔、内径沟槽、内螺纹、倒角、倒圆角等加工内容。工件毛坯为ϕ50mm 的棒料,材料为2Al2,如图4-2-1所示。根据零件图纸要求,选择合适的刀具,规划合理的刀具路线,编制加工程序,对零件进行仿真加工和实际加工,并对任务进行检测评价。

图4-2-1　螺纹套

1.能够正确对套类零件进行装夹。

2.能确定内螺纹加工前的底孔孔径。

3.会识别内沟槽可转位刀片的标注,能根据图纸正确选择内沟槽刀具。

4.能进行薄壁工件的加工。

1)图纸引导

螺纹套零件主要由____________、____________、____________及组成。对内螺纹的解释为:___________________________________________________。对的解释为:___________________________________________________________。

2)刀具引导

根据螺纹套零件特点,指出完成零件的加工都需要用到哪些刀具,并画出刀具外形简图。

查阅相关资料,解释数控可转位内螺纹车刀型号中各代号字母的含义:SNR/L0020R16。

3)装夹方案引导

为保证的形位精度要求,写出装夹方案。

4)编程指令引导

内沟槽与外径沟槽在编程加工时,比较其循环点的不同,请画图表示。

1)刀具调整卡

根据图纸要求,填写螺纹套刀具调整卡,见表4-2-1。

表4-2-1　螺纹套刀具调整卡

2)数控加工工序卡

根据图纸要求,填写螺纹套加工工序卡,见表4-2-2。

表4-2-2　螺纹套加工工序卡

续表

3)数控加工参考程序

根据图纸分析,编制零件加工程序,见表4-2-3和表4-2-4。

表4-2-3　螺纹套加工程序(右端)

续表

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表4-2-4　螺纹套加工程序(左端)

4)模拟加工

①打开仿真软件,回机床参考点。

②输入程序并进行调试。

③根据图纸和程序的要求,安装刀具及工件。

④进行对刀。

⑤仿真加工。在仿真加工过程中,对加工中出现的程序问题进行修改,以确保在实际加工中程序的正确性。

5)实际加工

按照表4-2-5的操作引导,对螺纹套进行加工。

表4-2-5　螺纹套加工操作引导流程表

完成零件的加工后,对零件进行清洗和去毛刺工作,并对其测量,再将测量结果填入表4-2-6中。

表4-2-6　螺纹套检测评分表

通过本零件的加工,你对学习及加工过程有何体会,请进行总结,并填入表4-2-7中。

表4-2-7　螺纹套加工总结表

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1)套类工件的装夹

套类工件是机械零件中精度要求较高的工件之一。其主要加工表面包括外圆、内孔、阶台、沟槽、螺纹、端面等。通常外表面和内表面不仅有较高的尺寸精度要求,还有较高的形位精度要求。要保证形位精度要求,常用的装夹方法如下:

(1)以外圆为基准进行装夹

对于外径尺寸很大、内径尺寸较小、定位长度较短的工件,在加工时多选择以外圆为基准进行装夹来保证形位精度的要求。此种方法多采用软爪装夹工件,也可根据工件的特殊形状制作相应的软爪。

(2)以内孔为基准进行装夹

对小型的轴套、带轮、齿轮和外径不适合装夹的工件,一般可用加工好的内轮廓作为定位基准,与内孔配置相适应的心轴,再来进行外轮廓的加工。常用的心轴有实体心轴(锥度心轴)、胀力心轴、螺纹心轴等,如图4-2-2所示。

2)薄壁工件的加工

(1)薄壁工件的特点

①工件壁厚较薄,在径向夹紧力的作用下极易产生变形,影响工件尺寸和形位精度。

②因工件壁厚较薄,故切削热易引起工件热变形,使工件尺寸难以保证。

图4-2-2　常用心轴

③因工件壁厚较薄,故在切削径向力作用下,工件极易产生振动和变形,这种振动和变形将影响工件尺寸、表面质量、形位精度,甚至使加工无法进行。

(2)防止薄壁工件变形的方法

①在装夹方面,变径向装夹为轴向装夹,使夹紧力尽量不作用在工件的径向方向,以减少工件的壁厚变形。

②选择合理的刀具参数,并且使刀具锋利。

③在对薄壁工件进行加工时,根据具体情况分粗加工、半精加工和精加工等阶段。

④因工件形状要求,必须采用径向装夹时,应采用特制的夹紧装置,如开缝套筒、软卡爪等,以增加径向装夹的接触面积。

3)内螺纹车刀的选用

根据图纸选择SNR/L 系列内螺纹可转位刀具,外形如图4-2-3所示。由于工件内螺纹的公称直径为ϕ38mm,根据刀具供应商提供的型号见表4-2-8。因此,选择型号为SNR/L0032T22的可转位内螺纹车刀。

图4-2-3　可转位内螺纹车刀外形图

表4-2-8　可转位内螺纹车刀刀杆型号

4)内沟槽车刀的选用

根据图纸特点选择MGIVR/L 系列可转位内沟槽刀具,外形如图4-2-4所示。由于内孔直径的限制,刀具供应商提供的型号见表4-2-9。因此,选择型号为MGIVR3125-3的可转位内孔槽车刀。

图4-2-4　可转位内沟槽车刀外形图

表4-2-9　可转位内沟槽车刀刀杆型号

5)内螺纹加工前孔径的确定

在加工三角形内螺纹时,由于受刀具切削时的挤压作用,内孔直径会缩小,在车削塑性金属时尤为明显。因此,车削内螺纹前的孔径D 孔应比内螺纹小径的基本尺寸略大些。车削普通三角形内螺纹前的孔径可用下列计算公式计算:

车削塑性金属的内螺纹

D孔≈D - P

车削脆性金属的内螺纹

D孔≈D -1.05P

式中　D 孔——车内螺纹前的孔径;

D——内螺纹的大径;

P——螺距。

一、理论训练

1.简述薄壁工件的加工特点。

2.简述采用G75指令加工外径沟槽与内径沟槽的不同。

3.简述套类工件的装夹方法,并说明各种装夹方法使用的场合。

4.数控车削塑性材料的内螺纹时D 孔为(　),车削脆性金属的内螺纹时D 孔为(　)。

A.D-P　B.D-1.1P　C.D-1.05P　D.D-1.2P

5.套类工件因受刀柄强度、排屑状况的影响,所以每次切削深度要(　)一点,进给要(　)一点。

A.大　B.小　C.快　D.慢

二、技能训练

1.已知ϕ50的圆棒料,材料为2Al2,对如图4-2-5所示的内螺纹进行编程。

2.已知ϕ50的圆棒料,材料为2Al2,如图4-2-6所示。制订加工工艺方案,编写加工程序,完成各项加工准备工作,在数控车床上对其加工,并进行检测与质量分析。

图4-2-5　零件图(一)

图4-2-6　零件图(二)