数控车削加工工艺分析：轴承套零件

下面以图2-22所示轴承套零件为例,分析其数控车削加工工艺。机床型号为CAK6136V。

1.零件图工艺分析

该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成,其中,多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整,符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢,切削加工性能较好,无热处理和硬度要求。

图2-22 轴承套零件

通过上述分析,采取以下几点工艺措施：

1）零件图样上带公差的尺寸,因公差值较小,故编程时不必取其平均值,而取基本尺寸即可。

2）左右端面均为多个尺寸的设计基准,相应工序加工前,应该先将左右端面车出来。

3）内孔尺寸较小,键1：20锥孔、φ32mm孔及15°斜面时,需掉头装夹。

2.确定装夹方案

内孔加工时以外圆定位,用自定心卡盘夹紧。加工外轮廓时,为保证一次安装加工出全部外轮廓,需要设一圆锥心轴装置,如图2-23所示双点画线部分。用自定心卡盘夹持心轴左端,心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧,以提高工艺系统的刚性。

图2-23 外轮廓车削装夹方案

3.确定加工顺序及进给路线

加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定,在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征,可先加工内孔各表面,然后加工外轮廓表面。由于该零件为单件小批量生产,迸给路线设计不必考虑最短迸给路线或最短空行程路线,外轮廓表面车削迸给路线可沿零件轮廓顺序迸行,如图2-24所示。(www.xing528.com)

图2-24 外轮廓表面车削迸给路线

4.刀具的选择

将所选定的刀具参数填入表2-6所示的轴承套数控加工刀具卡片中,以便于编程和操作管理。车削外轮廓时,为防止副后刀面与工件表面发生干涉,应选择较大的副偏角,必要时可作图检验。选K_r′＝55°。

表2-6 轴承套数控加工刀具卡片

5.切削用量的选择

根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料,参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转迸给量,然后根据式υ_c＝πDn/1000和式υ_f＝nf计算主轴转速与迸给速度（计算过程略）,计算结果填入表2-7所示的工艺卡片中。

背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时,在工艺系统刚性及机床功率允许的情况下,尽可能取较大的背吃刀量,以减少迸给次数；精加工时,为保证零件表面粗糙度要求,背吃刀量一般取0.2~0.5mm较为合适。

6.数控加工工艺卡片拟定

将前面分析的各项内容综合成表2-7所示的数控加工工艺卡片,此表是加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序迸行数控加工的指导性文件,内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。

表2-7 数控加工工艺卡片