机床数控技术课程设计方案参考资料.doc

机床数控技术课程设计参考资料
轴类零件的数控车削加工工艺及编程
下面以图3-52所示零件为例,介绍其数控车削加工工艺。所用机床为MJ460数控车床。
图3-52 轴类零件

该零件表面有圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求;球面Sφ50mm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号钢,无热处理和硬度要求。
通过上述分析,采取以下几点工艺措施。
1)对图样上给定的几个精度(IT7~IT8)要求较高的尺寸,因其公差数值较小,故编程时不必取平均值,而全部取其基本尺寸即可。
2)在轮廓曲线上,有三处为过象限圆弧,其中两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)为便于装夹,毛坯件左端应预先车出夹持部分(双点划线部分),右端面也应先车出并钻好中心孔。毛坯选φ60mm棒料。

确定毛坯件轴线和左端大端面(设计基准)为定位基准。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的装夹方式。

加工顺序按由粗到精的原则确定。即先从右到左进行粗车(),然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。
MJ460数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能,只要正确使用编程指令,机床数控系统就会自行确定其加工路线,因此,该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其加工路线。但精车的加工路线需要人为确定,该零件是从右到左沿零件表面轮廓进给加工。

为方便编程,可利用AutoCAD画出零件图形,然后取出必要的基点坐标值;利用公式对螺纹大经、小经进行计算。
(1)基点计算以图3-52上O点为工件坐标原点,则A、B、C三点坐标(mm)分别为: XA=40mm(直径量)、ZA=–69 mm;XB= mm(直径量)、ZB=-99 mm;XC=56 mm(直径量)、ZC=– mm。
(2)螺纹大经、小经计算
d大= d –=30–×2= mm;d小= d大–=–×2=。

1)粗车、精车均选用35°菱形涂层硬质合金外圆车刀,副偏角48°,,为防与工件轮廓发生干涉,必要时应用AutoCAD作图检验。
2)车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀,。

(1)背吃刀量粗车循环时,确定其背吃刀量ap=2mm;精车时,确定其背吃刀量ap=。
(2)主轴转速
1)车直线和圆弧轮廓时的主轴转速:查表取粗车时的切削速度v=90m/min ,精车时的切削速度v=120m/min,根据坯件直径(精车时取平均直径),利用式n=1000v/πd计算,并结合机床说明书选取:粗车时,主轴转速n=500r/min;精车时,主轴转速n=1200r/min。
2)车螺纹时的主轴转速:按公式np≤1200(n为主轴转速,p为螺距)。取主轴转速n=320r/min。
(3)进给速度粗车时,选取进给量f = mm/r,精车时选取f = mm / r。车螺纹的进给量等于螺纹导程,即f = 2mm/r。

1)按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及其切削用量等填入表3-8数控加工工序卡片中。
2)将选定的各工步所用刀具的型号、刀片型号、刀片牌号及刀尖圆弧半径等填入表3-9数控加工刀具卡片中。
表3-8 数控加工工序卡片
(工厂)
数控加工工序卡
产品名称或代号
零件名称
材料
零件图号
轴
45
工序号
程序编号
夹具名称
夹具编号
使用设备
车间
三爪自定心卡盘
MJ460
工步号
工步内容
加工面
刀
具
号
刀具
规格
主轴
转速
(r·min-1)
进给量
(mm·r-1)
背吃刀量
(mm)
备注
1
粗车轴外表面,
T0101
35°菱形
500

2
2
精车轴外表面至尺寸
T0202
35°菱形
1200


3
车螺纹M30×2
T0303
60°
320
2
见注
编制
审核
批准
共 1 页
第 1 页
注:M30螺纹共分5次车削,但每次背吃刀量不同,查表3-7确定为(直径量):、、、、(mm)。
表3-9 数控加工刀具卡片
产品名称
零件名称
轴
零