套类零件数控车削工艺分析

    下图为典型轴套类零件，该零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析（单件小批量生产）。

    （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，加工切削性能较好，无热处理和硬度要求。

    通过上述分析，采用以下几点工艺措施。

    ①对图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不必取平均值，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，镗1:20锥孔与镗φ32孔及150锥面时需掉头装夹。

    （2）选择设备

    根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6240数控车床。

    （3）确定零件的定位基准和装夹方式

    ①内孔加工

    定位基准：内孔加工时以外圆定位；

    装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。

    ②外轮廓加工

    定位基准：确定零件轴线为定位基准；

    装夹方式：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（见图5-31双点划线部分），用三爪卡盘夹持心轴左端，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。

    （4）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，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行（见图5-32）。

   （5）刀具选择

    将所选定的刀具参数填入表5-11轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。注意：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。本例中选κ =55 。

图5-31  外轮廓车削装夹方

图5-32  外轮廓加工走刀路线

表5-11  轴承套数控加工刀具卡片

    （6）切削用量选择

    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进给量，然后利用公式v c=πdn/1000和vf = nf，计算主轴转速与进给速度（计算过程略），计算结果填入表5-15工序卡中。

    背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4㎜较为合适。

    （7）数控加工工艺卡片拟订

    将前面分析的各项内容综合成表5-12所示的数控加工工艺卡片。

表5-12  轴承套数控加工工艺卡片