轴类零件的加工工艺分析与程序编制

[摘 要]如图所示为轴类零件,零件材料为45钢,毛坯直径为φ40mm,长为125mm,未注倒角1×45°,其余表面粗糙度为Ra12.5。现对该零件进行工艺分析以及加工程序的编制。

[关键词]轴类零件加工工艺 编程方法

一、分析零件图样

1.零件图

2.零件精度及加工方法分析

(1)尺寸精度。对于尺寸精度要求,可通过加工过程正确对刀,正确设置刀补及磨耗以及正确制定合适加工工艺等措施。

(2)形位精度。可通过制定合理加工工艺及工件装夹,定位与找正等措施来保证。

(3)表面粗糙度。可通过选用合适刀具及几何参数、正确的粗、精加工路线,合理的切削用量及冷却等措施来保证。

二、加工工艺分析

1.编程原点的确定

考虑对刀等因素,编程原点一般设在工件的右端面与主轴轴线相交的交点上。

2.制定加工工艺方案

(1)选择数控系统及机床选用FANUC系统前置刀架式数控车床。

(2)制定加工工艺方案:

加工工序:1)车端面(手动);2)钻中心孔(手动);

3)粗车外圆左端轮廓,留余量;4)精车外圆左端轮廓;

5)钻孔(手动);6)粗镗孔,留余量;

7)精镗孔;8)调头,平端面,控制总长;

9)粗车,右端外轮廓,留余量;

10)精车右端各表面至尺寸要求;

11)切退刀槽,至尺寸要求;12)粗、精车外螺纹。

3.工件的定位、装夹及刀具的选用

(1)工件的定位及装夹

一般采用三爪自定心卡盘进行定位与装夹。

工件装夹时a.夹紧力要适中;b.应对工件进行找正。

(2)刀具选用,见附表

4.确定加工参数

(1)主轴转速(n)粗车S:800r/min左右、精车S:1500r/min左右.

(2)进给速度(F)粗加工:较高进给速度、精加工:较低进给速度.

(3)背吃刀量(ap)粗加工一般取1.5~2.5mm、

精加工一般取0.1~0.25mm

①加工工件左端轮廓

a.T01号刀为900硬质合金偏刀

切削用量为粗车为S800r/min;F160;ap1.5mm

精车为S1500 r/min;F90;ap0.2mm

b.T02号刀为内孔镗刀

切削用量为S800 r/min;F60;ap0.5mm

②加工工件右端轮廓

a.T01号刀为900硬质合金偏刀

切削用量为粗车为S800r/min;F160;ap1.5mm

精车为S1500 r/min;F90;ap0.2mm

b.T03为外切槽刀刀宽为4mm切削用量为S500;F60

C.T04为内外螺纹车刀切削用量为S400。

三、轮廓基点坐标的确定

常用基点计算方法有计算法(列方程求解法、三角函数法等)和计算机作图找点法等。

通过以上的方法可以得出如图中圆弧相交切点的坐标为(16.74,7.02)。

四、编写工件加工程序

1.工件左端轮廓的加工程序

O1111;G98G40G21;T0101;M03S800;G00X42.0Z2.0;G711.5R0.5;G71P1Q2U0.4W0.0F160;

N1G00X30.0S1500;G01Z0.0F90;X32.0Z-1.0;

Z-32.0;X38.0;Z-45.0;N2G01X42.0;G70P1Q2;

G00X80.00Z80.0;T0202;M03S600;G00X23.0Z1.0;

G01Z-25F60;G00X22.0;Z1.0;M03S800;G00X18.0;

G01X24.0Z-2.0F60;Z-25.0;X22.0;G00Z100.0;X80.0;M30

2.工件右端轮廓的加工程序

O2222;G98G40G21;T0101;(外圆车刀)G00X42Z2.0;

G71U1.5P0.5;G71P1Q2U0.4W0.0F160;

N1G00X0.0S1500;G01Z0.0F90;

G03X16.74Z-7.02R8.5;G01X25.0Z-30.44;

Z-40.0;X29.8Z-42.0;Z-80.0;X38.0;N2X42.0;

G0P1Q2;G00X80.0Z80.0;T0303;(切槽刀)

M03S500;G00X40.0Z-74.10;

G01X26.40F60;X40.0F150;Z-77.0;

G01X25.10F60;X40.0F150;Z-80.0;G01X26.0F60;

Z-74.0;X25.8;X29.8Z-72.0;G00X80.0Z80;G98G40G21;

T0404;(外螺纹刀)X103S400;G00X32.0Z-35.0;

G92X29.1Z-74.0F4.0;X28.5;X27.9;X27.5;X27.4;

G00X32.0Z-33.0;G92X29.1Z-76.0F4.0; X28.5;

X27.9;X27.5;X27.4;G00X80.0Z80.0;T0101;M30

参考文献:

[1]高枫,肖卫宁.数控车削编程与操作训练.北京.高等教育出版社,2005.

[2]沈建锋.数控车床编程与操作实训(SIEMENS系统和FANUC系统).北京:国防工业出版社,2005.

[3]沈建锋,虞俊.数控车工(高级).机械工业出版社,2006.