论回转体零件数控车床加工的分析设计

2016-05-14邓自清

农机使用与维修 2016年9期

邓自清

摘要：回转体零件数控加工分析设计时必须将图纸技术要点、装夹找正、粗精加工、加工顺序、刀具轨迹、切削用量等因素分解清晰，遵循其加工工艺的规律性，才能设计出高质量的数控加工工艺方案，缩短加工时间，降低机床和刀具磨损，从而高效率地完成自动加工。

关键词：装夹；加工顺序；切削用量；粗加工；精加工

中图分类号：TG659文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.09.002

轴类、套类和盘类等回转体零件通常在数控车床上加工，从而达到尺寸精度、形位精度和表面粗糙度的要求。整个分析、设计和加工过程包含这样四步：第一步：通过对零件图纸的分析，按图纸要求完成节点、基点的计算，设定每次装夹后的工件坐标系；第二步：数控加工工艺方案设计：①装夹方案的确定，②加工顺序和刀具的选择，③加工余量的确定，④切削用量和切削液的选择；第三步：编制测试零件的加工程序并输入到数控车床；第四步：装夹工件、装夹刀具、对刀、加工并检测零件。在整个加工设计过程中只有这四步遵守相应的原则、规律，才能使数控车床加工运行过程所需的时间最短，节约能源，降低数控车床的磨损，提高刀具的使用寿命，提高劳动生产率，从而减少劳动力和其他资源的消耗。可以通过一个复杂零件的加工分析设计实例，来总结回转体零件数控加工工艺设计的规律。

1 轴类零件的图纸及加工要求

如上图，零件的材料为45#钢，毛坯尺寸为Φ56 mm×130 mm，按图纸尺寸和技术要求在数控车床上完成零件的加工。

1.1 零件图纸分析

零件的左端特点：平的端面，外轮廓上有3个等宽等深的平底槽，内轮廓口大内小、有2个锥面、1个内退刀槽、1个内圆柱单线螺纹；零件的右端特点：平端面，外轮廓有1个凹圆弧面、1个外螺纹退刀槽、2个圆弧倒角，1个单线外螺纹；Φ530 -0.03 的外表面是尺寸最大的外表面，应归到左端加工面。

1.2 主要加工要求

可归结为8项：

①外圆及成形面（Φ530-0.03、Φ430-003 ）；②内孔（Φ300-003）；③锥度（10°±02°）；④外螺纹（M30×2-6g 、Ra16）；⑤内螺纹（M23×15-6H 、Ra1.6）；⑥圆弧（R3、R14 、R8）；⑦长度（125±003、80-003、320-003、2-3+0030、3-50-003）；⑧粗糙度（6-Ra16）。

2 数控加工工艺方案的分析设计

2.1 装夹方案的确定

在数控车床上加工这类工件通常都用三爪卡盘装夹，因为工件不长，所以不需要顶尖支撑。该零件先加工左端，选择毛坯平整的一段用作粗基准装夹在三爪卡盘上，外伸50 mm长，先用45°外圆车刀手动方式加工端面，再用中心钻打中心孔，然后再用Φ20 mm的钻头加工底孔，接下来才是数控加工；左端完成后掉头加工右端，左端Φ43 mm的面作为精基准，用厚0.2 mm、长120 mm的铜皮包裹，用磁力表架带百分表在已加工的Φ53 mm外表面找正后夹紧；如果是大批量生产加工右端时可以采用软爪装夹，省去找正的时间，精基准装夹结束后，先用45°外圆车刀手动方式加工端面保证总长，然后对刀数控加工。

2.2 加工顺序和刀具的选择

以刀具划分工序，该零件的加工顺序和刀具的选择如表1。

2.3 加工余量的确定

①粗加工外圆、长度轮廓，留加工余量为0.3～0.5 mm；②半精加工外圆、长度轮廓，留加工余量为0.1～0.2 mm；

③粗加工内圆、长度轮廓，留加工余量为0.3～0.5 mm；

④半精加工内圆、长度轮廓，留加工余量为0.1～0.2mm。

2.4 切削用量和切削液的选择

切削用量：根据加工材料、刀具材料等因素查机械加工手册确定。

切削液：根据加工材料、刀具材料等因素，选择油性切削液。

3 编制零件加工程序

3.1 零件左端加工程序如表2

3.2 零件右端加工程序如表3