軸類零件數控車削加工工藝過程及編程分析設計說明書-文庫吧

【正文】 工件在一次裝夾下能完成鏜、銑、鉸、攻絲等多種加工，因此，數控加工工藝具有復合性特點，也可以說數控加工工藝的工序把傳統工藝中的工序“集成”了，這使得零件加工所需的專用夾具數量大為減 少，零件裝夾次數及周轉時間也大大減少了，從而使零件的加工精度和生產效率有了較大的提高。數控加工工藝設計是對工件進行數控加工的前期工藝準備工作，無論是手工編程還是自動編程，這項工作必須在程序編制工作以前完成。為了優化數控程序設計、提高編程效率、合理使用數控機床，我們有必要對數控加工工藝設計等技術問題加以分析、研究，以做好數控機床加工前的技術準備工作。 數控加工取代傳統加工占據生產制造的主導地位已成為一種趨勢，但由于歷史的原因，傳統的加工設備與先進的數控機床并存，是目前乃至今后很長一段時期內大多數制造企業的設備 現狀。如何從工藝的角度根據各企業的設備現狀、產品生產規模、零件結構形式與加工精度要求等方面來合理地進行產品工藝方案設計，充分發揮企業現有數控設備與傳統設備的加工效率，使企業設備資源與人力資源得到充分利用，需要從多個方面來探討。數控工藝與普通工藝結合的好壞直接影響到數控機床與普通機床加工效率的發揮，進而影響到生產計劃任務的完成。提高產品機械加工工藝與數控程序的編制質量，是早日實現制造業產品的高精度、高效率、高質量加工必需解決的問題之一。因此，尋求傳統加工工藝與數控加工工藝的合理銜接途徑與措施，對于提高企業的經 濟效益是非常有意義的。 數控工藝與普通工藝結合的途徑和措施，具體可從以下幾個方面來實施： (1) 產品的設計狀態與生產批量。 (2) 粗精加工與加工精度的結合。 (3) 精密設備與一般設備的結合。 6 (4) 加工工種之間的結合。 (5) 技術交流和技術創新相結合。 2. 數控車床的特點 數控車床是目前國內數量最多，應用最廣數控機床，由于采用了數控系統作為控制核心，利用伺服電機通過滾珠絲桿驅動溜板和刀架實現進給運動，其運動鏈與普通車床相比也更短，總體結構剛性好，抗振性好。與普通車削相比，數控車削具有以下特點： （ 1） 可以 加工具有復雜型面的工件 在數控車床上零件，零件的形狀主要取決于加工程序，因此只要能編寫程序，無論工件多么復雜都能加工。 （ 2） 加工精度高，質量穩定 因為數控車床本身的精度比普通車床高，一般數控車床的定位精度為 177。，重復定位精度為 177。，在加工過程中操作人員不參與，所以消除了操作者的人為誤差，工件的加工精度全部由數控機床保證；又因為數控車削加工采用工序集中，減少了工件多次裝夾對加工精度的影響，所以工件的精度高，尺寸一致性好，質量穩定。 （ 3） 生產效率高 數控車削加工可有效地減少零件的加工時間和輔助時間 。由于數控車床的主軸轉速、進給速度、快速定位速度高，通過合理選擇切削用量，充分發揮刀具的切削性能，可以減少零件的加工時間。此外，數控車削加工一般采用通用或組合夾具，加工過程中能進行自動換刀，減少了輔助時間。綜合上述幾方面，數控車削加工的生產效率高。 （ 4） 改善勞動條件 在數控車床上從事加工的操作者，其主要任務是編輯程序、輸入程序、裝卸零件、準備刀具、觀測加工狀態、檢驗零件等，勞動強度極大降低。此外，數控車床一般是封閉式加工，既清潔，又安全，勞動條件得到了改善。 （ 5） 有利于生產管理現代化 數控車削加工可預先估算 加工工件所需的時間，相同工件所用時間基本一致，因此，工時和工時費用可以精確估計。這有利于編制生產進度表，有利于均衡生產和取得更高的預計產量；此外，數控車削加工所使用的刀具、夾具可進行規范化管理。這 7 些均有利于生產管理現代化。 基于上述原因，認真研究和改進數控車削加工工藝過程及編程分析，對提高生產效率，提升員工素質，增加企業競爭力有著十分重要的意義。 3. 零件圖工藝分析 零件圖如圖 1 所示： 圖 1：軸零件圖 本零件圖為小型數控土豆去毛機橫向進給部連接小軸 ,由圖 1 知，零件材料為 45鋼，無熱處理 和硬度要求。該零件由圓柱、圓錐、圓弧、內螺紋、外螺紋、內孔等組成，其中外徑尺寸及內孔尺寸有較高的尺寸要求和表面粗糙度要求。內外螺紋均為細牙螺紋，有較高的公差等級要求。尺寸標注完整，輪廓描述清楚。零件材料為 45 鋼，無熱處理和硬度要求。通過分析，可采用以下幾點工藝措施： （ 1）對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數值較小，故編程時不必取平均值，而全部取基本尺寸即可。 （ 2）在輪廓曲線上，有兩處圓弧，其中一處為橢圓圓弧，加工中需改變進給方向的輪廓曲線。因此，在加工時應給機械間隙補償以保證輪廓曲線的準確性 。 （ 3）由圖紙分析，此零件需換向加工（兩次裝夾），因此需分設坐標系。為保證其表面無夾傷痕跡，便于加工，加工前應作專用夾具如圖 2 所示： M2425g/6g30 0 46 0 254296 177。0 . 13832 .3 84 520+ 0M241.55g/6g30+ 0 4282430505 1 . 53 1 . 5R53244.658176。2 4 5 176。2 4 5 176。1. 61. 6技術要求: 45176。45176。其余:3. 2 8 圖 2 夾具 4. 設備的選定 選取普利森集團出品的 CKD6126B 型數控機床作為加工設備，此機床是普利森集團于 2021 年開發的數控車床，其外形圖如圖 3 所示： 圖 3 CKD6126B 數控車床外形圖 圖 4 KND100T 外形圖 CKD6126B 型數控車床通過數控系統自動控制，可對加工范圍內的各種內孔、外圓、圓錐面、圓弧面 及螺紋進行加工。機床床身采用樹脂砂造型，導軌經過超音頻淬火和精密磨削。主運動通過 松下 變頻器及變頻電機實現無級變速。數控系統選用KND100T 系統， 其外形圖如圖 4 所示： 進給采用交流伺服驅動。機床配備有手搖脈沖發生器。機床防護采用全封閉防護。機床潤滑采用間歇式自動潤滑。機床配備冷卻系統合照明系統。機床配備尾座。 其主要技術參數如表 1 所示： 表 1 CKD6126 主要技術參數 A A A A6046+ 051 0 55+ 0358 9 一般規格 床身上最大工件回轉直徑 300mm 滑板上最大工件回轉直徑 120mm 最大工件長度 350mm 床頭箱 主軸通孔直徑 φ 50mm 主軸前端錐孔錐度 莫氏錐度 6 號 主軸轉速范圍 3004000r/min 走刀系統 縱向最小移動距離 橫向最小移動距離 縱向最大移動速度 6m/min 橫向最大移動速度 4m/min 刀架系統 刀具的截面尺寸 16 16mm 下滑板的最大橫向行程 240mm 下滑板的最大縱向行程 270mm 刀具形式 排刀架 (雙燕尾 )或電動刀架 刀夾數量 6 床尾 床尾主軸直徑 φ 40mm 床尾主軸孔錐度 莫氏錐度 3 號 床尾 主軸最大行程 60mm 其它 主電機功率 機床重量 1500kg 外形尺寸 (長 寬 高 ) 1638 1078 1650mm 10 該零件加工所需機床調整單如表 2 所示： 表 2 數控機床調整單 零件號 XXX 零件名稱 軸 工序號 制表 張武彬 F位碼調整旋鈕 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 刀具補償撥盤 1 6 2 7 3 8 4 9 5 10 對稱切削開關位置 X Y Z B 垂直校驗開關位置 斷 工件冷卻 油冷 5. 零件加工工藝分析 確定零件的定位基準和裝夾方式 （ 1）先采用未加工零件的表面作為粗基準。加工好零件左端的 M24 螺紋端面和 ￠ 46 外圓作為定位基準。 （ 2） 裝夾方式：右端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，裝夾長度不得大于 38mm。左端加工后裝入專用夾具（零件左端端面緊貼夾具內孔底平面， ￠ 46 外圓裝入夾具內孔 ），用三爪自定心卡盤定心夾緊。編制《工件安裝及零點設定卡片》如表 3 所示： 11 表 3 工件安裝和零點設定卡片 零件圖號 數控加工工件安裝和零點設定卡片 工序號 零件名稱 軸 裝夾次數 2 O100001零件O100001O202102零件Z軸X軸X軸Z軸 O100001 三爪卡盤 O100002 專用夾具 編制 審核 批準 第 1 頁 序號 夾具名稱 夾具圖號 共 1 頁 確定加工順序及進給路線 加工順序的安排 : （ 1）加工零件的左端：加工時應按由粗到精、由近到遠（由右到左）的原則確定，即先從右到左進行粗車（留 精車 ） ，然后從右到左進行精車，最后車削螺紋。其軌跡圖如附圖 5a、 5b、 5c、 5d 所示： 12 圖 5a O1000 外輪廓粗車軌跡圖 圖 5b O1000 外輪廓精車軌跡圖 45176。306110040(循 環起點)(零 件坐標系)14 5176。30611 0040(精加工起點)(零件坐標系) 13 10040(零 件坐標系)(切 槽起點)1734