數控機床加工工藝與普通機床加工工藝設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 φ 56 和φ 50 外圓柱表面粗糙度 Ra 為，參考《數控加工工藝簡明教程》表 314可知加工這些圓柱時 宜采用粗車→半精車→精車三步加工； (2)零件左端外圓尺寸精度以及表面粗糙度要求不高所以可以采用粗車→精車進行加工以縮短工時，由于零件左端有螺紋需要加工并且螺紋精度要求較高，而為了達到螺紋加工的精度要求所以在加工零件左端外圓時須將外圓尺寸加工為 Ф 56mm； (3)對于圓錐面采用衡線速度進給切削，以保證圓錐尺寸精度。 2. 數控車削加工內圓回轉體加工方法的確定 Ф 24+ :孔的精度要求在 IT8～ IT9 之間 ,參考《數控加工工藝簡明教程》表316 獲知宜采用鉆→擴進行加工 ,以保證尺寸和表面粗糙度的 要求。 參考《工藝手冊》表 確定工序尺寸及余量為鉆孔 :Ф 擴孔 :Ф 2Z= 鉸孔 :Ф 24+ 2Z= 。 3 .數控車削加工螺紋加工方法的確定 由于該零件中螺紋加工精度要求較高 ,為了保證其螺距和牙深的精度故采用 G92螺紋加工指令進行加工。 9 三、 機床與刀具的選擇 (一） 機床的選擇 數控車床 ,其型號為 SSCK20/500，裝配 FANUCOTC 系統 SSCK20/500 數控車床主要用于加工軸類零件和盤類零件的內外圓柱表面、圓錐面、螺紋表面、成形回轉體表面，還可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、鏜孔和車端面、切槽、倒角等加工。 SSCK20/500 數控車床為兩坐標聯動控制的臥式車床。床身采用向后傾斜 45176。，使刀具的調整及操作更為方便安全。導軌采用直線滾動導軌或鑲鋼導軌，因摩擦系數小，從而增加了耐磨性和精度的保持性，提高了刀架的快移速度并延長機床使用壽命。主軸采用普 通電動機、變頻調速，主軸卡盤和尾座在結構設計上均采用液壓控制，壓力的大小可分別用減壓閥進行調整。傾斜滑板上安裝有回轉刀架，設有 6個工位。滑板上分別安裝有 X 軸和 Z軸的進給傳動裝置。根據用戶的要求，主軸箱前端面上可以安裝對刀儀，用于數控車床的對刀。 機身上最大回轉直徑 Ф 400mm 夾盤直徑 Ф 200mm 最大切削直徑 Ф 200mm 最大切削長度 500mm 主軸轉速范圍 24r/min~2400r/mm(連續無級 ) 10 主軸直徑 Ф 55mm 滑鞍最大 縱向行程 550mm 滑板最大橫向行程 200mm 快速移動速度 X軸 6m/min。Z 軸 12m/min 刀架工位數 6工位 刀具規格 車刀 20mm 20mm 工具孔直徑 Ф 32mm 選刀方式 順時針方向 最小輸入當量 X軸 (直徑 )； Z 軸 尾坐套筒直徑 Ф 70mm 尾座套筒最大行程 60mm 頂尖錐孔 莫式 4 號 主電動機功率 連續載荷 11kw 進給伺服電動機功率 X軸 ； Z 軸 液壓站電動機功率 切削液電動機功率 機床外形尺寸 (長寬高 ) 2600mm 12400mm 1715mm 機床凈質量 2300kg 11 （二）刀具的選擇 產品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 序號 刀具號 刀具規格名稱 數量 加工表面 刀尖半徑 備注 1 T0101 90176。硬質合金外圓車刀 1 車端面及粗車外輪廓 刀具后角 43176。 2 T1212 內孔精車刀 1 擴孔 3 T0808 內孔粗車刀 1 擴孔 4 T0505 擴刀 1 擴孔 5 T0202 90176。 硬質合金外圓車刀 1 半精車外輪廓 刀具后角為45176。 6 T0404 93176。硬質合金外圓車刀 1 精車外輪廓 刀具后角為56176。 7 T0707 60176。外螺紋車刀 1 車 M30 螺紋 刀尖角為59176。 30′ 四、 定位與夾緊方式的確定 （一）定位與夾緊方式 此工件必須分兩次裝夾。由于左端外表面為螺紋，不適于做裝夾表面，所以第一次裝夾工件左端，加工右端，為了防止由于切削力的作用而產生軸向位移 , 必須在卡盤內裝一限位支撐 ,或者利用工件的臺階面進行限位。此處利用工件臺階面進行定位。使用三爪自定心卡盤夾持，考慮到此工序需要加工的零件較長所以需要在右端面加一頂尖，采 12 取一夾一頂的方式進行裝夾， 五、 加工順序的安排 （一）加工順序的安排 按照加工內容確定加工順序如下 : 第一步 : 裝夾 φ 60 圓柱表面 ,端面車削； 第二步：粗車擴孔（鉆頭直徑 φ 23mm） ； 第三步：粗車外圓表面； 第四步：內徑粗加工； 第五步：外圓精加工； 第六步：內孔精加工； 第七步：螺紋加工。 六、 確定走刀路線和工步順序 （一） 確定加工順序和走刀路線 1. 工步順序的確定 在第一次裝夾時，工步順序的確定按照由內到 外﹑由粗到精﹑由近到遠的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結合本零件的結構特征，可以先粗、半精加工外圓各表面再加工內孔各表面至尺寸以及表面粗糙度要求，然后再進行外圓各表面的精加工。最后再車 M56╳ 螺紋。 13 2. 走刀 路線的確定 在數控加工中，刀具刀位點相對于工件運動軌跡稱為走刀路線。編程時，走刀路線的確定原則主要有以下幾點： （ 1）走刀路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高； （ 2）使數值計算簡單，以減少編程工作量； （ 3）應使走刀路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空 刀時間。 （ 4）此外，確定走刀路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工等。 由于該數控車床具有循環功能，只要編程正確，數控系統就會自動確定粗車以及螺紋車削路線。 因此，該零件的粗車以及螺紋車削路線不需要人為確定進給路線，由于該零件為單件小批量生產，走刀路線設計不必考慮最短進給路線或最短空行程路線。 七、 切削用量的選擇 （一） 切削用量的選擇 切削用量的選擇根據被加工表面質量要求 ﹑刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或有關資料選取切削速度和每轉進給量然后根據式 11和 12 計算主軸轉速與進給速度， VC=∏ dn/1 000 (11) n≤ 1200/pk (12) 式中 VC— 切削速度