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1、单元7 数控车削综合工艺应用,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工 任务7.2 典型套类零件数控车削加工 任务7.3 轴、套配合零件车削工艺及编程,单元7 数控车削综合工艺应用,本单元通过对典型综合零件车削工艺、编程、加工的全过程的学习，进一步提高同学们的工艺编程能力。这是对前面各单元所学知识的综合应用。在数控车削综合工艺应用学习中，应从保证加工质量、提高效率、降低成本的角度优化加工工艺和编程,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,【学习目标】 通过本任务的学习，达到以下学习目标: 熟悉轴类零件的车削工艺分析、工艺设计及工艺技术文件的编写及程序编写; 提高综合数控加工工艺技能 【基本知识
2、】 用数控车床完成图7-1-1所示零件的加工，零件材料为45钢，工件毛坯为:50mmx97mm，未注尺寸公差按IT12进行加工和检验。 该轴类零件含有外圆、内孔、端面、槽、螺纹等结构，具有较高的加工要求。现要对该零件加工工艺进行设计，并编写数控车削工序卡、加工程序等资料。,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,7.1.1加工工艺设计 1.零件图的加工内容和加工要求分析 分析图样可见，该零件的主要的加工内容和加工要求如下: 圆柱面 ，表面粗糙度Ra1.6 N.m;圆柱面 ，表面粗糙度Ra1.6m 圆孔面 ，表面粗糙度Ra1.6N.m 两端面总长保证950.05mm 槽两处，定位尺寸
3、 , ;定形尺寸 , 退刀槽424，定位尺寸,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,锥面，锥度1:5，Ra1.6m 螺纹M27x1.5-6g。 倒角C1.5共4处。 2加工方案 工件有内、外结构加工的要求。根据加工结构的分布特点，左端内结构与右端的螺纹、锥面结构不能够在同一次装夹完成，因而有必要把工件的加工大致分为左右两次的装夹加工。 (1)左端加工 加工方法:选用3的中心钻钻削中心孔;钻20的孔;进行46柱面的粗精加工;车5x38两槽;镗削内孔(钻削中心孔、钻20的孔可用手动加工的方法)。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,(2)右端加工 加工
4、方法:车削右端面保证总长为95;手动钻中心孔;进行右端外形的粗、精加工;车4x24槽;车M27x 1.5外螺纹(车削右端面、钻中心孔可用手动加工)。 (3)加工过程设计 工艺过程总结如下: 粗、精加工工件1左端外形。 车5x38两槽。 用G71粗加工工件1左端内形，用G70精加工工件1左端内形。 调头校正，手工车端面，保证总长为95，钻中心孔，顶上顶尖。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,用G71粗加工工件1右端外形，用G70精加工工件1右端外形。 车4x24槽。 用G76螺纹复合循环加工M27x1.5外螺纹。 3.加工设备选用 (1)机床选用 选择机床型号CAK61
5、40VA，机床最大车削直径400mm,最大加工长度1000mm。可用于轴类、盘类的精加工和半精加工，可以车削表面、车削螺纹、镗孔、铰孔等。 数控系统为FANUC 0i-mate TC系统，有中文液晶显示及图形轨迹显示。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,主轴速度范围503000r/min，可实现无级调速与恒速切削，主电动机功率为7.5kW。 进给轴X,Z，全数字交流伺服闭环控制，X轴快移速度4m/min, Z轴快移速度8m/min, X/Z轴重复定位精度0.005/0.01mm 机床加工尺寸精度IT6IT7，表面粗糙度为Ra1.6m，圆度为0.004mm;圆柱度为0.
6、02mm/300mm，平面度为0.020mm/300mm 机床配置6工位刀架，刀具安装尺寸20x20;手动卡盘;手动尾座。 (2)刀具及切削用量选择 根据加工内容和加工要求，选用刀具如表7-1-1所示。加工零件材料为45钢，刀具材料选用YT15,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,切削用量的选择应根据切削用量的选择原则，结合被加工内容要求、刀具材料和工件材料等实际加工情况，参考切削用量选用经验手册选取。本例具体切削用量的选择见表7-1-2 (3)夹具选用 夹持右端加工左端:拟用三爪自定心卡盘进行装夹。工件坐标的零点选在左端面的中心。 夹持左端加工右端:应先手动加工右端面
7、保证总长95、手动钻中心孔，然后采用一夹一顶的装夹方案，注意调整卡盘夹持工件的长度。夹持长度不宜过长，顶上顶尖，再进行外圆、槽、螺纹的自动控制加工。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,4.填写加工工序卡 结合上述工艺设计，填写加工工序卡如表7-1-2所示。 7.1.2编写加工程序 1.工件左端加工程序 如图7-1-2所示为左端加工结构及坐标系。 O7101;(主程序名) G98 ;(每分进给) M3 S800 T0101;(主轴转;换T01刀),上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,G0 X50 Z2 ;(G90循环起点) G90 X46.5 Z
8、-35 F150； G0 X100 Z50； M5;(主轴停转) M0;(程序暂停) G98； S1500 M3 T0202； G0 X52 Z2 ;(接近工件) G0 X40 ;(倒角起点),上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,G01 X46 Z-1 F80 ;(倒角) Z-35;(精车外径) G0 X100 ;(退刀) Z50； M5; M0; G98； T0505 S600 M3； G0 X50 Z-7;(到达起点),上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,M98 P7111;(调用槽加工子程序) G0 X50 Z-17； M98 P7111;
9、(调用槽加工子程序) G0 X100 Z50；退刀 M5； M0； 如图7-1-3所示为左端内结构加工示意图。 G98； M3 5800 T0404;(换4号内孔镗刀),上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,G0 X19.5 Z5 ;(快进到内径粗车循环起刀点) G71 U1 R0.5; G71 P10 Q20 U-0.5 W0.1 F150； N10 G1 X25； Z0; X22.016 Z-10； Z-25； N20 X20； G0 Z50 X100； M5;(主轴停转),上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,M0;(程序暂停) G98； M3
10、 S1200 T0404； G0 G41 X19.5 Z5 ;(快速进刀，引入半径补偿) G70 P10 Q20 F80； G40 G0 Z50 X100； M5; M30； 槽加工子程序及加工路线如图7-1-4所示。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,O7111； W0.5 ;(左刀尖到#1) G01 X39;(到#2) G0 X48 ;(左刀尖到#1) W-2;(到#3) G01 W1.5 X45;(到#4) X38;(到#5) W0.5 ;(左刀尖到#6 ),上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,G0 X48 ;(左刀尖到#1) W2 T0
11、515 ;(右刀尖到#7) G01 X45 W-1.5;(右刀尖到#8) G01 X38;(到#9) W-0.5 ;(右刀尖到#10) G0 X48 T0505； M99； 2.工件右端加工程序 如图7-1-5所示为右端外圆加工示意图。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,O7102； G98 ;(每分进给) M3 S800 T0101； G00 X52 Z2 ;(快进到外径粗车循环起刀点S) G71 U1.5 R1;(外径粗车循环) G71 P30 Q40 U0.5 W0.1 F150; N30 G0 X15 ;(到精加工轮廓起点P) G1 X22 Z-1.5; Z-
12、23;,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,X24.85; X26.85 Z-24.5; Z-45; X30; X33.28 Z-61.398; G2 X41.24 Z-65 R4; N40 G1 X52 ;(到精加工轮廓终点Q) G0 X100 Z50; M5; M0;,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工, G98; M3 S1200 T0202; G0 G42 X52 Z2 ;(快速进刀，引入半径补偿) G70 P30 Q40 F80; G40 G0 Z50 X100; M5; M00; T0505 S600 M3;,上一页,下一页,返回,任
13、务7.1 典型轴类零件数控车削加工,G0 Z-45; X32;(进到车槽起点) G1 X24 F30; X27;(退刀) W1.5 ;(右刀尖到达倒角起点) G1 24 Z-45 ;(倒角) G0 X100 ;(退刀) Z50; MS;(主轴停转) M0;(程序暂停),上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工, T0606 S500 M3; G0 X29 Z-18;(进到外螺纹复合循环起刀点) G76 P010160 Q80 R0.1; G76 X25.14 Z-42 R0 P930 Q350 F1.5; G0 X100 Z50 ;(退刀) M5; M30;,上一页,下一页,
14、返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,7.1.3加工实践 1.加工准备 开机前检查，启动数控机床，回参考点操作。 装夹工件，露出加工的部位，确保定位精度和装夹刚度。 根据工序卡准备刀具，安装车刀，确保刀尖高度正确和刀具装夹刚度。 对刀测量，填写补偿值或零点偏置值，并认真检查补偿数据的正确性。 输入程序并校验程序。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,2.工件加工 执行每一个程序前检查其所用的刀具，检查切削参数是否合适，开始加工时宜把进给速度调到最小，密切观察加工状态，有异常现象及时停机检查。 在操作过程中必须集中注意力，谨慎操作，运行前关闭防护门。在运行过程中一旦
15、发生问题，及时按下复位按钮或紧急停止按钮。 在加工过程中不断优化加工参数以达到最佳加工效果。粗加工后检查工件是否有松动，检查工件位置、形状尺寸。 精加工后检查工件位置、形状尺寸，调整加工参数，直到工件与图纸及工艺要求相符。 拆下工件，把刀架停放在远离工件的换刀位置，及时清洁机床。,上一页,下一页,返回,任务7.1 典型轴类零件数控车削加工,【检测与评价】 【任务小结】 本次实践任务，我们学习了以下内容: 通过典型轴类零件综合加工了解轴零件结构、精度要求的特点; 通过典型轴类零件数控加工艺设计及编程的全过程，进一步提高工艺编程能力。 查阅资料，思考本零件加工是否可以提出更好的工艺规程。 从保证加
16、工质量、提高效率、降低成本的角度优化轴加工工艺编程的方法,上一页,返回,任务7.2 典型套类零件数控车削加工,【学习目标】 通过本任务的学习，到达如下学习目标: 熟悉套类零件的车削工艺分析、工艺设计及工艺技术文件的编写和程序编写; 提高综合数控加工工艺技能 【基本知识】 如图7-2-1所示为典型套类零件，该零件材料为45钢，单件小批量生产。现要对该零件进行数控车削工艺分析，并编写数控车削工序卡、加工程序等资料(省略热处理及辅助工序设计)。,下一页,返回,任务7.2 典型套类零件数控车削加工,7.2.1套类零件数控车削工艺设计 1.零件图的加工内容和加工要求分析 分析图样可见，该零件的主要的加工内容和加工要求为:该零件表面由内外圆柱面、圆锥面、圆弧面及外螺纹等加工结构组成。零件图尺寸标注完整，轮廓描述清楚完整，图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。零件材料为45钢，加工切削性能较好。 2.加工方案 工件
