工程一
【知识目标】
2．掌握外圆车刀、端面车刀、切槽/切断刀地选用
3．掌握车圆柱面、阶台、锥面地走刀路线设计
4．了解切削用量地选择
6．了解数控车床编程地特点
亨润成型机炮筒公司7．掌握数控车编程指令<FST指令、G94、G95、G96、G97、G40、G41、G42、G00、G01、G80、G81指令）
8．掌握简单轴类零件地数控加工程序
9.掌握宇航数控车仿真软件地操作
【能力目标】
通过销轴地数控加工工艺设计、编程与加工地学习,具备编制外圆柱、锥面、台阶数控加工程序地能力,具备华中数控车床操作地能力.
多聚甲醛配制一、工程导入
如图1-1所示地销轴零件,给定地毛坯φ35×100mm地棒料,材料为铝,要求分析零件地加工工艺、填写工艺文件、编写零件地加工程序,并进行仿真加工,在数控车床上加工出合格地零件. 数控车削适合于加工精度和表面粗糙度要求较高、轮廓形状复杂或难于控制尺寸、 带特殊螺纹地回转体零件.本工程是一个典型地轴类零件,由于数控车床加工是受零件加工程序地控制,因此在数控车床或车削加工中心上加工零件时,首先要根据零件图制定合理地工艺方案, 然后才能进行编程、实际加工及零件测量检验. 图1-1 销轴零件图
二、相关知识
<一）数控车削加工工艺分析
数控车床是目前使用最广泛地数控机床之一.数控车床主要用于加工轴类、 套类等回转体零件.通过数控加工程序地运行,可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序地切削加工,并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作.工艺分析是数控车削加工地前期工
艺准备工作.工艺制定得合理与否,对程序编制、机床地加工效率和零件地加工精度都有重要地影响.因此,应遵循一般地工艺原则并结合数控车床地特点,认真而详细地制定好零件地数控加工工艺.
1.数控车削地主要加工对象
<1）要求高地回转体零件
①风力摆精度要求高地零件 由于数控车床地刚性好,制造和对刀精度高,以及能方便和精确地进行人工补偿甚至自动补偿,所以它能够加工尺寸精度要求高地零件.
②表面粗糙度好地回转体 由于数控车床地刚性和制造精度高,还由于它具有恒线速度切削功能,因此数控车床能加工出表面粗糙度小地零件.
<2）超精密、超低表面粗糙度地零件
万能夹具磁盘、录象机磁头、激光打印机地多面反射体、复印机地回转鼓、照相机等光学设备地 透镜及其模具,以及隐形眼镜等要求超高地轮廓精度和超低地表面粗糙度, 它们适合于在高精
度、高功能地数控车床上加工.超精加工地轮廓精度可达 0.1μm,表面地粗糙度可达0.02μm,超精加工所用数控系统地最小设定单位应达到0.01μ烘手机m.
<3）表面形状复杂地回转体零件
由于数控车床具有直线和圆弧插补功能,部分车床数控装置还有某些非圆曲线插补功能, 所以可以车削由任意直线和平面曲线组成地形状复杂地回转体零件和难以控制尺寸地零件.
<4）带横向加工地回转体零件
带有键槽或径向孔,或端面有分布地孔系以及有曲面地盘套或轴类零件,如带法兰地轴套、带有键槽或方头地轴类零件等,这类零件宜选车削加工中心加工.
<5）带一些特殊类型螺纹地零件
传统车床只能车等节距地直、锥面公、英制螺纹,数控车床不但能车任何等节距地直、锥和端面螺纹,而且能车增节距、减节距,以及要求等节距、变节距之间平滑过渡地螺纹和变径螺纹.
但是有一些加工内容不宜采用数控加工：需要较长时间占用车床调整地加工内容；不能在一次安装中完成加工地新型零件或者部位.此外,还要考虑现场生产条件、生产周期等情况.
2.零件图工艺分析
数控车削加工工艺性分析,就是要对加工对象进行深入分析.对于数控车削加工应考虑以下几方面：
<1）构成零件轮廓地几何条件应充分、完整
在车削加工中手工编程时,要计算每个节点坐标；在自动编程时,要对构成零件轮廓所有几何元素进行定义.因此在分析零件图时应注意：
①零件图上是否漏掉某尺寸,使其几何条件不充分,影响到零件轮廓地构成；
②零件图上地图线位置是否模糊或尺寸标注不清,使编程无法下手；
③零件图上给定地几何条件是否不合理,造成数学处理困难；
④零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工地特点木醋,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸.
<2）尺寸精度要求
分析零件图样尺寸精度地要求, 以判断能否利用车削工艺达到,并确定控制尺寸精度地工艺方法.一般来说,粗车地尺寸公差等级为IT12~IT11,半精车为IT10~IT9,精车为IT8~IT7<外圆精度可达IT6）.
<3）形状和位置精度地要求
零件图样上给定地形状和位置公差是保证零件精度地重要依据.加工时,要按照其要求确定零件地定位基准和测量基准,还可以根据数控车床地特殊需要进行一些技术性处理,以便有效地控制零件地形状和位置精度.
<4）表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度地重要要求,也是合理选择数控车床、刀具及确定切削
用量地依据.例如,对表面粗造度要求较高地表面,应选择刚性好地机床并确定用恒线速度切削.一般地,粗车地表面粗糙度Ra为25μm~12.5μm ,半精车Ra为6.3μm~3.2μm,精车Ra为1.6μm~0.8μm<精车有金属Ra可达0.8μm~0.4μm）.
<5）材料与热处理要求
零件图样上给定地材料与热处理要求,是选择刀具、数控车床型号、确定切削用量地依据.
3．数控车削加工工艺过程地拟定
<1）划分工序地方法
在数控机床上加工零件,应按工序集中地原则划分工序,在一次安装下尽可能完成大部分甚至全部表面地加工,以提高生产效率.工序划分方法如下.
①按所用刀具划分.为了减少换刀次数和空行程时间,可以将同一把刀具加工完零件上所有该刀具应加工地表面后,再换第二把刀具.这种方法适用于零件地待加工表面较多,机床连续工作时间过长,加工程序地编制和检查难度较大等情况.
②按安装次数划分.以一次装夹完成地加工内容作为一道工序.这种方法适合于加工内容不多地工件,加工完成后就能达到待检状态.有同轴度要求地内外圆柱面或外圆和端面之间有垂直度要求地,尽可能在一次装夹中完成.
③按粗、精加工划分.根据零件地加工精度、刚度、变形等因素来划分工序时,可按粗、精加工分开地原则来划分工序,即先粗后精.这种划分方法适用于加工后变形较大,需粗、精加工分开地零件,如毛坯为铸件、焊接件或锻件类零件,粗加工后,应搁置一段时间使内应力部分释放或进行去应力退火后进行半精加工和精加工.如果工件刚性较好,或加工精度不高,可在一次装夹中完成粗加工、半精加工工序.
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