1 外圆轮廓粗、精车刀 内孔轮廓粗、精车刀 精车内孔刀 外切槽刀 外螺纹刀 切断刀 中心钻 麻花钻 螺纹环规 游标卡尺 百分表 对刀角度样板 毛刷 铁屑钩 其它 90°外圆偏刀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 内孔镗刀 内孔精车刀 高速钢材质,宽3mm切槽刀 60°螺纹车刀 切断刀 A3 Φ14mm M30X1.5 0.02mm/0~150mm 分度值为0.01mm 螺纹刀对刀样板 1 1 1 1 1 考生自备 1 1 1套 1 1 1 1 1 自备 4. 图纸分析
1)加工名称:外圆、外槽、内孔、外螺纹(如零件图3-3、实体图3-4)
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图3-3
图3-4
(1)图样分析
分析零件图可知,该零件主要由外圆、圆弧、外沟槽、内孔、外螺纹等轮廓组成。零件总轴长80mm,左端由内孔、圆弧、外沟槽组成,内孔的直径为ф26mm、ф20mm,圆弧半径为R3mm、R2mm、R30mm,外沟槽呈60°的T型槽。右端有两处倒角C1\\C1.5,规格为M30X1.5的外螺纹,零件ф45、ф35、ф20的外圆柱以及圆弧R30的表面粗糙度值要求均为Ra1.6um,其他表面粗糙度值要求为Ra3.2。由于材料选用的是铝棒,在数控车床加工时不需要做热处理,但是精加工时需要准备切削液冷却包,不仅可以吸收切削产生的热能,还可以保护刀具。
(2)难点分析
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该零件相对比较复杂,需要加工外轮廓、外螺纹、内孔、外圆弧、外沟槽等。其中最大的两大难点,首先是加工外螺纹时无法在第一次就保证能与螺纹环规吻合。其次在于内外轮廓的精度尺寸保证。
(3)工艺分析
第一个难点的处理方式就是在在编制外螺纹加工程序时,将外螺纹的起刀点坐标和终点坐标根据公式(作为螺纹≤2外螺纹,小径d=大径D-1.3螺距P)准确计算出来,另外刀具装夹要垂直于主轴,刀尖略微高于主轴轴线为宜。第二个难点的处理方式不是注重于计算,而是采用分步走的原则。粗加工和精加工分为两步走,具体操作如下:
1)以工件右端面的毛坯面(未切削)作为基准装夹固定工件,车削端面,手动对刀。
2)选取匹配规格的钻头钻孔,比要求的尺寸多出3-5mm。
3)外圆的加工过程中,保证外圆的尺寸以及要求的公差,譬如外圆Φ35mm、Φ45mm,内孔Φ20mm、Φ26mm,圆弧R3mm,及长度80mm。
4)换刀后加工内孔,保证孔的各项加工精度。 5)手动车削对刀,同时保证工件总长。
6)粗、精车右端外圆轮廓,保证外圆弧R30mm,倒角C1,C1.5的尺寸要求,螺纹大径比理论值小0.2mm,避免螺纹加工经挤压后变大。
1)刀具使用列表12。
表12
刀尖半径(mm) 0.2 0 0.2 0 0 0 0 主轴转速(r/min) 600 1200 500 500 600 500 200 300 300 进给速度(mm/r) 0.15 0.05 0.05 0.15 0.05 0.05 1.5 0.1 0.2 刀具号 刀具规格 加工内容 粗车外圆 精车外圆 切槽 粗镗内孔 精镗内孔 切断工件 车螺纹 钻中心孔 钻孔 数量 1 1 1 1 1 1 1 备注 T01 90°外圆偏刀 3mm高速钢切槽刀 内镗孔刀 4mm高速钢切断刀 60°外螺纹刀 中心钻 麻花钻 T02 T03 T04 T05 T06 T07 2)数控加工工艺列表见表13。
表13 数控零件加工工艺列表
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工步号 1 2 3 工步内容 钻中心孔 钻孔 装夹毛坯,伸出55mm,车平端面 粗精加工左侧外形至ф35处 切槽 粗精加工内形 掉头,垫铜皮装夹ф45外圆,车端面保证总长 粗精加工右侧外形 切螺纹退刀槽 车螺纹 刀具号 6 7 1 刀具规格 A3中心钻 麻花钻 外圆刀 主轴转速 (r/min) 300 400 1000 进给速度 (r/mm) 0.1 / 0.1 背吃刀量 (mm) / / 0.5 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 1 2 5 90°外圆刀 切槽刀 镗刀 外圆刀 外圆刀 切槽刀 60°外螺纹刀 600/1200 500 500/600 1000 600/1200 500 200 0.15/0.05 0.05 0.15/0.05 0.1 0.15/0.05 0.05 1.5 1.5/0.25 / 1/0.25 0.5 1.5/0.25 / / 5. 程序编制
(1)加工零件左、右端外轮廓、内孔、外螺纹程序 1)设置工件坐标系
以外圆定位,用三爪卡盘固定Φ50外圆的铝棒,粗精车削外轮廓和内孔。如零件图所示,工件坐标系设置在在工件端面中心轴线上。
2)基点的坐标值无。 3)加工程序 编写程序见表14。
表14
手动编写的程序 N10 T0101 N20 M03 S600 N30 GOO X52 Z2 N40 G73 U8 R6 N50 G73 P60 Q120 U0.5 F0.15 N60 G01 X35 Z0 N70 Z-7 N80 X41 N90 G03 X45 Z-9 R2 N100 G01 Z-33 N110 G03 X35 Z-47 R30 N120 G01 Z-48 加工说明 粗精加工左侧外形 设置正转,主轴转速600r/min 点定位至坐标点(52,2) 粗加工开始,保持进刀量8mm退刀量6mm 精加工开始,保证0.5mm的余量 直线进给至(35,0) 精加工∮35 的外圆 X向退刀至X41 精加工R2的圆弧 精加工∮45的外圆 精加工R30的圆弧 车长1mm 17
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