数控专业毕业设计-轴承套的数控车削加工

数控专业毕业设计-轴承套的数控车削加工内容摘要：

内孔尺寸较小，镗 1:20 锥孔与镗 φ 32 孔及 15176。 锥面时需掉头装夹。 轴承套定位基准和装夹 方式的选择 定位基准 的选择 (1)精基准的选择原则 ① 基准重合原则。 为避免基准重合误差，方便编程，应选用设计基准作为定位基准 ，并使设计基准、定位基准、编程原点三者统一，这是最佳考虑的方案。 因为当加工面的 定位基准与设计基准不重合 ，且加工面与设计基准不在一次安装中同时加工出来的情况下，会产生基准 重合误差。 ② 基准统一原则。 在多工序或多次安装中，选用相同的定位基准， 这样既可保证各加工表面间的相互位置精度，避免或减少因基准转换而引起的误差。 ③ 自为基准原则。 精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，因此 选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。 ④ 便于装夹原则。 所选精基准应能保证 工件定位准确稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用，操作方便灵活，能加工尽可能多的内容。 ⑤ 便于对刀原则。 批量加工时，在工件坐标系已经确定的情况下，采用不同的定位基准 为对刀基准建立工件坐标系，会使对刀的方便性不同，有时甚至无法对刀。 这时就要分析此种定位方案是否能满足对刀操作的要求，否则原设工件坐标系须重新设定。 (2)粗基准的选择原则 ① 非加工表面原则。 为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。 ② 加工余量最小原则。 以余量最小的表面作为粗基准，以保证各加工表面有足够的加工余量。 ③ 重要表面原则。 为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为粗基准。 ④ 不重复使用原则。 粗基准未经加工，表面比较粗糙且精度低，二次安装时，其在机床上（或夹具中）的实际位置可能与第一次安装时不一样，从而产生定位误差，导致相应加工表面出现较大的位置误差。 因此，粗基准一般不应重复使用 ⑤ 便于工件装夹原则。 作为粗基准的表面，应尽量平整光滑，没有飞边、冒口、浇口或其他缺陷，以便使工件定位准确、夹紧可靠。 济南工程职业技术学院毕业设计论文 7 装夹方式的 选择 (1)在三爪自定心卡盘上装夹 三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需找正。 三爪自定心卡盘装夹工件方便、省时，自动定心好，但夹紧力较小，因此适用于装夹外形规则的中、小型工件。 用三爪自定心卡盘装夹精加工过的表面时，被夹住的工件表面应包一层铜皮，以免夹伤工件表面。 (2)在两顶尖之间顶两头装夹 (3)用卡盘和顶尖一夹一顶装夹 车削质量较大的工件时要一端用卡盘夹住，另一端用后顶尖支撑。 为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移，必须在卡盘内装一限位支承或利用工件 的台阶面限位 ， 这样比较安全，能承受较大的轴向切削力，且安装刚性好，轴向定位准确，因此应用比较广泛。 确定 轴承套 的定位基准和装夹方式 (1)内孔加工 定位基准：内孔加工时以外圆定位； 装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧 ，掉头 装夹 加工时，使用百分表进行找正，并在 装夹部位包一层铜皮。 (2)外轮廓加工 定位基准：确定零件轴线为定位基准； 装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧 ，掉头 装夹 加工时，使用百分表进行找正，并在 装夹部位包一层铜皮。 轴承套 加工 顺序和进给路线的确定 加工顺序安排 的原则 (1)先粗后精 对于粗精加工在一道工序内进行的加工内容，应先对各表面进行全部粗加工，然后再进行半精加工和精加工，以逐步提高加工精度。 此工步顺序安排的原则要求：粗车在较短的时间内将工件各表面上的大部分加工余量切掉。 若粗车后所留余量的均匀性满足不了精加工的要求，则要安排半精车，以此为精车做准备。 为保证加工精度，精车一定要一刀切出。 (2)先近后远 先近后远即在一般情况下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以济南工程职业技术学院毕业设计论文 8 缩短刀具移动距离，减少空行程时间。 对车削而言，先近后远还可以保持 工件的刚性，有利于切削加工。 (3)先内后外、内外交叉 先内后外、内外交叉的原则是指粗加工时先进行内腔、内形粗加工，后进行外形粗加工；精加工时先进行内腔、内形精加工，后进行外形精加工。 上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况， 需要采用灵活可变的方案。 进给路线的确定 (1)最短的空行程路线 确定最短的走刀路线，除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单的计算。 ① 灵活设置程序循环起点。 在车削加工编程时许多情况下采用固定循环指令编程。 ② 合理安排返回换刀点。 在手工编制较复杂轮廓的加工程序时，在不换刀的前提下，执行退刀动作时，应不用返回到换刀点。 安排走刀路线时，应尽量缩短前一刀终点与后一刀起点间的距离，方可满足走刀路线最短的要求。 (2)最短的切削进给路线 若能使切削进给路线最短，就可有效地提高生产效率，降低刀具的损耗。 安排最短切削进给路线时，应同时兼顾工件的刚性、加工工艺性等要求，不能顾此失彼。 (3)零件轮廓 精加工 一次走刀完成 如果需要以一刀或多刀进行精加工，则其最后一刀要沿轮廓连续加工而成，尽量避免在连续的轮廓中安排切入、切出、换刀或停 顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，使光滑连接的轮廓上产生刀痕等缺陷。 确定轴承套的 加工顺序及进给路线 (1)加工顺序的确定 加工顺序的确定按 由内到外、由粗到精、由近到远 的原则确定。 在一次装夹中加工出较多的工件表面外。 结合 本 零件结构特征， 轴承套左、右端面分别为多个尺寸的设计基准，故 可先加工一端内孔及外轮廓表面，然后掉头再加工另 一端内孔及外轮廓 表面。 确定的加工顺序为：平端面→钻中心孔 → 钻 φ 32 孔的底孔 φ 26→ 粗镗φ 32 内孔、 15176。 锥面及 倒角 → 精镗 φ 32 内孔、 15176。 锥面及 倒角 → 粗车 φ 50 外圆、 φ 58 台阶面、 R5 圆弧、 C2 倒角及 φ 78 外圆面 → 半 精车 φ 50 外圆、 φ 58 台阶面、 R5圆弧、 C2 倒角及 φ 78 外圆面 → 精车 φ 50、 φ 78 外圆面 → 掉头装夹平端面保证总长尺寸 →粗镗 1:20 锥孔 → 精镗 1:20 锥孔 → 粗车螺纹大径、 φ 52 外圆及 C2 倒角 →半 精车螺纹大径、φ 52外圆及 C2 倒角→ 精车 φ 52 外圆 → 车螺纹退刀槽 → 车 M45 外螺纹。 (2)进给路线的确定 进给路线的确定 主要在于确定粗加工及空行程的进给路线。 在保证加工质量的前提济南工程职业技术学院毕业设计论文 9 下，使加工具有最短的走刀路线，不仅可以节省整个加工过程的执行，还能减少一些 不必要的刀具损耗及机床进给机构滑动部件的磨损。 根据以上分析，在 FANUC 0iMateTC 系统 数控车床上加工零件时， 该零件走刀路线很简单，都只要采用 G7 G70 粗车、精车循环指令加工内孔和外圆， 可免去许多复杂的计算过程，而且程序变得简化。 经过分析后， 该零件外轮廓表面的粗车走刀路线见表 21和表 22。 表 21 轴承套 装夹及外轮廓加工走刀路线图 零件图号 ZCT— 01 工件 装夹及外轮廓加工 走刀路线图 工 艺 序号 01 零件名称 轴承套 装夹次数 一次 最后一刀路线： A→ B→ C→ D→ E→ A 表 22 轴承套 装夹及外轮廓加工走刀路线图 零件图号 ZCT— 01 工件 装夹及外轮廓加工 走刀路线图 工 艺 序号 02 零件名称 轴承套 装夹次数 一次 济南工程职业技术学院毕业设计论文 10 最后一刀路线： A→ B→ C→ D→ E→ A 轴承套 加工 刀具的选择 数控车刀的类型 及选用 数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。 当数控车床进行粗加工时，要求刀具强度高，耐用度好，以满足粗加工背吃刀量大、进给速度高的要求。 当数控车床进行精加工时，要选用精度高，锋利、耐用度高的刀具，以保证加工精度。 为方便对刀和减少刀具安装时间，尽量使用机夹刀，刀具材料最好选用涂层硬质合金刀片。 刀片的几何结构（如刀尖圆角、几何角度等） 应根据加工零件的形状决定。 特别要注意的是在加工球面时要选用副偏角大的刀具，以免刀具的后刀面与工件产生干涉。 轴承套 数控加工的 刀具选择 选用 45176。 硬质合金端面车刀车端面，刀号 T01； 选用 φ 中心钻钻 φ 的中心孔， 刀号 T02； 选用 φ 26 锥柄麻花钻钻底孔， 刀号 T03； 选用 不通 孔 硬质合金 镗刀 粗 精 镗 内孔， 刀号 T04； 选用 93176。 硬质合金外圆粗车刀粗车外轮廓表面 ，刀号 T05； 选用 93176。 硬质合金外圆精车刀 精 车外轮廓表面 ， 刀号 T06； 选用 5mm 宽的 硬质合金 切槽刀车螺纹退刀槽 ，刀号 T07； 选用 60176。 外螺纹车刀车 M45外螺纹 ，刀号 T08。 将所选刀具参数填入 表 23 轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。 表 23 轴承套数控加工刀具卡片 济南工程职业技术学院毕业设计论文 11 产品名称 或代号 SKC— 01 零件名称 轴承套 零件 图号 ZCT— 01 程序 编号 0 02 序号 刀具号 刀具名称 加工表面 刀尖半径 （ mm） 备注 1 T01 45176。 硬质合金端面车刀 车端面 2 T02 φ 中心钻 钻中心孔 3 T03 φ 26 锥柄麻花钻 钻底孔 4 T04 不通孔硬质合金镗刀 粗精镗内孔 5 T05 93176。 硬质合金外圆粗车刀 粗车外轮廓表面 6 T06 93176。 硬质合金外圆精车刀 精车外轮廓表面。