学习配合件的车削加工方法。熟练掌握尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度的控制方法和确保方法,同时练习确保配合精度的方法。
1、零件图纸
零件1
零件2
2.工艺分析
该组合件主要由以下几大块组成:外圆、外螺纹、外槽、内孔、内螺纹、内槽,主要考核点为内外螺纹的互相配合。下面对其进行综合工艺分析。
零件1加工:
(1)夹外圆右端,平端面钻中心孔,再用 的钻头钻孔,孔深35mm。
(2)左端外圆粗加工,加工至 外圆处,精加工各档外圆。
(3)加工2×4两处外槽,至精度要求。
(4)粗加工内孔,精加工内孔至精加工要求。
(5)掉头夹 的外圆,打表找正,平端面控制总长。
(6)粗精车螺纹外圆和锥面,精加工至尺寸要求。
(7)车螺纹退刀槽。
(8)车螺纹,加工至通规通、止规止。
零件2加工:
(1)夹外圆左端,平端面钻中心孔,再用 的钻头钻通孔。
(2)粗加工 外圆,精加工至尺寸要求。
(3)掉头夹 外圆,平端面控制总长。
(4)车外锥至加工精度。
(5)粗加工内孔,精加工内孔至精度要求。
(6)车螺纹退刀槽。
(7)车内螺纹,加工至通规通、止规止。
3.刀具选择
内孔刀:
(1)选用 的中心钻钻削中心孔, 、 的钻头钻孔。
(2)粗、精车内轮廓及时选用93°硬质合金内孔刀(刀尖角35°、刀尖圆弧半径0.4mm)。
(3)内螺纹退刀槽采用4mm的内沟槽刀加工。
(4)车削内螺纹选用60°硬质合金内螺纹车刀。
外圆刀:
(1)粗、精车外轮廓及平端面时选用93°硬质合金外圆刀(刀尖角35°、刀尖圆弧半径0.4mm)。
(2)螺纹退刀槽采用4mm切槽刀加工。
(3)车削螺纹选用60°硬质合金外螺纹车刀。
具体刀具参数见下表。
刀具卡
序号 | 刀具号 | 刀具类型 | 刀具半径 | 数量 | 加工表面 | 备注 |
1 | T0101 | 93°外圆刀 | 0.4mm | 1 | 外轮廓 | 刀尖35° |
2 | T0202 | 外切槽刀 | 4mm槽宽 | 1 | 外螺纹退刀槽 | |
3 | T0303 | 外螺纹刀 | 1 | 外螺纹 | 刀尖60° | |
4 | T0404 | 93°内孔刀 | 0.4mm | 1 | 内轮廓 | 刀尖35° |
5 | T0505 | 内沟槽刀 | 4mm槽宽 | 1 | 内螺纹退刀槽 | |
6 | T0606 | 内螺纹刀 | 1 | 内螺纹 | 刀尖60° |
(1)背吃刀量的选择。粗车外轮廓时选用ap=2mm,精车外轮廓时选用ap=0.5mm;外螺纹车削选用ap=0.3。粗车内轮廓时选用ap=1mm,精车内轮廓时选用ap=0.5mm;内螺纹车削选用ap=0.3。4.切削用量选择
(2)主轴转速的选择。选择外轮廓粗加工转速800r/min,精车为1500r/min。车外螺纹时,主轴转速n=400r/min。切外槽时,主轴转速n=400r/min。选择内轮廓粗加工转速700r/min,精车内轮廓为1000r/min。车内螺纹时,主轴转速n=400r/min。车内沟槽时,主轴转速n=300r/min。
(3)进给速度的选择。根据背吃刀量和主轴转速选择进给速度,分别选择外轮廓粗精车的进给速度为130mm/min和120mm/min;切外槽的进给速度为30mm/min。内轮廓粗精车的进给速度分别为100mm/min和90mm/min;切内沟槽的进给速度为20mm/min。
具体工步顺序、工作内容、各工步所用的刀具及切削用量等详见下表。
切削用量表
操作序号 | 工步内容(零件1) | 刀具号 | 切削用量 | ||
转速 r/min | 进给速度mm/min | 切削深度mm | |||
1 | 加工工件端面 | T0101 | 800 | 100 | 0.5 |
2 | 粗车工件外轮廓(左端) | T0101 | 800 | 130 | 2 |
3 | 精车工件外轮廓(左端) | T0101 | 1500 | 120 | 0.5 |
4 | 车外槽 | T0202 | 400 | 30 | 4mm |
5 | 粗车工件内轮廓 | T0404 | 700 | 100 | 1 |
6 | 精车工件内轮廓 | T0404 | 1000 | 90 | 0.5 |
7 | 粗、精车螺纹外圆及锥面 | T0101 | 粗800精1500 | 120 | 粗2精0.5 |
8 | 车螺纹退刀槽 | T0202 | 400 | 30 | 4x2 |
9 | 车削外螺纹M30x2 | T0303 | 400 | 螺距2 | 0.3 |
操作序号 | 工步内容(零件2) | 刀具号 | 切削用量 | ||
转速 r/min | 进给速度mm/min | 切削深度mm | |||
1 | 粗车工件外轮廓(右端) | T0101 | 800 | 130 | 2 |
2 | 精车工件外轮廓(右端) | T0101 | 1500 | 120 | 0.5 |
3 | 粗、精车锥面 | T0101 | 粗800精1500 | 120 | 粗2精0.5 |
4 | 粗车工件内轮廓 | T0404 | 700 | 100 | 1 |
5 | 精车工件内轮廓 | T0404 | 1000 | 90 | 0.5 |
6 | 车内螺纹退刀槽 | T0505 | 300 | 20 | 4x2 |
7 | 车削内螺纹M30x2 | T0606 | 400 | 螺距2 | 0.3 |
8 | 检验、校核 |
5.加工程序
数控车床 程序卡 | 零件毛坯 | 编写日期 | ||||
零件名称 | 螺纹配合轴 | 图号 | 2-3零件1 | 材料 | 45# | |
车床型号 | CK6136 | 夹具名称 | 三爪卡盘 | 实训车间 | 数控中心 | |
程序号 | 00001 | 编程原点:工件左端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0001 | 左端粗加工复合循环及精加工程序 | ||||
N20 | M03 S800 M08 | 主轴正转,转速800r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X62 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | G71 U2 R5 P130 Q190 X0.5 Z0.1 F130 | 外径粗车循环 | ||||
N60 | G00 X100 | 退刀 | ||||
N70 | Z100 | |||||
N80 | M05 | 主轴停转 | ||||
N90 | M00 M09 | 程序暂停,冷却液关 | ||||
N100 | M03 S1500 M08 | 主轴正转,转速1500r/min,冷却液开 | ||||
N110 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N120 | G00 X62 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N130 | G42 G00 X44 Z3 | 刀具靠近工件起始点,刀补建立 | ||||
N140 | G01 Z0 F120 | |||||
N150 | X46 Z-1 | 倒角 | ||||
N160 | Z-30 | |||||
N170 | G03 X52 Z-52 R16 | |||||
N180 | G01 Z-70 | |||||
N190 | G40 G00 X62 | 加工结束,刀补取消 | ||||
N200 | X100 | 退刀 | ||||
N210 | Z100 | |||||
N220 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N230 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | 00002 | 编程原点:工件左端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0002 | 2×4外槽加工(左刀点对刀) | ||||
N20 | M03 S400 M08 | 主轴正转,转速400r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0202 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X47 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | Z-14 | |||||
N60 | G01 X40 F30 | 切第一个槽 | ||||
N70 | X47 | |||||
N80 | G00 Z-23 | |||||
N90 | G01 X40 | 切第二个槽 | ||||
N100 | X47 | |||||
N110 | G00 X100 | 退刀 | ||||
N120 | Z100 | |||||
N130 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N140 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | 00003 | 编程原点:工件左端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0003 | 内孔粗加工复合循环及精加工程序 | ||||
N20 | M03 S700 M08 | 主轴正转,转速700r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0404 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X18 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | G71 U1 R0.5 P130 Q170 X-0.5 Z0.1 F100 | 内径粗车循环 | ||||
N60 | G00 X18 | 退刀 | ||||
N70 | Z100 | |||||
N80 | M05 | 主轴停转 | ||||
N90 | M00 M09 | 程序暂停,冷却液关 | ||||
N100 | M03 S1000 M08 | 主轴正转,转速1000r/min,冷却液开 | ||||
N110 | T0404 | 刀具选择 | ||||
N120 | G00 X18 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N130 | G41 G00 X30 Z3 | 刀具靠近工件起始点,刀补建立 | ||||
N140 | G01 Z0 F90 | |||||
N150 | X20 Z-20 | |||||
N160 | Z-35 | |||||
N170 | G40 G00 X18 | 加工结束,刀补取消 | ||||
N180 | Z100 | 退刀 | ||||
N190 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N200 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | 00004 | 编程原点:工件右端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0004 | 右端粗加工复合循环及精加工程序 | ||||
N20 | M03 S800 M08 | 主轴正转,转速800r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X62 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | G71 U2 R5 P130 Q190 X0.5 Z0.1 F130 | 外径粗车循环 | ||||
N60 | G00 X100 | 退刀 | ||||
N70 | Z100 | |||||
N80 | M05 | 主轴停转 | ||||
N90 | M00 M09 | 程序暂停,冷却液关 | ||||
N100 | M03 S1500 M08 | 主轴正转,转速1500r/min,冷却液开 | ||||
N110 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N120 | G00 X62 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N130 | G42 G00 X26 Z3 | 刀具靠近工件起始点,刀补建立 | ||||
N140 | G01 Z0 F120 | |||||
N150 | X30 Z-2 | 倒角 | ||||
N160 | Z-20 | |||||
N170 | X34 | |||||
N180 | X44 Z-35 | |||||
N190 | G40 G00 X62 | 加工结束,刀补取消 | ||||
N200 | X100 | 退刀 | ||||
N210 | Z100 | |||||
N220 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N230 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | 00005 | 编程原点:工件右端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0005 | 外螺纹退刀槽(左刀点对刀) | ||||
N20 | M03 S400 M08 | 主轴正转,转速400r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0202 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X40 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | Z-20 | |||||
N60 | G01 X26 F30 | |||||
N70 | X40 | |||||
N80 | G00 X100 | 退刀 | ||||
N90 | Z100 | |||||
N100 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N110 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | O0006 | 编程原点:工件右端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0006 | 外螺纹加工程序 | ||||
N20 | M03 S400 M08 | 主轴正转,转速400r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0303 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X35 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N50 | G76 C1 A60 K1.1 X27.4 Z-17 U0.3 V0.3 Q0.3 F2 | 外螺纹复合循环 | ||||
N60 | G00 X100 | 退刀 | ||||
N70 | Z100 | |||||
N80 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N90 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
数控车床 程序卡 | 零件毛坯 | 编写日期 | ||||
零件名称 | 螺纹配合轴 | 图号 | 2-3零件2 | 材料 | 45# | |
车床型号 | CK6136 | 夹具名称 | 三爪卡盘 | 实训车间 | 数控中心 | |
程序号 | 00007 | 编程原点:工件右端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0007 | 外圆加工 | ||||
N20 | M03 S800 M08 | 主轴正转,转速800r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X55 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | X52 | |||||
N60 | G01 Z-36 F130 | |||||
N70 | G00 X100 | 退刀 | ||||
N80 | Z100 | |||||
N90 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N100 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | 00008 | 编程原点:工件左端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0008 | 左端粗加工复合循环及精加工程序 | ||||
N20 | M03 S800 M08 | 主轴正转,转速800r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X57 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | G71 U2 R5 P130 Q160 X0.5 Z0.1 F130 | 外径粗车循环 | ||||
N60 | G00 X100 | 退刀 | ||||
N70 | Z100 | |||||
N80 | M05 | 主轴停转 | ||||
N90 | M00 M09 | 程序暂停,冷却液关 | ||||
N100 | M03 S1500 M08 | 主轴正转,转速1500r/min,冷却液开 | ||||
N110 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N120 | G00 X57 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N130 | G42 G00 X34 Z3 | 刀具靠近工件起始点,刀补建立 | ||||
N140 | G01 Z0 F120 | |||||
N150 | X44 Z-15 | |||||
N160 | G40 G00 X57 | 加工结束,刀补取消 | ||||
N170 | X100 | 退刀 | ||||
N180 | Z100 | |||||
N190 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N200 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | 00009 | 编程原点:工件左端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0009 | 内孔粗加工复合循环及精加工程序 | ||||
N20 | M03 S700 M08 | 主轴正转,转速700r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0404 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X22 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点, | ||||
N50 | G71 U1 R0.5 P130 Q190 X-0.5 Z0.1 F100 | 内径粗车循环 | ||||
N60 | G00 X22 | 退刀 | ||||
N70 | Z100 | |||||
N80 | M05 | 主轴停转 | ||||
N90 | M00 M09 | 程序暂停,冷却液关 | ||||
N100 | M03 S1000 M08 | 主轴正转,转速1000r/min,冷却液开 | ||||
N110 | T0101 | 刀具选择 | ||||
N120 | G00 X22 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N130 | G41 G00 X31.47 Z3 | 刀具靠近工件起始点,刀补建立 | ||||
N140 | G01 Z0 F90 | |||||
N150 | X27.4 Z-2 | 倒角 | ||||
N160 | Z-20 | |||||
N170 | X24 | |||||
N180 | Z-41 | |||||
N190 | G40 G00 X22 | 加工结束,刀补取消 | ||||
N200 | Z100 | 退刀 | ||||
N210 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N220 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | O0010 | 编程原点:工件左端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0010 | 内螺纹退刀槽加工程序(左刀点对刀) | ||||
N20 | M03 S300 M08 | 主轴正转,转速300r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0505 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X25 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N50 | Z-20 | |||||
N60 | G01 X31.4 F20 | 切槽 | ||||
N70 | X25 | 退刀 | ||||
N80 | G00 Z100 | |||||
N90 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N100 | M30 | 程序结束,返回程序头 | ||||
程序号 | O0011 | 编程原点:工件左端面与中心轴线交点 | ||||
程序段号 | 程序 | 说明 | ||||
N10 | %0011 | 内螺纹加工程序 | ||||
N20 | M03 S400 M08 | 主轴正转,转速400r/min,冷却液开 | ||||
N30 | T0606 | 刀具选择 | ||||
N40 | G00 X25 Z5 | 快速点定位,工件加工起始点 | ||||
N50 | G76 C1 A60 K1.1 X30 Z-17 U0.3 V0.3 Q0.3 F2 | 内螺纹复合循环 | ||||
N60 | G00 X25 | 退刀 | ||||
N70 | Z100 | |||||
N80 | M05 M09 | 主轴停转,冷却液关 | ||||
N90 | M30 | 程序结束,返回程序头 |