典型车加工零件的工艺分析与数控加工
第20卷第4期2007年7月
机电产品开发与创新
Development&InnovationofMachinery&ElectricalProducts
Vol.20,No.4・数控机床世界July.,2007・
典型车加工零件的工艺分析与数控加工
王强
(沙洲职业工学院,江苏张家港215600)
摘要:通过对批量典型车加工零件的精度和形位公差要求进行分析,制定出合理的加工工艺及采用合适
的夹具,用CNC车床加工出符合图纸要求的工件。
关键词:精度;形位公差;工艺分析;夹具;CNC车床中图分类号:TG51
文献标识码:A
文章编号:1002-6673(2007)04-177-02
0引言
在普通车床上加工形状较复杂、有一定精度要求、且需要多把刀具进行加工的批量零件时,不仅需要经常换刀和频繁装夹,花费大量的人力和时间,而且加工出来的零件质量取决于加工人员的技术水平,产品质量得不到充分的保证。而运用现代加工设备—CNC车床,结合传统的加工工艺,不但能大大缩短加工时间、提高加工精度,而且成品率高、产品质量稳定。
2工艺分析
图2为该零件毛坯经粗加工后预留一定加工余量的半成品图。
根据图1零件图分析后,如按常规方法,用三爪卡盘夹住Φ65外圆,
加工Φ55.3、Φ52.3、Φ47外圆;
Φ42.5、Φ38.2内孔以及外螺纹和2.5及2.7×Φ48.5的槽。
由于装夹长度比较短(22mm),而工件悬伸长度较长,且
Φ42.5内孔和Φ44.4外圆薄壁处无支撑,这样加工过程中
容易出现工件松动脱落、产生弹性变形、薄壁处产生加工振纹,影响加工精度乃至工件报废。考虑到上述情况,改进加工工艺:首先夹住Φ54外圆,加工左端外圆及内孔;其次运用车夹具以加工好的内孔定位,加工右端内孔;最后上工艺堵头,一夹一顶,加工出右端外圆部分。
1零件分析
图1是某通讯产业用不锈钢连接芯套。两端外圆与内孔有多处同轴度要求,且台阶面较多,右端Φ42.5内孔与Φ44.4外圆处为薄壁,尺寸公差要求高,加工所需用刀具比较多,且不能通过一次装夹加工完成。
0.025AI
1.6
1712
42.52.53.5
81.5
1.34
2.533
" 65
" 36
22
161
11
0.025A
" 38.2±0.05
23
" 42.5+0.01
" 44.4-0.050" 47-0.075
" 50.5
+0.02
" 47.50
" 53.3-0.06
" 63.4" 56.2" 51.5" 51
+0.025
" 51.5
" 55.3
" 49
" 41
-0.03
0.025A
43.5
2
45°
A
2.7×" 48.5101
160
812.3
2.5
12.524.5
0.025A
图2不锈钢芯套半成品图
3实际加工
II10:1
I10:1
工序1:三爪夹住Φ54外圆,工件外露22mm,粗
" 49
" 50.5左旋
技术要求
" 51左旋" 49.5
29°1'-12
29°1'-12
精加工工件内外圆(Φ63.4、Φ56.2外圆;Φ51.5、
1.锐角倒钝。
2.零件硬度HB200。
Φ47.5、Φ41内孔及Φ49.5螺纹底径)、切割3.5×2外槽、
切割螺纹退刀槽、车削内螺纹。
此工序中应注意Φ41内孔虽无公差要求,但加工时应保证尺寸一致(Φ410
+0.01
图1不锈钢芯套零件图
收稿日期:2007-05-26
作者简介:王强(1971-),男,沙洲职业工学院金工实习指导教师,工程师。
),在工序2中作定位用。
工序2:上芯轴夹具。以Φ41内孔定位,靠内螺纹为夹紧力如图3所示,加工右端Φ38.2和Φ42.5内孔。
177
" 54
・数控机床世界・
0.01A
0.01A
A
" 51左旋外螺纹配工件
0.01A
4数控编程
由于该零件加工步骤较复杂,现以工序1为例进行数控编程,程式(O1000)如下:
O1000;
G97G98G21T01;G0X200Z200;
T0101;(外圆粗加工刀)S450M04;X66Z2;
G01Z0F500;X35F100;G0X65Z2;G71U1R1;
G71P010Q020U0.4W0.05;N010G0X55Z0.2;G01X56.2Z-0.4;Z-8;X62.6;
X63.4Z-8.4;N020Z-23;G0X200Z200
T0404S400;(内孔粗车刀)X35Z3;
G71U0.8R0.5F120;G71P030Q040U-0.5;N030G0X52.5;G01Z0.1;X51.5Z-0.4;Z-4;X49.5;Z-17;X49;
X47.5W-2.5;
Z-29;
X41W-3.5;Z-110.5;
N040X38.2W-4;G0X200Z200;
T0202;(外圆精加工刀)X65Z1;
G70P010Q020F50S600;G0X200Z200;
T0303S200;(外切槽刀)X68Z-15;
G01X64F200;X59.8F30;G04X1;
G01X68F200;G0X200Z200;
T0707(内孔精车刀)X35Z3;
X45F200;G0Z3;
X200Z100;
T0606;(内螺纹刀)S300;X48Z3;
G76P011029Q200R0.05
G76X51Z-15.5P750Q250F2.116G0X200Z200;M30;…………
40514
150
图3芯轴夹具图
0.01A
" 41-0.010
" 6
" 40
" 60
-0.005
" 36
0.01A
33
54
A
此工序中应注意芯轴Φ60外圆右端面应与芯轴外螺纹及Φ41外圆保证垂直。芯轴外螺纹为左旋,加工时选用后置刀架的机床(即主轴反转来切削)保证工件在加工过程中不会出现松动。
工序3:上工艺堵头一夹一顶如图4所示。取总长,加工右端外圆各部分。
此工序中应注意堵头Φ42.5外圆与中心孔部位应为一次装夹加工出来,堵头左端面与中心孔保证垂直,且堵头放入工件后应短于工件端面1 ̄2mm,不妨碍工件取总长,堵头上应钻1 ̄2个通气孔,便于堵头放入工件。
" 420
+0.005
10
5结论
运用现代加工设备,采用合理的加工工艺及合适的夹具,加工形状较复杂、有一定精度要求、且需要多把刀具进行加工的批量零件时能大大提高生产率。参考文献:
[1]周开勤.机械零件手册[M].高等教育出版社,1989,45.
TheProcessAnalysisandNumericalControlMachiningoftheTypicalTurningWorkpiece
WANGQiang
(ShazhouPolytechnicalInstituteofTechnology,ZhangjiagangJiangsu215600,China)
Abstract:Thoughanalysesingtheaccuracyandtheformandlocationtolerancesofthetypicalturningworkpiece,wecandrawuptherea-sonableprocessandsuitablefixtureandmachinetheworkpiecethatmeetsthediagrampaperrequestwiththeCNClather.Keywords:accuracy;theformandlocationtolerances;theprocessanalysis;fixture;thecomputernumericalcontrollather
(上接第182页)参考文献:
[1]机械工程手册编辑委员会编.机械工程手册[M].机械工业出版社,1997.
[2]戴曙.金属切削机床设计(修订版)[M].机械工业出版社,1988.
TheResearchoftheTechnologyofMachiningSphericalSurfaceHoleAccuratelyataGeneralHorizontal
BoringMachines
YANGXue-Hua1,DUWei2
(1.YunnanVocationalofMachinery&Electricity,KunmingYunnan650203,China;
2.YunnanMechanicalResearch&DesignInstitute,KunmingYunnan650031,China)
Abstract:thearticleprovidesawayformachiningasphericalsurfaceholeataGeneralhorizontalboringmachinebyaddinganassistante-quipmenttoit,Emphasizedondiscussingthecredibilityoftheprecisionanddeducingtheexpressionsbywhichtoworkoutthefeedrate.Thearticlealsointroducedthekeyfactorweshouldconsiderwhenweapplythismethodtoourdesignwork.Keywords:sphericalsurfacehole;precision;degreeofsymmetry;offset;keyfactor
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