数控车床典型零件加工范文

图1—1

1零件图工艺分析

(1）该零件包括有槽、螺纹、圆弧、内孔、内螺纹、键槽、圆柱，其多个直径尺寸有较严的尺寸公差要求，但对于粗糙度并没有太严的要求表面粗糙度Ra值较大。为此这些表面的加工顺序为:夹左端→车削右端外圆→车槽→车右端螺纹→工件掉头并校正→钻中心孔→车孔→车内槽→加工内螺纹 (2）确定定位基面。该轴的几个主要配合表面和台阶面对基准轴线均有径向圆跳动和端面圆跳动要求，应在轴的两端加工B型中心孔作为定位基准面，此左端中心孔要在粗车之前加工好。

（3)选择毛坯的类型。该传动轴材料为45钢，各外圆直径相差不大，故毛坯选择直径60的45圆钢料。

(4)拟订工艺过程.该轴的工艺过程中，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工和热处理要求，要求不高的外圆在精车时就可加工到规定尺寸，槽、倒角和螺纹应在精车后加工，键槽在精车后进行划线和车削，调质处理安排安排在粗车之后，调质后一定要修研中心孔，以消除热处理变形和氧化皮，磨之前,还要修研中心孔以提高定位精度。 确定零件毛坯尺寸

根据零件材料、性能以及学校现有的设备要求选择零件的材料为45#铁铸件，并根据情况尽量使各个表面上的余量均匀，综上所选毛坯尺寸为

160mm×60mm。

2切削顺序

根据零件图样，制定以下工艺方案,

方案：夹左端→粗车外圆→精车外圆→切槽→车螺纹→夹右端→手动钻孔→镗孔→加工内螺纹→车个台阶 工序1：备料

工序2：热处理：正火 工序3平端面 工序4粗车右端外圆 工序5精车右端外圆 工序6切槽 工序7车螺纹

工序8工件掉头并校正同时螺纹加螺纹套 工序9平端面 工序10用钻头钻孔 工序11：镗¢200+0.04孔 工序12加工内槽 工序13车内螺纹 工序14检验 2)加工方案分析

以上方案是合理的,是通过仔细考虑(零件加工的技术要求,装夹次数,加工先后)以及可能采取的加工手段之后,开加工的，符合先粗后精的原则，集中体现工序集中的原则。由于零件的加工精度要求较高,减少了装夹次数，能够减少装夹误差，使加工精度大大提高。

3切削用量的选择

（1)平端面

ap=3。5mm，f=0.2mm/r，vc=25m/min n=1000 vc /πd=463.23r/s

2

因此选择n=500r/min p=p额×η=6kw

p需=kc·ap·f·vc /1000=2.4525kw≤p 故机床功率足够.

（2)粗车 查≤机械工程师简明手册≥表4-2-1

ap =2mm,f=0.3mm/r， vc =90m/min n=1000 vc /πd=579。03r/min 因此选择n=650r/min p=p额×η=6kw

p需=k·ap·f·vc /1000=3.53kw≤p 故机床功率足够.

(3)半精车 查≤机械工程师简明手册≥表4—2-2

ap =1.5mm,f=0.2mm/r, vc =120m/min n=1000 vc/πd=694.84r/min 因此选择n=800r/min p=p额×η=6kw

p需=k·ap·f·vc /1000=2。35kw≤p 故机床功率足够。

（4)精车 查≤机械工程师简明手册≥表4—2-10

ap =1mm,f=0。1mm/r， vc =130m/min n=1000 vc /πd=868。55r/min 因此选择n=1000r/min p=p额×η=6kw

p需=k·ap·f·vc /1000≤p 故机床功率足够.

(5)切槽

ap =1mm，f=0。4mm/r, vc =80m/min n=1000 vc /πd=463.23r/min 因此选择n=500r/min

3

p=p额×η=6kw

p需=F·vc×10=k·ap·f·vc /1000=1。3kw≤p 故机床功率足够。

设备的选择

1机床选择

结合零件图分析，该零件构成复杂，以致加工工序复杂。数控车床易于加工复杂零件，易于保证加工精度，可实现软件精度补偿,加工效率高零件，加工周期短。结合我院机床的实际，采用数控车床进行加工.数控车床CAK—6140VA主要参数如下表、实图如图4—1；数控车床CAK-6140VA采用FNAUC系统。 机型 主轴最大孔径 工作最大回转直径 最大工作长度 主轴最大转速 主轴转速级数 主轴电机功率 尾座套筒锥度 横向最小设定值 纵向最小设定值 刀架工位数 横向快速移动速度 纵向快速移动速度 微机 尾座套筒移动量 机床外形尺寸（长×宽×高） 机床重量 CAK6140 52mm 400mm 750mm/1500mm 2000r。p。m 无极调速 5.5kw/7.5kw 莫氏4# 0.0005mm 0.001mm 4—8 3000mm/min 6000mm/min 全中文液精显示 120mm 1890×1150×1630 2250kg 4

图4-1

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2刀具的选择：

可选刀库如图：

图5—5

数控加工时对刀具提出了很高的要求，不仅要求刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好,同时要求安装调整方便,满足数控机床的高效率，。在加工此零件时为避免刮伤圆弧现象所以

1号刀为麻花钻用来钻中心孔

2选择90度外圆车刀、材料为硬质合金，用来车削端面，外圆及圆弧。 3号刀结合零件槽宽选用4mm外车槽刀 4号刀为60度外螺纹刀； 5号刀为内螺纹车刀

6号刀为镗刀，用于内孔的加工。

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3夹具的选择

根据该零件形状规则、加工特点及加工精度较高，所以选择三爪自定心卡盘.之所以选择三爪自定心卡盘是因为三爪自定心卡盘，是因为它是常用的车床通用夹具，它可以自定中心，夹持范围大，装夹工件的效率高，适用于装夹中小型以外圆定位的零件。

附夹具图3-6如下图所示

图3—6

4冷却液的选择

在加工此轴类零件时根据该工件材料、刀具材料、加工方法、加工要求及冷却液的作用和价格来考虑，加工此零件时选择乳化液比较合理。

5量具的选择

检验是测量和监控主轴加工质量的一个重要环节。除了工序间检验以外,在全部工序完成之后，应对主轴的尺寸精度.形状精度。位置精度和表面粗糙度进行全面的检查。以便确定主轴是否达到各项技术要求，还可以从检验是否达到各项技

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术要求，而且还可从检验的结果及时发现各道工序中存在的问题，以便及时纠正，监督工艺过程正常进行。

量具我们选用： （1） 游标卡尺 （2） 千分尺 （3） 螺纹千分尺 （4） 内孔千分尺

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零件的编程

1手工编程

加工程序1 （加工右端各外圓） 顺序号 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N90 N100 N110 N120 N130 N140 N150 N160 N170 N190 N200 N210 N220 N230 N240 N250 9

程序 O0001 M03 S800 T0101 （外圓車刀) G00 X67 Z2 G71 U1.5 R1 G71 P50 Q150 U0。8 W0 F0。2 G00 X32 G01 Z0 F0。1 G01 X36 Z—2 Z-20 X40 X50 Z—24 X56 X60 Z-26 Z—35 G02 X60 Z—85 R45 G01 Z—105 X65 M00 M03 S1100 T0101（外圆车刀） G00 X67 Z2 G70 P50 Q150 G00 X100 Z100 M03 S450 T0303(切槽刀） 主轴正传、切换刀具到1号 刀具快速定位到点 粗加工每刀进到量和退刀量 粗加工循环加工指令 加工外圆 车削圆弧 直线切削外圆至Z—105 直线插补到X65 程序暂停 变换主轴转速 定位 精车循环指令 快速定位X100 快速定位Z100 换转速、换刀 N260 N270 N280 N290 N300 N310 N320 N330 N340 N350 N360 N370 N380 N390 N400 G00 X38 Z-20 G01 X32 F0.08 G01 X38 G00 X100 Z100 M03 S600 T0404（螺纹刀） G00 X38 Z2 G92 X35.1 Z-17 F2 X34.5 X34 X33.6 X33。4 G00 X100 Z100 M05 M30 快速定位至X38 Z—20 切槽 退刀 快速定位点X100Z100 切换转速、换刀 快速定位 螺纹循环切削 快速定位X100 Z100 主轴停止 程序停止并返回 加工程序2（加工左端内孔） 顺序号 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 10

程序号 手动换麻花钻 手动钻中心孔 手动退刀到换刀点 O0002 M03 S500 T0101（内控车刀) G00 X18 Z2 G71 U1.5 R0.5 G71 P50 Q110 U0。5 W0。1 F0.3 G00 X20 G01 G43 Z0 F0。1 G01 X20 Z-2 快速定位 粗加工每次进刀与退刀量 粗加工循环指令 快速定位 直线插补并加入长度正补偿 倒角 N80 N90 N100 N110 N120 N140 N150 N160 N170 N180 N190 N200 N210 N220 N230 N240 N250 N260 N270 N280 N290 N300 Z—25 G01 Z-18 G01 X28 Z—22 G01 G49 X18 G00 Z100 M00 M03 S1100 T0101（内孔车刀) G00 X18 Z2 G70 P50 Q110 G00 Z100 X100 M00 MO3 S600 T0202 (内螺纹刀） G00 X18 Z2 G92 X22.8 Z—25 F1。5 X23。4 车内孔 退刀 开始切槽 切槽 退刀 快速定位到Z100 程序暂停 换转速 快速定位 精加工 退刀 退刀 程序暂停 换转速、换刀 定位 螺纹车削加工循环 X23.8 X23。96 G01 X18 G00 Z100 M05 M30 退刀 退刀 主軸停止 程序結束并返回 加工程序3（车削左端外圓) 顺序号 N10 N20 11

程序 O0003 M03 S500 T0101（90°外圓车刀） G94 X0 Z0 F0.2 主轴正转、换刀 端面循环车削 N30 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120 N130 N160 N170 N190 N210 N220 N230 G00 X67 Z2 G71 U2 R1 G71 P70 Q140 U0.8 W0 F0.3 G00 X65 G01 Z0 F0。1 X40 Z-19 G02 X56 Z—25 R6 G01 X60 Z—27 Z-43 G00 X100 M00 M03 S1100 T0101 G70 P70 Q120 Z100 M05 M30 快速定位 粗车进刀量 粗车循环指令 快速定位到X65 直线插补到Z0 切削圆柱 切半径为6的圆弧 倒角 切到Z—43 快速定位 程序暂停 调换转速 精加工循环 返回换刀点 主轴停止 程序停止并返回

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刀具卡

刀具调整卡 零件名称 设备名称 材料名称 45＃钢 牌号 序号 刀具序号 1 2 3 4 T01 T02 T03 T04 麻花钻 外圆车刀 切槽刀 外螺纹刀 ¢5mm 90度外圆车刀 4mm（刀宽） 60度外螺纹刀 5 6 T05 T06 内螺纹刀 内孔车刀 60度内螺纹刀 93º硬质合金 BT40ER32 D6 H6 BT40ER32 D5 H5 车孔内螺纹 车内孔 BT40ER32 D4 H4 BT40ER32 D3 H BT40ER32 BT40ER32 D2 H2 钻孔 车削工件外圆 切4mm宽的槽 加工螺纹 数控车床 设备型号 硬度 HRC18—22 型别 零件图号 JXTM01—001 01/02/03 轴套类零件 CK6140 工序名称 刀具参数 数控车削加工 程序号 工序号 刀补地址 半径 长度 刀具名称 直径 刀杆规格 加工部位

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3工艺卡

工数控加工艺顺序号 刀号 N1 N2 名称 90°N3 T010 外圆车刀 N4 N5 N6 N7 N8 N9 T01 T02 T03 麻花钻 内孔车刀 内螺纹刀 90°N10 T04 外圆车刀 N11 T02 T03 切槽刀 螺纹刀 型号 刀 具 卡 切 削 参 数 加 工 内 容 备料 热处理 转速 r/mm 进给mm/min 切削速度（V） 材料 LY12 加工号 A200 程序号 设备型号 O0001 CK6140 先手动用切断刀车断一截保证工件总长 副偏角为35° 槽宽为4mm 60°外螺纹刀 车削右端外圆 切槽 车外螺纹 钻中心孔 镗内孔 车削内螺纹 车左端外圆 卸下工件 测量各N12 部分尺寸 14

500 300 350 600 80 工件掉头并校正并加螺纹套 ¢5mm 60°内螺纹刀 90度副偏角 300 350 350 300 500 300 4工序卡 产品名称或代单位名称 工序号 001 号 典型数控车工分析实例 程序编号 Latheprg-01 夹具名称 三爪卡盘与活顶尖 刀具号 T01 T01 刀具规格 /mm 1 2 平端面 粗车外圆 25X25 25X25 主轴转速 /(r/min） 450 500 进给速度 /（mm/min） 300 零件名称 轴套类零件 使用设备 Ck6140 零件图号 Lathe-01 车间 数控中心 背吃刀量 /mm 0.4 手动 自动 备注 工步号 工步内容 程序暂停，测量工件的尺寸 加入刀具补正 3 4 5 精车外圆 切槽 车螺纹 T02 T03 T04 25X25 槽宽为4mm 25x25 600 自动 拆卸工件 测量工件尺寸 编制 柳天赞 审核 柳天赞 批准 09年12月8日 共2页 第1页 400 80 自动 1100 100 0。25 自动 15

单位名称 工序号 002 产品名称或代号 典型数控车工分析实例 程序编号 Latheprg-01 夹具名称 三爪卡盘与活顶尖 刀具规工步号 工步内容 刀具号 格 /mm 1 2 3 4 5 6 7 编制

零件名称 轴套类零件 使用设备 Ck6140 主轴转进给速度 速 /(r/min) 450 300 500 300 300 550 1100 批准 /(mm/min) 200 100 300 100 09年12月8日 零件图号 Lathe-01 车间 数控中心 背吃刀量 /mm 0.4 0。25 手动 手动 自动 自动 自动 自动 自动 备注 平端面 钻中心孔 粗车¢20的孔 精车¢20的孔 车削内螺纹 粗车外圆 精车外圆 柳天赞 T01 T04 T03 T03 T02 T01 T01 审核 25X25 ¢5 ¢20 25X25 25x25 25x25 25x25 柳天赞 共2页 第2页 16