数控车床的应用针对轴类零件的加工及工艺

2.工步的划分

工作步骤的划分主要来自两个方面，加工的精度和效率。在一个过程中，不同的刀具常常用来处理不同的表面，这样可以便于分析复杂的过程以及在这个过程中需要的步骤。下面是以一个加工中心为例来说明工作步骤的划分原则：

（1）同样的一个工件的粗加工，半精加工的表面，需要按次序完成，所有的加工表面按先粗加工后精加工来分开。

（2）对于铣镗加工零件的，先铣面后在镗孔。用这种方法，可以对孔的精度提高。因为工件受到大切削力时，工件很容易变形。先铣后镗可以避免变形对工件精度的影响。

（3）将刀具的工作步骤分开。一些机床旋转时间比刀具更换时间短，对刀具划分可以减少刀具的数量转换并且提高加工效率。 （八）零件的安装与夹具的选择

1.定位安装的基本原则

1）要做到设计的基准，工艺的基准与设计的基准统一。

2）尽量避免刀具装夹次数太多，最好可以用一次定位装夹做出所有等待加工的表面。

3）避免使用手动调整处理方案，这样可以充分发挥其对小型加工中心的有效性。 2.刀具的选择原则

（1）选择大的刀杆截面，使刀具的强度和刚度增加从而减少刀具的振动； （2）选择较大的角度（75度以上，接近90度）；负刃倾角刀具使用于粗加工，正刃倾角刀具使用于精加工；

（3）精加工时选用无涂层刀片及小的刀尖圆弧半径； （4）尽可能选择标准化、系统化刀具； （5）选择正确的、快速装夹的刀杆刀柄。 3.切削用量的确定

切削用量包括主轴转速、切削的宽度和深度、进给速度等等。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，编入程序。

怎么选择合适的切削用量：粗加工时，一般要提高生产率，但也要考虑经济和制造成本；半精加工和精加工应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

4.工艺分析

轴类零件的加工是机械行业是很普遍的，它主要在机械装配中有着非常重要的地位。工艺分析是对需要加工的零件在加工前所必须要做的准备工作。工艺制定的合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件加工精度都有重要影响。该零件左端有一个C1mm的倒角,该零件右端有外螺纹。中间有一个长为7mm的槽。如图所示：工件总长

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为95mm，最大回转直径为48mm的轴类零件，采用100mmx55mm棒料，装夹时应注意控制毛坯外伸量，提高装夹刚性。在车削过程中先粗加工外轮廓，最后精加工时需要切削两次，以去除毛刺，以提高表面质量。

5.工艺的处理

根据零件图分析可知先加工左端，然后装夹左端加工右端。

（1）毛坯选择长度为100mm，最大回转直径为55mm，因此可选择Φ65X200mm，材料为45钢。

（2）数控加工前的零件预加工 零件毛坯在热处理前先进行粗车加工，为数控车削加工工序提供可靠的工艺基准：

6.选择设备

（1）对零件进行定位基准和选用正确的夹具来装夹 外轮廓加工定位基准：以零件的左端面为基准；

夹具的选择：为了能通过一次的装夹就能加工出零件的全部外轮廓我们选用三爪自动定心卡盘夹紧零件左端外圆。

加工的处理顺序是按照由内到外、由粗到精、由近到远的原则，并在一次装夹中尽可能的处理零件的外表面。我们根据零件图纸的分析可以第一个加工零件的内孔表面，然后进行零件的外表面加工，由于它是单件小批量生产的零件所以刀具行走路线设计不需要考虑短进给或短空走到路线，外轮廓表面转向行走路径可沿着零件轮廓。。

（2）刀具选择

根据所学知识选定所需要的刀具，详见表4-1

表4-1数控加工刀具卡片

序号 1 2 3 4 刀具号 T0101 T0202 T0303 T0404 数量 1 1 1 1 加工表面 外圆刀 切削刀 螺纹刀 镗孔刀 备注

将所选定的刀具参数填入表4-2轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。注意：车削外轮廓时，为防止副后刀面与工件表面发生干涉，应选择较大的副偏角，必要时可作图检验

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表4-2各工序刀具切削参数

序号 加工要求 刀具号 刀具类型 主轴转速 进给量 1 车外圆和端面 2 切槽 T0202 硬质合金刀 T0101 硬质合金刀 粗500r/min 精800r/min 300r/min 0.2 0.1 备注 3 车螺纹 T0303 硬质合金刀 200r/min 0.5 4 车内孔 T0404 硬制合金刀 S600 0.1 7.数控加工常用指令表4-3。

表4-3加工常用指令 指令 G00 G01 G02 G03 G04 G71 G73 G92 G97 G99 M03 M05 M30 用途 快速定点位 直线插补 顺圆插补 逆圆插补 暂停 粗车外圆循环 多重车削循环 螺纹车削循环 主轴恒转速（r/min） 每转进给量（mm/min） 主轴顺时针转动 主轴停止 程序结束，返回程序头 `11

8．编制程序

先加工左端再掉头加工右端； O0006

G97 G99 T0101 S500 M03 F0.2 主轴转速500进给量0.2一号刀； G00 X53.0 Z5.0 快速移动刀具定位； G01 X-1.0 F0.08 精车端面，进给量0.08mm/r;

G73 U11 R6 粗车削循环半径方向上的总切削量为11，切6刀； G73 P1 Q2 U1.0 W0.05 第一行开始第二行结束； N1G00 X33.0 快速移动刀具定位 G01 Z0.0 F0.2 车削外圆 X35.0 Z-1.0 Z-3.4

G02 X35.0 Z-12.6 R5.0 车削凹弧 G01 X35.0 W-7.4 X48.0 X48.0 W-3.4

G02 X48.0 W-13.2 R10.0 车削凹弧 N2 G01 W-5.0 S800 精加工 G70 P1 Q2 G00 X100.0 Z100.0

G92 X100 Z50 设置工件坐标系 M03 S600 主轴正转，转速600r/min M06 T0101 45°的端面刀

G90 G00 X20 Z2 快速定位到φ20mm外圆，距端面2mm处 G01 X14 Z-1 F100 倒角1×45° Z0 刀尖对齐端面

G00 X100 Z50 刀尖快速回到程序零点 T0100 取消刀偏

M06 T0202 换内孔精车刀

G00 X24 Z1 快速定位到φ24mm外圆，距端面1mm处

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