毕业设计——基于数控车中级工新题库的典型零件的工艺设计与加工

四工位立式刀架 对应机床 1副/台 3.考生准备

考生需要根据下表自备相关器具。

表4

序号 1 2 3 4 名称 外圆轮廓粗、精车刀 车内孔轮廓粗、精刀 内螺纹刀 外切槽刀 型号 90°外圆偏刀 内孔粗车刀 60°内螺纹刀 高速钢材质，宽3mm外切槽刀 高速钢材质，宽3mm内切槽刀 高速钢材质，宽4mm切断刀 A3 Φ14mm M24X1.5 0.02mm/0~150mm 分度值为0.01mm 螺纹刀对刀样板 数量 1 1 1 1 要求 考生自备 1 5 内切槽刀 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 切断刀 中心钻 麻花钻 螺纹塞规 游标卡尺 百分表 对刀角度样板 毛刷 铁屑钩 其它 1 1 1 1套 1 1 1 若干 1自定 自定 考场提供 4. 图纸分析

1） 主要加工内容：半圆、外圆柱、T型沟槽、外圆弧、内孔、内螺纹（如零件图3-1、零件实体图3-2所示）

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图3-1

图3-2

（1）图样分析

分析零件图可知，由半圆、外圆柱、T型沟槽、外圆弧及部分倒角组成了零件的外轮廓，内轮廓由内孔、退刀沟槽、内螺纹、内倒角等轮廓组成。零件总长82±0.05mm，左端由外圆弧、梯形槽、外圆柱组成，外圆弧半径R40mm，呈40°的梯形槽；右端由内

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孔、圆弧、内螺纹、内沟槽组成，内孔的直径为ф30mm，轴向长度20mm，右端有C1倒角1mm，内螺纹规格为M24x1.5mm，长度为10mm，4xф30的内沟槽，外部为圆弧1-2半径为R30mm、圆弧2-3半径为R5mm，总长39mm，内螺纹右端有一处倒角C2。零件ф46及ф38的外圆表面粗糙度要求Ra1.6um。由于材料选用的是铝棒，在数控车床加工时不需要做热处理，但是精加工时需要准备切削液冷却包，不仅可以吸收切削产生的热能，还可以保护刀具。

（2）难点分析

该零件包括了外圆弧面、内外沟槽、内螺纹等复杂的内外型，所以加工时有一定的难度。其中最大的两大难点，首先是加工内螺纹时无法在第一次就保证能与塞规吻合。其次在于内外轮廓的精度保证。

（3）工艺分析

第一个难点的处理方式就是在在编制螺纹加工程序时，将内螺纹的起刀点坐标和终点坐标根据公式（作为螺纹≤2内螺纹，小径d=大径D-1.1螺距P）准确计算出来，另外刀具装夹要垂直于主轴，刀尖略微高于主轴轴线为宜。第二个难点的处理方式不是注重于计算，而是采用分步走的原则。粗加工和精加工分为两步走，具体操作如下：

（1）以工件右端面的毛坯面（未切削）作为基准装夹固定工件，车削端面，手动对刀。

（2）选取匹配规格的钻头钻孔，孔深略微高出要求的尺寸3-5mm。

（3）外圆的加工过程中，保证外圆的尺寸以及要求的公差，譬如圆弧半径R40mm、R30mm、R5mm，外圆ф38、32、ф46，内孔ф30mm及长度82mm等等。

（4）内孔轮廓车削时，如内圆柱孔、内沟槽、内螺纹，保证各尺寸精度和 内孔表面粗糙度要求。

（5）加工内螺纹，内螺纹牙顶尺寸比理论值大0.2mm，避免螺纹加工中因挤压后变 小而影响测量螺纹质量和尺寸。

（6）手动车削对刀，切下工件，同时保证工件总长。 1）刀具使用列表表5。

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表5

刀尖半径（mm） 0.2 主轴转速(r/min) 600 1200 500 进给速度(mm/r) 0.15 0.05 0.05 刀具号 刀具规格 加工内容 粗车外圆 精车外圆 切梯形槽 数量 备注 T01 外圆偏刀 3mm高速钢外切槽刀 宽4mm高速钢割断刀 中心钻 麻花钻 93°内孔镗刀 60°内螺纹刀 3mm高速钢内切槽刀 1 T02 0.2 1 T03 T04 T05 T06 T07 T08 0 0 0 0.2 0.2 0.2 切断 钻中心孔 钻孔 粗镗内孔 精镗内孔 车内螺纹 切内沟槽 400 300 400 500 600 200 400 0.05 0.1 / 0.15 1.05 1.5 0.05 1 1 1 1 1 1 2）数控加工工艺列表见表6。

表6

工步号 工步内容 装夹毛坯，伸出55mm，端面车平 粗精加工?38、?46外圆 切梯形槽 掉头，垫铜皮装夹刀具号 1 选用刀具 主轴转速 （r/min） 1000 进给速度 (r/mm) 0.1 背吃刀量 （mm） 0.5 1 外圆刀 2 3 1 2 外圆刀 外切槽刀 600/1200 500 0.15/0.05 0.05 1.5/0.25 / 4 ?38外圆，车端面，保证总长 1 外圆刀 1000 0.1 0.5 5 6 7 8 9 钻孔 粗精加工右侧外形 粗精加工内形 切槽 车内螺纹 5 1 6 8 7 钻头 外圆刀 镗刀 内切槽刀 内螺纹刀 400 600/1200 500/600 400 200 / 0.15/0.05 0.15/0.05 0.05 1.5 / 1.5/0.25 1/0.25 / / 5. 程序编制

（1）加工零件右端外轮廓和内孔程序 1）设置工件坐标系

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