1.轴类零件数控车削工艺分析

典型轴类零件如图7.25所示，零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析。

图7.25　典型轴类零件

1）零件图工艺分析

该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面SΦ50 mm的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。

通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。

（1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。

（2）在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。

（3）毛坯选Φ60 mm棒料。为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端面也应先粗车并钻好中心孔。

2）选择设备

根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CAK6136数控车床。

3）确定零件的定位基准和装夹方式

（1）定位基准。确定坯料轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。

（2）装夹方法。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支撑的装夹方式。

4）确定加工顺序及进给路线

加工顺序按由粗到精、由近到远的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.25 mm车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。

CAK6136数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定其进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定，即从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图7.26所示）。

图7.26　精车轮廓进给路线

5）刀具选择(www.daowen.com)

（1）选用Φ5mm中心钻钻削中心孔。

（2）粗车及平端面选用90°硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉（可用作图法检验），副偏角不宜太小，选K′r=35°。

（3）精车选用900硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取rε=0.15～0.2 mm。

将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（表7.6），以便编程和操作管理。

表7.6　数控加工刀具卡片

6）切削用量选择

（1）背吃刀量的选择。轮廓粗车循环时选a p=2 mm，精车a p=0.25 mm；螺纹粗车时选a p=0.4 mm，逐刀减少，精车a p=0.075 mm。

（2）主轴转速的选择。车直线和圆弧时，粗车切削速度v c=90 m/min，精车切削速度v c=120 m/min，然后利用公式（v c=πdn/1000）计算主轴转速n（粗车直径D=60 mm，精车工件直径取平均值），得粗车500 r/min、精车1200 r/min。车螺纹时，计算主轴转速由公式（n≤1200/P-k）得n=720 r/min。

（3）进给速度的选择。根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.3 mm/r，精车每转进给量为0.1 mm/r，最后根据公式v f=nf计算粗车、精车进给速度分别为150 mm/min和120 mm/min。

将前面分析的各项内容填入数控加工工艺卡片（表7.7）。表7.7的主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等，是编制加工程序的主要依据，同时也是操作人员进行数控加工的指导性文件。

表7.7　典型轴类零件数控加工工艺卡片

7）连接点的获得

通过CAD等画图软件计算机画图，可以获得连接点，从右向左依次为：第一点R25与SΦ50的连接点坐标为X40.0，Z-69.0；第二点SΦ50与R15的连接点坐标为X40.0，Z-99.0；锥度为30°的终点坐标为X50.0，Z-154.0。

2.加工实例程序

加工程序，如表7.8所示。

表7.8　加工程序

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