螺紋軸套的數(shù)控加工工藝分析范文

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數(shù)控加工作為一種高效率高精度的生產(chǎn)方式，在航空業(yè)、電子行業(yè)還有其他各行業(yè)都廣泛應(yīng)用。螺紋軸套是數(shù)控加工時(shí)常見(jiàn)的零件之一，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于一些數(shù)控操作人員生搬硬套書本上的切削參數(shù)，且未能對(duì)零件的特殊結(jié)構(gòu)深入分析，不但浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且還增加勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至還會(huì)加工出廢品來(lái)。因此，對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)、尺寸及技術(shù)要求的分析；根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況選擇合適的加工設(shè)備、刀具；尤其是結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐選取合理的切削參數(shù)在數(shù)控加工中顯得非常重要。

1零件圖分析

螺紋軸套零件圖如圖1所示，該零件表面由內(nèi)外圓、圓錐面、圓弧面及外螺紋等加工結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。零件圖尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚，圖中多個(gè)直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。其主要加工內(nèi)容如表1所示。此零件主要加工難點(diǎn)為M43*2的外螺紋，外圓錐度與內(nèi)孔斜度，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，需要經(jīng)過(guò)兩次裝夾方可完成整個(gè)零件的加工。

2毛坯的選用

圖1為要加工的零件圖，零件的長(zhǎng)度為105±0.1mm，它的最大的直徑為70mm，根據(jù)加工要求和實(shí)際毛坯條件，選擇長(zhǎng)度110mm，直徑為75mm的毛坯棒料，棒料的材質(zhì)為45鋼，此鋼材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，切削性能較好。

3選擇加工設(shè)備

選擇加工機(jī)床，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求。根據(jù)本零件的結(jié)構(gòu)和精度要求，需要多把刀具，為了提高加工效率，可選用杭州友佳集團(tuán)生產(chǎn)的FTC-10斜床身數(shù)控車床作為加工設(shè)備，此機(jī)床為斜床身，轉(zhuǎn)塔刀架，液壓卡盤，加工精度高。

4確定裝夾方案

在確定裝夾方案時(shí)，要根據(jù)給定的加工表面和定位基準(zhǔn)來(lái)選擇工件的定位裝夾方式，同時(shí)也要選擇適當(dāng)?shù)膴A具。選擇夾具時(shí)，考慮經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的因素，能使用普通夾具裝夾的盡可能使用普通夾具，這樣可以減少加工成本。數(shù)控機(jī)床的夾具要滿足安裝調(diào)試方便、剛性耐用度好、精度高的特點(diǎn)。

4.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)不但影響加工的精度，同時(shí)由于同一個(gè)被加工表面所選擇的定位基準(zhǔn)的不同，其加工工藝路線也可能不同。因此選擇定位基準(zhǔn)是十分重要的。定位基準(zhǔn)的合理選擇能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)加工效率，減少非必要的加工工序。根據(jù)圖紙分析可知本零件以左右端面為定位基準(zhǔn)。

4.2裝夾方式的選擇由圖紙分析可知，此零件采用三爪卡盤裝夾的裝夾方式。三爪卡盤是最常用的車床通用夾具，也是數(shù)控車床常用的夾具。三爪卡盤最大的特點(diǎn)是可以自定心，它的夾持范圍較大。它的裝夾方法是：先用三爪卡盤夾持給定毛坯的右端，將工件加工到圖紙要求，再將零件松開(kāi)掉頭加工另一端的尺寸。同時(shí)為提高零件表面加工質(zhì)量，可用銅皮包住已加工表面，再加工右端，這樣就不會(huì)破壞已加工表面。

5刀具的選擇

本零件所用到的刀具如表2所示。

6切削用量的選擇

切削用量的制定就是在已經(jīng)選擇好刀具的材料以及刀具的幾何角度的前提下確定合理的切削用量。它包括背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。

6.1背吃刀量的選擇背吃刀量的確定一般根據(jù)工件的加工余量來(lái)確定。一般情況下，粗加工的時(shí)候，除留下精加工余量外，其余的余量應(yīng)該在一次走刀中去除。半精加工和精加工時(shí)，由于加工余量較小可一次切除。在中等功率的數(shù)控機(jī)床上，粗加工的背吃刀量可達(dá)8~10mm，精加工可達(dá)到0.1~0.5mm。根據(jù)課堂上老師給定的數(shù)據(jù)以及實(shí)際數(shù)控機(jī)床的參數(shù)可知，粗車外圓時(shí)背吃刀量可選擇4mm，精加工時(shí)背吃刀量為0.5mm，進(jìn)行內(nèi)孔輪廓粗加工時(shí)選背吃刀量選擇3mm，精加工時(shí)選背吃刀量為0.5mm。車削螺紋采用的是G76指令，螺紋精車的切削量為0.1（半徑值）。

6.2主軸轉(zhuǎn)速的選擇一般刀具或者工件最大直徑處的切削速度由公式n=1000Vc/πD確定，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值，粗加工外圓和圓弧時(shí)主軸轉(zhuǎn)速可選擇800r/min，精加工時(shí)轉(zhuǎn)速選擇1000r/min，進(jìn)行切槽加工時(shí)轉(zhuǎn)速為500r/min，螺紋加工的轉(zhuǎn)速為400r/min。

6.3進(jìn)給速度的選擇根據(jù)查表和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，粗車時(shí)選擇0.2mm/r；精車時(shí)選擇0.1mm/r；切槽時(shí)選擇0.05mm/r；車螺紋選擇2mm/r。

7加工工藝及進(jìn)給路線的確定

加工順序的確定按由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結(jié)合本零件的特點(diǎn)，可先粗、精加工出零件左端外輪廓表面，然后鉆孔，粗精加工出零件左端內(nèi)孔，卸下工件掉頭裝夾，粗精加工零件右端外形及內(nèi)孔錐度，最后車螺紋。

7.1工序1：裝夾零件右端，加工零件左端內(nèi)外形①備料：直徑75mm的45鋼棒料，長(zhǎng)度110mm。②裝夾毛坯右端，加工左端,棒料伸出卡盤外約65mm，找正后夾緊。③用T01外圓車刀手動(dòng)切削端面。④用T07中心孔鉆手動(dòng)鉆中心孔。⑤用T08鉆頭對(duì)零件的左端面進(jìn)行手動(dòng)鉆孔，把直徑25錐柄麻花鉆裝入尾座,移動(dòng)尾架接近端面后鎖緊，主軸以300r/min的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪鉆直徑25的孔，保證孔的加工深度。⑥用T01、T02外圓粗、精車刀分別粗、精車零件左端外形。⑦用T03、T04內(nèi)孔粗、精車刀分別粗、精加工零件左端內(nèi)形。

7.2工序2：掉頭裝夾零件左端，加工零件右端①卸下工件用銅皮紙包住已加工的Φ50外圓表面，找正后夾緊。②用T01外圓車刀手動(dòng)切削端面。③分別用T03、T04內(nèi)孔粗、精車刀加工零件右端錐孔。④分別用T01、T02外圓粗、精車刀加工工件右端外形。⑤用T05外切槽刀加工5*2外槽。⑥用外螺紋刀加工43*2外螺紋。

8結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)踐加工證明，根據(jù)以上的加工工藝加工出的零件合格率達(dá)99%。且在保證精度的情況下，加工效率最高，道具損耗最少，最終可形成指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。

作者：王衛(wèi)芳 單位：蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院