8.1综合加工实例一（课件）-《数控车床编程与操作》同步教学（苏教版）

项目8 数控车床加工综合实例 本任务加工如图8-1所示轴承套零件，毛坯尺寸为φ80mm×125mm，材料为 45钢，单件小批量生产。该零件结构典型，有圆柱、圆弧、圆锥、螺纹、槽及倒角，加工精度中等，检测手段常规，难度适中。本任务要求学生能够熟练地确定零件的加工工艺，正确地编制零件的加工程序，并完成零件的加工。 任务一 综合加工实例一 1.零件图工艺分析 该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚、完整。零件材料为 45 钢，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。 通过上述分析，采取以下几点工艺措施： （1）零件图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不必取其平均值，而取基本尺 寸即可。 （2）左右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应先将左右端面车出来。 （3）内孔尺寸较小，镗锥度为1 : 20 锥孔、φ 32 mm 孔及 15° 斜面时需掉头装夹。 2.确定装夹方案 加工内孔时以外圆定位，用三爪自定心卡盘夹紧。加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置（如图 8-2 所示蓝色划线部分），用三爪自定心卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧，以提高工艺系统的刚性。 3.确定加工顺序及走刀路线 加工顺序按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可按零件轮廓顺序进行，如图 8-3 所示。在确定换刀点时，要避免刀具与工件、尾座、防护罩等机床部件发生干涉现象。 4.刀具选择 将所选定的刀具参数填入表 8-1 中，以便编程和操作管理。 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。本例中选 kr ' = 55° 。 5.切削用量的选择 6.填写相关工艺卡片 将前面分析的各项内容综合成表 8-2 所示的数控加工工艺卡片。 1.左端内锥起点 X 坐标 X = 32＋2×10 tan15° = 32 + 5.359 = 37.359（mm） 2.1:20 锥体左端 X 坐标 X = 32－（120×78）= 28.1（mm） 3.右端 R2 和 45° 锥体的交点坐标 X = 45－2Rsin45° = 45－2.828 = 42.172（mm） Z = －（30.172 + Rcos45°）=－31.586（mm） 4.螺纹大径和小径 螺纹大径： d大 = D－0.13P = 45－0.13×1.5 ≈ 44.8（mm） 螺纹小径： d小 = D－1.08P = 45－1.08×1.5＝43.38（mm） 1.左端内孔加工程序 O8001； 程序名 N5 G98 M03 S300； 每分钟进给，主轴正转，转速为 300 r/min N10 T0404 M08； 切削液开，选 4 号刀，执行 4 号刀补 N20 G00 X24.0 Z5.0； 快速靠近工件 N30 G71 U0.8 R0.5； 设置粗加工循环参数 2.右端内孔加工程序 O8002； 程序号 N5 G98 M03 S300； 每分钟进给，主轴正转，转速为 300 r/min N10 M08 T0404； 切削液开，选 4 号刀，执行 4 号刀补 N20 G00 X24.0 Z5.0； 快速靠近工件 N30 G71 U0.8 R0.5； 设置粗加工循环参数 N40 G71 P50 Q80 U-0.2 W0 F40； N50 G01 G41 X32.0 F20； 精加工第一句，并建立刀尖半径左补偿 N60 Z0； 锥体起始点 N70 X28.1 Z-78.0； 精车 1：20 锥体 N80 X24.0； X 向退刀 N90 G70 P50 Q80 S400； 精车循环 N100 G00 G40 X20.0 Z50.0 退至安全点，并取消刀尖半径左补偿 N110 M30； 程序结束 3.外轮廓加工程序 O8003； 程序号 N5 G98 M03 S300； 每分钟进给，主轴正转，转速为300 r/min N10 T0404 M08； 切削液开，选 4 号刀，执行 4 号刀补 N20 G00 X82.0 Z1.0； 快速靠近工件 N30 G71 U2.0 R0.5； 设置右端粗车循环参数 N40 G71 P50 Q90 U1.0 W0 F100； N50 G00 X45.0； X 向