项目七加工成形轴（课件）-《数控车编程与加工》同步教学（机械工业出版社）

数控车削编程与加工 【项目内容】 在数控车床上加工如下图所示的成形轴，要求进行数控加工工艺分析、编写数控加工程序并操作机床完成工件的加工。 项目七、加工成形轴 【项目实施】 任务一 看懂成形轴图样，分析加工工艺，填写加工工艺卡片 项目七、加工成形轴 知识准备 机械零件中有些零件的表面素线是某种曲线，如圆弧， 椭圆，双曲线，抛物线等，这些带有曲线的表面叫做成形面。 由于设计和使用方面的要求，这类零件应用的比较广泛， 如各种手柄，带圆球的把手等。 1、成形轴的常见技术要求 （1）圆弧的尺寸及形状要求。 （2）弧面的圆跳动，同轴度要求。 （3）圆弧的光滑连接、表面粗糙度及热处理表面硬度要求等。 1.4 数控机床分类 2、车刀的选择 项目七、加工成形轴 （1） 尖形车刀 对于大多数精度要求不高的成形面，一般可选用尖形车刀。选用这类车刀切削圆弧，一定要合理选择副偏角，防止副切削刃与已加工圆弧面产生干涉。因此，加工凹圆弧时，刀具的副偏角Kr´应大于圆弧起点的切入角α，加工凸圆弧时，刀具的副偏角应大于圆弧终点的切出角。 （2）圆弧形车刀 项目七、加工成形轴 圆弧形车刀的主要特征是构成主切削刃的刀刃形状为一条轮廓误差很小的圆弧，该圆弧刃的每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此刀位点在圆弧的圆心上。圆弧形车刀特别适宜于车削各种光滑连接的成形面，加工精度和表面粗糙度较尖形车刀高。在选用圆弧形车刀车削圆弧时，切削刃的圆弧半径应小于或等于零件上凹形轮廓的最小曲率半径，以免发生加工干涉。 对于工件上半径较小的凹弧，如图所示的圆弧槽，通常选用等半径的圆弧刀使用G01直线插补指令用直进法加工。 3、切削用量的选择 项目七、加工成形轴 成形轴的加工方法 成形轴加工一般分为粗加工和精加工。 精加工时应尽量使精加工余量均匀，通常取精加工余量0.1~0.2mm。 由于成形面在粗加工过程中常常出现切削不均匀的情况，背吃刀量应小于外圆及圆锥面加工的背吃刀量，一般粗加工背吃刀量ap=1~1.5mm，其进给速度也较低，可以参照一般外圆加工减少20%~30%左右。 圆弧加工的粗加工与一般外圆、锥面的加工不同。曲线加工的切削用量不均匀，背吃刀量过大，容易损坏刀具，在粗加工中要考虑加工路线和切削方法。其总体原则是在保证背吃刀量尽可能均匀的情况下，减少走刀次数和空行程。 (1)粗加工凸圆弧面 项目七、加工成形轴 ②车圆法 车圆法即用不同的半径切除毛坯余量。此方法的车刀空行程时间较长，如图所示。车圆法适用于圆心角大于90°的圆弧粗车。 圆弧表面为凸面时，通常有两种加工方法，车锥法（斜线法）和车圆法（同心圆法），两种加工方法如图所示。 ①车锥法 车锥法即用车圆锥的方法切除圆弧毛坯余量，如图所示。加工路线不能超过AB连线，否则会伤到圆弧表面。车锥法一般适用于圆心角小于90°的圆弧。 （2）粗加工凹圆弧面 当圆弧表面为凹表面时，其加工方法有等径形式（等径不同心）、同心圆形式（同心不等径）、梯形形式和三角形形式，如图所示。 项目七、加工成形轴 其各自的特点是： 等径圆弧形式：计算和编程最简单，但走刀路线较其他几种方式长。 同心圆弧形式：走刀路线短，且精车余量最均匀。 梯 形 形 式：切削力分布合理，切削率高。 三 角 形 形式：走刀路线较同心圆弧形式长，但比梯形、等径圆弧形式短。 任务实施 1、技术要求分析 项目七、加工成形轴 该零件左端由Ф20的圆柱和Ф30的台阶组成，右端由SR20的凸弧面和R20的凹弧面组成。外径公差为0.03mm，圆弧尺寸精度要求不高，总长要求为81±0.06，零件材料为45钢，表面粗糙度要求为Ra3.2。 2、确定加工方案 （1）操作步骤 项目七、加工成形轴 ③粗、精车右端SR20和R20的成形面至尺寸要求。 ②零件调头，包铜皮夹Ф20的外圆，用Ф30的台阶定位，车端面，保总长。 ①用三爪自定心卡盘夹住Ф45毛坯的外圆，伸出卡盘长度大于30mm,粗、精车工件左端Ф20的外圆及Ф30的台阶至尺寸要求。 项目七、加工成形轴 （2）选择刀具，填写刀具卡 项目名称 成形轴加工 零件名称 成形轴 零件图号 SC02 序号 刀具号 刀具名称 刀片规格 刀尖位置 数量 加工表面 备注 1 T0101 93º硬质合金偏刀 80°菱形 R0.4 T3 1 左端外圆及台阶 粗、精车 2 T0202 93º硬质合金偏刀 35°菱形 R0.2 T3 1 右端成形面 粗、精车 （3）制定加工工序，填写工序卡 项目七、加工成形轴 项目名称 成形轴加工 工件材料 45 车床系统 FANUC0I 工序号 001 程序名 O0005/ O0006 车床名称