数控车床典型零件加工

工艺分析

图1—1

1零件图工艺分析

（1）该零件包括有槽、螺纹、圆弧、内孔、内螺纹、键槽、圆柱，其多个直径尺寸有较严的尺寸公差要求，但对于粗糙度并没有太严的要求表面粗糙度Ra值较大。为此这些表面的加工顺序为：夹左端→车削右端外圆→车槽→车右端螺纹→工件掉头并校正→钻中心孔→车孔→车内槽→加工内螺纹

（2）确定定位基面。该轴的几个主要配合表面和台阶面对基准轴线均有径向圆跳动和端面圆跳动要求，应在轴的两端加工B型中心孔作为定位基准面，此左端中心孔要在粗车之前加工好。

（3）选择毛坯的类型。该传动轴材料为45钢，各外圆直径相差不大，故毛坯选择直径60的45圆钢料。

（4）拟订工艺过程。该轴的工艺过程中，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工和热处理要求，要求不高的外圆在精车时就可加工到规定尺寸，槽、倒角和螺纹应在精车后加工，键槽在精车后进行划线和车削，调质处理安排安排在粗车之后，调质后一定要修研中心孔，以消除热处理变形和氧化皮，磨之前，还要修研中心孔以提高定位精度。

确定零件毛坯尺寸

根据零件材料、性能以及学校现有的设备要求选择零件的材料为45#铁铸

件，并根据情况尽量使各个表面上的余量均匀，综上所选毛坯尺寸为160mm×60mm。

2切削顺序

根据零件图样，制定以下工艺方案，

方案：夹左端→粗车外圆→精车外圆→切槽→车螺纹→夹右端→手动钻孔→镗孔→加工内螺纹→车个台阶

工序1:备料

工序2:热处理:正火

工序3平端面

工序4粗车右端外圆

工序5精车右端外圆

工序6切槽

工序7车螺纹

工序8工件掉头并校正同时螺纹加螺纹套

工序9平端面

工序10用钻头钻孔

工序11:镗¢200+0.04孔

工序12加工内槽

工序13车内螺纹

工序14检验

2)加工方案分析

以上方案是合理的,是通过仔细考虑(零件加工的技术要求,装夹次数,加工先后)以及可能采取的加工手段之后,开加工的,符合先粗后精的原则,集中体现工序集中的原则.由于零件的加工精度要求较高,减少了装夹次数,能够减少装夹误差,使加工精度大大提高。

3切削用量的选择

(1)平端面

a p=3.5mm,f=0.2mm/r,v c=25m/min

n=1000 v c/πd=463.23r/s

因此选择n=500r/min

p=p额×η=6kw

p需=k c·a p·f·v c/1000=2.4525kw≤p

故机床功率足够.

(2)粗车查≤机械工程师简明手册≥表4-2-1

a p=2mm,f=0.3mm/r, v c=90m/min

n=1000 v c/πd=579.03r/min

因此选择n=650r/min

p=p额×η=6kw

p需=k·a p·f·v c/1000=3.53kw≤p

故机床功率足够.

(3)半精车查≤机械工程师简明手册≥表4-2-2

a p=1.5mm,f=0.2mm/r, v c=120m/min

n=1000 vc/πd=694.84r/min

因此选择n=800r/min

p=p额×η=6kw

p需=k·a p·f·v c/1000=2.35kw≤p

故机床功率足够.

(4)精车查≤机械工程师简明手册≥表4-2-10

a p=1mm,f=0.1mm/r, v c=130m/min

n=1000 v c/πd=868.55r/min

因此选择n=1000r/min

p=p额×η=6kw

p需=k·a p·f·v c/1000≤p

故机床功率足够.

(5)切槽

a p=1mm,f=0.4mm/r, v c=80m/min

n=1000 v c/πd=463.23r/min

因此选择n=500r/min

p=p额×η=6kw

p需=F·v c×10=k·a p·f·v c/1000=1.3kw≤p

故机床功率足够.

设备的选择

1机床选择

结合零件图分析，该零件构成复杂，以致加工工序复杂。数控车床易于加工复杂零件，易于保证加工精度，可实现软件精度补偿，加工效率高零件，加工周期短。结合我院机床的实际，采用数控车床进行加工。数控车床CAK-6140V A主要参数如下表、实图如图4-1；数控车床CAK-6140V A采用FNAUC系统。

机型CAK6140

主轴最大孔径52mm

工作最大回转直径400mm

最大工作长度750mm/1500mm

主轴最大转速2000r.p.m

主轴转速级数无极调速

主轴电机功率 5.5kw/7.5kw

尾座套筒锥度莫氏4#

横向最小设定值0.0005mm

纵向最小设定值0.001mm

刀架工位数4-8

横向快速移动速度3000mm/min

纵向快速移动速度6000mm/min

微机全中文液精显示

尾座套筒移动量120mm

机床外形尺寸（长×宽×高）1890×1150×1630

2250kg

机床重量

图4-1

2刀具的选择：

可选刀库如图：

图5-5

数控加工时对刀具提出了很高的要求，不仅要求刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好，同时要求安装调整方便，满足数控机床的高效率，。在加工此零件时为避免刮伤圆弧现象所以

1号刀为麻花钻用来钻中心孔

2选择90度外圆车刀、材料为硬质合金，用来车削端面，外圆及圆弧。

3号刀结合零件槽宽选用4mm外车槽刀

4号刀为60度外螺纹刀；

5号刀为内螺纹车刀

6号刀为镗刀，用于内孔的加工。