机床数控技术课程设计参考资料

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1、机床数控技术课程设计参考资料3.3.1轴类零件的数控车削加工工艺及编程下面以图3-52所示零件为例，介绍其数控车削加工工艺。所用机床为MJ460数控车床。图3-52轴类零件1．零件图工艺分析该零件表面有圆柱、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Sφ50mm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号钢，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）对图样上给定的几个精度（IT7~IT8）要求较高的尺寸，因

2、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，有三处为过象限圆弧，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）为便于装夹，毛坯件左端应预先车出夹持部分（双点划线部分），右端面也应先车出并钻好中心孔。毛坯选φ60mm棒料。2．确定装夹方案确定毛坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧、右端采用活动顶尖支承的装夹方式。3．确定加工顺序加工顺序按由粗到精的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.20mm精车余量

3、），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。MJ460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行确定其加工路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其加工路线。但精车的加工路线需要人为确定，该零件是从右到左沿零件表面轮廓进给加工。4．数值计算为方便编程，可利用AutoCAD画出零件图形，然后取出必要的基点坐标值；利用公式对螺纹大经、小经进行计算。（1）基点计算以图3-52上O点为工件坐标原点，则A、B、C三点坐标（mm）分别为：XA=40mm（直径量）、ZA=–69mm；XB=38.

4、76mm（直径量）、ZB=-99mm；XC=56mm（直径量）、ZC=–154.09mm。（2）螺纹大经、小经计算d大=d–0.2165p=30–0.2165×2=29.567mm；d小=d大–1.299p=29.567–1.299×2=26.969mm。5．选择刀具1）粗车、精车均选用35°菱形涂层硬质合金外圆车刀，副偏角48°，刀尖半径0.4mm，为防与工件轮廓发生干涉，必要时应用AutoCAD作图检验。2）车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，取刀尖圆弧半径0.2mm。6．选择切削用量（1）背吃刀量粗车循环时，确定其背吃刀量

5、ap=2mm；精车时，确定其背吃刀量ap=0.2mm。（2）主轴转速1）车直线和圆弧轮廓时的主轴转速：查表取粗车时的切削速度v=90m/min,精车时的切削速度v=120m/min，根据坯件直径（精车时取平均直径），利用式n=1000v/πd计算，并结合机床说明书选取：粗车时，主轴转速n=500r/min；精车时，主轴转速n=1200r/min。2）车螺纹时的主轴转速：按公式np≤1200（n为主轴转速，p为螺距）。取主轴转速n=320r/min。（3）进给速度粗车时，选取进给量f=0.3mm/r，精车时选取f=0.05mm/r

6、。车螺纹的进给量等于螺纹导程，即f=2mm/r。7．数控加工工艺文件的制定1）按加工顺序将各工步的加工内容、所用刀具及其切削用量等填入表3-8数控加工工序卡片中。2）将选定的各工步所用刀具的型号、刀片型号、刀片牌号及刀尖圆弧半径等填入表3-9数控加工刀具卡片中。表3-8数控加工工序卡片（工厂）数控加工工序卡产品名称或代号零件名称材料零件图号轴45工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间三爪自定心卡盘MJ460工步号工步内容加工面刀具号刀具规格主轴转速（r·min-1）进给量（mm·r-1）背吃刀量（mm）备注1粗车轴外表面，留

7、精车余量0.2mmT010135°菱形5000.322精车轴外表面至尺寸T020235°菱形12000.050.23车螺纹M30×2T030360°3202见注编制审核批准共1页第1页注：M30螺纹共分5次车削，但每次背吃刀量不同，查表3-7确定为（直径量）：0.9、0.6、0.6、0.4、0.1（mm）。表3-9数控加工刀具卡片产品名称零件名称轴零件图号程序编号刀具号刀具刀具刀片刀具位置补偿值刀尖备注工步名称型号半径（mm）刀尖位置型号牌号X（mm）Z（mm）1T010135°菱形可转位车刀000.432T020235°菱形可

8、转位车刀1.2030.7580.433T0303螺纹车刀–2.302–2.8190.28编制审核批准共1页第1页例4-5编写图3-52典型轴类零件的精加工程序，工件右段中心点O为工件坐标原点，2号刀为基准刀，该刀尖的起始位置为（280，130）。精加工程序如下：