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1、技师参评论文数控车削配合件中不同配合类型加工方法解析企业名称:南车株洲电机有限公司姓名:张朝望考评职业:数控车工二级数控车削配合件中不同配合类型加工方法解析——南车株洲电机有限公司张朝望指导老师:杨学军(高级工程师)陈东彪(高级技师)摘要:本文主要针对FANUC系统数控车床车削加工配合工件加工难点进行具体分析,通过不同配合类型的加工实例阐述配合件的加工注意事项、工艺分析、编程思路及加工方法。同时,在加工配合件的过程中使用B类宏程序解决椭圆、双曲线等非圆曲线轮廓的加工。关键词:配合件尺寸链非圆型面配合加工宏程序引言:随着人们生活节奏的加快以及城市交通的需求,城轨和地铁大量涌
2、现,然而作为承载千万生命的客运设备,其安全性就尤为重要。零件是机械中的最小单位,一部机器要能正常工作,发挥应有的效用,那么零件与零件之间的配合是保证的关键。随着科技的发展和工业技术的逐渐成熟,数控加工设备的使用日益广泛,加之对零件表面的粗糙度、位置度及相互配合之间的要求不断提高,普通机床很难达到,那么就需要在数控机床上完成。下面以数控车削加工配合件中不同配合类型的加工为例讨论配合件的加工。一、配合件结构及加工难点分析图1配合件装配图1、从装配图(图1)可以看出各个零件之间包含多种配合类型。左端(工件a、b配合)为轴套配合,同时包含锥度面配合,且配合间隙仅为0.1mm。同时
3、,根据图示可知:当工件a、b配合时,会导致Ф26mm孔与轴的配合和锥度面的配合产生过定位,所以为了保证配合的顺利进行,在实际加工中则需要根据装配要求,在单个工件本身的公差要求的基础上进行公差的重新分配。右端(工件b、c配合)为螺纹配合和非圆曲线配合,在实际加工中需注意螺纹之间旋合后的松紧配合关系及螺纹旋向,确保配合后的椭圆外轮廓满足要求。在加工螺纹时,应考虑螺纹加工过程中受热而导致的牙型的膨胀(一般约为螺纹大径-0.13P)。同时,在螺纹两端应设置足够的升速进刀段δ1(一般大于2P)和降速退刀段δ2(一般大于P),以消除两端因变速而出现的非标准螺距的螺纹段。(工件a)图2
4、配合件左端零件图(工件b)图3配合件中间零件图(工件c)图4配合件右端零件图2、从图样轮廓中可以看出配合件右端呈椭圆状,而FUNAC系统中没有直接的插补指令适合此类非圆曲线的加工,因此编程中需要采用用户宏程序来完成此处的椭圆加工。在使用宏程序加工椭圆时,应选择适合的步距。步距可能是长度或者角度,步距越小,加工精度越高,但加工效率越低。同时需注意宏程序编程时只能选择仿形粗车循环指令G73,而不能使用外圆粗车循环指令G71。一、工艺分析1、配合件左端加工工艺分析在配合件左端(工件a、b配合)包含锥度面配合,且配合公差仅为0.1mm,所以在实际加工中需要对配合件左端的单个零件公
5、差进行重新分配。工件a的测量基准在左端,所以需要通过尺寸链计算确定工件a的实际加工长度,同时需要通过尺寸链计算得出工件a的锥度长度;工件b中需要通过尺寸链计算锥度的长度和锥度右侧整体的实际加工长度。(1)尺寸链的计算为了确保配合件在装配时满足图1的要求,故需对配合件的每个组成件进行尺寸链计算。图a图b①计算工件a锥度的长度(尺寸链简图如图a)。根据尺寸链定义:工件a中长度mm为间接保证的尺寸,故为封闭环;工件a总长度mm为增环,锥度长度为减环。根据公式:和可知:工件a的锥度长度为mm。②计算工件a中Ф26mm孔的长度(尺寸链简图如图b)。根据尺寸链定义:工件a中长度mm为
6、间接保证的尺寸,故为封闭环;工件a总长度mm为增环,Ф26mm孔的长度为减环。根据公式可知:工件a中Ф26mm孔的长度为mm。图c图d③计算工件b中锥度的长度(尺寸链简图如图c)。根据尺寸链定义:工件b中配合间隙mm为间接保证的尺寸,故为封闭环;工件b的锥度长度为增环,工件a中计算得出的锥度长度mm为减环。根据公式可知:工件b的锥度长度为mm。④计算工件b中锥度右侧整体的实际加工长度(尺寸链简图如图d)。根据尺寸链定义:配合件中配合间隙mm为间接保证的尺寸,故为封闭环;配合件中组装长度mm为增环,工件a的总长度mm为减环,工件b中锥度右侧整体的实际加工长度为减环。根据公式
7、可知:工件b中锥度右侧整体的实际加工长度为mm。(2)加工工序划分在配合件左端工件a中,Ф26mm孔的下偏差为0mm,公差等级为IT7,轴的公差为0.011mm,查阅标准公差数值表(GB/T1800.3—1998)可知公差等级为IT6。根据轴和孔的尺寸可以判断配合为基孔制。经过分析零件的尺寸精度、几何形位精度和表面粗糙度要求,同时兼顾装夹定位的方便原则,作出以下加工方案:①先加工套(工件a),后加工轴(工件b)。②加工工件a的内孔,再加工工件a的外圆。③手动切断,保证总长39mm。1、配合件右端加工工艺分析在配合件右端(工件b
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