調(diào)節(jié)盤分析.doc

案例10 數(shù)控車削加工調(diào)節(jié)盤一、案例內(nèi)容 數(shù)控車削加工調(diào)節(jié)盤。調(diào)節(jié)盤外形圖如圖2101所示。二、案例要求 調(diào)節(jié)盤為某模具上的產(chǎn)品零件，屬于典型的盤類零件，生產(chǎn)規(guī)模為小批量加工，零件如圖2102所示。零件的軌跡曲線復雜，所以加工的難度大，而且軌跡精度要求高，必須保證調(diào)節(jié)盤零件的尺寸精度、幾何精度。其它要求同與案例1。三、案例加工使用的設備、輔具與材料1此案例在FANUC數(shù)控系統(tǒng)的臥式數(shù)控車床上進行實際調(diào)試和加工。2配備零件鍛造毛坯1件。材料：45鋼。3配備三爪自動定心卡盤等相關裝夾輔具。4配備：外圓精車車刀(主偏角Kr93，刀尖圓弧半徑R1.5)1把； 內(nèi)孔精車車刀(主偏角Kr93，刀尖圓弧半徑R1)1把； 切槽車刀(刀刃寬B3mm)1把。四、案例解析1零件加工工藝分析(1)結構分析。零件成型輪廓的形狀結構復雜，所以不僅加工的難度大，而且軌跡精度要求高，該零件既要求準確的加工精度，而且要求保證正確的幾何精度。(2)精度分析。在數(shù)控車削加工中，零件重要的徑向加工部位有：187-0.015 -0.044圓柱段，二零件600 -0.019球體部，上述各部徑向尺寸均有幾何形位公差要求。零件重要的軸向加工部位有：187圓柱段左端面，距球體中心的軸向長度為140.135mm。零件兩端的中心孔倒是實現(xiàn)加工上述部位的基準，必須予以保證。具體要求參見圖2102。圖2102 調(diào)節(jié)盤零件圖(3)加工刀具分析。由圖2102可知，零件空刀槽加工使用刃寬B=3內(nèi)孔切槽車刀，其它刀具選擇同案例6。零件的右端面使用主偏角Kr93的內(nèi)孔精車車刀進行切削加工，既可以保證加工基準的重合，又可以避免零件重新裝夾造成不應有的誤差，還節(jié)省加工中的輔助時間。(4)毛坯余量分析。毛坯零件為鍛造成形，所以工件輪廓外的切削余量不均勻，在切削過程中會產(chǎn)生變形?？紤]到鍛造毛坯余量的不均勻性，因此應該在數(shù)控車削前先進行常規(guī)的粗車加工，然后再進行數(shù)控車削加工。(5)零件裝夾與定位基準分析。同案例7加工內(nèi)孔、加工外圓以及加工零件左右端時零件軸向的定位基準均選擇在187外圓柱段的右端面。2工藝處理在生產(chǎn)實際中，大部分零件的加工，往往是以混合工藝的形式來進行的。(1)數(shù)控加工前的零件預加工。其目的是為數(shù)控車削加工工序提供可靠的裝夾工藝基準。其工藝內(nèi)容如下。毛坯鍛造； 毛坯正火處理。(2)數(shù)控車削加工。工藝內(nèi)容見下述數(shù)控工藝文件。(3)數(shù)控加工后的零件加工。其工藝內(nèi)容如下。劃線：孔的位置；鉆孔加工：66孔，47孔，沉孔 412，411孔；零件邊緣去毛刺，球體表面拋光處理；工件左端球頭部鍍鉻。具體要求詳見圖2102技術要求。3數(shù)控車削加工工藝與工藝文件 (1)數(shù)控車削加工安裝方式。零件粗加工時采用三爪自動定心卡盤裝夾方式；工件安裝示意圖和工件坐標系原點設定卡見表2101。零件內(nèi)孔精加工時采用三爪自動定心卡盤裝夾方式，與零件外形粗加工時采用的裝夾方式相同，零件外形精加工時采用雙頂尖一雞心夾的裝夾方式進行零件的裝夾定位，工件安裝(示意圖)和工件坐標系原點設定卡見表2-10-l。 (2)數(shù)控車削加工工序。數(shù)控粗車加工、精車加工均分兩次切削進行，其工序如下。粗車加工I：利用三爪自動定心卡盤重新裝夾零件定位后，使用外圓車刀，粗車加工零件外形與所在端面及其倒角。留出精車余量0.8mm(雙邊)。粗車加工：零件掉頭利用三爪自動定心卡盤裝夾零件，使用內(nèi)孔車刀，粗車加工零件右端各內(nèi)孔與所在端面及其倒角。留出精車余量o8mm(雙邊)。精車加工I：利用三爪定心卡盤裝夾零件，使用內(nèi)孔精車車刀，粗車加工零件右端各內(nèi)孔與所在端面及其零件右端 187端面達要求。精車、研磨零件左、右端B型中心孔或倒角。此工序為常規(guī)加工工序。精車加工：零件掉頭利用雙頂尖一雞心夾重新裝夾后，使用外圓精車車刀，精車加工零件外形、球面與所在端面及其倒角成形達要求。數(shù)控加工工序卡及切削用量選擇見表2-10-2。(3)數(shù)控車削加工刀具。 T1：主偏角Kr93，刀尖圓弧半徑R1.5外圓精車車刀(可轉位車刀)； T2：刀刃寬B3mm切槽車刀(可轉位車刀)； T3：主偏角Kr93、Kr3，刀尖圓弧半徑RI內(nèi)孔精車車刀(可轉位車刀)。(4)加I用量的選擇與確定。在數(shù)控精車加工中，零件輪廓的精車余量為0.8g0.4mm。(5)編程參數(shù)的計算。零件車削加工的形狀較簡單，因此由圖2-10-2就可直接得到編程所需尺寸。需要特別注意的是，由于使用的車刀刀尖圓弧為R1.5mm，當應用刀尖圓弧中為I件坐標系始點進行編程時，編程尺寸與零件給定尺寸在圓柱段和端平面處相差1.5mm，但是在倒角處和圓錐處，其編程尺寸與零件給定尺寸均有不同的變化，并且使得零件的軸向編程尺寸和徑向編程尺寸均產(chǎn)生變化，如圖2-10-3所示。AB為所需倒角，C01為車刀刀尖圓弧半徑。實際加工端面時的切削點是刀尖A點，加工倒角時的切削點是刀尖D點。D、J點均在AB的延長線上。車削加工中，車刀圓弧中心運行軌跡不是運行到F01就轉入倒角，而是延長運行F02線段后再進行倒角。同理，倒角后的圓柱段運行軌跡不是AB，而是A1線段，此時，轉入刀尖C點進行切削加工圓柱面。因此，在端面轉入倒角加工中，車刀圓弧中心的連續(xù)運行軌跡為F02020303L。具體計算略。粗車編程參數(shù)計算方法同此。粗車加工采用精車運行軌跡留出精車余量的作法進行加工。(6)機床刀具軌跡節(jié)點坐標與零件加工的軌跡運行圖見表2-10-4(精車加工零件左端外形)、表2-10-5(精車、粗車加工零件右端與內(nèi)形)。零件左端外形粗車加工的軌跡運行圖同于表2-10-4、表2-10-5，僅數(shù)據(jù)尺寸不同，此處略。(7)程序編制。零件精車加工程序清單見表2-10-6(零件左端外形加工)、表2-10-7(零件右端與內(nèi)形加工)。零件粗車加工程序清單見表2-10-8(零件左端加工)。案例思考：請你繪制出使用簡單循環(huán)指令G80零件加工段的刀具運行軌跡圖與軌跡節(jié)點坐標。請你使用閉環(huán)車削復合循環(huán)G73指令編制此程序，并繪制出刀具運行軌跡圖及坐標。(8)數(shù)控加工操作說明。精車加工時必須按照數(shù)控加工工件安裝和零點設定卡如表2101安裝工件。安裝后工件徑向跳動不得大于0.045mm。(9)數(shù)控編程輔助參數(shù)的確定(刀號、刀補、間隙補償?shù)?。刀具 1號刀位一T1：外圓精車車刀(可轉位車刀)； 2號刀位一T3：切槽車刀寬3mm(可轉位車刀)； 3號刀位一T2：內(nèi)孔精車車刀(可轉位車刀)。刀補值未設置(加工中未使用刀具補償)。刀偏值未設置(加工中運用程序在起始點處換刀)。間隙補償值設置為使用機床的間隙測量值?？焖龠\行值采用數(shù)控系統(tǒng)默認值。(10)數(shù)控加工的刀具安裝。外圓精車車刀、內(nèi)孔精車車刀、切槽車刀的裝刀及要求同于案例1。具體參見圖2-1-3、圖2-1-4(11)工件裝夾。工件裝夾三爪自動定心卡盤一頂尖方式裝夾工件同于案例1。具體參見圖2-1-5、圖2-1-6、圖2-1-7(12)工件校正。三爪自動定心卡盤一頂尖方式裝夾后的工件校正同于案例1。具體參見圖2-1-8、圖2-1-9。(13)數(shù)控加工的對刀。 在數(shù)控車床是夾裝零件，毛坯尺寸2002652mm，如2-10-4所示。外圓車刀的X向?qū)Φ?。同案?。不同處在于：設定測量零件直徑為200mm，沿X軸正方向移動車刀152-100-1.5505mm，參見圖2-10-4。 圖2 10-4 對刀示意圖外圓車刀的Z向?qū)Φ?。同案?。不同處在于：設定測量距離為46+349mm(3mm為零件軸向長度余量)，沿Z軸正方向移動車刀?6491.525.5mm，參見圖2-10