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(fù)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(shè)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(jìn)行實(shí)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(dòng)定心卡盤等相關(guān)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(jié)構(gòu)分析。零件成型輪廓的形狀結(jié)構(gòu)復(fù)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(zhǔn)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(zhǎng)度為140.135mm。零件兩端的中心孔倒是實(shí)現(xiàn)加工上述部位的基準(zhǔn)，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(jìn)行切削加工，既可以保證加工基準(zhǔn)的重合，又可以避免零件重新裝夾造成不應(yīng)有的誤差，還節(jié)省加工中的輔助時(shí)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(huì)產(chǎn)生變形?？紤]到鍛造毛坯余量的不均勻性，因此應(yīng)該在數(shù)控車削前先進(jìn)行常規(guī)的粗車加工，然后再進(jìn)行數(shù)控車削加工。(5)零件裝夾與定位基準(zhǔn)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(shí)零件軸向的定位基準(zhǔn)均選擇在187外圓柱段的右端面。2工藝處理在生產(chǎn)實(shí)際中，大部分零件的加工，往往是以混合工藝的形式來進(jìn)行的。(1)數(shù)控加工前的零件預(yù)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(zhǔn)。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(shù)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(shí)采用三爪自動(dòng)定心卡盤裝夾方式；工件安裝示意圖和工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定卡見表2101。零件內(nèi)孔精加工時(shí)采用三爪自動(dòng)定心卡盤裝夾方式，與零件外形粗加工時(shí)采用的裝夾方式相同，零件外形精加工時(shí)采用雙頂尖一雞心夾的裝夾方式進(jìn)行零件的裝夾定位，工件安裝(示意圖)和工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)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(jìn)行，其工序如下。粗車加工I：利用三爪自動(dòng)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(dòng)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(dá)要求。精車、研磨零件左、右端B型中心孔或倒角。此工序?yàn)槌Ｒ?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(dá)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(zhuǎn)位車刀)； T2：刀刃寬B3mm切槽車刀(可轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jì)算。零件車削加工的形狀較簡(jiǎn)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(dāng)應(yīng)用刀尖圓弧中為I件坐標(biāo)系始點(diǎn)進(jìn)行編程時(shí)，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(shí)際加工端面時(shí)的切削點(diǎn)是刀尖A點(diǎn)，加工倒角時(shí)的切削點(diǎn)是刀尖D點(diǎn)。D、J點(diǎn)均在AB的延長(zhǎng)線上。車削加工中，車刀圓弧中心運(yùn)行軌跡不是運(yùn)行到F01就轉(zhuǎn)入倒角，而是延長(zhǎng)運(yùn)行F02線段后再進(jìn)行倒角。同理，倒角后的圓柱段運(yùn)行軌跡不是AB，而是A1線段，此時(shí)，轉(zhuǎn)入刀尖C點(diǎn)進(jìn)行切削加工圓柱面。因此，在端面轉(zhuǎn)入倒角加工中，車刀圓弧中心的連續(xù)運(yùn)行軌跡為F02020303L。具體計(jì)算略。粗車編程參數(shù)計(jì)算方法同此。粗車加工采用精車運(yùn)行軌跡留出精車余量的作法進(jìn)行加工。(6)機(jī)床刀具軌跡節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)與零件加工的軌跡運(yùn)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(yùn)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(qǐng)你繪制出使用簡(jiǎn)單循環(huán)指令G80零件加工段的刀具運(yùn)行軌跡圖與軌跡節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。請(qǐng)你使用閉環(huán)車削復(fù)合循環(huán)G73指令編制此程序，并繪制出刀具運(yùn)行軌跡圖及坐標(biāo)。(8)數(shù)控加工操作說明。精車加工時(shí)必須按照數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡如表2101安裝工件。安裝后工件徑向跳動(dòng)不得大于0.045mm。(9)數(shù)控編程輔助參數(shù)的確定(刀號(hào)、刀補(bǔ)、間隙補(bǔ)償?shù)?。刀具 1號(hào)刀位一T1：外圓精車車刀(可轉(zhuǎn)位車刀)； 2號(hào)刀位一T3：切槽車刀寬3mm(可轉(zhuǎn)位車刀)； 3號(hào)刀位一T2：內(nèi)孔精車車刀(可轉(zhuǎn)位車刀)。刀補(bǔ)值未設(shè)置(加工中未使用刀具補(bǔ)償)。刀偏值未設(shè)置(加工中運(yùn)用程序在起始點(diǎn)處換刀)。間隙補(bǔ)償值設(shè)置為使用機(jī)床的間隙測(cè)量值?？焖龠\(yùn)行值采用數(shù)控系統(tǒng)默認(rèn)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(shè)定測(cè)量零件直徑為200mm，沿X軸正方向移動(dòng)車刀152-100-1.5505mm，參見圖2-10-4。 圖2 10-4 對(duì)刀示意圖外圓車刀的Z向?qū)Φ丁Ｍ咐?。不同處在于：設(shè)定測(cè)量距離為46+349mm(3mm為零件軸向長(zhǎng)度余量)，沿Z軸正方向移動(dòng)車刀?6491.525.5mm，參見圖2-10