典型零件數(shù)控加工工藝-項(xiàng)目四 數(shù)控車削類工件的綜合工藝編制

典型零件數(shù)控加工工藝-項(xiàng)目式教學(xué)法項(xiàng)目四數(shù)控車削類工件的綜合工藝編制CONTENTS目錄01任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制0203任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

任務(wù)三思考與練習(xí)題

[課程思政]

通過實(shí)際案例分析，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、自覺性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1、掌握中等難度數(shù)控車削工件的工藝編制。[項(xiàng)目重點(diǎn)]1、中等難度數(shù)控車削工件的工藝編制。[項(xiàng)目難點(diǎn)]1、中等難度數(shù)控車削工件的工藝編制。01任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制1零件圖紙工藝分析圖4－1所示為一個聯(lián)接軸工件。該工件的材料為45鋼，批量生產(chǎn)5個，未注倒角C2。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制該軸類工件加工表面有圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及外螺紋等表面組成。圓柱直徑、球面直徑及凹圓弧面的直徑尺寸和大錐面錐角等的精度要求較高：球徑Sφ50mm的尺寸公差兼有控制該球面形狀誤差的作用，大部分表面的粗糙度為Ra3.2μm。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件的材料為45鋼，無熱處理和硬度要求，切削加工性能較好。該零件中的φ360mm、φ300mm、φ340mm、φ560mm四個直徑基本尺寸都為最大尺寸，若按此基本尺寸編程，考慮到車削外尺寸時刀具的磨損及讓刀變形，實(shí)際加工尺寸肯定偏大，難以滿足加工要求，所以必須按平均尺寸確定編程尺寸。但這些尺寸一改，若其他尺寸保持不變，則左邊R15圓弧與Sφ50±0.05mm球面、Sφ50±0.05mm球面與R25mm圓弧和R25mm圓弧與右邊尺15mm圓弧相切的幾何關(guān)系就不能保持，所以必須按前述步驟對有關(guān)尺寸進(jìn)行修正，以確定編程尺寸值。編程尺寸設(shè)定值理論上應(yīng)為該尺寸誤差分散中心，但由于事先無法知道分散中心的確切位置，可先由平均尺寸代替，最后根據(jù)試加工結(jié)果進(jìn)行修正，以消除常值系統(tǒng)性誤差的影響。編程尺寸設(shè)定值確定的步驟:任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制編程尺寸設(shè)定值確定的步驟:(1)精度高的尺寸的處理：將基本尺寸換算成平均尺寸；(2)幾何關(guān)系的處理：保持原重要的幾何關(guān)系，如角度，相切等不變；(3)精度低的尺寸的調(diào)整：通過修改一般尺寸保持零件原有幾何關(guān)系，使之協(xié)調(diào)；(4)基(節(jié))點(diǎn)坐標(biāo)尺寸的計(jì)算：按調(diào)整后的尺寸計(jì)算有關(guān)未知基(節(jié))點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸；(5)編程尺寸的修正：按調(diào)整后的尺寸編程并加工一組工件，測量關(guān)鍵尺寸的實(shí)際分散中心并求出常值系統(tǒng)性誤差，再按此誤差對程序尺寸進(jìn)行調(diào)整并修改程序。根據(jù)上述方法調(diào)整后的工件尺寸如圖4－2所示。具體的計(jì)算步驟如下：(1)將精度高的基本尺寸換算成平均尺寸φ360改為φ35.9875±0.0125；φ300改為φ29.9835±0.0165；φ340改為φ33.9875±0.0125；φ560改為φ55.985±0.015。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制(2)保持原有關(guān)圓弧間相切的幾何關(guān)系，修改其他精度低的尺寸使之協(xié)調(diào)設(shè)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)為圖示0點(diǎn)，工件軸線為z軸，徑向?yàn)閤軸。A點(diǎn)為左邊R15圓弧圓心；B點(diǎn)為左邊R15圓弧與R25球面圓弧切點(diǎn)；C點(diǎn)為R25球面圓弧與右邊R25圓弧切點(diǎn)；D點(diǎn)為R25圓弧與右邊R15圓弧切點(diǎn)；E點(diǎn)為R25圓弧圓心。要保證E點(diǎn)到軸線距離為40，由于D點(diǎn)到軸線距離為14.99175(編程尺寸決定)，所以該處圓弧半徑調(diào)整為R25.00825，保持OE間距離50不變，則球面圓弧半徑調(diào)整為R24.99l75；保持左邊R15圓弧半徑不變并與φ33．9875外圓和R24.99175球面圓弧相切，則左邊R15圓弧中心按此要求計(jì)算確定。其他調(diào)整后的有關(guān)尺寸如圖4—2所示。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制(3)按調(diào)整后的尺寸計(jì)算有關(guān)未知基點(diǎn)尺寸經(jīng)計(jì)算，有關(guān)主要基點(diǎn)的坐標(biāo)值如下：A點(diǎn)：Z=-23.995X=31.994；B點(diǎn)：Z=-14.995X=19.994；C點(diǎn)：Z=14.995X=19.994；D點(diǎn)：Z=30.000X=14.992；E點(diǎn)：Z=30.000X=40.000。需說明的是，球面圓弧調(diào)整后的直徑并不是其平均尺寸，但在其尺寸公差范圍內(nèi)。2數(shù)控機(jī)床的選擇該工件的為單件小批量生產(chǎn)，尺寸精度稍高，表面粗糙度要求不高，所以選擇一臺CKA6136數(shù)控車床來完成加工任務(wù)。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制3機(jī)械加工工藝過程卡的編寫本工件的機(jī)械加工工藝過程卡如表4－1所示。裝夾方式采用一頂一夾方式。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時1備料棒料：φ60mm×200mm

2車車右端面、外圓、倒角并割槽；加工外螺紋；割斷并保證總長數(shù)控加工

CKA6136三爪卡盤

3鉗去毛刺

4尺寸檢驗(yàn)

5檢查入庫

編制

審核

共頁第頁4數(shù)控加工工藝卡的編寫本工件的數(shù)控加工工藝卡如表4－2所示。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制

數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗車右端面和外圓（含倒角），各留0.2mm余量T01

1000

300

2精車右端面和外圓（含倒角）T01

1400

200

3割退刀槽T03

600

120

4車螺紋T02

400

600

5割斷并保證總長T03

600

120

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁

5數(shù)控加工刀具卡的編寫本工件的數(shù)控加工刀具卡片如表4－3所示。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制

數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補(bǔ)償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1T01機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀SVACR1616M11VCMT110304-EMF

0.4

2T02機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀SER2525M16T16ERAG55

3T03機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀QD2525R04M32QD04

定制編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁6數(shù)控加工進(jìn)給路線圖的編寫本工件的數(shù)控加工進(jìn)給路線圖如表4－4所示。任務(wù)一

聯(lián)接軸工件工藝編制

數(shù)控加工進(jìn)給路線圖產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

圖4－3工件右端面、外圓、倒角、割槽和車螺紋進(jìn)給路線圖02任務(wù)二偏心套工件的工藝編制1零件圖紙工藝分析圖4－4所示為一個偏心套工件，工件的材料為ZG20（精鑄件），毛坯尺寸為119mm×96mm×24mm，批量生產(chǎn)2000個，工件的尺寸簡圖如圖4－5所示。φ71mm內(nèi)孔及兩側(cè)面滲碳深度0.5-1mm，M12螺紋頂面和45°兩斜面不可保留滲碳層，其余可保留，熱處理:HRC56-62，注角倒角C1。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

2數(shù)控機(jī)床的選擇偏心套工件的生產(chǎn)批量為2000個，根據(jù)表3－1生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系所示，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，因此，該零件加工可以分為車削加工、銑削加工、磨削加工三大部分。工件尺寸精度一般，形位誤差要求較高，表面粗糙度要求高，φ71mm內(nèi)孔粗糙度達(dá)到了Ra0.8μm，所以選擇一臺CKA6140數(shù)控車床、一臺VMC650加工中心、一臺PSG-4510平面磨床、一臺

M2110C內(nèi)孔磨床來完成加工任務(wù)。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

3機(jī)械加工工藝過程卡的編寫本工件的機(jī)械加工工藝過程卡如表4－5所示。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時1備料鑄件：119mm×96mm×24mm(如圖4－6所示)

2熱處理整體滲碳深度1.5-2mm熱處理

3車加工φ71mm內(nèi)孔、φ91mm兩端面,各留0.1mm余量數(shù)控加工

CKA6140四爪卡盤10min4銑加工M12螺紋頂面及M12螺紋數(shù)控加工

VMC650平口鉗8min5銑加工M10螺紋頂面及M10螺紋；加工另一45°斜面數(shù)控加工

VMC650專用夾具(如圖7－4)8min6熱處理淬火熱處理

7磨磨φ91mm兩外圓平面機(jī)加工

PSG-4510

8磨磨φ71mm內(nèi)孔機(jī)加工

M2110C

9氧化

10檢檢驗(yàn)各項(xiàng)尺寸

11入庫

編制

審核

共頁第頁圖4－6所示為偏心套工件的毛坯簡圖。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

圖4－7所示為偏心套工件粗銑兩45°斜面和加工M10螺紋孔是所需的專用夾具。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

1－夾具體2－六角螺栓M12x403－定位心軸4－定位螺釘M65－工件6－開口墊圈7－螺母M128－定位銷4數(shù)控加工工藝卡的編寫本工件的數(shù)控加工工藝卡如表4－6、表4－7和表4－8所示。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3車數(shù)控車床CKA6140

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1車φ91mm端面,留0.1mm余量T01

1000

300

2車φ71mm內(nèi)孔及倒角，留0.1mm余量T02

800

240

3工件掉頭并安裝

4車φ91mm另一端面,留0.1mm余量T01

1000

300

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁4數(shù)控加工工藝卡的編寫本工件的數(shù)控加工工藝卡如表4－6、表4－7和表4－8所示。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑加工中心VMC650

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗銑M12螺紋頂面，留0.2mm余量T01

600

300

2精銑M12螺紋頂面至尺寸要求T01

800

240

3鉆M12底孔至φ10.3mmT02

800

240

4倒角T03

600

180

5M12攻絲T04

200

350

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁4數(shù)控加工工藝卡的編寫本工件的數(shù)控加工工藝卡如表4－6、表4－7和表4－8所示。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間5銑加工中心VMC650

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度（m/min）進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1去除滲碳層T01

800

400

2鉆φ5通孔T02

1000

200

3銑M10底孔至φ8.6mmT03

800

160

4倒角T04

800

240

5M10攻絲T05

200

300

6第二工位安裝

7去除另一45°斜面的滲碳層T01

800

400

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁5數(shù)控加工刀具卡的編寫該工件工序3的數(shù)控加工刀具卡片如表4－9所示，該工件工序4的數(shù)控加工刀具卡片如表4－10所示，該工件工序5的數(shù)控加工刀具卡片如表4－11所示。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3車數(shù)控車床CKA6140

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補(bǔ)償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1、4T01機(jī)夾可轉(zhuǎn)位外圓車刀SVJCR2020K16VCMT160404-EMFEB11200.4

2T02機(jī)夾可轉(zhuǎn)位內(nèi)孔車刀S25T-SVUCR16VCMT160404-EMFEB11200.4

編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁5數(shù)控加工刀具卡的編寫該工件工序3的數(shù)控加工刀具卡片如表4－9所示，該工件工序4的數(shù)控加工刀具卡片如表4－10所示，該工件工序5的數(shù)控加工刀具卡片如表4－11所示。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑加工中心VMC650

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補(bǔ)償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1、2T01整體硬質(zhì)合金銑刀ES2300-10

BT40-ER20-80φ1076

3T02整體硬質(zhì)合金麻花鉆φ10.3-4D

BT40-KPU13-95φ10.3118

4T03定心鉆Z04.2000.090

BT40-ER32-80φ20135

倒角5T04螺旋槽絲錐GE-3GM12×1.75EH2

BT40-KPU13-95柄徑φ9110

另購編制

審核

批準(zhǔn)

共頁第頁5數(shù)控加工刀具卡的編寫該工件工序3的數(shù)控加工刀具卡片如表4－9所示，該工件工序4的數(shù)控加工刀具卡片如表4－10所示，該工件工序5的數(shù)控加工刀具卡片如表4－11所示。任務(wù)二偏心套工件的工藝編制

數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間5銑加工中心VMC650

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補(bǔ)償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1、7T01整體硬質(zhì)合金銑刀ES2300-10

BT40-ER20-80φ1076

2T02整體硬質(zhì)合金麻花鉆φ5-4D

BT40-KPU13-95φ582

3T03整體硬質(zhì)合金銑刀ES2300