典型零件的测绘教案

典型零件的测绘教案（精选5篇）

1.典型零件的测绘教案 篇一

一、圆整概念

1. 尺寸圆整。

即根据实测尺寸数据, 分析、推断并确定原设计尺寸的公称尺寸和公差的过程。在测绘过程中, 因为存在着制造和测量误差, 按实样测出的尺寸往往不成整数。所以, 需要对尺寸进行圆整。圆整包括确定基本尺寸的圆整和尺寸公差的圆整两个方面。

2. 设计圆整法。

设计圆整法是最常用的一种圆整法, 其方法基本上是按设计的程序, 即以实测值为依据, 参照同类或类似产品的配合性质及配合类别, 确定基本尺寸和尺寸公差。圆整前首先应进行数值优化, 数值优化是指各种技术参数数值的简化和统一, 即设计制造中所使用的数值, 为国标推荐使用的优先数。数值优化是标准化的基础。本文, 笔者将主要讨论设计圆整法。

二、优先数系和优先数

在工业产品的设计和制造中, 常常要用到很多数。当选定一个数值作为某产品的参数指标时, 这个数值就会按一定的规律向一切有关制品和材料中的相应指标传播。例如, 若螺纹孔的尺寸一定, 则其相应的丝锥尺寸、检验该螺纹孔的塞规尺寸以及攻丝前的钻孔尺寸和钻头直径也随之而定, 这种情况称为数值的传播。

1. 优先数系。

GB/T321-2005《优先数和优先数系》规定的优先数系分别用符号R5, R10, R20和R40等表示, 称为R5系列, R10系列, R20系列和R40系列。

2. 优先数。

优先数系的各系列中任一个项值称为优先数。优先数也叫常用值, 是取三位有效数字进行圆整后规定的数值。

一般机械的主要参数, 如立式车床的主轴直径、专用工具的主要参数尺寸都按R10系列确定, 通用型材、零件及工具的尺寸和铸件壁厚等按R20系列确定。设计任何产品, 其主要尺寸及参数应有意识地采用优先数, 使其在设计时就纳入标准化轨道。

三、常规设计的尺寸圆整

常规设计是指标准化的设计。它是以方便设计、制造和具有良好的经济性为主。在对常规设计的尺寸圆整时, 一般都应使其符合国家标准GB/T2822-2005推荐的尺寸系列。尺寸系列的选取原则是:优先数系R系列按R10系列, R20系列, R40系列的顺序选用;如必须将数值圆整, 可在Ra系列中按Ra10, Ra20、Ra40顺序选用。

(1) 圆整时一般都应将全部实测尺寸圆整成整数。对于配合尺寸, 也应按照国家标准圆整成整数。

例如, 实测一对配合孔和轴, 孔的尺寸为Φ25.012mm, 轴的尺寸为Φ24.978mm, 需确定圆整尺寸和尺寸公差。

(2) 考虑确定基本尺寸。根据孔、轴的实测尺寸, 只有R10系列的基本尺寸Φ25.0mm靠近实测值。故将该配合的基本尺寸选为Φ25mm。通过对此配合结构的分析可知, 该配合为基孔制间隙配合。从相关技术资料获知, 此配合属单件小批生产。根据工艺要求, 单件小批生产时, 零件尺寸靠近最大实体尺寸, 即孔的尺寸靠近最小极限尺寸, 轴的尺寸靠近最大极限尺寸。已知轴的尺寸为Φ24.978mm=Φ (25-0.022) mm, 靠近轴的基本偏差。查轴的基本偏差, 在Φ25mm所在的尺寸段内, 与协Φ (25-0.022) mm最靠近的基本偏差只有为-0.020mm, 即轴的基本偏差代号为f.。

(3) 确定公差等级。通过查标准公差数值表, 得Φ25mm轴的公差等级为IT7级。又根据工艺等价的性质, 推出孔的公差等级比轴低一级, 为IT8级。根据上述分析与计算, 该孔轴配合的尺寸公差为Φ25H8/f7或Φ250+0.033mm/Φ25-0-0..041020mm。

四、非常规设计的尺寸圆整

1. 非常规设计尺寸圆整的原则。

(1) 基本尺寸和尺寸公差数值不一定都是标准化数值, 可以根据需要, 在进行尺寸圆整时, 对一些性能尺寸、配合尺寸、定位尺寸等允许保留到小数点后一位, 个别重要的和关键性的尺寸, 允许保留到小数点后两位, 其他尺寸则圆整为整数。

(2) 将实测尺寸圆整为整数或带一两位小数时, 尾数删除应采用四舍六入五单双法, 即尾数删除时, 逢四以下舍, 逢六以上进, 遇五则以保证偶数的原则决定进舍。

(3) 删除尾数时, 是按一组数来进行删除的, 而不得逐位地进行删除。

(4) 所有尺寸圆整时, 都应尽可能使其符合国家标准推荐的尺寸系列值, 尺寸尾数多为0、2、5、8及某些偶数值。

2. 轴向功能尺寸的圆整。

轴向尺寸中的功能尺寸 (例如参与轴向装配尺寸链的尺寸) 圆整时, 依据大批量生产中其随机误差分布符合正态曲线的特征, 所以可假定零件的实际尺寸位于零件公差带的中部, 即当尺寸仅有一个实测值时, 就可将该实测值当成公差中值。同时尽量将基本尺寸按国标所给尺寸系列圆整成整数, 并保证所给公差在IT9级以内。公差值采用单向或双向公差。当该尺寸在尺寸链中属孔类尺寸时, 取单向正公差[如Φ (30+0.026) mm];当该尺寸属轴类尺寸时, 取单向负公差[如Φ (30-0.026) mm];当该尺寸属长度尺寸时, 采用双向公差[如 (30±0.026) mm]。

例如, 某传动轴的轴向尺寸参与装配尺寸链计算, 实测值为84.99mm, 将其圆整。这里需确定基本尺寸。查标准尺寸系列表, 确定基本尺寸为85mm。确定公差数值。查标准公差数值表, 在基本尺寸大于 (80~120) mm时, 公差等级为IT9的公差值为0.087mm。取公差值为0.080mm。将实测值84.99mm当成公差中值, 得圆整方案为 (85+0.04) mm。由于, 公差值为0.08mm, 在IT9公差值以内且接近该公差值, 并采用双向公差。实测值84.99mm接近 (85±0.04) mm的公差中值。故该圆整方案合理。

3. 非功能尺寸的圆整。

非功能尺寸是指一般公差的尺寸 (未注公差的线性尺寸) , 包含功能尺寸外的所有轴向尺寸和非配合尺寸。

图纸上未注公差的尺寸, 人们习惯上称为自由尺寸, 但不应把自由尺寸理解为尺寸不受任何限制, 可以任意变动。原则上讲, 图纸上每一个尺寸都应给出公差。若这样处理, 不但会大大增加设计人员的工作量, 而且注满了公差会使尺寸标注失去清晰性。所以, 通常的做法是只对少量的重要尺寸即主要尺寸才注出公差数值。这样可使图纸清晰地表示出哪些尺寸将影响产品的功能。由于一般公差不需在图样上进行标注, 则突出了图样上的注出公差的尺寸, 可使制造人员和工艺人员把注意力集中在这些尺寸上, 在进行加工和检验时对这些注出尺寸给予应有的重视, 从而有利于提高产品的质量并降低制造成本。

采用自由尺寸的主要场合为圆整非功能尺寸时, 主要是合理确定基本尺寸, 保证圆整后的基本尺寸应符合国家标准规定的优先数、优先数系和标准尺寸。除个别外, 一般不保留小数, 例如8.03圆整为8, 30.08圆整为30等。

五、测绘中的尺寸协调

尺寸协调是指相互结合、联接、配合的零件或部件间的尺寸的合理调整。一台机器或设备通常由许多零件、组件和部件组成。因此, 不但要考虑部件中零件与零件之间的关系, 而且还要考虑部件与部件之间, 部件与组件或零件之间的关系。所以在标注尺寸时, 必须把装配在一起的或在装配尺寸链中有关零件的尺寸一起测量, 将测量结果加以分析比较, 最后一并确定基本尺寸和尺寸偏差。如图1所示的法兰盘, 其上孔的位置尺寸是在协调后采用相用的标注方法, 图2中的尺寸A、B, 可能会影响装配精度和部件的工作性能, 所以两尺寸在协调后取值不同。

机器内部各配合部位的尺寸, (如孔、轴、槽等) , 应尽量做到同时测量、同时圆整、统一考虑, 以保证尺寸的协调一致。很多结合面的外形, 由于毛坯的制造不十分规整, 测绘时应在分析的基础上确定两零件结合面的外形尺寸, 以保证结合处外形的统一。

2.典型型腔类零件的自动编程加工 篇二

随着计算机技术的发展和各种CAD/CAM软件的普及,自动编程在数控铣床加工中应用越来越广泛。由于自动编程具有快速、高效、准确的、省时的优点,越来越受到生产一线工人的欢迎。本文结合型腔零件的加工,对自动编程的过程进行了详细分析,对生产实践具有很好的指导作用。

2 型腔零件分析

如图1所示,该零件为一连杆,采用360mm×250mm×32mm的立方体毛坯,采用落料加工的方法进行加工,加工分为平面加工、挖槽加工、铣孔加工、外形加工四个步骤。

3 零件的造型

步骤一,打开Master CAM软件在图层一,俯视图,深度为0的位置绘制的零件图,如图2所示。

步骤二,进入图层二,选中外形轮廓,向下挤出,创建实体,深度为30,生成如图3所示的实体;

步骤三,选中槽轮廓,向下挤出,切除实体,深度为12,生成如图4所示的实体;

步骤四,选中圆轮廓,向下挤出,切除实体,贯穿,生成如图5所示的实体,完成零件的造型;

4 零件仿真加工

(1)工件毛坯设定

在主功能表中,选【刀具路径】→【工作设定】,按如图6所示设置毛坯,工件原点为毛坯上表面中心点,Z坐标为2,绘制一个360×250的矩形,放置在(175,0,0)处,创建一个与毛坯一样大小的边界,如图7所示。

(2)平面铣削

在主功能表中,选【刀具路径】→【平面铣削】,串联选择外矩形框,跳出平面铣削参数对话框,在【刀具参数】栏选择一把直径为20的,主轴转速设定为1200,进给率为300,在【面加工参数】栏选择Z轴分层铣深参数如图8所示,其余参数如图9所示。

(3)挖槽加工丫形槽

在主功能表中,选【刀具路径】→【挖槽】,串联选择丫形槽,跳出挖槽参数对话框,在【刀具参数】栏选择一把直径为16的平刀,主轴转速设定为1200,进给率为300,在【面加工参数】栏选择Z轴分层铣深参数如图10所示,其余参数如图11、图12所示。

(4)圆槽加工

在主功能表中,选【刀具路径】→【挖槽】,串联选择圆形槽,参数设置参照(3)挖槽加工Y形槽。

(5)外形铣削

在主功能表中,选【刀具路径】→【外形铣削】,串联选择外形,跳出外形参数对话框,在【刀具参数】栏选择一把直径为16的平刀,主轴转速设定为1200,进给率为300,在【外形铣削参数】栏选择【Z轴分层铣削】对话框,参数如图13所示设定,为保证切线方向入刀和推导,选择【进退刀向量设定】,参数如图14所示设定,其余参数如图15所示。

5 后处理生成程序及传输

在主功能表中,选【刀具路径】→【操作管理】,出现如图16所示的操作管理对话框,共有四步,即上述平面铣削、Y形槽铣削、圆槽铣削和外形铣削。

在【操作管理】对话框中,选择“全选”→“实体验证”,可得到如图17的验证效果图。

在【操作管理】对话框中,选择“全选”→“后处理”→将程序传输至机床”→“传输参数”,按照机床的要求设定传输参数,如传输格式、通讯埠、传输速率等,如图18所示,为FANUC-0i系统的传输参数设定,机床参数中,设置相一致的通讯地址、传输速率等参数即可。

6 结语

自动编程加工的过程一般分为零件造型、仿真加工、后处理、零件加工四个步骤,通过合理的刀具路径规划,可以很快的生成加工程序,既方便快捷,又准确可靠,还可提高生产效率。

摘要：分析了采用MasterCAM软件进行型腔类零件的造型的方法,采用自动编程生成零件加工程序,并对程序传输参数进行了设置,对零件的自动编程加工有一定的指导作用。

3.宏程序在典型零件中的应用 篇三

1 宏程序编程过程

它包括宏指令,B类宏程序,非圆曲线的拟合方法及拟合误差分析。

1.1 宏指令

一组以子程序的形式存储并带有变量的程序。调用宏程序的指令称为宏程序调用指令。在程序中用户宏程序需要用户宏指令G65来调用。

例:G65 P0040 L2 A100 B100 C-50;

G65:调用宏程序指令。

P0040:宏程序代号为P0040.

L2:调用次数为两次

A100 B100 C-50:变量引用

1.2 B类宏程序

1.2.1 变量及常量

变量:系统变量,局部变量,全局变量。(HNC-21M)局部变量:#0~#49,#200~#249,#250~#299,#300~#349,#350~#399,#400~#449,#500~#549;

全局变量:#50~#199;

系统变量:#600~#699刀具长度寄存器H0~H99,#700~#799刀具半径寄存器D0~D99#800~#899刀具寿命寄存器;

常量:PI:圆周率π;

TRUE:条件成立(真);

FALSE:条件不成立(假)。

1.2.2 运算符及表达式

条件判断:EQ(=)EN(!=)GE(>=)GT(>)LT(<)LE(<=);

逻辑运算:AND OR NOT;

算术运算:+-*/;

函数:SIN COS TAN SORT。

1.2.3 控制指令

IF[条件式]GOTO n(n=顺序号)WHILE[条件式]DO m(m=1,2,3)..END m。

1.3 非圆曲线拟合方法:

在大都数数控机床中只具有直线差补和圆弧差补无法直接加工出非圆曲线用若干直线段或圆弧段来逼近曲线轮廓。包括:直线段拟合,圆弧段拟合。

2 宏程序在车削中的应用实例

加工如图1所示以手柄零件右端主要由椭圆和两段圆弧构成左端有一段圆柱构成,要求圆弧光滑连接。毛胚尺寸为直径为40mm×146mm圆柱棒料。图2为其立体图工件右端为椭圆外形不易装夹所以先加工左端在加工右端。编程时以端面中心为零点。粗车右端面外圆,留精加工余量为0.2~0.5mm。

2.1 采用直线逼近方法:用直线拟合AB段椭圆弧。椭圆的参数方程

如图3所示把点A确定为加工起点再用A1(X1Y1)表示它,令其相应的参数角θ1给参数一个增量△θ,令θ2=θ1+△θ,与θ2相应的点用表示A2(X2Y2),那么任意点用Ai(XiYi)表示。用此法逆时针依次取A1,A2,A3……An-1到达或略超过加工终点B。

2.2 程序编制

2.2.1 自变量赋值说明

#1=(A)为角度增量变量,#2=(B)为椭圆长半轴,#3=(C)为椭圆短半轴,#4/#5为X/Z坐标,#6=(K)为终点角度,#7=(D)为起始点角度。

2.2.2 宏程序

2.2.3 工件右端子程序

2.2.4 右端加工主程序:

3 结束语

通过手柄椭圆曲线拟合实例得出结论宏程序编程可将由数学函数构造出来的曲线曲面用最短的程序编写出来。大大精简了程序并增强其可读性,便于检查。合理利用宏程序编程对数控编程简化具有积极显著作用。

参考文献

[1]沈建峰,朱勤惠.数控加工生产实例[M].北京:化学工业出版社,2006.

4.典型零件的测绘教案 篇四

数控机床是精密、高效、自动化的先进机械加工设备,它是一种装有程序控制系统的自动机床,该系统能逻辑地处理具有特定代码和其它符号编码指令规定的程序。数控程序设计技术是数控加工的关键技术之一,是从分析零件图纸开始,到获得数控机床所需的数控加工程序的全过程。所以,如何合理精确地编制零件的加工程序是数控机床加工的关键。图1所示为典型多凹槽型零件,其上有6个由两个圆和两条直线相切组成的形状和尺寸相同的凹槽。特点是凹槽的数量多,定位次数多,计算麻烦,因此是适合数控铣削加工的一种典型零件,零件材料为铝。

2 数控加工工艺分析

(1)零件图纸工艺分析

图样分析主要分析零件的形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。图2是平面上多个相同凹槽的尺寸图,需要两轴联动的数控铣床。材料为铝,切削加工性较好。该零件在数控铣削加工前,工件是一个经过加工的100mm×80mm×30mm长方体,可以用长方体的底面作为基准面。

(2)确定装夹方案

工件为长方体,其外轮廓加工过,可选用平口钳装夹工件。

(3)确定进给路线

进给路线包括平面内进给和深度进给两部分。平面内进给,对外轮廓从切线方向切入,对内凹轮廓从过渡圆弧切入。确定合理的走刀路线,在满足精度的条件下应使走刀路线尽量短,减少空走刀的路程,以提高生产率,最终轮廓应安排最后一次走刀连续加工完成,以确保轮廓表面的质量。该零件进刀点选在O,可以用子程序编程,把相同的部分编制一个子程序,然后旋转调用子程序,这样,确定子程序的走刀路线为O→P→A→B→C→D→H→O(图2)。

(4)选择刀具及切削用量

铣刀材料和几何参数主要根据零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小选择,切削用量是依据零件材料特点、刀具性能及加工精度要求确定。通常为提高切削效率要尽量选用大直径的铣刀;侧吃刀量取刀具直径的1/3～1/2,背吃刀量应大于冷硬层厚度;切削速度和进给速度应通过实验选取效率和刀具寿命的综合最佳值。精铣时速度应高一些。

根据以上原则,零件材料是铝,切削加工性好,工件中槽的最小半径为6mm,刀具选用准10mm的合金键槽铣刀,主轴转速取800r/min,进给速度取50mm/min,Z向切削速度取30mm/min。槽深4mm,深度铣削一次完成,槽的内侧留0.5mm精铣余量。在第一次进给完成之后,检测零件几何尺寸,依据检测结果决定刀具半径偏置量,对槽内侧精铣一次。达到图纸要求的尺寸。

3 数值计算

在图2中,坐标系建立在孔的中心,在△OEF中,用三角函数求出角的正弦值和余弦值。

在△AMO中AM=AOsinθ=10sinθ

MO=AOcosθ=10cosθ

在△BNF中BN=BFsinθ=6sinθ

NF=BFcosθ=6cosθ

各坐标点为:

P(-10,0);A(-AM,MO);B(-12-BN,NF);

C(-12-BN,-NF);D(-AM,-MO);H(MO,0)

同时可得出图1中各凹槽孔的坐标点为:

O1(-30,15);O2(0,150);O3(30,15);O4(-30,-15);

O5(0,-15);O6(30,-15)

4 程序编制

(1)确定工件坐标系

工件坐标系的建立以编程计算量少为原则,减少程序段数目。此工件为对称图形,为了便于计算,坐标系的原点建立在工件的对称中心上表面上。

(2)刀具补偿功能

数控铣削加工时,一旦刀具的长度和直径磨损或更换刀具,刀具的具体数据均会发生变化,这样必须重新计算,重新编程,显然,给编程带来很大麻烦,影响生产率。利用刀具补偿指令只要在操作面板的刀具补偿中对刀具补偿值进行修改,程序不用变化,就可以按实际刀具值进行加工。刀具半径补偿指令可以用同一把刀,同一个程序不同的切削余量进行零件的粗、精加工。该工件分粗、精两道工序加工,粗加工侧吃刀量为4.5mm,余量0.5mm。在图2中,在子程序里由O到P建立刀具半径补偿,OP距离要大于刀具半径,H到O是取消刀具半径补偿,HO距离要大于刀具半径,编程按图纸的实际尺寸进行编程,不用考虑刀具尺寸,在数控机床控制面板上刀具补偿F4中,输入刀具补偿值,选择两个刀号,1号刀具补偿值为5.5mm(刀具半径+余量),2号刀具补偿值为5mm(刀具半径)。

(3)子程序功能

一次装夹加工多个相同零件或一个零件有完全相同的部分,可以将这相同部分编成一个子程序,通过调用子程序来实现相同部分的加工,每次调用子程序时的坐标系、刀具半径补偿值、坐标位置、切削用量等可根据情况改变,甚至对子程序进行镜像、缩放、旋转、拷贝等。在华中数控系统中子程序可以嵌套使用,最多嵌套4次。该工件有6个完全相同的凹槽,只是位置和方向不同,把相同的凹槽水平放置如图2,便于计算,编出水平凹槽的程序,然后对这个子程序进行6次定位旋转调用。

(4)子程序编程坐标值的确定方法

利用子程序编程时,主程序编程坐标一般用G90绝对值编程,方便于观看零件中各部分的相对位置,子程序编程坐标用G91增量值编程,避免子程序多次调用发生坐标干涉,子程序编程坐标如果用绝对值编程,在多次调用子程序时,加工程序的轨迹和实际零件不相符,极易出现错误。该工件子程序用相对值编程,其坐标为当前点的坐标减去前一点的坐标。

(5)子程序编程中的宏程序

宏程序编程是一种计算机高级语言编程,它可以进行算术运算、函数运算和逻辑运算。复杂的参数曲线(如椭圆、双曲线、抛物线)用赋值语句的参数方程进行循环语句编程,程序简短准确,非常实用,是数控大赛的必考内容。宏程序编程时,一般宏#3=1/3变量赋值语句都放在主程序的开头,但如果宏变量在子程序中用,赋值变量应该在子程序中进行赋值,否则,子程序内的宏程序变量无效。该工件用子程序和宏变量编程,子程序运动轨迹坐标包含#3等,函数运算#3、#4、#5要在子程序里。

(6)零点偏置

在数控加工中,同时装夹多件相同的零件或一个零件有相同的图形时,可以将相同的部分编制成一个子程序,然后用零点偏置指令G54～G59或G92指令重新设置多个坐标系,每件或每个图形分别用不同的零点偏置坐标系,然后用旋转、缩放、镜像指令再调用子程序。这样,子程序的编程坐标值可以用绝对值编程,编程非常方便,简化编程的难度,避免了尺寸链的计算,编程原点使工艺基准和设计基准重合。该工件也可以用零点偏置,重新设置坐标的方法对子程序进行旋转。

(7)主程序部分

5 结论

典型槽型零件在数控铣加工中应用广泛,通过对它的编程分析,总结了刀具补偿、子程序和宏程序综合应用的规则和技巧,这些方法解决了操作者编程应用中遇到的难点和困惑,对操作者非常实用,有效地提高了编程的效率,简化了编程,缩短了程序,大大提高生产率。

摘要：针对华中数控系统,介绍了数控铣床加工多个相同凹槽型零件时手工编程的编程方法,阐述了刀具补偿和子程序编程综合应用的技巧,有效地简化了编程,提高了编程的效率。

关键词：数控编程,数控加工工艺,刀具补偿,子程序

参考文献

[1]刘书华.数控机床与编程[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2]华茂发.数控机床加工工艺[M].北京:机械工业出版社,2000.

[3]蔚京生.数控机床的编程技巧[J].机床与液压,2005(3):199-200.

5.典型零件的测绘教案 篇五

加工方案的确定是否合理对加工效率以及加工精度都有重要的影响。一般要按下列程序进行:研究零件图,进行工艺分析;制定工艺规程;明确生产类型;选择毛坯;拟定加工路线;进行各工序的详细设计;进行技术分析,确定最佳方案。

1 数控车削加工外回转体内零件表面以及端面的加工方法

1.1 车削加工外回转体内零件的方法

1.1.1 移动床鞍至工件右端,用中滑板控制吃刀量,摇动小滑板丝杠或床鞍作纵向移动车外圆。一次进给车削完毕,横向退出车刀,再纵向移动刀架滑板或床鞍至工件右端进行第二、第三次进给车削,直至符合图样要求未止。

1.1.2 在车外圆时,通常要进行试切削和试测量。其具体方法是:根据工件直径余量的1/2作横向进刀,当车刀在纵向外圆上移动至2mm左右时,纵向快速退出车刀,饶后停车测量,如尺寸已符合要求,就可切削。否则可以按上述方法继续进行试切削和试测量。

为了确保外圆的车削长度,通常先采用刻线痕法后采用测量法进行。即在车削前根据需要的长度,用钢直尺、样板、卡钳以及刀尖在工件表面上刻一条线痕,然后根据线痕进行车削。当车削完毕时,再用钢直尺或其他量具复测。

1.2 车削工件,一般分粗车和精车

1.2.1 粗车

在车床动力条件许可时,通常采用切削深度和进给量大,转速不宜过快,以合理时间尽快把工件余量车掉。因为粗车对切削表面每有严格要求,只需留一定的精车余量即可。由于粗车切削力较大,工件装夹必须牢靠。粗车的另一作用是:可以及时发现毛坯材料内部的缺陷。

1.2.2 精车

精车是指车削的末道加工。未了使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度,操作者在精车时,通常把车刀修磨得锋利些。车床转速选得高一些,进给量选得小一些。

2 车削加工内回转体内零件表面的加工方法

2.1 车孔方法

直孔车削基本上于车外圆相同,只是进刀和退刀方向相反。粗车和精车内孔时也要进行试切和试测,其试切方法与试切外圆相同。即根据径向余量的一半横向进给,当车刀纵向切削至2mm左右时纵向快速退出车刀然后停车试测。反复进行,直至符合孔径精度要求为止。

2.2 孔径测量

测量孔径尺寸,通常用塞规和千分尺测量,它对于粗车和试切削的尺寸都能迅速地反映过来。目前对于精度较高的孔径都有用内径表测量。

用塞规测量塞规由过端、止端和柄组成。过端按孔的最小极限尺寸制成,测量时应塞入孔内。止端按孔的最大极限尺寸制成,测量时不允许插入孔内。当过端塞入孔内,而止端插不进去时,就说明此孔尺寸在最小极限尺寸与最大极限尺寸之间,是合格的。

3 工序的划分

3.1 数控车削加工工序的划分

3.1.1 以一次安装所进行的加工作为一道工序

将位置精度要求叫高的表面安排在一次安装下完成,以免多次安装所产生的安装误差影响位置精度。

3.1.2 以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序

一些零件在装加过程中虽然可以一次装夹完成多道工序的加工,但有时也会受到各种限制,如数控系统本身的容量限制,机床超时间运行甚至要超负荷运行等等因素限制。有时程序太长也会增加机床的出错率,差错与检索困难,因此程序不能太长。这时可以以一个独立、完整的数控程序连续加工的内容为一道工序。在本工序内用多少把刀具,加工多少内容,主要根据控制系统的限制,机床连续工作时间的限制等因素考虑。

3.1.3 以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序

有些零件结构较复杂,既有回转表面也有非回转表面,既有外圆、平面也有内腔、曲面。对于加工内容较多的零件,按零件结构特定将加工内容组合分成若干部分,每一部分用一把典型刀具加工。这时可以将组合在一起的所有部位作为一道工序。然后再将另外组合在一起的部位换另外一把刀具加工,作为新的一道工序。这样可以减少换刀次数,减少空程时间。

3.1.4 以粗、精加工的工序划分

对于容易发生加工硬化的零件,常常在粗加工后在进行进行矫正,此时的粗、精加工将作为两道工序出现,可以采用各类型的刀具或不同的数控设备来加工。对毛坯余量较大和加工精度要求较高的零件,应将粗车和精车分开,划分成两道或更多的工序。我们可将粗加工安排在精度较差、功率大的数控机床上,将精加工安排在精度较高的数控机床上。以下图进行讲解。

该零件工价所用坯料为∮32mm棒料,批量生产,加工时用一台数控车床。工序划分如下:

第一道工序(按图所示将一批工件全部车出,包括切断),夹棒料外圆柱面,工序内容有:先车出∮12mm和∮20mm两圆柱面及圆锥面(粗车掉R42mm圆弧的部分余量),转刀后按总长要求留下加工余量切断。

第二道工序,用∮12mm外圆及∮20mm端面装夹,工序内容有:先车削包络SR7mm球面的30°圆锥面,然后对全部圆弧表面半精车(留少量的精车余量),最后换精车刀将全部圆弧表面一刀精车成形。

4 回转体类零件普通车床车削加工工序的安排

4.1 通常在零件表面有不易于数控机床车削加工的表面,如渐开线齿轮、封闭键槽、花键槽等各类表面,必须安排相应的普通机床的加工工序。

4.2 当零件表面质量及公差要求较高时,热加工工序需安排在数控车削加工之后,而热加工工序之后一般安排普通磨床的磨削加工。

4.3 当零件有特殊要求时,不能用数控机床完成全部的加工工序时,那就必须安排其他普通机床的加工工序,如铣削加工、磨削加工、喷丸、拉槽、滚压加工、抛光等。

4.4 而零件上有些表面可根据现有的设备条件采用非数控加工更适合,此时可适当安排这些普通机床的加工工序。

5 数控加工工序与普通工序的衔接

数控工序前后一般安排有其他普通工序,如安排得不好就容易产生矛盾,影响加工零件的精度以及加工效率,最好的办法是全面分析其加工工艺,达到相互能满足加工要求。

6 工序顺序的安排

制定零件数控车削加工工序顺序一般遵循下列原则:

6.1 按安装次数划分工序。以每一次装夹作为一道工序。这种划分主要适用于加工内容不多的零件。

6.2 按加工部位划分工序。按零件的结构特点分成几个加工部分,每个部分作为一道工序。

6.3 按所用刀具划分工序。这种方法用于工件在切削过程中基本不变形,退刀空间足够大的情况。此时可以着重考虑加工效率、减少换刀时间和尽可能缩短走刀路线。刀具集中分序法是按所用刀具划分工序,即用同一把刀或同一类刀具加工完成零件所需加工的部位,以达到节省时间、提高效率的目的。

6.4 按粗精加工划分工序。对易变形或精度要求较高的零件常用这种方法。这种划分工序一般不允许一次装夹就完成加工,而是粗加工时流出一定的加工余量,重新装夹后再完成精加工。

6.5中间穿插有通用机床加工工序的要综合考虑合理安排其加工顺序。

上述工序顺序安排的一般原则不仅适用于数控车削加工工序顺序的安排,也适用于其他类型的数控加工工序顺序的安排。

7 工步顺序和进给路线的确定

7.1 工序安排的一般原则先粗后精,先近后远,内外交叉,保证工件加工刚度及精度,同一把刀连续加工。

7.2 进给路线确定

(1)走最短加工路线,减少走刀时间,提高加工效率。

(2)大余量毛坯的阶梯切削进给路线。

(3)双向进刀切削后所留余量。

(4)特殊进给路线。

8 小结

总之,在数控加工划分工序时,一定要在仔细分析零件图,合理确定毛坯的基础上,结合具体的生产类型和生产条件的原则还是采用工序分散的原则,也要根据实际情况来确定,但一定要力求合理,并根据上面的原则来进行。设计时,一般应提出几种方案,通过分析对比,从中选择最佳方案。数控加工方案是一般根据零件加工精度、表面粗糙度、材料、结构形状、尺寸等因素确定。当有多台数控车床加工时,工序划分以机床为单位进行工步顺序和进给路线安排一般是先粗后精,先近后远,内外交叉,保证工件加工刚度原则。确定进给路线重点在于确定粗加工及空行程的进给路线。

摘要：数控车床是一种具有高精度、高效率的自动化机床。其具有广泛的加工艺性能,可车削外回转表面、内回转表面、各种特型面及复杂零件等。本文主要阐述了怎样确定典型零件车削加工方案以及在加工过程中加工工序安排、进给路线的确定等方法。

关键词：加工精度,表面粗糙度,进给路线

参考文献

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