数控车削加工配合件及非圆曲线轴

1、情境4 数控车削加工配合件及非圆曲线轴任务一数控车削加工圆锥轴套配合件任务二数控车削加工非圆曲线轴 本情境主要介绍数控车削加工配合件及本情境主要介绍数控车削加工配合件及非圆曲线轴的加工模型，它们分别是圆锥轴非圆曲线轴的加工模型，它们分别是圆锥轴套配合件类零件和非圆曲线轴类零件。套配合件类零件和非圆曲线轴类零件。 1.能正确完成装配图、零件图样分析。能正确完成装配图、零件图样分析。2.能进行组合件的加工步骤分析，提高复杂能进行组合件的加工步骤分析，提高复杂零件工艺分析的能力。零件工艺分析的能力。3.能在实际编程中运用非圆曲线方程。能在实际编程中运用非圆曲线方程。4.提高复杂及曲面零件数控编程的能

2、力。提高复杂及曲面零件数控编程的能力。5.能合理给定相关宏程序编程的数值，提高能合理给定相关宏程序编程的数值，提高非圆曲线图的加工精度。非圆曲线图的加工精度。6.能合理选择刀具并确定切削参数。能合理选择刀具并确定切削参数。7.能正确选用、使用通用工艺装备。能正确选用、使用通用工艺装备。8. 培养综合应用的能力。培养综合应用的能力。9. 培养查阅资料及相关应用手册的能力。培养查阅资料及相关应用手册的能力。10. 能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。11. 培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力。能力。12.

3、 树立正确的工作态度，培养合作、协调的能力。树立正确的工作态度，培养合作、协调的能力。13. 培养善于观察、思考、自主学习的能力。培养善于观察、思考、自主学习的能力。1.掌握加工零件的工艺规程制定内容。掌握加工零件的工艺规程制定内容。2.掌握锥面配合的应用知识。掌握锥面配合的应用知识。3.掌握非圆曲线的参数方程。掌握非圆曲线的参数方程。4.掌握数控车非圆曲线的基本方法。掌握数控车非圆曲线的基本方法。5.掌握淬火钢加工的知识掌握淬火钢加工的知识。任务1 数控车削加工圆锥轴套配合件 1. 零件图样零件图样 如图所示如图所示 2. 工作条件工作条件 1 1）生产纲领：单件。）生产纲领：单件。 2 2

4、）材料为材料为Q235AQ235A, , 毛坯尺寸为：毛坯尺寸为： 5555166 mm166 mm、 6565111mm111mm。 3 3）选用机床为选用机床为FANUC 0iFANUC 0i系统系统CK6140CK6140型数型数 控车床。控车床。 4 4）时间定额：编程时间）时间定额：编程时间9090minmin； 实操时间实操时间240240minmin。 3. 工作要求工作要求 1 1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 2 2）工件经加工后，配合件要求符合图样要求。）工件经加工后，配合件要求符合图样要求。 3 3）工件经加工后，表面粗糙度符合图

5、样要求。）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 4 4）正确执行安全技术操作规程。）正确执行安全技术操作规程。 5 5）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁， 工件、工具摆放整齐。工件、工具摆放整齐。1）结构分析）结构分析 本例工件是一个二件组合，属典本例工件是一个二件组合，属典型的轴套配合零件加工。零件形状型的轴套配合零件加工。零件形状轨迹虽然并不复杂，但是为了保证轨迹虽然并不复杂，但是为了保证相互配合，必须有严格的尺寸要求相互配合，必须有严格的尺寸要求，所以加工难度大。，所以加工难度大。 在加工中应该注意配合工件的在加工中应该注意配合工件的先后

6、顺序，通常情况下先加工较小先后顺序，通常情况下先加工较小的零件，再加工较大的零件，以便的零件，再加工较大的零件，以便在加工过程中及时试配。在本例中在加工过程中及时试配。在本例中，可先加工套，并以此为基准来加，可先加工套，并以此为基准来加工轴，必须保证轴套零件的尺寸精工轴，必须保证轴套零件的尺寸精度和几何精度。度和几何精度。 。 材料为材料为Q235A，加工性能好。加工性能好。 2）精度分析）精度分析 （1）圆锥芯轴套。）圆锥芯轴套。 在数控车削加工中，零件重要在数控车削加工中，零件重要的径向加工部位有：的径向加工部位有： 圆柱段，圆柱段， 圆锥孔，圆锥孔， 圆柱孔，圆柱孔， 圆柱段，圆柱段，

7、圆柱段，零件其他径圆柱段，零件其他径向加工部位相对容易加工。向加工部位相对容易加工。 零件重要的轴向加工部位：零零件重要的轴向加工部位：零件左端件左端 、 圆柱孔的轴向长度圆柱孔的轴向长度为为 mm， 圆柱段的轴向长圆柱段的轴向长度为度为 mm，零件零件 、 圆柱圆柱段的轴向长度全长为段的轴向长度全长为 mm。 由上述尺寸可以确定零件的轴由上述尺寸可以确定零件的轴向尺寸应该以零件向尺寸应该以零件 圆柱段圆柱段右端面为准。右端面为准。 015. 0 - 601 . 00501 . 00440021. 03001 . 025504415. 0040301 . 02 . 03530015. 0602

8、52 . 03 . 055 2）精度分析）精度分析 （1）圆锥芯轴）圆锥芯轴 数控车数控车 削加工中，零件重要的削加工中，零件重要的径向加工部位有：径向加工部位有： 圆柱段，圆柱段， 圆柱段，圆柱段， 圆柱段，零圆柱段，零件左端与件左端与 圆柱段相接的圆柱段相接的1：10圆圆锥段表面粗糙度为锥段表面粗糙度为Ra 1.6 m；零零件其他径向部位相对容易加工。件其他径向部位相对容易加工。 零件重要的轴向加工部位零件重要的轴向加工部位:零件零件 圆柱段和圆柱段和 圆柱段相接的圆柱段相接的1：10圆锥段的轴向长度为圆锥段的轴向长度为 mm。 由上述尺寸可以确定零件的轴由上述尺寸可以确定零件的轴向尺寸应

9、该以零件左端面为准。向尺寸应该以零件左端面为准。 0025. 0250025. 0400025. 05050501 . 060503）零件装夹方案分析）零件装夹方案分析粗车右瑞粗精车左瑞精车右瑞圆锥芯轴工件装夹方案圆锥芯轴工件装夹方案（1）圆锥芯轴）圆锥芯轴3）零件装夹方案分析）零件装夹方案分析（2）圆锥芯轴套）圆锥芯轴套 圆锥芯轴套装夹方案圆锥芯轴套装夹方案4）加工刀具选择。）加工刀具选择。 刀具号刀具号规格规格数量数量T1外圆精车车刀外圆精车车刀( (主偏角主偏角Kr=93Kr=93 ，刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径R1.2R1.2) )1T2 内孔精车车刀内孔精车车刀( (主偏角主偏角Kr=9

10、3Kr=93 、KrKr=3=3 ，刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径R1R1) )1T3切槽车刀切槽车刀( (刀刃宽刀刃宽B=3mmB=3mm) )1T4中心钻中心钻( (B2.5) )1T5钻头钻头（ 8 8 ）1T6扩孔钻头扩孔钻头（30）1 5）工序卡）工序卡 5）工序卡）工序卡 1）建立工件坐标系）建立工件坐标系 粗车右瑞粗精车左瑞精车右瑞圆锥芯轴工件坐标系的建立圆锥芯轴工件坐标系的建立 圆锥芯轴套工件坐标系的建立圆锥芯轴套工件坐标系的建立2）基点与节点计算）基点与节点计算（1 1）带有极限偏差的尺寸，要换算为中值尺寸）带有极限偏差的尺寸，要换算为中值尺寸 进行编程。进行编程。（2 2）锥度的

11、有关基点坐标值，如大端尺寸、小）锥度的有关基点坐标值，如大端尺寸、小 端尺寸及长度需换算后编程。端尺寸及长度需换算后编程。3）程序编制）程序编制 编程并填写加工程序单。编程并填写加工程序单。 模拟加工步骤见仿真视频模拟加工步骤见仿真视频模拟加工的结果如下图所示。模拟加工的结果如下图所示。圆锥轴圆锥轴套 进行自检进行自检: : 1 1）不拆除圆锥芯轴零件，用圆锥芯轴套配合检）不拆除圆锥芯轴零件，用圆锥芯轴套配合检 查圆锥芯轴的锥度尺寸，并进行修整；查圆锥芯轴的锥度尺寸，并进行修整； 2 2）拆除工件，去毛刺倒棱并进行自检自查。）拆除工件，去毛刺倒棱并进行自检自查。 检测各尺寸是否满足精度要求。检

12、测各尺寸是否满足精度要求。 检测各形位精度是否满足要求。检测各形位精度是否满足要求。 检测表面粗糙度是否满足要求。检测表面粗糙度是否满足要求。 （1 1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。环境保持清洁状态。（2 2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨）注意检查或更换磨损坏的机床导轨上的油擦板。上的油擦板。（3 3）检查润滑油、冷却液的状态，及时）检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。添加或更换。（4 4）依次关掉机床操作面板上的电源和）依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。总电源。锥面配合的应用知识锥面配合的应用知识 1.1.圆锥结合的特点圆锥结合

13、的特点 2.2.圆锥结合的种类圆锥结合的种类 3.3.圆锥配合的基本要求圆锥配合的基本要求 4.4.圆锥结合的误差分析圆锥结合的误差分析 5.5.锥角的测量锥角的测量 完成下列任务：完成下列任务：（1 1）请记录机床操作流程。）请记录机床操作流程。（2 2）进行如图）进行如图7 7所示零件的加工，并组装。所示零件的加工，并组装。 加工中的注意事项加工中的注意事项: :1 1）当工件是批量生产时，圆锥配合的质量检测可用圆锥环规和圆锥）当工件是批量生产时，圆锥配合的质量检测可用圆锥环规和圆锥 塞规进行检测。本例中，工件为单件生产，用配作的方式，保证塞规进行检测。本例中，工件为单件生产，用配作的方式

14、，保证 其配合精度。若要准确地检查锥度和内表面的加工情况，采用涂其配合精度。若要准确地检查锥度和内表面的加工情况，采用涂 色法。色法。2 2）工件需调头加工，注意工件的装夹部位和程序零点设置的位置。）工件需调头加工，注意工件的装夹部位和程序零点设置的位置。3 3）组合零件编程时，注意编程技巧。）组合零件编程时，注意编程技巧。4 4）合理安排零件粗、精加工，保证零件尺寸精度。）合理安排零件粗、精加工，保证零件尺寸精度。5 5）配作件应注意零件的加工次序，保证尺寸精度。）配作件应注意零件的加工次序，保证尺寸精度。6 6）本例形状较简单，编程时不用循环指令）本例形状较简单，编程时不用循环指令G71G

15、71、G73G73、G70G70指令也可指令也可7 7）应用）应用G04G04指令，槽底暂停指令，槽底暂停2 2s s，确保加工质量。确保加工质量。8 8）圆锥轴工件切槽时，可用）圆锥轴工件切槽时，可用G75G75编程以简化程序，大家可试一试。编程以简化程序，大家可试一试。9 9）外圆车刀不应与）外圆车刀不应与R15圆弧产生干涉。圆弧产生干涉。 任务2 数控铣削加工非圆曲线轴 1. 零件图样零件图样: 如下图所示如下图所示 2. 工作条件工作条件 1 1）生产纲领：）生产纲领：试制试制5 5件件 。 2 2）毛坯材料为）毛坯材料为Cr12Cr12棒料棒料, , 毛坯尺寸为：毛坯尺寸为： 464

16、686 86 mm mm 。 3 3）选用机床为选用机床为FANUC 0iFANUC 0i系统系统CK6140CK6140 XK7125B XK7125B型数控铣床。型数控铣床。 4 4）时间定额：编程时间）时间定额：编程时间9090minmin； 实操时间实操时间6060minmin。 3. 工作要求工作要求 1 1）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。）工件经加工后，各尺寸符合图样要求。 2 2）工件经加工后，配合件要求符合图样要求。）工件经加工后，配合件要求符合图样要求。 3 3）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。）工件经加工后，表面粗糙度符合图样要求。 4 4）正确执行安全技术操作规

17、程。）正确执行安全技术操作规程。 5 5）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁，）按企业有关文明生产规定，做到工作地整洁， 工件、工具摆放整齐。工件、工具摆放整齐。1）结构分析）结构分析 本例工件中间本例工件中间轮廓由非圆曲线轮廓由非圆曲线正弦曲线构成，其正弦曲线构成，其余部分分别由余部分分别由圆柱圆柱段、圆柱段段、圆柱段组成。组成。 2）精度分析）精度分析 工件的尺寸精度不工件的尺寸精度不高，但表面粗糙度较高：高，但表面粗糙度较高：Ra3.2Ra3.2。 3）零件装夹方案分析）零件装夹方案分析 工件两端外圆加工工件两端外圆加工好后，采用一夹一顶的好后，采用一夹一顶的装夹方法装夹方法。4）加

18、工刀具选择。）加工刀具选择。 刀具号刀具号规格规格数量数量T1 淬火钢淬火钢9090 外圆车刀外圆车刀 ( (YT758)YT758)1T2淬火钢菱形刀片可转位外圆淬火钢菱形刀片可转位外圆车刀车刀( (YT758)YT758)1T3中心钻中心钻(B2.5)1 5）工序卡）工序卡 1）建立工件坐标系）建立工件坐标系 粗、精加工圆柱段、圆柱段时，分别在圆粗、精加工圆柱段、圆柱段时，分别在圆柱段的外端面中心处建立工件坐标系原点。柱段的外端面中心处建立工件坐标系原点。 粗、精加工正弦曲线轮廓时，以右端圆柱粗、精加工正弦曲线轮廓时，以右端圆柱段的外端面中心为工件坐标系原点。段的外端面中心为工件坐标系原点

19、。 以以设定的工件坐标系编程。设定的工件坐标系编程。 2）基点与节点计算）基点与节点计算 确定编程零点后，注意非圆曲线相关点的确定编程零点后，注意非圆曲线相关点的坐标计算。坐标计算。3）程序编制）程序编制 编程并填写加工程序单。编程并填写加工程序单。模拟加工步骤见仿真视频模拟加工步骤见仿真视频模拟加工的结果如下图所示模拟加工的结果如下图所示 进行自检进行自检: : 检测各尺寸是否满足精度要求。检测各尺寸是否满足精度要求。 检测各形位精度是否满足要求。检测各形位精度是否满足要求。 检测表面粗糙度是否满足要求。检测表面粗糙度是否满足要求。 （1 1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与）清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。环境保持清洁状态。（2 2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨）注意