典型机械零件数控加工项目教程-首件加工与调试 第2版 课件 项目1-1-安全销的加工与调试

安全销的加工与调试弘扬精益求精的工匠精神教学目标能力目标：能编制安全销的加工工艺

能使用NX软件编制安全销的加工程序

能使用数控车床加工安全销

能检测加工完成的安全销知识目标：掌握安全销的加工工艺

掌握安全销的程序编制方法

掌握安全销的加工方法

掌握安全销的检测方法素质目标：激发学生的学习兴趣，培养团队合作和创新精神弘扬精益求精的工匠精神教学情境

学生以企业制造工程师的身份投入工作，分析安全销的零件图纸，明确加工内容和加工要求，对加工内容进行合理的工序划分，确定加工路线，选用加工设备，选用刀具夹具，制定加工工艺卡；运用NX软件编制安全销的加工程序并进行仿真加工，使用数控车床加工安全销，对加工成品进行检测，并根据检测结果对整个加工工艺和加工程序提出修改建议。弘扬精益求精的工匠精神工作任务设计安全销加工工艺并制作工艺卡编制安全销加工程序并后处理操作数控车床加工安全销并填写检测报告安全销工艺设计弘扬精益求精的工匠精神零件图样分析弘扬精益求精的工匠精神零件图样分析零件结构特点

该安全销结构比较简单，主要有台阶、外圆、沟槽、斜角特征组成。

材料为为42CrMo，材料硬度要求为HRC28-32，属于中等硬度，可以采用切削加工。台阶外圆沟槽斜角弘扬精益求精的工匠精神零件图样分析零件加工内容及要求台阶外圆沟槽斜角内容要求Φ30h7外圆外圆直径为Φ30（0/-0.021）；外圆长度为55（0/-0.1）；Φ24*4外沟槽槽底直径为Φ24（0/-0.052）；槽宽为4（+0.1/0）；沟槽距右端面距离为5Φ38h9外圆外圆直径为Φ38（0/-0.062）；零件左右端面总长60（+0.05/-0.05）粗糙度Φ30外圆、左端面、右端面的粗糙度为Ra1.6，其余加工面粗糙度为Ra3.2位置度Φ38外圆相对基准A和B的位置度为0.05；左端面相对基准B的垂直度为0.05弘扬精益求精的工匠精神零件图样分析零件加工内容及要求Φ30h7外圆直径为Φ30（0/-0.021）的依据是什么？查阅公差手册或者公差查询软件可得。Φ30h7外圆直径为Φ30（0/-0.021），那他的合格区间为多少？合格区间为Φ29.979---Φ30。直径为Φ30（0/-0.021）外圆，那加工后的最佳尺寸为多少？最佳尺寸为合格区间的中间值Φ29.9895。Φ30h7外圆弘扬精益求精的工匠精神制定工艺路线工艺路线设计原则先粗后精基准统一先面后孔粗基准只能用一次弘扬精益求精的工匠精神制定工艺路线一、加工右端车右端面粗车Φ30、Φ38外圆及倒角精车Φ30、Φ38外圆及倒角车外沟槽切断弘扬精益求精的工匠精神制定工艺路线二、加工左端车左端面及倒角弘扬精益求精的工匠精神选用加工设备

选用济南第一机床产的CK6136I水平床身数控车床作为加工设备，此机床为整体床身，刚性教好，性价比高，适合一般零件的大批量生产。机床型号CK6136最大回转直径360最大加工长度500定位精度0.005刀位数4刀杆规格20*20弘扬精益求精的工匠精神选用毛坯

车削件常用毛坯长棒料：适用加工直径较小零件，一个棒料可制作多个零件，但机床主轴孔必须能通过。短棒料：适用加工直径较大零件，一个棒料只能制作一个零件。管料：适用带有通孔的零件成型料：由铸造，锻造得到的毛坯弘扬精益求精的工匠精神选用毛坯

根据零件尺寸和机床性能，选用直径为40，长度为1000的棒料作为毛坯，并对毛坯进行调质热处理，调质后要求材料硬度为HRC28-32。弘扬精益求精的工匠精神选用夹具

装夹时伸出长度怎么来确定？在满足加工要求前提下，约短越好。零件总长+切断刀宽度+8

装夹要求

定位：确定零件在机床中的位置

夹紧：保证加工时零件不产生位移夹具分类

通用夹具：如平口钳，三爪卡盘等

专业夹具：针对特定零件设计并制作弘扬精益求精的工匠精神选用夹具

零件分2次装夹，加工左端时，以毛坯外圆作为基准，选用三爪卡盘装夹，零件伸出量为68-72。加工零件左端时，采用已经加工完毕的Φ30h7外圆及其台阶作为定位基准，为保护已加工面不被破坏，加工时采用弹性套加三爪卡盘的装夹形式。工件弹性弹卡盘弘扬精益求精的工匠精神选用夹具

保护零件已加工面不被夹坏装夹牢固减少装夹变形提高掉头加工的同轴度弹性套（边界套）作用：弹性套设计方法内径大于装夹面直径0.1壁厚2--2.5开口槽宽2--3弹性套使用注意点：所有尺寸为最终尺寸卡爪不能正好对着槽弘扬精益求精的工匠精神选用刀具

车刀种类整体式车刀焊接式车刀可转位车刀可转位车刀选择根据零件材料和精度要求选择刀片根据工艺要求和刀架形式选择刀杆切削参数设定参阅刀具手册可得到F、ap、Vcn=Vc*1000/D*π刀杆刀片刀尖R角大，刀具强度高，刀尖锋利程度低，适合粗加工刀尖R角小，刀具强度低，刀尖锋利程度高，适合精加工弘扬精益求精的工匠精神选用刀具

工序刀号刀杆规格刀片规格加工内容转速（r/min）切深(mm)进给(mm/r)加工右端T01DCLNL2020M09CNMG090408-PR粗车16002.50.25T02CCMT090404-PF精车25000.50.15T03C6-RF20-45065BN2-0300-0001-CF切断切槽10000.15加工左端T01

DCLNL2020M09

CNMG090408-PR精车25000.50.15

刀具及切削参数的选择应根据实际情况进行选用，表中数据供参考。弘扬精益求精的工匠精神制作工艺卡

工序清单弘扬精益求精的工匠精神制作工艺卡

车削右端工艺卡弘扬精益求精的工匠精神制作工艺卡

车削左端工艺卡弘扬精益求精的工匠精神工艺设计小结

分析零件图样确定加工内容及要求设计工艺路线选择毛坯、机床、夹具、刀具编制工艺卡工艺设计工作步骤安全销加工程序编制弘扬精益求精的工匠精神编程准备工作

在NX软件中完成安全销建模在NX软件中完成安全销毛坯建模完成工作坐标系设定毛坯坐标系零件弘扬精益求精的工匠精神加工坐标系设置

进入NX加工模块

开始----所有应用模块---加工选择Turning作为加工环境设置加工坐标系设置几何体加工坐标系部件毛坯弘扬精益求精的工匠精神车削几何体设置

部件边界毛坯边界点击TURNINGWORKPIECE自动生成车削边界弘扬精益求精的工匠精神创建外圆刀

外圆车刀刀尖R角粗车刀号刀尖R角精车刀号使用同样的方法分别创建外圆粗车刀和外圆精车刀弘扬精益求精的工匠精神创建切断刀

外切断刀刀片宽度刀号对着工艺卡，创建切断刀外圆精车刀切断切槽刀外圆粗车刀弘扬精益求精的工匠精神创建车端面操作

端面车削轴向限制点端面车削弘扬精益求精的工匠精神创建外圆粗车操作

外圆粗车轴向限制点径向限制点外圆粗车弘扬精益求精的工匠精神创建外圆精车操作

外圆精车外圆精车弘扬精益求精的工匠精神创建切槽操作

切槽轴向限制外切槽弘扬精益求精的工匠精神创建切断操作

切断切断总长余量弘扬精益求精的工匠精神仿真加工

选中所有操作点击刀轨确认使用3D动态仿真结果弘扬精益求精的工匠精神程序后处理

选中所有操作点击后处理选用与加工设备相符的后处理器加工程序弘扬精益求精的工匠精神编程小结

准备工作设定加工坐标系设定几何体创建刀具创建操作仿真加工后处理编程操作步骤安全销调试加工弘扬精益求精的工匠精神直径尺寸超差

经测量，

Φ30（0/-0.021）外圆，实际加工结果为，Φ29.95，外圆负方向超差，产品报废。Φ30h7外圆直径问题描述加工时产品在设备上，导致测量不准

刀具补偿设置不准确问题分析弘扬精益求精的工匠精神直径尺寸超差

将产品放置在测量平台进行精确测量(量准尺寸是做准零件的前提）修改刀具补偿值，再次加工零件刀具补偿值修改量计算公式为：

修改量=立项尺寸–实际尺寸实测为Φ29.95处理方法修改量=29.9895-29.95=0.040理想尺寸弘扬精益求精的工匠精神长度尺寸不理想

实测为55.00为合格区间极限

Φ30外圆长度尺寸为55（0/-0.1），实际加工结果为，Φ55.00，尺寸虽然合格，但是已经是合格区间的极限，不理想。问题描述编程时就是以公称尺寸55为依据进行编程的问题分析弘扬精益求精的工匠精神长度尺寸不理想

在编程时设置Z向余量，以控制长度方向尺寸计算设置余量的数值，公式为：余量=实际长度–目标长度在NX软件中修改外圆精车操作的面余量重新生成刀轨并后处理问题解决余量=55.00–44.95=0.05弘扬精益求精的工匠精神总长不合格

加工完毕后，实测总长为60.15，尺寸超差，零件需要返工。问题描述车削左端面时测量困难车削左端面时对刀误差问题分析实测为60.15总长超差测量困难弘扬精益求精的工匠精神总长不合格

将产品从机床上拆下后进行精确测量修改刀具Z向补偿值将产品装上机床再次加工刀具补偿值修改量计算公式为：

修改量=目标尺寸–实际尺寸处理方法实测为60.15总长超差修改量=60.00-60.15=-0.15理想尺寸弘扬精益求精的工匠精神端面粗糙度不一致

零件端面粗糙度不一致，端面中心处粗糙度相对较差问题描述切削速度Vc是影响粗糙度的重要因素。切削速度Vc与被切零件直径相关。端面车削时各个位置的直径不同，切削速度也不等。越往端面中心，直径越小，切削速度也越小。问题分析端面粗糙度不一致弘扬精益求精的工匠精神端面粗糙度不一致

处理方法

采用恒线速度切削，保证端面车削时各个位置上的切削速度一致。

采用恒线速度切削后，车削端面时，刀具越往中心，转速就越高，需要设置最高转速。恒线速度模式切削速度为16m/min最高转速为3000r/min预设转速为1600r/min弘扬精益求精的工匠精神外圆面有压伤

零件外圆面有明显的夹伤痕迹问题描述问题分析外圆面夹伤是在掉头加工左端时造成的。弹性套和外圆面直径有杂物。弹性套有毛刺。夹伤痕迹槽口有毛刺弘扬精益求精的工匠精神外圆面有压伤

处理方法装夹时仔细清洁弹性套和外圆面，确保中间无杂物。在制作弹性套时，做去锐边处理，确保无毛刺。槽口倒角去锐边弘扬精益求精的工匠精神加工调试小结

可能出现的问题一、直径尺寸超差二、长度尺寸不理想三、总长超差四、端面粗糙度不一致五、外圆面有夹伤弘扬精益求精