復雜螺紋軸套的數控加工范文

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數控加工作為一種高效率高精度的生產方式，在航空業、電子行業還有其他各行業都廣泛應用。螺紋軸套是數控加工時常見的零件之一，但在實際生產中，由于一些數控操作人員生搬硬套書本上的切削參數，且未能對零件的特殊結構深入分析，不但浪費大量的時間，而且還增加勞動者的勞動強度，甚至還會加工出廢品來。因此，對零件進行詳細的結構、尺寸及技術要求的分析；根據生產實際情況選擇合適的加工設備、刀具；尤其是結合生產實踐選取合理的切削參數在數控加工中顯得非常重要。

1零件圖分析

螺紋軸套零件圖如圖1所示，該零件表面由內外圓、圓錐面、圓弧面及外螺紋等加工結構組成結構較復雜。零件圖尺寸標注完整，輪廓描述清楚，圖中多個直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。其主要加工內容如表1所示。此零件主要加工難點為M43*2的外螺紋，外圓錐度與內孔斜度，根據零件的結構，需要經過兩次裝夾方可完成整個零件的加工。

2毛坯的選用

圖1為要加工的零件圖，零件的長度為105±0.1mm，它的最大的直徑為70mm，根據加工要求和實際毛坯條件，選擇長度110mm，直徑為75mm的毛坯棒料，棒料的材質為45鋼，此鋼材料為優質碳素結構鋼，切削性能較好。

3選擇加工設備

選擇加工機床，要根據零件的結構特點和精度要求。根據本零件的結構和精度要求，需要多把刀具，為了提高加工效率，可選用杭州友佳集團生產的FTC-10斜床身數控車床作為加工設備，此機床為斜床身，轉塔刀架，液壓卡盤，加工精度高。

4確定裝夾方案

在確定裝夾方案時，要根據給定的加工表面和定位基準來選擇工件的定位裝夾方式，同時也要選擇適當的夾具。選擇夾具時，考慮經濟效應的因素，能使用普通夾具裝夾的盡可能使用普通夾具，這樣可以減少加工成本。數控機床的夾具要滿足安裝調試方便、剛性耐用度好、精度高的特點。

4.1定位基準的選擇定位基準不但影響加工的精度，同時由于同一個被加工表面所選擇的定位基準的不同，其加工工藝路線也可能不同。因此選擇定位基準是十分重要的。定位基準的合理選擇能夠提高產品的生產加工效率，減少非必要的加工工序。根據圖紙分析可知本零件以左右端面為定位基準。

4.2裝夾方式的選擇由圖紙分析可知，此零件采用三爪卡盤裝夾的裝夾方式。三爪卡盤是最常用的車床通用夾具，也是數控車床常用的夾具。三爪卡盤最大的特點是可以自定心，它的夾持范圍較大。它的裝夾方法是：先用三爪卡盤夾持給定毛坯的右端，將工件加工到圖紙要求，再將零件松開掉頭加工另一端的尺寸。同時為提高零件表面加工質量，可用銅皮包住已加工表面，再加工右端，這樣就不會破壞已加工表面。

5刀具的選擇

本零件所用到的刀具如表2所示。

6切削用量的選擇

切削用量的制定就是在已經選擇好刀具的材料以及刀具的幾何角度的前提下確定合理的切削用量。它包括背吃刀量、主軸轉速和進給速度。

6.1背吃刀量的選擇背吃刀量的確定一般根據工件的加工余量來確定。一般情況下，粗加工的時候，除留下精加工余量外，其余的余量應該在一次走刀中去除。半精加工和精加工時，由于加工余量較小可一次切除。在中等功率的數控機床上，粗加工的背吃刀量可達8~10mm，精加工可達到0.1~0.5mm。根據課堂上老師給定的數據以及實際數控機床的參數可知，粗車外圓時背吃刀量可選擇4mm，精加工時背吃刀量為0.5mm，進行內孔輪廓粗加工時選背吃刀量選擇3mm，精加工時選背吃刀量為0.5mm。車削螺紋采用的是G76指令，螺紋精車的切削量為0.1（半徑值）。

6.2主軸轉速的選擇一般刀具或者工件最大直徑處的切削速度由公式n=1000Vc/πD確定，結合經驗值，粗加工外圓和圓弧時主軸轉速可選擇800r/min，精加工時轉速選擇1000r/min，進行切槽加工時轉速為500r/min，螺紋加工的轉速為400r/min。

6.3進給速度的選擇根據查表和實際經驗，粗車時選擇0.2mm/r；精車時選擇0.1mm/r；切槽時選擇0.05mm/r；車螺紋選擇2mm/r。

7加工工藝及進給路線的確定

加工順序的確定按由粗到精、由近到遠的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結合本零件的特點，可先粗、精加工出零件左端外輪廓表面，然后鉆孔，粗精加工出零件左端內孔，卸下工件掉頭裝夾，粗精加工零件右端外形及內孔錐度，最后車螺紋。

7.1工序1：裝夾零件右端，加工零件左端內外形①備料：直徑75mm的45鋼棒料，長度110mm。②裝夾毛坯右端，加工左端,棒料伸出卡盤外約65mm，找正后夾緊。③用T01外圓車刀手動切削端面。④用T07中心孔鉆手動鉆中心孔。⑤用T08鉆頭對零件的左端面進行手動鉆孔，把直徑25錐柄麻花鉆裝入尾座,移動尾架接近端面后鎖緊，主軸以300r/min的轉速運動，轉動尾座手輪鉆直徑25的孔，保證孔的加工深度。⑥用T01、T02外圓粗、精車刀分別粗、精車零件左端外形。⑦用T03、T04內孔粗、精車刀分別粗、精加工零件左端內形。

7.2工序2：掉頭裝夾零件左端，加工零件右端①卸下工件用銅皮紙包住已加工的Φ50外圓表面，找正后夾緊。②用T01外圓車刀手動切削端面。③分別用T03、T04內孔粗、精車刀加工零件右端錐孔。④分別用T01、T02外圓粗、精車刀加工工件右端外形。⑤用T05外切槽刀加工5*2外槽。⑥用外螺紋刀加工43*2外螺紋。

8結語

通過實踐加工證明，根據以上的加工工藝加工出的零件合格率達99%。且在保證精度的情況下，加工效率最高，道具損耗最少，最終可形成指導生產的工藝文件。

作者：王衛芳 單位：蘇州工業職業技術學院