套类零件数控车削工艺及零件加工程序编制1(2)

数控加工工艺卡片 （厂名） 工艺序号 工步号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 编制 数控加工工艺卡片 程序编号 产品名称 数控车工艺分析实例 零件名称 锥孔螺母套 使用设备 零件图号 02 车间 夹具名称 夹具编号 O1000 工步内容（加工面） 手加工右端面 手动钻中心孔 手动钻内孔底孔 粗镗通孔至尺寸Φ31.9mm 手动铰孔至尺寸Φ32+00.011 精镗内圆锥孔 精镗内圆孔保证（1：5）±6' 手动粗车外圆至尺寸Φ71mm光轴 掉头手动车另一端面，保证长度尺寸76mm 粗镗螺纹底孔至尺寸Φ34mm 精镗螺纹底孔至尺寸Φ34.2mm 手动切5mm内孔退刀槽 手动Φ34.2mm孔边倒角2 ×45 粗车内孔螺纹 精车内孔螺纹至M36×2-7H 自右至左车外表面 自左至右车外表面 审核 CJK6240 刀号 刀具规格 主轴进给背吃刀量 转速 速度 T01 T02 T03 T04 T05 T04 T04 T08 T01 T04 T04 T06 T07 T07 T07 T08 25×25 Φ4 Φ31.5 20×20 Φ32 20×20 20×20 25×25 25×25 20×20 20×20 16×16 16×16 16×16 16×16 25×25 600 950 250 500 32 500 800 600 600 500 800 600 600 400 400 600 200 40 50 80 50 80 50 200 200 80 50 70 200 200 0.5 2.0 15.75 0.2 0.1 0.3 0.2 1.5 0.5 0.5 0.1 0.2 T09 25×25 批准 600 200 0.2 共一页 第一页 2.8选择切削用量

1） 选择主轴转速与进给速度。考虑被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料等诸多因素，根据实际加工经验、参考切削用量手册等有关资料选取切削速度与每转进给量，然后根据计算出来的转速与进给速度。根据CJK6240车床配备的SIEMENS802S数控系统功能介绍，车螺纹时只要舒服被加工螺纹的螺距，从系统提供的集中可供选择的主轴转速中选取一个即可，进给速度由系统根据螺纹与主轴转速自动确定。

2）选择背吃刀量。背吃刀量的选择因粗，精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.2-0.4较为合适。

轮廓基点坐标的计算。基点坐标常用的计算方法有树枝计算法和CAD CAM软件作图找点法。

（三）程序编制

（1）基准面加工：采用自动方式加工出圆柱体。平端面→粗、精车外圆→切断→平断面。用45°右偏刀、93°右偏刀、切断刀加工，保证Φ70,mm，长度76mm。

（2）钻中心孔：在MDI方式下，用Φ4的钻头，钻中心孔，钻深3-5mm的中心孔。 （3）钻孔：在MDI方式下，用Φ31.5的钻同钻通孔。

（4）镗Φ32mm孔及1:5锥孔：在自动方式下，用镗刀粗镗、精镗内孔至Φ32mm→粗镗、精镗锥孔1:5.用内孔镗刀、三爪自定心卡盘夹持左端，选工件右端面与轴线焦点为工件坐标系原点。加工程序如下。

O1000

N10 T0101 M03 S450;

N20 G90 G00 X30 Z5; 快速定位至循环起点

N30 G80 X31.9 Z-78 F100; 内圆柱面单一切削循环，粗镗 N40 X32 Z-78; 精镗至尺寸Φ32mm

N50 X31.8 Z-20 I2 ; 内圆锥面单一切削循环，粗镗锥面 N60 X32 Z-20 I2 ; 精镗至尺寸

N70 G00 X100 Z100 ; 快速返回换刀点 （5）内螺纹加工：在自动方式下，用镗刀（T01)倒角C1.5，镗孔至内螺纹顶经Φ34.2mm、深度25上偏差0下偏差-0.084mm，用切槽刀（T02）加工内螺纹退刀槽，使宽度为5mm，内孔直径为Φ40mm，用内螺纹刀（T03）加工M36×2-7H。

O1100 N10 T0101 M03 S500;

N20 G90 G94 G00 X37.2 Z5;

N30 G01 Z0 F50; 进给速度移动至端面倒角起点 N40 X34.2 Z-1.5; 倒角

N50 Z-25; 镗孔至尺寸 N60 X30; x向退刀

N70 G00 Z5; Z向快退至空外 N80 X100 Z100; 快退至换刀点 N90 T0202; 换02号刀 N100 G00 X30 Z5; 快进 N110 Z-25;

N120 G01 X40 F100; 切内环槽至Φ40mm N130 X30; 退刀 N140 G00 Z5; 退刀

N150 G00 X100 Z100; 快退至换刀点 N160 T0303; 换03号刀

N170 G00 X30 Z2; 快进至螺纹加工循环起点 N180 G82 X35 Z-22 F2; 直螺纹加工循环 N190 G82 X35.6 Z-22 F2; N200 G82 X35..8 Z-22 F2; N210 G82 X36 Z-22 F2; N220 G00 X100 Z100; N230 M05;

N240 M30;

(6)外轮廓表面加工：在自动方式下，才有93°右偏刀（T01)自右向左车外表面采用93°左偏刀（T02）自左向右车外表面。用三爪自定心卡盘夹紧心轴，装上工件用螺母固定，尾座支撑且找正是同心。加工程序如下。 O1200

N10 T0101 M03 S600 M08;

N20 G90 G94 G00 X72.3 Z2; 快进至程序循环起点

N30 M98 P3007 L10; 调用O1200程序10次，切至Φ50.3mm N40 G90 G00 X54 Z2; 进刀

N50 M98 P3007 L1; N60 G90 G00 X43 Z2; N70 G01 X52 Z-2.5 F100; N80 G00 X100 Z100; N90 T0202; N100 G00 X72 Z-78; N110 G80 X68 Z-28 F100; N120 X66 Z-28; N130 X64 Z-28; N140 X62 Z-28;

N150 X60.5 Z-28; N160 X58 Z-71.5; N170 X56 Z-71.5; N180 X54;

N190 X52 Z-71.5;

N200 X50.5 ; N210 G00 X47 Z-78;

N220 G01 Z-76 F100; N230 X50 Z-74.5; N240 G01 Z-71; N250 X60;

N260 Z-28; N270 G03 X62 Z-27 R1; N280 G01 X68;

N290 G02 X70 Z-26 R1; N300 G01 Z-25;

N310 G00 X100 Z100; N320 M05; N330 M30; O1200

N10 G91 G00 X-4; N20 G01 Z-17 F100; N30 G02 X10 Z-5 R5; N40 G03 X10 Z-5 R5; N50 G00 X2;

调用O1200程序1次，切至尺寸 快进至倒角延长线上的起点 切至倒角延长线上的终点 快退至换刀点 换02号刀

快进至切削循环起点 外圆切削单一固定循环 切至Φ60.5mm留0.5mm精车余量 循环加工阶梯段，Z向留0.5mm余量 切至Φ50.5mm留0.5mm 移至倒角起点，精切零件外轮廓起始点 车Φ60的外圆 加工R1圆弧面 加工R1圆弧面 增量编程，X向进刀4mm 切外圆柱面

加工R5圆弧面 加工R5圆弧面

N60 Z27; N70 X-20; N80 M99

二、 凸轮零件的铣削加工工艺 （一）零件图工艺分析

1.1零件见图分析如图所示为平面槽形凸轮零件，外部轮廓尺寸已经有前道工序加工完，本工序的任务是在数控铣床上加工凸轮槽与孔。零件材料为HT200，

1）选择设备

选择设备时首先要考虑的是零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围内。其次考虑数控机床的精度是否能满足凸轮的设计要求。第三，考虑凸轮的醉倒圆弧半径是否在数控系统允许的范围之内。根据以上三条即可确定所要使用的数控机床为两轴以上联动的数控铣床。

1.2加工工艺分析法

1）尺寸标注特点，在数控编程中，所有的点、线、面得尺寸和位置都是以编程原点为基础的。因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。

2）几何要素的条件因完整，准确。在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素间的关系。应为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程的无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被和略，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时，一定要仔细核算，发现问题及时与设计人员联系。

3）定位基准可靠。在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些公益凸台。

4）统一几何类型及尺寸。零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型及尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向加工功能来编程，以节约编程时间。分析此零件可见尺寸的纵向和横向基准为O点，并且尺寸标注比较齐全，没有遗忘的尺寸，因此可以确定O点为编程原点满足第一条。

1.3 零件加工工艺分析

1）分析图样。该凸轮槽形内、外轮廓由直线和圆弧组成，几何元素之间关系表达清楚完整，凸轮槽与Φ200+0.021mm、Φ120+0.018mm两个内孔表面的粗糙度要求较高，为Ra1.6um。凸轮槽的内外轮廓面和Φ200+0.021孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT200，切削性能较好。

2）确定装夹方案。根据次零件的结构特点，加工Φ20和Φ12两个孔时，以底面低定位（必要时可设置工艺孔），采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时，采用一面

两孔方式定位，即以底面和Φ20，Φ12两孔为定位基准，。

（二）加工工艺路线、制订工序卡片 2.1 加工方法的选择

铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，他主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。数控铣削可采用不同的加工方法加工零件。

凸轮槽和孔都是在实体上加工，钻孔时为防止钻偏，故先用中心钻钻引孔，然后在钻孔。为保证孔Φ200+0.021和Φ120+0.018的加工精度，根据其尺寸，选择铰削作为其最终加工方法。凸轮槽的内外轮廓的加工采用立铣刀进行铣削，分粗、精两个加工阶段来进行，以保证表面粗糙度要求。

本零件材料为HT200切削性能好，选用Φ6mm高速钢铣刀和Φ6mm硬质合金铣刀，主轴转速为150~1400r/min，进给速度取20~40mm/min槽深14mm。铣削余量分为粗铣精铣两部分完成，

2.2 确定加工顺序

加工顺序的拟定按照基面先行，先粗后精的原则进确定。因此，应先加工用作定位基准的Φ200+0.021和Φ120+0.018两个孔，然后再加工凸轮内外表面。为保证加工精度，粗、精加工应分开进行。其中Φ200+0.021和Φ120+0.018两个孔采用如下的加工方案；钻中孔 钻孔 粗铰 精铰

2.3 确定走刀路线

走刀路线包括平面进给和深度进给两部分。平面进给时，外凸轮从切线方向切入，内凹轮廓从过度圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量，采用顺铣方式铣削。深度进给有两种方法；一种在XZ平面（或YZ平面）来回铣削逐渐进刀既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。

2.4 刀具的选择

根据零件的结构特点，铣削凸轮轮槽内、外轮廓时铣刀直径受曹宽限制，取为Φ6mm。高速钢立铣刀，精加工时选用Φ6mm硬质合金铣刀。

数控加工刀具卡片 产品名称或代号 数控铣工艺分析 零件名称 序号 刀具号 刀具 规格名称 1 2 3 4 5 6 7 8 编制

平面槽形凸轮 刀长/mm 45 30 45 30 20 20 零件图号 加工表面 Mill-01 备注 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 批准 T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 T08 中心钻 Φ19.6钻头 Φ11.6钻头 Φ20铰刀 Φ12铰刀 90°倒角铣刀 Φ6高速钢立铣刀 Φ6硬质合金立铣刀 审核 钻中心孔 Φ20孔粗加工 12孔精加工 Φ20孔精加共 Φ12孔精加工 Φ20孔倒角1.5×45° 粗加工凸轮槽内外低圆角轮廓 R0.5 精加工凸轮槽内外轮廓 年月日 共1页 第1页

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