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轴承套零件的数控车加工工艺分析

来源:龙道轴承 发布时间:2019-04-09热度:
如图30为典型轴套类零件,该零件材料为45钢,无热处理和硬度要求,试对该零件进行数控车削工艺分析(单件小批量生产)。带座 外球面轴承 此类轴承在设计上也具有一定调心性,易...


如图30为典型轴套类零件,该零件材料为45钢,无热处理和硬度要求,试对该零件进行数控车削工艺分析(单件小批量生产)。带座外球面轴承此类轴承在设计上也具有一定调心性,易于安装,具有双重结构的密封装置,可以在恶劣的环境下工作。轴承座一般是采用铸造成型。

(1)零件图工艺分析
该零件表面由内外圆柱面、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成,其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整,符合数控加工尺寸标注要求;轮廓描述清楚完整;零件材料为45钢,加工切削性能较好,无热处理和硬度要求。
通过上述分析,采用以下几点工艺措施。

  ①对图样上带公差的尺寸,因公差值较小,故编程时不必取平均值,而取基本尺寸即可。

  ②左右端面均为多个尺寸的设计基准,相应工序加工前,应该先将左右端面车出来。

  ③内孔尺寸较小,镗
  1:20锥孔与镗φ32孔及150锥面时需掉头装夹。
图30 轴承套零件
(2)选择设备
根据被加工零件的外形和材料等条件,选用CJK6240数控车床。
(3)确定零件的定位基准和装夹方式

  ①内孔加工
定位基准:内孔加工时以外圆定位;
装夹方式:用三爪自动定心卡盘夹紧。

  ②外轮廓加工
定位基准:确定零件轴线为定位基准;
装夹方式:加工外轮廓时,为保证一次安装加工出全部外轮廓,需要设一圆锥心轴装置(见图31双点划线部分),用三爪卡盘夹持心轴左端,心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。
(4)确定加工顺序及进给路线
加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定,在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。外球面轴承实际上是深沟球轴承的一种变型,特点是它的外圈外径表面为球面,可以配入轴承座相应的凹球面内起到调心的作用。外球面轴承主要用来承受以径向负荷为主的径向与轴向联合负荷,一般不宜单独承受轴向负荷。结合本零件的结构特征,可先加工内孔各表面,然后加工外轮廓表面。由于该零件为单件小批量生产,走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线,外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行(见图32)。
(5)刀具选择
将所选定的刀具参数填入表11轴承套数控加工刀具卡片中,以便于编程和操作管理。注意:车削外轮廓时,为防止副后刀面与工件表面发生干涉,应选择较大的副偏角,必要时可作图检验。本例中选κ=55。

图31 外轮廓车削装夹方案
图32 外轮廓加工走刀路线
表11 轴承套数控加工刀具卡片
产品名称或代号
×××
零件名称
轴承套
零件图号
×××
序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
备注
1
T01
450硬质合金端面车刀
1
车端面


2
T02
φ5㎜中心钻
1
钻φ5㎜中心孔


3
T03
φ26㎜钻头
1
钻底孔


4
T04
镗刀
1
镗内孔各表面


5
T05
930右手偏刀
1
从右至左车外表面


6
T06
930左手偏刀
1
从左至右车外表面


7
T07
600外螺纹车刀
1
车M45螺纹


编制
×××
审核
×××
批准
×××
年 月 日
共 页
第 页









(6)切削用量选择
根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料,参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量,然后利用公式v c=πdn/1000和vf = nf,计算主轴转速与进给速度(计算过程略),计算结果填入表15工序卡中。
背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。外球面轴承实际上是深沟球轴承的一种变型,特点是它的外圈外径表面为球面,可以配入轴承座相应的凹球面内起到调心的作用。外球面轴承主要用来承受以径向负荷为主的径向与轴向联合负荷,一般不宜单独承受轴向负荷。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0.1~0.4㎜较为合适。
(7)数控加工工艺卡片拟订
将前面分析的各项内容综合成表12所示的数控加工工艺卡片。
表12 轴承套数控加工工艺卡片
单位名称
×××
产品名称或代号
零件名称
零件图号
×××
轴承套
×××
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
001
×××
三爪卡盘和自制心轴
CJK6240数控车床
数控中心
工步号
工步内容
(尺寸单位 ㎜)
刀具号
刀具、刀柄规格
/ ㎜
主轴转速
/r.min
进给速度
/㎜.min
背吃刀量
/㎜
备注
1
平端面
T01
25×25
320


1
手动
2
钻φ5中心孔
T02
φ5
950


2.5
手动
3
钻φ32孔的底孔φ26
T03
φ26
200


13
手动
4
粗镗φ32内孔、150斜面及0.5×450倒角
T04
20×20
320
40
0.8
自动
5
精镗φ32内孔、150斜面及0.5×450倒角
T04
20×20
400
25
0.2
自动
6
掉头装夹粗镗
  1:20锥孔
T04
20×20
320
40
0.8
自动
7
精镗
  1:20锥孔
T04
20×20
400
20
0.2
自动
8
心轴装夹从右至左粗车外轮廓
T05
25×25
320
40
1
自动






续表
单位名称
×××
产品名称或代号
零件名称
零件图号
×××
轴承套
×××
工序号
程序编号
夹具名称
使用设备
车间
001
×××
三爪卡盘和自制心轴
CJK6240数控车床
数控中心
工步号
工步内容
(尺寸单位 ㎜)
刀具号
刀具、刀柄规格
/ ㎜
主轴转速
/r.min
进给速度
/㎜.min
背吃刀量
/㎜
备注
9
从左至右粗车外轮廓
T06
25×25
320
40
1
自动
10
从右至左精车外轮廓
T05
25×25
400
20
0.1
自动
11
从左至右精车外轮廓
T06
25×25
400
20
0.1
自动
12
卸心轴,改为三爪装夹,粗车M45螺纹
T07
25×25
320
1.5㎜/ r
0.4
自动
13
精车M45螺纹
T07
25×25
320
1.5㎜/ r
0.1
自动
编制
×××
审核
×××
批准
×××
年 月 日
共 页
第 页








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责任编辑:龙道轴承
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