1、滑套数控加工工艺编制设计任务书:(内孔加工为本任务的主题)1、 设计工作的要求与工作目标: 1) 设计滑套数控加工工艺方案:2) 编制数控加工工艺文件:(1) 数控加工过程工艺规程;(2) 数控加工工序卡;(3) 数控加工程序卡;(4) 刀具组成卡与刀具清单等。3) 数控加工工艺参数优化与总结。2、 滑套零件图纸3、知识新增加1) 内孔加工的切削刀具选用知识;2) 内孔测量器具与测量方法知识;4、 技能新增点:1) 内孔工序尺寸与余量选择与计算的能力;5、 任务重点:“内孔加工”项目设计训练过程:1、图样分析分析图样是工艺准备中的首要工作,直接影响零件加工程序的编制及加工结果。(1) 材料与结
2、构该滑套,材料为棒料,总长为 294mm,零件外径有95mm、85mm、132mm;内径有 60mm、78mm、93mm,其中外径 95mm 和内径 60mm 的尺寸有较严格的尺寸精度和表面粗糙度要求,要在磨床上进行精加工。图样中构成轮廓的几何元素完整、充分,所有加工内容明确无误,尺寸标注完整。(2) 零件加工内容分析 外圆 95h7mm,长度尺寸 230mm,表面精度 Ra0.8,尺寸精度为7 级,表面粗糙度为 Ra0.8,为较高等等级精度。 内孔 60H8mm,长度尺寸一段 132mm,另一段长 122mm。表面精度 Ra0.8 尺寸精度为 8 级,表面粗糙度为 Ra0.8,为较高等精度。
3、(3) 审查与分析零件图样中构成轮廓的几何元素是否充分。由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略,常常遇到构成零件轮廓的几何元素的条件不充分或模糊不清,所以在审查与分析零件图样时,一定要仔细认真,对该项目图样分析,图样中构成几何元素完整、充分,所有 加工内容明确无误,尺寸标注清楚,给定的几何条件合理。2、 安装与定位方式分析(1) 定位、基准、安装情况分析:1)内孔加工定位基准:内孔加工时外圆定位。装夹方式:用三爪自定心卡盘夹紧。2) 外轮廓加工定位基准:确定零件轴线为定位基准。精加工时为了保证 95h7X132mm 外圆精度和表面粗糙度以及和 60H8内孔的同轴度,需要设计一个圆锥芯轴装
4、置,用三爪自定心卡盘夹持芯轴左端,芯轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的钢度。(2) 零件定位基准的示意图:1) 编程原点选在左端面上,如图:2) 批量生产时,左端面做 Z 向零点,X 向同上,本项目是批量生产。3、 确定加工顺序及进给路线:数控车加工顺序由粗到精,进给路线由近到远的原则确定。先从右到左进行粗车,然后从左到右进行粗车 ,然后再从左到右进行精车,再割槽粗磨,再在铣床上铣方槽及钻孔,最后在磨床上精磨外圆。4、 滑套的加工机床与夹具的选择(1) 机床的选择1) 、普通车床 型号 CA6136 名称 卧式车床理由:a、零件是滑套,为回转体零件,故选择车床加工;b、该零件粗加
5、工精度要求不高,故可以选择在此车床上加工;c、套的毛坯尺寸为 135x298,此机床可以加工。2) 、数控车床 型号 CK6136 名称 数控车床 系统 SINUMERIK 理由:a、数控车床可以进行零件的精加工;b、该零件的精加工要求较高,故选择在数控机床上加工;c、由于轴的回转尺寸不大,车床规格不宜过大,本机床适合。3)、铣床 型号 X53K 名称 立式升降台铣床 系统 SINUMERIK理由:用于钻孔和铣方孔平面4)磨床 型号 MA1432B 名称 万能外圆磨床5) 、钻床 型号 Z4012 和 Z3040 名称 台式钻床和摇臂钻床理由;a、台式钻床是一种小型零件,常来钻直径在 13mm
6、 一下的孔。而螺纹孔的直径是 8mm,所以用台式钻床。b、内孔直径 60 和孔直径 40mm,用摇臂钻孔方便。表 1.4-1 滑套加工所用机床序号 机床名称 机床型号 规格 控制系统1 普通车床 CA6136 360x12502 数控车床 CK6136 360x750 SINUMERIK3 铣床 X53K 400x2000 SINUMERIK4 磨床 MA1432B 320x2000 SINUMERIK5 钻床 Z40126 摇臂钻 Z3063(2) 夹具的选择夹具的选择不仅要满足各部分的需要,同时还要和所选用的机床配套起来。1) 、粗车时,选用通用夹具三爪卡盘,尾座顶尖,同样适用于数控车床,
7、精磨时也选用三爪卡盘。2) 、铣削加工时选用配套的专用夹具表 1.4-2 夹具卡片零件名称 主动轴工序内容 夹具名称 连接方式 机床型号三爪卡盘 标准 A-2粗车外圆尾座顶尖 莫氏 5CA6136钻内孔 三爪卡盘 标准 A-2 CA6136粗镗内孔 三爪卡盘 标准 A-2 CA6136三爪卡盘、芯轴磨外圆及内孔尾座顶尖 莫氏 5MA1432B铣孔 V 型块,尾座顶尖 莫氏 5 X53K5、 滑套的加工刀具与量具的选择(1) 刀具的选择 轴类零件加工的内容主要是外圆加工,且都需粗、精加工分开。粗车加工时,主要注重刀具的效率性能,并且在考虑 IT4 材料为 45 钢的同时,选择 75外圆车刀,有利
8、于减小振动;精加工主要是满足零件的尺寸精度,选用 90外圆车刀,适合阶梯轴的加工。 铣削方孔时,由于需要加工的尺寸较小,通常选用加长立铣刀;钻孔时选用6.8mm 的麻花钻,然后再攻丝。(2) 量具的选择表 1.5-1 滑套加工量具卡片序号 测量工序内容 量具名称 规格 读数值1 粗车 游标卡尺 0300mm 0.02mm2 钻孔 游标卡尺 0150mm 0.02mm3 粗镗 游标卡尺 0150mm 0.02mm游标卡尺、 0150mm 0.02mm4 精镗内经千分尺 50250x0.01mm 0.01mm75100x0.001mm 0.001mm5 精车 外径千分尺125150x0.01mm
9、0.01mm6 磨削 内外径千分尺 50250x0.01mm 0.01mm表 1.5-2 滑套加工刀具卡片加工方法与刀具选择加工内容序号 加工内容及精度要求 加工方法刀具名称 类型 规格 刀具号1 车端面 车削 45硬质合金端面车刀机夹可转位 20X20 T012 打两端中心孔 钻削 2 中心钻 A-2 T023 钻 60mm 底孔钻削 57 钻头 T03粗车 75外圆车刀 20X20 T044 95h7mmRa0.8um 精车 90外圆车刀机夹可转位20X20 T05粗车 75外圆车刀 20X20 T045 132mm精车 90外圆车刀机夹可转位20X20 T056 粗镗各内孔 粗镗 粗镗刀
10、 20X20 T067 精镗各内孔 精镗 精镗刀 20X20 T078 铣键槽、方孔 铣削 键铣刀 整体高速钢 10 T089 钻孔 钻削 麻花钻 整体高速钢 40 T0910 割槽 车削 宽 5mm 的割槽刀机夹可转位 20X20 T1011 割内槽 车削 宽 5mm 的内割槽刀T1112 钻 6.8 的孔 钻削 麻花钻 整体高速钢 6.8 T1213 攻 8 的丝锥 丝锥 8 T13表 1.5-3 机夹可转位硬质合金刀片主要参数序号 刀具名称 刀片型号(规格) 刀片材质到面后角 刀片半径 夹紧特征1 粗车刀 SNMG120404FF 6 0.4 螺钉压紧2 精车 DNMG110404FM硬
11、质合金8 0.4 螺钉压紧6、 切削用量的选择背吃刀量的选择与工序尺寸的计算(原则、公式、查表等)表 1.6-1 背吃刀量 ap 的选择加工工序及工序余量的选择背吃刀量 ap 及工序余量的选择序号 加工内容及精度要求 加工工序 工序余量(mm)背吃刀量(mm)基本尺(mm)工序尺寸(mm)1 外圆 132Ra6.3精车 0.5 0.25 132 132+0.2,-0.2精车前132.5 132.5精磨 0.1 0.05 95 950,-0.022粗磨 0.2 0.1 95.1 95.1精车 0.5 0.25 95.3 95.32 外圆 95Ra0.8精车前95.8 95.8 3 外圆 85 割
12、槽 10 2 85 85精镗 0.5 0.25 93 934 内孔 93粗镗 93 93.5精磨 0.1 0.05 60 600.03,0粗磨 0.2 0.1 59.9 59.9精镗 0.4 0.2 59.7 59.75 内孔 60粗镗 59.3 59.3(1) 进给量 f 的选择表 1.6-2 进给的选择序号 加工内容和要求加工工序 进给量f(mm/r)背吃刀量(mm)1 132 外圆 精车 0.06 0.22 95 外圆 精车 0.06 0.23 60 内孔 精镗(2) 切削速度 Vc 的选择表 1.6-3 切削速度 Vc 的选择(m/min)序号 加工内容和要求加工工序 切削速度Vc刀具
13、 主轴转速(r/min)1 磨 35 砂轮 1000295 外圆精车 126 车刀 28004 132 外圆 精车 120 车刀 25007 精镗 100 镗刀 2000860 内孔粗镗 60 镗刀 10007、 模拟加工与参数优化(1) 使用数控加工软件(CAD/CAM)进行模拟加工;(2) 通过试加工,优化加工参数。8、 编制数控加工过程卡(见过程卡)数控加工工艺过程卡片是以工序为单位说明零件机械加工过程的一种工艺文件。它概略了加工过程的全貌,是制订其他工艺文件的基础。此种卡片对各工序的规定及说明不够具体,所以在成批生产和大量生产一般不能直接指导工人操作。在一定的生产条件中,通常不再编制更
14、详细的工艺文件,可用它直接指导生产,指导工人操作。在一定的生产条件下,确保加工质量和最少的生产成本三制定机械加工工艺规程的基本原则。在具体制定机械加工工艺规程时,应尽力做到技术上的先进、经济上的合理并具有良好的生产条件,要体现这三者的统一。9、 填写数控加工工序卡片(见工序卡)数控加工工序卡片是用来指导生产的一种详细的工艺文件。它详细地说明该工序的每个工步的加工内容、工艺参数、操作要求、所用设备和工艺装备等。一般都有工序简图,注明该工序的加工表面和应达到的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度值。它主要用于大批大量生产。零件数控加工工艺规程的制定大致分四个阶段:(1) 准备阶段 包括计算生产纲领,确定
15、生产类型:分析零件图和产品装配图;确定毛坯类型等。(2) 工艺路线拟订阶段 这是制定工艺规程的核心,主要内容包括:选择定位基准;选择零件加工表面;划分加工阶段;安排加工顺序和工序整合等。(3) 工序设计阶段 该阶段确定已拟订工艺路线中每一道工序的工序内容,包括确定加工余量、工序尺寸及其公差;选择机床和工艺装备;确定切削用量、计算工时定额等。(4) 填写工艺文件 将上述步骤确定的有关内容填入不同的工艺规程卡片。10、滑套数控加工程序(精加工)程序一(精加工) 程序二 O0001 1、精车外圆 2、镗孔G98 G21 G40 O0001 O0003 M03 S800 T0101 G98 G21 G
16、40 G98 G21 G40G00 X135 Z2 T0101 T0102 G01 X132 G00 X150 Z150 G00 X150 Z150 Z0 M03 S1020 M03 S2000 Z-20 G00 X0 Z0 F60 G00 X0 Z0 F60X95 G01 X132 Z-2 G01 X60Z-40 Z-20 Z0X85 M30 Z-150Z-84 O0002 G00 X0 X95 G98 G21 G40 Z10Z-296 T0101 M30Goo X150 Z150 G00 X150 Z150 O0004M05 M03 S1020 G98 G21 G40M30 G00 X0 Z0 F60 T0102 G00 X135 Z2 G01 X91 G00 X150 Z150X93 Z0 X95 Z-2 M03 S2000Z-8 Z-230 G00 X0 Z0 F60 X60 X85 G01 X60Z-296 Z-274 Z0G00 X150 Z150 X95 Z-144 M30 Z-274 G00 X0 G00 X150 Z150 Z10M30 M30