螺纹球面零件的车削加工工艺分析及编程 包括外圆粗、精加工、切槽及螺纹的加工
详细内容
学习一般复杂零件的车削加工方法，需要熟练掌握尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度的控制方法和确保方法。
1、零件图纸
图1螺纹球面短轴
2、工艺分析该零件主要加工内容包括外圆粗、精加工、切槽及螺纹的加工。参考工艺如下：
（1）车制工艺台阶在零件图中需要加工螺纹的部位以背吃刀量2mm手动车削一个长15mm的工艺台阶，为零件右端加工提供可靠的装夹基准。
（2）零件右端加工1）由于
的外圆和
外圆有同轴度要求，所以右端加工时，两处外圆在一次装夹过程中应加工完毕。
2）考虑到仅夹持15mm的工艺台阶，工件悬伸量较大，易产生“让刀”现象，故尽量采用一夹一顶的装夹方式加工。
3）此处外轮廓包含圆弧和圆锥面，为避免“欠切”和“过切”现象的产生，程序中应采用刀尖圆弧半径补偿功能。
（3）零件左端加工左端加工较简单，只需夹住
外圆，用一夹一顶的装夹方式切槽和加工螺纹即可。
1、选用
A型中心钻钻削中心孔。
2、粗、精车外轮廓及车削端面时选用93°硬质合金机夹式外圆刀（刀尖角35°、刀尖圆弧半径0.4mm）。
3、螺纹退刀槽采用4mm切槽刀加工。
4、车削螺纹选用60°硬质合金外螺纹车刀。
具体刀具参数见下表。
螺纹球面短轴加工刀具卡
序号
刀具号
刀具类型
刀具半径
数量
加工表面
备注
1
T0101
93°外圆刀
0.4mm
1
从右至左外轮廓
刀尖角35°
2
T0202
外切槽刀
4mm槽宽
1
螺纹退刀槽
3
T0303
外螺纹刀
1
外螺纹
刀尖角60°
4、切削用量选择1、背吃刀量的选择。粗车轮廓时选用ap=2mm，精车轮廓时选用ap=0.5mm。
2、主轴转速的选择。主轴转速的选择与工件材料、刀具材料、工件直径的大小及加工精度和表面粗糙度要求等都有联系，根据图2-34要求，选择外轮廓粗加工转速800r/min,精车转速1500r/min。车螺纹时，主轴转速n=400r/min。切槽时，主轴转速n=400r/min。
3、进给速度的选择。根据背吃刀量和主轴转速选择进给速度，分别选择外轮廓粗精车的进给速度为130mm/min和120mm/min；切槽的进给速度为30mm/min。
具体工步顺序、工作内容、各工步所用的刀具及切削用量等（不含工艺台阶车削工步）见表。
螺纹球面短轴加工切削用量表
操作序号
工步内容
刀具号
切削用量
主轴转速
r/min
进给速度mm/min
切削深度mm
1
加工工件端面
T0101
800
100
0.5
2
粗车工件外轮廓（右端）
T0101
800
130
2
3
精车工件外轮廓（右端）
T0101
1500
120
0.5
4
粗、精车螺纹大径表面
T0101
粗800精1500
120
粗2精0.5
5
车螺纹退刀槽
T0202
400
30
4x2
6
车削外螺纹M20x2
T0303
400
螺距2
0.3
7
检验、校核
5、加工程序
螺纹球面短轴加工程序表
数控车程序卡
零件毛坯
编写日期
零件名称
螺纹球面短轴
图 号
材 料
45#
车床型号
CK6136
夹具名称
三爪卡盘
实训车间
数控中心
程序号
00001
编程原点：工件右端面与中心轴线交点
程序段号
程序
说明
N10
%0001
右端粗加工复合循环及精加工程序
N20
M03 S800 M08
主轴正转，转速800r/min，冷却液开
N30
T0101
刀具选择
N40
G00 X34 Z5
快速点定位，工件加工起始点，
N50
G71 U2 R5 P130 Q240 X0.5 Z0.1 F130
外径粗车循环
U：每次单边车深，R：单边退刀量，P130：精加工第一程序段号，Q240：精加工最后程序段号，X：直径双边精加工余量，Z：Z向精加工余量，F：粗车进给量
N60
G00 X100
退刀
N70
Z100
N80
M05
主轴停转
N90
M00 M09
程序暂停，冷却液关，用于粗加工后检测
N100
M03 S1500 M08
主轴正转，转速1500r/min，冷却液开
N110
T0101
刀具选择
N120
G00 X34 Z5
快速点定位，工件加工起始点
N130
G42 G00 X18 Z3
刀具靠近工件起始点，刀补建立
N140
G01 Z0 F120
N150
X20 Z-1
倒角
N160
Z-10.6
N170
G02 X20 Z-21.202 R8
N180
G03 X21.58 Z-39.92 R14
N190
G02 X17 Z-45.66 R10
N200
G01 Z-50
N210
X29 Z-60.392
N220
Z-66
N230
X32
N240
G40 G00 X35
加工结束，刀补取消
N250
X100
退刀
N260
Z100
N270
M05 M09
主轴停转，冷却液关
N280
M30
程序结束，返回程序头
程序号
O0002
编程原点：工件左端面与中心轴线交点
程序段号
程 序
说 明
N10
%0002
螺纹外径粗加工复合循环及精加工程序
N20
M03 S800 M08
主轴正转，转速800r/min，冷却液开
N30
T0101
刀具选择
N40
G00 X34 Z5
快速点定位，工件加工起始点
N50
G71 U2 R5 P130 Q220 X0.5 Z0.1 F130
外径粗车循环
U：每次单边车深，R：单边退刀量，P130：精加工第一程序段号，Q220：精加工最后程序段号，X：直径双边精加工余量，Z：Z向精加工余量，F：粗车进给量
N60
G00 X100
退刀
N70
Z100
N80
M05
主轴停转
N90
M00 M09
程序暂停，冷却液关
N100
M03 S1500 M08
主轴正转，转速1500r/min，冷却液开
N110
T0101
刀具选择
N120
G00 X34 Z5
快速点定位，工件加工起始点
N130
G42 G00 X17 Z3
刀具靠近工件起始点，刀补建立
N140
G01 Z0 F120
N150
X20 Z-1.5
倒角
N160
Z-13.5
N170
X17 Z-15
倒角
N180
Z-19
N190
X27
N200
X29 Z-20
倒角
N210
X32
N220
G40 G00 X35
加工结束，刀补取消
N230
X100
退刀
N240
Z100
N250
M05 M09
主轴停转，冷却液关
N260
M30
程序结束，返回程序头
程序号
O0003
编程原点：工件左端面与中心轴线交点
程序段号
程 序
说 明
N10
%0003
螺纹退刀槽加工程序（左刀点对刀）
N20
M03 S400 M08
主轴正转，转速400r/min，冷却液开
N30
T0202
刀具选择
N40
G00 X30 Z5
快速点定位，工件加工起始点
N50
Z-19
定位
N60
G01 X16 F30
切槽
N70
X30 F50
退刀
N80
G00 X100
退刀
N90
Z100
N100
M05 M09
主轴停转，冷却液关
N110
M30
程序结束，返回程序头
程序号
O0004
编程原点：工件左端面与中心轴线交点
程序段号
程 序
说 明
N10
%0004
螺纹加工程序
N20
M03 S400 M08
主轴正转，转速400r/min，冷却液开
N30
T0303
刀具选择
N40
G00 X25 Z5
快速点定位，工件加工起始点
N50
G76 C1 A60 K1.1 X17.4 Z-15 U0.3 V0.3 Q0.3 F2
外螺纹复合循环
C：精加工次数，A：刀尖角度，K：螺纹牙高，X、Z：螺纹终点坐标，U：精加工单边余量，V：最小背吃刀量，Q：第一次背吃刀量
F：螺纹导程
N60
G00 X100
退刀
N70
Z100
N80
M05 M09
主轴停转，冷却液关
N90
M30
程序结束，返回程序头