典型零件數控加工工藝-項目式教學法項目四數控車削類工件的綜合工藝編制CONTENTS目錄01任務一

聯接軸工件工藝編制0203任務二偏心套工件的工藝編制

任務三思考與練習題

[課程思政]

通過實際案例分析，調動學生學習的主動性、自覺性，培養學生的創新能力和實踐能力。[學習目標]1、掌握中等難度數控車削工件的工藝編制。[項目重點]1、中等難度數控車削工件的工藝編制。[項目難點]1、中等難度數控車削工件的工藝編制。01任務一

聯接軸工件工藝編制1零件圖紙工藝分析圖4－1所示為一個聯接軸工件。該工件的材料為45鋼，批量生產5個，未注倒角C2。任務一

聯接軸工件工藝編制該軸類工件加工表面有圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及外螺紋等表面組成。圓柱直徑、球面直徑及凹圓弧面的直徑尺寸和大錐面錐角等的精度要求較高：球徑Sφ50mm的尺寸公差兼有控制該球面形狀誤差的作用，大部分表面的粗糙度為Ra3.2μm。尺寸標注完整，輪廓描述清楚。零件的材料為45鋼，無熱處理和硬度要求，切削加工性能較好。該零件中的φ360mm、φ300mm、φ340mm、φ560mm四個直徑基本尺寸都為最大尺寸，若按此基本尺寸編程，考慮到車削外尺寸時刀具的磨損及讓刀變形，實際加工尺寸肯定偏大，難以滿足加工要求，所以必須按平均尺寸確定編程尺寸。但這些尺寸一改，若其他尺寸保持不變，則左邊R15圓弧與Sφ50±0.05mm球面、Sφ50±0.05mm球面與R25mm圓弧和R25mm圓弧與右邊尺15mm圓弧相切的幾何關系就不能保持，所以必須按前述步驟對有關尺寸進行修正，以確定編程尺寸值。編程尺寸設定值理論上應為該尺寸誤差分散中心，但由于事先無法知道分散中心的確切位置，可先由平均尺寸代替，最后根據試加工結果進行修正，以消除常值系統性誤差的影響。編程尺寸設定值確定的步驟:任務一

聯接軸工件工藝編制編程尺寸設定值確定的步驟:(1)精度高的尺寸的處理：將基本尺寸換算成平均尺寸；(2)幾何關系的處理：保持原重要的幾何關系，如角度，相切等不變；(3)精度低的尺寸的調整：通過修改一般尺寸保持零件原有幾何關系，使之協調；(4)基(節)點坐標尺寸的計算：按調整后的尺寸計算有關未知基(節)點的坐標尺寸；(5)編程尺寸的修正：按調整后的尺寸編程并加工一組工件，測量關鍵尺寸的實際分散中心并求出常值系統性誤差，再按此誤差對程序尺寸進行調整并修改程序。根據上述方法調整后的工件尺寸如圖4－2所示。具體的計算步驟如下：(1)將精度高的基本尺寸換算成平均尺寸φ360改為φ35.9875±0.0125；φ300改為φ29.9835±0.0165；φ340改為φ33.9875±0.0125；φ560改為φ55.985±0.015。任務一

聯接軸工件工藝編制(2)保持原有關圓弧間相切的幾何關系，修改其他精度低的尺寸使之協調設工件坐標系原點為圖示0點，工件軸線為z軸，徑向為x軸。A點為左邊R15圓弧圓心；B點為左邊R15圓弧與R25球面圓弧切點；C點為R25球面圓弧與右邊R25圓弧切點；D點為R25圓弧與右邊R15圓弧切點；E點為R25圓弧圓心。要保證E點到軸線距離為40，由于D點到軸線距離為14.99175(編程尺寸決定)，所以該處圓弧半徑調整為R25.00825，保持OE間距離50不變，則球面圓弧半徑調整為R24.99l75；保持左邊R15圓弧半徑不變并與φ33．9875外圓和R24.99175球面圓弧相切，則左邊R15圓弧中心按此要求計算確定。其他調整后的有關尺寸如圖4—2所示。任務一

聯接軸工件工藝編制(3)按調整后的尺寸計算有關未知基點尺寸經計算，有關主要基點的坐標值如下：A點：Z=-23.995X=31.994；B點：Z=-14.995X=19.994；C點：Z=14.995X=19.994；D點：Z=30.000X=14.992；E點：Z=30.000X=40.000。需說明的是，球面圓弧調整后的直徑并不是其平均尺寸，但在其尺寸公差范圍內。2數控機床的選擇該工件的為單件小批量生產，尺寸精度稍高，表面粗糙度要求不高，所以選擇一臺CKA6136數控車床來完成加工任務。任務一

聯接軸工件工藝編制3機械加工工藝過程卡的編寫本工件的機械加工工藝過程卡如表4－1所示。裝夾方式采用一頂一夾方式。任務一

聯接軸工件工藝編制機械加工工藝過程卡產品型號

零件圖號

產品名稱零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時1備料棒料：φ60mm×200mm

2車車右端面、外圓、倒角并割槽；加工外螺紋；割斷并保證總長數控加工

CKA6136三爪卡盤

3鉗去毛刺

4尺寸檢驗

5檢查入庫

編制

審核

共頁第頁4數控加工工藝卡的編寫本工件的數控加工工藝卡如表4－2所示。任務一

聯接軸工件工藝編制

數控加工工序卡產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數控車床CKA6136

工步號工步內容刀具號刀具量具及檢具主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗車右端面和外圓（含倒角），各留0.2mm余量T01

1000

300

2精車右端面和外圓（含倒角）T01

1400

200

3割退刀槽T03

600

120

4車螺紋T02

400

600

5割斷并保證總長T03

600

120

編制

審核

批準

共頁第頁

5數控加工刀具卡的編寫本工件的數控加工刀具卡片如表4－3所示。任務一

聯接軸工件工藝編制

數控加工刀具卡片產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數控車床CKA6136

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1T01機夾可轉位車刀SVACR1616M11VCMT110304-EMF

0.4

2T02機夾可轉位車刀SER2525M16T16ERAG55

3T03機夾可轉位車刀QD2525R04M32QD04

定制編制

審核

批準

共頁第頁6數控加工進給路線圖的編寫本工件的數控加工進給路線圖如表4－4所示。任務一

聯接軸工件工藝編制

數控加工進給路線圖產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱連接軸材料牌號45＃毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ60mm×200mm

備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數控車床CKA6136

圖4－3工件右端面、外圓、倒角、割槽和車螺紋進給路線圖02任務二偏心套工件的工藝編制1零件圖紙工藝分析圖4－4所示為一個偏心套工件，工件的材料為ZG20（精鑄件），毛坯尺寸為119mm×96mm×24mm，批量生產2000個，工件的尺寸簡圖如圖4－5所示。φ71mm內孔及兩側面滲碳深度0.5-1mm，M12螺紋頂面和45°兩斜面不可保留滲碳層，其余可保留，熱處理:HRC56-62，注角倒角C1。任務二偏心套工件的工藝編制

2數控機床的選擇偏心套工件的生產批量為2000個，根據表3－1生產類型和生產綱領的關系所示，其生產類型為中批生產，因此，該零件加工可以分為車削加工、銑削加工、磨削加工三大部分。工件尺寸精度一般，形位誤差要求較高，表面粗糙度要求高，φ71mm內孔粗糙度達到了Ra0.8μm，所以選擇一臺CKA6140數控車床、一臺VMC650加工中心、一臺PSG-4510平面磨床、一臺

M2110C內孔磨床來完成加工任務。任務二偏心套工件的工藝編制

3機械加工工藝過程卡的編寫本工件的機械加工工藝過程卡如表4－5所示。任務二偏心套工件的工藝編制

機械加工工藝過程卡產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時1備料鑄件：119mm×96mm×24mm(如圖4－6所示)

2熱處理整體滲碳深度1.5-2mm熱處理

3車加工φ71mm內孔、φ91mm兩端面,各留0.1mm余量數控加工

CKA6140四爪卡盤10min4銑加工M12螺紋頂面及M12螺紋數控加工

VMC650平口鉗8min5銑加工M10螺紋頂面及M10螺紋；加工另一45°斜面數控加工

VMC650專用夾具(如圖7－4)8min6熱處理淬火熱處理

7磨磨φ91mm兩外圓平面機加工

PSG-4510

8磨磨φ71mm內孔機加工

M2110C

9氧化

10檢檢驗各項尺寸

11入庫

編制

審核

共頁第頁圖4－6所示為偏心套工件的毛坯簡圖。任務二偏心套工件的工藝編制

圖4－7所示為偏心套工件粗銑兩45°斜面和加工M10螺紋孔是所需的專用夾具。任務二偏心套工件的工藝編制

1－夾具體2－六角螺栓M12x403－定位心軸4－定位螺釘M65－工件6－開口墊圈7－螺母M128－定位銷4數控加工工藝卡的編寫本工件的數控加工工藝卡如表4－6、表4－7和表4－8所示。任務二偏心套工件的工藝編制

數控加工工序卡產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3車數控車床CKA6140

工步號工步內容刀具號刀具量具及檢具主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1車φ91mm端面,留0.1mm余量T01

1000

300

2車φ71mm內孔及倒角，留0.1mm余量T02

800

240

3工件掉頭并安裝

4車φ91mm另一端面,留0.1mm余量T01

1000

300

編制

審核

批準

共頁第頁4數控加工工藝卡的編寫本工件的數控加工工藝卡如表4－6、表4－7和表4－8所示。任務二偏心套工件的工藝編制

數控加工工序卡產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑加工中心VMC650

工步號工步內容刀具號刀具量具及檢具主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗銑M12螺紋頂面，留0.2mm余量T01

600

300

2精銑M12螺紋頂面至尺寸要求T01

800

240

3鉆M12底孔至φ10.3mmT02

800

240

4倒角T03

600

180

5M12攻絲T04

200

350

編制

審核

批準

共頁第頁4數控加工工藝卡的編寫本工件的數控加工工藝卡如表4－6、表4－7和表4－8所示。任務二偏心套工件的工藝編制

數控加工工序卡產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間5銑加工中心VMC650

工步號工步內容刀具號刀具量具及檢具主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1去除滲碳層T01

800

400

2鉆φ5通孔T02

1000

200

3銑M10底孔至φ8.6mmT03

800

160

4倒角T04

800

240

5M10攻絲T05

200

300

6第二工位安裝

7去除另一45°斜面的滲碳層T01

800

400

編制

審核

批準

共頁第頁5數控加工刀具卡的編寫該工件工序3的數控加工刀具卡片如表4－9所示，該工件工序4的數控加工刀具卡片如表4－10所示，該工件工序5的數控加工刀具卡片如表4－11所示。任務二偏心套工件的工藝編制

數控加工刀具卡片產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3車數控車床CKA6140

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1、4T01機夾可轉位外圓車刀SVJCR2020K16VCMT160404-EMFEB11200.4

2T02機夾可轉位內孔車刀S25T-SVUCR16VCMT160404-EMFEB11200.4

編制

審核

批準

共頁第頁5數控加工刀具卡的編寫該工件工序3的數控加工刀具卡片如表4－9所示，該工件工序4的數控加工刀具卡片如表4－10所示，該工件工序5的數控加工刀具卡片如表4－11所示。任務二偏心套工件的工藝編制

數控加工刀具卡片產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑加工中心VMC650

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1、2T01整體硬質合金銑刀ES2300-10

BT40-ER20-80φ1076

3T02整體硬質合金麻花鉆φ10.3-4D

BT40-KPU13-95φ10.3118

4T03定心鉆Z04.2000.090

BT40-ER32-80φ20135

倒角5T04螺旋槽絲錐GE-3GM12×1.75EH2

BT40-KPU13-95柄徑φ9110

另購編制

審核

批準

共頁第頁5數控加工刀具卡的編寫該工件工序3的數控加工刀具卡片如表4－9所示，該工件工序4的數控加工刀具卡片如表4－10所示，該工件工序5的數控加工刀具卡片如表4－11所示。任務二偏心套工件的工藝編制

數控加工刀具卡片產品型號

零件圖號

產品名稱

零件名稱偏心套材料牌號ZG20毛坯種類精鑄毛坯外形尺寸119mm×96mm×24mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間5銑加工中心VMC650

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1、7T01整體硬質合金銑刀ES2300-10

BT40-ER20-80φ1076

2T02整體硬質合金麻花鉆φ5-4D

BT40-KPU13-95φ582

3T03整體硬質合金銑刀ES2300