数控车削圆锥加工工艺浅析

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一、零件的结构分析

（一）工件分析

零件图

该零件总长度：105mm，最大回转直径为60mm，有多个台阶及退刀槽，4处倒角从左至右分别为2*2*45°，2* 1.5*45°，1：10的配合件1的锥孔。表面粗糙度Ra：3处为1.6μm，1处为3.2μm，其余为6.3μm。

工件1需要加工的表面有Φ60mm、Φ30mm、Φ25mm，锥度为1：10的锥度孔，3处3*1的退刀槽。

（二）工件的技术要求

（1）未标注倒角为C1。

（2）不准使用砂纸，磨石，锉刀，等辅具抛光加工表面。

（3）1：10锥度孔与件2配合，用涂色法检验接触面大于70%。

（4）未注尺寸公差按GB/T 1804f。

二、零件的工艺设计

（一）加工设备的选定

本设计采用数控机床加工的方法，根据实际的机床设备和零件的加工要求，选用广州数控GKS980T型数控车床。

（二）零件材料和毛坯的选用

根据实际情况和加工零件的具体要求，选用零件的材料为45号钢，45号钢为优质碳素结构用钢，是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。

毛坯的选择：工件毛坯的尺寸为Φ65*110mm的棒料。

（三）夹具的选用

选用夹具时，通常考虑以下几点：

（1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。

（2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。

（3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。

（4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。

选择使用三爪卡盘：是数控车床的通用卡具.三爪卡盘最大的优点是可以自动定心.夹持范围大，根据图样可知，所加工的零件为典型轴类零件中的圆锥套筒配合件，由于锥度孔与锥度轴之间的配合要求较高，故要求零件的同轴度也有较高要求。

（四）刀具的选择

刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在数控加工中刀具的选用直接关系到加工精度的高低，加工表面质量的优劣和加工效率的高低，数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点与普通机床相比，数控加工时对刀具提出了更高的要求，不仅要求刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好，同时要求安装调整方便，满足数控机床的高效率。在本设计中所加工的零件的零件材料为45号钢，图样尺寸要求较高，故选择的刀具材料是硬质合金。根据每个工件的情况，来选取刀具，具体如下：

三、加工工艺方案

（一）工件工艺方案

1、确定工艺方案

采用三爪卡盘夹持Φ65外圆，棒料伸出卡盘外约65mm先加工左端外圆轮廓。然后掉头，棒料伸出约65mm加工右端外圆轮廓和内圆锥孔和内阶孔。

2、工具的准备

200mm卡尺，深度卡尺，25～50mm尺，35～50内径百分表，万能内角度尺。

3、工艺路线的的设计

（1）用1号刀进行轮廓的粗车和精车，采用轮廓粗车循环指令G71和精车循环指令G70进行编程。

（2）用2号刀进行内锥度孔的粗加工，采用轮廓粗车循环指令G71进行编程。

（3）用3号刀进行内锥度孔的精加工，采用精车循环指令G70进行编程。

（4）用4号刀进行3X1退刀槽的加工。

4、切削用量

粗车轮廓时车削深度为1mm退刀量为0.5mm，进给量为1mm/r，主轴转速为800r/min；精车轮廓和内孔时进给量为0.15mm/r，主轴转速为1200r/mm。粗车完毕后，X向单边精车余量为0.2mm，Z向单边精车余量为0.2mm；车槽时进给量为0.15mm/r，主轴转速为600r/mm，车刀进入槽底部进给暂停2S。

5、工件原点

以装夹零件右端面与回转轴线交点为工件原点。

参考文献：

[1]李纯彬，吕春红.数控加工工艺性分析[J].河南机电高等专科学校学报，2005（05）

[2]南朝子.数控车削工艺与编程技巧[J].机械管理开发，2007（02）