项目七配合套件的工艺设计、编程与加工

项目七项目七 配合套件配合套件 的工艺设计、编程与加工的工艺设计、编程与加工项目导入项目导入一一项目实施项目实施二二知识目标知识目标1掌握配合件的车削加工方法掌握配合件的车削加工方法2掌握尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度掌握尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度的综合控制方法，保证配合精度的综合控制方法，保证配合精度3懂得配合件的车削工艺、加工质量的分析和懂得配合件的车削工艺、加工质量的分析和编程方法编程方法能力目标能力目标提提高高综综合合控控制制尺尺寸寸精精度度、形形位位精精度度和和配配合合间间隙隙的的技技能能，能能按按装装配配图图的的技技术术要要求求完完成成套套件件零零件件的的加加工与装配。工与装配。一、项目导入一、项目导入图图7-1所示为含有圆柱、圆锥和螺纹的配合套件的所示为含有圆柱、圆锥和螺纹的配合套件的装配图和零件图。其分别由圆锥心轴、锥套和螺母装配图和零件图。其分别由圆锥心轴、锥套和螺母3个零件组成。零件图分别如图个零件组成。零件图分别如图7-1（b）、图）、图7-1（c）、图）、图7-1（d）所示。要求加工图示）所示。要求加工图示3个零件，个零件，其配合后满足装配图要求，毛坯尺寸为其配合后满足装配图要求，毛坯尺寸为 45140mm。材料为。材料为45#钢，试分析工艺、编程钢，试分析工艺、编程并加工。并加工。组合件装配图和实体图组合件装配图和实体图 圆锥心轴零件图和实体图圆锥心轴零件图和实体图锥套零件图和实体图锥套零件图和实体图螺母零件图和实体图螺母零件图和实体图二、项目实施二、项目实施（一）加工工艺分析（一）加工工艺分析（二）编制加工程序（二）编制加工程序（三）零件的仿真加工（三）零件的仿真加工（四）零件的实操加工四）零件的实操加工（五）配合套件的检验（五）配合套件的检验（一）加工工艺分析（一）加工工艺分析1图样分析图样分析（1）装配图分析。）装配图分析。（2）零件图分析。）零件图分析。（1）装配图分析）装配图分析组合体装配图，共有组合体装配图，共有3项技术要求。项技术要求。配合部分长度要求配合部分长度要求59mm0.5mm。零件零件1和零件和零件2之间有之间有1mm0.1mm的配合间隙。的配合间隙。该尺寸在配合后用塞尺进行检查，决定该配合尺寸该尺寸在配合后用塞尺进行检查，决定该配合尺寸的关键技术是内、外圆锥的配合加工方法。零件加的关键技术是内、外圆锥的配合加工方法。零件加工的难点是锥面的加工、配合，建议先加工工件工的难点是锥面的加工、配合，建议先加工工件2，再以工件再以工件2为基准去配合加工工件为基准去配合加工工件1，这两个零件的，这两个零件的配合质量，直接关系到装配图中的技术要求是否能配合质量，直接关系到装配图中的技术要求是否能实现。实现。槽宽槽宽100.05。结合零件图结构，可知配合长度。结合零件图结构，可知配合长度59mm0.5mm是由零件是由零件3的长度的长度15mm、零件、零件2的长度的长度35mm0.05mm及零件及零件1与零件与零件2的配合间的配合间隙隙1mm0.1mm共同组成的。共同组成的。（2 2）零件图分析）零件图分析零件零件1圆锥心轴是一个轴类零件，外形圆柱面、圆锥心轴是一个轴类零件，外形圆柱面、圆锥面、螺纹都属配合表面，尺寸精度要求较高，圆锥面、螺纹都属配合表面，尺寸精度要求较高，表面粗糙度表面粗糙度Ra1.6m。零件零件2锥套是一个套类零件，外轮廓较简单，锥套是一个套类零件，外轮廓较简单，内轮廓由内孔、内锥面内腔构成，属装配表面，内轮廓由内孔、内锥面内腔构成，属装配表面，需保证其形状、尺寸及形位精度要求。该零件的需保证其形状、尺寸及形位精度要求。该零件的加工难点是内腔加工。加工难点是内腔加工。零件零件3螺母形状简单，是典型的薄壁零件。螺母形状简单，是典型的薄壁零件。组合件毛坯总长组合件毛坯总长140mm，从零件的加工工艺性，从零件的加工工艺性和装配图的技术要求两方面综合考虑，零件和装配图的技术要求两方面综合考虑，零件2锥锥套、零件套、零件3螺母在一次装夹中加工，零件螺母在一次装夹中加工，零件1圆锥心圆锥心轴最后加工。轴最后加工。3个零件的加工顺序为：零件个零件的加工顺序为：零件3零零件件2零件零件1。（1）零件）零件1工艺分析。该零件是一个轴类零件，工艺分析。该零件是一个轴类零件，外形圆柱面、圆锥面、螺纹都属配合表面，在加外形圆柱面、圆锥面、螺纹都属配合表面，在加工中可以采用三爪卡盘装夹的方法来安排工艺，工中可以采用三爪卡盘装夹的方法来安排工艺，加工完工件左端轮廓后调头并校正加工工件右端加工完工件左端轮廓后调头并校正加工工件右端轮廓。轮廓。2装夹方案与加工顺序的确定装夹方案与加工顺序的确定（2）零件）零件2工艺分析。该零件是一个套类零件，工艺分析。该零件是一个套类零件，外轮廓较简单，内轮廓由内孔及内锥面等构成，属外轮廓较简单，内轮廓由内孔及内锥面等构成，属装配表面，需保证其形状、尺寸及形位精度要求。装配表面，需保证其形状、尺寸及形位精度要求。该零件的加工难点是内腔加工，应尽量缩短镗刀刀该零件的加工难点是内腔加工，应尽量缩短镗刀刀杆长度以增加刀具刚性，在加工中选用切削用量时，杆长度以增加刀具刚性，在加工中选用切削用量时，走刀量和背吃刀量应适当选得小些，以减小切削力。走刀量和背吃刀量应适当选得小些，以减小切削力。为提高加工效率，切削速度可适当取得大一些。采为提高加工效率，切削速度可适当取得大一些。采用三爪卡盘装夹，需两次装夹完成。用三爪卡盘装夹，需两次装夹完成。（3）零件）零件3工艺分析。该零件形状简单，是典型工艺分析。该零件形状简单，是典型的薄壁零件，采用三爪卡盘装夹，需两次装夹完成。的薄壁零件，采用三爪卡盘装夹，需两次装夹完成。3刀具及切削用量的选择刀具及切削用量的选择（1）刀具选择。）刀具选择。（2）切削用量选择。）切削用量选择。（1 1）刀具选择）刀具选择内孔刀：选用内孔刀：选用A3.15中心钻钻削中心孔，中心钻钻削中心孔， 20的钻的钻头钻孔；头钻孔；粗、精车内轮廓时选用硬质合金内孔刀；粗、精车内轮廓时选用硬质合金内孔刀；车削内螺纹选用车削内螺纹选用60硬质合金内螺纹车刀。硬质合金内螺纹车刀。外圆刀：粗、精车外轮廓及平端面时选用硬质合外圆刀：粗、精车外轮廓及平端面时选用硬质合金外圆刀；金外圆刀；螺纹退刀槽采用螺纹退刀槽采用3mm切断刀加工；切断刀加工；车削螺纹选用车削螺纹选用60硬质合金外螺纹车刀。硬质合金外螺纹车刀。（2）切削用量选择。）切削用量选择。切削深度的选择。粗车外轮廓时选用切削深度的选择。粗车外轮廓时选用ap=1.5mm精车外轮廓时选用精车外轮廓时选用ap=0.25mm；外螺；外螺纹车削选用纹车削选用ap=0.50.15mm。粗车内轮廓时选。粗车内轮廓时选用用ap=1mm精车内轮廓时选用精车内轮廓时选用ap=0.15mm；内；内螺纹车削选用螺纹车削选用ap=0.40.15mm。主轴转速的选择。选择外轮廓粗加工转速主轴转速的选择。选择外轮廓粗加工转速800r/min精车为精车为1000r/min。车外螺纹时，主轴。车外螺纹时，主轴转速转速n=600r/min。切外槽时，主轴转速。切外槽时，主轴转速n=300r/min。选择内轮廓粗加工转速为。选择内轮廓粗加工转速为500r/min,精车内轮廓为精车内轮廓为800r/min。车内螺纹时，。车内螺纹时，主轴转速主轴转速n=500r/min。进给速度的选择。根据切削深度和主轴转速选进给速度的选择。根据切削深度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择进给速度，分别选择外轮廓粗精车的进给速度为0.2mm/r和和0.1mm/r；切外槽的进给速度为；切外槽的进给速度为0.05mm/r。内轮廓粗精车的进给速度分别为。内轮廓粗精车的进给速度分别为0.15mm/r和和0.08mm/r。4工艺文件的编制工艺文件的编制（1）配合套件数控车削加工刀具卡，见表）配合套件数控车削加工刀具卡，见表7-1。（2）零件）零件2、3的主要轮廓加工工序卡，见表的主要轮廓加工工序卡，见表7-2。（3）零件）零件1左端部分的数控加工工序卡，见表左端部分的数控加工工序卡，见表7-3（4）零零件件1右右端端部部分分的的数数控控加加工工工工序序卡卡，见见表表7-4。表表7-1数控刀具卡数控刀具卡 产品名称或代号产品名称或代号配合套件配合套件零件名称零件名称零件图零件图号号7-1序号序号刀具号刀具号刀具名称及规格刀具名称及规格数量数量加工表面加工表面刀尖半刀尖半径径（mm）备注备注1T010193外圆车刀外圆车刀1外轮廓外轮廓0.4刀尖刀尖802T0202外切断刀外切断刀1螺纹退刀槽及切螺纹退刀槽及切断断刀头宽刀头宽3323T0303内螺纹刀内螺纹刀1内螺纹内螺纹刀尖刀尖604外螺纹刀外螺纹刀1外螺纹外螺纹刀尖刀尖605T040493内孔车刀内孔车刀1内轮廓内轮廓0.4刀尖刀尖556A3.15中心钻中心钻1钻削中心孔钻削中心孔手动手动7 20钻头钻头1钻孔钻孔手动手动编制编制审核审核批准批准年年月月日日共共页页第第页页表表7-2零件锥套、螺母数控加工工序卡零件锥套、螺母数控加工工序卡数控加工工序卡数控加工工序卡产品名称产品名称零件名称零件名称零件图号零件图号配合套件配合套件锥套、螺母锥套、螺母7-1工序工序号号程序编号程序编号夹具名称夹具名称夹具编号夹具编号使用设备使用设备车间车间001O0071三爪卡盘三爪卡盘CAK6150DJ数控实训中心数控实训中心工步工步号号工步内容工步内容切削用量切削用量刀具刀具量量具具名名称称备注备注主轴转速主轴转速n（r/min）进给速度进给速度F(mm/r)背吃背吃刀量刀量ap(mm)编号编号名称名称1车端面车端面5000.2T010193外圆外圆车刀车刀手动手动2钻中心孔钻中心孔A3.15中中心钻心钻手动手动3钻长度为钻长度为55mm的孔的孔 20mm的钻的钻头头手动手动续表续表 4粗粗 、 精精 车车 外外 圆圆 4355mm（两两件件的的外外圆圆一一起起车车）和和件件3的的 36mm外圆外圆粗：粗：800精：精：1000粗：粗：0.2精：精：0.1粗：粗：1.5精：精：0.25T010193外圆车刀外圆车刀游标游标卡尺卡尺自自动动5车车件件3的的M242mm内内螺螺 纹纹 底底 孔孔 ， 车车 至至 2218mm，孔孔口口倒倒角角C1.55000.150.5T040493内孔车刀内孔车刀自自动动6车车M242mm内螺纹内螺纹500螺距螺距20.40.15T0303内螺纹刀内螺纹刀自自动动7切切断断零零件件3，长长度度取取15.33000.05T0202切断刀切断刀自自动动续表续表8平平零零件件件件2的的端端面面，修修改改Z轴轴坐坐标标，并并倒倒端面上外圆的角端面上外圆的角C1500T010193外圆车刀外圆车刀手手动动9粗粗、精精车车件件2的的 27内内孔和孔和1 5锥孔锥孔粗：粗：500精：精：800粗：粗：0.15精：精：0.08粗：粗：1精：精：0.3T010193内孔车刀内孔车刀内径内径千分千分尺尺自自动动10切切槽槽： 368.5mm，保保证证长长度度位位置置尺尺寸寸30，并并在在 4330mm处处倒角倒角C13000.05T0202切断刀切断刀游标游标卡尺卡尺自自动动11切切断断零零件件2，长长度度取取35.33000.05T0202切断刀切断刀游标游标卡尺卡尺自自动动编制编制审核审核批准批准共共页页第第页页表表7-3零件零件1数控加工工序卡数控加工工序卡1数控加工工序卡数控加工工序卡产品产品名称名称零件名称零件名称零件图号零件图号配合配合套件套件圆锥心轴圆锥心轴7-1工序号工序号程序编号程序编号夹具名称夹具名称夹具夹具编号编号使用设备使用设备车间车间004O0074三爪卡盘三爪卡盘CAK6150DJ数控中心数控中心工步号工步号工步内容工步内容切削用量切削用量刀具刀具量量具具名名称称备注备注主轴转速主轴转速n（r/min）进给进给速度速度F(mm/r)背吃背吃刀量刀量ap(mm)编号编号