钢插座数控车加工设计-论文.pdf

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1、◇科技论坛◇科技一向导2014年20期钢插座数控车加工设计谢芳(天津三国有限公司中国天津300385)【摘要】以ll冈4插座’产品为实例，介绍了数控车床加工设计的主要问题，对刀具的要求，遇到问题后分析及改善的过程。【关键词】数控车床；车削；刀具；设计；切削性图1所示为钢插座零件简图。该零件是管端接头部件，起到各气(2)左侧外径，由于加工方向问题，需要选用1把反向外径车刀．路之间连接作用，且此产品为大批量生产类型产品。零件材料是Q235即左手刀具进行加工碳素钢，是H22六方冷拔型材；零件是由外圆柱面

2、、外六方面、外螺(3)内径加工，由于材料为棒料，所以需要先加工孔．即加工刀具纹、内圆柱孑L、内外异型环槽等表面组成，加工表面较多，形状复杂，适为中心钻、4．5钻头、12钻头、内径镗刀。合在数控车床上加工。(4)螺纹退刀槽和81。异型槽加工不能选用相同刀具．因为螺纹退刀槽底面角度是9Oo，即为平面；异型槽底面角度是81~，即为斜面：所以选用两把刀具分别为：2mm宽槽刀和异型槽刀(5)螺纹加工根据加工方向选用立式左手螺纹刀。根据零件材质特性．选择材质CA5525／PR1025刀片．刀尖圆角按图纸尺寸要

3、求选用．其它位置选用R0．2～0．3根据加工工艺及刀具进行程序编制及试制：单件加工时间251秒，中21外径与4．5孔同轴度不合格．中4．5孔偏：从试制结果来看．单件加工时间过长，生产量不能满足客户需求：从切削过程看．加工时图1间较长的工序是内径加工和左侧(小端)外径加工材料分析：Q235含碳量约为02％．数字235表示其屈服强度为内孔加工时间长分析：由于内孔较深．最小孔中4．5和最大孔中19235MPa。由于含碳量较低，材料较软所以切削性较差。尺寸相差较大．中4．5钻头钻孔后要用12钻头进行再扩孔

4、．从中12加工技术要求分析：该零件有众多精度要求：外螺纹M12"1、螺纹内径车削到中19内径需要用镗刀进行车削．镗刀车削速度较慢．切削倒角0．9~45。、大端内孔直径中l9、外径81o异型槽、小端外径5．6，以及量较大，加工中排屑困难，残屑都停留在孔内，需要机床暂停进行清粗糙度等．此外零件上不能有毛刺、伤痕及油污。由于外径中21与内径屑．所以内径切削耗时长中4．5有同轴度要求。所以需要一次装夹加工．以保证同心。改善点：从中12到中19之间增加1把粗车刀具．通过增大进给加工设备选定：从加工技术要求进

5、行分析，该产品适合使用数控自量，加快切削速度的方式进行内径粗车，从而提高镗刀切削速度。动车床即走芯机床进行1次成型加工道用25规格的自动车床但是此规对策：刀具选择使用大进给量，排屑效果好，能1次切削中15到格设备公司内没有，所以只能考虑试着用数控车床进行加工。中19内径的铣刀．利用铣刀其中1个切削刃进行内孔粗车．车削残屑材料长度及定位基准的选择：根据加工机床主轴长度．制定材料长通过铣刀排屑槽排出孔外，排屑效果明显。度为1250nma．即一跟材料可设定加工30个零件：由于数控车床没有自左侧(小端)外

6、径加工时间长分析：第一点由于切削方向的要求．动送料装置．所以考虑使用前端定位夹具’i百过夹具夹出材料．零件前端左侧外径必须使用反手刀具加工．反手刀具切削性能比正手刀具低．切定位进行加工。削速度较慢：第二点由于左侧外径和材料外径相差较大．所以切削量机床夹头选定：较大．而且形状多，圆角连接较多．切削精度要求较高，为了保证产品数控车床夹头有弹簧式夹头和三爪式卡盘两种．弹簧式夹头具有质量．必须降低速度进行加工装夹效率高、装夹精度高以及方便实现自动加紧等特点：三爪式卡盘，装夹力大，装夹适应面宽，装夹精度相对

7、低．实现自动加紧相对困难，改善点：因为加工方向问题，所以反手刀具不能改变：但是可以通过减少切削量进行刀具切削速度的改善装夹效率较低：由于H22材料较细，需要采用自动加工方式．所以选用加工精度及加工效率较高的弹簧夹头对策：通过增加1把外径粗车刀具．将反向外径刀的切削量进行加工工艺设计：分解．从而提高反向外径刀具的切削速度按照数控车床加工特点。制定零件的加工方向(见图2)同轴度不合格、中4．5孔偏分析：孔加I顷序是中心钻定心4．5钻外径方向：从右向左进行加工夕径可分为两段加工。头钻孔．深37mm--~

8、12钻头扩厂_÷镗刀镗孔；从加工顺序分析．中4．5钻头在钻孔时，由于钻孔较深．钻头排屑困难．残屑和钻头发生挤压．造成孔偏斜：另外由于工艺设计内径全部加工完再进行左侧外径的加工．外径加工切削量较大，切削力大，造成零件在加工过程中变形，所以孔偏斜。改善点：将深孔进行分解加工．解决钻头排屑不畅问题．增强外径加工强度，减少变形量对策：通过改变孔加工顺序进行改善．即加工顺序是中心钻定心一中4．5钻头钻孔．深22mm-*@12钻头扩孔一中14铣刀粗车扩孔一图2加工方向镗刀精车镗孔一4．5钻头钻