数控加工是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。如何良好地运用数控机床,发挥其高精度、高效率等特点,是现代制造行业从业人员面临的一个大问题。本文以典型轴类零件为研究对象,通过虚拟数控机床为产品设计提供数控加工可制造性的分析;通过数控仿真系统完全模拟真实零件的加工过程,提供与真实机床完全相同的操作面板,其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能,检验各种数控指令是否正确,避免数控机床事故的发生,实现高效化和自动化加工。
图1 零件二维图
1 零件的数控加工方案分析
1.1 零件图样分析
利用AutoCAD 和SolidWorks 绘制零件二维图及三位造型,如图1、2 所示,工件主要由圆弧、圆锥、螺纹、内孔等形状构成,是一个典型的综合型轴类零件。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求。零件材料45 钢,无热处理和硬度要求。
1.2 工艺方案的确定
加工顺序确定由内到外,由粗到精,在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构,先粗精加工左端内孔及表面,然后粗精加工右端面各表面及螺纹。由于该零件为单件小批量生产,走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线,外轮廓表面车削路线可沿零件轮廓顺序进行。
图2 零件三维造型图
具体工艺过程如下:
(1)手工钻孔φ26mm 底孔,预留切除内孔余量;
(2)粗车左端端面和外圆,留精加工余量0.3mm;
(3)粗镗内孔,留精加工余量0.2 ~ 0.5mm ;
(4)精镗内孔,到达图纸各项要求;
(5)精车左端各表面,达到图样要求,重点保证φ48mm外圆尺寸;
(6)调头装夹,左右端面同轴度找正夹紧;
(7)粗车右端面锥度和圆弧表面,留精加工余量0.3mm ;
(8)精车右端面锥度和圆弧表面,螺纹大径车至φ26.8mm,其余加工达到图样尺寸和形位公差要求;
(9)车螺纹退刀槽并完成槽口倒角;
(10)螺纹粗、精加工达到图样要求;
(11)去毛刺,检测工件各项尺寸要求。