学习一般复杂零件的车削加工方法，需要熟练掌握尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度的控制方法和确保方法。
1、零件图纸
图1 螺纹球面短轴
2、工艺分析
该零件主要加工内容包括外圆粗、精加工、切槽及螺纹的加工。参考工艺如下：
（1）车制工艺台阶
在零件图中需要加工螺纹的部位以背吃刀量2mm手动车削一个长15mm的工艺台阶，为零件右端加工提供可靠的装夹基准。
（2）零件右端加工
1）由于
的外圆和
外圆有同轴度要求，所以右端加工时，两处外圆在一次装夹过程中应加工完毕。
2）考虑到仅夹持15mm的工艺台阶，工件悬伸量较大，易产生“让刀”现象，故尽量采用一夹一顶的装夹方式加工。
3）此处外轮廓包含圆弧和圆锥面，为避免“欠切”和“过切”现象的产生，程序中应采用刀尖圆弧半径补偿功能。
（3）零件左端加工
左端加工较简单，只需夹住
外圆，用一夹一顶的装夹方式切槽和加工螺纹即可。
3、刀具选择
1、选用
A型中心钻钻削中心孔。
2、粗、精车外轮廓及车削端面时选用93°硬质合金机夹式外圆刀（刀尖角35°、刀尖圆弧半径0.4mm）。
3、螺纹退刀槽采用4mm切槽刀加工。
4、车削螺纹选用60°硬质合金外螺纹车刀。
具体刀具参数见下表。
螺纹球面短轴加工刀具卡
|
序号 |
刀具号 |
刀具类型 |
刀具半径 |
数量 |
加工表面 |
备注 |
|
1 |
T0101 |
93°外圆刀 |
0.4mm |
1 |
从右至左外轮廓 |
刀尖角35° |
|
2 |
T0202 |
外切槽刀 |
4mm槽宽 |
1 |
螺纹退刀槽 |
|
|
3 |
T0303 |
外螺纹刀 |
|
1 |
外螺纹 |
刀尖角60° |
4、切削用量选择
1、背吃刀量的选择。粗车轮廓时选用ap=2mm，精车轮廓时选用ap=0.5mm。
2、主轴转速的选择。主轴转速的选择与工件材料、刀具材料、工件直径的大小及加工精度和表面粗糙度要求等都有联系，根据图2-34要求，选择外轮廓粗加工转速800r/min,精车转速1500r/min。车螺纹时，主轴转速n=400r/min。切槽时，主轴转速n=400r/min。
3、进给速度的选择。根据背吃刀量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130mm/min和120mm/min；切槽的进给速度为30mm/min。
具体工步顺序、工作内容、各工步所用的刀具及切削用量等（不含工艺台阶车削工步）见表。
螺纹球面短轴加工切削用量表
|
操作序号 |
工步内容 |
刀具号 |
切削用量 | ||
|
主轴转速 r/min |
进给速度mm/min |
切削深度mm | |||
|
1 |
加工工件端面 |
T0101 |
800 |
100 |
0.5 |
|
2 |
粗车工件外轮廓（右端） |
T0101 |
800 |
130 |
2 |
|
3 |
精车工件外轮廓（右端） |
T0101 |
1500 |
120 |
0.5 |
|
4 |
粗、精车螺纹大径表面 |
T0101 |
粗800精1500 |
120 |
粗2精0.5 |
|
5 |
车螺纹退刀槽 |
T0202 |
400 |
30 |
4x2 |
|
6 |
车削外螺纹M20x2 |
T0303 |
400 |
螺距2 |
0.3 |
|
7 |
检验、校核 |
|
|
|
|
5、加工程序
螺纹球面短轴加工程序表
|
数控车程序卡 |
零件毛坯 |
|
编写日期 |
| ||
|
零件名称 |
螺纹球面短轴 |
图 号 |
|
材 料 |
45# | |
|
车床型号 |
CK6136 |
夹具名称 |
三爪卡盘 |
实训车间 |
数控中心 | |
|
程序号 |
00001 |
编程原点：工件右端面与中心轴线交点 | ||||
|
程序段号 |
程序 |
说明 | ||||
|
N10 |
%0001 |
右端粗加工复合循环及精加工程序 | ||||
|
N20 |
M03 S800 M08 |
主轴正转，转速800r/min，冷却液开 | ||||
|
N30 |
T0101 |
刀具选择 | ||||
|
N40 |
G00 X34 Z5 |
快速点定位，工件加工起始点， | ||||
|
N50 |
G71 U2 R5 P130 Q240 X0.5 Z0.1 F130 |
外径粗车循环 U：每次单边车深，R：单边退刀量，P130：精加工第一程序段号，Q240：精加工最后程序段号，X：直径双边精加工余量，Z：Z向精加工余量，F：粗车进给量 | ||||
|
N60 |
G00 X100 |
退刀 | ||||
|
N70 |
Z100 | |||||
|
N80 |
M05 |
主轴停转 | ||||
|
N90 |
M00 M09 |
程序暂停，冷却液关，用于粗加工后检测 | ||||
|
N100 |
M03 S1500 M08 |
主轴正转，转速1500r/min，冷却液开 | ||||
|
N110 |
T0101 |
刀具选择 | ||||
|
N120 |
G00 X34 Z5 |
快速点定位，工件加工起始点 | ||||
|
N130 |
G42 G00 X18 Z3 |
刀具靠近工件起始点，刀补建立 | ||||
|
N140 |
G01 Z0 F120 | |||||
|
N150 |
X20 Z-1 |
倒角 | ||||
|
N160 |
Z-10.6 |
| ||||
|
N170 |
G02 X20 Z-21.202 R8 |
| ||||
|
N180 |
G03 X21.58 Z-39.92 R14 |
| ||||
|
N190 |
G02 X17 Z-45.66 R10 |
| ||||
|
N200 |
G01 Z-50 |
| ||||
|
N210 |
X29 Z-60.392 |
| ||||
|
N220 |
Z-66 |
| ||||
|
N230 |
X32 |
| ||||
|
N240 |
G40 G00 X35 |
加工结束，刀补取消 | ||||
|
N250 |
X100 |
退刀 | ||||
|
N260 |
Z100 | |||||
|
N270 |
M05 M09 |
主轴停转，冷却液关 | ||||
|
N280 |
M30 |
程序结束，返回程序头 | ||||
|
程序号 |
O0002 |
编程原点：工件左端面与中心轴线交点 | ||||
|
程序段号 |
程 序 |
说 明 | ||||
|
N10 |
%0002 |
螺纹外径粗加工复合循环及精加工程序 | ||||
|
N20 |
M03 S800 M08 |
主轴正转，转速800r/min，冷却液开 | ||||
|
N30 |
T0101 |
刀具选择 | ||||
|
N40 |
G00 X34 Z5 |
快速点定位，工件加工起始点 | ||||
|
N50 |
G71 U2 R5 P130 Q220 X0.5 Z0.1 F130 |
外径粗车循环 U：每次单边车深，R：单边退刀量，P130：精加工第一程序段号，Q220：精加工最后程序段号，X：直径双边精加工余量，Z：Z向精加工余量，F：粗车进给量 | ||||
|
N60 |
G00 X100 |
退刀 | ||||
|
N70 |
Z100 | |||||
|
N80 |
M05 |
主轴停转 | ||||
|
N90 |
M00 M09 |
程序暂停，冷却液关 | ||||
|
N100 |
M03 S1500 M08 |
主轴正转，转速1500r/min，冷却液开 | ||||
|
N110 |
T0101 |
刀具选择 | ||||
|
N120 |
G00 X34 Z5 |
快速点定位，工件加工起始点 | ||||
|
N130 |
G42 G00 X17 Z3 |
刀具靠近工件起始点，刀补建立 | ||||
|
N140 |
G01 Z0 F120 | |||||
|
N150 |
X20 Z-1.5 |
倒角 | ||||
|
N160 |
Z-13.5 |
| ||||
|
N170 |
X17 Z-15 |
倒角 | ||||
|
N180 |
Z-19 |
| ||||
|
N190 |
X27 |
| ||||
|
N200 |
X29 Z-20 |
倒角 | ||||
|
N210 |
X32 |
| ||||
|
N220 |
G40 G00 X35 |
加工结束，刀补取消 | ||||
|
N230 |
X100 |
退刀 | ||||
|
N240 |
Z100 | |||||
|
N250 |
M05 M09 |
主轴停转，冷却液关 | ||||
|
N260 |
M30 |
程序结束，返回程序头 | ||||
|
程序号 |
O0003 |
编程原点：工件左端面与中心轴线交点 | ||||
|
程序段号 |
程 序 |
说 明 | ||||
|
N10 |
%0003 |
螺纹退刀槽加工程序（左刀点对刀） | ||||
|
N20 |
M03 S400 M08 |
主轴正转，转速400r/min，冷却液开 | ||||
|
N30 |
T0202 |
刀具选择 | ||||
|
N40 |
G00 X30 Z5 |
快速点定位，工件加工起始点 | ||||
|
N50 |
Z-19 |
定位 | ||||
|
N60 |
G01 X16 F30 |
切槽 | ||||
|
N70 |
X30 F50 |
退刀 | ||||
|
N80 |
G00 X100 |
退刀 | ||||
|
N90 |
Z100 | |||||
|
N100 |
M05 M09 |
主轴停转，冷却液关 | ||||
|
N110 |
M30 |
程序结束，返回程序头 | ||||
|
程序号 |
O0004 |
编程原点：工件左端面与中心轴线交点 | ||||
|
程序段号 |
程 序 |
说 明 | ||||
|
N10 |
%0004 |
螺纹加工程序 | ||||
|
N20 |
M03 S400 M08 |
主轴正转，转速400r/min，冷却液开 | ||||
|
N30 |
T0303 |
刀具选择 | ||||
|
N40 |
G00 X25 Z5 |
快速点定位，工件加工起始点 | ||||
|
N50 |
G76 C1 A60 K1.1 X17.4 Z-15 U0.3 V0.3 Q0.3 F2 |
外螺纹复合循环 C：精加工次数，A：刀尖角度，K：螺纹牙高，X、Z：螺纹终点坐标，U：精加工单边余量，V：最小背吃刀量，Q：第一次背吃刀量 F：螺纹导程 | ||||
|
N60 |
G00 X100 |
退刀 | ||||
|
N70 |
Z100 | |||||
|
N80 |
M05 M09 |
主轴停转，冷却液关 | ||||
|
N90 |
M30 |
程序结束，返回程序头 | ||||
