典型零件數(shù)控加工工藝-項目式教學法項目九葉輪類工件加工中心工藝編制CONTENTS目錄01任務一

圖紙識別020304任務四數(shù)控加工刀具卡的編寫05任務五

數(shù)控加工進給路線圖的編寫任務二

機械加工工藝過程卡的編寫任務三數(shù)控加工工藝卡的編寫06任務六

思考與練習題[課程思政]

具備良好道德品質的工程技術人才。

[學習目標]1、了解葉輪類工件工藝編制。[項目重點]1、葉輪類工件工藝編制。[項目難點]1、葉輪類工件工藝編制。01任務一

圖紙識別1零件圖紙工藝分析圖9－1所示的葉輪工件材料為2A11硬鋁，批量3件，毛坯尺寸為φ105mm×50mm，其三維圖如圖9－2所示。任務一

圖紙識別該工件由外圓柱面、端面、孔、扭曲的直紋面以及倒角組成。工件的毛坯為棒料，葉輪葉輪底面和φ20mm孔的表面粗糙度為Ra1.6μm，加工要求高；其余表面的表面粗糙度均為Ra3.2μm，加工要求較高；φ20mm孔的中心與外圓柱面有0.012mm的同軸度要求，底面和外圓柱面有0.02mm的垂直度要求。該工件為2A11硬鋁材料，切削加工性能良好。根據(jù)上述分析，外圓、左右端面的加工采用粗車－精車兩個加工階段；φ20mm孔的加工階段分為鉆－擴－鉸三個加工階段；φ6mm孔的加工階段分為粗銑－精銑兩個加工階段；葉輪部分的加工階段分為流道面的粗加工－葉片面的半精加工－流道面的半精加工－流道面的精加工－葉片面的精加工－清根加工六個階段。任務一

圖紙識別2機床的選擇由于該工件的加工批量為2000件，根據(jù)表3－1所示的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領的關系，可以確定即其生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。本工件采用工序集中的加工原則，以機床來劃分工序，考慮到設備的合理使用，本文選擇一臺CKA6136數(shù)控車床，一臺XH714數(shù)控銑床，一臺五軸聯(lián)動的加工中心，型號為VMC-0656e，其外形結構如圖9－3所示。在數(shù)控車床上完成中心孔及葉輪包覆面的粗、精加工；在數(shù)控加工中心上完成Φ6工藝孔的加工；在五軸加工中心上進行葉輪流道和葉片的粗、半精、精加工，最后進行倒圓的清根處理。任務一

圖紙識別2機床的選擇VMC-0656e型號的加工中心參數(shù)如表9－1所示。任務一

圖紙識別項目技術參數(shù)X軸行程600mmY軸行程560mmZ軸行程450mmA軸行程±115°C軸行程360°A/C軸速度16.6/33.3r/minX/Y/Z軸快移速度20m/minX/Y/Z軸加速度6m/s2X/Y/Z軸定位/重復定位精度0.015/0.012mm主軸最大轉速8000rpm功率7.5/11kw扭矩47.7/70Nm刀柄形式BT40刀具最大直徑(滿刀/空刀)75/120mm刀庫容量20把最大刀具長度250mm最大刀具重量8kg換刀時間4－6S機床凈重10噸02任務二機械加工工藝過程卡的編寫任務二機械加工工藝過程卡的編寫本工件的機械加工工藝過程卡如表9－2所示。機械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱工序內(nèi)容車間工段設備工藝裝備工時1備料棒料：φ105mm×50mm

2車裝夾工件，車B端面，車光即可，粗、精車外圓Φ96至圖紙要求，長25數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

鉆φ20mm孔至φ15數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

擴φ20孔至φ19.5數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

鉸φ20孔至尺寸要求數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

掉頭車掉頭粗車葉輪外側包覆面及葉輪頂端部分留余量1mm數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

精車葉輪外側包覆面及葉輪頂端部分數(shù)控

CKA6136三爪卡盤

3銑加工φ6孔數(shù)控

XH714三爪卡盤

4銑加工葉片面及流道面數(shù)控

VMC-0656e專用夾具（芯軸）

以B端面定位，裝夾工件，粗銑葉輪各部分，留余量1mm

半精加工流道面及各葉片面留余量0.2mm

精加工流道面及各葉片面

葉輪圓角的清根處理

5鉗去毛刺

6尺寸檢驗尺寸及精度檢驗

7檢查入庫

編制

審核

共頁第頁任務二機械加工工藝過程卡的編寫工序4所使用的一面兩銷專用夾具結構示意圖如圖9－4所示。由于工件是回轉體，且有中心孔，中心孔同外圓表面有同軸度和垂直度要求，所以，相對于夾具，工件以底面為定位基準面。工件在軸套6和芯軸10上定位，擰動螺母7可夾緊工件，用壓板3，螺母4和螺桿2、5將夾具聯(lián)接在夾具體上，同時用芯軸10將工件定位在夾具體的中心位置。為了保證限制工件的六個自由度，用菱形銷9限制工件繞Z軸的旋轉。1－夾具體2－螺栓3－壓板4－螺母5－螺栓6－軸套7－開口墊圈8－工件9－菱形銷10－芯軸03任務三數(shù)控加工工藝卡的編寫根據(jù)表9－2所示的機械加工工藝過程卡，工序2采用數(shù)控車削的加工方式，其數(shù)控加工工序的具體內(nèi)容詳見表9－3。任務三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

自定心卡盤

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗車B端面及外圓部分T01機夾可轉位車刀

1000

100

2精車B端面及外圓部分，精車外圓Φ96至圖紙要求，長25T01

1400

120

3鉆φ20孔至φ15T02麻花鉆

400

45

4擴φ20孔至φ19.5T03麻花鉆

400

45

5鉸φ20孔至尺寸要求T04硬質合金鉸刀

450

50

6掉頭粗車葉輪外側包覆面及葉輪頂端部分留余量1mmT01機夾可轉位車刀

1000

100

7精車葉輪外側包覆面及葉輪頂端部分T01

1400

140

編制

審核

批準

共頁第頁工序3采用數(shù)控銑削的加工方式，其數(shù)控加工工序的具體內(nèi)容詳見表9－4。任務三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3銑數(shù)控銑床XH714

自定心卡盤

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗銑φ6孔T01

1200

100

2精銑φ6孔T01

1500

130

編制

審核

批準

共頁第頁工序4采用五軸聯(lián)動的加工方式，其數(shù)控加工工序的具體內(nèi)容詳見表9－5。任務三數(shù)控加工工藝卡的編寫數(shù)控加工工序卡產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑五軸聯(lián)動加工中心VMC-0656e

專用夾具（芯軸）

工步號工步內(nèi)容刀具號刀具量具及檢具主軸轉速（r/min）切削速度（m/min）進給速度（mm/min）背吃刀量（mm）備注1粗銑流道面T01φ6鍵槽銑刀

3600

300

2粗銑葉片面T01

3600

300

3半精銑葉片面T02φ6球頭刀

4600

400

4半精銑流道面T02

4600

400

5精銑流道面T02

6000

500

6精加工葉片面T02

6000

500

7清根加工T03φ2球頭刀

6000

600

編制

審核

批準

共頁第頁04任務四數(shù)控加工刀具卡的編寫圖9－1所示工件的第2道工序所對應的數(shù)控刀具卡片如表9－6所示。任務四數(shù)控加工刀具卡的編寫數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

自定心卡盤

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1-4T01機夾可轉位車刀SCLCR1212F09CCMT09T308－EMF

0.8

5T02麻花鉆φ15－4D

φ15133

6T03麻花鉆φ19.5－4D

φ19.5153

7T04硬質合金鉸刀20H7*40*103-30

φ20103

編制

審核

批準

共頁第頁工序3所對應的數(shù)控刀具卡片見表9－7。任務四數(shù)控加工刀具卡的編寫數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3銑數(shù)控銑床XH714

自定心卡盤

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1-2T01硬質合金銑刀ES2300-4

BT40-ER20-60φ451

編制

審核

批準

共頁第頁工序4所對應的數(shù)控刀具卡片見表9－8。任務四數(shù)控加工刀具卡的編寫數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間4銑五軸聯(lián)動加工中心VMC-0656e

專用夾具（芯軸）

工步號刀具號刀具名稱刀具型號刀片刀尖半徑/mm刀柄型號刀具補償量/mm備注型號牌號直徑/mm刀長/mm1-2T01硬質合金銑刀EX2300-6

BT40-ER20-60φ6130

3-6T02φ6球頭刀EX2300B-6

BT40-ER20-60φ6100

7T03φ2球頭刀EX2300B-2

BT40-ER20-60φ280

編制

審核

批準

共頁第頁05任務五數(shù)控加工進給路線圖的編寫數(shù)控加工進給路線圖產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間2車數(shù)控車床CKA6136

自定心卡盤

圖9－1所示工件的第2道工序所對應的數(shù)控加工進給路線圖如表9－9所示。任務五數(shù)控加工進給路線圖的編寫圖9-4左端面及外圓的加工進給路線圖圖9-5右端面、外圓的加工進給路線圖圖9-6φ20mm孔的鉆、擴、鉸加工進給路線圖數(shù)控加工進給路線圖產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm×50mm備注

工序號工序名稱設備名稱設備型號程序編號夾具代號夾具名稱冷卻液車間3銑數(shù)控銑床XH714

自定心卡盤

圖9－1所示工件的第3道工序所對應的數(shù)控加工進給路線圖如表9－10所示。任務五數(shù)控加工進給路線圖的編寫圖9－7φ6mm孔的粗、精銑加工進給路線圖數(shù)控加工進給路線圖產(chǎn)品型號

零件圖號

產(chǎn)品名稱

零件名稱葉輪材料牌號2A11毛坯種類棒料毛坯外形尺寸φ105mm