液压支架螺纹接头的数控编程方法探讨

1.零件图纸分析

1.1 生产状态分析

图1零件为校内生产性实训基地承接的一批零件，该零件用于液压支架的螺纹接头材料为35钢，热处理要求为调质HB180～210，镀锌处理生产纲领，大批量生产。

图1 螺纹接头

1.2 零件结构分析

该零件为典型的阶梯轴类零件，由同轴线的外圆表面、外沟槽表面、内外倒角、外三角螺纹表面、阶梯内孔表面和与轴线垂直的内孔表面组成。

2.零件工艺性分析

零件结构工艺性是指在满足使用要求前提下零件加工的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于加工成型并且成本低、效率高。对零件进行结构工艺性分析时要充分反映数控加工的特色，一定要把重点放在零件图纸和毛坯图纸初步设计与设计定型之间的工艺性审查与分析上。

(1)由图样表达可知该轴的工艺内容，零件所有表面均需要加工；分析图中尺寸标注，径向尺寸和轴向尺寸是零件的主要尺寸，其中内孔Φ14H8+0.027尺寸公差要求严格，其他尺寸要求不高；

(2)零件图中有三处形位公差，其中内孔Φ14H8和外沟槽Φ14h8两处有严格的同轴度要求，两个Φ6与轴线垂直的内孔有位置度要求；

(3)零件材料为35钢，经调质处理后HB180～210，以获得高强度螺纹，但该零件有一处表面粗糙度要求较高，达到Ra1.6um，所以必须合理选择道具和加工时的切削参数，选择合理的切削方式，才能获得要求的表面质量。

(4)Φ7小孔属于细长孔，钻头长度没有这么长，因此Φ7需要掉头钻。

3.制定零件加工工艺方案

3.1 确定装夹方式

该零件的加工内容为回转面，根据零件结构和加工质量要求，该工件采用回转中心为定位基准，利用三爪自定心卡盘装夹就能实现该工件加工时的定位夹紧需要。

3.2 选择定位基准

定位基准是指加工过程中，工件定位所使用的基准，数控车床加工轴套类零件的径向定位基准一般是加工外表面，内表面或零件短面中心孔。定位基准一般为端面。

粗基准选择应当满足以下要求：

(1)应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。

(3)应选择加工余量最小的表面作为粗基准。可以保证该面有足够的加工余量。

(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

(5)粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。

精基准的选择主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算。

3.3 确定加工路线

根据该零件结构和工艺性技术要求来划分工序，将零件工艺路线制定为：下料——钻中心孔——粗车各段外轮廓——精车各段外轮廓——车槽——车螺纹——钻孔——调头钻孔——粗镗孔——精镗孔——钻孔——检验。

3.4 选择切削加工刀具

由于零件材料为35钢，属于中碳钢，有较好的切削性能，故采93°机夹可转位数控车刀加工外圆柱面，2.5mm数控切槽刀，60°数控外螺纹车刀和Φ6钻头、Φ7钻头、Φ14镗孔刀和Φ20镗孔刀。

3.5 制定加工工艺规程卡片(见表1)

表1 加工工艺规格卡片

4.编制数控程序

根据零件加工要求、零件工艺分析、工艺方案、和加工工艺规程卡片内容，结合现有机床特点，编制该零件的数控加工程序如下：

O0001(程序名)

N10 M03 S400

N20 G00 X250 Z10

N30 T0101

N40 M08

N50 G00 X35 Z1

N60 G71 U2 R1

N70 G71 P60 Q130 U0.5 W0 F0.4

N80 G01 X12 F0.15

N90 X15 Z-1

N100 Z-13

N110 X17.97

N120 Z-30

N130 X22 W-3.5

N140 Z-125

N150 X35

N160 M05

N170 M00

N180 M03 S800

N190 G00 X30 Z1

N200 G70 P60 Q130

N210 G00 X250 Z10 S400

N220 T0202

N230 G00 X25 Z-13

N240 G01 X13.8 F0.1

N250 X20 F0.4

N260 W-6.6

N270 X13.98 F0.1

N280 X20 F0.4

N290 W0.6

N300 X13.98 F0.1

N310 X20 F0.4

N320 G00 X250 Z10

N330 T0303

N340 M03 S450

N350 G00 X20 Z2

N360 G92 X14.7 Z-11.5 F1.5

N370 X14.2

N380 X14

N390 G00 X250 Z10

N400 M30

5.结语

该零件是以企业液压支架螺纹接头为例，介绍了运用数控机床加工该零件的整个工艺过程及工艺分析，使得零件加工在保证精度的情况下，提高了加工效率、降低了刀具消耗，最终形成了指导生产的工艺文件和数控加工程序。