數(shù)控車削加工工藝1.3-4

1、 數(shù)控車床加工工藝主要包括以下內(nèi)容：數(shù)控車床加工工藝主要包括以下內(nèi)容：1. 1.確定確定加工對象加工對象2.2.分析分析零件圖零件圖3.3.制定工藝制定工藝路線路線4.4.數(shù)控加工工序數(shù)控加工工序設(shè)計設(shè)計5.5.編程編程6.6.填寫填寫數(shù)控加工工藝技術(shù)文件數(shù)控加工工藝技術(shù)文件數(shù)控車削的基本特征與加工范圍 數(shù)控車床主要數(shù)控車床主要用于用于軸類軸類和和盤類回盤類回轉(zhuǎn)體零件轉(zhuǎn)體零件的內(nèi)外的內(nèi)外圓圓柱面柱面、任意角度的、任意角度的內(nèi)、外內(nèi)、外圓錐面圓錐面、復(fù)、復(fù)雜回轉(zhuǎn)內(nèi)、外雜回轉(zhuǎn)內(nèi)、外曲面曲面和圓柱、圓錐和圓柱、圓錐螺紋螺紋等等的切削加工，并的切削加工，并能進行能進行切槽、鉆孔切槽、鉆孔、擴孔、鉸孔及

2、鏜孔擴孔、鉸孔及鏜孔等切削加工。等切削加工。一、加工范一、加工范圍圍鉆孔車外圓車端面車內(nèi)孔切槽切斷車錐面車型面車螺紋二、數(shù)控車削加工特性二、數(shù)控車削加工特性1. 常用車刀種類和用途常用車刀種類和用途安裝車刀應(yīng)注意下列幾點： 1)、刀頭不宜伸出太長，否則切削時容易產(chǎn)生振動，影響工件加工精度和表面粗糙度。 一般刀頭伸出長度為刀桿厚度的1-1.5倍,能看見刀尖車削即可。 2 ) 、刀尖應(yīng)與車床主軸中心線等高。 車刀裝得太高，后角減小，后刀面與工件加劇摩擦，裝得太低，前角減少，切削不順利，會使刀尖崩碎。 刀尖的高低，可根據(jù)尾架頂尖高低來調(diào)整。 2. 車刀的安裝車刀的安裝 車刀必須正確牢固地安裝在刀架上

3、。3 ).車刀刀桿是否與工件軸線垂直 。 4 ).車刀底面的墊片要平整，并盡可能用厚墊片，以 減少墊片數(shù)量。 調(diào)整好刀尖高低后，至少要用兩個螺釘交替將車刀擰緊。 車刀的安裝車刀的安裝如下圖所示。 車刀的安裝圖a)正確 b)錯誤數(shù)控車床的主要加工對象 數(shù)控車削加工是數(shù)控加工中用得數(shù)控車削加工是數(shù)控加工中用得最多的最多的加工方法之一加工方法之一，由于數(shù)控車床具有精度高、，由于數(shù)控車床具有精度高、能做直線和圓弧插補以及在加工過程中能自能做直線和圓弧插補以及在加工過程中能自動變速的特點，其工藝范圍較普通機床寬得動變速的特點，其工藝范圍較普通機床寬得多。多。數(shù)控車床適合于車削具有以下要求和特數(shù)控車床適合

4、于車削具有以下要求和特點的回轉(zhuǎn)類零件。點的回轉(zhuǎn)類零件。三、數(shù)控車削的主要加工對象三、數(shù)控車削的主要加工對象數(shù)控車床的主要加工對象高精度的機床主軸高精度的機床主軸高速電機主軸高速電機主軸l精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件超精加工超精加工 輪廓形狀復(fù)雜或難以控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床的主要加工對象鋼制聯(lián)接零件鋼制聯(lián)接零件閥門殼體零件閥門殼體零件隔套 精密加工業(yè)聯(lián)接套 航天工業(yè) 形狀復(fù)雜的零件（帶橫向加工的回轉(zhuǎn)體零件）采用車銑加工中心數(shù)控車床的主要加工對象數(shù)控車床的主要加工對象非標絲杠非標絲杠l特殊類型的螺旋零件特殊類型的螺旋零件1.3.2 1.3.2 數(shù)控車削加工工藝的制定數(shù)控車削加

5、工工藝的制定1.3.2.1、零件圖工藝分析、零件圖工藝分析1.輪廓幾何要素分析輪廓幾何要素分析 由于設(shè)計等多方面的原因，在圖樣上可能出現(xiàn)由于設(shè)計等多方面的原因，在圖樣上可能出現(xiàn)1）.構(gòu)成加工輪廓的條件不充分構(gòu)成加工輪廓的條件不充分2 ）. 尺寸模糊尺寸模糊不清不清3 ）.尺寸封閉缺陷，增加了編程工作的難度，有的甚尺寸封閉缺陷，增加了編程工作的難度，有的甚至無法至無法編程編程。4 ）.尺寸標注不適合數(shù)控加工的特點尺寸標注不適合數(shù)控加工的特點 對對數(shù)控加工數(shù)控加工來說，零件圖上應(yīng)以來說，零件圖上應(yīng)以同一基準同一基準引注尺寸引注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種尺寸標注法既便于或直接給出坐標尺寸。這種尺寸

6、標注法既便于編程編程，也，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保持便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計基準、工藝基準、設(shè)計基準、工藝基準、測量基準與編程原點測量基準與編程原點設(shè)置的一致性方面帶來很大方便。設(shè)置的一致性方面帶來很大方便。 零件設(shè)計人員在標注尺寸時，一般總是零件設(shè)計人員在標注尺寸時，一般總是較多地考慮較多地考慮裝配裝配等使用特性方面，因而常采取等使用特性方面，因而常采取局部分散局部分散的標注方法，的標注方法，這樣會給這樣會給工序安排與數(shù)控加工帶來許多不便工序安排與數(shù)控加工帶來許多不便。 由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都很高，由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都很高，不會不會產(chǎn)產(chǎn)生較大的積累誤差而

7、生較大的積累誤差而破壞使用特性破壞使用特性，因此可將，因此可將局部的尺局部的尺寸分散標注法改為以同一基準引注尺寸或直接給出坐標寸分散標注法改為以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸的標注法。尺寸的標注法。 2. 2. 分析零件的技術(shù)要求是否合理。分析零件的技術(shù)要求是否合理。 包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及熱處理是否合理。包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及熱處理是否合理。 過高的要求過高的要求會增加加工難度，提高成本；會增加加工難度，提高成本；過低的要求過低的要求會影響工會影響工作性能。兩者都是不允許的。例如圖作性能。兩者都是不允許的。例如圖3-43-4所示汽車板彈簧和吊所示汽車板彈簧和吊

8、耳，耳， 吊耳兩內(nèi)側(cè)面與板彈簧要求不接觸，因此其表面粗糙度吊耳兩內(nèi)側(cè)面與板彈簧要求不接觸，因此其表面粗糙度可由原設(shè)計的可由原設(shè)計的R Ra a3.2m3.2m增大至增大至R Ra a12.5m12.5m，這樣，在銑削，這樣，在銑削時可減時可減輕工作強度。輕工作強度。圖3-4 汽車板彈簧與吊耳3.零件材料的分析。零件材料的分析。在滿足零件在滿足零件功能功能的前提下，零件材料應(yīng)立足的前提下，零件材料應(yīng)立足國內(nèi)國內(nèi)， 選用選用較較低廉低廉的材料，避免用的材料，避免用貴重貴重、緊缺緊缺材料。同時，零件材料選用材料。同時，零件材料選用不當不當，也會增加工藝，也會增加工藝難度難度。如圖。如圖3-53-5所

9、示的銷釘，方頭部分要所示的銷釘，方頭部分要求求555560HRC60HRC，直徑，直徑2H72H7的小孔要求在裝配時配作。原用材料為的小孔要求在裝配時配作。原用材料為T8AT8A，因零件小，故頭部淬火時勢必全部淬硬，使，因零件小，故頭部淬火時勢必全部淬硬，使2H72H7的孔無法的孔無法配鉆。配鉆。 若改為若改為2020鋼鋼局部滲碳局部滲碳，對，對2 2H7處進行處進行鍍銅鍍銅或用其它方或用其它方法保護則比較可行。法保護則比較可行。 圖3-5 銷釘 1.3.2.2.零件結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對加工方法的零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對加工方法的適應(yīng)性，即適應(yīng)性，即所

10、設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成形。所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成形。結(jié)構(gòu)工藝性分析結(jié)構(gòu)工藝性分析圖3-8 普通車床用成型刀加工溝槽 圖3-9 數(shù)控機床對不同槽型的加工 1.3.3.1. 1.3.3.1. 工序劃分的方法工序劃分的方法(1) 刀具集中分序法。 刀具集中分序法就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀加工完零件上所有可以完成的部位， 再用第二把、第三把刀分別完成它們可以完成的其它部位。 這樣可以減少換刀次數(shù)，縮短空程時間，減少多次裝夾時的定位誤差。 (2) 按安裝次數(shù)劃分 （3）粗、精加工分序法。 對于需要進行粗加工、半精加工和精加工的零件，先全部進行粗加工、半精加工，最后再進行精加工，即將加工

11、過程劃分為粗加工工序、半精加工工序和精加工工序。 (4) 按加工部位分序法。 一般按”先面后孔”（先加工平面、定位面，后加工孔）、”先簡單后復(fù)雜”（先加工簡單的幾何形狀，后加工復(fù)雜的幾何形狀）、”先低后高”（先加工精度較低的部位，后加工精度要求較高的部位）的加工順序劃分工序。 需要指出的是，數(shù)控加工工序的劃分要視零件的具體情況具體分析，許多工序是按上述劃分工序的方法綜合進行安排的。 1.3.3.2制定加工順序制定加工順序制定加工順序的一般原則為：制定加工順序的一般原則為：1.先粗后精先粗后精 對于粗精加工在一道工序內(nèi)進行的加工內(nèi)容，應(yīng)先對各表面進行對于粗精加工在一道工序內(nèi)進行的加工內(nèi)容，應(yīng)先對

12、各表面進行全部粗加工，然后再進行半精加工和精加工，以逐步提高加工精度。全部粗加工，然后再進行半精加工和精加工，以逐步提高加工精度。此工步順序安排的原則要求：此工步順序安排的原則要求： 粗車在較短的時間內(nèi)將工件各表面上的粗車在較短的時間內(nèi)將工件各表面上的大部分加工余量（如下圖中的雙點畫線內(nèi)所示部分）切掉，一方面提大部分加工余量（如下圖中的雙點畫線內(nèi)所示部分）切掉，一方面提高金屬切除率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求。高金屬切除率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求。若粗車后所留若粗車后所留余量的均勻性滿足不了精加工的要求，則要安排半精車余量的均勻性滿足不了精加工的要求，則要安排半精車，以此為精車

13、，以此為精車做準備。為保證加工精度，做準備。為保證加工精度，精車一定要一刀切出精車一定要一刀切出。此原則的實質(zhì)是在。此原則的實質(zhì)是在一個工序內(nèi)分階段加工，這有利于保證零件的加工精度，適用于精度一個工序內(nèi)分階段加工，這有利于保證零件的加工精度，適用于精度要求高的場合。要求高的場合。先粗后精示例2.先近后遠先近后遠先近后遠即在一般情況下，離對刀點近的部位先加工，先近后遠即在一般情況下，離對刀點近的部位先加工， 離對刀點遠的部位后加工，離對刀點遠的部位后加工，以縮短刀具移動距離，減少空以縮短刀具移動距離，減少空行程時間。行程時間。 對車削而言，先近后遠還可以對車削而言，先近后遠還可以保持工件的剛性，

14、保持工件的剛性，有利于切削加工有利于切削加工。例如，加工下圖所示零件，。例如，加工下圖所示零件， 如果按如果按38 mm 36 mm34 mm的次序安排車削，的次序安排車削， 不僅會不僅會增增加加刀具返回對刀點的刀具返回對刀點的空行程空行程時間，而且時間，而且一開始就削弱了工一開始就削弱了工件的剛性件的剛性， 還可能使臺階的外直角處產(chǎn)生毛刺（飛邊）。還可能使臺階的外直角處產(chǎn)生毛刺（飛邊）。對這類直徑相差不大的臺階軸，對這類直徑相差不大的臺階軸， 宜按宜按34 mm 36 mm 38 mm的次序車削。的次序車削。 先近后遠示例先近后遠示例3.先內(nèi)后外、內(nèi)外交叉先內(nèi)后外、內(nèi)外交叉 對既有內(nèi)表面對既

15、有內(nèi)表面(內(nèi)腔內(nèi)腔)，又有外表面需加工的零，又有外表面需加工的零件，安排加工順序時，應(yīng)先進行內(nèi)、外表面的粗件，安排加工順序時，應(yīng)先進行內(nèi)、外表面的粗加工，后進行內(nèi)、外表面的精加工。切不可將零加工，后進行內(nèi)、外表面的精加工。切不可將零件上一部分表面件上一部分表面(外表面或內(nèi)表面外表面或內(nèi)表面)加工完畢后，再加工完畢后，再加工其它表面加工其它表面(內(nèi)表面或外表面內(nèi)表面或外表面)。 4.基面先行基面先行注：程序段最少注：程序段最少 在加工程序的編制工作中，總是希望以最少的程序在加工程序的編制工作中，總是希望以最少的程序段數(shù)即可實現(xiàn)對零件的加工，以使程序簡潔，減少出錯段數(shù)即可實現(xiàn)對零件的加工，以使程序

16、簡潔，減少出錯的幾率及提高編程工作的效率。的幾率及提高編程工作的效率。走刀路線最短走刀路線最短 走刀路線泛指刀具從對刀點（或機床固定原點）開始運走刀路線泛指刀具從對刀點（或機床固定原點）開始運動起，直至返回該點并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括動起，直至返回該點并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。切削加工的路徑及刀具引入、切出等非切削空行程。 在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的走刀在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，路線，不僅可以節(jié)省整個加工程序的時間，還能減少一些不僅可以節(jié)省整個加工程序的時間，還能減少一些不必要的刀具消耗及

17、機床進給滑動部件的磨損等。不必要的刀具消耗及機床進給滑動部件的磨損等。對刀點、換刀點、刀位點 1、對刀點 對刀點可以設(shè)置在零件、夾具上或機床上面，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計基準或工藝基準上；例：以外圓或孔定位零件，可以取外圓或孔的中心與端面的交點作為對刀點。1.3.4、確定刀具的進給路線、確定刀具的進給路線2.加工過程中加工過程中需要換刀時，需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點。應(yīng)規(guī)定換刀點。 所謂所謂“換刀點換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀是指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀點應(yīng)設(shè)點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，在工件或夾具的外部，以能順利換刀、換刀時不以能順利換刀、換刀時不碰工件及其它部件為準。碰工件及其它部件為

18、準。 3、所謂、所謂“刀位點刀位點”是指刀具的是指刀具的定位基準點定位基準點。 常用刀具的刀位點規(guī)定：立銑刀、端銑刀的刀位點常用刀具的刀位點規(guī)定：立銑刀、端銑刀的刀位點是是刀具刀具軸線與刀具底面的交點；球頭銑刀刀位點為球心；軸線與刀具底面的交點；球頭銑刀刀位點為球心；鏜刀、車刀刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭是鉆尖鏜刀、車刀刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭是鉆尖或鉆頭底面中心；或鉆頭底面中心； 1.4 1.4 典型零件數(shù)控車削加工工藝分析典型零件數(shù)控車削加工工藝分析 下面以下圖所示螺紋特形軸為例，介紹數(shù)控車削加工工藝。所用機床為KC6140數(shù)控車床，其數(shù)控車削加工工藝分析如下：1.分析零件圖樣

19、分析零件圖樣 該零件包括有圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線螺紋該零件包括有圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線螺紋等表面；圓柱面直徑、球面直徑及凹圓弧面的直徑尺寸和等表面；圓柱面直徑、球面直徑及凹圓弧面的直徑尺寸和大錐面的錐角等的精度要求較高；大部分的表面粗糙度為大錐面的錐角等的精度要求較高；大部分的表面粗糙度為Ra3.2 m。零件的材料為。零件的材料為45鋼，可以用鋼，可以用 60mm切削加工切削加工性能較好，無熱處理要求。性能較好，無熱處理要求。2.選定設(shè)備選定設(shè)備 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選定數(shù)控車床根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選定數(shù)控車床為為KC6140；其數(shù)控系統(tǒng)為；其數(shù)

20、控系統(tǒng)為FNAUC。3.確定零件的定位基準和裝夾方式確定零件的定位基準和裝夾方式（1）定位基準）定位基準 確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計基準）確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計基準）為定位基準。為定位基準。（2）裝夾方式）裝夾方式 左端采用三爪卡盤自定心卡盤夾緊、右端采左端采用三爪卡盤自定心卡盤夾緊、右端采用活動頂尖支頂?shù)难b夾的方法。用活動頂尖支頂?shù)难b夾的方法。4.確定刀具并對刀確定刀具并對刀 1）粗車選用硬質(zhì)合金90外圓車刀，副偏角不能太小，以防與工件輪廓發(fā)生干涉，必要時應(yīng)作圖檢驗，本例取r60。 （1）粗、精車用刀具）粗、精車用刀具 2）精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金）精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，取外螺紋車刀，取刀尖角刀尖角r5930，取刀尖圓弧半徑，取刀尖圓弧半徑r0.150.2 mm。 （2）對刀）對刀 1）將粗車用）將粗車用90外圓車刀安裝在絕對刀號自動轉(zhuǎn)位刀外圓車刀安裝在絕對刀號自動轉(zhuǎn)位刀架的架的1號刀位上，并定為號刀位上，并定為1號刀。號刀。 2）將精車外形用）將精車外形用60外螺紋車刀安裝在絕對刀號自動外螺紋車刀安裝在絕對刀號自動轉(zhuǎn)位刀架的轉(zhuǎn)位刀架的2號刀位上，并定為號刀位上，并定為2號刀。號