維修電工第五章-數(shù)控車削加工工藝課件

1、第五章數(shù)控車削加工工藝第一節(jié)數(shù)控車削加工工藝分析一、數(shù)控車床的加工范圍1.數(shù)控車床加工的工藝范圍 數(shù)控車床加工的工藝范圍是指適合作為數(shù)控車床車削加工的對象和加工內(nèi)容等，圖51所示即為數(shù)控車床所能實(shí)施的基本加工內(nèi)容。由于數(shù)控車床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)以及能在加工過程中自動(dòng)變速等特點(diǎn)，因此其工藝范圍較普通車床寬得多。數(shù)控車床適合于下列幾種類型零件的加工。圖5-1數(shù)控車床所能實(shí)施的基本加內(nèi)容a)鉆中心孔b)鉆孔c)鏜孔d)鉸孔e)車端面f)車外圓g)車成形面h)車錐面i)鏜錐孔j)車螺紋k)攻螺紋l)車槽與車斷一、數(shù)控車床的加工范圍圖5-1數(shù)控車床所能實(shí)施的基本加工內(nèi)容a)鉆中心孔b)鉆

2、孔c)鏜孔d)鉸孔e)車端面f)車外圓g)車成形面h)車錐面i)鏜錐孔j)車螺紋k)攻螺紋l)車槽與車斷一、數(shù)控車床的加工范圍(1)輪廓形狀復(fù)雜或難于控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床較適合加工普通車床難以實(shí)現(xiàn)的由任意直線和平面曲線(圓弧和非圓曲線類)組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。(2)精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床系統(tǒng)的控制分辨率一般為0.0010.01mm，在特種精密數(shù)控車床上，還可加工出幾何輪廓精度達(dá)0.0001mm、表面粗糙度Ra值達(dá)0.02m的超精密零件(如復(fù)印機(jī)中的回轉(zhuǎn)鼓及激光打印機(jī)上的多面反射體等)。(3)帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件普通車床只能車削等導(dǎo)程的米制或英制螺紋，且一臺(tái)車床只能限定加

3、工若干種導(dǎo)程的螺紋。一、數(shù)控車床的加工范圍2.數(shù)控車床加工的尺寸范圍數(shù)控車床加工的尺寸范圍是指其加工零件的有效車削直徑和有效切削長度，而不是車床銘牌上標(biāo)明的車削直徑和加工長度。(1)有效車削直徑有效車削直徑會(huì)受到溜板行程范圍、刀架位置、刀盤大小和外圓車刀長短等因素的影響，且對于軸、套或輪盤等不同類型的零件，有效車削直徑明顯不同：輪盤類零件的有效車削直徑最大，其次是套類零件，最小的是軸類零件。圖5-2有效車削直徑示意圖a)軸類加工最大尺寸b)鏜孔加工最大尺寸c)擴(kuò)大加工范圍一、數(shù)控車床的加工范圍(2)有效切削長度有效切削長度由機(jī)床說明書中的技術(shù)參數(shù)給出。圖5-3有效切削長度示意圖a)外圓加工b)

4、內(nèi)孔加工二、數(shù)控車削加工零件的工藝性1.零件的結(jié)構(gòu)形狀和幾何關(guān)系首先，零件的主要結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)是可通過車削加工實(shí)現(xiàn)的回轉(zhuǎn)體類；其次，零件的外形尺寸、可夾持尺寸、需加工的尺寸應(yīng)在機(jī)床允許范圍內(nèi)。圖5-4結(jié)構(gòu)工藝性示例二、數(shù)控車削加工零件的工藝性圖5-5幾何要素缺陷示意圖二、數(shù)控車削加工零件的工藝性2.精度及技術(shù)要求(1)尺寸公差要求在確定零件的加工工藝時(shí)，必須分析零件圖的尺寸公差要求，才能合理安排車削工藝、正確選擇刀具及確定合理的切削用量等。(2)幾何公差要求零件的幾何公差是零件精度的重要指標(biāo)。(3)表面粗糙度要求表面粗糙度是零件表面質(zhì)量的重要技術(shù)要求，也是合理安排車削工藝，選擇機(jī)床、刀具及確定切削

5、用量的重要依據(jù)。3.材料要求零件的毛坯材料及其熱處理要求，是選擇刀具，確定加工工序、切削用量及選擇機(jī)床設(shè)備的重要依據(jù)。二、數(shù)控車削加工零件的工藝性4.生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)類型對工件的裝夾與定位、刀具的選擇、工序的安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的因素。批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下突出加工效率和加工過程的穩(wěn)定性，其加工工藝涉及的夾具的選擇、走刀路線的安排、刀具的排列位置和使用順序等都要仔細(xì)斟酌；單件生產(chǎn)時(shí)，要保證一次合格率，特別對于形狀復(fù)雜的高精度零件，且單件生產(chǎn)要避免過長的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，盡可能采用通用夾具或簡單夾具、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)夾刀具或可刃磨焊接刀具，加工順序、工藝方案也應(yīng)靈活安排。三、切削

6、加工通用工藝守則車削(JB/T 9168.21998)1.車刀的裝夾1)車刀刀桿伸出刀架不宜太長，一般長度不應(yīng)超過刀桿高度的1.5倍(車孔、槽等除外)。2)車刀刀桿中心線應(yīng)與走刀方向垂直或平行。3)刀尖高度的調(diào)整。 在下列情況下，刀尖一般應(yīng)與工件中心線等高：車端面、車圓錐面、車螺紋、成形車削、切斷實(shí)心工件。 在下列情況下，刀尖一般應(yīng)比工件中心線稍高或等高：粗車一般外圓、精車孔。 在下列情況下，刀尖一般應(yīng)比工件中心線稍低：粗車孔、切斷空心工件。4)螺紋車刀刀尖角的平分線應(yīng)與工件中心線垂直。5)裝夾車刀時(shí)，刀桿下面的墊片要少而平，壓緊車刀的螺釘要擰緊。三、切削加工通用工藝守則車削(JB/T 916

7、8.21998)2.工件的裝夾1)用自定心卡盤裝夾工件進(jìn)行粗車或精車時(shí)，若工件直徑小于或等于30mm，其懸伸長度應(yīng)不大于直徑5倍；若工件直徑大于30mm，其懸伸長度應(yīng)不大于直徑3倍。2)用單動(dòng)卡盤、花盤、角鐵(彎板)等裝夾不規(guī)則偏重工件時(shí)，必須加配重。3)在頂尖間加工軸類工件時(shí)，車削前要調(diào)整尾座頂尖中心，使其與車床主軸中心線重合。4)在兩頂尖間加工細(xì)長軸時(shí)，應(yīng)使用跟刀架或中心架。5)使用尾座時(shí)，套筒盡量伸出短些，以減小振動(dòng)。6)在立車上裝夾支承面小、高度大的工件時(shí)，應(yīng)使用加高的卡爪，并在適當(dāng)?shù)牟课患永瓧U或壓板壓緊工件。7)車削輪類、套類鑄鍛件時(shí)，應(yīng)按不加工的表面找正，以保證加工后工件壁厚均勻。

8、三、切削加工通用工藝守則車削(JB/T 9168.21998)3.車削加工1)車削臺(tái)階軸時(shí)，為了保證車削時(shí)的剛性，一般應(yīng)先車直徑較大的部分，后車直徑較小的部分。2)在軸類工件上切槽時(shí)，應(yīng)在精車之前進(jìn)行，以防止工件變形。3)精車帶螺紋的軸時(shí)，一般應(yīng)在螺紋加工之后再精車無螺紋部分。4)鉆孔前應(yīng)將工件端面車平，必要時(shí)應(yīng)先打中心孔。5)鉆深孔時(shí)，一般先鉆導(dǎo)向孔。三、切削加工通用工藝守則車削(JB/T 9168.21998)6)車削1020mm的孔時(shí)，刀桿的直徑應(yīng)為被加工孔徑的0.60.7倍；加工直徑大于20mm的孔時(shí)，一般應(yīng)采用裝夾刀頭的刀桿。7)車削多線螺紋或多頭蝸桿時(shí)，調(diào)整好掛輪后要進(jìn)行試切。8)

9、使用自動(dòng)車床時(shí)，要按機(jī)床調(diào)整卡片進(jìn)行刀具與工件相對位置的調(diào)整，調(diào)好后要進(jìn)行試車削，首件合格后方可加工。9)在立車上車削時(shí)，當(dāng)?shù)都苷{(diào)整好后不得隨意移動(dòng)橫梁。10)當(dāng)工件的有關(guān)表面有位置公差要求時(shí)，盡量在一次裝夾中完成車削。11)車削圓柱齒輪齒坯時(shí)，孔與基準(zhǔn)端面必須在一次裝夾中加工，必要時(shí)應(yīng)在該端面的齒輪分度圓附近車出標(biāo)記線。第二節(jié)數(shù)控車削刀具及其選用一、數(shù)控車刀的類型1.按被加工表面的特征分類按照被加工表面的特征，數(shù)控車削常用的車刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀和成形車刀三類。(1)尖形車刀以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。(2)圓弧形車刀圓弧形車刀主切削刃的形狀為一圓度或線輪廓度誤差很小

10、的圓弧。(3)成形車刀成形車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀切削刃的形狀和尺寸決定。一、數(shù)控車刀的類型2.按車刀結(jié)構(gòu)分類(1)高速工具鋼整體式車刀其刀頭和刀體的結(jié)構(gòu)形式為整體式，常用韌性好的高速工具鋼制成，但硬度和耐磨性差，不適于切削硬度較高的材料和進(jìn)行高速切削。(2)硬質(zhì)合金焊接式車刀將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上形成的車刀，稱為焊接式車刀。圖5-6圓弧形車刀的使用一、數(shù)控車刀的類型圖5-7焊接式車刀1車斷刀2右偏刀3左偏刀4彎頭車刀5直頭車刀6成形車刀7寬刃精車刀8外螺紋車刀9端面車刀10內(nèi)螺紋車刀11內(nèi)槽車刀12通孔車刀13不通孔車刀一、數(shù)控車刀的類型(3)機(jī)械夾固

11、式可轉(zhuǎn)位車刀如圖5-8所示，機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀由刀桿、刀片、刀墊及夾緊元件組成。圖5-8機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志1.標(biāo)準(zhǔn)車刀系列可轉(zhuǎn)位車刀或刀夾的代號(hào)由代表給定意義的字母或數(shù)字符合按一定的規(guī)則排列所組成，共有10位符號(hào)，任何一種車刀或刀夾都應(yīng)使用前9位符號(hào)，最后一位符號(hào)在必要時(shí)才使用。在10位符號(hào)之后，制造廠可以最多再加3個(gè)字母（或）3位數(shù)字表達(dá)刀桿的參數(shù)特征，但應(yīng)用破折號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)隔開，并不得使用第（10）位規(guī)定的字母。(1)表示刀片夾緊方式的符號(hào)按表5-1的規(guī)定第位二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-1刀片夾緊方式符號(hào)對應(yīng)的夾緊方式(2)表示刀片形狀的符號(hào)按表5-2的規(guī)定第位二、可

12、轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-2刀片形狀符號(hào)對應(yīng)的刀片形狀及型式(3)表示刀具頭部型式的符號(hào)按表5-3的規(guī)定第位二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-3刀具頭部型式符號(hào)對應(yīng)的刀具頭部型式二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-3刀具頭部型式符號(hào)對應(yīng)的刀具頭部型式二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-3刀具頭部型式符號(hào)對應(yīng)的刀具頭部型式(4)表示刀片法后角的符號(hào)按表5-4的規(guī)定第位二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-4刀片法后角符號(hào)對應(yīng)的刀片法后角(5)表示刀具切削方向的符號(hào)按表5-5的規(guī)定第位表5-5刀具切削方向符號(hào)對應(yīng)的切削方向二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志圖5-9刀尖高度等于刀桿高度h的矩形柄車刀(6)表示刀具高度的符號(hào)規(guī)定如下第位二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志圖5

13、-10刀尖高度不等于刀桿高度h的刀夾(7)表示刀具寬度的符號(hào)按以下的規(guī)定第位(8)表示刀具長度的符合見表5-6第位二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-6刀具長度符號(hào)對應(yīng)的刀具長度二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-6刀具長度符號(hào)對應(yīng)的刀具長度二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-7對可轉(zhuǎn)位刀片尺寸數(shù)字符號(hào)的規(guī)定(10)可選符號(hào)：特殊公差符號(hào)第位表5-8對于、和帶有0.08mm公差的不同測量基準(zhǔn)刀具符號(hào)的規(guī)定(單位：毫米)(9)表示可轉(zhuǎn)位刀片尺寸的數(shù)字符號(hào)按表5-7的規(guī)定第位二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-8對于、和帶有0.08mm公差的不同測量基準(zhǔn)刀具符號(hào)的規(guī)定(單位：毫米)2.刀片規(guī)格系列刀片形狀多種多樣，按照GB/T 2076

14、2007切削刀具用可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)表示規(guī)則，每種刀片形狀都有其對應(yīng)的代號(hào)。圖511a所示為16種刀片形狀及其對應(yīng)代碼，圖511b所示為幾種常見可轉(zhuǎn)位刀片的結(jié)構(gòu)形狀。國家標(biāo)準(zhǔn)中刀片是按照刀片形狀、法后角、刀片尺寸精度、切削刃倒棱形式等參數(shù)項(xiàng)用一組字母及數(shù)字進(jìn)行表示的。例如，刀片SPAN150408TR代表的含義是二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志圖5-11可轉(zhuǎn)位刀片形狀及其代碼、常見刀片結(jié)構(gòu)a)刀片形狀及其代碼b)常見刀片結(jié)構(gòu)二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志B.TIF二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-9對表示可轉(zhuǎn)位刀片有、無斷屑槽和中心固定孔字母代號(hào)的規(guī)定二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志表5-9對表示可轉(zhuǎn)位刀片有、無斷屑槽和中心固定孔字母代號(hào)

15、的規(guī)定二、可轉(zhuǎn)位車刀的標(biāo)志 斷屑槽的說明見GB/T 12204。 不等邊刀片通常在號(hào)位用X表示，刀片寬度的測定(垂直于主切削刃或垂直于較長的邊)以及刀片結(jié)構(gòu)的特征需要予以說明。如果刀片形狀沒有列入號(hào)位的表示范圍，則此處不能用代號(hào)X表示。表5-10刀片切削刃截面形狀及其對應(yīng)的字母代號(hào)三、刀具的選擇1)一次能實(shí)現(xiàn)的連續(xù)加工表面應(yīng)盡可能多。2)在切削過程中，刀具不能與工件輪廓發(fā)生干涉。3)有利于提高加工效率和表面加工質(zhì)量。4)有合理的刀具強(qiáng)度和壽命。三、刀具的選擇表5-11車削外圓、端面和成形面適用的刀桿結(jié)構(gòu)形式及刀片1.車刀結(jié)構(gòu)形式的選擇車削外圓、端面和成形面適用的刀桿結(jié)構(gòu)形式及刀片如表511所示

16、。三、刀具的選擇圖5-12刀桿結(jié)構(gòu)形式的選擇三、刀具的選擇2.機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片的選用數(shù)控車床能作粗、精車削。粗車時(shí)要選強(qiáng)度高、壽命長的刀具，以滿足粗車時(shí)大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求；精車時(shí)，要選精度高、壽命長的刀具，以保證加工精度的要求。為減少換刀時(shí)間、方便對刀、便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)控車削加工中廣泛采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片，所以刀具的選擇主要是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片的選擇。(1)刀片材質(zhì)的選擇前面的章節(jié)中已經(jīng)介紹過數(shù)控刀具所用材料，機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片的材質(zhì)有涂層硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼、聚晶金剛石等，以硬質(zhì)合金刀片應(yīng)用最廣。圖5-13刀片尺寸關(guān)系三、刀具的選擇(2)刀片尺寸的選擇刀片尺寸的大小取決于必要的

17、有效切削刃長度L。(3)刀片形狀的選擇刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具總壽命和刀片的可轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。圖5-14不同形狀刀片刀尖強(qiáng)度的變化趨勢(4)刀片幾何角度的選擇刀具幾何角度對加工的影響在第一章中已經(jīng)作了介紹。三、刀具的選擇表5-12硬質(zhì)合金車刀前角參考值表5-13硬質(zhì)合金車刀后角參考值三、刀具的選擇表5-13硬質(zhì)合金車刀后角參考值表5-14硬質(zhì)合金車刀主、副偏角參考值三、刀具的選擇表5-15硬質(zhì)合金車刀刃傾角參考值四、車刀的裝夾1.前置式四方可轉(zhuǎn)位刀架前置式刀架大多是四方可轉(zhuǎn)位刀架，對安裝使用的標(biāo)準(zhǔn)刀方尺寸有限制。若采用與刀架標(biāo)稱刀方尺寸一致的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)夾外圓車刀，可

18、不加墊片直接用螺釘夾緊。此時(shí)刀尖將與主軸中心等高，如圖515a所示。若采用的刀方尺寸比標(biāo)稱尺寸小，則在其底部加對應(yīng)差值厚度的墊片后可保證刀尖與主軸中心等高。內(nèi)孔車刀的刀桿截面一般為圓形，僅靠削平面夾緊是非常不可靠的。由于內(nèi)孔車刀刀尖與刀桿圓截面中心等高，因此可像圖515b那樣制作一個(gè)簡單的內(nèi)孔車刀夾具，將裝刀孔中心到刀架裝刀基面的高度按標(biāo)稱刀方高度設(shè)計(jì)即可四、車刀的裝夾圖5-15四方刀架上車刀的裝夾a)外圓車刀的安裝b)內(nèi)孔車刀的安裝四、車刀的裝夾圖5-16數(shù)控車床的排刀架四、車刀的裝夾2.后置式回轉(zhuǎn)刀盤數(shù)控車削是自動(dòng)按程序設(shè)計(jì)的路線完成整個(gè)加工過程的，加工過程中切削狀態(tài)不需要像普通車床那樣人

19、為觀察、控制，所以大多數(shù)控車床采用后置式回轉(zhuǎn)刀盤。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)排屑的便利，橫向滑板的運(yùn)動(dòng)方向與地面傾斜成一定角度。圖5-1712刀位回轉(zhuǎn)刀盤a) 正手刀回轉(zhuǎn)刀盤b)反手刀回轉(zhuǎn)刀盤四、車刀的裝夾圖5-186刀位回轉(zhuǎn)刀盤a)正手刀刀盤b)反手刀刀盤五、數(shù)控車床的機(jī)內(nèi)對刀儀1.光學(xué)顯微鏡如圖519a所示，光學(xué)顯微鏡配合對刀試棒使用。對刀試棒前端為1/4扇形塊，以便于各種刀尖接近軸心；采用光學(xué)顯微鏡可精確測定刀尖與軸心的接觸情況。設(shè)定試切直徑為0、試切長度L，即可實(shí)現(xiàn)以卡爪端面中心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)的各刀具的對刀。2.電子傳感器如圖519b所示，電子傳感器有四個(gè)測頭，分別用于左、右偏刀的Z向，外圓、內(nèi)孔車

20、刀的X向相對刀偏的測定。該對刀儀主要用于測定各刀具相對基準(zhǔn)刀具的相對刀偏，基準(zhǔn)刀具需要對工件進(jìn)行試切以對刀。若已知測頭與機(jī)床或工件坐標(biāo)系的相對位置關(guān)系，也可換算后將其設(shè)置成絕對刀偏的對刀數(shù)據(jù)。3.標(biāo)準(zhǔn)電子對刀試棒五、數(shù)控車床的機(jī)內(nèi)對刀儀圖519c所示為使用具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸D、L的電子對刀試棒對刀的情況。當(dāng)?shù)都饨佑|電子對刀試棒標(biāo)準(zhǔn)外圓面和右端面至指示燈亮后，按D、L設(shè)定試切直徑和試切長度，即可實(shí)現(xiàn)以卡爪端面中心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)的各刀具的對刀。圖5-19車床機(jī)內(nèi)對刀儀a)光學(xué)顯微鏡b)電子傳感器c)標(biāo)準(zhǔn)電子對刀試棒第三節(jié)數(shù)控車削加工的工藝設(shè)計(jì)一、加工順序的確定1.基面先行用作定位基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來

21、，因?yàn)橛米鞫ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，工件裝夾時(shí)定位誤差就越小。故工件加工的第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工（有時(shí)包括精加工），然后以精基準(zhǔn)加工其他表面。例如，加工軸類零件時(shí)，總是先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓表面和端面。安排加工順序遵循的原則是上道工序的加工能為后面的工序提供精基準(zhǔn)和合適的夾緊表面。一、加工順序的確定2.先粗后精為了提高生產(chǎn)效率并保證零件的精加工質(zhì)量，在切削加工時(shí)應(yīng)先安排粗加工工序，以在較短的時(shí)間內(nèi)將精加工前的大量加工余量（如圖520中細(xì)雙點(diǎn)畫線內(nèi)所示部分）去掉，同時(shí)盡量滿足精加工余量的均勻性要求。 圖5-20先粗后精一、加工順序的確定3.先近后遠(yuǎn)盡可能采用最

22、少的裝夾次數(shù)和最少的刀具數(shù)量，以減少重新定位或換刀引起的誤差。一次裝夾時(shí)加工順序的安排原則是先近后遠(yuǎn)。遠(yuǎn)與近是相對于加工部位與設(shè)定的刀具起始點(diǎn)間的距離大小而言的。在一般情況下，特別是在粗加工時(shí)，通常先加工離起刀點(diǎn)近的部位，后加工離起刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位，以縮短刀具移動(dòng)距離、減少空行程時(shí)間。對于車削加工，先近后遠(yuǎn)有利于保持毛坯件或半成品件的剛性，改善其切削條件。 4.先內(nèi)后外，內(nèi)外交叉一、加工順序的確定對于既有內(nèi)表面（內(nèi)型、腔）又有外表面需加工的零件，安排其加工順序時(shí)，應(yīng)先安排內(nèi)、外表面的粗加工，后安排內(nèi)、外表面的精加工。切不可將零件的一部分表面（外表面或內(nèi)表面）加工完畢后，再加工其他表面（內(nèi)表面或外表

23、面）。二、走刀路線的確定1.粗車走刀路線現(xiàn)代數(shù)控車床控制系統(tǒng)按照傳統(tǒng)外圓粗車和端面粗車的車削加工走刀方式，已提供了簡單方便的編程指令G71、G72，另外還有適于數(shù)控加工特點(diǎn)的環(huán)狀粗車指令G73。這些由系統(tǒng)預(yù)定義的粗切方式具有編程計(jì)算簡單快捷的特點(diǎn)，是目前數(shù)控車削加工中廣泛采用的幾種粗車走刀路線。圖5-21粗車進(jìn)給路線示例a)外圓粗車指令G71b)端面粗車指令G72c)環(huán)狀粗車指令G73d)自定義路線二、走刀路線的確定圖5-22大余量毛坯的階梯切削路線二、走刀路線的確定2.精車走刀路線在安排一刀或多刀進(jìn)行的精加工進(jìn)給路線時(shí)，零件的最終輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成，并且加工刀具的進(jìn)、退刀位置要考慮

24、妥當(dāng)，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切入、切出、換刀及停頓。切入、切出及接刀點(diǎn)的位置應(yīng)選在有退刀槽或表面間有拐點(diǎn)、轉(zhuǎn)角的位置，不能選在輪廓曲線要求相切或光滑連接的部位，以免因切削力的突然變化造成彈性變形，致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等缺陷。圖5-23起刀點(diǎn)的設(shè)定二、走刀路線的確定3.空行程走刀路線(1)起刀點(diǎn)的設(shè)定粗加工或半精加工時(shí)毛坯余量較大。(2)換刀點(diǎn)的設(shè)定換刀點(diǎn)是指轉(zhuǎn)動(dòng)刀架換刀時(shí)的位置，應(yīng)設(shè)在工件及夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件及機(jī)床、夾具等部件為準(zhǔn)。(3)退刀路線的設(shè)定數(shù)控車削中，刀具加工的零件部位不同，退刀路線也不相同。圖5-24幾種退刀方式二、走刀路線的確定圖5-

25、25特殊的走刀路線三、切削用量的選擇1.選擇切削用量時(shí)應(yīng)注意的問題(1)粗車時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速粗車時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。(2)恒線速度切削車削時(shí)如果主軸轉(zhuǎn)速固定，切削速度會(huì)隨加工表面直徑的變化而變化，有可能導(dǎo)致表面粗糙度不一致等現(xiàn)象。(3)車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速車螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋螺距(導(dǎo)程)的大小、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的升降速特性及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素的影響，故不同的數(shù)控系統(tǒng)會(huì)推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍，并在螺紋加工的刀具路徑中設(shè)置進(jìn)給加速段和退刀減速段。三、切削用量的選擇(4)進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度的單位一般為

26、mm/min，但有些數(shù)控車床系統(tǒng)也選用進(jìn)給量(單位為mm/r)來表示進(jìn)給速度，所以在制訂加工工藝時(shí)既可以確定進(jìn)給速度vf，也可以選定進(jìn)給量f。2.數(shù)控車削加工時(shí)切削用量的確定 數(shù)控車削加工時(shí)背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速n和進(jìn)給速度vf（進(jìn)給量f）等切削用量的確定，可以先根據(jù)是粗加工、半精加工還是精加工以及工件加工余量等情況，確定背吃刀量，然后根據(jù)選用的刀具和工件的材質(zhì)狀況，查閱相關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊或刀具商提供的技術(shù)參數(shù)來查取，也可參考附錄D的常用切削用量表來選定。三、切削用量的選擇3.螺紋加工時(shí)走刀次數(shù)與進(jìn)給量的確定螺紋加工時(shí)走刀分恒定切削面積和恒定進(jìn)給量兩種方式。采用恒定切削面積走刀方式時(shí)，進(jìn)給

27、量連續(xù)遞減，以保證不變的切削面積。這種方式是數(shù)控機(jī)床上最常用的走刀方式，其進(jìn)給量的分布按下式計(jì)算第四節(jié)典型零件的數(shù)控車削工藝一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝1.零件工藝分析從圖526中可以看出，軸套類零件主要由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、平面及圓弧等組成，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜；加工的部位多，零件的2440mm和610mm兩處尺寸精度要求較高，加工精度要求高；外圓錐面上有幾處R2mm的圓弧面；工件壁薄，加工中極易變形，加工難度較大，因此適合數(shù)控車削加工。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝1) 工件外圓錐面上R2mm的圓弧面，由于半徑較小，直接用成形車刀比用圓弧插補(bǔ)切削效率高、編程工作量小。2)用端面A和外圓柱面B分

28、別作為軸向和徑向定位基準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)重合，減小定位3)工件壁薄、易變形，裝夾工件、選擇刀具、確定進(jìn)給路線和切削用量時(shí)都需要認(rèn)真考慮。4)該零件比較復(fù)雜，加工部位較多，需采用多把刀具來完成加工。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝圖5-27軸套類零件粗車圖一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝2.確定裝夾方案由于該工件壁薄、易變形，為減少夾緊變形，采用如圖528所示的包容式軟爪進(jìn)行裝夾。該軟爪底部的端齒在卡盤上定位，能保持較高的重復(fù)安裝精度。為了便于在加工中對刀和測量，可以在軟爪上設(shè)定一個(gè)對刀基準(zhǔn)面。為準(zhǔn)確控制對刀基準(zhǔn)面至軸向支承面的距離，在數(shù)控車床上加工軟爪的徑向夾持表面時(shí)要一并將軸

29、向定位支承表面加工出來。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝圖5-28包容式軟爪一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝3.確定加工順序、進(jìn)給路線及刀具根據(jù)先粗后精、先近后遠(yuǎn)、內(nèi)外交叉的原則確定加工順序和進(jìn)給路線。所選刀具除成形車刀外，都是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀。具體的加工順序和進(jìn)給路線如下。1)粗車外圓表面。2)半精車外錐面及過渡圓弧。圖5-29粗車外圓表面時(shí)的進(jìn)給路線一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝圖5-30半精車外錐面及R2mm過渡圓弧3)粗車內(nèi)孔端部。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝4)擴(kuò)內(nèi)孔深部。圖5-31內(nèi)孔端部粗車進(jìn)給路線一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝圖5-32內(nèi)孔深部鉆削進(jìn)給路線圖5-33內(nèi)表面精車進(jìn)給路線a)第一

30、次進(jìn)給b)第二次進(jìn)給c)第三次進(jìn)給d)第四次進(jìn)給一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝5)粗車內(nèi)錐面、半精車其余內(nèi)表面。6)精車外圓柱面及端面。7)精車外錐面及過渡圓弧。8)精車15外錐面及R2mm圓弧面。9)精車內(nèi)表面。圖5-34精車外圓柱面及端面進(jìn)給路線圖5-35精車25外圓錐面及R2mm圓弧面一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝圖5-36精車15外圓錐面及R2mm圓弧面圖5-37精車內(nèi)表面進(jìn)給路線10)加工最深處18.7+01mm內(nèi)孔及端面。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝圖5-38內(nèi)部深孔鉆削進(jìn)給路線a)第一次進(jìn)給b)第二次進(jìn)給一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝圖5-39刀具調(diào)整圖一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝1)

31、本工序所需刀具的種類、形狀、安裝位置、預(yù)調(diào)尺寸和刀尖圓弧半徑值等，有時(shí)還包括刀補(bǔ)組號(hào)。2)刀位點(diǎn)。3)工件的安裝方式及待加工部位。4)工件的坐標(biāo)原點(diǎn)。5)工件主要尺寸的程序設(shè)定值(一般取為工作尺寸的中值)。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝4.選擇切削用量 根據(jù)加工要求和各工步加工表面的形狀選擇切削用量，具體如下。1)粗車外圓表面：車削端面時(shí)主軸轉(zhuǎn)速n=1400r/min，其余部位n=1000r/min；端部倒角時(shí)進(jìn)給量f=0.15mm/r，其余部位f=0.20.25mm/r。2)半精車外錐面及過渡圓?。褐鬏S轉(zhuǎn)速n=1000r/min；切入時(shí)進(jìn)給量f=0.1mm/r，進(jìn)給時(shí)f=0.2mm/r。3)粗

32、車內(nèi)孔端部：主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，進(jìn)給量f=0.1mm/r。4)擴(kuò)內(nèi)孔深部：主軸轉(zhuǎn)速n=550r/min，進(jìn)給量f=0.15mm/r。5)粗車內(nèi)錐面及半精車其余內(nèi)表面：主軸轉(zhuǎn)速n=700r/min；車削19.05mm內(nèi)孔時(shí)進(jìn)給量f=0.2mm/r，車削其余部分時(shí)f=0.1mm/r。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝6)精車外圓柱面及端面：主軸轉(zhuǎn)速n=1400r/min，進(jìn)給量f=0.15mm/r。7)精車25外錐面及R2mm圓弧面：主軸轉(zhuǎn)速n=700r/min，進(jìn)給量f=0.1mm/r。8)精車15外錐面及R2mm圓弧面：切削用量與精車25外錐面及R2mm圓弧面時(shí)相同。9)精車內(nèi)表面：主軸

33、轉(zhuǎn)速n=1000r/min，進(jìn)給量f=0.1mm/r。10)車削最深處18.7+01mm內(nèi)孔及端面：主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，進(jìn)給量f=0.1mm/r。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝表5-16數(shù)控加工工序卡片5.填寫工藝文件1) 按加工順序?qū)⒏鞴げ降募庸?nèi)容、所用刀具及切削用量等填入數(shù)控加工工序卡片中，見表5-16。一、軸套類零件的數(shù)控車削工藝2)將選定的各工步所用刀具的刀具型號(hào)、刀片型號(hào)及刀尖圓弧半徑等填入數(shù)控加工刀具卡片中，見表5-17。表5-17軸套零件數(shù)控加工刀具卡3)將各工步的進(jìn)給路線繪成進(jìn)給路線圖(見圖5-29圖5-38)二、活塞缸的車削加工工藝圖5-40活塞缸零件圖二、活塞缸

34、的車削加工工藝1.零件工藝分析該零件采用鑄造毛坯，外形由鑄造保證，機(jī)械制造時(shí)主要進(jìn)行缸孔的加工。缸孔的輪廓形狀雖然并不復(fù)雜，但兩處密封槽的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，槽窄而轉(zhuǎn)角圓弧半徑小，不便于作直線及圓弧插補(bǔ)切削，宜采用成形刀具加工，以方便編程、提高切削效率。缸孔及密封槽的徑向和軸向尺寸均有一定的精度要求，其中缸孔內(nèi)徑667+005mm精度要求最高，達(dá)IT7級(jí)，且有較高的表面質(zhì)量要求，需通過精車來保證；7268+01mm、7168+01mm成形槽的公差等級(jí)為IT10，需預(yù)切后再作精切；其余尺寸的公差等級(jí)為IT11IT12，一次切削即可。缸孔成形部分結(jié)構(gòu)清晰、尺寸標(biāo)注完整、基準(zhǔn)明確。另外，為保證槽的密封性能，槽壁不允許有振紋，因此要求切削刀具的切削刃鋒利且剛性好。 二、活塞缸的車削加工工藝2.確定裝夾方案該零件鑄造毛坯的形狀、主要尺寸如圖541a所示。A面為零件的裝配基準(zhǔn)，也是缸孔加工時(shí)的裝夾定位基準(zhǔn)，必須首先安排加工該面的工序。此時(shí)可由外圓98mm和C面作粗定位，以98mm外圓表面為夾緊表面，直接用自定心卡盤夾緊，將A面帶白即可。加工缸孔時(shí),將