數(shù)控車削加工工藝詳細(xì)論述

數(shù)控車削加工工藝分析

選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析精度與技術(shù)要求分析零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定數(shù)控車削加工方案的擬定工序的劃分工序順序的安排進(jìn)給路線的確定切削參數(shù)的選擇數(shù)控車削加工工藝文件難加工材料的數(shù)控車削加工數(shù)控車?yán)に嚁?shù)控車削加工工藝分析

選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容

數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:由輪廓曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)表面具有微小尺寸要求的結(jié)構(gòu)表面

同一表面采用多種設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)

表面有嚴(yán)格幾何關(guān)系要求的表面

1．通用機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為首先選擇內(nèi)容

(1)由輪廓曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)表面數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:(2)具有微小尺寸要求的結(jié)構(gòu)表面

數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:

(3)同一表面采用多種設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)

(4)表面間有嚴(yán)格幾何關(guān)系要求的表面

數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容

通用機(jī)床難加工質(zhì)量難保證內(nèi)容作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容1、表面有嚴(yán)格位置精度要求但普通機(jī)床無(wú)法一次加工完成2、表面粗糙度要求嚴(yán)格的錐面、曲面、端面等對(duì)于這類表面只能采用恒線速切削才能達(dá)到要求

例如：1、表面間有嚴(yán)格位置精度要求但在普通機(jī)床上無(wú)法一次安裝加工的表面

數(shù)控加工內(nèi)容的選擇:零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的主要內(nèi)容：審查與分析零件圖紙中尺寸標(biāo)注方法是否適合數(shù)控加工；審查與分析圖紙中幾何元素的條件是否充分、正確；審查與分析數(shù)控車加工零件的結(jié)構(gòu)合理性；1．零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的主要內(nèi)容

(1)審查與分析零件圖紙中的尺寸標(biāo)注方法是否適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)

對(duì)數(shù)控加工來(lái)說(shuō)，最傾向于以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。這就是坐標(biāo)標(biāo)注法。

零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析零件結(jié)構(gòu)的工工藝性分析(2)審查與分析零零件圖紙中構(gòu)構(gòu)成輪廓的幾幾何元素的條條件是否充分分、正確(3)審查與分析在在數(shù)控車床上上加工時(shí)零件件結(jié)構(gòu)的合理理性零件結(jié)構(gòu)的工工藝性分析精度與技術(shù)要要求分析分析的主要內(nèi)內(nèi)容：精度要求與各各項(xiàng)技術(shù)要求求是否齊全、、合理本工序車削精精度是否達(dá)到到圖紙要求，，注意給其它它工序留有余余量較高位置精度度的表面應(yīng)在在一次裝夾中中完成表面粗糙度較較高表面應(yīng)確確定恒線速切切削零件圖形的數(shù)數(shù)學(xué)處理及編編程尺寸設(shè)定定值的確定編程原點(diǎn)的選選擇：選在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)準(zhǔn)上容易找正對(duì)刀刀編程方便位置能夠容易易準(zhǔn)確的確定定零件圖形的數(shù)數(shù)學(xué)處理及編編程尺寸設(shè)定定值的確定編程尺寸確定定的步驟：基本尺寸換算算成平均尺寸寸保持原重要的的幾何關(guān)系不不變并修改一一般尺寸計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、基點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)尺寸編程尺寸的最最后形成數(shù)控加工的數(shù)數(shù)值計(jì)算是程程序編制中一一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)環(huán)節(jié)。編程尺寸設(shè)定定值確定的步步驟(1)精度高的尺寸寸的處理，將將基本尺寸換換算成平均尺尺寸；(2)幾何關(guān)系的處處理，保持原原重要的幾何何關(guān)系，如角角度，相切等等不變；(3)精度低的尺寸寸的調(diào)整，通通過(guò)修改一般般尺寸保持零零件原有幾何何關(guān)系，使之之協(xié)調(diào)；(4)節(jié)點(diǎn)、基點(diǎn)坐坐標(biāo)尺寸的計(jì)計(jì)算，按調(diào)整整后的尺寸計(jì)計(jì)算有關(guān)未知知節(jié)點(diǎn)、基點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸寸；(5)編程尺寸的修修正，按調(diào)整整后的尺寸編編程并加工一一組工件，測(cè)測(cè)量關(guān)鍵尺寸寸的實(shí)際分散散中心并求出出常值系統(tǒng)性性誤差，再按按此誤差對(duì)程程序尺寸進(jìn)行行調(diào)整并修改改程序。數(shù)控車削加工工方案的擬定定數(shù)控車削內(nèi)表表面加工方案案的確定數(shù)控車削外表表面及端面加加工方案的確確定數(shù)控車削加工工方案的擬定定1.數(shù)控車削外表表面及端面加加工方案的確確定（1）加工IT7～I(xiàn)T8級(jí)、Ra0.8～１.６μm的除淬火鋼以以外的常用金金屬，可采用用普通型數(shù)控控車床，按粗粗車、半精車車、精車的方方案加工。（2）加工IT5～I(xiàn)T6級(jí)、Ra0.2～0.63μm的除淬火鋼以以外的常用金金屬，可采用用精密型數(shù)控控車床，按粗粗車、半精車車、精車、細(xì)細(xì)車的方案加加工。（3）加工高于IT5級(jí)、Ra﹤0.08μm的除淬火鋼以以外的常用金金屬，可采用用高檔精密型型數(shù)控車床，，按粗車、半半精車、精車車、精密車的的方案加工。。（4）對(duì)淬火鋼等等難車削材料料，其淬火前前可采用粗車車、半精車的的方法，淬火火后安排磨削削加工。數(shù)控車削加工工方案的擬定定2.數(shù)控車削內(nèi)表表面加工方案案的確定（1）加工IT8～I(xiàn)T9級(jí)、Ra1.6～3.2μm的除淬火鋼以以外的常用金金屬，可采用用普通型數(shù)控控車床，按粗粗車、半精車車、精車的方方案加工。（2）加工IT6～I(xiàn)T7級(jí)、Ra0.2～0.63μμm的除淬火鋼以以外的常用金金屬，可采用用精密型數(shù)控控車床，按粗粗車、半精車車、精車、細(xì)細(xì)車的方案加加工。（3）加工精度為為IT5級(jí)、Ra﹤0.2μm的除淬火鋼以以外的常用金金屬，可采用用高檔精密型型數(shù)控車床，，按粗車、半半精車、精車車、精密車的的方案加工。。（4）對(duì)淬火鋼等等難車削材料料，其淬火前前可采用粗車車、半精車的的方法，淬火火后安排磨削削加工。工序的劃分?jǐn)?shù)控車削加工工工序的劃分分：以一次安裝進(jìn)進(jìn)行的加工作作為一道工序序以一個(gè)完整數(shù)數(shù)控程序連續(xù)續(xù)加工的內(nèi)容容為一道工序序以工件上的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合合用一把刀具具加工為一道道工序以粗、精加工工劃分工序工序的劃分1.以一次安裝進(jìn)進(jìn)行的加工作作為一道工序序?qū)⑽恢镁纫筝^高的表表面安排在一一次安裝下完完成，以免多多次安裝所產(chǎn)產(chǎn)生的安裝誤誤差影響位置置精度。2.以一個(gè)完整數(shù)數(shù)控程序連續(xù)續(xù)加工的內(nèi)容容為一道工序序有些零件雖然然能在一次安安裝中加工出出很多待加工工面，但考慮慮到程序太長(zhǎng)長(zhǎng)，會(huì)受到某某些限制，如如控制系統(tǒng)的的限制（內(nèi)存存容量）、機(jī)機(jī)床連續(xù)工作作時(shí)間有限，，此外，出錯(cuò)錯(cuò)率高，查錯(cuò)錯(cuò)與檢索困難難。這時(shí)可以以以一個(gè)完整數(shù)數(shù)控程序連續(xù)續(xù)加工的內(nèi)容容為一道工序序在本工序內(nèi)用用多少把刀具具、加工多少少內(nèi)容，主要要根據(jù)控制系系統(tǒng)的限制、、機(jī)床連續(xù)工工作時(shí)間的限限制等因素考考慮。3.以工件上的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合合用一把刀具具加工為一道道工序工序的劃分4.以粗、精加工工劃分工序工序順序的安安排回轉(zhuǎn)類零件非非數(shù)控車削加加工工序的安安排：有不適合數(shù)控控車削加工的的表面，安排排相應(yīng)的非數(shù)數(shù)控類加工工工序（如漸開(kāi)線齒形形、鍵槽、花花鍵表面等））硬度及精度較較高，熱處理理安排在數(shù)控控車削加工之之后零件要求特殊殊，不能用數(shù)數(shù)控車削加工工完成的則安安排其他加工工工序根據(jù)工廠條件件采用非數(shù)控控加工更合理理，則安排非非數(shù)控加工工工序1．回轉(zhuǎn)類零件件非數(shù)控車削削加工工序的的安排(1)零件上有不適適合數(shù)控車削削加工的表面面，如漸開(kāi)線線齒形、鍵槽槽、花鍵表面面等，必須安安排相應(yīng)的非非數(shù)控車削加加工工序。工序順序的安安排(2)零件表面硬度度及精度要求求均高，熱處處理需安排在在數(shù)控車削加加工之后，則則熱處理之后后一般安排磨磨削加工。(3)零件要求特殊殊，不能用數(shù)數(shù)控車削加工工完成全部加加工要求，則則必須安排其其他非數(shù)控車車削加工工序序，如噴丸、、滾壓加工、、拋光等。(4)零件上有些表表面根據(jù)工廠廠條件采用非非數(shù)控車削加加工更合理，，這時(shí)可適當(dāng)當(dāng)安排這些非非數(shù)控車削加加工工序，如如銑端面打中中心孔等。工序順序的安安排2．?dāng)?shù)控加工工工序與普通工工序的銜接數(shù)控工序前后后一般穿插有有其他普通工工序，如銜接接的不好就容易易產(chǎn)生矛盾，，最好的辦法法就是相互建建立狀態(tài)要求。如：：要不要留加加工余量；定定位面的尺寸寸精度要求及形位公公差；對(duì)毛坯坯的熱處理狀狀態(tài)要求等。。目的是達(dá)到相相互能滿足加加工需要，且且質(zhì)量目標(biāo)及及技術(shù)要求明確確，交接驗(yàn)收收有依據(jù)。工序順序的安安排1.先加工定位面面，即上道工工序的加工能能為后面的工工序提供精基基準(zhǔn)和合適的的夾緊表面。。制定零件的的整個(gè)工藝路路線就是從最最后一道工序序開(kāi)始往前推推，按照前工工序?yàn)楹蠊ば蛐蛱峁┗鶞?zhǔn)的的原則先大致致安排。2.先加工平面后后加工孔；先先加工簡(jiǎn)單的的幾何形狀再再加工復(fù)雜的的幾何形狀。。3.對(duì)精度要求高高，粗精加工工需分開(kāi)進(jìn)行行的，先粗加加工后精加工工。工序順序的安安排4.以相同定位、、夾緊方式安安裝的工序，，最好接連進(jìn)進(jìn)行，以減少少重復(fù)定位次次數(shù)和夾緊次次數(shù)。5.中間穿插有通通用機(jī)床加工工工序的要綜綜合考慮合理理安排其加工工順序。工序順序的安安排工序順序的安安排先粗后精先近后遠(yuǎn)內(nèi)外交叉保證工件加工工剛度原則同一把刀連續(xù)續(xù)加工工步安排的一一般原則1．工步順序安安排的一般原原則(1)先粗后精工步順序安排排的原則要求求：粗車在較較短的時(shí)間內(nèi)將工工件各表面上上的大部分加加工余量切掉，一方方面提高金屬屬切除率，另另一方面滿足精車的的余量均勻性性要求。若粗粗車后所留余量的均均勻性滿足不不了精加工的的要求時(shí)，則要安排排半精車工序順序的安安排工序順序的安安排(2)先近后遠(yuǎn)在一般情況下下，離對(duì)刀點(diǎn)點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后后加工，以便便縮短刀具移移動(dòng)距離，減減少空行程時(shí)時(shí)間。工序順序的安安排(3)內(nèi)外交叉對(duì)既有內(nèi)表面面(內(nèi)型、腔)，又有外表面面需加工的回回轉(zhuǎn)體零件，，安排加工順順序時(shí)，應(yīng)先先進(jìn)行外、內(nèi)內(nèi)表面粗加工工，后進(jìn)行外外、內(nèi)表面精精加工。工序順序的安安排(4)保證工件加工工剛度原則應(yīng)先安排對(duì)工工件剛性破壞壞較小的工步步，后安排對(duì)對(duì)工件剛性破破壞較大的工工步，以保證證工件加工時(shí)時(shí)的剛度要求求。工序順序的安安排(5)同一把刀能加加工內(nèi)容連續(xù)續(xù)加工原則此原則的含義義是用同一把把刀把能加工工的內(nèi)容連續(xù)續(xù)加工出來(lái)，，以減少換刀刀次數(shù)，縮短短刀具移動(dòng)距距離。工序順序的安安排進(jìn)給路線是指指數(shù)控機(jī)床加加工過(guò)程中刀刀具相對(duì)零件件的運(yùn)動(dòng)軌跡跡和方向，也也稱走刀路線線。包括切削加工工的路徑及刀刀具切入、切切出等非切削削空行程。它它不但包括子子工步的內(nèi)容容，也反映出出工步順序進(jìn)給路線的確確定(1)確定進(jìn)給路線線的主要原則則1)首先按已定工工步順序確定定各表面加工工進(jìn)給路線的的順序；2)所定進(jìn)給路線線應(yīng)能保證工工件輪廓表面面加工后的精精度和粗糙度度要求；3)尋求最短加工工路線(包括空行程路路線和切削路路線)，減少行走時(shí)時(shí)間以提高加加工效率；4)要選擇工件在在加工時(shí)變形形小的路線，，對(duì)橫截面積積小的細(xì)長(zhǎng)零零件或薄壁零零件應(yīng)采用分分幾次走刀加加工到最后尺尺寸或?qū)ΨQ去去余量法安排排進(jìn)給路線。。進(jìn)給路線的確確定(2)粗加工進(jìn)給路路線的確定1)常用的粗加工工進(jìn)給路線①“矩形”循環(huán)進(jìn)給路線線。②“三角形”循環(huán)進(jìn)給路線線。③沿輪廓形狀狀等距線循環(huán)環(huán)進(jìn)給路線。。進(jìn)給路線的確確定矩形進(jìn)給路線線，適用于棒料毛毛坯，進(jìn)給路路線較短。三角形進(jìn)給路路線，適用于棒料毛毛坯，進(jìn)給路路線較長(zhǎng)。仿形進(jìn)給路線線，用于鑄、鍛件件毛坯時(shí)進(jìn)給給路線較短。。粗車進(jìn)給路線線選擇車螺紋時(shí)，為為保證螺距的的準(zhǔn)確，應(yīng)避避免在進(jìn)給機(jī)機(jī)構(gòu)的加速和和減速過(guò)程中中切削，故應(yīng)應(yīng)有引入距離離和超越距離離。引入距離超越距離④階梯切削路線線。進(jìn)給路線的確確定⑤雙向切削進(jìn)給給路線。進(jìn)給路線的確確定2)最短的粗加工工切削進(jìn)給路路線切削進(jìn)給路線線為最短，可可有效地提高高生產(chǎn)效率，，降低刀具的的損耗等。進(jìn)給路線的確確定(3)精加工進(jìn)給路路線的確定1)完工輪廓的進(jìn)進(jìn)給路線零件的完工輪輪廓應(yīng)由最后后一刀連續(xù)加加工而成盡量不要在連連續(xù)的輪廓中中安排切人和和切出或換刀刀及停頓，以以免因切削力力突然變化而而造成彈性變變形，致使光光滑連接輪廓廓上產(chǎn)生表面面劃傷、形狀狀突變或滯留留刀痕等缺陷陷。進(jìn)給路線線的確定定2)換刀加工工時(shí)的進(jìn)進(jìn)給路線線主要根據(jù)據(jù)工步順順序要求求決定各各刀加工工的先后后順序及及各刀進(jìn)進(jìn)給路線線的銜接接。3)切入、切切出及接接刀點(diǎn)位位置的選選擇應(yīng)選在有有空刀槽槽或表面面間有拐拐點(diǎn)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角的位位置進(jìn)給路線線的確定定4)各部位精精度要求求不一致致的精加加工進(jìn)給給路線若各部位位精度相相差不是是很大時(shí)時(shí)，應(yīng)以以最嚴(yán)的的精度為為準(zhǔn)，連連續(xù)走刀刀加工所所有部位位精度相差差很大，，則精度度接近的的表面安安排在同同一把刀刀走刀路路線內(nèi)加加工，并并先加工工精度較較低的部部位，最最后再單單獨(dú)安排排精度高高的部位位的走刀刀路線。。進(jìn)給路線線的確定定(4)最短的空空行程進(jìn)進(jìn)給路線線的確定定1)巧用起刀刀點(diǎn)進(jìn)給路線線的確定定工步起起點(diǎn)與與對(duì)刀刀點(diǎn)重重合，，空行行程長(zhǎng)長(zhǎng)。工步起起點(diǎn)與與對(duì)刀刀點(diǎn)分分離，，空行行程短短。粗車矩矩形循循環(huán)進(jìn)進(jìn)給路路線選選擇2)巧設(shè)換換(轉(zhuǎn))刀點(diǎn)為了考考慮換換(轉(zhuǎn))刀的方方便和和安全全，有有時(shí)將將換(轉(zhuǎn))刀點(diǎn)也也設(shè)置置在離離坯件件較遠(yuǎn)遠(yuǎn)的位位置處處進(jìn)給路路線的的確定定3)合理安安排“回零”路線在合理理安排排“回零”路線時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)使其其前一一刀終終點(diǎn)與與后一一刀起起點(diǎn)間間的距距離盡盡量減減短，，或者者為零零，即即可滿滿足進(jìn)進(jìn)給路路線為為最短短的要要求。。另外，，在選選擇返返回對(duì)對(duì)刀點(diǎn)點(diǎn)指令令時(shí)，，在不不發(fā)生生加工工干涉涉現(xiàn)象象的前前提下下，宜宜盡量量采用用X、Z坐標(biāo)軸軸雙向向同時(shí)時(shí)“回零”指令，，該指指令功功能的的“回零”路線將將是最最短的的。進(jìn)給路路線的的確定定(5)特殊的的進(jìn)給給路線線當(dāng)?shù)都饧膺\(yùn)動(dòng)動(dòng)到圓圓弧的的換象象限處處，吃吃刀抗抗力F。馬上上與傳傳動(dòng)橫橫拖板板的傳傳動(dòng)力力方向向相同同，若若螺旋旋副間間有機(jī)機(jī)械傳傳動(dòng)間間隙，，就可可能使使刀尖尖嵌入入零件件表面面(即“扎刀”)，其嵌嵌入量量在理理論上上等于于其機(jī)機(jī)械傳傳動(dòng)間間隙量量進(jìn)給路路線的的確定定進(jìn)給路路線的的確定定進(jìn)給路路線的的確定定切削參參數(shù)的的選擇擇Vd切削速速度切削刃刃選定定點(diǎn)所所對(duì)應(yīng)應(yīng)的工工件或或刀具具的回回轉(zhuǎn)直直徑背吃刀刀量根據(jù)余余量確確定，，其原原則是是盡量量選擇擇大的的背吃吃刀量量，減減少進(jìn)進(jìn)給次次數(shù)。。光車時(shí)時(shí)的主主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速S＝1000v/πd1．車螺螺紋時(shí)時(shí)主軸軸轉(zhuǎn)速速在切削削螺紋紋時(shí)，，車床床的主主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速將將受到到螺紋紋的螺螺距(或?qū)С坛?大小、、驅(qū)動(dòng)動(dòng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)的的升降降頻特特性及及螺紋紋插補(bǔ)補(bǔ)運(yùn)算算速度度等多多種因因素影影響，，故對(duì)對(duì)于不不同的的數(shù)控控系統(tǒng)統(tǒng)，推推薦不不同的的主軸軸轉(zhuǎn)速速選擇擇范圍圍S≤1200/P-k數(shù)控車車削加加工工工藝文文件數(shù)控車車削加加工工工序卡卡片數(shù)控加加工工工序說(shuō)說(shuō)明卡卡數(shù)控加加工走走刀路路線圖圖數(shù)控車車削加加工刀刀具卡卡片數(shù)控車車削加加工刀刀具調(diào)調(diào)整圖圖工藝文件難加工工材料料的數(shù)數(shù)控車車削加加工難加工工材料料的種種類包包