《數(shù)控編程與加工技術(shù)（第2版）》 課件 模塊1數(shù)控車(chē)床編程與加工技術(shù)1-2 數(shù)控車(chē)削加工工藝

模塊1數(shù)控車(chē)床編程與加工技術(shù)項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.1數(shù)控加工工藝過(guò)程1.2.2零件圖樣的工藝分析1.2.3數(shù)控車(chē)削加工路線的確定1.2.4數(shù)控車(chē)削加工順序的確定1.2.5數(shù)控車(chē)削刀具的類(lèi)型及其選用1.2.6工件的裝夾與找正1.2.7對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)和刀位點(diǎn)的確定1.2.8數(shù)控車(chē)床切削用量的確定1.2.9數(shù)控加工的特點(diǎn)1.2.10數(shù)控加工工藝過(guò)程的特點(diǎn)1.2.11數(shù)控加工的應(yīng)用范圍1.2.12數(shù)控加工工序劃分的原則項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝（1）分析圖樣，確定加工方案（2）工件的定位與裝夾（3）刀具的選擇與安裝（4）編制數(shù)控加工程序（5）試切削、試運(yùn)行并校驗(yàn)數(shù)控加工程序（6）數(shù)控加工（7）工件的驗(yàn)收與質(zhì)量誤差分析1.2.1數(shù)控加工工藝過(guò)程項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝（1）分析零件的幾何要素首先從零件圖的分析中，了解工件的外形、結(jié)構(gòu)，工件上須加工的部位及其形狀、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之間的相對(duì)位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技術(shù)要求。（2）分析了解工件的工藝基準(zhǔn)包括其外形尺寸、在工件上的位置、結(jié)構(gòu)及其他部位的相對(duì)關(guān)系等。（3）了解工件的加工數(shù)量不同的加工數(shù)量所采用的工藝方案也不同。1.2.2零件圖樣的工藝分析項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.3數(shù)控車(chē)削加工路線的確定1.數(shù)控車(chē)削加工路線確定原則1）加工路線應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求，效率較高。2）縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。3）方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。4）盡量減少程序段數(shù)。5）加工路線還應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等具體情況確定。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝2.走刀路線的確定1）循環(huán)切除余量數(shù)控車(chē)削加工過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)循環(huán)切除余量，粗加工和精加工三道工序。2）確定退刀路線考慮退刀路線的原則：一是確保安全性，即在退刀過(guò)程中不與工件發(fā)生碰撞；二是考慮走刀路線最短，縮短空行程，提高生產(chǎn)效率。縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.4數(shù)控車(chē)削加工順序的確定加工順序一般按基準(zhǔn)面先行、先粗后精、先主后次、先近后遠(yuǎn)、內(nèi)外交叉的原則確定?；鶞?zhǔn)面先行就是用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來(lái)，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。先粗后精就是按照粗加工半精加工精加工的順序，逐步提高加工精度。先主后次就是先加工零件的主要工作表面、裝配基面，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要加工表面加工到一定程度后，最終精加工之前進(jìn)行。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝先近后遠(yuǎn)就是先加工距離對(duì)刀點(diǎn)近的部位，后加工距離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。內(nèi)外交叉就是加工既有內(nèi)表面（內(nèi)型腔）又有外表面需要加工的零件時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.5數(shù)控車(chē)床刀具的類(lèi)型及其選用1.車(chē)刀的類(lèi)型（1）按車(chē)刀結(jié)構(gòu)分類(lèi)車(chē)刀可分為整體式、焊接式及機(jī)械夾緊（機(jī)夾）式三大類(lèi)。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝（2）按加工部位和用途分類(lèi)車(chē)刀可分為外圓車(chē)刀、內(nèi)孔車(chē)刀、螺紋車(chē)刀、切斷（槽）車(chē)刀等。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝（3）按刀尖形狀分類(lèi)車(chē)刀可分為尖形車(chē)刀、圓弧形車(chē)刀、成形車(chē)刀等。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝2.機(jī)夾轉(zhuǎn)位式車(chē)刀刀片形狀的選擇項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝3.機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選擇在實(shí)際生產(chǎn)中，數(shù)控車(chē)刀主要根據(jù)數(shù)控車(chē)床回轉(zhuǎn)刀架的刀具安裝尺寸、工件材料、加工類(lèi)型、加工要求及加工條件從刀具樣本中查表確定，其步驟大致如下：1）確定工件材料和加工類(lèi)型（外圓、孔或螺紋）。2）根據(jù)粗、精加工要求和加工條件確定刀片的牌號(hào)和幾何槽形。3）根據(jù)刀架尺寸、刀片類(lèi)型和尺寸選擇刀桿。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝4.刀具的安裝1）安裝前保證刀桿及刀片定位面清潔，無(wú)損傷。2）將刀桿安裝在刀架上時(shí)，應(yīng)保證刀桿方向正確。3）車(chē)刀刀尖應(yīng)與車(chē)床主軸軸線等高。4）車(chē)刀刀頭伸出長(zhǎng)度一般以刀桿厚度的1.5～2倍為宜。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.6工件的裝夾與找正1.在三爪自定心卡盤(pán)上安裝工件主要用于在數(shù)控車(chē)床裝夾加工圓柱形軸類(lèi)零件和套類(lèi)零件，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件，裝夾大直徑工件時(shí)經(jīng)常用反爪裝夾。自定心卡盤(pán)一般不需要找正，但裝夾稍長(zhǎng)些軸時(shí)，要用劃線盤(pán)或憑眼力找正，以防工件右端不正。當(dāng)需要二次裝夾加工同軸度要求較高的工件時(shí)，必須對(duì)裝夾好的工件進(jìn)行同軸度的找正。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝找正方法：將百分表固定在工作臺(tái)面上，觸頭觸壓在圓柱側(cè)母線的上方，然后輕輕手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤(pán)，根據(jù)百分表的讀數(shù)用銅棒輕敲工件進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)再次旋轉(zhuǎn)主軸百分表讀數(shù)不變時(shí)，表示工件裝夾表面的軸心線與主軸軸心線重合。應(yīng)用三爪卡盤(pán)裝夾已精加工過(guò)的表面時(shí)，被夾住的工件表面應(yīng)包一層銅皮，以免夾傷工件表面。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝2.在四爪單動(dòng)卡盤(pán)上安裝工件四爪單動(dòng)卡盤(pán)的夾緊力較大，適用于裝夾大型或形狀不規(guī)則的工件。裝夾直徑較大的工件時(shí)，可采用反爪裝夾或正爪反撐。由于四爪單動(dòng)卡盤(pán)的四個(gè)卡爪各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因此裝夾工件時(shí)必須將加工部分的旋轉(zhuǎn)中心找正到車(chē)床主軸旋轉(zhuǎn)中心重合后才可車(chē)削，找正包括外圓找正和端面找正。找正的方法是用手轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤(pán)，用劃針或百分表測(cè)出工件的外圓與端面的間隙并進(jìn)行調(diào)整。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝3.在兩頂尖間裝夾對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)或必須經(jīng)過(guò)多次裝夾加工的軸類(lèi)零件，或工序較多，車(chē)削后還要銑削和磨削的軸類(lèi)零件，應(yīng)采用兩頂尖裝夾，以保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度。4.用一夾一頂?shù)姆椒ㄑb夾工件在車(chē)削較重的長(zhǎng)軸時(shí)，常采用一夾一頂?shù)难b夾方法，即卡盤(pán)夾持一端，另一端用尾座上頂尖定位。該裝夾方法剛性好，軸間定位準(zhǔn)確，比較安全，能承受較大的軸向切削力。采用這種裝夾方法時(shí)，為了防止工件軸向位移，必須在卡盤(pán)內(nèi)裝一限位支撐。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.7對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及刀位點(diǎn)的確定1.對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)是指在數(shù)控車(chē)床上加工零件時(shí)，刀具相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，又稱(chēng)為“程序起點(diǎn)”或“起刀點(diǎn)”。確定對(duì)刀點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下原則：1）盡量與零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)一致。2）便于用常規(guī)量具的車(chē)床上進(jìn)行找正。3）該點(diǎn)的對(duì)刀誤差應(yīng)較小，或可能引起的加工誤差為最小。4）盡量使加工程序中的引入或返回路線短，并便于換刀。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝2.換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在零件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位時(shí)不碰工件、夾具和機(jī)床為準(zhǔn)。3.刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)時(shí)指在加工程序編制中，用以表示刀具位置的點(diǎn)。每把刀的刀位點(diǎn)在整個(gè)加工中只能有一個(gè)位置。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.8數(shù)控車(chē)床切削用量的確定1.切削用量的選擇原則合理選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具壽命的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。（1）粗加工切削用量首先應(yīng)選取盡可能大的背吃刀量ap；然后根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性等限制條件，選取盡可能大的進(jìn)給量f；最后根據(jù)刀具壽命，確定最佳切削速度n。（2）精加工切削用量精加工時(shí)，首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量ap；然后根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量f；最后在保證刀具壽命的前提下，選取盡可能高的切削速度n。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝2.切削用量的選擇方法（1）背吃刀量ap的確定粗加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)剛度和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能選取較大的背吃刀量ap，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率。當(dāng)零件精度要求較高時(shí)，通常留有0.2～0.5mm的精加工余量，可一次切除，以保證加工精度及表面質(zhì)量。（2）進(jìn)給量f的確定粗加工時(shí)，根據(jù)工件材料、刀桿尺寸、工件直徑及已確定的背吃刀量ap大小來(lái)選擇。精加工或半精加工時(shí)，應(yīng)按表面粗糙度要求，根據(jù)工件材料、刀尖圓弧半徑等來(lái)選擇進(jìn)給量f。（3）主軸轉(zhuǎn)速n的確定主軸轉(zhuǎn)速n應(yīng)根據(jù)已選定的背吃刀量ap、進(jìn)給量f及刀具耐用度來(lái)確定。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.9數(shù)控加工的特點(diǎn)1.數(shù)控加工的優(yōu)點(diǎn)（1）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定（2）生產(chǎn)效率高（3）生產(chǎn)柔性大（4）能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)（5）自動(dòng)化程度高，可減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān)、改善勞動(dòng)條件（6）便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝2.數(shù)控加工的缺點(diǎn)（1）加工成本一般較高（2）適宜于多品種中、小批量生產(chǎn)（3）加工中難以調(diào)整項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝（1）數(shù)控加工工藝內(nèi)容具體、詳細(xì)（2）數(shù)控加工工藝嚴(yán)密、精確（3）零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的計(jì)算（4）考慮進(jìn)給速度對(duì)零件形狀精度的影響（5）強(qiáng)調(diào)刀具選擇的重要性（6）數(shù)控加工采用工序集中，其工序內(nèi)容比普通機(jī)床加工的工序內(nèi)容復(fù)雜（7）注意干涉問(wèn)題（8）程序的編寫(xiě)、校驗(yàn)與修改1.2.10數(shù)控加工工藝過(guò)程的特點(diǎn)項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝1.2.11數(shù)控加工的應(yīng)用范圍1.最適應(yīng)類(lèi)1）形狀復(fù)雜，加工精度高的零件。2）用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓零件。3）具有難測(cè)量、難控制進(jìn)給、難控制尺寸的殼體或盒形零件。4）必須在一次裝夾中合并完成銑、鏜、锪、鉸或攻螺紋的零件。2.較適應(yīng)類(lèi)1）一旦質(zhì)量失控會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失的零件。2）在通用機(jī)床上加工必須制造復(fù)雜的專(zhuān)用工裝的零件。3）需要多次更改設(shè)計(jì)后才能定型的零件。4）在通用機(jī)床上加工需要作長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整的零件。項(xiàng)目1.2

數(shù)控車(chē)削加工工藝3.不適應(yīng)類(lèi)1）生產(chǎn)批量大的零件（不排除其中個(gè)別工序用數(shù)控機(jī)床加工）。2）裝夾困難或完全靠找正來(lái)保證加工精度的零件。3）加工余量很不穩(wěn)定的零件。4）必須用特