數(shù)控車削加工技術(shù) 課件 項目二 制定數(shù)控車削工藝

2制定數(shù)控車削工藝教學(xué)目標(biāo)【知識目標(biāo)】1.掌握如何分析零件圖2.掌握加工順序、走刀路徑的安排和工量夾具的選擇3.掌握切削用量的選擇原則【能力目標(biāo)】根據(jù)圖紙能編制合理的加工工藝規(guī)程【素質(zhì)目標(biāo)】培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)學(xué)生良好的工作習(xí)慣2.1分析零件圖1.構(gòu)成零件輪廓的幾何要素分析由于設(shè)計等各種原因，在圖紙上可能出現(xiàn)加工輪廓的數(shù)據(jù)不充分、尺寸模糊不清及尺寸封閉等缺陷，從而增加編程的難度，有時甚至無法編寫程序，如圖(a)中，兩圓弧的圓心位置是不確定的，不同的理解將得到完全不同的結(jié)果。(b)中，圓弧與斜線的關(guān)系要求為相切，但經(jīng)計算后的結(jié)果卻為相交割關(guān)系，而非相切。(c)中，標(biāo)注的各段長度之和不等于其總長尺寸，而且漏掉了倒角尺寸。(d)中，圓錐體的各尺寸已經(jīng)構(gòu)成封閉尺寸鏈。2.1.1零件圖分析2.尺寸標(biāo)注方法分析在數(shù)控車床的編程中，點、線、面的位置一般都是以工件坐標(biāo)原點為基準(zhǔn)的。因此，零件圖中尺寸標(biāo)注應(yīng)根據(jù)數(shù)控車床編程特點盡量直接給出坐標(biāo)尺寸，或采用同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，減少編程輔助時間，容易滿足加工要求。集中引注尺寸標(biāo)注法2.1分析零件圖2.1.1零件圖分析3.精度及技術(shù)要求分析加工精度及技術(shù)要求分析主要分析如下內(nèi)容：（1）分析精度及各項技術(shù)要求是否齊全、是否合理。對采用數(shù)控加工的表面，其精度要求應(yīng)盡量一致，以便最后能一刀連續(xù)加工。

（2）分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖紙要求，若達不到，需采用其他措施（如磨削）彌補的話，注意給后續(xù)工序留有余量。

（3）找出圖樣上有較高位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)在一次安裝下完成。

（4）對表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定用恒線速切削。2.1.1零件圖分析2.1分析零件圖2.1.2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適應(yīng)性，即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型。2.1分析零件圖2.2制訂數(shù)控車削工藝方案1.加工方法的選擇1）數(shù)控車削外回轉(zhuǎn)表面加工方法的選擇2.2.1擬定工藝路線2）數(shù)控車削內(nèi)回轉(zhuǎn)表面加工方法的選擇2.2.1擬定工藝路線2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.加工順序的安排1）先粗后精2）先近后遠3）內(nèi)外交叉4）刀具集中5）基面先行2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.1擬定工藝路線2.2.2確定走刀路線（1）刀具引入、切出車螺紋時，必須設(shè)置升速進刀段（空刀導(dǎo)入量）δ1和減速退刀段（空刀導(dǎo)出量）δ2（如圖2.6），這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩(wěn)定。δ1、δ2一般按下式選?。害?≥1×導(dǎo)程；δ2≥0.75×導(dǎo)程螺紋加工的導(dǎo)入、導(dǎo)出量2.2制訂數(shù)控車削工藝方案（2）確定最短的空行程路線1）靈活設(shè)置程序循環(huán)起點。（a）起刀點和循環(huán)起點重合

（b）起刀點和循環(huán)起點分離2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.2確定走刀路線2）合理安排返回換刀點在手工編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時，編程者有時將每一刀加工完后的刀具通過執(zhí)行返回換刀點，使其返回到換刀點位置，然后再執(zhí)行后續(xù)程序。這樣會增加走刀路線的距離，從而降低生產(chǎn)效率。因此，在不換刀的前提下，執(zhí)行退刀動作時，應(yīng)不用返回到換刀點。安排走刀路線時，應(yīng)盡量縮短前一刀終點與后一刀起點間的距離，方可滿足走刀路線為最短的要求。2.2.2確定走刀路線2.2制訂數(shù)控車削工藝方案3）確定最短的切削進給路線

對以上三種切削進給路線分析和判斷可知：矩形循環(huán)進給路線的走刀長度總和為最短，即在同等條件下，其切削所需的時間（不含空行程）為最短，刀具的損耗小。(a)沿工件輪廓走刀(b)三角形走刀(c)矩形走刀2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.2確定走刀路線（4）零件輪廓精加工一次走刀完成在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時，零件輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成，此時，加工刀具的進、退刀位置要考慮妥當(dāng)，盡量不要在連續(xù)輪廓中安排切人、切出、換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連續(xù)的輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等缺陷。2.2.2確定走刀路線2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計1.數(shù)控車削加工工序劃分方法工序是指一個（或一組）工人在一個工作地（如一臺機床）對一個（或若干個）勞動對象連續(xù)完成的各項生產(chǎn)活動的總和。它是組成生產(chǎn)過程的最小單元。若干個工序組成工藝階段。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案數(shù)控車削加工工序劃分常有以下幾種方法：（1）按安裝次數(shù)劃分工序。以每一次裝夾作為一道工序，這種劃分方法主要適用于加工內(nèi)容不多的零件。（2）按加工部位劃分工序。按零件的結(jié)構(gòu)特點分成幾個加工部分，每個部分作為一道工序。（3）按所用刀具劃分工序。刀具集中分序法是按所用刀具劃分工序，即用同一把刀或同一類刀具加工完成零件所有需要加工的部位，以達到節(jié)省時間、提高效率的目的。（4）按粗、精加工劃分工序。對易變形或精度要求較高的零件常用這種方法。這種劃分工序一般不允許一次裝夾就完成加工，而是粗加工時留出一定的加工余量，重新裝夾后再完成精加工。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2.數(shù)控車削加工工序設(shè)計（1）確定裝夾方案1）三爪自定心卡盤裝夾2）四爪單動卡盤裝夾2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案3）軟爪裝夾對刀基準(zhǔn)面工件焊接軟爪裝夾2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計4）中心孔定位裝夾①兩頂尖拔盤②撥動頂尖

兩頂尖裝夾2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案③一夾一頂

（a）用限位支承

（b）用工件臺階限位2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計5）利用其它工裝夾具裝夾數(shù)控車削加工中有時會遇到一些形狀復(fù)雜和不規(guī)則的零件，不能用三爪或四爪卡盤等夾具裝夾，需要借助其它工裝夾具裝夾，如花盤、角鐵等2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案（2）選用刀具1)常用數(shù)控焊接車刀2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2）機械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀機械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀是已經(jīng)實現(xiàn)機械加工標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的車刀2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案（3）確定切削用量1）選擇切削用量的一般原則①粗車切削用量選擇粗車時一般以提高生產(chǎn)效率為主，兼顧經(jīng)濟性和加工成本。提高切削速度、加大進給量和背吃刀量都能提高生產(chǎn)效率②精車、半精車切削用量選擇精車和半精車的背吃刀量較小。產(chǎn)生的切削力也較小，所以，在保證表面粗糙度的情況下，適當(dāng)加大進給量。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2）背吃刀量ap的確定在車床主體、夾具、刀具和零件這一系統(tǒng)剛度允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。粗加工時，在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量，背吃刀量一般為2～5mm；半精加工時，背吃刀量一般為0.5～1mm；精加工時，背吃刀量為0.1～0.4mm。2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案3）進給量f的確定粗加工時，進給量根據(jù)工件材料、車刀刀桿直徑、工件直徑和背吃刀量按表2.5進行選取。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設(shè)計4）主軸轉(zhuǎn)速的確定2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工