《數(shù)控機床與應用》-單元測試10 數(shù)控車削加工工藝基礎(chǔ)習題

單元測試10數(shù)控車削加工工藝基礎(chǔ)1．適于數(shù)控加工的內(nèi)容主要有哪些？不適于數(shù)控加工的內(nèi)容主要有哪些？答：適于數(shù)控加工的內(nèi)容主要有：<1）普通車床上無法加工的內(nèi)容應作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容。<2）普通車床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應作為重點選擇的內(nèi)容。<3）普通車床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控車床尚存在富余加工能力時選擇。數(shù)控車削加工的主要對象是：精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件；表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件；輪廓形狀特別復雜的零件；帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件等。不適于數(shù)控加工的內(nèi)容：<1）占機調(diào)整時間長。例如，以毛坯的粗基準定位加工第一個精基準，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容。<2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點。不能在一次安裝中加工完成的其他零星部位，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排普通車床補加工。<3）按某些特定的制造依據(jù)<如樣板、樣件、模胎等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。<4）必須按專用工裝協(xié)調(diào)的孔及其他加工內(nèi)容<主要原因是采集編程用的數(shù)據(jù)有困難，協(xié)調(diào)效果也不一定理想）。2．數(shù)控車削加工工藝主要包括哪些方面？數(shù)控加工工藝具備哪些特點？答：數(shù)控加工工藝主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：<1）通過數(shù)控加工的適應性分析選擇并確定進行數(shù)控加工的零件內(nèi)容。<2）結(jié)合加工表面的特點和數(shù)控設(shè)備的功能對零件進行數(shù)控加工的工藝分析。<3）進行數(shù)控加工的工藝設(shè)計。<4）根據(jù)編程的需要，對零件圖形進行數(shù)學處理和計算。<5）編寫加工程序單<自動編程時為源程序，由計算機自動生成目的程序——加工程序）。<6）檢驗與修改加工程序。<7）首件試加工以進一步修改加工程序，并對現(xiàn)場問題進行處理。<8）編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡、程序說明卡，走刀路線圖等。數(shù)控加工工藝具備特點：工藝內(nèi)容具體、工藝設(shè)計嚴密、注重加工的適應性。3．數(shù)控車削加工階段是怎樣劃分的？答：當零件的加工質(zhì)量要求較高時，往往不可能用一道工序來滿足其要求，而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質(zhì)量。為保證加工質(zhì)量，合理地使用設(shè)備、人力。零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同，可分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工四個階段。4．為什么加工過程中要劃分粗、精加工階段？答：<1）保證加工質(zhì)量。工件在粗加工時，切除的金屬層較厚，切削力和夾緊力都比較大，切削溫度也比較高，會引起較大的變形。如果不劃分加工階段，粗、精加工混在一起，就無法避免上述原因引起的加工誤差。按加工階段加工，粗加工造成的加工誤差可以通過半精加工和精加工來糾正，從而保證零件的加工質(zhì)量。<2）合理使用設(shè)備。粗加工余量大，切削用量大，可采用功率大、剛度好、效率高而精度低的車床。精加工切削力小，對車床破壞小，采用高精度車床。這樣發(fā)揮了設(shè)備的各自特點，既能提高生產(chǎn)率，又能延長精密設(shè)備的使用壽命。<3）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。<4）便于安排熱處理工序。5．工序的劃分原則是什么？數(shù)控車床上加工零件應按什么原則劃分工序？答：工序的劃分可以采用兩種不同原則，即工序集中原則和工序分散原則。在數(shù)控車床上加工零件，應按工序集中的原則劃分工序，在一次安裝下盡可能完成大部分甚至全部的表面加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀不同，通常選擇外圓、端面或內(nèi)孔、端面裝夾，并力求設(shè)計基準、工藝基準和編程原點的統(tǒng)一。6．制訂零件車削加工順序一般應遵循哪些原則？答：制定零件車削加工順序一般應遵循以下原則：先粗后精，先近后遠，先內(nèi)后外。7．確定走刀路線的依據(jù)是什么？答：最短的空行程路線、最短的切削進給路線、零件輪廓精加工一次走刀完成。特殊處理：<1）先精后粗、<2）分序加工。<3）程序段最少。8．在確定定位基準與夾緊方案時，應注意哪些問題？答：在確定定位基準與夾緊方案時，應注意以下幾點：<1）力求設(shè)計基準、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。<2）選擇粗基準時，應盡量選擇不加工表面或能牢固、可靠地進行裝夾的表面，并注意粗基準不宜進行重復使用。<3）選擇精基準時，應盡可能采用設(shè)計基準或裝配基準作為定位基準，并盡量與測量基準重合，基準重合是保證零件加工質(zhì)量最理想的工藝手段。精基準雖可重復使用，但為了減少定位誤差，仍應盡量減少精基準的重復使用<即多次調(diào)頭裝夾等）。<4）設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次定位裝夾后能加工出工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮機床的效率。<5）避免采用占機人工調(diào)整式方案，以免占機時間太多，影響加工效率。9．數(shù)控車削中常用的夾具有哪些？答：數(shù)控車床主要用三爪卡盤裝夾，除此之外，數(shù)控車床加工還有許多相應的夾具，主要分為軸類和盤類夾具兩大類：用于軸類工件的夾具有自 `````````````````````````````````````````````````````````````````````````````動夾緊拔動卡盤、拔齒頂尖、三爪拔動卡盤等；用于盤類工件袋夾的主要有可調(diào)卡爪式卡盤和快速可調(diào)卡盤。10．數(shù)控車床對刀具有哪些性能要求？對刀具材料性能有哪些要求？答：<1）刀具性能方面。①強度高。②精度高。③切削速度和進給速度高。④可靠性好。⑤耐用度高。⑥斷屑及排屑性能好。<2）刀具材料必須具備一些主要性能：較高的硬度和耐磨性；較高的耐熱性；足夠的強度和韌性；較好的導熱性；良好的工藝性；較好的經(jīng)濟性。11．目前常用的刀具材料有哪些？①高速鋼。主要有通用型高速鋼和高性能高速鋼。高性能高速鋼的耐用度是通用型的3～15倍，主要牌號為W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2，后者在強度、韌性方面優(yōu)于前者，但熱穩(wěn)定性稍差。②硬質(zhì)合金。其常用牌號有：YG類，YT類，YW類，如YW1和YW2等，可廣泛用于加工鑄鐵、有色金屬、各種鋼及其合金等。③涂層刀具。涂層硬質(zhì)合金刀片的耐用度至少可提高1～3倍，而涂層高速鋼刀具的耐用度則可提高2～10倍。④非金屬材料刀具。用作刀具的非金屬材料主要有：陶瓷、金剛石及立方氮化硼等。12．數(shù)控車削與普通車削所使用的刀具有哪些不同？如何正確選擇數(shù)控車削用車刀？答：數(shù)控車床車削的常用車刀一般可分為三類，即尖形車刀、圓弧形車刀、成型車刀。13．可轉(zhuǎn)位車刀一般按照哪些特征選擇刀具類型?答：可轉(zhuǎn)位刀具按工藝類別已有相應ISO標準和GB國家標準，標準以若干位特定的英文字母代碼和阿拉伯數(shù)字組合，表示該刀具的各項特征及尺寸，在選擇之前需確定加工工藝類別，即外圓車削、內(nèi)孔車削、切槽、銑削或是其他。從有效刃數(shù)來看，同等條件下，圓形刀片最多，菱形刀片最少，最近又現(xiàn)出了一種80°的四邊形刀片<Q型），這種刀片比80°菱形刀片的有效刃數(shù)增加了一倍。從切削力考慮，主編角越小，在車削中對工件的徑向分力越大，越易引起切削振動。此外，可轉(zhuǎn)位車刀的選用還需根據(jù)加工對象、加工條件考慮選用刀片夾緊方式、刀桿頭部形式、刀片后角、左右手刀柄的選擇、切削刃長度、刀片精度等級、刀尖圓弧半徑、斷屑槽形狀等方面。14．可轉(zhuǎn)位車刀與通用車床所使用的刀具相比具有哪些特點？答：數(shù)控車床所采用的機夾可轉(zhuǎn)位車刀，與通用車刀相比，一般無本質(zhì)的區(qū)別，其基本結(jié)構(gòu)、功能特點是相同的。但數(shù)控車床的加工工序是自動完成的，因此對可轉(zhuǎn)位車刀的要求又有別于通用車床所使用的刀具，具體要求和特點如表2-1所示。表2-1數(shù)控車床選用機夾可轉(zhuǎn)位車刀的要求和特點要求特點目的精度高刀片采用M級或更高精度等級的；刀桿多采用精密級的；用帶微調(diào)裝置的刀桿在機外預調(diào)好。保證刀片重復定位精度，方便坐標設(shè)定，保證刀尖位置精度?？煽啃愿邠Q刀迅速采用斷屑可靠性高的斷屑槽型或有斷屑臺和斷屑器的車刀；采用結(jié)構(gòu)可靠的車刀，采用復合式夾緊結(jié)構(gòu)和夾緊可靠的其他結(jié)構(gòu)。斷屑穩(wěn)定，不能有紊亂和帶狀切屑；適應刀架快速移動和換位以及整個自動切削過程中夾緊不得有松動的要求?？煽啃愿邠Q刀迅速采用車削工具系統(tǒng)；采用快換小刀夾。迅速更換不同形式的切削部件，完成多種切削加工，提高生產(chǎn)效率。刀片材料刀片較多采用涂層刀片。滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求，提高加工效率。刀桿截形刀桿較多采用正方形刀桿，但因刀架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異大，有的需采用專用刀桿。刀桿與刀架系統(tǒng)匹配。15．選擇切削用量的一般原則是什么？答：<1）切削深度ap的確定：在車床主體—夾具—刀具—零件這一系統(tǒng)剛性允許的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。<2）主軸轉(zhuǎn)速的確定方法：除螺紋加工外，其他與普通車削加工時一樣，應根據(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。<3）確定進給速度的原則：①當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高<2000mm/min以下）的進給速度。②切斷、車削深孔或用高速鋼刀具車削時，宜選擇較低的進給速度。③刀具空行程，特別是遠距離“回零”時，可設(shè)定盡量高的進給速度。④進給速度應與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應。16．數(shù)控加工中大批量生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)、單件加工在加工工藝安排上有何不同？答：如表所示是大批量生產(chǎn)時加工CA6140型車床主軸的工藝過程，但對于小批量生產(chǎn)大體上也是適用的，區(qū)別較大的地方一般在于定位基準面、加工方法以及加工裝備的選擇。表3不同生產(chǎn)類型的主軸加工基準面的選擇工序名稱定位基準大批生產(chǎn)小批生產(chǎn)加工中心孔毛坯外圓畫線粗車外圓中心孔中心孔鉆深孔粗車后的支承軸頸夾一端，托另一端