現(xiàn)代數(shù)控加工工藝與裝備第5章ppt課件

1、學習目的：學習目的：1、了解數(shù)控車床的結構以及種類、了解數(shù)控車床的結構以及種類2、正確分析數(shù)控機床加工零件的工藝性、正確分析數(shù)控機床加工零件的工藝性3、掌握數(shù)控車床加工工藝的制訂、掌握數(shù)控車床加工工藝的制訂4、掌握中等復雜典型零件的數(shù)控車削加工、掌握中等復雜典型零件的數(shù)控車削加工工藝分析工藝分析,并制訂其工藝規(guī)程并制訂其工藝規(guī)程 第第 5 章章 數(shù)控車削加工工藝數(shù)控車削加工工藝5.1 5.1 數(shù)控車削加工工藝概述數(shù)控車削加工工藝概述第第 5 章章 數(shù)控車削加工工藝數(shù)控車削加工工藝本章主要內容如下：本章主要內容如下：5.3 5.3 典型零件數(shù)控車削加工工藝分析實例典型零件數(shù)控車削加工工藝分析實例

2、5.2 5.2 數(shù)控車削加工工藝的制訂數(shù)控車削加工工藝的制訂5.1 5.1 數(shù)控車削加工工藝概述數(shù)控車削加工工藝概述5.1.1 5.1.1 數(shù)控車床的類型數(shù)控車床的類型 1按數(shù)控系統(tǒng)的功能和機械結構的檔次分按數(shù)控系統(tǒng)的功能和機械結構的檔次分 （1經濟型數(shù)控車床經濟型數(shù)控車床:一般采用步進電動機驅動的開環(huán)控制一般采用步進電動機驅動的開環(huán)控制系統(tǒng)，結構簡單，價格低廉系統(tǒng)，結構簡單，價格低廉, 一般只能一般只能 進行兩個平動坐標進行兩個平動坐標(刀刀架的移動架的移動)的控制和聯(lián)動。的控制和聯(lián)動。 （2全功能型數(shù)控車床全功能型數(shù)控車床:采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)，采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)，可

3、以進行多個坐標軸的控制。具有高剛度、高精度和高效率可以進行多個坐標軸的控制。具有高剛度、高精度和高效率等特點。等特點。 （3車削中心車削中心:車削中心是一種復合加工機床，工件在一次車削中心是一種復合加工機床，工件在一次裝夾后，它不但能完成對回轉型面的加工，還能完成回轉零裝夾后，它不但能完成對回轉型面的加工，還能完成回轉零件上個各表面加工，如圓柱面或端面上銑槽或平面等。件上個各表面加工，如圓柱面或端面上銑槽或平面等。 (4) FMC車床車床: 由數(shù)控車床、機器人等構成的柔性加工單元。由數(shù)控車床、機器人等構成的柔性加工單元。 經濟型數(shù)控車床 全功能型數(shù)控車床車削中心主軸的車削中心主軸的C C軸功能

4、軸功能 FCM車床車床2按主軸的配置形式分類：按主軸的配置形式分類： （1臥式數(shù)控車床臥式數(shù)控車床 ： 主軸軸線處于水平位置的數(shù)控車床。（雙軸臥式數(shù)控車床）主軸軸線處于水平位置的數(shù)控車床。（雙軸臥式數(shù)控車床） （2立式數(shù)控車床立式數(shù)控車床 ： 主軸軸線處于垂直位置的數(shù)控車床。（雙軸立式數(shù)控車床主軸軸線處于垂直位置的數(shù)控車床。（雙軸立式數(shù)控車床 ）3按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類：按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類： （1兩軸控制的數(shù)控車床：兩軸控制的數(shù)控車床： 機床上只有一個回轉刀架或兩個排刀架，多采用水平機床上只有一個回轉刀架或兩個排刀架，多采用水平導軌，可實現(xiàn)導軌，可實現(xiàn) 兩坐標軸控制。兩坐標軸控制。 （

5、2四軸控制的數(shù)控車床：四軸控制的數(shù)控車床： 機床上有兩個獨立的回轉刀架，多采用斜置導軌，可機床上有兩個獨立的回轉刀架，多采用斜置導軌，可實現(xiàn)四坐標軸控制。實現(xiàn)四坐標軸控制。5.1.2 5.1.2 數(shù)控車床的結構與主要性能參數(shù)數(shù)控車床的結構與主要性能參數(shù)1 數(shù)控車床的組成數(shù)控車床的組成（1車床主機車床主機 即數(shù)控車床的機械部件，主要包括床身、即數(shù)控車床的機械部件，主要包括床身、主軸箱、刀架、尾座、進給傳動機構等。主軸箱、刀架、尾座、進給傳動機構等。（2數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng) 即控制系統(tǒng)，是數(shù)控車床的控制核心，其即控制系統(tǒng)，是數(shù)控車床的控制核心，其中包括中包括CPU、存儲器、存儲器、CRT等部分。等部分

6、。（3驅動系統(tǒng)驅動系統(tǒng) 即伺服系統(tǒng)，是數(shù)控車床切削工作的動力即伺服系統(tǒng)，是數(shù)控車床切削工作的動力部分，主要實現(xiàn)主運動和進給運動。部分，主要實現(xiàn)主運動和進給運動。（4輔助裝置輔助裝置 是為加工服務的配套部分，如液壓、氣動是為加工服務的配套部分，如液壓、氣動裝置，冷卻、照明、光滑、防護和排屑裝置。裝置，冷卻、照明、光滑、防護和排屑裝置。MJ-50 數(shù)控車床的外觀圖允許最大工件回轉直徑 500mm主軸轉速范圍 353500rmin(連續(xù)無級)安裝刀具數(shù) 10把主軸AC伺服電動機連續(xù)30min超載 1115kW機床外形尺寸(長寬高) 2995mm1667mm1796mm2床身和導軌的布局床身和導軌的布

7、局 數(shù)控車床的布局形式數(shù)控車床的布局形式3.刀架的布局刀架的布局 數(shù)控車床的刀架分為回轉式和排刀式刀架兩大類。排刀式刀架主要用于小型數(shù)控車床，適用于短軸或套類零件的加工。回轉式刀架是普遍采用的刀架形式，它通過回轉頭的旋轉、分度、定位來實現(xiàn)機床的自動換刀工作。排刀式刀架排刀式刀架 回轉式刀架回轉式刀架 4. 數(shù)控車床的用途數(shù)控車床的用途 數(shù)控車床自動完成內外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的數(shù)控車床自動完成內外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆孔、鏜孔、擴孔、鉸孔等加工。此外，數(shù)控車切削加工，并能進行切槽、鉆孔、鏜孔、擴孔、鉸孔等加工。此外，數(shù)控車床還特

8、別適合加工形狀復雜、精度要求高的軸類或盤類零件。床還特別適合加工形狀復雜、精度要求高的軸類或盤類零件。車床加工的典型表面車床加工的典型表面 5.1.2 數(shù)控車床的主要加工對象數(shù)控車床的主要加工對象 1精度要求高的回轉體零件精度要求高的回轉體零件2表面粗糙度要求高的回轉體零件表面粗糙度要求高的回轉體零件 3表面形狀復雜的回轉體零件表面形狀復雜的回轉體零件 4帶特殊螺紋的回轉體零件帶特殊螺紋的回轉體零件 軸承內圈示意圖軸承內圈示意圖 成型內腔零件示例成型內腔零件示例 5.2.1 數(shù)控車削加工零件的工藝性分析數(shù)控車削加工零件的工藝性分析1 1零件圖樣分析零件圖樣分析 （1 1尺寸標注方法分析尺寸標注

9、方法分析 由于數(shù)控加工精度及重復定位精度都很高，由于數(shù)控加工精度及重復定位精度都很高，不會因產生較大的積累誤差而破壞使用特性，因此可將局部的尺寸分散標不會因產生較大的積累誤差而破壞使用特性，因此可將局部的尺寸分散標注法改為以集中引注或坐標式的尺寸標注法。注法改為以集中引注或坐標式的尺寸標注法。 52 數(shù)控車削加工工藝的制數(shù)控車削加工工藝的制訂訂（2 2零件輪廓的幾何要素分析零件輪廓的幾何要素分析 要分析幾何元素的給定條件是要分析幾何元素的給定條件是否充分、正確。否充分、正確。（3 3精度及技術要求分析精度及技術要求分析 分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理。對采用數(shù)分析精度及各項技術要求是

10、否齊全、是否合理。對采用數(shù)控加工的表面，其精度要求應盡量一致，以便最后能一刀連續(xù)加控加工的表面，其精度要求應盡量一致，以便最后能一刀連續(xù)加工。工。 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。有余量。 找出圖樣上有較高位置精度要求的表面，這些表面應在一找出圖樣上有較高位置精度要求的表面，這些表面應在一次安裝下完成。次安裝下完成。 對表面粗糙度要求較高的表面，應確定用恒線速切削。對表面粗糙度要求較高的表面，應確定用恒線速切削。 2

11、零件結構工藝性分析零件結構工藝性分析幾何要素缺陷示例一幾何要素缺陷示例一 幾何要素缺陷示例二幾何要素缺陷示例二 結構工藝性示例結構工藝性示例 5.2.2 工序的劃分工序的劃分 在批量生產中，常用下列兩種方法進行工序的劃分： 1 按零件加工表面劃分工序 將位置精度要求較高的表面安排在一次安裝下完成，以免多次安裝所產生的安裝誤差影響位置精度。適用于加工內容不多的零件。 2按粗、精加工劃分工序 以粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這法適用于零件加工后易變形或精度要求較高的零件。 軸承內圈精車加工方案軸承內圈精車加工方案 【例】【例】 加工如下圖所示手

12、柄零件，該零件加工所用坯料為加工如下圖所示手柄零件，該零件加工所用坯料為32mm，批量生產，加工時用一臺數(shù)控車床。試進行工序，批量生產，加工時用一臺數(shù)控車床。試進行工序的劃分及確定裝夾方式。的劃分及確定裝夾方式。實實 例例 分分 析析 （如圖所示將一批工件全部車出，包括切斷），夾棒（如圖所示將一批工件全部車出，包括切斷），夾棒料外圓柱面，工序內容有：車出料外圓柱面，工序內容有：車出12mm和和20mm兩圓兩圓柱面柱面圓錐面粗車掉圓錐面粗車掉R42mm圓弧的部分余量）圓弧的部分余量）轉轉刀后按總長要求留下加工余量切斷。刀后按總長要求留下加工余量切斷。工序工序1（見下圖），用（見下圖），用12外圓

13、和外圓和20端面裝夾，工序端面裝夾，工序內容有：車削包絡內容有：車削包絡SR7球面的球面的30圓錐面圓錐面對全對全部圓弧表面半精車留少量的精車余量）部圓弧表面半精車留少量的精車余量）換精車換精車刀將全部圓弧表面一刀精車成形。刀將全部圓弧表面一刀精車成形。工序工序25.2.3 加工順序的安排加工順序的安排1 1先粗后精先粗后精 對于粗精加工在一道工序內進行的，先對各表面進行粗加對于粗精加工在一道工序內進行的，先對各表面進行粗加工，全部粗加工結束后在進行半精加工和精加工，逐步提高加工，全部粗加工結束后在進行半精加工和精加工，逐步提高加工精度。工精度。2 2先近后遠先近后遠 在一般情況下，離對刀點近

14、的部位先加工，離對刀點遠的在一般情況下，離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。3 3內外交叉內外交叉 對既有內表面內型、腔），又有外表面需加工的回轉體對既有內表面內型、腔），又有外表面需加工的回轉體零件，安排加工順序時，應先進行外、內表面粗加工，后進行零件，安排加工順序時，應先進行外、內表面粗加工，后進行外、內表面精加工。外、內表面精加工。4 4基面先行基面先行 用作精基準的表面應優(yōu)先加工出來，因為定位基準的表面用作精基準的表面應優(yōu)先加工出來，因為定位基準的表面越精確，裝夾誤差就越小。越精確，裝夾

15、誤差就越小。 先粗后精先粗后精 先近后遠先近后遠 5.2.4 加工路線的確定加工路線的確定1 1最短的空行程路線最短的空行程路線 （1 1巧用起刀點巧用起刀點 。（2 2巧設換轉刀點巧設換轉刀點 。（3 3合理安排合理安排“回零道路。（執(zhí)行回零道路。（執(zhí)行“回零回零”（即返回對刀點指令（即返回對刀點指令 ）2 2粗加工或半精加工進給路線粗加工或半精加工進給路線（1 1常用的粗加工進給路線常用的粗加工進給路線 。（2 2大余量毛坯的階梯切削進給路線大余量毛坯的階梯切削進給路線 。（3 3雙向切削進給路線雙向切削進給路線 。3 3精加工進給路線精加工進給路線 （1 1完工輪廓的連續(xù)切削進給路線完工

16、輪廓的連續(xù)切削進給路線 。 （2 2各部位精度要求不一致的精加工進給路線各部位精度要求不一致的精加工進給路線 。4 4特殊的進給路線。特殊的進給路線。 在數(shù)控車削加工中，一般情況下，在數(shù)控車削加工中，一般情況下，Z Z坐標軸方向的進給路線都是沿著坐坐標軸方向的進給路線都是沿著坐標的負方向進給的，但有時按這種常規(guī)方式安排進給路線并不合理，甚至標的負方向進給的，但有時按這種常規(guī)方式安排進給路線并不合理，甚至可能車壞工件。可能車壞工件。 (1) 圓弧車削加工路線 車錐法（ (a) ） 移圓法 ( (b) ) 車圓法 圓錐車削加工路線(2) 車正錐的兩種加工路線 車倒錐的兩種加工路線在車床上車外圓錐時

17、可以分為車正錐和車倒錐兩種情況 巧用起刀點巧用起刀點a)a)將起刀點與對刀點重合在一起：將起刀點與對刀點重合在一起： 第一刀為第一刀為ABCDAABCDA； 第二刀為第二刀為AEFGAAEFGA； 第三刀為第三刀為AHIJAAHIJA。 b)b)巧將起刀點與對刀點分離巧將起刀點與對刀點分離 ：起刀點與對刀點分離的空行程為起刀點與對刀點分離的空行程為ABAB； 第一刀為第一刀為BCDEBBCDEB； 第二刀為第二刀為BFGHBBFGHB； 第三刀為第三刀為BIJKBBIJKB。（3常用的粗加工循環(huán)進給路線常用的粗加工循環(huán)進給路線 圖a為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的矩形循環(huán)功能而安排的“矩形循環(huán)進給路線。

18、圖b為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的三角形循環(huán)功能而安排的“三角形循環(huán)進 給路線。 圖c為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復合循環(huán)功能控制車刀沿工件輪廓等距線循環(huán)的進給路線。 a) a) 錯誤的階梯切削路線錯誤的階梯切削路線 b)b)正確的階梯切削路線正確的階梯切削路線 （4 4大余量毛坯的階梯切削進給路線大余量毛坯的階梯切削進給路線（5 5順工件輪廓雙向進給的路線順工件輪廓雙向進給的路線 兩種不同的進給方法兩種不同的進給方法 嵌刀現(xiàn)象嵌刀現(xiàn)象 合理的進給方案合理的進給方案 5.2.5 數(shù)控車削夾具類型和選擇數(shù)控車削夾具類型和選擇1 1圓周定位夾具圓周定位夾具 （1 1三爪自定心卡盤：能自動定心，夾持范圍大，一三

19、爪自定心卡盤：能自動定心，夾持范圍大，一般不需找正，裝夾速度較快。但夾緊力小，卡盤磨損般不需找正，裝夾速度較快。但夾緊力小，卡盤磨損后會降低定心精度。后會降低定心精度。 （2 2軟爪：軟爪是在使用前配合被加工工件特別制造軟爪：軟爪是在使用前配合被加工工件特別制造的，如加工成圓弧面、圓錐面或螺紋等形式，可獲得的，如加工成圓弧面、圓錐面或螺紋等形式，可獲得理想的夾持精度。理想的夾持精度。（3 3彈簧夾套：彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷彈簧夾套：彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位方便，常用于精加工的外圓表面定位. .。彈簧夾套夾持。彈簧夾套夾持工件的內孔是標準系列，并

20、非任意直徑。工件的內孔是標準系列，并非任意直徑。 （4 4四爪單動卡盤：四爪單動卡盤夾緊力較大，所以四爪單動卡盤：四爪單動卡盤夾緊力較大，所以適用于大型或形狀不規(guī)則的工件。但四爪單動卡盤找適用于大型或形狀不規(guī)則的工件。但四爪單動卡盤找正比較費時，只能用于單件小批生產。正比較費時，只能用于單件小批生產。2中心孔定位夾具中心孔定位夾具 （1兩頂尖撥盤：兩頂尖活頂尖、死頂尖裝夾兩頂尖撥盤：兩頂尖活頂尖、死頂尖裝夾工件方便，不需找正，裝夾精度高。工件方便，不需找正，裝夾精度高。（2撥動頂尖：撥動頂尖有內、外撥動頂尖和端面撥動頂尖：撥動頂尖有內、外撥動頂尖和端面頂尖兩種。頂尖兩種。3復雜、異形、精密工件

21、的裝夾復雜、異形、精密工件的裝夾 （1花盤花盤 ：加工表面的回轉軸線與基準面垂直、外：加工表面的回轉軸線與基準面垂直、外形復雜的零件可以裝夾在花盤上加工。形復雜的零件可以裝夾在花盤上加工。（2角鐵：加工表面的回轉軸線與基準面平行、外角鐵：加工表面的回轉軸線與基準面平行、外形復雜的零件可以裝夾在角鐵上加工。形復雜的零件可以裝夾在角鐵上加工。 三爪卡盤示意圖三爪卡盤示意圖 加工軟爪加工軟爪 a) 四爪單動卡盤 b) 四爪單動卡盤裝夾工件 1-卡爪卡爪 2-螺桿螺桿 3-木板木板 兩頂尖裝夾工件兩頂尖裝夾工件 兩頂尖車偏心軸兩頂尖車偏心軸 a) 普通頂尖普通頂尖 b) 活頂尖活頂尖 1-平衡鐵 2-

22、軸承座 3-角鐵 4-劃針盤 5-壓板1-連桿 2-圓形壓板 3-壓板 4-V形架 5-花盤 【實例】 在角鐵、花盤上裝夾工件 【實例】 薄壁工件裝夾和夾具選擇1薄壁工件加工分析 防止和減少薄壁工件變形,采用以下裝夾方法及其夾具:增加裝夾接觸面 應采用軸向夾緊夾具 增加工藝肋 5.2.6 數(shù)控刀具的選擇數(shù)控刀具的選擇（1 1尖形車刀尖形車刀 以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。這類以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖車刀的刀尖( (同時也為其刀位點同時也為其刀位點) )由直線形的主、副切削刃構由直線形的主、副切削刃構成成. .（2 2圓弧形車刀圓弧形車刀 構成主切

23、削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓誤差很構成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖。因此，小的圓弧，該圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖。因此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。（3 3成型車刀成型車刀 成型車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由成型車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。車刀刀刃的形狀和尺寸決定。 1.常用車刀種類和用途常用車刀種類和用途 常用車刀的種類、形狀和用途常用車刀的種類、形狀和用途 1-切斷刀切斷刀 2-90左偏刀左偏刀 3-90右偏刀右偏刀

24、 4-彎頭車刀彎頭車刀 5-直頭車刀直頭車刀 6-成型車刀成型車刀 7-寬刃精車寬刃精車刀刀 8-外螺紋車刀外螺紋車刀 9-端面車刀端面車刀 10-內螺紋車刀內螺紋車刀 11-內槽車刀內槽車刀 12-通孔車刀通孔車刀 13-盲孔車刀盲孔車刀2可轉位刀片的標記可轉位刀片的標記 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 式中每一位字符串代表刀片某種參數(shù)的意義：1刀片的幾何形狀及其夾角。2刀片主切削刃后角法后角）。3公差 表示刀片內接圓d與厚度s的精度級別。4刀片形狀、固定方式或斷屑槽。5刀片邊長、切削刃長。6刀片厚度。7修光刀 刀尖圓角半徑r或主偏角r或修光刃后角n。8切削刃狀態(tài) 尖角切削刃或倒棱

25、切削刃。9進刀方向或倒刃寬度。10各刀具公司的補充符號或倒刃角度?！纠寇嚨犊赊D位刀片：S N G M 16 06 12 E RA3型號表示含義。 S35菱形刀片；N法后角為0；G刀尖位置尺寸允差（0.025mm），刀片厚度允差（0.13 mm），內接圓公稱直徑允差（0.025mm）；M一面有斷屑槽，有中心定位孔；16切削刃長；06刀片厚度；12刀尖圓角半徑1.2 mm；E倒圓刀刃；R右手刀；A3A型斷屑槽，斷屑槽寬3.23.5 mm。常見可轉位車刀刀片常見可轉位車刀刀片 【實例】淬火鋼曲線輪廓車刀例【實例】淬火鋼曲線輪廓車刀例 工件材料及加工要求如圖所示。工件材料是一種耐熱擠壓新鋼種，硬度為

26、4348 HRC，=1.4 51.6 GPa，材料導熱性差，表面粗糙度值為=0.8m。選擇刀具、刀具幾何參數(shù)及切削用量。 解：刀具材料及幾何形狀：粗加工采用AG2金屬陶瓷，刀刃形狀經多次試驗，宜采用圓弧刃，選用12 mm圓弧刃刀片刃磨而成，增強了刀刃強度，有效地防止了崩刃。精加工采用YT726硬質合金，它的強度和抗沖擊能力比陶瓷刀具好，允許刃口磨得鋒利些以便于精加工。 此刀用四川工具廠生產的螺紋車刀L32修磨而成，刀片用M608加工螺紋刀片改磨成圓弧刀刃，以適應曲面加工的要求，刀具幾何參數(shù)及切削用量見表。機床：數(shù)控車床，以適應曲面加工要求。 粗車淬火鋼曲線輪廓陶瓷車刀 1壓緊螺釘 2墊圈 3壓

27、板 4刀體 5刀墊 6刀片精車淬火鋼曲線輪廓機夾車刀1刀片 2壓緊螺釘 3壓板 4調整板 5調整螺釘 6緊固螺釘 7刀桿5.2.7 切削用量的選擇切削用量的選擇1確定背吃刀量確定背吃刀量ap（）（） 背吃刀量背吃刀量ap相當于加工余量，應以最少的進給次數(shù)切除這相當于加工余量，應以最少的進給次數(shù)切除這一加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產效率。為了保證一加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產效率。為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都留有一定的精加工余量，其大加工精度和表面粗糙度，一般都留有一定的精加工余量，其大小可小于普通加工的精加工余量，一般半精車余量為小可小于普通加工的精加工余量，一般半精

28、車余量為0.5左右左右，精車余量為，精車余量為0.10.5。2確定主軸轉速確定主軸轉速n (r/min) (1)光車時主軸轉速光車時主軸轉速 光車時主軸轉速應根據(jù)零件上被加光車時主軸轉速應根據(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等條件所工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質等條件所允許的切削速度允許的切削速度vcm/min來確定。切削速度除了計算和來確定。切削速度除了計算和查表選取外，還可根據(jù)實踐經驗確定。切削速度確定之后，查表選取外，還可根據(jù)實踐經驗確定。切削速度確定之后，用下式計算主軸轉速用下式計算主軸轉速: dvcn1000式中n 工件或刀具的轉速，r/min；

29、vc 切削速度，m/min； d 切削刃選定點處所對應的工件或刀具的回轉直徑，mm。 （2 2車螺紋時主軸轉速車螺紋時主軸轉速 對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉速對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉速選擇范圍。如大多數(shù)普通型車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋選擇范圍。如大多數(shù)普通型車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時的主軸轉速如下：時的主軸轉速如下： knP1000式中n主軸轉速，r/min；P工件螺紋的螺距或導程，mm；k保險系數(shù)，一般取為80。3確定進給速度確定進給速度vf （mm/min ） 進給速度的大小直接影響表面粗糙度的值和車削效率，因此進給速度的進給速度的大小直接影響表面粗糙度的值和車削效率，因此進

30、給速度的確定應在保證表面質量的前提下，選擇較高的進給速度。確定應在保證表面質量的前提下，選擇較高的進給速度。 進給速度包括縱向進給速度和橫向進給速度。一般根據(jù)零件的表面粗糙進給速度包括縱向進給速度和橫向進給速度。一般根據(jù)零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查閱切削用量手冊選取每轉進給量度、刀具及工件材料等因素，查閱切削用量手冊選取每轉進給量f，再按下，再按下式計算進給速度：式計算進給速度：vf = f n 式中f每轉進給量，mm/r。 式中每轉進給量式中每轉進給量f，粗車時一般選取為，粗車時一般選取為0.30.8 mm/r，精車時常取，精車時常取0.10.3 mm/r，切斷時常取，切斷時常

31、取0.050.2 mm/r。5.2.8 數(shù)控車床對刀數(shù)控車床對刀對刀一般分為手動對刀和自動對刀兩大類。 車刀對刀點示意圖（aX方向對刀；（bZ方向對刀；（c兩把刀X方向對刀；（d兩把刀Z方向對刀53 典型零件的數(shù)控車削加工工藝實例典型零件的數(shù)控車削加工工藝實例 5.3.1 軸類零件數(shù)控車削加工工藝 下面以下圖所示螺紋特形軸為例，介紹數(shù)控車削加工工藝。所用機床為TND360數(shù)控車床，其數(shù)控車削加工工藝分析如下： 典型軸類零件簡圖典型軸類零件簡圖 1零件圖工藝分析零件圖工藝分析 采取以下幾點工藝措施：采取以下幾點工藝措施： （1對圖樣上給定的幾個精度對圖樣上給定的幾個精度IT7IT8要求較高的尺寸

32、，要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小，故編程時不必取平均值，而全部取其基本因其公差數(shù)值較小，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。尺寸即可。 （2在輪廓曲線上，有三處為過象限圓弧，其中兩處為既過在輪廓曲線上，有三處為過象限圓弧，其中兩處為既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。 （3為便于裝夾，坯件左端應預先車出夾持部分為便于裝夾，坯件左端應預先車出夾持部分(雙點劃線部雙點劃線部分分)，右端面也應先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選，右端面也應先粗車出并鉆好中心

33、孔。毛坯選60mm棒料。棒料。2確定裝夾方案確定裝夾方案 確定坯件軸線和左端大端面確定坯件軸線和左端大端面(設計基準設計基準)為定位基準。左端采為定位基準。左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊、右端采用活動頂尖支承的裝夾方用三爪自定心卡盤定心夾緊、右端采用活動頂尖支承的裝夾方式。式。3確定加工順序及進給路線確定加工順序及進給路線 加工順序按由粗到精、由近到遠加工順序按由粗到精、由近到遠(由右到左由右到左)的原則確定。即的原則確定。即先從右到左進行粗車先從右到左進行粗車(留留0.25mm精車余量精車余量)，然后從右到左進行，然后從右到左進行精車，最后車削螺紋。精車，最后車削螺紋。 精車輪廓進給路線精車

34、輪廓進給路線 4刀具選擇刀具選擇 （1選用選用5mm中心鉆鉆削中心孔。中心鉆鉆削中心孔。 （2粗車及平端面選用粗車及平端面選用90硬質合金右偏刀，為防止副后刀硬質合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉面與工件輪廓干涉(可用作圖法檢驗可用作圖法檢驗)，副偏角不宜太小，選，副偏角不宜太小，選Kr35。 (3)為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質合金為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取r0.150.2mm。數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工刀具卡片 產品名稱或代號數(shù)控車工藝分析實例

35、零件名稱典型軸零件圖號Lathe-01序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀具半徑/mm備注123T01T02T035中心孔硬質合金90外圓車刀硬質合金60外螺紋車刀111鉆5mm中心孔車端面及粗車輪廓精車輪廓及螺紋0.15右偏刀編制審核同意共1頁第1頁5切削用量的選擇切削用量的選擇 （1背吃刀量的選擇背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環(huán)時選輪廓粗車循環(huán)時選ap3mm，精車精車ap0.25mm；螺紋粗車循環(huán)時選；螺紋粗車循環(huán)時選ap0.4mm，精車，精車ap0.1mm。 (2)主軸轉速的選擇主軸轉速的選擇 車直線和圓弧時，查表選粗車切車直線和圓弧時，查表選粗車切削速度削速度vc90mmin、精車切削速度

36、、精車切削速度vc120mmin，然，然后利用式后利用式(51)計算主軸轉速計算主軸轉速(粗車工件直徑粗車工件直徑D60mm，精，精車工件直徑取平均值車工件直徑取平均值)：粗車：粗車500rmin、精車、精車1200rmin。車螺紋時，利用式車螺紋時，利用式(52)計算主軸轉速計算主軸轉速n320rmin。 (3)進給速度的選擇進給速度的選擇 先查表選擇粗車、精車每轉進給量先查表選擇粗車、精車每轉進給量分別為分別為0.4mmr和和0.15mmr，再根據(jù)式，再根據(jù)式(53)計算粗車、計算粗車、精車進給速度分別為精車進給速度分別為200mmmin和和180mmmin。 將前面分析的各項內容綜合成數(shù)

37、控加工工藝卡片。將前面分析的各項內容綜合成數(shù)控加工工藝卡片。 數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡 單位名稱產品名稱或代號零件名稱零件圖號數(shù)控車工藝分析實例典型軸Lathe01工序號001程序編號Latheprg01夾具名稱三爪卡盤和活動頂尖使用設備TND360車間數(shù)控中心工步號工步內容刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉速/rmin-1進給速度/mmmin-1背吃刀量/mm備注123456平端面鉆中心孔粗車輪廓精車輪廓粗車螺紋精車螺紋T02T01T02T03T03T032525525252525252525255009505001200320320 200180960960 30.250.40.1手動手動自動

38、自動自動自動編制審核同意年 月 日共1頁第1頁5.3.2 軸套類零件數(shù)控車削加工工藝軸套類零件數(shù)控車削加工工藝 下面以下圖所示的錐孔螺母套零件為例，介紹數(shù)控車削加工工藝。單件小批量生產，所用機床為CJK6240。 螺母套零件圖螺母套零件圖 該零件表面由內外圓柱面、圓錐面、順圓弧、逆圓弧及內螺紋等表面組成，其中多個直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差要求。零件圖尺寸標注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求；輪廓描述清楚完整；零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。通過上述分析，采取以下幾點工藝措施。 零件圖樣上帶公差的尺寸，除內螺紋退刀槽尺寸25公差值較大，編程時可

39、取平均值24.958外，其他尺寸因公差值較小，故編程時不必取其平均值，而取基本尺寸即可。 左右端面均為多個尺寸的設計基準，相應工序加工前，應該先將左右端面車出來。 內孔圓錐面加工完后，需掉頭再加工內螺紋。1.零件工藝分析零件工藝分析 內孔加工時以外圓定位，用三爪自動定心卡盤夾緊。加工外輪廓時，為內孔加工時以外圓定位，用三爪自動定心卡盤夾緊。加工外輪廓時，為保證同軸度要求和便于裝夾，以坯件左端面和軸心線為定位基準，為此需要保證同軸度要求和便于裝夾，以坯件左端面和軸心線為定位基準，為此需要設計一心軸裝置，用三爪卡盤夾持心軸左端，心軸右端留有中心孔并用尾座設計一心軸裝置，用三爪卡盤夾持心軸左端，心軸

40、右端留有中心孔并用尾座頂尖頂緊以提高工藝系統(tǒng)的剛性。頂尖頂緊以提高工藝系統(tǒng)的剛性。 外輪廓車削心軸定位裝夾方案外輪廓車削心軸定位裝夾方案 2確定裝夾方案確定裝夾方案 加工順序的確定按由內到外、由粗到精、由遠到近的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結合本零件的結構特征，可先粗、精加工內孔各表面，然后粗、精加工外輪廓表面。由于該零件為單件小批量生產，走刀路線設計不必考慮最短進給路線或最短空行程路線，外輪廓表面車削走刀路線可沿零件輪廓順序進行。外輪廓車削走刀路線外輪廓車削走刀路線 3確定加工順序及走刀路線確定加工順序及走刀路線車削端面選用45硬質合金端面車刀；4中心鉆，鉆中心孔以利于

41、鉆削底孔時刀具找正；31.5高速鋼鉆頭，鉆內孔底孔；粗鏜內孔選用內孔鏜刀；內孔精加工選用32鉸刀；螺紋退刀槽加工選用5mm內槽車刀；內螺紋切削選用60內螺紋車刀；選用93硬質合金右偏刀，副偏角選35，自右到左車削外圓表面；選用93硬質合金左偏刀，副偏角選35，自左到右車削外圓表面； 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中，以便于編程和操作管理。 4刀具選擇刀具選擇 根據(jù)被加工表面質量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或有關資料選取切削速度與每轉進給量，然后根據(jù)公式計算主軸轉速與進給速度計算過程略），計算結果填入工序卡中。 背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時，在工藝系統(tǒng)剛性

42、和機床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)；精加工時，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.10.4mm較為合適。 5確定切削用量確定切削用量6填寫工藝文件填寫工藝文件 (1)按加工順序將各工步的加工內容、所用刀具及切削用量按加工順序將各工步的加工內容、所用刀具及切削用量等填人數(shù)控加工工序卡片中。等填人數(shù)控加工工序卡片中。 (2)將選定的各工步所用刀具的刀具型號、刀片型號、刀片將選定的各工步所用刀具的刀具型號、刀片型號、刀片牌號及刀尖圓弧半徑等填人數(shù)控加工刀具卡片中。牌號及刀尖圓弧半徑等填人數(shù)控加工刀具卡片中。 (3)將各工步的進給路線繪成文件形式的進給路線圖。將各工

43、步的進給路線繪成文件形式的進給路線圖。 上述二卡一圖是編制該軸套零件本工序數(shù)控車削加工程序上述二卡一圖是編制該軸套零件本工序數(shù)控車削加工程序的主要依據(jù)。的主要依據(jù)。 數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片 （單位名稱）數(shù)控加工工序卡片工序號程序編號 產品名稱或代號零件名稱資料零件圖號數(shù)控車工藝分析實例錐孔螺母套45鋼 夾具編號使用設備車間CJK6240數(shù)控中心工步號工步內容刀具號刀具規(guī)格/ mm1平端面T0125252 鉆中心孔T0243 鉆孔T0332.54 鏜通孔至尺寸31.9mmT0420205 鉸孔至尺寸32T05326 粗鏜內孔斜面T042020主軸轉速/(r/min)進給速度/(mmmi

44、n-1)背吃刀量/mm備注320 1手動950 2手動200 15.75手動320400.2自動32 0.1手動320400.8自動7 精鏜內孔斜面保證1：5）6T0420208粗車外圓至尺寸71mm光軸T0825259掉頭車另一端面，保證長度尺寸76mmT01252510 粗鏜螺紋底孔至尺寸34mmT04202011 精鏜螺紋底孔至尺寸34.2mmT04202012 切5mm內孔退刀槽T06161613 34.2mm孔邊倒角245T07161614 粗車內孔螺紋T07161615 精車內孔螺紋至M3627HT07161616 自右至左車外表面T08252517 自左至右車外表面T092525320400.2自動320 1手動320 自動32040