不銹鋼數(shù)控車削加工工藝

目錄★數(shù)控車床的種類及特征★數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)★數(shù)控車床的主要加工對(duì)象★數(shù)控車削工件的裝夾★數(shù)控車削的對(duì)刀★數(shù)控車削的工藝分析★數(shù)控車削的基本特征與加工范圍車外圓車端面鉆孔車內(nèi)孔切槽切斷車錐面車型面車螺紋加工范圍數(shù)控車削的基本特征與加工范圍數(shù)控車削的基本特征與加工范圍數(shù)控車床主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，其加工范圍較普通車削廣，不僅可以進(jìn)行車削還可以銑削，具體見后?；咎卣鲾?shù)控車削時(shí)，工件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具做直線或曲線運(yùn)動(dòng)，刀尖相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，切除一定的工件材料從而形成相應(yīng)的工件表面。其中，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)，刀具的直線或曲線運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩者共同組成切削成形運(yùn)動(dòng)。加工范圍數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。由數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)去控制各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，適合中小批量形狀復(fù)雜零件的多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。數(shù)控車床按車削中心是在普通數(shù)控車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種復(fù)合加工機(jī)床。除具有一般二軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車床的各種車削功能外，車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)（不等速回轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)，控制軸除X、Z、C軸之外，還可具有Y軸。可進(jìn)行端面和圓周上任意部位的鉆削、銑削和攻螺紋等加工，在具有插補(bǔ)功能的條件下，還可以實(shí)現(xiàn)各種曲面銑削加工。數(shù)控車床的種類和特征數(shù)控車床的主要加工對(duì)象

數(shù)控車削加工是數(shù)控加工中用得最多的加工方法之一，由于數(shù)控車床具有精度高、能做直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過(guò)程中能自動(dòng)變速的特點(diǎn)，其工藝范圍較普通機(jī)床寬得多。數(shù)控車床適合于車削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)類零件。數(shù)控車床的主要加工對(duì)象高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸●精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床的主要加工對(duì)象非標(biāo)絲杠●帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件●表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床的主要加工對(duì)象鋼制聯(lián)接零件高壓技術(shù)閥門殼體零件石油工業(yè)采用車銑加工中心數(shù)控車床的主要加工對(duì)象●其他形狀復(fù)雜的零件隔套精密加工業(yè)聯(lián)接套航天工業(yè)●其他形狀復(fù)雜的零件采用車銑加工中心數(shù)控車床的主要加工對(duì)象三爪自定定心卡盤裝夾夾兩頂尖之之間裝夾夾雙三爪定定心卡盤盤裝夾卡盤和頂頂尖裝夾夾常用裝夾方式數(shù)控車削削工件的的裝夾通用夾具具裝夾找正：找正裝裝夾時(shí)必必須將工工件的加加工表面面回轉(zhuǎn)軸軸線（同同時(shí)也是是工件坐坐標(biāo)系Z軸）找正正到與車車床主軸軸回轉(zhuǎn)中中心重合合。一般般為打表表找正。。通過(guò)調(diào)調(diào)整卡爪爪，使工工件坐標(biāo)標(biāo)系Z軸與車床床主軸的的回轉(zhuǎn)中中心重合合。數(shù)控車削削工件的的裝夾采用找正正的方法法數(shù)控車削削工件的的裝夾也可以改改變夾緊緊力的作作用點(diǎn)，，采用軸軸向夾緊緊的方式式。薄壁零件件容易變變形，普普通三爪爪卡盤受受力點(diǎn)少少，采用用開縫套套筒或扇扇形軟卡卡爪，可可使工件件均勻受受力，減減小變形形。薄壁零件的的裝夾數(shù)控車削削的對(duì)刀刀對(duì)刀是確定工工件在機(jī)機(jī)床上的的位置，，也即是確確定工件件坐標(biāo)系系與機(jī)床床坐標(biāo)系的相相互位置置關(guān)系。。對(duì)刀過(guò)過(guò)程一般是從從各坐標(biāo)標(biāo)方向分分別進(jìn)行行，它可理解解為通過(guò)過(guò)找正刀刀具與一一個(gè)在工件坐坐標(biāo)系中中有確定定位置的的點(diǎn)(即對(duì)刀刀點(diǎn))來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。。直接用刀刀具試切切對(duì)刀自動(dòng)對(duì)刀刀機(jī)外對(duì)刀刀儀對(duì)刀刀常用對(duì)刀刀方式對(duì)刀實(shí)例例分析零件件圖樣數(shù)控車削削的工藝藝分析分析析零件的的幾何要要素：首先從零零件圖的的分析中中,了解工件件的外形形、結(jié)構(gòu)構(gòu),工件上須須加工的的部位,及其形狀狀、尺寸寸精度、、和表面面粗糙度度；了解解各加工工部位之之間的相相對(duì)位置置和尺寸寸精度；；了解工工件材料料及其它它技術(shù)要要求。從從中找出出工件經(jīng)經(jīng)加工后后，必須須達(dá)到的的主要加加工尺寸寸和重要要位置尺尺寸精度度。分析了了解工件件的工藝藝基準(zhǔn)：：包括其外外形尺寸寸、在工工件上的的位置、、結(jié)構(gòu)及及其他部部位的相相對(duì)關(guān)系系等。對(duì)對(duì)于復(fù)雜雜工件或或較難辨辨工藝基基準(zhǔn)的零零件圖，，尚需詳詳細(xì)分析析有關(guān)裝裝配圖，，了解該該零件的的裝配使使用要求求，找準(zhǔn)準(zhǔn)工件的的工藝基基準(zhǔn)。了解工工件的加加工數(shù)量量：不同的加加工數(shù)量量所采用用的工藝藝方案也也不同。。研究制定定工藝方方案數(shù)控車削削的工藝藝分析研究制定定工藝方方案的前前提是：：熟悉本本廠機(jī)床床設(shè)備條條件，把把加工任任務(wù)指定定給最適適宜的工工種，盡盡可能發(fā)發(fā)揮機(jī)床床的加工工特長(zhǎng)與與使用效效率。并并按照分分析上述述零件圖圖所了解解的加工工要求，，合理安安排加工工順序。。一、安排排加工順順序的一一般方法法（1）安安排工件件上基準(zhǔn)準(zhǔn)部位的的輔助加加工及其其他準(zhǔn)備備工序。。（2）安安排工件件工藝基基準(zhǔn)面的的加工工工序。二、根據(jù)據(jù)工件的的加工批批量大小小，確定定加工工工序的集集中與分分散：三、充分分估計(jì)加加工中會(huì)會(huì)出現(xiàn)的的問(wèn)題，，有針對(duì)對(duì)性地予予以解決決。例如如：對(duì)于于薄壁工工件要解解決裝夾夾變形和和車削震震動(dòng)的問(wèn)問(wèn)題。對(duì)對(duì)有角度度位置的的工件要要解決角角度定位位問(wèn)題。。對(duì)于偏偏心工件件要解決決偏心夾夾具或裝裝夾問(wèn)題題。編制加工工程序數(shù)控車削削的工藝藝分析一、零件件圖形的的數(shù)學(xué)處處理及編編程尺寸寸設(shè)定值值的確定定二、根據(jù)據(jù)工藝方方案中工工步內(nèi)容容及順序序的要求求，逐項(xiàng)項(xiàng)創(chuàng)建刀刀具路徑徑并生成成程序。。三、程序序校驗(yàn)分析實(shí)例例確定走刀刀路線的的一般原原則是：：保證零件件的加工工精度和和表面粗粗糙度要要求。縮短走刀刀路線，，減少進(jìn)進(jìn)退刀時(shí)時(shí)間和其其他輔助助時(shí)間。。方便數(shù)值值計(jì)算，，減少編編程工作作量。盡量減少少程序段段數(shù)。走刀路線線的確定定數(shù)控車削削的工藝藝分析數(shù)控車削削的工藝藝分析走刀路線線的確定定車圓錐的的加工路路線分析析數(shù)控車床床上車外外圓錐，，假設(shè)圓圓錐大徑徑為D，，小徑為為d，，錐長(zhǎng)為為L(zhǎng)，車車圓錐的的加工路路線如圖圖所示。。按圖a中中的階梯梯切削路路線，二二刀粗車車，最后后一刀精精車；二二刀粗車車的終刀刀距S要要作精確確的計(jì)算算，可有有相似三三角形得得：D-d2L＝D-d2S-apD-d2L（＝D-d2S-ap）此種加工工路線，，粗車時(shí)時(shí)，刀具具背吃刀刀量相同同，但精精車時(shí)，，背吃刀刀量不同同；同時(shí)時(shí)刀具切切削運(yùn)動(dòng)動(dòng)的路線線最短。。數(shù)控車削削的工藝藝分析車圓錐的的加工路路線分析析走刀路線線的確定定按圖b的的相似斜斜線切削削路線，，也需計(jì)計(jì)算粗車車時(shí)終刀刀距S，，同樣由由相似三三角形可可計(jì)算得得出。按按此種加加工路線線，刀具具切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)的距距離較短短。按圖c的的斜線加加工路線線，只需需確定每每次背吃吃刀量ap，而不需需計(jì)算終終刀距，，編程方方便。但但在每次次切削中中背吃刀刀量是變變化的，，且刀具具切削運(yùn)運(yùn)動(dòng)的路路線較長(zhǎng)長(zhǎng)。數(shù)控車削削的工藝藝分析走刀路線線的確定定車圓弧的的加工路路線分析析應(yīng)用G02（或或G03）指令令車圓弧弧，若用用一刀就就把圓弧弧加工出出來(lái)，這這樣吃刀刀量太大大，容易易打刀。。所以，，實(shí)際車車圓弧時(shí)時(shí)，需要要多刀加加工，先先將大多多余量切切除，最最后才車車得所需需圓弧。。右圖為車車圓弧的的階梯切切削路線線。即先先粗車成成階梯，，最后一一刀精車車出圓弧弧。此方方法在確確定了每每刀吃刀刀量ap后，須精精確計(jì)算算出粗車車的終刀刀距S，，即求圓圓弧與直直線的交交點(diǎn)。此此方法刀刀具切削削運(yùn)動(dòng)距距離較短短，但數(shù)數(shù)值計(jì)算算較繁。。數(shù)控車削削的工藝藝分析走刀路線的的確定車圓弧的加加工路線分分析右圖圖為為車車圓圓弧弧的的同同心心圓圓弧弧切切削削路路線線。。即即用用不不同同的的半半徑徑圓圓來(lái)來(lái)車車削削，，最最后后將將所所需需圓圓弧弧加加工工出出來(lái)來(lái)。。此此方方法法在在確確定定了了每每次次吃吃刀刀量量aP后，，對(duì)對(duì)90°°圓圓弧弧的的起起點(diǎn)點(diǎn)、、終終點(diǎn)點(diǎn)坐坐標(biāo)標(biāo)較較易易確確定定，，數(shù)數(shù)值值計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，編編程程方方便便，，常常采采用用。。但但按按圖圖b加加工工時(shí)時(shí)，，空空行行程程時(shí)時(shí)間間較較長(zhǎng)長(zhǎng)。。右圖圖為為車車圓圓弧弧的的車車錐錐法法切切削削路路線線。。即即先先車車一一個(gè)個(gè)圓圓錐錐，，再再車車圓圓弧弧。。但但要要注注意意，，車車錐錐時(shí)時(shí)的的起起點(diǎn)點(diǎn)和和終終點(diǎn)點(diǎn)的的確確定定，，若若確確定定不不好好，，則則可可能能損損壞壞圓圓錐錐表表面面，，也也可可能能將將余余量量留留得得過(guò)過(guò)大大。。確確定定方方法法如如圖圖所所示示，，連連接接OC交交圓圓弧弧于于D，，過(guò)過(guò)D點(diǎn)點(diǎn)作作圓圓弧弧的的切切線線AB。。數(shù)控控車車削削的的工工藝藝分分析析切削削用用量量的的確確定定進(jìn)給給量量切削削速速度度(V)背吃吃刀刀量量apV=πXDXn1000(m/min)式中中：：D工件件切切削削部部分分的的最最大大直直徑徑（（mm)n主軸軸每每分分鐘鐘轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)min-1。數(shù)控控車車削削的的工工藝藝分分析析切削削速速度度：：(例題題)主軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速2000min-1、、車車削削直直徑徑??50，，求求此此時(shí)時(shí)的的切切削削速速度度？？答））π=3.14、、D=125、、n=2000代代入入公公式式V=(ππ××D××n)÷÷1000=(3.14××50××2000)÷÷1000=314(m/min)切削削速速度度為為314m/min數(shù)控控車車削削的的工工藝藝分分析析進(jìn)給給量量的的確確定定每轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)給給量量(fr)、、每每分分進(jìn)進(jìn)給給量量(Vf)式中中：：Vf：：每分分鐘鐘進(jìn)進(jìn)給給量量(mm/min)n：：主軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速(min-1)fr：：每轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)給給量量(mm/r)Vf=nxfr(mm/min)(例例題題)主主軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速2000min-1、、每每分分進(jìn)進(jìn)給給速速度度100mm/min，，求求此此時(shí)時(shí)每每轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)給給量量？？(例例題題)每每轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)給給量量0.1mm/r，，主主軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速1600min-1,求求每每分分進(jìn)進(jìn)給給速速度度?答））Vf=n××fr=0.1××1600=160mm/min，

求出每分分進(jìn)給速度為為160mm/min。。（答）fr=Vf÷÷n=100÷2000=0.05mm/r求出每轉(zhuǎn)進(jìn)給給量為0.05mm/r數(shù)控車削的工工藝分析切削用量的確確定孔加工的計(jì)算算式vc(m/min)：切切削速度ππ(3.14)：圓周率率

D1(mm)：鉆鉆頭直徑n(min-1)：主主軸轉(zhuǎn)速※用1000去除，為將將mm換算成成mvf(mm/min)：：主軸（Z軸軸）進(jìn)給速度度

fr(mm/rev)：每轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)給量

n(min-1)：主軸軸轉(zhuǎn)速(例題)

主軸轉(zhuǎn)速1350min-1、鉆頭直徑?12，求切削速度。(答)

代入公式

vf=fr×n=0.2×1350=270mm/min

由此得出主軸每分鐘進(jìn)給量為270mm/min。主軸每分鐘進(jìn)進(jìn)給量(vf)切削速度(vc)(例題)

主軸轉(zhuǎn)速1350min-1、鉆頭直徑?12，求切削速度。(答)

將π=3.14D1=12n=1350代入公式

vc=π×D1×n÷1000=3.14×12×1350=50.9m/min

據(jù)此，得出切削速度為50.9m/min。徑向切入法

側(cè)向切入法

一般的螺紋切削；加工螺紋螺距4以下。

用于工件剛性低易振動(dòng)的場(chǎng)合；用于切削不銹鋼等難加工材料；加工螺紋螺距4以上。數(shù)控車削的工工藝分析螺紋切削方式式外螺紋右螺紋左螺紋右手刀柄左手刀柄

數(shù)控車削的工工藝分析螺紋加工方法內(nèi)螺紋右螺紋左螺紋右手刀柄左手刀柄

螺紋加工方法數(shù)控車削的工工藝分析數(shù)控車削的工工藝分析螺紋加工進(jìn)刀刀次數(shù)及進(jìn)刀刀量的選擇應(yīng)根據(jù)螺距來(lái)選擇走刀次數(shù)及進(jìn)給量，以保證螺紋的精度及質(zhì)量。數(shù)控車削的工工藝分析一、軸類零件件的數(shù)控車削削工藝典型數(shù)控車削削零件的工藝藝分析圖示是模具芯芯軸的零件簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖。零件的的徑向尺寸公公差為±0.01mm，角度公差為為±0.1°，材料為45鋼。毛坯尺寸寸為φ66mm×100mm，批量30件。數(shù)控車削的工工藝分析一、軸類零件件的數(shù)控車削削工藝典型數(shù)控車削削零件的工藝藝分析經(jīng)過(guò)分析可制制定加工方案案如下：工序1：用三爪卡盤夾夾緊工件一端端，加工φ64×38柱面并調(diào)頭打打中心孔。工序2：用三爪卡盤夾夾緊工件φ64一端，另一端端用頂尖頂住住。加工φ64×62柱面，如圖所所示。工序3：①鉆螺紋底孔孔；②精車φφ20表面，加工14°錐面及背端端面；③攻螺螺紋，如圖所所示。數(shù)控車削的工工藝分析一、軸類零件件的數(shù)控車削削工藝典型數(shù)控車削削零件的工藝藝分析工序4加工SR19.4圓弧面、φ26圓柱面、角15°錐面和角15°倒錐面，裝裝夾方式如圖圖所示。工序序4的加工過(guò)程如如下：l）先用復(fù)合循循環(huán)若干次一一層層加工，，逐漸靠近由由E—F—C—H—I等基點(diǎn)組成的的回轉(zhuǎn)面。后后兩次循環(huán)的的走刀路線都都與B—C一D—E—F—C—H—I—B相似。完成粗粗加工后，精精加工的走刀刀路線是B—C—D—E—F—G—H—I一B，如圖所示。。2）再加工出出最后一個(gè)15°的倒錐錐面，如圖所所示。二、軸套類零零件數(shù)控車削削加工工藝數(shù)控車削的工工藝分析典型數(shù)控車削削零件的工藝藝分析1．零件圖工藝藝分析該零件為軸承承套。表面由由內(nèi)外圓柱面面、內(nèi)圓錐面面、順圓弧、、逆圓弧及外外螺紋等表面面組成，其中中多個(gè)直徑尺尺寸與軸向尺尺寸有較高的的尺寸精度和和表面粗糙度度要求。零件件圖尺寸標(biāo)注注完整，符合合數(shù)控加工尺尺寸標(biāo)注要求求；輪廓描述述清楚完整；；零件材料為為45鋼，切削加工工性能較好，，無(wú)熱處理和和硬度要求。。通過(guò)上述分析析，采取以下下幾點(diǎn)工藝措措施：（1）零件圖樣上上帶公差的尺尺寸，因公差差值較小，故故編程時(shí)不必必取其平均值值，而取基本本尺寸即可。。（2）左、右端面面均為多個(gè)尺尺寸的設(shè)計(jì)基基準(zhǔn)，相應(yīng)工工序加工前，，應(yīng)該先將左左、右端面車車出來(lái)。數(shù)控車削的工工藝分析二、軸套類零零件數(shù)控車削削加工工藝典型數(shù)控車削削零件的工藝藝分析2．確定裝夾方方案：內(nèi)孔加工時(shí)以以外圓定位，，用三爪自動(dòng)動(dòng)定心卡盤夾夾緊。加工外外輪廓時(shí)，為為保證一次安安裝加工出全全部外輪廓，，需要設(shè)一圓圓錐心軸裝置置，用三爪卡卡盤夾持心軸軸左端，心軸軸右端留有中中心孔并用尾尾座頂尖頂緊緊以提高工藝藝系統(tǒng)的剛性性。數(shù)控車削的工工藝分析二、軸套類零零件數(shù)控車削削加工工藝典型數(shù)控車削削零件的工藝藝分析3．確定加工順順序及走刀路路線：加工順序的確確定按由內(nèi)到到外、由粗到到精、由近到到遠(yuǎn)的原則確確定，在一次次裝夾中盡可可能加工出較較多的工件表表面。結(jié)合本本零件的結(jié)構(gòu)構(gòu)特征，可先先加工內(nèi)孔各各表面，然后后加工外輪廓廓表面。由于于該零件為單單件小批量生生產(chǎn)，走刀路路線設(shè)計(jì)不必必考慮最短進(jìn)進(jìn)給路線或最最短空行程路路線，外輪廓廓表面車削走走刀路線可沿沿零件輪廓順順序進(jìn)行。數(shù)控車削的工工藝分析二、軸套類零零件數(shù)