數(shù)控車(chē)削加工工藝.ppt

1、數(shù)控車(chē)床的目錄、類(lèi)型和特點(diǎn)、數(shù)控車(chē)床的結(jié)構(gòu)、數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象、數(shù)控車(chē)削工件的裝夾、數(shù)控車(chē)削的對(duì)刀、數(shù)控車(chē)削的工藝分析、數(shù)控車(chē)削的基本特點(diǎn)和加工范圍、車(chē)削外圓、車(chē)削端面、鉆孔、內(nèi)孔、開(kāi)槽、切削、車(chē)削錐面、車(chē)刀面、車(chē)削螺紋、數(shù)控車(chē)削的加工范圍、基本特點(diǎn)和加工范圍，數(shù)控車(chē)床主要用于軸類(lèi)和盤(pán)類(lèi)旋轉(zhuǎn)零件的多工序加工，具有高精度、高效率和高靈活性的綜合特點(diǎn)。它的加工范圍比普通車(chē)床大，不僅可以車(chē)削，還可以銑削。詳見(jiàn)下文。數(shù)控車(chē)削的基本特點(diǎn)是，工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具做直線(xiàn)或曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，刀尖相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，切斷一定的工件材料形成相應(yīng)的工件表面。其中，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主要的切削運(yùn)動(dòng)，刀具的直線(xiàn)或曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是

2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩者共同構(gòu)成切割成形運(yùn)動(dòng)。加工范圍數(shù)控車(chē)床是裝有數(shù)控系統(tǒng)的車(chē)床。各運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制，主要用于軸類(lèi)和盤(pán)類(lèi)旋轉(zhuǎn)部件的多道加工。它具有高精度、高效率、高靈活性的綜合特點(diǎn)，適用于形狀復(fù)雜的中小型零件的多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。基于車(chē)削中心的數(shù)控車(chē)床是在普通數(shù)控車(chē)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種復(fù)合加工機(jī)床。除了普通兩軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車(chē)床的各種車(chē)削功能外，車(chē)削中心的轉(zhuǎn)塔刀架還有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)刀具的電動(dòng)刀架。主軸具有連續(xù)(非恒定旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)的C軸功能，可根據(jù)輪廓成型要求連續(xù)精確分度，并可與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)。除了X軸、Z軸和C軸之外，控制軸也可以有Y軸?？捎糜诙嗣婧蛨A周任意部位的鉆孔、銑削和攻絲，也

3、可在插補(bǔ)功能條件下實(shí)現(xiàn)各種表面銑削。數(shù)控車(chē)床的類(lèi)型和特點(diǎn)、數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象以及數(shù)控車(chē)削是數(shù)控加工中應(yīng)用最廣泛的加工方法之一。由于數(shù)控車(chē)床在加工過(guò)程中具有高精度、直線(xiàn)和圓弧插補(bǔ)以及自動(dòng)變速的特點(diǎn)，其加工范圍比普通機(jī)床要寬得多。數(shù)控車(chē)床適用于車(chē)削具有以下要求和特點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)零件。數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象、高精度機(jī)床主軸、高速電機(jī)主軸、高精度回轉(zhuǎn)體零件、非標(biāo)準(zhǔn)螺桿、特殊螺紋回轉(zhuǎn)體零件、復(fù)雜曲面形狀回轉(zhuǎn)體零件、數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象、鋼連接件的高壓技術(shù)、石油工業(yè)閥門(mén)殼體零件、車(chē)銑中心、數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象。其他形狀復(fù)雜的零件，如墊片精密加工行業(yè)、聯(lián)軸器套筒航空航天行業(yè)以及其他形狀復(fù)雜的零件，均采用數(shù)

4、控車(chē)床的主要加工對(duì)象車(chē)銑中心，用三爪自定心卡盤(pán)進(jìn)行夾緊，在兩個(gè)中心之間進(jìn)行夾緊，用雙三爪自定心卡盤(pán)進(jìn)行夾緊，用卡盤(pán)和中心進(jìn)行夾緊，經(jīng)常使用夾緊方，用數(shù)控車(chē)削工件進(jìn)行夾緊，用通用夾具進(jìn)行夾緊，找正夾具時(shí)必須對(duì)工件進(jìn)行加工。一般來(lái)說(shuō)，這是為了表對(duì)齊。通過(guò)調(diào)整夾爪，工件坐標(biāo)系的Z軸與車(chē)床主軸的車(chē)削中心重合。數(shù)控車(chē)削工件夾緊時(shí)，采用對(duì)準(zhǔn)的方法，數(shù)控車(chē)削工件夾緊時(shí)，也可以改變夾緊力的作用點(diǎn)，采用軸向夾緊的方式。薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤(pán)受力點(diǎn)少。采用開(kāi)槽套筒或扇形軟鉗口可以使工件受力均勻，減少變形。薄壁零件的裝夾，數(shù)控車(chē)削的對(duì)刀，對(duì)刀是確定工件在機(jī)床上的位置，即確定工件坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系之間的相互位

5、置關(guān)系。通常，刀具設(shè)置過(guò)程是從每個(gè)坐標(biāo)方向執(zhí)行的，這可以理解為通過(guò)將刀具與帶有，直接用刀具試切刀具，自動(dòng)對(duì)刀，并用外部刀具對(duì)刀儀對(duì)刀。常用的對(duì)刀方法、對(duì)刀實(shí)例、零件圖分析、數(shù)控車(chē)削工藝分析、零件幾何特征分析：首先，從零件圖分析中，了解工件的形狀和結(jié)構(gòu)，工件上要加工的零件，及其形狀、尺寸精度和表面粗糙度；了解每個(gè)加工零件的相對(duì)位置和尺寸精度；了解工件材料和其他技術(shù)要求。找出加工后工件必須達(dá)到的主要加工尺寸和重要位置的尺寸精度。分析和了解工件的工藝基準(zhǔn)，包括其整體尺寸、在工件上的位置、結(jié)構(gòu)和其他零件的相對(duì)關(guān)系等。對(duì)于復(fù)雜的工件或零件圖，很難區(qū)分工藝參照，需要詳細(xì)分析裝配圖，了解零件的裝配要求，找出

6、工件的工藝參照。了解工件的加工量：不同的加工量采用不同的工藝方案。研究制定工藝方案，分析數(shù)控車(chē)削加工過(guò)程，研究制定工藝方案的前提是熟悉我廠(chǎng)機(jī)床設(shè)備條件，將加工任務(wù)分配給最適合的工種，盡可能發(fā)揮機(jī)床的加工特長(zhǎng)和使用效率。根據(jù)以上零件圖分析可知的加工要求，加工順序應(yīng)合理安排。首先，安排加工順序的一般方法(1)在工件上安排基準(zhǔn)零件的輔助加工和其他準(zhǔn)備程序。(2)安排工件加工基準(zhǔn)的加工程序。2.根據(jù)工件的加工批量確定加工工序的集中和分散；3.充分估計(jì)處理中的問(wèn)題，并有針對(duì)性地解決它們。例如，對(duì)于薄壁工件，應(yīng)該解決夾緊變形和車(chē)削振動(dòng)的問(wèn)題。對(duì)于有角度位置的工件，應(yīng)該解決角度定位的問(wèn)題。對(duì)于偏心工件，應(yīng)解

7、決偏心夾具或夾緊問(wèn)題。編制加工程序，分析數(shù)控車(chē)削加工過(guò)程，一是零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的確定，二是根據(jù)工藝方案中工藝步驟內(nèi)容和順序的要求，逐項(xiàng)創(chuàng)建刀具軌跡并生成程序。第三，程序標(biāo)定，實(shí)例分析，確定走刀路線(xiàn)的一般原則是保證零件的加工精度和表面粗糙度?？s短切割路線(xiàn)，減少切割時(shí)間和其他輔助時(shí)間。便于數(shù)值計(jì)算，減少了編程工作量。盡量減少程序段的數(shù)量。進(jìn)給路線(xiàn)的確定、數(shù)控車(chē)削的工藝分析、進(jìn)給路線(xiàn)的確定、車(chē)削圓錐的加工路線(xiàn)分析、在數(shù)控車(chē)床上車(chē)削外圓錐，假設(shè)圓錐有大直徑D、小直徑D、圓錐長(zhǎng)度L，車(chē)削圓錐的加工路線(xiàn)如圖所示。按照?qǐng)D一中的分步切割路線(xiàn)，用兩把刀粗車(chē)，用最后一把刀精車(chē)；兩次粗車(chē)的最終切削

8、距離S應(yīng)該精確計(jì)算，這可以通過(guò)類(lèi)似的三角形來(lái)得到：D-D 2，L，D-D 2，S，-，AP，D-D 2，L(，D-D 2，S，-，AP)，這種加工路線(xiàn)，粗加工的同時(shí)，刀具的切削路徑最短。數(shù)控車(chē)削加工分析，車(chē)削圓錐加工路線(xiàn)分析，進(jìn)給路線(xiàn)的確定，根據(jù)圖B中相似的對(duì)角切削路線(xiàn)，還需要計(jì)算粗車(chē)時(shí)的最終刀具距離S，這也可以通過(guò)相似的三角形來(lái)計(jì)算。根據(jù)該加工路線(xiàn)，刀具的切割距離較短。根據(jù)圖C中的斜線(xiàn)加工路線(xiàn)，每次只需確定反切削量ap，不需要計(jì)算最終切削距離，便于編程。但是，每次切削時(shí)，后切削量會(huì)發(fā)生變化，刀具的切削路徑會(huì)更長(zhǎng)。數(shù)控車(chē)削加工分析，進(jìn)給路線(xiàn)的確定，車(chē)削圓弧的加工路線(xiàn)分析，G02(或G03)指令

9、車(chē)削圓弧的應(yīng)用，如果c也就是說(shuō)，車(chē)削不同半徑的圓，最后加工出所需的圓弧。這種方法在每次確定切割量aP后，很容易確定90圓弧的起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)。它數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，編程方便，經(jīng)常使用。然而，當(dāng)根據(jù)圖B加工時(shí)，空轉(zhuǎn)時(shí)間更長(zhǎng)。右圖為車(chē)削圓錐法車(chē)削圓弧的切削路線(xiàn)。也就是說(shuō)，先旋轉(zhuǎn)一個(gè)圓錐體，然后再旋轉(zhuǎn)一個(gè)圓弧。但是，應(yīng)該注意的是，如果起點(diǎn)和終點(diǎn)沒(méi)有很好地確定，錐面可能會(huì)損壞，余量可能會(huì)太大。確定方法如圖所示，將相交圓弧的圓弧連接到D點(diǎn)，通過(guò)D點(diǎn)使圓弧的切線(xiàn)AB。數(shù)控車(chē)削工藝分析，切削參數(shù)的確定，進(jìn)給速度，切削速度(V)，回切量ap，V，=，X D X n，1000，(m/min)，其中：D工件切削部分的最

10、大直徑(mm) n主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)min-1。數(shù)控車(chē)削加工分析，切削速度：(例)主軸轉(zhuǎn)速2000min-1，車(chē)削直徑50，此時(shí)找到切削速度嗎？回答)=3.14，D=125，n=2000代入公式v=(dn)1000=(3.14502000)1000=314(m/min)切削速度為314m/min，數(shù)控車(chē)削過(guò)程分析，進(jìn)給量確定，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量()。其中：Vf:每分鐘進(jìn)給(mm/min) n:主軸速度(min-1) fr:每轉(zhuǎn)進(jìn)給(mm/r)，Vf=n x fr (mm/min)，(示例)主軸速度2000min-1，每分鐘進(jìn)給100mm/min，計(jì)算此時(shí)每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度(示例)每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度為0.1mm/r，主

11、軸速度為1600min-1。每分鐘的進(jìn)料速度如何？答案)Vf=nfr=0.11600=160mm毫米/分鐘，每分鐘進(jìn)給速度為160毫米/分鐘。(回答)fr=Vfn=1002000=0.05mm/r每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度為0.05mm/r，數(shù)控車(chē)削的工藝分析，切削參數(shù)的確定和孔加工的計(jì)算公式，vc(m/min):切削速度(3.14): pi D1 (mm):鉆頭直徑n (min Vf(mm/min):主軸(z軸)進(jìn)給速度f(wàn)r(mm/rev):每轉(zhuǎn)進(jìn)給n(min-1):主軸速度，主軸每分鐘進(jìn)給(Vf)，切削速度(vc)，數(shù)控該圖是模具芯軸的零件圖。零件的徑向尺寸公差為0.01毫米，角度公差為0.1，材料為4

12、5鋼。毛坯尺寸為66毫米100毫米，批量為30件。1.軸類(lèi)零件和典型數(shù)控車(chē)削零件的數(shù)控車(chē)削技術(shù)。經(jīng)分析，加工方案可制定如下：第一步：用三爪卡盤(pán)夾緊工件一端，加工6438氣缸，然后回轉(zhuǎn)沖中心孔。步驟2:用三爪卡盤(pán)夾緊工件64的一端，并用中心支撐另一端。加工6462氣缸，如圖所示。工序3:鉆螺紋底孔；精加工表面20，加工14個(gè)錐面和后端面；如圖所示輕敲螺紋。1、數(shù)控車(chē)削工藝分析。軸類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，典型數(shù)控車(chē)削零件的工藝分析，工藝4加工SR19.4圓弧面、26圓柱面、15角錐面和15角倒錐面，裝夾方式如圖所示。步驟4的加工過(guò)程如下：1)首先，通過(guò)復(fù)合循環(huán)進(jìn)行多次逐層加工，逐漸逼近由EFCHI和

13、其他基本點(diǎn)組成的旋轉(zhuǎn)面。最后兩個(gè)循環(huán)的切割路線(xiàn)與BC-DEFCHIB相似。粗加工完成后，精加工的切削路徑為BCDEEFGHI-b，如圖所示。2)加工最后一個(gè)倒15的圓錐體，如圖所示。其次，軸套類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，數(shù)控車(chē)削工藝分析，典型數(shù)控車(chē)削工藝分析，1零件圖工藝分析這部分是軸承套。該表面由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)錐面、沿圓弧、反圓弧和外螺紋組成，其中許多直徑尺寸和軸向尺寸具有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件圖尺寸標(biāo)注完整，滿(mǎn)足數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求；大綱描述清晰完整；零件的材料為45鋼，具有良好的可加工性，無(wú)需熱處理和硬度要求。通過(guò)以上分析，采取了以下工藝措施：(1)對(duì)于零件圖上有公差的尺寸，由于

14、公差值較小，編程時(shí)不必取平均值，取基本尺寸。(2)左右端面為多種尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，左右端面應(yīng)在相應(yīng)工序加工前翻出來(lái)。2、數(shù)控車(chē)削工藝分析。軸套類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，典型數(shù)控車(chē)削零件的工藝分析，2 .確定夾緊方案：加工內(nèi)孔時(shí)定位外圓，用三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)夾緊。在加工外輪廓時(shí)，為了保證所有的外輪廓都可以一次加工，需要設(shè)置一個(gè)錐形的芯軸裝置，用三爪卡盤(pán)夾緊芯軸的左端，并在芯軸的右端留一個(gè)中心孔，用尾座中心緊緊地推動(dòng)它，以提高加工系統(tǒng)的剛性。2、數(shù)控車(chē)削工藝分析。軸套類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，典型數(shù)控車(chē)削零件的工藝分析，3 .加工順序和切削路徑的確定：加工順序是按照由內(nèi)向外、由粗到細(xì)、由近到遠(yuǎn)的原則確定的，一次裝夾可以加工盡可能多的工件表面。結(jié)合該零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，先加工內(nèi)孔表面，再加工外輪廓面。由于該零件是單件小批生產(chǎn)，在設(shè)計(jì)進(jìn)給路線(xiàn)時(shí)不需要考慮最短的進(jìn)給路線(xiàn)或最短的空行程路線(xiàn)，外輪廓面車(chē)削進(jìn)給路線(xiàn)可以沿零件輪廓順序進(jìn)行。2、數(shù)控車(chē)削工藝分析。軸套類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削工藝，典型數(shù)控車(chē)削零件的工藝分析，4 .刀具選擇：將選擇的刀具參數(shù)填入表面軸承套數(shù)控加工刀具卡片，進(jìn)行編程和操作管理。5切削參數(shù)的選擇：根據(jù)加工表面、刀具材料和工件