数控编程-8.doc

2.3数控车床加工工艺基础数控车床是数字程序控制车床的简称，她集通用性好的万能型机床、加工精度高的精密型机床和加工效率高的专用型机床的特点于一身，是目前国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床，占数控机床总数的25%左右。因此，掌握数控车床机关工艺方面的基础知识十分必要。2.3.1数控车床的主要加工对象1.轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的回转体零件因车床数控装置都具有直线和圆弧插补功能，还有部分车床数控装置具有某些非圆弧曲线插补功能，故能车削由任意平面曲线轮廓所组成的回转体零件。难以控制尺寸的零件如具有封闭内成型面的壳体零件，以于图2-2所示“口小肚大”的特形内表面零件。2.精度要求高的零件零件的精通要求主要指尺寸、形状、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。例如：尺寸精度高（达0.001mm或更小0的零件；圆柱度要求高的圆柱体零件；素直线度、圆度和倾斜度均要求高的圆锥体零件；线轮廓度要求高的零件（其轮廓形状精度可超过用数控线切割加工的样板精度）；在特种精度数控车床上，还可加工几何轮廓精度极高（达0.0001mm）、表面粗糙度数值极小（Ra达0.02m）的超精零件（如复印机中的回转鼓及激光打印机上的多面发射体），以及通过恒线速度切削功能，加工表面精度要求高的各种变径表面类零件等。3.特殊的螺旋零件这些螺旋零件是指特大螺距（或导程）、等螺距和变螺距或圆柱与圆锥螺旋面之间作平滑过渡的螺旋零件，以及高精度的模数螺旋零件（圆柱、圆弧蜗杆）和端面（盘形）螺旋零件等。2.3.2数控车削的刀具及其特点数控车削用车刀的类型数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、圆弧车刀和成型车刀。1.尖刀车刀以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖刀车刀。这类车刀的刀尖（同时也为其刀位点）由直线形的主、副切削认构成，如90度内、外车刀，左右端面车刀，切断（车槽）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。2.圆弧形车刀圆弧形车刀是较为特殊的数控加工用车刀。其特征是：构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓很小的圆弧，该圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上，车刀圆弧半径理论上与加工零件的形状无关，并可按需要灵活确定或经测定后确认。见图2-3当某些尖形车刀或成型车刀（如螺纹车刀）的刀尖具有一定的圆弧形状时，也可作为这类车刀用。圆弧形车刀可以用于车削内、外表面，特别适宜于撤消各种光滑连接（凹形）的成型面。3.成型车刀成型车刀俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸来决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。在数控加工中，应尽量少采用或不用成型车刀，当确有必要选用时，则应在工艺准备的文件或加工程序单上进行详细说明。数控车削用车刀的选用数控车削用车刀的选用过程是一项较综合和全面的工作，具体选用方法较灵活，但选用的总原则是：根据车刀切削部分的形状及零件轮廓的形成原理（包括编程因素）等综合考虑，再精加工时应尽量采用“一刀多用”。2.3.3数控车床夹具其及特点除了使用三爪自定心卡盘和四爪单动盘外，数控车床加工中还有相应的夹具，它们主要分为两大类，即用于轴类工件的夹具和用于盘类工件的夹具。用于轴类工件的夹具数控车床加工轴类工件时，坯件装卡在主轴顶尖和尾座顶尖之间，工件由主轴上的拨动卡盘或拨齿顶尖带动旋转。这类夹具在粗车时可以传递足够大的转矩，以适应主轴高速旋转车削。用于轴类工件的夹具有自动夹紧拨动卡盘、拨齿顶尖、三爪拨动卡盘和快速可调试万能卡盘等，这里简要介绍自动夹紧拨动卡盘和拨齿顶尖。1.自动夹紧拨动卡盘坯件1安装在顶尖2和车床的尾座顶尖上。当旋转车床尾座螺杆并向主轴方向顶紧坯件时，顶尖2也同时顶压起着自动复位作用的弹簧6。顶尖在向左移动的同时，套筒3（即杠杆机构的支撑架）也将与顶尖同步运动。在套筒的槽中装有杠杆4和支撑销5，当套筒随着顶尖运动时，杠杆的左端触头则沿锥环7的斜面绕着支撑销轴线作逆时针方向摆动，从而使杠杆右端的触头（图2-4中示意为半球面）压紧坯件。在这样的一套夹具中，其杠杆机构通常设计为34组均布，并经调整后使用。2.拨齿顶尖拨齿顶尖的结构如图2-5所示。壳体1可通过标准变径套或直径与车床主轴孔连接，壳体内装有用于坯件定心的顶尖2，拨齿套5通过螺钉4与壳体连接，止退环3可防止螺钉的松动。在数控车床上使用这种夹具，通常可以加工10mm60mm直径的轴类工件。用于盘类工件的夹具这类夹具适用在没有尾座的卡盘式数控车床上。用于盘类工件的夹具主要有可调卡爪卡盘和快速可调卡盘，其结构和工件原理简介如下。1.可调卡爪式卡盘可调卡爪式卡盘的结构如图2-6所示。每个基体卡座2上都对应配设有不淬火的卡爪1，其径向夹紧所需位置可以通过卡爪上的端齿和螺钉单独进行粗调整（错齿移动），或通过差动螺杆3单独进行细调整。为了便于对较特殊的、批量大的盘类零件进行准确定位及装夹，还可按其实际需要，通过简单的加工程序或数控系统的手动功能，用车刀将不淬火卡爪的夹持面车至所需的尺寸。2.快速可调卡盘快速可调卡盘的结构如图2-7所示。使用该卡盘时，用专用扳手将螺杆3旋转90度，即可将单独调整或更换的卡爪5相对于基体卡座6快速移动至所需要的尺寸位置，而不需要对卡爪进行车削。为便于对卡爪进行定位，在卡盘壳体1上开有圆周槽，当卡爪调整到位后，旋动螺杆3，使其螺杆上的螺纹与卡爪上的螺纹肴啮合。同时，被弹簧压着的钢球4进入螺杆3的小槽中，并固定在需要的位置上。这样，可在约两分钟的时间内，逐个将其卡爪快速调整好。但这种卡盘的快速夹紧过程，则需另外借助于安装在车床主轴尾部的卡杆等机械机构而实现。快速可调卡盘的结构刚性好，工作可靠，因而广泛用于装夹法兰等盘类及怀形工件，也可用于装夹不太长的柱类工件。2.3.4对刀对刀是数控加工中较为复杂的工艺准备工作之一，对刀的好与差将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。刀位点刀位点是指在加工程序编制中，用以表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。对刀铣刀，立铣刀和端铣刀的刀位点为为刀具底面与刀具轴线的交点，球头铣刀的刀位点为球心；盘（片）铣刀的刀位点为刀具对称中心平面与其圆柱面上切削刃的交点。对刀1.对刀的含义在加工程序执行前，调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过程称为对刀。理想基准点可以设定在基准刀的刀尖点上，也可以设定在对刀仪的定位中心（如光学对刀镜内的十字刻线交点）上。2.对刀的分类对刀一般分为手动对刀和自动对刀两大类。目前绝大多数的数控车床都采用手动对刀，常用的方法有定位对刀法和试切对刀法两种。（1）定位对刀法。定位对刀法的实质是按接触式设定基准重合的原理而进行的一种粗定位对刀方法，其定位基准由预设的对刀基准点来实现。对刀时，只要将各号刀的刀位点调整至与对刀基准点重合即可。该方法简便、易行因而是广泛的应用宜宾最大的分类信息网宜宾通宜宾房租售招聘求职二手买卖，宜宾网址大全宜宾最大的网站站，宜宾通影院最受网民喜爱的宜宾本土影院，但其对刀精度受到操作者技术熟练程度的影响，一般情况下其精度都不高，还需在试切或加工中进行修正。（2）试切对刀法。在定位对刀法等其他手动对刀过程中，对刀精度往往受到手动和目测等多种误差的影响，其对刀精度十分有限。在实际加工过程经常需要通过试切对刀，既通过试切以后的实测值来调整每把刀的刀补值，这样才能得到更加准确和可靠的结果。自动对刀是利用CNC装置，并通过刀具自动检测系统而实现的一种全自动化的机内对刀过程。由于自动对刀所需装置价格昂贵，调试较难，目前仅在少量的高档数控机床中采用。测定刀位偏差这里所说的刀位，是指刀具系统中各号刀具在工作状态时的相互位置。对刀后，各号到的刀位点与刀基准点相重合的状况，总是有