数控车工工艺课件

1、 数 控 车 工工 艺 制作人：何建军 2017年3月车工工艺第一章 基本概念 录 目第三章 车床的种类及特征第四章 数控车削工件的装夹第五章 数控车削的对刀第六章 数控车削的工艺分析第二章 数控车削的基本特征与主要加工对象生产过程: 将原材料转变为成品或半成品的过程.工艺过程: 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程.生产类型: 单件小批量生产,中批量生产,大批量生产.第一章 基本概念基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点，线，面。基准是客观存在的，它必须要确切。一个几何关系就有一个基准，基准就是依据。 基准：1 设计基准: 2 工艺基准:

2、1)工序基准 2)定位基准 a:粗基准（未加工过） b:精基准（已加工过） 3)测量基准 4)装配基准 基准的概念 尺寸链:1 环 2 封闭环（间接保证的） 3 组成环（直接保证的） 4 增环 5 减环 6 补偿环 尺寸链特性：封闭性，关联性。 基本概念数控车削加工是数控加工中用得最多的加工方法之一，由于数控车床具有精度高、能做直线和圆弧插补以及在加工过程中能自动变速的特点，其工艺范围较普通机床宽得多。数控车床适合于车削具有以下要求和特点的回转类零件。第二章 数控车削的基本特征与主要加工对象车削工艺范围和对象车外圆车端面钻孔车内孔切槽切断车锥面车型面车螺纹数控车床的主要加工对象 常见机床第三章

3、 车床的种类及特征 常见机床 找正：找正装夹时必须将工件的加工表面回转轴线（同时也是工件坐标系Z轴）找正到与车床主轴回转中心重合。一般为打表找正。通过调整卡爪，使工件坐标系Z轴与车床主轴的回转中心重合 数控车削工件的装夹采用找正的方法数控车削工件的装夹 也可以改变夹紧力的作用点，采用轴向夹紧的方式。 薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。 薄壁零件的装夹数控车削的对刀 对刀：是确定工件在机床上的位置，也即是确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置关系。对刀过程一般是从各坐标方向分别进行，它可理解为通过找正刀具与一个在工件坐标系中有确定位置的点

4、(即对刀点)来实现 直接用刀具试切对刀自动对刀机外对刀仪对刀常用对刀方式 第五章 数控车削的对刀 第1节 分析零件图样 分析零件的几何要素：首先从零件图的分析中,了解工件的外形、结构,工件上须加工的部位,及其形状、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技术要求。从中找出工件经加工后，必须达到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。 分析了解工件的工艺基准：包括其外形尺寸、在工件上的位置、结构及其他部位的相对关系等。对于复杂工件或较难辨工艺基准的零件图，尚需详细分析有关装配图，了解该零件的装配使用要求，找准工件的工艺基准 。 了解工件的加工数量 ：不同的加工

5、数量所采用的工艺方案也不同 。 第六章 数控车削的工艺分析第2节 研究制定工艺方案 研究制定工艺方案的前提是：熟悉本厂机床设备条件，把加工任务指定给最适宜的工种，尽可能发挥机床的加工特长与使用效率。并按照分析上述零件图所了解的加工要求，合理安排加工顺序。 一、安排加工顺序的一般方法 （1）安排工件上基准部位的辅助加工及其他准备工序。 （2）安排工件工艺基准面的加工工序 。 二、根据工件的加工批量大小，确定加工工序的集中与分散 。 三、充分估计加工中会出现的问题，有针对性地予以解决。例如：对于薄壁工件要解决装夹变形和车削震动的问题。对有角度位置的工件要解决角度定位问题。对于偏心工件要解决偏心夹具

6、或装夹问题 确定走刀路线的一般原则是： 保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间；方便数值计算，减少编程工作量；尽量减少程序段数 走刀路线的确定第4节走刀路线的分析走刀路线的确定车圆锥的加工路线分析 数控车床上车外圆锥，假设圆锥大径为D，小径为d ，锥长为L，车圆锥的加工路线如图所示。按图a中的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S要作精确的计算，可有相似三角形得：D-d 2LD-d 2S-apD-d 2L（D-d 2S-ap） 此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的路线最短。 走刀路线的确定车

7、圆弧的加工路线分析 应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所需圆弧。 右图为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此方法在确定了每刀吃刀量ap后，须精确计算出粗车的终刀距S，即求圆弧与直线的交点。此方法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。 走刀路线的确定车圆弧的加工路线分析 右图为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定了每次吃刀量aP后，对90圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，常采用。但按图b加工

8、时，空行程时间较长。 右图为车圆弧的车锥法切削路线。即先车一个圆锥，再车圆弧。但要注意，车锥时的起点和终点的确定，若确定不好，则可能损坏圆锥表面，也可能将余量留得过大。确定方法如图所示，连接OC交圆弧于D，过D点作圆弧的切线AB。切削用量的确定进给量切削速度(V)背吃刀量ap第5节 切削用量的选择V=X D X n 1000(m/min)式中：D 工件切削部分的最大直径（mm) n 主轴每分钟转数min-1。切削速度：(例题)主轴转速2000min-1、车削直径50，求此时的切削速度？答：=3.14、D=125、n=2000代入公式V=(Dn)1000=(3.14502000)1000=314

9、(m/min)切削速度为314m/min进给量的确定每转进给量(fr)、每分进给量(Vf) 式中： Vf：每分钟进给量(mm/min) n：主轴转速(min-1) fr：每转进给量 (mm/r)Vf = n x fr (mm/min)(例题)主轴转速2000min-1、每分进给速度100mm/min，求此时每转进给量？(例题)每转进给量0.1mm/r，主轴转速1600min-1,求每分进给速度?答：Vf=nfr=0.11600=160mm/min，求出每分进给速度为160mm/min。答：fr=Vfn=1002000=0.05mm/r求出每转进给量为0.05mm/r径向切入法 侧向切入法 一般

10、的螺纹切削； 加工螺纹螺距4以下。 用于工件刚性低易振动的场合； 用于切削不锈钢等难加工材料； 加工螺纹螺距4以上。螺纹切削方式外螺纹右螺纹左螺纹右手刀柄左手刀柄 螺纹加工方法内螺纹右螺纹左螺纹右手刀柄左手刀柄 螺纹加工方法螺纹加工进刀次数及进刀量的选择应根据螺距来选择走刀次数及进给量，以保证螺纹的精度及质量一、轴类零件的数控车削工艺第6节 典型数控车削零件的工艺分析 图示是模具芯轴的零件简图。零件的径向尺寸公差为0.01mm，角度公差为0.1，材料为45钢。毛坯尺寸为66mm100 mm，批量 30件。 经过分析可制定加工方案如下： 工序1： 用三爪卡盘夹紧工件一端，加工6438柱面并调头打

11、中心孔。 工序2：用三爪卡盘夹紧工件64一端，另一端用顶尖顶住。加工6462柱面，如图所示。 工序3： 钻螺纹底孔；精车20表面，加工14锥面及背端面；攻螺纹，如图所示。 工序4 加工SR19.4圆弧面、26圆柱面、角15锥面和角15倒锥面，装夹方式如图所示。工序4的加工过程如下：l）先用复合循环若干次一层层加工，逐渐靠近由EFCHI等基点组成的回转面。后两次循环的走刀路线都与BC一DEFCHIB相似。完成粗加工后，精加工的走刀路线是BCDEFGHI一B，如图所示。2）再加工出最后一个15的倒锥面，如图所示。 二、轴套类零件数控车削加工工艺 1零件图工艺分析 该零件为轴承套。表面由内外圆柱面、

12、内圆锥面、顺圆弧、逆圆弧及外螺纹等表面组成，其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求；轮廓描述清楚完整；零件材料为45钢，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。 通过上述分析，采取以下几点工艺措施： （1）零件图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不必取其平均值，而取基本尺寸即可。（2）左、右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左、右端面车出来。2确定装夹方案： 内孔加工时以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹紧。加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有

13、中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。 3确定加工顺序及走刀路线： 加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行。 4刀具选择： 将所选定的刀具参数填入表轴承套数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。 产品名称或代号 零件名称 轴承套 零件图号 Lathe-01 序号 刀具号刀具规格名称 数量 加工表面 刀尖半径mm 备注1T0145硬质合金端面车刀 1车端面 0.5 2525 2T025中心钻 1钻5mm中心孔 3T0326 mm钻头 1钻底孔 4T04镗刀 1镗内孔各表面 0.4 20205T0593右手偏刀 1自右至左车外表面 0.2 2525 6T0693左手偏刀 1自左至右车外表面 7T0760外螺纹车刀 1车M45螺纹 轴承套数控加工刀具卡片 5切削用量选择：根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，计算结果填入表6-8工序卡中。