不锈钢数控车削加工工艺

目录★数控车床的种类及特征★数控车床的结构★数控车床的主要加工对象★数控车削工件的装夹★数控车削的对刀★数控车削的工艺分析★数控车削的基本特征与加工范围车外圆车端面钻孔车内孔切槽切断车锥面车型面车螺纹加工范围数控车削的基本特征与加工范围数控车削的基本特征与加工范围数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，其加工范围较普通车削广，不仅可以进行车削还可以铣削，具体见后。基本特征数控车削时，工件做回转运动，刀具做直线或曲线运动，刀尖相对工件运动的同时，切除一定的工件材料从而形成相应的工件表面。其中，工件的回转运动为切削主运动，刀具的直线或曲线运动为进给运动。两者共同组成切削成形运动。加工范围数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联动，控制轴除X、Z、C轴之外，还可具有Y轴。可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹等加工，在具有插补功能的条件下，还可以实现各种曲面铣削加工。数控车床的种类和特征数控车床的主要加工对象

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。数控车床的主要加工对象高精度的机床主轴高速电机主轴●精度要求高的回转体零件数控车床的主要加工对象非标丝杠●带特殊螺纹的回转体零件●表面形状复杂的回转体零件数控车床的主要加工对象钢制联接零件高压技术阀门壳体零件石油工业采用车铣加工中心数控车床的主要加工对象●其他形状复杂的零件隔套精密加工业联接套航天工业●其他形状复杂的零件采用车铣加工中心数控车床的主要加工对象三爪自定定心卡盘装夹夹两顶尖之之间装夹夹双三爪定定心卡盘盘装夹卡盘和顶顶尖装夹夹常用装夹方式数控车削削工件的的装夹通用夹具具装夹找正：找正装装夹时必必须将工工件的加加工表面面回转轴轴线（同同时也是是工件坐坐标系Z轴）找正正到与车车床主轴轴回转中中心重合合。一般般为打表表找正。。通过调调整卡爪爪，使工工件坐标标系Z轴与车床床主轴的的回转中中心重合合。数控车削削工件的的装夹采用找正正的方法法数控车削削工件的的装夹也可以改改变夹紧紧力的作作用点，，采用轴轴向夹紧紧的方式式。薄壁零件件容易变变形，普普通三爪爪卡盘受受力点少少，采用用开缝套套筒或扇扇形软卡卡爪，可可使工件件均匀受受力，减减小变形形。薄壁零件的的装夹数控车削削的对刀刀对刀是确定工工件在机机床上的的位置，，也即是确确定工件件坐标系系与机床床坐标系的相相互位置置关系。。对刀过过程一般是从从各坐标标方向分分别进行行，它可理解解为通过过找正刀刀具与一一个在工件坐坐标系中中有确定定位置的的点(即对刀刀点)来来实现。。直接用刀刀具试切切对刀自动对刀刀机外对刀刀仪对刀刀常用对刀刀方式对刀实例例分析零件件图样数控车削削的工艺艺分析分析析零件的的几何要要素：首先从零零件图的的分析中中,了解工件件的外形形、结构构,工件上须须加工的的部位,及其形状状、尺寸寸精度、、和表面面粗糙度度；了解解各加工工部位之之间的相相对位置置和尺寸寸精度；；了解工工件材料料及其它它技术要要求。从从中找出出工件经经加工后后，必须须达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艺艺基准：：包括其外外形尺寸寸、在工工件上的的位置、、结构及及其他部部位的相相对关系系等。对对于复杂杂工件或或较难辨辨工艺基基准的零零件图，，尚需详详细分析析有关装装配图，，了解该该零件的的装配使使用要求求，找准准工件的的工艺基基准。了解工工件的加加工数量量：不同的加加工数量量所采用用的工艺艺方案也也不同。。研究制定定工艺方方案数控车削削的工艺艺分析研究制定定工艺方方案的前前提是：：熟悉本本厂机床床设备条条件，把把加工任任务指定定给最适适宜的工工种，尽尽可能发发挥机床床的加工工特长与与使用效效率。并并按照分分析上述述零件图图所了解解的加工工要求，，合理安安排加工工顺序。。一、安排排加工顺顺序的一一般方法法（1）安安排工件件上基准准部位的的辅助加加工及其其他准备备工序。。（2）安安排工件件工艺基基准面的的加工工工序。二、根据据工件的的加工批批量大小小，确定定加工工工序的集集中与分分散：三、充分分估计加加工中会会出现的的问题，，有针对对性地予予以解决决。例如如：对于于薄壁工工件要解解决装夹夹变形和和车削震震动的问问题。对对有角度度位置的的工件要要解决角角度定位位问题。。对于偏偏心工件件要解决决偏心夹夹具或装装夹问题题。编制加工工程序数控车削削的工艺艺分析一、零件件图形的的数学处处理及编编程尺寸寸设定值值的确定定二、根据据工艺方方案中工工步内容容及顺序序的要求求，逐项项创建刀刀具路径径并生成成程序。。三、程序序校验分析实例例确定走刀刀路线的的一般原原则是：：保证零件件的加工工精度和和表面粗粗糙度要要求。缩短走刀刀路线，，减少进进退刀时时间和其其他辅助助时间。。方便数值值计算，，减少编编程工作作量。尽量减少少程序段段数。走刀路线线的确定定数控车削削的工艺艺分析数控车削削的工艺艺分析走刀路线线的确定定车圆锥的的加工路路线分析析数控车床床上车外外圆锥，，假设圆圆锥大径径为D，，小径为为d，，锥长为为L，车车圆锥的的加工路路线如图图所示。。按图a中中的阶梯梯切削路路线，二二刀粗车车，最后后一刀精精车；二二刀粗车车的终刀刀距S要要作精确确的计算算，可有有相似三三角形得得：D-d2L＝D-d2S-apD-d2L（＝D-d2S-ap）此种加工工路线，，粗车时时，刀具具背吃刀刀量相同同，但精精车时，，背吃刀刀量不同同；同时时刀具切切削运动动的路线线最短。。数控车削削的工艺艺分析车圆锥的的加工路路线分析析走刀路线线的确定定按图b的的相似斜斜线切削削路线，，也需计计算粗车车时终刀刀距S，，同样由由相似三三角形可可计算得得出。按按此种加加工路线线，刀具具切削运运动的距距离较短短。按图c的的斜线加加工路线线，只需需确定每每次背吃吃刀量ap，而不需需计算终终刀距，，编程方方便。但但在每次次切削中中背吃刀刀量是变变化的，，且刀具具切削运运动的路路线较长长。数控车削削的工艺艺分析走刀路线线的确定定车圆弧的的加工路路线分析析应用G02（或或G03）指令令车圆弧弧，若用用一刀就就把圆弧弧加工出出来，这这样吃刀刀量太大大，容易易打刀。。所以，，实际车车圆弧时时，需要要多刀加加工，先先将大多多余量切切除，最最后才车车得所需需圆弧。。右图为车车圆弧的的阶梯切切削路线线。即先先粗车成成阶梯，，最后一一刀精车车出圆弧弧。此方方法在确确定了每每刀吃刀刀量ap后，须精精确计算算出粗车车的终刀刀距S，，即求圆圆弧与直直线的交交点。此此方法刀刀具切削削运动距距离较短短，但数数值计算算较繁。。数控车削削的工艺艺分析走刀路线的的确定车圆弧的加加工路线分分析右图图为为车车圆圆弧弧的的同同心心圆圆弧弧切切削削路路线线。。即即用用不不同同的的半半径径圆圆来来车车削削，，最最后后将将所所需需圆圆弧弧加加工工出出来来。。此此方方法法在在确确定定了了每每次次吃吃刀刀量量aP后，，对对90°°圆圆弧弧的的起起点点、、终终点点坐坐标标较较易易确确定定，，数数值值计计算算简简单单，，编编程程方方便便，，常常采采用用。。但但按按图图b加加工工时时，，空空行行程程时时间间较较长长。。右图图为为车车圆圆弧弧的的车车锥锥法法切切削削路路线线。。即即先先车车一一个个圆圆锥锥，，再再车车圆圆弧弧。。但但要要注注意意，，车车锥锥时时的的起起点点和和终终点点的的确确定定，，若若确确定定不不好好，，则则可可能能损损坏坏圆圆锥锥表表面面，，也也可可能能将将余余量量留留得得过过大大。。确确定定方方法法如如图图所所示示，，连连接接OC交交圆圆弧弧于于D，，过过D点点作作圆圆弧弧的的切切线线AB。。数控控车车削削的的工工艺艺分分析析切削削用用量量的的确确定定进给给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径径（（mm)n主轴轴每每分分钟钟转转数数min-1。数控控车车削削的的工工艺艺分分析析切削削速速度度：：(例题题)主轴轴转转速速2000min-1、、车车削削直直径径ØØ50，，求求此此时时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)切削削速速度度为为314m/min数控控车车削削的的工工艺艺分分析析进给给量量的的确确定定每转转进进给给量量(fr)、、每每分分进进给给量量(Vf)式中中：：Vf：：每分分钟钟进进给给量量(mm/min)n：：主轴轴转转速速(min-1)fr：：每转转进进给给量量(mm/r)Vf=nxfr(mm/min)(例例题题)主主轴轴转转速速2000min-1、、每每分分进进给给速速度度100mm/min，，求求此此时时每每转转进进给给量量？？(例例题题)每每转转进进给给量量0.1mm/r，，主主轴轴转转速速1600min-1,求求每每分分进进给给速速度度?答））Vf=n××fr=0.1××1600=160mm/min，

求出每分分进给速度为为160mm/min。。（答）fr=Vf÷÷n=100÷2000=0.05mm/r求出每转进给给量为0.05mm/r数控车削的工工艺分析切削用量的确确定孔加工的计算算式vc(m/min)：切切削速度ππ(3.14)：圆周率率

D1(mm)：钻钻头直径n(min-1)：主主軸转速※用1000去除，为将将mm换算成成mvf(mm/min)：：主轴（Z轴轴）进给速度度

fr(mm/rev)：每转进进给量

n(min-1)：主轴轴转速(例题)

主轴转速1350min-1、钻头直径Ø12，求切削速度。(答)

代入公式

vf=fr×n=0.2×1350=270mm/min

由此得出主轴每分钟进给量为270mm/min。主轴每分钟进进给量(vf)切削速度(vc)(例题)

主轴转速1350min-1、钻头直径Ø12，求切削速度。(答)

将π=3.14D1=12n=1350代入公式

vc=π×D1×n÷1000=3.14×12×1350=50.9m/min

据此，得出切削速度为50.9m/min。径向切入法

侧向切入法

一般的螺纹切削；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。数控车削的工工艺分析螺纹切削方式式外螺纹右螺纹左螺纹右手刀柄左手刀柄

数控车削的工工艺分析螺纹加工方法内螺纹右螺纹左螺纹右手刀柄左手刀柄

螺纹加工方法数控车削的工工艺分析数控车削的工工艺分析螺纹加工进刀刀次数及进刀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。数控车削的工工艺分析一、轴类零件件的数控车削削工艺典型数控车削削零件的工艺艺分析图示是模具芯芯轴的零件简简图。零件的的径向尺寸公公差为±0.01mm，角度公差为为±0.1°，材料为45钢。毛坯尺寸寸为φ66mm×100mm，批量30件。数控车削的工工艺分析一、轴类零件件的数控车削削工艺典型数控车削削零件的工艺艺分析经过分析可制制定加工方案案如下：工序1：用三爪卡盘夹夹紧工件一端端，加工φ64×38柱面并调头打打中心孔。工序2：用三爪卡盘夹夹紧工件φ64一端，另一端端用顶尖顶住住。加工φ64×62柱面，如图所所示。工序3：①钻螺纹底孔孔；②精车φφ20表面，加工14°锥面及背端端面；③攻螺螺纹，如图所所示。数控车削的工工艺分析一、轴类零件件的数控车削削工艺典型数控车削削零件的工艺艺分析工序4加工SR19.4圆弧面、φ26圆柱面、角15°锥面和角15°倒锥面，装装夹方式如图图所示。工序序4的加工过程如如下：l）先用复合循循环若干次一一层层加工，，逐渐靠近由由E—F—C—H—I等基点组成的的回转面。后后两次循环的的走刀路线都都与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线是B—C—D—E—F—G—H—I一B，如图所示。。2）再加工出出最后一个15°的倒锥锥面，如图所所示。二、轴套类零零件数控车削削加工工艺数控车削的工工艺分析典型数控车削削零件的工艺艺分析1．零件图工艺艺分析该零件为轴承承套。表面由由内外圆柱面面、内圆锥面面、顺圆弧、、逆圆弧及外外螺纹等表面面组成，其中中多个直径尺尺寸与轴向尺尺寸有较高的的尺寸精度和和表面粗糙度度要求。零件件图尺寸标注注完整，符合合数控加工尺尺寸标注要求求；轮廓描述述清楚完整；；零件材料为为45钢，切削加工工性能较好，，无热处理和和硬度要求。。通过上述分析析，采取以下下几点工艺措措施：（1）零件图样上上带公差的尺尺寸，因公差差值较小，故故编程时不必必取其平均值值，而取基本本尺寸即可。。（2）左、右端面面均为多个尺尺寸的设计基基准，相应工工序加工前，，应该先将左左、右端面车车出来。数控车削的工工艺分析二、轴套类零零件数控车削削加工工艺典型数控车削削零件的工艺艺分析2．确定装夹方方案：内孔加工时以以外圆定位，，用三爪自动动定心卡盘夹夹紧。加工外外轮廓时，为为保证一次安安装加工出全全部外轮廓，，需要设一圆圆锥心轴装置置，用三爪卡卡盘夹持心轴轴左端，心轴轴右端留有中中心孔并用尾尾座顶尖顶紧紧以提高工艺艺系统的刚性性。数控车削的工工艺分析二、轴套类零零件数控车削削加工工艺典型数控车削削零件的工艺艺分析3．确定加工顺顺序及走刀路路线：加工顺序的确确定按由内到到外、由粗到到精、由近到到远的原则确确定，在一次次装夹中尽可可能加工出较较多的工件表表面。结合本本零件的结构构特征，可先先加工内孔各各表面，然后后加工外轮廓廓表面。由于于该零件为单单件小批量生生产，走刀路路线设计不必必考虑最短进进给路线或最最短空行程路路线，外轮廓廓表面车削走走刀路线可沿沿零件轮廓顺顺序进行。数控车削的工工艺分析二、轴套类零零件数