数控车削加工工艺详述

数控加工工艺台州职业技术学院数控教研室第四单元数控车削加工工艺了解数控车削中要解决的主要工艺问题以及各种问题的解决方法。掌握数控车削工艺拟定的过程、工序的划分方法、工序顺序的安排和进给路线的确定等工艺知识，对数控车削工艺知识有一个系统的了解，并学会对一般数控车削零件加工工艺进行分析及制定加工方案。教学目的：内容知识点学习要求建议学时概述

数控车床的主要加工对象了解2

数控车床结构及分类

数控车床的坐标系数控车削加工工件的装夹与对刀

数控车削通用夹具的装夹掌握

数控车削加工的对刀重点掌握数控加工工艺分析

数控加工内容的选择理解2

零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定理解

数控加工工序的划分掌握2

工步顺序的安排

切削参数选择2

数控车削加工工艺文件制定2先进车削加工技术

难加工的数控车削加工材料了解

数控车拉工艺

典型数控车削零件加工工艺分析与制定过程掌握2第四单元数控车削加工工艺学习内容与知识点：数控车床的主要加工对象配轮廓数控装置——主要车削有锥度、圆弧的轴类零件。

数控车床主要用于加工轴类、套类和盘类等回转体零件的加工；配点位、直线数控装置——主要车削没有锥度、圆弧的轴类零件；数控车削加工零件的类型（单击观看录像）车外圆车端面钻孔车内孔切槽切断车型面车螺纹加工范围数控车床种类较多，但主体结构都是由：车床主体、数控装置、伺服系统三大部分组成。数控车床结构及分类数控车床与普通车床在结构上具有明显差异。数控车床与普通车床结构差别右图是同一品牌的数控车床与普通车床。结构上具有明显差异——数控系统；床身稳固装有防护门；保留主轴箱、尾座；取消挂轮箱、进给箱、溜板箱、光杆、丝杆等；配备自动刀架\对刀仪\自动排屑等辅助设备。伺服系统；数控车床结构及分类数控车床结构及分类按数控系统功能分按主轴的配置形式分按数控系统控制的轴数分全功能型数控型卧式立式两轴控制四轴控制卧式数控车床数控车床结构及分类数控车削中心数控车床结构及分类立式电电脑车车床数控车车床结结构及及分类类数控车车床坐坐标系系经济型型数控控车床床只有有X、Z两轴ZX主轴中中心线线方向向工件径径向水水平方方向坐标轴轴方向向机床某某一部部件的的运动动增大大刀具具与工工件之之间距距离定定为该该轴的的正方方向。。后刀座座坐标标系数控车车床坐坐标系系前刀座座坐标标系数控车车床坐坐标系系数控车车削的的主要要加工工对象象数控车车削加加工是是数控控加工工中用用得最最多的的加工工方法法之一一，由由于数数控车车床具具有精精度高高、能能做直直线和和圆弧弧插补补以及及在加加工过过程中中能自自动变变速的的特点点，其其工艺艺范围围较普普通机机床宽宽得多多。数数控车车床适适合于于车削削具有有以下下要求求和特特点的的回转转类零零件。。精度要要求高高的回回转体体零件件高精度度的机机床主主轴高速电电机主主轴带特殊殊螺纹纹的回回转体体零件件非标丝丝杠表面形形状复复杂的的回转转体零零件凸轮轴轴曲轴车铣加加工中中心加加工的的复杂杂零件件钢制联联接零零件高高压技技术阀门壳壳体零零件石石油工工业车铣加加工中中心加加工的的复杂杂零件件隔套精精密密加工工业联接套套航航天工工业数控车车通用用夹具具的装装夹两顶尖尖之间间装夹夹卡盘和和顶尖尖装夹夹双三爪爪定心心卡盘盘装夹夹常用装装夹方方式数控车车通用用夹具具的装装夹支承套套装夹夹示意意图数控车车削加加工的的对刀刀对刀点点的选选择原原则便于用用数字字处理理和简简化程程序编编制在机床床上找找正容容易，，加工工中便便于检检查引起的的加工工误差差小对刀点点可选选在工工件上上，也也可选选在工工件外外面（（如选选在夹夹具上上或机机床上上）。。但必必须与与零件件的定定位基基础有有一定定的尺尺寸关关系。。数控车车削加加工的的对刀刀试切对对刀机外对对刀仪仪对刀刀ATC对刀自动对对刀对刀方方法对刀是确定定工件件在机机床上上的位位置，，也即是是确定定工件件坐标标系与与机床床坐标系的相互互位置关系系。对刀过过程一般是从各各坐标方向向分别进行行，它可理解为为通过找正正刀具与一一个在工件坐标标系中有确确定位置的的点(即对刀点)来实现对刀实例数控车削加加工工艺分分析选择并确定定进行数控控加工的内内容数控加工内内容的选择择:由轮廓曲线线构成的回回转表面具有微小尺尺寸要求的的结构表面面同一表面采采用多种设设计要求的的结构表面有严格格几何关系系要求的表表面选择并确定定进行数控控加工的内内容通用机床难难加工质量量难保证内内容作为重重点选择内内容1、表面有有严格位置置精度要求求但普通机机床无法一一次加工完完成2、表面粗粗糙度要求求严格的锥锥面、曲面面、端面等等例如：选择并确定定进行数控控加工的内内容通用机床加加工效率低低，可选择择数控机床床1、需较长时间间占机调整整加工的加加工内容2、能一次次装夹加工工完成的其其它零星部部位不宜采用数数控加工的的内容：精度与技术术要求分析析分析的主要要内容：精度要求与与各项技术术要求是否否齐全、合合理本工序车削削精度是否否达到图纸纸要求，注注意给其它它工序留有有余量较高位置精精度的表面面应在一次次装夹中完完成表面粗糙度度较高表面面应确定恒恒线速切削削零件图形的的数学处理理及编程尺尺寸设定值值的确定编程原点的的选择：选在设计基基准上容易找正对对刀编程方便位置能够容容易准确的的确定零件图形的的数学处理理及编程尺尺寸设定值值的确定编程尺寸确确定的步骤骤：基本尺寸换换算成平均均尺寸保持原重要要的几何关关系不变并并修改一般般尺寸计算未知结结点坐标尺尺寸编程尺寸的的最后形成成数控加工的的数值计算算是程序编编制中一个个关键的环环节。工序的划分分数控车削加加工工序的的划分：以一次安装装进行的加加工作为一一道工序以一个完整整数控程序序连续加工工的内容为为一道工序序以工件上的的结构内容容组合用一一把刀具加加工为一道道工序以粗、精加加工划分工工序工序顺序的的安排回转类零件件非数控车车削加工工工序的安排排：有不适合数数控车削加加工的表面面，安排相相应的非数数控类加工工工序硬度及精度度较高，热热处理安排排在数控车车削加工之之后零件要求特特殊，不能能用数控车车削加工完完成的则安安排其他加加工工序根据工厂条条件采用非非数控加工工更合理，，则安排非非数控加工工工序工序顺序的的安排先粗后精先近后远内外交叉保证工件加加工刚度同一把刀连连续加工工序安排的的一般原则则切削参数的的选择VX切削速度切削刃选定定点所对应应的工件或或刀具的回回转直径背吃刀量根据余量确确定，其原原则是尽量量选择大的的背吃刀量量，减少进进给次数。。光车时的主主轴转速S＝1000v/πd切削用量的的确定切削速度(V)背吃刀量ap进给量切削速度(vc)主轴每分钟钟进给量(vf)vc(m/min)：切削速度度π(3.14)：圆周率D1(mm)：钻头直径径n(min-1)：主軸转速速vf(mm/min)：主轴（Z轴）进给速速度fr(mm/rev)：每转进给给量n(min-1)：主轴转速速切削用量的的确定径向切入法

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。螺纹切削方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进刀次数及及进刀量的的选择典型数控车车削零件的的加工工艺艺分析工艺分析和和制定过程程：零件图纸工工艺分析确定装夹方方案确定工序方方案确定工步顺顺序确定进给路路线确定所用刀刀具确定切削参参数填写工艺文文件数控车削加加工实例（单击观看看录像）一、轴类零零件的数控控车削工艺艺图示是模具具芯轴的零零件简图。。零件的径径向尺寸公公差为±0.01mm，角度公差差为±0.1°，材料为45钢。毛坯尺尺寸为φ66mm×100mm，批量30件。一、轴类零零件的数控控车削工艺艺经过分析可可制定加工工方案如下下：工序1：用三爪卡盘盘夹紧工件件一端，加加工φ64×38柱面并调头头打中心孔孔。工序2：用三爪卡盘盘夹紧工件件φ64一端，另一一端用顶尖尖顶住。加加工φ64×62柱面，如图图所示。工序3：①钻螺纹底底孔；②精精车φ20表面，加工工14°锥面及背端端面；③攻攻螺纹，如如图所示。。一、轴类零零件的数控控车削工艺艺工序4加工SR19.4圆弧面、φ26圆柱面、角角15°锥面和角15°倒锥面，装装夹方式如如图所示。。工序4的加工过程程如下：l）先用复合合循环若干干次一层层层加工，逐逐渐靠近由由E—F—C—H—I等基点组成成的回转面面。后两次次循环的走走刀路线都都与B—C一D—E—F—C—H—I—B相似。完成成粗加工后后，精加工工的走刀路路线是B—C—D—E—F—G—H—I一B，如图所示示。2）再加工出出最后一个个15°的倒锥面，，如图所示示。二、轴套类类零件数控控车削加工工工艺1．零件图工工艺分析该零件为轴轴承套。表表面由内外外圆柱面、、内圆锥面面、顺圆弧弧、逆圆弧弧及外螺纹纹等表面组组成，其中中多个直径径尺寸与轴轴向尺寸有有较高的尺尺寸精度和和表面粗糙糙度要求。。零件图尺尺寸标注完完整，符合合数控加工工尺寸标注注要求；轮轮廓描述清清楚完整；；零件材料料为45钢，切削加加工性能较较好，无热热处理和硬硬度要求。。通过上述分分析，采取取以下几点点工艺措施施：（1）零件图样样上带公差差的尺寸，，因公差值值较小，故故编程时不不必取其平平均值，而而取基本尺尺寸即可。。（2）左、右端端面均为多多个尺寸的的设计基准准，相应工工序加工前前，应该先先将左、右右端面车出出来。二、轴套类类零件数控控车削加工工工艺2．确定装夹夹方案：内孔加工时时以外圆定定位，用三三爪自动定定心卡盘夹夹紧。加工工外轮廓时时，为保证证一次安装装加工出全全部外轮廓廓，需要设设一圆锥心心轴装置，，用三爪卡卡盘夹持心心轴左端，，心轴右端端留有中心心孔并用尾尾座顶尖顶顶紧以提高高工艺系统统的刚性。。二、轴套类类零件数控控车削加工工工艺3．确定加工工顺序及走走刀路线：：加工顺序的的确定按由由内到外、、由粗到精精、由近到到远的原则则确定，在在一次装夹夹中尽可能能加工出较较多的工件件表面。结结合本零件件的结构特特征，可先先加工内孔孔各表面，，然后加工工外轮廓表表面。由于于该零件为为单件小批批量生产，，走刀路线线设计不必必考虑最短短进给路线线或最短空空行程路线线，外轮廓廓表面车削削走刀路线线可沿零件件轮廓顺序序进行。二、轴套类类零件数控控车削加工工工艺4．刀具选择择：将所选定的的刀具参数数填入表轴轴承套数控控加工刀具具卡片中，，以便于编编程和操作作管理。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

25×252T02φ5中心钻

1钻φ5mm中心孔

3T03φ26mm钻头

1钻底孔

4T04镗刀

1镗内孔各表面

0.4