数控车工工艺

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

工艺系统的组成部分

1机床：提供动力和运动

2刀具：直接参与切削

3夹具：定位和夹紧

4工件：核心部分基准：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: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总结小结

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

常见机床第三章

车床的种类及特征常见机床

常见机床三爪自定心卡盘装夹两顶尖之间装夹双三爪定心卡盘装夹卡盘和顶尖装夹常用装夹方式数控车削工件的装夹通用夹具装夹第四章数控车削工件的装夹

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(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或装夹问题第3节编制加工程序一、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定二、根据工艺方案中工步内容及顺序的要求，逐项创建刀具路径并生成程序三、程序校验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-d2L＝D-d2S-apD-d2L（＝D-d2S-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。车圆锥的加工路线分析走刀路线的确定

按图b的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S，同样由相似三角形可计算得出。按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。

按图c的斜线加工路线，只需确定每次背吃刀量ap，而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。走刀路线的确定车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。走刀路线的举例车圆弧的加工路线分析螺球柱端面加工、外轮廓粗加工外轮廓粗、精加工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=πXDXn

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Ø50，求此时的切削速度？答：

π=3.14、D=125、n=2000代入公式V=(π×D×n)÷1000=(3.14×50×2000)÷1000

=314(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=nxfr(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=n×fr=0.1×1600=160mm/min，

求出每分进给速度为160mm/min。答：

fr=Vf÷n=100÷2000=0.05mm/r

求出每转进给量为0.05mm/r切削用量的确定孔加工的计算式

vc(m/min)：切削速度

π(3.14)：圆周率

D1(mm)：钻头直径

n(min-1)：主軸转速

※用1000去除，为将mm换算成mvf(mm/min)：主轴（Z轴）进给速度

fr(mm/rev)：每转进给量

n(min-1)：主轴转速

(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。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