数控加工工艺与编程课件 2-7回转件数控车削加工工艺编制

数控加工工艺与编程主讲教师：项目二回转件数控车削加工与编程【项目目标】学会自觉遵守安全文明生产要求，规范地操作数控车床；熟悉数控车削加工的工作步骤，会根据零件的技术要求，合理制定零件数控加工工艺，正确编制零件数控加工程序，具备较复杂零件数控车削加工能力；掌握数控车削加工程序编制方法，学会应用车削加工基本指令、固定循环、复合循环等数控指令书写格式及应用，能编制较复杂零件数控加工程序；掌握数控车削加工工艺参数和工艺路线选择的原则，会编制数控车削较复杂零件的工艺文件；熟练掌握数控车削产品的质量检测技术，会正确选用车刀和数控车削常用量具、夹具，掌握数控车床日常维护保养的基本方法。任务7回转件数控车削加工工艺编制【任务目标】

熟悉数控车削加工的工艺特点和工艺范围，掌握数控车削加工工艺分析的方法和步骤，会编制数控车削较复杂零件的数控加工工艺文件；掌握数控车削加工工艺路线拟定原则，能够根据零件技术要求和结构特点合理划分数控车削加工工序，会合理确定刀具的走刀路线；熟悉数控车削加工常用的工艺装备，能够合理确定数控车削加工工艺参数；熟悉数控加工工艺文件，会规范地填写数控加工工序卡、刀具卡、走刀路线图等工艺文件；任务描述任务7回转件数控车削加工工艺编制一、任务内容某机械厂拥有多种机械加工设备，设备明细见表2-7-1。该厂要在一周内完成10000件图示回转轴零件的加工任务，见图2-1-1，要求该轴的废品率不大于0.1%。试确定该轴的加工方法，选取定位基准和加工装备，拟定工艺路线，设计加工工序，并填写加工工艺文件，以便尽快车间组织生产。任务描述任务7回转件数控车削加工工艺编制表2-7-1某机械厂车间设备状况一览表车间设备名称设备型号设备台数设备状况机加工一车间（普通加工车间）车床C6164一般C6204一般C614016正常铣床X61322正常刨床B6652正常钻床Z40302正常机加工二车间（数控车间）数控车床CAK40858良好CAK50851良好CDK61404良好数控铣床V6004良好NV6004良好NV6004良好3轴加工中心V861良好4轴加工中心VM6002良好5轴加工中心DMG6651良好特种加工车间线切割

良好电火花

良好装配车间台钻

8良好工作台

16良好任务描述任务7回转件数控车削加工工艺编制二、实施条件1．生产车间或实训基地，供学生熟悉机械加工的工作过程，了解常见的加工方法、工艺装备等；2．零件的零件图纸、机械加工工艺卡片等资料，供学生完成工作任务；3．数控车床编程说明书或计算机仿真软件使用手册，及数控编程的参考资料供学生获取知识和任务实施时使用。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤一

任务分析相关知识一、数控车削加工工艺范围（二）表面形状复杂的回转体零件（一）要求高的回转体零件（三）带螺纹的零件，特别是一些特殊类型螺纹零件程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤一

任务分析相关知识二、零件数控加工工艺性审查（一）轮廓要素分析审查几何要素完整性和准确性。审核零件加工和编程的方便性。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤一

任务分析相关知识二、零件数控加工工艺性审查（二）尺寸标注分析（三）精度和技术要求分析尺寸标注应符合数控加工的特点，定位基准要统一。在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸，保持设计、工艺、检测基准与编程原点设置的一致性。如果零件图上没有统一的设计基准，可以考虑在不影响精度的前提下，选择统一的工艺基准，计算简化各要素尺寸，以方便编程。零件精度和技术要求是确定加工方案的主要依据，仔细审查零件精度和技术要求，以便合理地确定零件加工顺序和切削参数。零件形状和位置精度要求高的表面，要尽可能在一次装夹下完成，对于精度和表面质量要求高的表面，要合理选用刀具和切削用量，甚至采用恒线速度切削。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤一

任务分析相关知识三、数控加工内容的确定在进行数控加工工艺分析时，要选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序，充分发挥数控加工的优势。在选择时，一般可按下列顺序考虑：普通机床无法加工的内容要首先安排进行数控加工；普通机床难加工，质量也难以保证的内容要重点考虑进行数控加工；普通加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床还有加工能力的基础上安排数控加工程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤一

任务分析相关知识四、数控车削加工工艺编制工作内容和步骤（一）数控车削加工工艺内容程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤一

任务分析相关知识四、数控车削加工工艺编制工作内容和步骤（二）数控车削加工与普通加工的衔接在零件工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要做好数控工艺与其它加工工艺的衔接。在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤一

任务分析相关知识四、数控车削加工工艺编制工作内容和步骤（三）数控车削加工工艺编制工作步骤图2-7-9数控加工工艺编制的工作步骤示意图程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤二确定轴套件的装夹方案相关知识一、工件装夹的基本原则1.力求设计基准、工艺基准和编程计算的基准统一。2.尽量减少工件的装夹次数和辅助时间，即尽可能在工件的一次装夹中加工出全部待加工表面。3.避免采用占机人工调整时间长的装夹方案，以充分发挥数控机床的效能。4.夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤二确定轴套件的装夹方案相关知识二、轴套类零件装夹方法（一）以工件外圆表面作为定位基准，三爪自定心卡盘装夹程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤二确定轴套件的装夹方案相关知识二、轴套类零件装夹方法（二）以工件的中心孔定位，两顶尖装夹程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤二确定轴套件的装夹方案相关知识二、轴套类零件装夹方法（三）以外圆和中心孔作为定位基准，一夹一顶装夹程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤二确定轴套件的装夹方案相关知识二、轴套类零件装夹方法（四）以带有中心孔的锥堵作为定位基准程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤二确定轴套件的装夹方案相关知识二、轴套类零件装夹方法（五）以不规则外圆面或偏移轴线作为定位基准，采用四爪卡盘装夹百分表矫正，或者采用专用夹具。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤三确定数控车削工艺路线相关知识一、数控车削加工工序的划分（一）按粗、精加工划分（二）按所用刀具划分（三）按零件的装夹定位方式划分（四）按零件的加工部位划分程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤三确定数控车削工艺路线相关知识二、数控车削加工顺序的安排1．基面先行原则：用做精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确装夹误差就越小。例如：轴类零件加工时，总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆和端面。2．先粗后精原则：各个表面的加工顺序按照粗加工----半精加工-----精加工-----光整加工的顺序依次进行，逐步提高表面的加工精度和减小表面粗糙度。3．先主后次原则：零件的主要工作表面、装配基面应先行，从而能及早发现毛坯中主要表面可能出现的缺陷。次要表面可穿插进行，放在主要表面加工到一定程度后，最终精加工之前进行。4．先近后远原则：一般情况下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤三确定数控车削工艺路线相关知识三、车削进给路线的确定1．保证零件的加工精度和表面质量；2．保证加工效率，充分发挥数控机床的高效性能；3．加工路线最短，减少空行程时间和换刀次数；4．数值计算简单，减少编程工作量。（一）确定进给路线时应遵循以下原则程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤三确定数控车削工艺路线相关知识三、车削进给路线的确定（二）走刀路线的确定1.进给路线确定中的特征点程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤三确定数控车削工艺路线相关知识三、车削进给路线的确定（二）走刀路线的确定2.合理设置对刀点和换刀点对刀点是加工中刀具相对于工件运动的起点，程序也是从这一点开始执行的。有时也称其为起刀点或程序起点。对刀点可选在工件上也可选在工件外（夹具上或机床上），但必须与工件的定位基准有一定的尺寸关系，以便于确定工件坐标系在机床坐标系的关系。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤三确定数控车削工艺路线相关知识三、车削进给路线的确定（二）走刀路线的确定3.刀具引入、切出加工时刀具的引进和退出要留有安全距离。如图2-7-16所示，加工螺纹时，必须设置升速段δ1和降速段δ2。图2-7-16切入、切出距离程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤三确定数控车削工艺路线相关知识三、车削进给路线的确定（二）走刀路线的确定4.确定最短的切削进给路线图2-7-17a表示利用数控系统具有的封闭式复合循环功能而控制车刀进行的走刀路线。图32-7-17b表示利用矩形循环功能的“矩形”走刀路线。分析以上两种切削进给路线可知，在同等条件下，矩形循环切削所需时间最短，刀具的损耗小，故制定加工方案时矩形循环进给路线应用较多。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤四数控车削刀具选择相关知识一、数控车削刀具(1)尖形车刀：以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。这类车刀的刀尖（同时也为其刀位点）由直线形的主、副切削刃构成，如90°内、外圆车刀，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（见图2-7-18)：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轮廓度误差很小的圆弧；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；车刀圆弧半径在理论上与被加工零件的形状无关。

(3)成型车刀：成型车刀也叫样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤四数控车削刀具选择相关知识二、车刀的选择菱形刀片（80°、55°和35°）、三角形刀片、圆形刀片及切槽刀片。1．选择外轮廓刀：图样有垂直面加工，外轮廓加工刀具的主偏角必须大于90度。根据工件表面粗糙度选择合适的刀尖半径，一般表面粗糙度R1.6um,选择刀尖半径为0.4mm的刀片；表面粗糙度R3.2um,选择刀尖半径0.8mm的刀片。一般：选择主偏角93°，刀尖角80°，刀尖半径0.4mm的硬质合金菱形刀片，用作外轮廓的粗精加工。2．选择切槽刀。切槽深度＜

8×W（刀片宽度），即3mm宽的刀片可切断半径24的棒料。刀架伸出的长度应小于刀板高度，切断实体棒料时，切削刃应高出机床中心0.08+0.025W。3．凹圆弧车刀的选择为避免加工凹圆弧刀具干涉，外轮廓加工刀具主偏角和副偏角受到限制，刀尖角必须小于一定的角度。35°菱形刀片因其刀尖角小，干涉现象少，多用于车削凹圆弧工件或复杂型面工件。程序与方法任务7回转件数控车削加工工艺编制步骤五确定数控车削切削用量相关知识1．背吃刀量：在刚度允许的条件下：应该以最少的进给次数完成加工余量，以提高劳动生产率。2．切削速度：提高切削速度也是提高生产率的一个措施，但切削速度与刀具使用寿命的关系比较密切。主轴转速