不銹鋼數(shù)控車削加工工藝ppt課件

1、目錄數(shù)控車床的種類及特征數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)數(shù)控車床的主要加工對(duì)象數(shù)控車削工件的裝夾數(shù)控車削的對(duì)刀數(shù)控車削的工藝分析數(shù)控車削的基本特征與加工范圍車外圓車端面鉆孔車內(nèi)孔切槽切斷車錐面車型面車螺紋加工范圍數(shù)控車削的基本特征與加工范圍數(shù)控車削的基本特征與加工范圍 數(shù)控車床主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，其加工范圍較普通車削廣，不僅可以進(jìn)行車削還可以銑削，具體見后?；咎卣?數(shù)控車削時(shí)，工件做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具做直線或曲線運(yùn)動(dòng)，刀尖相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，切除一定的工件材料從而形成相應(yīng)的工件表面。其中，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)，刀具的直線或曲線運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。兩者

2、共同組成切削成形運(yùn)動(dòng)。加工范圍 數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。由數(shù)控系統(tǒng)通過伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)去控制各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，適合中小批量形狀復(fù)雜零件的多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。 數(shù)控車床按車削中心是在普通數(shù)控車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種復(fù)合加工機(jī)床。除具有一般二軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車床的各種車削功能外，車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)不等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)，控制軸除X、Z、C軸之外，還可具有Y軸?？蛇M(jìn)行端面和圓周上任意部位的鉆削、銑削和攻螺紋等加工，在具有插補(bǔ)功

3、能的條件下，還可以實(shí)現(xiàn)各種曲面銑削加工。 數(shù)控車床的種類和特征數(shù)控車床的主要加工對(duì)象 數(shù)控車削加工是數(shù)控加工中用得最多的加工方法之一，由于數(shù)控車床具有精度高、能做直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過程中能自動(dòng)變速的特點(diǎn)，其工藝范圍較普通機(jī)床寬得多。數(shù)控車床適合于車削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)類零件。數(shù)控車床的主要加工對(duì)象高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸 精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床的主要加工對(duì)象非標(biāo)絲杠 帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床的主要加工對(duì)象鋼制聯(lián)接零件高壓技術(shù)閥門殼體零件石油工業(yè)采用車銑加工中心數(shù)控車床的主要加工對(duì)象 其他形狀復(fù)雜的零件隔套 精密加工業(yè)聯(lián)接套 航天工業(yè) 其他

4、形狀復(fù)雜的零件采用車銑加工中心數(shù)控車床的主要加工對(duì)象常常用用裝裝夾夾方方式式數(shù)控車削工件的裝夾通用夾具裝夾 找正：找正裝夾時(shí)必須將工件的加工表面回轉(zhuǎn)軸線同時(shí)也是工件坐標(biāo)系Z軸找正到與車床主軸回轉(zhuǎn)中心重合。一般為打表找正。通過調(diào)整卡爪，使工件坐標(biāo)系Z軸與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。數(shù)控車削工件的裝夾采用找正的方法數(shù)控車削工件的裝夾 也可以改變夾緊力的作用點(diǎn)，采用軸向夾緊的方式。 薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點(diǎn)少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。薄薄壁壁零零件件的的裝裝夾夾數(shù)控車削的對(duì)刀 對(duì)刀是確定工件在機(jī)床上的位置，對(duì)刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也即是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床

5、坐也即是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互位置關(guān)系。對(duì)刀過程標(biāo)系的相互位置關(guān)系。對(duì)刀過程一般是從各坐標(biāo)方向分別進(jìn)行，一般是從各坐標(biāo)方向分別進(jìn)行，它可理解為通過找正刀具與一個(gè)它可理解為通過找正刀具與一個(gè)在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(diǎn)(即對(duì)刀點(diǎn)即對(duì)刀點(diǎn))來實(shí)現(xiàn)。來實(shí)現(xiàn)。 直接用刀具試切對(duì)刀自動(dòng)對(duì)刀機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀常用對(duì)刀方式常用對(duì)刀方式對(duì)刀實(shí)例分析零件圖樣分析零件圖樣數(shù)控車削的工藝分析 分析零件的幾何要素：首先從零件圖的分析中,了解工件的外形、構(gòu)造,工件上須加工的部位,及其形狀、尺寸精度、和表面粗糙度；了解各加工部位之間的相對(duì)位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技術(shù)要求。從中找

6、出工件經(jīng)加工后，必須達(dá)到的主要加工尺寸和重要位置尺寸精度。 分析了解工件的工藝基準(zhǔn)：包括其外形尺寸、在工件上的位置、結(jié)構(gòu)及其他部位的相對(duì)關(guān)系等。對(duì)于復(fù)雜工件或較難辨工藝基準(zhǔn)的零件圖，尚需詳細(xì)分析有關(guān)裝配圖，了解該零件的裝配使用要求，找準(zhǔn)工件的工藝基準(zhǔn)。 了解工件的加工數(shù)量 ：不同的加工數(shù)量所采用的工藝方案也不同。研究制定工藝方案研究制定工藝方案數(shù)控車削的工藝分析 研究制定工藝方案的前提是：熟悉本廠機(jī)床設(shè)備條件，把加工任務(wù)指定給最適宜的工種，盡可能發(fā)揮機(jī)床的加工特長(zhǎng)與使用效率。并按照分析上述零件圖所了解的加工要求，合理安排加工順序。一、安排加工順序的一般方法（1安排工件上基準(zhǔn)部位的輔助加工及其他

7、準(zhǔn)備工序。（2安排工件工藝基準(zhǔn)面的加工工序。二、根據(jù)工件的加工批量大小，確定加工工序的集中與分散：三、充分估計(jì)加工中會(huì)出現(xiàn)的問題，有針對(duì)性地予以解決。例如：對(duì)于薄壁工件要解決裝夾變形和車削震動(dòng)的問題。對(duì)有角度位置的工件要解決角度定位問題。對(duì)于偏心工件要解決偏心夾具或裝夾問題。編制加工程序編制加工程序數(shù)控車削的工藝分析 一、零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定二、根據(jù)工藝方案中工步內(nèi)容及順序的要求，逐項(xiàng)創(chuàng)建刀具路徑并生成程序。三、程序校驗(yàn)分析實(shí)例確定走刀路線的一般原則是： 保證零件的加工精度和表面粗糙度要求?？s短走刀路線，減少進(jìn)退刀時(shí)間和其他輔助時(shí)間。方便數(shù)值計(jì)算，減少編程工作量。盡量減少程

8、序段數(shù)。走刀路線的確定數(shù)控車削的工藝分析 數(shù)控車削的工藝分析 走刀路線的確定車圓錐的加工路線分析 數(shù)控車床上車外圓錐，假設(shè)圓錐大徑為D，小徑為d ，錐長(zhǎng)為L(zhǎng)，車圓錐的加工路線如圖所示。按圖a中的階梯切削路線，二刀粗車，最后一刀精車；二刀粗車的終刀距S要作精確的計(jì)算，可有相似三角形得：D-d 2LD-d 2S-apD-d 2L（D-d 2S-ap） 此種加工路線，粗車時(shí)，刀具背吃刀量相同，但精車時(shí)，背吃刀量不同；同時(shí)刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線最短。 數(shù)控車削的工藝分析 車圓錐的加工路線分析走刀路線的確定 按圖b的相似斜線切削路線，也需計(jì)算粗車時(shí)終刀距S，同樣由相似三角形可計(jì)算得出。按此種加工路線，刀具切

9、削運(yùn)動(dòng)的距離較短。 按圖c的斜線加工路線，只需確定每次背吃刀量ap，而不需計(jì)算終刀距，編程方便。但在每次切削中背吃刀量是變化的，且刀具切削運(yùn)動(dòng)的路線較長(zhǎng)。數(shù)控車削的工藝分析 走刀路線的確定車圓弧的加工路線分析 應(yīng)用G02或G03指令車圓弧，若用一刀就把圓弧加工出來，這樣吃刀量太大，容易打刀。所以，實(shí)際車圓弧時(shí)，需要多刀加工，先將大多余量切除，最后才車得所需圓弧。 右圖為車圓弧的階梯切削路線。即先粗車成階梯，最后一刀精車出圓弧。此方法在確定了每刀吃刀量ap后，須精確計(jì)算出粗車的終刀距S，即求圓弧與直線的交點(diǎn)。此方法刀具切削運(yùn)動(dòng)距離較短，但數(shù)值計(jì)算較繁。 數(shù)控車削的工藝分析 走刀路線的確定車圓弧的

10、加工路線分析 右圖為車圓弧的同心圓弧切削路線。即用不同的半徑圓來車削，最后將所需圓弧加工出來。此方法在確定了每次吃刀量aP后，對(duì)90圓弧的起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)較易確定，數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，編程方便，常采用。但按圖b加工時(shí)，空行程時(shí)間較長(zhǎng)。 右圖為車圓弧的車錐法切削路線。即先車一個(gè)圓錐，再車圓弧。但要注意，車錐時(shí)的起點(diǎn)和終點(diǎn)的確定，若確定不好，則可能損壞圓錐表面，也可能將余量留得過大。確定方法如圖所示，連接OC交圓弧于D，過D點(diǎn)作圓弧的切線AB。數(shù)控車削的工藝分析 切削用量的確定進(jìn)給量切削速度(V)背吃刀量apV=X D X n 1000(m/min)式中：D 工件切削部分的最大直徑mm) n 主軸每分鐘轉(zhuǎn)

11、數(shù)min-1。數(shù)控車削的工藝分析 切削速度：(例題)主軸轉(zhuǎn)速2000min-1、車削直徑50，求此時(shí)的切削速度？答）答）=3.14、D=125、n=2000代入代入公式公式V=(Dn)1000=(3.14502000)1000=314(m/min)切削速度為切削速度為314m/min數(shù)控車削的工藝分析 進(jìn)給量的確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(fr)、每分進(jìn)給量(Vf) 式中：式中： Vf：每分鐘進(jìn)給量：每分鐘進(jìn)給量(mm/min) n：主軸轉(zhuǎn)速：主軸轉(zhuǎn)速(min-1) fr：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 (mm/r)Vf = n x fr (mm/min)(例題)主軸轉(zhuǎn)速2000min-1、每分進(jìn)給速度100mm/

12、min，求此時(shí)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量？(例題)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.1mm/r，主軸轉(zhuǎn)速1600min-1,求每分進(jìn)給速度?答）Vf=nfr=0.11600=160mm/min，求出每分進(jìn)給速度為160mm/min。（答）fr=Vfn=1002000=0.05mm/r求出每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.05mm/r數(shù)控車削的工藝分析切削用量的確定孔加工的計(jì)算式孔加工的計(jì)算式 vc(m/min)：切削速度：切削速度(3.14)：圓周率：圓周率D1 (mm)：鉆頭直徑：鉆頭直徑n(min-1) ：主軸轉(zhuǎn)速：主軸轉(zhuǎn)速 用1000去除，為將mm換算成m vf(mm/min)：主軸：主軸Z軸軸進(jìn)給速度進(jìn)給速度fr(mm/rev)：每轉(zhuǎn)進(jìn)給

13、量：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量n(min-1) ：主軸轉(zhuǎn)速：主軸轉(zhuǎn)速 (例題)主軸轉(zhuǎn)速1350min-1、鉆頭直徑12，求切削速度。(答)代入公式vf=frvf=frn=0.2n=0.21350=270mm1350=270mm/min/min由此得出主軸每分鐘進(jìn)給量為270mm/min。主軸每分鐘進(jìn)給量主軸每分鐘進(jìn)給量(vf) 切削速度切削速度(vc) (例題)主軸轉(zhuǎn)速1350min-1、鉆頭直徑12，求切削速度。(答)將=3.14 D1=12 n=1350代入公式vc=vc=D1D1n n1000=3.141000=3.141 12 21350=50.9m/min1350=50.9m/min據(jù)此，得出切削速

14、度為50.9m/min。徑向切入法 側(cè)向切入法 一般的螺紋切削； 加工螺紋螺距4以下。 用于工件剛性低易振動(dòng)的場(chǎng)合； 用于切削不銹鋼等難加工材料； 加工螺紋螺距4以上。數(shù)控車削的工藝分析螺紋切削方式螺紋切削方式外螺紋右螺紋左螺紋右手刀柄左手刀柄 數(shù)控車削的工藝分析螺紋螺紋加工方法加工方法內(nèi)螺紋右螺紋左螺紋右手刀柄左手刀柄 螺紋螺紋加工方法加工方法數(shù)控車削的工藝分析數(shù)控車削的工藝分析螺紋加工進(jìn)刀次數(shù)及進(jìn)刀量的選擇螺紋加工進(jìn)刀次數(shù)及進(jìn)刀量的選擇應(yīng)根據(jù)螺距來選擇走刀次數(shù)及進(jìn)給量，以保證螺紋的精度及質(zhì)量。數(shù)控車削的工藝分析 一、軸類零件的數(shù)控車削工藝一、軸類零件的數(shù)控車削工藝典型數(shù)控車削零件的工藝分析

15、 圖示是模具芯軸的零件簡(jiǎn)圖。零件的徑向尺寸公差為0.01mm，角度公差為0.1，材料為45鋼。毛坯尺寸為66mm100 mm，批量 30件。數(shù)控車削的工藝分析 一、軸類零件的數(shù)控車削工藝一、軸類零件的數(shù)控車削工藝典型數(shù)控車削零件的工藝分析 經(jīng)過分析可制定加工方案如下： 工序1： 用三爪卡盤夾緊工件一端，加工6438柱面并調(diào)頭打中心孔。 工序2：用三爪卡盤夾緊工件64一端，另一端用頂尖頂住。加工6462柱面，如下圖。 工序3： 鉆螺紋底孔；精車20表面，加工14錐面及背端面；攻螺紋，如下圖。數(shù)控車削的工藝分析 一、軸類零件的數(shù)控車削工藝一、軸類零件的數(shù)控車削工藝典型數(shù)控車削零件的工藝分析 工序4

16、 加工SR19.4圓弧面、26圓柱面、角15錐面和角15倒錐面，裝夾方式如圖所示。工序4的加工過程如下：l先用復(fù)合循環(huán)若干次一層層加工，逐漸靠近由EFCHI等基點(diǎn)組成的回轉(zhuǎn)面。后兩次循環(huán)的走刀路線都與BC一DEFCHIB相似。完成粗加工后，精加工的走刀路線是BCDEFGHI一B，如下圖。2再加工出最后一個(gè)15的倒錐面，如下圖。 二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝數(shù)控車削的工藝分析 典型數(shù)控車削零件的工藝分析 1零件圖工藝分析 該零件為軸承套。表面由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)圓錐面、順圓弧、逆圓弧及外螺紋等表面組成，其中多個(gè)直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。零件圖

17、尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求；輪廓描述清楚完整；零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。 通過上述分析，采取以下幾點(diǎn)工藝措施： （1零件圖樣上帶公差的尺寸，因公差值較小，故編程時(shí)不必取其平均值，而取基本尺寸即可。（2左、右端面均為多個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，相應(yīng)工序加工前，應(yīng)該先將左、右端面車出來。數(shù)控車削的工藝分析 二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝典型數(shù)控車削零件的工藝分析 2確定裝夾方案： 內(nèi)孔加工時(shí)以外圓定位，用三爪自動(dòng)定心卡盤夾緊。加工外輪廓時(shí)，為保證一次安裝加工出全部外輪廓，需要設(shè)一圓錐心軸裝置，用三爪卡盤夾持心軸左端，心軸右端留有中心孔

18、并用尾座頂尖頂緊以提高工藝系統(tǒng)的剛性。 數(shù)控車削的工藝分析 二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝典型數(shù)控車削零件的工藝分析 3確定加工順序及走刀路線： 加工順序的確定按由內(nèi)到外、由粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特征，可先加工內(nèi)孔各表面，然后加工外輪廓表面。由于該零件為單件小批量生產(chǎn)，走刀路線設(shè)計(jì)不必考慮最短進(jìn)給路線或最短空行程路線，外輪廓表面車削走刀路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行。 數(shù)控車削的工藝分析 二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝二、軸套類零件數(shù)控車削加工工藝典型數(shù)控車削零件的工藝分析 4刀具選擇： 將所選定的刀具參數(shù)填入表軸承套數(shù)控加工刀具卡片中，以便于編程和操作管理。 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 軸承套 零件圖號(hào) Lathe-01 序號(hào) 刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑mm 備注1T0145硬質(zhì)合金端面車刀 1車端面 0.5 2525 2T025中心鉆 1鉆5mm中心孔 3T0326 mm鉆頭 1鉆底孔 4T04鏜刀 1鏜內(nèi)孔各表面 0.4 20205T0593右手偏刀 1自右至左車外表面 0.2 2525 6T0693左手偏刀 1自左至右車外表面 7T0760外螺紋車刀 1