第7章數(shù)控車(chē)床加工工藝資料課件

7.1數(shù)控車(chē)削的主要加工對(duì)象7.2

數(shù)控車(chē)床加工工藝分析7.3數(shù)控車(chē)床加工工藝路線的擬訂7.4典型零件的數(shù)控車(chē)削加工工藝分析第7章數(shù)控車(chē)削加工工藝本章主要介紹了以下內(nèi)容：數(shù)控車(chē)床的加工對(duì)象；數(shù)控車(chē)床加工工藝路線的制訂；典型零件的數(shù)控車(chē)削加工工藝分析實(shí)例。要求了解適合數(shù)控車(chē)床的加工對(duì)象。重點(diǎn)要求能正確分析數(shù)控加工零件的工藝性；掌握數(shù)控車(chē)床加工工藝路線的制訂，即確定加工方案、劃分加工階段、劃分工序、確定進(jìn)給路線、選擇夾具、選擇刀具、確定切削用量、填寫(xiě)工藝文件等。

數(shù)控車(chē)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(chē)床具有精度高、能做直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過(guò)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(chē)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)。兩者共同組成切削成形運(yùn)動(dòng)。

7.1數(shù)控車(chē)削的主要加工對(duì)象

數(shù)控車(chē)床主要用于軸類(lèi)和盤(pán)類(lèi)回轉(zhuǎn)體零件。能自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、鏜孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。數(shù)控車(chē)削加工實(shí)例（單擊觀看錄像）高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸1）精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件此外，數(shù)控車(chē)床還特別適合加工形狀復(fù)雜、精度要求高的軸類(lèi)或盤(pán)類(lèi)零件。主要有以下幾類(lèi)零件：3）表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件凸輪軸曲軸2）表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件非標(biāo)絲杠4）帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件7.2數(shù)控車(chē)床加工零件的工藝性分析

1．零件圖工藝分析（1）尺寸標(biāo)注方法分析由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都很高，不會(huì)因產(chǎn)生較大的積累誤差而破壞使用特性，因此可將局部的尺寸分散標(biāo)注法改為以集中引注或坐標(biāo)式的尺寸標(biāo)注法。（圖a）（2）零件輪廓的幾何要素分析要分析幾何元素的給定條件是否充分、正確。（圖b.c）

（3）精度及技術(shù)要求分析

①分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是否合理。對(duì)采用數(shù)控加工的表面，其精度要求應(yīng)盡量一致，以便最后能一刀連續(xù)加工。

②分析本工序的數(shù)控車(chē)削加工精度能否達(dá)到圖紙要求，若達(dá)不到，需采用其他措施（如磨削）彌補(bǔ)的話，注意給后續(xù)工序留有余量。

③找出圖樣上有較高位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)在一次安裝下完成。

④對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定用恒線速切削。

2．零件結(jié)構(gòu)工藝性分析(圖d)

圖a局部分散標(biāo)注與坐標(biāo)式標(biāo)注

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圖b幾何要素缺陷示例一圖c幾何要素缺陷示例二

圖d結(jié)構(gòu)工藝性示例

7.3數(shù)控車(chē)床加工工藝路線的擬訂7.3.1工序的劃分

在批量生產(chǎn)中，常用下列兩種方法進(jìn)行工序的劃分：

1.按零件加工表面劃分工序?qū)⑽恢镁纫筝^高的表面安排在一次安裝下完成，以免多次安裝所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。適用于加工內(nèi)容不多的零件。圖軸承內(nèi)圈精車(chē)加工方案

2.按粗、精加工劃分工序

以粗加工中完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過(guò)程為一道工序。這法適用于毛坯余量較大，零件加工后易變形或精度要求較高的零件。將粗車(chē)安排在精度較低

、功率大的數(shù)控車(chē)床上，將精車(chē)安排在精度較高的數(shù)控車(chē)床上?！纠?/p>

加工如圖所示手柄零件，該零件加工所用坯料為φ32mm，批量生產(chǎn)，加工時(shí)用一臺(tái)數(shù)控車(chē)床。工序的劃分及裝夾方式如下：

圖5—23手柄加工示意圖

a)b)工序1：（如圖所示將一批工件全部車(chē)出，包括切斷），夾棒料外圓柱面，工序內(nèi)容有：車(chē)出φ12mm和φ20mm兩圓柱面→圓錐面（粗車(chē)掉R42mm圓弧的部分余量）→轉(zhuǎn)刀后按總長(zhǎng)要求留下加工余量切斷。a)工序2：用φ12㎜外圓和φ20㎜端面裝夾，工序內(nèi)容有：車(chē)削包絡(luò)SR7㎜球面的30°圓錐面→對(duì)全部圓弧表面半精車(chē)（留少量的精車(chē)余量）→換精車(chē)刀將全部圓弧表面一刀精車(chē)成形。c)7.3.2加工順序的安排

1．先粗后精對(duì)于粗精加工在一道工序內(nèi)進(jìn)行的，先對(duì)各表面進(jìn)行粗加工，全部粗加工結(jié)束后在進(jìn)行半精加工和精加工，逐步提高加工精度。

圖先粗后精

2．先近后遠(yuǎn)在一般情況下，離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。圖先近后遠(yuǎn)

3．內(nèi)外交叉

對(duì)既有內(nèi)表面（內(nèi)型、腔），又有外表面需加工的回轉(zhuǎn)體零件，安排加工順序時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行外、內(nèi)表面粗加工，后進(jìn)行外、內(nèi)表面精加工。

4．基面先行

用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來(lái)，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。

7.3.3進(jìn)給路線的確定

1．最短的空行程路線（1）巧用起刀點(diǎn)。（圖a為采用矩形循環(huán)方式進(jìn)行粗車(chē)的一般情況示例）（2）巧設(shè)換（轉(zhuǎn)）刀點(diǎn)

。

（圖a將換（轉(zhuǎn)）刀點(diǎn)也設(shè)置在離坯件較遠(yuǎn)的位置處)（3）合理安排“回零”路線。（執(zhí)行“回零”（即返回對(duì)刀點(diǎn)）指令）

圖

巧用起刀點(diǎn)

a)將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)重合在一起：第一刀為A→B→C→D→A；

第二刀為A→E→F→G→A；

第三刀為A→H→I→J→A。

b)巧將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離：起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離的空行程為A→B；

第一刀為B→C→D→E→B；

第二刀為B→F→G→H→B；

第三刀為B→I→J→K→B。return

2．粗加工（或半精加工）進(jìn)給路線（1）常用的粗加工進(jìn)給路線。（圖為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的矩形循環(huán)功能、三角形循環(huán)功能、封閉式復(fù)合循環(huán)功能的進(jìn)給路線)

（2）大余量毛坯的階梯切削進(jìn)給路線。（圖為車(chē)削大余量工件兩種加工路線)

（3）雙向切削進(jìn)給路線。（圖為軸向和徑向聯(lián)動(dòng)雙向進(jìn)刀的路線)圖

常用的粗加工循環(huán)進(jìn)給路線

圖a為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的矩形循環(huán)功能而安排的“矩形”循環(huán)進(jìn)給路線。圖b為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的三角形循環(huán)功能而安排的“三角形”循環(huán)進(jìn)給路線。

圖c為利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能控制車(chē)刀沿工件輪廓等距線循環(huán)的進(jìn)給路線。

對(duì)以上三種切削進(jìn)給路線，經(jīng)分析和判斷后可知矩形循環(huán)進(jìn)給路線的進(jìn)給長(zhǎng)度總和最短。因此，在同等條件下，其切削所需時(shí)間（不含空行程）最短，刀具的損耗最少。但粗車(chē)后的精車(chē)余量不夠均勻，一般需安排半精車(chē)加工。

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圖

大余量毛坯的階梯切削進(jìn)給路線

a)錯(cuò)誤的階梯切削路線b)正確的階梯切削路線

圖

順工件輪廓雙向進(jìn)給的路線

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3．精加工進(jìn)給路線（1）完工輪廓的連續(xù)切削進(jìn)給路線。在安排一刀或多刀進(jìn)行的精加工進(jìn)給路線時(shí)，其零件的完工輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。（2）各部位精度要求不一致的精加工進(jìn)給路線。若各部位精度相差不是很大時(shí)，應(yīng)以最嚴(yán)的精度為準(zhǔn)，連續(xù)走刀加工所有部位；若各部位精度相差很大，則精度接近的表面安排同一把刀走刀路線內(nèi)加工，并先加工精度較低的部位，最后再單獨(dú)安排精度高的部位的走刀路線。

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圖

兩種不同的進(jìn)給方法

4．特殊的進(jìn)給路線（如圖）在數(shù)控車(chē)削加工中，一般情況下，Z坐標(biāo)軸方向的進(jìn)給路線都是沿著坐標(biāo)的負(fù)方向進(jìn)給的，但有時(shí)按這種常規(guī)方式安排進(jìn)給路線并不合理，甚至可能車(chē)壞工件。

圖嵌刀現(xiàn)象圖

合理的進(jìn)給方案

7.3.4夾具的選擇1．圓周定位夾具（1）三爪自定心卡盤(pán)：能自動(dòng)定心，夾持范圍大，一般不需找正，裝夾速度較快。但夾緊力小，卡盤(pán)磨損后會(huì)降低定心精度。（圖A）（2）軟爪：軟爪是在使用前配合被加工工件特別制造的，如加工成圓弧面、圓錐面或螺紋等形式，可獲得理想的夾持精度。（圖B）（3）彈簧夾套:彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位。彈簧夾套夾持工件的內(nèi)孔是標(biāo)準(zhǔn)系列，并非任意直徑。（4）四爪單動(dòng)卡盤(pán):四爪單動(dòng)卡盤(pán)夾緊力較大，所以適用于大型或形狀不規(guī)則的工件。但四爪單動(dòng)卡盤(pán)找正比較費(fèi)時(shí)，只能用于單件小批生產(chǎn)。（圖C）圖A三爪卡盤(pán)示意圖圖B加工軟爪

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圖C四爪單動(dòng)卡盤(pán)

a)四爪單動(dòng)卡盤(pán)b)四爪單動(dòng)卡盤(pán)裝夾工件1-卡爪2-螺桿3-木板

2．中心孔定位夾具（1）兩頂尖撥盤(pán):兩頂尖（活頂尖、死頂尖）裝夾工件方便，不需找正，裝夾精度高。該方式適用于長(zhǎng)度尺寸較大或加工工序較多的軸類(lèi)工件的精加工。(圖A、B、C）

（2）撥動(dòng)頂尖：常用撥動(dòng)頂尖有內(nèi)、外撥動(dòng)頂尖和端面頂尖兩種（圖D、E）

圖B兩頂尖裝夾工件圖C兩頂尖車(chē)偏心軸

圖A頂尖a)普通頂尖b)活頂尖return圖D內(nèi)、外撥動(dòng)頂尖

圖E端面撥動(dòng)頂尖

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1)焊接式車(chē)刀將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上稱為焊接式車(chē)刀。

這種車(chē)刀的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，剛性較好。缺點(diǎn)是由于存在焊接應(yīng)力，使刀具材料的使用性能受到影響，甚至出現(xiàn)裂紋。另外，刀桿不能重復(fù)使用，硬質(zhì)合金刀片不能充分回收利用，造成刀具材料的浪費(fèi)。根據(jù)工件表面以及用途不同，焊接式車(chē)刀可分為如下類(lèi)型：

7.3.5刀具的選擇

1.常用車(chē)刀種類(lèi)

焊接式車(chē)刀的種類(lèi)

1—切斷刀2—90°左偏刀3—90°右偏刀4—彎頭車(chē)刀5—直頭車(chē)刀6—成形車(chē)刀7—寬刃精車(chē)刀8—外螺紋車(chē)刀9—端面車(chē)刀10—內(nèi)螺紋車(chē)刀11—內(nèi)槽車(chē)刀12—通孔車(chē)刀13—盲孔車(chē)刀（1）尖形車(chē)刀以直線形切削刃為特征的車(chē)刀一般稱為尖形車(chē)刀。這類(lèi)車(chē)刀的刀尖(同時(shí)也為其刀位點(diǎn))由直線形的主、副切削刃構(gòu)成。如90°內(nèi)外圓車(chē)刀、切槽刀等。（2）圓弧形車(chē)刀構(gòu)成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車(chē)刀的刀尖。因此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。（3）成型車(chē)刀成型車(chē)刀俗稱樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形狀和尺寸決定。如螺紋車(chē)刀、非矩形車(chē)槽刀等。

2）機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀

如圖所示，機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀由刀體l、刀片2、刀墊3以及夾緊元件4組成。刀片每邊都有切削刃，當(dāng)某切削刃磨損鈍化后，只需松開(kāi)夾緊元件，將刀片轉(zhuǎn)一個(gè)位置便可繼續(xù)使用。1—刀體2—刀片3—刀墊4—夾緊元件（1）可轉(zhuǎn)位刀片的標(biāo)記

12345678—910式中每一位字符串代表刀片某種參數(shù)的意義：1——刀片的幾何形狀及其夾角。2——刀片主切削刃后角（法后角）。3——公差表示刀片內(nèi)接圓d與厚度s的精度級(jí)別。4——刀片形狀、固定方式或斷屑槽。5——刀片邊長(zhǎng)、切削刃長(zhǎng)。6——刀片厚度。7——修光刀刀尖圓角半徑r或主偏角κr或修光刃后角αn。8——切削刃狀態(tài)尖角切削刃或倒棱切削刃。9——進(jìn)刀方向或倒刃寬度。10——各刀具公司的補(bǔ)充符號(hào)或倒刃角度?！纠寇?chē)刀可轉(zhuǎn)位刀片：SNGM160612ER—A3型號(hào)表示含義。

S—35°菱形刀片；N—法后角為0°；G—刀尖位置尺寸允差（±0.025mm），刀片厚度允差（±0.13mm），內(nèi)接圓公稱直徑允差（±0.025mm）；M—一面有斷屑槽，有中心定位孔；16—切削刃長(zhǎng)；06—刀片厚度；12—刀尖圓角半徑1.2mm；E—倒圓刀刃；R—右手刀；A3—A型斷屑槽，斷屑槽寬3.2～3.5mm。（1）刀片材質(zhì)的選擇

常見(jiàn)刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。（2）刀片尺寸的選擇刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長(zhǎng)度L。有效切削刃長(zhǎng)度與背吃刀量ap和車(chē)刀的主偏角kr有關(guān)(圖A)，可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)選取。（3）刀片形狀的選擇常見(jiàn)可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片形狀及角度（圖B）。一般外圓車(chē)削常用80°凸三邊形(W型)、四方形(S型)和80°棱形(C型)刀片。仿形加工常用55°(D型)、35°(V型)菱形和圓形(R型)刀片。90°主偏角常用三角形(T型)刀片。

不同的刀片形狀有不同的刀尖強(qiáng)度，一般刀尖角越大，刀尖強(qiáng)度越大(圖C)。在機(jī)床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應(yīng)選用刀尖角較大的刀片，反之，宜選用較小刀尖角的刀片。

(2)機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用

圖B常見(jiàn)可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片

return圖C刀片形狀、刀尖角度與性能關(guān)系

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圖A切削刃長(zhǎng)度、背吃刀量與主偏角關(guān)系

（4）刀尖圓弧半徑的選擇刀尖圓弧半徑的大小直接影響刀尖的強(qiáng)度及被加工零件的表面粗糙度。刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度值增大，切削力增大且易產(chǎn)生振動(dòng)，但刀刃強(qiáng)度增加。通常在切深較小的精加工、細(xì)長(zhǎng)軸加工、機(jī)床剛度較差情況下，選用刀尖圓弧較小些；而在需要刀刃強(qiáng)度高、工件直徑大的粗加工中，選用刀尖圓弧大些。（5）刀桿頭部形式的選擇刀桿頭部形式按主偏角和直頭、彎頭分有15-18種，有直角臺(tái)階的工件，可選主偏角大于或等于90°的刀桿。一般粗車(chē)可選主偏角45°—90°的刀桿；精車(chē)可選45°—75°的刀桿；中間切入、仿形車(chē)則可選45°～107．5°的刀桿；工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)可選較小值，工藝系統(tǒng)剛性差時(shí)，可選較大值。當(dāng)?shù)稐U為彎頭結(jié)構(gòu)時(shí)，則既可加工外圓，又可加工端面，圖所示為幾種不同主偏角車(chē)刀車(chē)削加工的示意圖。圖

不同主偏角車(chē)刀車(chē)削加工的示意圖

return7.3.6切削用量的選擇

1．確定背吃刀量ap（㎜）

背吃刀量ap相當(dāng)于加工余量，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除這一加工余量，最好一次切凈余量，以提高生產(chǎn)效率。為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都留有一定的精加工余量，其大小可小于普通加工的精加工余量，一般半精車(chē)余量為0.5㎜左右，精車(chē)余量為0.1～0.5㎜。

2．確定主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)(1)光車(chē)時(shí)主軸轉(zhuǎn)速

光車(chē)時(shí)主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度vc（m/min）來(lái)確定。切削速度除了計(jì)算和查表選取外，還可根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。切削速度確定之后，用下式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速:

（2）車(chē)螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速

對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。如大多數(shù)普通型車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)推薦車(chē)螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速如下：

式中n——主軸轉(zhuǎn)速，r/min；P——工件螺紋的螺距或?qū)С?，mm；k——保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。n≤1000/p-k式中n————工件或刀具的轉(zhuǎn)速，r/min；

vc————切削速度，m/min；

d

————切削刃選定點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑，mm。n=1000Vc/πd

3．確定進(jìn)給速度vf

（mm/min）

進(jìn)給速度的大小直接影響表面粗糙度的值和車(chē)削效率，因此進(jìn)給速度的確定應(yīng)在保證表面質(zhì)量的前提下，選擇較高的進(jìn)給速度。

進(jìn)給速度包括縱向進(jìn)給速度和橫向進(jìn)給速度。一般根據(jù)零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查閱切削用量手冊(cè)選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f，再按下式計(jì)算進(jìn)給速度：

式中每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f，粗車(chē)時(shí)一般選取為0.3～0.8mm/r，精車(chē)時(shí)常取0.1～0.3mm/r，切斷時(shí)常取0.05～0.2mm/r。Vf=nf7.4典型零件的數(shù)控車(chē)削加工工藝分析

7.4.1軸類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削加工工藝

下面以圖所示螺紋特形軸為例，介紹數(shù)控車(chē)削加工工藝。所用機(jī)床為T(mén)ND360數(shù)控車(chē)床，其數(shù)控車(chē)削加工工藝分析如下：圖

典型軸類(lèi)零件簡(jiǎn)圖

1．零件圖工藝分析

采取以下幾點(diǎn)工藝措施：

（1）對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度（IT7～I(xiàn)T8）要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小，故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。（2）在輪廓曲線上，有三處為過(guò)象限圓弧，其中兩處為既過(guò)象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。（3）為便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先車(chē)出夾持部分(雙點(diǎn)劃線部分)，右端面也應(yīng)先粗車(chē)出并鉆好中心孔。毛坯選Φ60mm棒料。

2．確定裝夾方案

確定坯件軸線和左端大端面(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))為定位基準(zhǔn)。左端采用三爪自定心卡盤(pán)定心夾緊、右端采用活動(dòng)頂尖支承的裝夾方式。

3．確定加工順序及進(jìn)給路線

加工順序按由粗到精、由近到遠(yuǎn)(由右到左)的原則確定。即先從右到左進(jìn)行粗車(chē)(留0.25mm精車(chē)余量)，然后從右到左進(jìn)行精車(chē)，最后車(chē)削螺紋。

圖

精車(chē)輪廓進(jìn)給路線

4．刀具選擇（1）選用Φ5mm中心鉆鉆削中心孔。（2）粗車(chē)及車(chē)端面選用90°硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選K’r＝35°。

(3)為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車(chē)和車(chē)螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車(chē)刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取rε＝0.15～0.2mm。

表

數(shù)控加工刀具卡片

產(chǎn)品名稱或代號(hào)數(shù)控車(chē)工藝分析實(shí)例零件名稱典型軸零件圖號(hào)Lathe-01序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀具半徑/mm備注123T01T02T03φ5中心孔硬質(zhì)合金90°外圓車(chē)刀硬質(zhì)合金60°外螺紋車(chē)刀111鉆φ5mm中心孔車(chē)端面及粗車(chē)輪廓精車(chē)輪廓及螺紋0.15右偏刀編制×××審核×××批準(zhǔn)×××共1頁(yè)第1頁(yè)5．切削用量的選擇（1）背吃刀量的選擇輪廓粗車(chē)循環(huán)時(shí)選ap＝3mm，精車(chē)ap＝0.25mm；螺紋粗車(chē)循環(huán)時(shí)選ap＝0.4mm，精車(chē)ap＝0.1mm。

(2)主軸轉(zhuǎn)速的選擇車(chē)直線和圓弧時(shí)，查表選粗車(chē)切削速度vc＝90m／min、精車(chē)切削速度vc＝120m／min，然后利用式

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：粗車(chē)500r／min、精車(chē)1200r／min。車(chē)螺紋時(shí)，利用式

計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n＝320r／min。

(3)進(jìn)給速度的選擇先查表選擇粗車(chē)、精車(chē)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量分別為0.4mm／r和0.15mm／r，再根據(jù)式

計(jì)算粗車(chē)、精車(chē)進(jìn)給速度分別為200mm／min和180mm／min。將前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容綜合成如表所示的數(shù)控加工工藝卡片。n=1000Vc/πdn≤1000/p-kVf=nf表

數(shù)控加工工序卡

單位名稱×××××產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)數(shù)控車(chē)工藝分析實(shí)例典型軸Lathe－01工序號(hào)001程序編號(hào)Latheprg－01夾具名稱三爪卡盤(pán)和活動(dòng)頂尖使用設(shè)備TND360車(chē)間數(shù)控中心工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速/r·min-1進(jìn)給速度/mm·min-1背吃刀量/mm備注123456平端面鉆中心孔粗車(chē)輪廓精車(chē)輪廓粗車(chē)螺紋精車(chē)螺紋T02T01T02T03T03T0325×25φ525×2525×2525×2525×255009505001200320320

200180960960

30.250.40.1手動(dòng)手動(dòng)自動(dòng)自動(dòng)自動(dòng)自動(dòng)編制×××審核×××批準(zhǔn)×××年月日共1頁(yè)第1頁(yè)7.4.2軸套類(lèi)零件數(shù)控車(chē)削加工工藝

下面以圖所示的錐孔螺母套零件為例，介紹數(shù)控車(chē)削加工工藝。單件小批量生產(chǎn)，所用機(jī)床為CJK6240。圖

錐孔螺母套零件圖

1.零件工藝分析

該零件表面由內(nèi)外圓柱面、圓錐面、順圓弧、逆圓弧及內(nèi)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、表面粗糙度和形位公差要求。零件圖尺寸標(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(wú)熱處理和硬度要求。通過(guò)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，除內(nèi)螺紋退刀槽尺寸25公差值較大，編程時(shí)可取平均值24.958外，其他尺寸因公差值較小，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(chē)出來(lái)。

③內(nèi)孔圓錐面加工完后，需掉頭再加工內(nèi)螺紋。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(pán)夾緊。加工外輪廓時(shí)，為保證同軸度要求和便于裝夾，以坯件左端面和軸心線為定位基準(zhǔn)，為此需要設(shè)計(jì)一心軸裝置（圖雙點(diǎn)劃線部分），用三爪卡盤(pán)夾持心軸左端，心軸右端留有中心孔并用尾座頂尖頂緊以提高工藝系統(tǒng)的剛性。圖

外輪廓車(chē)削心軸定位裝夾方案

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、由遠(yuǎn)到近的原則確定，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，可先粗、精加工內(nèi)孔各表面，然后粗、精加工外輪廓表面。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(chē)削走刀路線可沿零件輪廓順序進(jìn)行，如圖所示。圖

外輪廓車(chē)削走刀路線

4．刀具選擇

①車(chē)削端面選用45°硬質(zhì)合金端面車(chē)刀；

②φ4中心鉆，鉆中心孔以利于鉆削底孔時(shí)刀具找正；

③φ31.5高速鋼鉆頭，鉆內(nèi)孔底孔；

④粗鏜內(nèi)孔選用內(nèi)孔鏜刀；

⑤內(nèi)孔精加工選用φ32鉸刀；

⑥螺紋退刀槽加工選用5mm內(nèi)槽車(chē)刀；

⑦內(nèi)螺紋切削選用60°內(nèi)螺紋車(chē)刀；

⑧選用93°硬質(zhì)合金右偏刀，副偏角選35°，自右到左車(chē)削外圓表面；

⑨選用93°硬質(zhì)合金左偏刀，副偏角選35°，自左到右車(chē)削外圓表面；將所選定的刀具參數(shù)填入表數(shù)控加工刀具卡片中，以便于編程和操作管理。5．確定切削用量

根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊(cè)或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后根據(jù)式n=1000Vc/πd和式Vf=nf計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度（計(jì)算過(guò)程略），計(jì)算結(jié)果填入表工序卡中。車(chē)螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)式n≤1000/p-k計(jì)算，進(jìn)給速度由系統(tǒng)根據(jù)螺距與主軸轉(zhuǎn)速自動(dòng)確定。背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時(shí)，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4mm較為合適。6．填寫(xiě)工藝文件

(1)按加工順序?qū)⒏鞴げ降募庸?nèi)容、所用刀具及切削用量等填人表數(shù)控加工工序卡片中。

(2)將選定的各工步所用刀具的刀具型號(hào)、刀片型號(hào)、刀片牌號(hào)及刀尖圓弧半徑等填人表數(shù)控加工刀具卡片中。

(3)將各工步的進(jìn)給路線繪成文件形式的進(jìn)給路線圖。本例略去。上述二卡一圖是編制該軸套零件本工序數(shù)控車(chē)削加工程序的主要依據(jù)。

表

數(shù)控加工工序卡片

（單位名稱）數(shù)控加工工序卡片