數(shù)控加工工藝與編程課件 2-7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制

數(shù)控加工工藝與編程主講教師：項(xiàng)目二回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工與編程【項(xiàng)目目標(biāo)】學(xué)會自覺遵守安全文明生產(chǎn)要求，規(guī)范地操作數(shù)控車床；熟悉數(shù)控車削加工的工作步驟，會根據(jù)零件的技術(shù)要求，合理制定零件數(shù)控加工工藝，正確編制零件數(shù)控加工程序，具備較復(fù)雜零件數(shù)控車削加工能力；掌握數(shù)控車削加工程序編制方法，學(xué)會應(yīng)用車削加工基本指令、固定循環(huán)、復(fù)合循環(huán)等數(shù)控指令書寫格式及應(yīng)用，能編制較復(fù)雜零件數(shù)控加工程序；掌握數(shù)控車削加工工藝參數(shù)和工藝路線選擇的原則，會編制數(shù)控車削較復(fù)雜零件的工藝文件；熟練掌握數(shù)控車削產(chǎn)品的質(zhì)量檢測技術(shù)，會正確選用車刀和數(shù)控車削常用量具、夾具，掌握數(shù)控車床日常維護(hù)保養(yǎng)的基本方法。任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制【任務(wù)目標(biāo)】

熟悉數(shù)控車削加工的工藝特點(diǎn)和工藝范圍，掌握數(shù)控車削加工工藝分析的方法和步驟，會編制數(shù)控車削較復(fù)雜零件的數(shù)控加工工藝文件；掌握數(shù)控車削加工工藝路線擬定原則，能夠根據(jù)零件技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理劃分?jǐn)?shù)控車削加工工序，會合理確定刀具的走刀路線；熟悉數(shù)控車削加工常用的工藝裝備，能夠合理確定數(shù)控車削加工工藝參數(shù)；熟悉數(shù)控加工工藝文件，會規(guī)范地填寫數(shù)控加工工序卡、刀具卡、走刀路線圖等工藝文件；任務(wù)描述任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制一、任務(wù)內(nèi)容某機(jī)械廠擁有多種機(jī)械加工設(shè)備，設(shè)備明細(xì)見表2-7-1。該廠要在一周內(nèi)完成10000件圖示回轉(zhuǎn)軸零件的加工任務(wù)，見圖2-1-1，要求該軸的廢品率不大于0.1%。試確定該軸的加工方法，選取定位基準(zhǔn)和加工裝備，擬定工藝路線，設(shè)計(jì)加工工序，并填寫加工工藝文件，以便盡快車間組織生產(chǎn)。任務(wù)描述任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制表2-7-1某機(jī)械廠車間設(shè)備狀況一覽表車間設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備臺數(shù)設(shè)備狀況機(jī)加工一車間（普通加工車間）車床C6164一般C6204一般C614016正常銑床X61322正常刨床B6652正常鉆床Z40302正常機(jī)加工二車間（數(shù)控車間）數(shù)控車床CAK40858良好CAK50851良好CDK61404良好數(shù)控銑床V6004良好NV6004良好NV6004良好3軸加工中心V861良好4軸加工中心VM6002良好5軸加工中心DMG6651良好特種加工車間線切割

良好電火花

良好裝配車間臺鉆

8良好工作臺

16良好任務(wù)描述任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制二、實(shí)施條件1．生產(chǎn)車間或?qū)嵱?xùn)基地，供學(xué)生熟悉機(jī)械加工的工作過程，了解常見的加工方法、工藝裝備等；2．零件的零件圖紙、機(jī)械加工工藝卡片等資料，供學(xué)生完成工作任務(wù)；3．?dāng)?shù)控車床編程說明書或計(jì)算機(jī)仿真軟件使用手冊，及數(shù)控編程的參考資料供學(xué)生獲取知識和任務(wù)實(shí)施時使用。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識一、數(shù)控車削加工工藝范圍（二）表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件（一）要求高的回轉(zhuǎn)體零件（三）帶螺紋的零件，特別是一些特殊類型螺紋零件程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識二、零件數(shù)控加工工藝性審查（一）輪廓要素分析審查幾何要素完整性和準(zhǔn)確性。審核零件加工和編程的方便性。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識二、零件數(shù)控加工工藝性審查（二）尺寸標(biāo)注分析（三）精度和技術(shù)要求分析尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)，定位基準(zhǔn)要統(tǒng)一。在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸，保持設(shè)計(jì)、工藝、檢測基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性。如果零件圖上沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，可以考慮在不影響精度的前提下，選擇統(tǒng)一的工藝基準(zhǔn)，計(jì)算簡化各要素尺寸，以方便編程。零件精度和技術(shù)要求是確定加工方案的主要依據(jù)，仔細(xì)審查零件精度和技術(shù)要求，以便合理地確定零件加工順序和切削參數(shù)。零件形狀和位置精度要求高的表面，要盡可能在一次裝夾下完成，對于精度和表面質(zhì)量要求高的表面，要合理選用刀具和切削用量，甚至采用恒線速度切削。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識三、數(shù)控加工內(nèi)容的確定在進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析時，要選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。在選擇時，一般可按下列順序考慮：普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容要首先安排進(jìn)行數(shù)控加工；普通機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容要重點(diǎn)考慮進(jìn)行數(shù)控加工；普通加工效率低，工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床還有加工能力的基礎(chǔ)上安排數(shù)控加工程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識四、數(shù)控車削加工工藝編制工作內(nèi)容和步驟（一）數(shù)控車削加工工藝內(nèi)容程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識四、數(shù)控車削加工工藝編制工作內(nèi)容和步驟（二）數(shù)控車削加工與普通加工的銜接在零件工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要做好數(shù)控工藝與其它加工工藝的銜接。在熟悉整個加工工藝內(nèi)容的同時，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對校形工序的技術(shù)要求；對毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣才能使各工序達(dá)到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識四、數(shù)控車削加工工藝編制工作內(nèi)容和步驟（三）數(shù)控車削加工工藝編制工作步驟圖2-7-9數(shù)控加工工藝編制的工作步驟示意圖程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟二確定軸套件的裝夾方案相關(guān)知識一、工件裝夾的基本原則1.力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。2.盡量減少工件的裝夾次數(shù)和輔助時間，即盡可能在工件的一次裝夾中加工出全部待加工表面。3.避免采用占機(jī)人工調(diào)整時間長的裝夾方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。4.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟二確定軸套件的裝夾方案相關(guān)知識二、軸套類零件裝夾方法（一）以工件外圓表面作為定位基準(zhǔn)，三爪自定心卡盤裝夾程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟二確定軸套件的裝夾方案相關(guān)知識二、軸套類零件裝夾方法（二）以工件的中心孔定位，兩頂尖裝夾程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟二確定軸套件的裝夾方案相關(guān)知識二、軸套類零件裝夾方法（三）以外圓和中心孔作為定位基準(zhǔn)，一夾一頂裝夾程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟二確定軸套件的裝夾方案相關(guān)知識二、軸套類零件裝夾方法（四）以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn)程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟二確定軸套件的裝夾方案相關(guān)知識二、軸套類零件裝夾方法（五）以不規(guī)則外圓面或偏移軸線作為定位基準(zhǔn)，采用四爪卡盤裝夾百分表矯正，或者采用專用夾具。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟三確定數(shù)控車削工藝路線相關(guān)知識一、數(shù)控車削加工工序的劃分（一）按粗、精加工劃分（二）按所用刀具劃分（三）按零件的裝夾定位方式劃分（四）按零件的加工部位劃分程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟三確定數(shù)控車削工藝路線相關(guān)知識二、數(shù)控車削加工順序的安排1．基面先行原則：用做精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確裝夾誤差就越小。例如：軸類零件加工時，總是先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓和端面。2．先粗后精原則：各個表面的加工順序按照粗加工----半精加工-----精加工-----光整加工的順序依次進(jìn)行，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙度。3．先主后次原則：零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先行，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要表面加工到一定程度后，最終精加工之前進(jìn)行。4．先近后遠(yuǎn)原則：一般情況下，離對刀點(diǎn)近的部位先加工，離對刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟三確定數(shù)控車削工藝路線相關(guān)知識三、車削進(jìn)給路線的確定1．保證零件的加工精度和表面質(zhì)量；2．保證加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效性能；3．加工路線最短，減少空行程時間和換刀次數(shù)；4．?dāng)?shù)值計(jì)算簡單，減少編程工作量。（一）確定進(jìn)給路線時應(yīng)遵循以下原則程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟三確定數(shù)控車削工藝路線相關(guān)知識三、車削進(jìn)給路線的確定（二）走刀路線的確定1.進(jìn)給路線確定中的特征點(diǎn)程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟三確定數(shù)控車削工藝路線相關(guān)知識三、車削進(jìn)給路線的確定（二）走刀路線的確定2.合理設(shè)置對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)對刀點(diǎn)是加工中刀具相對于工件運(yùn)動的起點(diǎn)，程序也是從這一點(diǎn)開始執(zhí)行的。有時也稱其為起刀點(diǎn)或程序起點(diǎn)。對刀點(diǎn)可選在工件上也可選在工件外（夾具上或機(jī)床上），但必須與工件的定位基準(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系，以便于確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟三確定數(shù)控車削工藝路線相關(guān)知識三、車削進(jìn)給路線的確定（二）走刀路線的確定3.刀具引入、切出加工時刀具的引進(jìn)和退出要留有安全距離。如圖2-7-16所示，加工螺紋時，必須設(shè)置升速段δ1和降速段δ2。圖2-7-16切入、切出距離程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟三確定數(shù)控車削工藝路線相關(guān)知識三、車削進(jìn)給路線的確定（二）走刀路線的確定4.確定最短的切削進(jìn)給路線圖2-7-17a表示利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能而控制車刀進(jìn)行的走刀路線。圖32-7-17b表示利用矩形循環(huán)功能的“矩形”走刀路線。分析以上兩種切削進(jìn)給路線可知，在同等條件下，矩形循環(huán)切削所需時間最短，刀具的損耗小，故制定加工方案時矩形循環(huán)進(jìn)給路線應(yīng)用較多。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟四數(shù)控車削刀具選擇相關(guān)知識一、數(shù)控車削刀具(1)尖形車刀：以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖（同時也為其刀位點(diǎn)）由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，如90°內(nèi)、外圓車刀，左、右端面車刀，切斷（車槽）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。

(2)圓弧形車刀（見圖2-7-18)：圓弧形車刀是較為特殊的數(shù)控加工用車刀。其特征是：構(gòu)成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或輪廓度誤差很小的圓弧；該圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，因此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上；車刀圓弧半徑在理論上與被加工零件的形狀無關(guān)。

(3)成型車刀：成型車刀也叫樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟四數(shù)控車削刀具選擇相關(guān)知識二、車刀的選擇菱形刀片（80°、55°和35°）、三角形刀片、圓形刀片及切槽刀片。1．選擇外輪廓刀：圖樣有垂直面加工，外輪廓加工刀具的主偏角必須大于90度。根據(jù)工件表面粗糙度選擇合適的刀尖半徑，一般表面粗糙度R1.6um,選擇刀尖半徑為0.4mm的刀片；表面粗糙度R3.2um,選擇刀尖半徑0.8mm的刀片。一般：選擇主偏角93°，刀尖角80°，刀尖半徑0.4mm的硬質(zhì)合金菱形刀片，用作外輪廓的粗精加工。2．選擇切槽刀。切槽深度＜

8×W（刀片寬度），即3mm寬的刀片可切斷半徑24的棒料。刀架伸出的長度應(yīng)小于刀板高度，切斷實(shí)體棒料時，切削刃應(yīng)高出機(jī)床中心0.08+0.025W。3．凹圓弧車刀的選擇為避免加工凹圓弧刀具干涉，外輪廓加工刀具主偏角和副偏角受到限制，刀尖角必須小于一定的角度。35°菱形刀片因其刀尖角小，干涉現(xiàn)象少，多用于車削凹圓弧工件或復(fù)雜型面工件。程序與方法任務(wù)7回轉(zhuǎn)件數(shù)控車削加工工藝編制步驟五確定數(shù)控車削切削用量相關(guān)知識1．背吃刀量：在剛度允許的條件下：應(yīng)該以最少的進(jìn)給次數(shù)完成加工余量，以提高勞動生產(chǎn)率。2．切削速度：提高切削速度也是提高生產(chǎn)率的一個措施，但切削速度與刀具使用壽命的關(guān)系比較密切。主軸轉(zhuǎn)速