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1、第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺目录数控车床的种类及特征 数控车床的结构数控车床的主要加工对象数控车削工件的装夹 数控车削的对刀 数控车削的工艺分析数控车削的基本特征与加工范围第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺车外圆车端面钻孔车内孔切槽 切断车锥面车型面车螺纹 加工范围数控车削的基本特征与加工范围第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削的基本特征与加工范围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，
2、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。加工范围第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车床即装备了数控系统 的车床。由数控系统通过伺服驱 动系统去控制各运动部件的动作 ，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， 适合中小批量形状复杂零件的多 品种、多规格生产。数控车床按车削中心是在普 通数控车床基础上发展起来的一 种复合加工机床。除具有一般二 轴联动数控车床的各种车削功能 外，车削中心的
3、转塔刀架上有能 使刀具旋转的动力刀座，主轴具 有按轮廓成形要求连续（不等速 回转）运动和进行连续精确分度 的C轴功能，并能与X轴或Z轴联 动，控制轴除X、Z、C轴之外， 还可具有Y轴。可进行端面和圆 周上任意部位的钻削、铣削和攻 螺纹等加工，在具有插补功能的 条件下，还可以实现各种曲面铣 削加工。 数控车床的种类和特征第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车床的主要加工对象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
4、件。第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车床的主要加工对象高精度的机床主轴高速电机主轴 精度要求高的回转体零件第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车床的主要加工对象非标丝杠 带特殊螺纹的回转体零件第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺 表面形状复杂的回转体零件数控车床的主要加工对象第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺钢制联接零件高压技术阀门壳体零件石油工业采用车铣加工中心数控车床的主要加工对象 其他形状复杂的零件第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺隔套 精密加工业联接套 航天工业 其他形状复杂的零件采用车铣加工中心数控车床的主要
5、加工对象第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺三爪自定心三爪自定心 卡盘装夹卡盘装夹两顶尖之两顶尖之 间装夹间装夹双三爪定心双三爪定心 卡盘装夹卡盘装夹卡盘和顶卡盘和顶 尖装夹尖装夹常 用 装 夹 方 式数控车削工件的装夹通用夹具装夹第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺找正：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第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削工件的装夹也可以改变夹紧力的作
6、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 壁零件的装夹第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削的对刀 对刀是确定工件在机床上的位置，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，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在工件坐标系中有确定位置的点 ( (即对刀点即对刀点) )来实现。来实现
7、。 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对刀实例第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺分析零件图样数控车削的工艺分析 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
8、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。第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺研究制定工艺方案数控车削的工艺分析 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
9、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。第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺编制加工程序数控车削的工艺分析 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、程序校验分析实例第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺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。走刀路线的确定数控车削的工艺分析 第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削
10、的工艺分析 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-d2LD-d2S-apD-d2L（ D-d2 S-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。 第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削的工艺分析 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
11、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。第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削的工艺分析 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。
12、 此方法刀具切削运动距离较短，但 数值计算较繁。 第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削的工艺分析 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。
13、第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削的工艺分析 切削用量的确定进给量切削速度(V)背吃刀量ap第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺V = X D X n 1 0 0 0 (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。数控车削的工艺分析 切削速度： (例题) 主轴转速2000min-1、车削直径 50，求此时的切削速度？答） =3.14、D=125、n=2000代入 公式 V=(Dn)1000=(3.145020 00)1000 =314(m/min) 切削速度为314m/min第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺
14、数控车削的工艺分析 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 = n x fr (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=nfr=0.11600=160mm/min， 求出每分进给速度为160mm/min。（答） fr=Vfn=1002000=0.05mm/r 求出每转进给量为0.05mm/r第三节 数控车削加工工艺第三节 数
15、控车削加工工艺数控车削的工艺分析切削用量的确定孔加工的计算式 vc(m/min)：切削速度 (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m vf(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12，求切削速度。 (答) 代入公式 vf=frn=0.21350=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
16、径12，求切削速度。 (答) 将=3.14 D1=12 n=1350代入 公式 vc=D1n1000=3.141 21350=50.9m/min 据此，得出切削速度为 50.9m/min。第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺径向切入法 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。数控车削的工艺分析螺纹切削方式第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺外螺纹 右螺纹左螺纹 右手刀柄左手刀柄数控车削的工艺分析螺纹 加工方法第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺内螺纹 右螺纹左螺纹 右手刀柄左手刀柄螺纹 加工方法数控车削的工艺分析第三节 数控车削加工工艺第三节 数控车削加工工艺数控车削的工艺分析螺纹加工进刀次数及进刀量的选择应根据螺距来选择走刀次数及进给量，以保证螺纹的精度及质量。第三节 数控车削加工工艺第
