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1、数控车床的介绍： 数控车床加工类型： 主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。 车削中心与数控车床的主要区别： 车削中心具有动力刀架和C轴功能，可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率 ，同时还可以加工变节距变径螺纹、端面凸轮槽、交叉槽等，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。,一、数控加工工艺概述,数控车削和车削中心的加工工艺,5.1 数控车削的主要加工对象 5.1.1 要求高的回转体零件 5.1.2 表面形状复杂的回转体零件 5.1.3 带横向加工的回转体零件 5.1.4 带一些特殊类型螺纹的零件,5.2 数控车削加工工艺的制订 5.2.1 零件图工艺分析 5.2.2 工序和装夹
2、方法的确定 5.2.3 加工顺序和进给路线的确定 5.2.4 数控车削刀具 5.2.5 切削用量的选择,5.3 典型工件的工艺分析 5.3.1 轴类零件数控车削工艺分析 5.3.2 套类零件数控车削工艺分析 5.3.3 盘类零件数控车削工艺分析,零件车削,5.1 数控车削的主要加工对象,5.1.1 要求高的回转体零件 1、精度要求高的零件 2、表面粗糙度好的回转体 3、超精密、超低表面粗糙度的零件 磁盘、录象机磁头、激光打印机的多面反射体、复印机的回转鼓、照相机等光学设备的透镜及其模具，以及隐形眼镜等要求超高的轮廓精度和超低的表面粗糙度,5.1.2 表面形状复杂的回转体零件,成型内腔壳体零件示
3、例,5.1.3 带横向加工的回转体零件,端面有分布的孔系、曲面的盘类零件也可选择立式加工中心加工 径向孔的盘套或轴类零件也常选择卧式加工中心加工。 如果采用普通机床加工，工序分散，工序数目多。采用加工中心加工后，由于有自动换刀系统，使得一次装夹可完成普通机床的多个工序的加工，减少了装夹次数，实现了工序集中的原则，保证了加工质量的稳定性，提高了生产率，降低了生产成本。,5.1.4 带一些特殊类型螺纹的零件,传统车床所能切削的螺纹相当有限，它只能车等节距的直、锥面公、英制螺纹，而且一台车床只限定加工若干种节距。数控车床不但能车任何等节距的直、锥和端面螺纹，而且能车增节距、减节距，以及要求等节距、变
4、节距之间平滑过渡的螺纹和变径螺纹。 数控车床可以配备精密螺纹切削功能，再加上采用机夹硬质合金螺纹车刀，以及可以使用较高的转速，所以车削出来的螺纹精度较高、表面粗糙度小。,二、工艺分析的一般步骤与方法,5.3.1 轴类零件数控车削工艺分析 1实例一：典型轴类零件如图所示，零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析 （1）零件图工艺分析 （2）选择设备 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 （4）确定加工顺序及进给路线 （5）刀具选择 （6）切削用量选择,（1）零件图工艺分析 可采用以下几点工艺措施。 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平
5、均值，而全部取其基本尺寸即可。 在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。 为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选60棒料。,（2）选择设备 根据被加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 定位基准 确定坯料轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。 装夹方法 左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。 （4）确定加工顺序及进给路线 图 加工顺序按由粗到精、由近到远（由右到左）的原则确
6、定。即先从右到左进行粗车（留0.25精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。,（5）刀具选择 选用5中心钻钻削中心孔。 粗车及平端面选用900硬质合金右偏刀 ,副偏角不宜太小，选=35 0。 精车选用900硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金600外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取r=0.150.2 将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见教材170页表5-7），以便编程和操作管理,（6）切削用量选择 背吃刀量的选择 轮廓粗车循环时选ap=3 ，精车ap=0.25；螺纹粗车时选ap= 0.4 ，逐刀减少，精车ap=0.1。 主轴转速的选择 直线和圆弧时，查表选粗车切削
7、速度vc=90m/min、精车切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=dn/1000计算主轴转速n（粗车直径D=60 ，精车工件直径取平均值）：粗车500r/min、精车1200 r/min。车螺纹时，参照式（ n （1200/P）k ）计算主轴转速n =320 r/min,进给速度的选择 粗车每转进给量为0.4/r，精车每转进给量为0.15/r，最后根据公式vf = nf计算粗车、精车进给速度分别为200 /min和180 /min。 综合前面分析的各项内容，并将其填入表教材170页5-8所示的数控加工工艺卡片。,2实例二 如图为典型轴类零件，该零件材料为LY12，毛坯尺寸为229
8、5，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析。 （1）零件图工艺分析 （2）选择设备 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 （4）确定加工顺序及进给路线 （5）刀具选择 （6）确定切削用量,（1）零件图工艺分析 该零件表面由圆柱、圆锥、凸圆弧、凹圆弧及螺纹等表面组成。零件材料为LY12，毛坯尺寸为为2295，无热处理和硬度要求。 （2）选择设备 根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CK6140数控车床。 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 定位基准 确定坯料轴线和左端面为定位基准。 装夹方法 采用三爪自定心卡盘自定心夹紧。,（4）确定加工顺序及进给路线 加工顺序按先车端面，然后遵循由
9、粗到精、由近到远（由右到左）的原则。即先从右到左粗车各面（留0.5精车余量），然后从右到左精车各面，最后切槽、车削螺纹、切断。 （5）刀具选择 刀具材料为W18Cr4V。 将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见教材172页表5-9）。,（6）确定切削用量 根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后利用公式v c=dn/1000和vf = nf，计算主轴转速与进给速度（计算过程略），最后根据实践经验进行修正，计算结果填入表5-9（见教材172页）工序卡中。综合前面分析的各项内容，并将填入表5-9（见教材172页）工序卡中,5.3.2
10、 套类零件数控车削工艺分析,1、在一般数控车床上加工的套类零件 如图为典型轴套类零件，该零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析（单件小批量生产）。 （1）零件图工艺分析 （2）选择设备 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 （4）确定加工顺序及进给路线 （5）刀具选择 （6）切削用量选择 （7）数控加工工艺卡片拟订,（1）零件图工艺分析 采用以下几点工艺措施。 对图样上带公差的尺寸，因公差值较小，故编程时不必取平均值，而取基本尺寸即可。 左右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左右端面车出来。 内孔尺寸较小，镗1:20锥孔与镗32孔及150锥面时需掉
11、头装夹。,（2）选择设备 选用CJK6240数控车床。 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 内孔加工 定位基准：内孔加工时以外圆定位； 装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧。 外轮廓加工 定位基准：确定零件轴线为定位基准； 装夹方式：加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需要设一圆锥心轴装置（见图A双点划线部分），用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧,（4）确定加工顺序及进给路线 加工顺序的确定原则： 由内到外、由粗到精、由近到远的，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。 可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。 由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短
12、进给路线或最短空行程路线，外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行（见图B）。,（5）刀具选择 （6）切削用量选择 利用公式v c=dn/1000和vf = nf，计算主轴转速与进给速度，计算结果填入表5-12工序卡中。 背吃刀量的选择粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数； 精加工时，为保证零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.10.4较为合适。 （7）数控加工工艺卡片拟订 将前面分析的各项内容综合成表5-12所示的数控加工工艺卡片。,在加工中心上加工的轴套类零件 如图为升降台铣床的支承套，零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。分析其数控加工
13、工艺。 （1）零件图工艺分析 （2）选择设备 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 （5）确定加工顺序及进给路线（分析略） （6）刀具选择 （7）切削用量选择（分析略） （8）数控加工工艺卡片拟订,（1）零件图工艺分析 为便于定位装夹，100f9外圆、80 尺寸两面、78 尺寸上面均在前面工序中用普通机床完成。 数控加工的主要内容是：2-15H7孔，35H7孔、6012窝，2-1117、 2-M6-6H螺孔。,（2）选择设备 选用的卧式加工中心，主要参数是： 工作台尺寸：400400、工作台左右行程（X轴）500、工作台前后行程（Z轴）400，主轴箱上下行程（Y轴）400，主轴中心线至工作台面距
14、离100500，主轴端面至工作台中心线距离150500，主轴锥孔BT-40，刀库容量30把。 （3）确定零件的定位基准和装夹方式 工件以100f9外圆、80 尺寸左端面定位。,（4）工件坐标系设定 B00、G54、X0、Y0设在35H7孔中心上，Z0设在80 尺寸左面。 B900、G55、X0设在80 尺寸左面。Y0设在35H7孔中心上，Z0设在78 尺寸上面。 （5）确定加工顺序及进给路线 （6）刀具选择 （7）切削用量选择 （8）数控加工工艺卡片拟订：通过分析可得出加工工艺过程，见表5-14,5.3.3 盘类零件数控车削工艺分析,如图所示带孔圆盘工件，材料为45钢，分析其数控车削工艺。 1
15、零件图工艺分析 2选择设备 3确定零件的定位基准和装夹方式 4制定加工方案 5刀具选择及刀位号 6确定切削用量 7数控加工工艺卡片拟订,1零件图工艺分析 该零件属于典型的盘类零件，材料为45钢，可选用圆钢为毛坯，为保证在进行数控加工时工件能可靠的定位，可在数控加工前将左侧端面、95外圆加工，同时将55内孔钻53孔。 2选择设备 选定Vturn-20型数控车床。 3确定零件的定位基准和装夹方式 （1）定位基准 以已加工出的95外圆及左端面为工艺基准。 （2）装夹方法 采用三爪自定心卡盘自定心夹紧。,4制定加工方案 工步顺序： （1）粗车外圆及端面 （2）粗车内孔 （3）精车外轮廓及端面 （4）精
16、车内孔 5刀具选择及刀位号 选择刀具及刀位号如图。 6确定切削用量 7数控加工工艺卡片拟订,车削加工的零件,例如，当加工如下图所示零件时，如果按383634的次序安排车削，不仅会增加刀具返回对刀点所需的空行程时间，而且还可能使台阶的外直角处产生毛刺(飞边)。 对这类直径相差不大的台阶轴，当第一刀的切削深度(图中最大切削深度可为3左右)未超限时，宜按343638的次序先近后远地安排车削。,先近后远示例,先粗后精示例,为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量(如图5-3中的虚线内所示部分)去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。,
