《数控车削工艺与编程操作 教学课件 ppt 作者 唐萍 第一节 数控加工工艺概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控车削工艺与编程操作 教学课件 ppt 作者 唐萍 第一节 数控加工工艺概述（138页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、正文,主编,1.了解数控车床和普通车床结构上的区别。 2.熟悉数控车床各部分的名称及作用。 3.熟悉数控车床的加工特点及加工范围。 4.掌握机床坐标系、编程坐标系、工作坐标系的概念及应用。 5.了解直线插补和圆弧插补的意义。 第一节 数控车床的结构 第二节 数控车床的加工特点及主要技术指标 第三节 数控车床的分类 第四节 数控车床的坐标系 第五节 数控机床的插补原理 第一节 数控加工工艺概述 第二节 零件图样的分析,第三节 刀具的选用与装夹 第四节 切削用量的选择 第五节 加工工艺路线的拟定 第六节 工件的定位与装夹 第七节 数控加工工艺文件的编写 第八节 典型零件的车削工艺分析 第一节 数控
2、车床程序编制的内容 第二节 程序格式与相关编程知识 第三节 数 值 计 算 第一节 辅助功能M代码 第二节 F、S、T功能 第三节 准备功能G代码,第四节 编 程 示 例 第一节 辅助功能M代码 第二节 常用G代码 第三节 刀 具 指 令 第四节 参 数 指 令 第五节 跳 转 指 令 第六节 子程序指令 第七节 循 环 指 令 第八节 编 程 示 例 第一节 数控车床的操作面板 第二节 手 动 操 作 第三节 MDI方式操作,第四节 程序编辑与自动加工 第一节 刀 具 补 偿 第二节 用G54G59编程的对刀方法 第三节 用G92编程的对刀方法 第四节 用T指令编程的对刀方法 第一节 简单轴
3、类零件的加工(一) 第二节 简单轴类零件的加工(二) 第三节 复杂轴类零件的加工(一) 第四节 复杂轴类零件的加工(二) 第五节 外形轮廓综合件的加工 第六节 套类零件的加工(一) 第七节 套类零件的加工(二),第一节 数控加工工艺概述,一、基本特点 二、数控车床加工工艺的主要内容,一、基本特点,二、数控车床加工工艺的主要内容,1) 选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 2) 分析被加工零件的图样，明确加工内容和工艺要求。 3) 确定零件的加工方案，制订数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序。 4) 设计加工工序，如选取零件的定位基准，确定夹具方案，划分工步，选取刀具和辅具，确定
4、切削用量。 5) 数控加工程序的调整，如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿等。,1) 选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。,2) 分析被加工零件的图样，明确加工内容和工艺要求。,3) 确定零件的加工方案，制订数控加工工艺路线，如划分工序、安排加工顺序。,4) 设计加工工序，如选取零件的定位基准，确定夹具方案，划分工步，选取刀具和辅具，确定切削用量。,5) 数控加工程序的调整，如选取对刀点和换刀点、确定刀具补偿等。,第二节 零件图样的分析,一、分析零件图中的尺寸标注方法 二、分析构成零件轮廓的几何元素条件 三、分析零件技术要求及精度 四、分析工件结构的工艺性,一、分析零件图中的尺寸标注方
5、法,图2-1 统一基准标注方法,一、分析零件图中的尺寸标注方法,图2-2 分散基准标注方法,二、分析构成零件轮廓的几何元素条件,三、分析零件技术要求及精度,1) 分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。 2) 分析零件图样上的尺寸公差要求，以确定控制其尺寸精度的加工工艺，如刀具类型及其几何角度的选择，切削用量的确定等。 3) 找出图样上有较高位置精度要求的表面，这些表面应在一次装夹下加工完成。 4) 分析表面粗糙度要求，对表面粗糙度值要求较小的表面，应确定用恒线速切削。,1) 分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。,2) 分析零件图样上的尺寸公差要求，以确定控制其尺寸精度的加工工艺，如刀
6、具类型及其几何角度的选择，切削用量的确定等。,3) 找出图样上有较高位置精度要求的表面，这些表面应在一次装夹下加工完成。,4) 分析表面粗糙度要求，对表面粗糙度值要求较小的表面，应确定用恒线速切削。,四、分析工件结构的工艺性,1.工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何形式和尺寸 2.分析零件定位基准的可靠性,1.工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何形式和尺寸,图2-3 结构工艺性示例,2.分析零件定位基准的可靠性,第三节 刀具的选用与装夹,一、数控加工对刀具的要求 二、数控车刀的类型及选用 三、刀具的安装 四、刀具的标准化,一、数控加工对刀具的要求,1.刀具性能 2.刀具材料,1.刀具性能,1)
7、 刀具的尺寸和定位精度高，满足数控车床的加工精度。 2)刀具具有良好的断屑和排屑功能，能有效地进行断屑及排屑，对保证数控机床顺利安全地运行具有非常重要的意义。 3)刀具能够适应数控车床的快速换刀，减少换刀辅助时间，尽可能采用可转位刀片，磨损后只需更换刀片，增加了刀具的互换性。 4)数控刀具的设计、制造要求标准化、模块化。,2.刀具材料,(1) 刀具材料必须具备的性能 1) 较高的硬度和耐磨性。 2) 足够的强度和韧性。 3)较高的热硬度。 4)较好的导热性。 5)良好的工艺性。 (2) 刀具材料的种类 为适应机械加工技术，特别是数控机床加工技术的高速发展，刀具材料也在迅速发展之中，除了传统的高
8、速钢及硬质合金材料外，新型刀具材料正不断涌现。 1) 高速钢。 2) 硬质合金。,2.刀具材料,表2-1 硬质合金的常用牌号及应用范围,2.刀具材料,3)涂层刀具。 4)非金属材料。,二、数控车刀的类型及选用,1.尖形车刀 2.圆弧形车刀 3.成形车刀,二、数控车刀的类型及选用,图2-4 常用车刀的种类、形状和用途 1切槽刀 290左偏刀 390右偏刀 4弯头车刀 5直头车刀 6成形车刀 7宽刃直车刀 8外螺纹车刀 9端面车刀 10内 螺纹车刀 11内切槽车刀 12通孔车刀 13不通孔车刀,1.尖形车刀,1)要保证刀具具有足够的强度。 2)要合理选择车刀的副偏角，避免车刀的副切削刃与工件的已加
9、工圆弧面相接触而破坏工件形状，如图2-5所示。,图2-5 车刀的选择 a)副偏角大，不干涉 b)副偏角小，产生干涉,1.尖形车刀,图2-6 圆弧形车刀,2.圆弧形车刀,图2-7 曲面车削示意,3.成形车刀,三、刀具的安装,1.外圆车刀的安装 2.内孔刀具的安装 3.车刀安装时的注意事项,三、刀具的安装,图2-8 转塔刀架端面,1.外圆车刀的安装,图2-9 刀具的加紧和定位 a)正向加紧 b)反向加紧 c)垫刀块 1垫刀块 2螺钉,2.内孔刀具的安装,图2-10 内孔刀具安装 a)麻花钻的安装 b)内孔车刀的安装 1刀座 2螺钉 3隔套,3.车刀安装时的注意事项,1) 车刀安装在刀架上，伸出部分
10、不宜太长，伸出量一般为刀杆高度的11.5倍，伸出过长会使刀杆刚性变差，切削时易产生振动，影响工件的表面粗糙度值。 2) 车刀垫铁要平整，数量要少，垫铁应与刀架对齐。 3) 车刀刀尖应与工件轴线等高，如图2-11a所示,否则会因基面和切削平面的位置发生变化,而改变车刀工作时的前角和后角的数值。,3.车刀安装时的注意事项,图2-11 装刀高低对前后角的影响 a)正确 b)太高 c)太低,3.车刀安装时的注意事项,图2-12 车刀刀尖不对准工件中心的后果,4) 车刀刀杆中心线应与进给方向垂直，否则会使主偏角和副偏角的数值发生变化，如图2-13所示。,3.车刀安装时的注意事项,图2-13 车刀装偏对主
11、副偏角的影响 a)增大 b)装夹正确 c)减小,3.车刀安装时的注意事项,图2-14 螺纹车刀的装夹,四、刀具的标准化,1.选择可转位刀片 2.刀片安装和转换时应注意的问题 3.刀杆安装时应注意的问题 4.刀具使用中应注意的问题(见表2-3),四、刀具的标准化,表2-2 刀片形状示意图,1.选择可转位刀片,1)材料：刀片材料通常有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼或金刚石等种类。 2) 尺寸：刀片尺寸参数为有效切削刃长度、背吃刀量、主偏角等。 3) 形态：根据表面形状、切削方式、转位次数等分为很多类型的刀片，用于不同的加工场合。 4) 刀尖半径：粗加工、工件直径大、要求刀刃强度高
12、、机床刚度大时选大刀尖圆弧；精加工、背吃刀量小、细长轴加工、机床刚度小选小刀尖圆弧。,2.刀片安装和转换时应注意的问题,1) 转位和更换刀片时应清理刀片、刀垫和刀杆各接触面，应保证接触面无铁屑和杂物，表面有凸起点应修平，已用过的刃口应转向切屑流向的定位面。 2) 转位刀片时应使其稳当地靠向定位面，夹紧时用力适当，不宜过大。 3) 夹紧时，有些结构的车刀需用手按住刀片，使刀片贴紧底面(如偏心式结构)。 4) 夹紧的刀片、刀垫和刀杆三者的接触面应贴合无缝隙，要注意刀尖部位的良好紧贴，刀垫更不得有松动。,3.刀杆安装时应注意的问题,4.刀具使用中应注意的问题(见表2-3),表2-3 使用机夹刀具常见
13、问题解决方案,4.刀具使用中应注意的问题(见表2-3),表2-3 使用机夹刀具常见问题解决方案,4.刀具使用中应注意的问题(见表2-3),表2-3 使用机夹刀具常见问题解决方案,4.刀具使用中应注意的问题(见表2-3),表2-3 使用机夹刀具常见问题解决方案,第四节 切削用量的选择,一、合理选择切削用量 二、不同切削条件下车削用量的选择和调整,一、合理选择切削用量,1.背吃刀量ap 2.切削速度vc 3.进给速度vf,1.背吃刀量ap,2.切削速度vc,1) 车削光轴的切削速度vc由工件材料、刀具材料及加工性质等因素所决定。 2) 车削螺纹时，车床的主轴转速n受加工工件的螺距(或导程)大小、驱
14、动电动机升降特性及螺纹插补、运算速度等多种因素影响，因此对于不同的数控系统，选择车削螺纹主轴转速n存在一定的差异，下列为一般数控车床车削螺纹时的主轴转速计算公式。,3.进给速度vf,(1) 进给速度vf的确定 1) 当工件的加工质量能得到保证时，为提高生产率可选择较高的进给速度。 2) 切断、车削深孔或精车时，选择较低的进给量。 3) 刀具空行程尽量选用高的进给速度。 4) 进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。 (2) 进给速度vf的计算,3.进给速度vf,表2-4 推荐的切削用量数据,3.进给速度vf,表2-4 推荐的切削用量数据,二、不同切削条件下车削用量的选择和调整,1.使用高速钢车刀
15、和使用硬质合金车刀的比较 2.车削大型工件和中小型工件的比较 3.车外圆和车内孔的比较 4.车削管料工件和轴类工件的比较 5.断续车削与连续车削的比较,1.使用高速钢车刀和使用硬质合金车刀的比较,2.车削大型工件和中小型工件的比较,3.车外圆和车内孔的比较,4.车削管料工件和轴类工件的比较,5.断续车削与连续车削的比较,第五节 加工工艺路线的拟定,一、加工方法的选择 二、加工阶段的划分 三、工序的划分 四、加工顺序的安排 五、进给路线的确定,一、加工方法的选择,二、加工阶段的划分,1.粗加工阶段 2.半精加工阶段 3.精加工阶段 4.光整加工阶段,1.粗加工阶段,2.半精加工阶段,3.精加工阶
16、段,4.光整加工阶段,(1) 易于保证加工质量 工件加工划分加工阶段后，粗加工时，由于加工余量大、切削力大、切削热大等原因而引起加工误差，可通过半粗加工、精加工逐步纠正，达到图样规定的技术要求。 (2) 有利于合理使用设备 粗加工余量大，切削用量大，可采用功率大、刚度好、效率高而精度低的机床。 (3) 便于及时发现毛坯缺陷(如气孔、砂孔、裂纹、加工余量不足等) 在粗加工后即可发现，便于及时修补或决定报废，以免继续加工下去，造成浪费。 (4) 便于安排热处理工序 如粗加工后，一般要安排去应力热处理，以消除内应力。,三、工序的划分,1.工序划分的原则 2.数控车削加工工序的划分方法,1.工序划分的原则,1) 有利于采用高生产率的专用设备和数控机床，可大大提高劳动生产率。 2) 设备数量少，减少了操作工人和操作面积。 3) 工序数目少，工艺线路短，简化了生产计划和生产组织工作。 4) 工件安装次数少，缩短了辅助时间，易于保证加工表面的相互位置精度。 5) 数控机床专用设备和工艺装备投资大，尤其是专
