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1、数控车床加工工艺 数控车削的主要加工对象 （1）精度要求高的回转体零件 （2）表面质量要求高的回转体零件 （3）表面形状复杂的回转体零件 （4）带特殊螺纹的回转体零件 数控车床刀具的选择与装夹 数控车床加工时，能根据程序指令实现全自动换刀。刀具配备时应注意以下几个问题：,（1）在可能的范围内，使被加工工件的形状、尺寸标准化，从而减少刀具的种类，实现不换刀或少换刀，以缩短准备和调整时间。 （2）使刀具规格化和通用化，以减少刀具的种类，便于刀具管理。 （3）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）在设计或选择刀具时，应尽量采用高效率、断屑及排屑性能好的刀具。,数控车刀
2、的类型与选择 （1）根据加工用途分类 车床主要用于回转表面的加工，如内（外）圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等切削加工。数控车床使用的刀具可分为外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切槽刀等。分析图4-3常用车刀的种类、形状和用途。 1切槽（断）刀 290反（左）偏刀 390正（右）偏刀 4弯头车刀 5直头车刀 6成形车刀 7宽刃精车刀 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,（2）根据刀尖形状分类 数控车削常用的车刀按照刀尖的形状一般分为三类，尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀。如图所示。,尖形车刀 以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。如90内外圆车刀
3、、左右端面车刀、切断（车槽）车刀以及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。,圆弧形车刀 圆弧形车刀是较为特殊的数控加工用车刀，如图所示。其特征是，构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧，该圆弧状刀刃每一点都是圆弧形 车刀的刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在 该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内、外表面，特 别适宜于车削各种光滑连接（凹形）的成形面。 成形车刀 俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。,在数控车削加工中，常见的成形车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。应尽量少用或不用成形车刀，当确有必要选用时，则应在工艺准备文件或加工程序单
4、上进行详细说明。 （3）根据车刀结构分类 数控车刀在结构上可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹固式车刀三类。如图所示。,(a)整体式车刀 (b)焊接式车刀 (c)机械夹固式车刀 整体式车刀 主要是整体式高速钢车刀。通常用于小型,车刀、螺纹车刀和形状复杂的成形车刀。它具有抗弯强度高、冲击韧性好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等优点。 焊接式车刀 是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上，经刃磨而成。这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低，冲击韧性差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制作复杂刀具。 机械夹固式车刀 是数控车床上用得比较多的一种车刀，它分为机械夹固式可重磨车刀和机械夹固式不重
5、磨车刀，如图。 机械夹固式可重磨车刀 机械夹固式不重磨车刀,机夹可转位刀片 在数控车床的加工过程中，为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现加工自动化，应尽量选用机夹可转位刀片。目前，70%80%的自动化加工刀具已使用了可转位刀片。 在数控车床加工中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。 机夹可转位刀片的具体形状已经标准化，且每一种形状均有一个相应的代码表示。常用的可转位的车刀刀片形状及角度如图所示。,a）T型 b）F型 c）W型 d）S型 e）P型 f）D型 g）R型 h）C型,在选择刀片形状时要特别注意，有些刀片，虽然其形状和刀尖角度相等，但由于同时参加切削的切削刃数不同，因此其型号也不相同
6、， 机夹可转位刀片的代码：硬质合金可转位刀片的国家标准与ISO国际标准相同。共用10个号位的内容来表示品种规格、尺寸系列、制造公差以及测量方法等主要参数的特征。按照规定，任何一个型号刀片都必须用前七个号位，后三个号位在必要时才使用。其中第10号位前要加一短横线“”与前面号位隔开，第八、九两个号位若只使用其中一位，则写在第八号位上，中间不需要空格。可转位刀片型号表示方法可用下图表达。,表 转位刀片十个号位表示的内容,例如：TBHGl20408ELCF T表示三角形刀片；B表示刀具法向主后角为5；H表示刀片厚度公差为0.013mm；G表示圆柱孔夹紧；12表示切削刃长12mm；04表示刀片厚度为4.
7、76mm；08表示刀尖圆弧半径为0.8mm；E表示刀刃倒圆；L表示切削方向向左；CF为制造商代号。 刀片与刀杆的固定方式 刀片与刀杆的固定方式如图所示，通常有压板式压紧、复合式压紧、螺钉式压紧和杠杆式压紧等几种。,（a）压板式压紧 （b）复合式压紧 （c）螺钉式压紧 （d）杠杆式压紧,常用数控车刀的刀具参数 对于机夹可转位刀具，其刀具参数已设置成标准化参数。而对于需要刃磨的刀具，在刃磨过程中要注意保证这些刀具参数。在确定角度参数值的过程中，应考虑工件材料、硬度、切削性能、具体轮廓形状和刀具材料等诸多因素。 以硬质合金外圆精车刀为例，分析图4-12所示数控车刀的刀具角度参数。,前角0 后角0 副
8、后角0 主偏角r 副偏角r 刃倾角s,数控车床刀具的安装 装刀与对刀是数控车床加工操作中非常重要和复杂的一项基本工作。装刀与对刀的精度，将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。现以数控车床转塔刀架刀具的安装为例，说明刀具的安装。数控车床使用的转塔设有8个刀位（有的设12个刀位），并在刀架的端面上刻有1-8的字样，如图所示。,（1）外圆车刀的安装 外圆车刀可以正向安装（图4-14a），也可以反向安装（图4-14b），车刀靠垫刀块1上的两只螺钉2反向压紧（图4-14c）。刀具轴向定位靠侧面，径向定位靠刀柄端面，将刀柄端面靠在刀架中心圆柱体上。因此，刀具装拆以后仍能保持较高的定位精度。,a）正向
9、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 麻花钻头可安装在内孔刀座l中，内孔刀座1用两只螺钉固定在刀架上。麻花钻头的侧面用两只螺钉2紧固，直径较小的麻花钻头可增加隔套3再用螺钉紧固，如图a所示。 内孔车刀是做成圆柄的，并在刀杆上加工出一个小平面，两只螺钉2通过小平面紧固在刀架上，如图b所示。,a）麻花钻的安装 b）内孔车刀的安装 1刀座 2螺钉 3隔套,安装车刀时，应注意下列几个问题： 车刀安装在刀架上，伸出部分不宜太长，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。 车刀垫铁要平整，数量要少，垫铁应与刀架对齐
10、。车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上，并逐个轮流拧紧。 车刀刀尖应与工件轴线等高，如图4-16a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。图4-16b车刀刀尖高于工件轴线，使后角减小，增大了车刀后刀面与工件间的摩擦；图4-16c车刀刀尖低于工件轴线，使前角减小，切削力增加，切削不顺利。,a）正确 b）太高 c）太低 车端面时，车刀刀尖若高于或低于工件中心，车削后工件端面中心处会留有凸头，如图4-17所示。使用硬质合金车刀时，如果不注意这一点，车削到中心处会使刀尖崩碎。,刀尖高于工件 刀尖低于工件中心,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
11、值发生变化，如图4-18所示。如螺纹车刀安装歪斜，会使螺纹牙型半角产生误差。用偏刀车削台阶时，必须使车刀主切削刃与工件轴线之间的夹角在安装后等于90或大于90，否则，车出来的台阶与工件轴线不垂直。 a） r增大 b） 装夹正确 c） r减小 车槽刀装夹是否正确，对车槽的质量有直接影响。一般要求切槽刀刀尖与工件轴线等高，而且刀头与工件轴线垂直。,工件在数控车床上的装夹 类零件的装夹 对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准来定位。 （1）用四爪单动卡盘装夹 （2）用三爪自定心卡盘装夹 （3）在两顶尖间装夹 （4）用一夹一顶装夹 （5）自动夹紧拨动卡盘 （6）自定心中心架 （7）复合卡盘
12、盘类零件的装夹 用于盘类工件的夹具主要有可调卡爪式卡盘和快速可调卡盘两种。快速可调卡盘的结构刚性好，工作可靠，因而广泛用于装夹法,兰等盘类及杯形工件，也可用于装夹不太长的柱类工件。 在数控车削加工中，常采用以下装夹方法来保证工件同轴度、垂直度要求。 （1）一次安装加工 它是在一次安装中把工件全部或大部分尺寸加工完的一种装夹方法。此方法没有定位误差，可获得较高的形位精度，但需经常转换刀架，变换切削用量，尺寸较难控制。 （2）以外圆为定位基准装夹 工件以外圆为基准保证位置精度时，零件的外圆和一个端面必须在一次安装中进行精加工后，方能作为定位基准。以外圆为基准时，常用软卡爪装夹工件。 （3）以内孔为定位基准装夹 中小型轴套、带轮、齿轮等零件，常以工件内孔作为定位基准,安装在心轴上，以保证工件的同轴度和垂直度。常用的心轴有以下两种：实体心轴。胀力心轴。 小结：1. 数控车削的主要加工对象 2. 数控车刀的类型与选择 3. 常用数控车刀的刀具参数 4. 外圆刀和内孔刀的安装及注意事项 5. 轴类零件和盘类零件的装夹方法 作业： 1. 数控车刀的类型与选择 2. 外圆刀和内孔刀的安装及注意事项,
