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1、典型轴类零件的数控车加工工艺在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具.刀具、切削用量等常 规工艺的选择，更要考虑对刀点、编程原点等设置，在保证质量的前提下，尽可能提高机床 的加工效率。以图一所示的轴类零件为例，要在数控机床上完成此单个零件的车削，首先要进行工艺 分析，确左工艺方案。常见的工艺方案有两种，分别为表一和表二。表一序 号工序名称 及加工程序号工艺简图（标明能位、装夹位宜） （标明程序原点和对刀点）工序号及内 容刀 具 号备注1车工件右 端内腔及 车外圆4） 39*50 （工 艺要求） 程序号01001_11、钻孔2、车端而1#73、车外圆J-Hor4、锁4）18孔2#
2、5、螺纹内孔X *: 6、切内槽3#7、车内螺纹4#2车工件左 端外形各 栏尺寸及1J?-.1、钻孔（接 通）-|2、车总长1#/OV：/2表二内腔各孔 尺寸 程序号 02002车4)30及 外圆弧 程序号 030033、车 4)29*45 外圆4、切外槽5#5、车外螺纹6#6、镇小18孔2#7、镇4)20孔8、镣内锥孔1、车 d) 30 外圆1#三爪装 夹处需 用内螺 纹专用 夹套，右 端用专 用外螺 纹闷头， 顶持2、车 1)34*30*10 外 锥3、车外圆弧廉工序一1、车工件左端面2、车工件左端外圆弧至工件总长的1/2处3、车工件左端内腔取工序二1、车工件端而至总长尺寸2、车工件外形与
3、原外圆弧相接3、车工件右端内腔一、夹具和工件装夹方法的比较比较两种工艺方案，在夹具选择方而，都选择了数控车床上的最通用的夹具一一三爪卡 盘。但是，方案一，除了使用卡盘，还采用了顶尖，为一夹一顶的方式，采用此方式，必须 预先车削辅助夹套（如图）；方案二，不需要辅助夹套，可省下车削夹套的材料和时间，但 是，在调头装夹后，只装夹了工件的很短的一部分，对于像本例中比较细长的轴类零件的车 削，存在装夹不安全的因素，并且由于装夹不可靠，还会引起工件同轴度的误差，造成废品。因此，尽管方案一较为烦琐，但是，装夹可靠，并能保证此细长轴类零件的同轴度要求, 在夹具的选用中，方案一较合适。二、刀具的选择及对刀点、换
4、刀点的位苣。1、刀具的选择与普通机床相比，数控加工时对刀具提出了更高的要求，不仅要求刚性好、精度高，而且要求尺寸稳左、耐用度髙、断屑和排屑性能好，同时要求安装调整方便，满足数控机床的 高效率。本例中，两种方案采用了类似的刀具，分别为：1号刀大偏角刀如图2号刀镇刀3号刀内切槽刀4号刀内螺纹刀5号刀外切槽刀6号刀外螺纹刀1号刀为大偏角刀，分别用来车削端面，外圆及圆弧，采用较大的副偏角，可以避免连 圆弧时产生过切现象，但是在两种方案中，方案一中间连续的圆弧在一次车削中完成，能保 证圆弧的光滑连接、方案二中间连续的圆孤通过调头车削来完成，接刀处会产生明显的接刀 痕迹，相比方案一有所欠缺。2号刀为镇刀，
5、用于内孔的加工，由于工件的孔较深，且直径小，对于镇刀的要求较高, 故采用了切削刃口（刀夹）位置在镇杆宜径为1/2处这样处理，可增大镣杆的直径，从而提 高镇刀的刚性。3号刀内切槽刀、4号刀内螺纹刀、5号刀外切槽刀、6号刀外螺纹刀，方案相同。2、对刀点、换刀点的位置。工件装夹方式确泄后，即可通过确左工件原点来确立工件坐标系。如果要运行这一程序 来加工工件，必须确左刀具在工件坐标系开始运动的起点。程序起始点或起刀点一般通过对 刀来确左，所以，该点又称为对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设 置原则是：（1）便于数值处理和简化程序编制；（2）易于找正并在加工过程中便于查找：（3） 引起
6、的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具或机床上。在本例中， 两个方案均运用了工件右端而与轴线的交点作为对刀点，完全符合对刀点的设置原则，对刀 点都处理的较好。而换刀点的选择，以换刀时不碰工件或英他部件为准，两方案均选在了离 对刀点X、z方向分别为100, 100的位世，处理也较好，纵观夹具和刀具的选择，方案一的 方法对于保证零件精度较为有利，方案二容易造成装夹不安全，同轴度严重超重，外圆弧接 入处痕迹明显等问题，较难达到零件加工要求。因此，采用方案一较合适。三、切削用量的确定。数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切 削用量包括主轴转速、
7、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削 用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表而粗糙度，充分发挥刀具切削性能， 保证合理的刀具耐用度：并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。1、主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件（或刀具）直径来选择。根据本例中零件的加工 要求，考虑工件材料为铝件，刀具材料为髙建工具钢，粗加工选择转速600r/min.精加工选 择800r/min车削外圆，考虑细牙螺纹切削力不大，采用4OOr/min来车螺纹，而内孔由于刚 性较差，采用粗车400 r/min,比较容易达到加工要求，切槽的切削刀较大，采用200 r/min
8、更稳妥。2、进给速度的确定进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要 求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般 粗车选用较高的进给速度，以便较快去除毛坯余量,精车以考虑表而粗糙和零件精度为原则, 应选择较低的进给速度，得出下表粗精外圆0 15min/r0. 08min/r内孔0. 05min/r0. 04min/r槽0. 04 min/r3、背吃刀量确定背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决泄，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃 刀量等于工件的加工余量（除去精车呈:），这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证 加工表
9、而质量，可留少量精加工余量，一般0. 2-0. 4mmo本例中，背吃刀量的选择大致为粗精外圆1. 5-2 (mm)0. 2-0 4 (mm)内孔IT. 5 (mm)0. 1-0. 3 (mm)螺纹随进刀次数依次减少槽根据刀宽，分两次进行总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确 立。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。根据方案一，确泄的加工程序为: 工序一加工程序单01001系统类型（大森）备注G50 T5100Z100GO T0101 S600 M03 F0. 15X100X39 Z2G50 T5400G1Z-50GO T
10、0404GO X100 Z100X21 Z5G50 T5200G92 X23 E-18 Fl. 5GO T0202 S500X23. 1X15 Z2X23.8G71 P01 Q02 U-0. 3 DIX23.9N01 GO X27X24ZOGO X100 Z100G1 X22. 5 Z-l. 5G50 T5100Z-20GO T0101X18MOSZ-40M30N02 X15G70 P01 Q02GO X100 Z100G50 T5300GO T0303 S400 FO. 04X21Z-20G1 X24Z-19GO X21工序二加工程序单02002系统类型（大森）备注G50 T5100G50
11、T5100GO T0101 S600 M03 F0. 15GO T0404X42 Z2X29 Z5G71 P01 Q02 U0. 3 D1G92 X26. 4 Z-18 Fl. 5N01 GO X24 S800 FO. 08X26ZOX25. 6G1 X26. 8 Z-l. 5X25. 3Z-20X25. 05X29GO X100 Z100Z-45G50 T5200X35Z-48GO T0202N02 X42X15 Z2G70 P01 Q02G71 P03 Q04 U-0. 3 DIGO X100 Z100N03 GO X24G50 T5500ZOGO T0505 S400 FO. 04G1
12、X22 Z-13X30 Z-20X20G1 X25Z-27Z-19X18X30Z-12GOZ-35N04 X15G1 X25G70 P03 Q04Z-34GO X100 Z100X30G50 T5100GO X100 Z100GO T0101MOSM30工序三加工程序单03003系统类型（大森）备注G50 T5100GO T0101 S600 M03 F0. 15X42 Z2G73 P01 Q02 U0. 3 14 D4N01 GO X29 S800 FO. 08ZOG1 X30 Z-0. 5Z-20X34 Z-30Z-34. 358G2 X35. 109 Z-36.095 R3G3 X34. 918 Z-43.417 R6G2 X35. 165 Z-51. 831 R7G3 X35. 316 Z-64.615 RllG2 X32Z-69.608 R8N02 G1Z-75G70 P01 Q02GOO X100 Z100M05M30
