i5智能车床第二章 数控车削加工工艺PPT课件

—车刀刀片—
刀片材质代号 P M K N S H
加工对象 ISO P – 在金属切削领域，钢是应用最为广泛的材料组，范围从非合金钢到高合金 钢，包括铸钢和铁素体以及马氏体不锈钢。通常“钢”具有良好的切削加工性，但
具体性能因材料硬度、碳含量等不同而有很大的区别 ISO M – 不锈钢是一种合金材料，其中含有至少12%的铬，其他合金有镍和钼等。 不同的材料状态，例如铁素体、马氏体、奥氏体、奥氏体-铁素体 (双相) 等，形成一 个大的材料系列。所有这类材料的共同点是，加工时切削刃会产生大量的热，热传 导性差，刀片上易形成沟槽磨损和积屑瘤
ISO K – 与钢不同，铸铁是短切屑型材料。灰口铸铁 (GCI) 和可锻铸铁 (MCI) 非常 容易加工，而球墨铸铁 (NCI)、蠕墨铸铁 (CGI) 和奥氏体铸铁 (ADI) 就比较难加工。 所有铸铁都含有碳化硅 (SiC)，它会对切削刃造成严重磨损 ISO N – 有色金属是软金属类型，例如铝、铜、黄铜等。含硅 (Si) 大于13%的铝合 金对刀具具有非常强的磨料磨损性。加工中通常应用具有锋利切削刃的刀片，一般 可应用高切削速度并获得长刀具寿命。（金刚石（PCD）包含在内） ISO S – 耐热优质合金包括许多铁、镍、钴和钛基等高合金材料。它们非常粘，极 易形成积屑瘤，加工硬化严重，并产生大量的热量，非常类似于ISO M材料，但是 更难以切削，导致切削刃的寿命更短 ISO H – 这一组包括硬度在HRC 45-65之间的钢材和硬度约为HB 400-600的冷硬铸 铁。由于硬度关系，这一组材料都难于加工。在切削过程中，会产生极大的热量， 而且对切削刃具有极强的磨料磨损性。（聚晶立方氮化硼（PCBN）也包含在内）
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—走刀路线设计—
第二章 数控车削加工工艺
04 刀具类型选用
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04 刀具类型选用
—车刀刀片—
不同的刀片形状有着不同的刀尖强度，一般刀片的刀尖角越大，刀尖的强度越大；反之亦然。圆形刀片（R型）刀尖角最大， 35°（V型）刀片刀尖角最小。如图所示，在选用刀片时，应根据加工条件恶劣与否，按重、中、轻切削有针对的选择。在机床 刚性、功率的允许的情况下，大切削量、大进给粗加工应选择刀尖角较大的刀片；反之机床刚性不足、功率小、小余量精加工时 宜选用刀尖角较小的刀片。
—圆周固定夹具—
3）心轴
4）小锥度心轴
5）膨胀式心轴
第二章 数控车削加工工艺
02 夹具及装夹方式
1）前顶尖
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2）后顶尖
—中心孔定位夹具—
第二章 数控车削加工工艺
02 夹具及装夹方式
实际选择时应结合零件的加工精度、表面粗糙度、材质、结构形状及生产类型等因素全面考虑。 2、加工顺序的安排
选定加工方法后，接下来就要划分工序和合理的安排工序的顺序。
1）先粗后精 2）基准先行 3）先内后外 4）先主后次 5）刀具集中
第二章 数控车削加工工艺
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1) 棒料毛坯矩形、梯形加工走刀路线
第二章 数控车削加工工艺
03 加工方案拟定
2) 圆弧走刀路线
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—走刀路线设计—
第二章 数控车削加工工艺
03 加工方案拟定
3) 复合加工走刀路线
—圆周固定夹具—
在数控车床上，用于装夹工件的装置统称为车床夹具，车床夹具可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具三大类。
通用夹具
1) 三爪卡盘
2) 四爪卡盘
a) 机械式
b) 液压式
b) 单动卡盘
b) 自定心卡盘
第二章 数控车削加工工艺
02 夹具及装夹方式
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—车刀种类—
刀具类型选用 车刀用于各种车床上，用于加工零件的外圆、内孔、端面、螺纹和凹槽等的轮廓。车削刀具的发展主要经历了整体
高速钢车刀（俗称：白钢刀）、焊接式硬质合金车刀，可转位刀具三个阶段。目前可转位刀具在整个数控车削中得到了 极大的发展。
a）高速钢刀具
b）焊接式硬质合金刀具
c）可转位刀具
第二章 数控车削加工工艺
要求；若以外圆为定位基准，车削外圆轮廓，就可能出现外圆轮廓边缘薄厚不均匀的现象。
第二章 数控车削加工工艺
01 定位基准
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—定位基准的选择—
2) 对所有表面都需要加工的零件，选择加工余量最小的表面为粗基准 如图所示的阶梯轴时，A段余量最小，B段余量较大，粗加工时应以A段为粗基
03 加工方案拟定
—走刀路线设计—
走刀路线设计
数控车床的走刀路线，是指刀具从换刀点开始运动，直到结束加工所经过的路径。包括切削加工的路径及刀具引入、返回等 非切削空行程。因精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程 的进给路线。下面一些典型走刀路线可供借鉴，图中虚线为刀具快速移动，实线为插补走刀路线。
第二章 数控车削加工工艺
03
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01 定位基准
精加工基准的选择原则
—定位基准的选择—
1）基准重合原则 即选择设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
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数控沈机（上海）智能系统研发设计有限公司 SYMG (shanghai) intelligence system co.,ltd
01
数控车削工艺基础
02
典型样件工艺分析
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01 定位基准
01
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准，适当考虑B段的加工余量，以避免出现以B段为粗基准，造成A段加工余量不足 而出现加工废品的情况。
3) 粗基准不能重复使用
4) 选择面积较大或比较牢固可靠的表面作为粗基准
第二章 数控车削加工工艺
02 夹具及装夹方式
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04 刀具类型选用
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—车刀刀片—
第二章 数控车削加工工艺
04 刀具类型选用
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—专用夹具—
2）花盘式夹具
3）角铁式夹具
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03 加工方案拟定
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—加工方案的原则—
1、加工方法的选择 回转体零件的形状虽然多种多样，但它们都是由平面、曲面、内外圆柱面、螺纹等组成的。每一种表面都有多种加工方法，
—车刀结构—
我们以最典型的外圆车刀为例，来说明可转位车刀的结构。外圆车刀主要由刀体、刀片及刀片紧固机构组成
第二章 数控车削加工工艺
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04 刀具类型选用
1、刀片材质 选择刀片材质的主要依据是被加工工件 材质、被加工件的精度、表面质量、切 削载荷的大小以及切削过程中有无冲击 和震动等等。
—基准概念—
基准是用来确定生产对象上几何关系所依据的那些点、线、面。基准按照功用的不同又可分为设计基准和工艺基准两大类。
（1）设计基准 在设计图纸上所采用的基准为设计基准，如图所示的 轴，各外圆表面的设计基准为轴线A，长度的设计基准 为端面B。 （2）工艺基准 在机械加工或装配等工艺中所采用的基准称为工艺基 准。工艺基准又可分为定位基准和测量基准等几种。 定位基准：如图所示零件的定位基准为轴两段的中心 孔。 测量基准：测量零件轴圆锥面径向跳动时，把Φ24的 外圆放在V形架中，并轴向定位，测量基准为Φ24外圆 面。
型）、80°凸三边形（W型）、三角形（T型）刀片和正方形（S型）；仿形车削（半精车或精车）常用的棱形55°（D型）、 棱形35°（V型）和圆形（R型）刀片。
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第二章 数控车削加工工艺
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01 定位基准
粗加工基准的选择原则
—定位基准的选择—
1) 选择不加工表面为粗基准 加工图所示的车轮轮毂，加工外圆轮廓时，应该选择轮毂的内缘轮廓不加工表面作为加工粗基准，以达到壁厚均匀，外形对称的
3）两顶尖拨盘
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—中心孔定位夹具—
4）内外拨动顶尖
5）端面拨动顶尖
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02 夹具及装夹方式
1）薄壁开口衬套
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（1）精加工基准的选择原则
（2）粗加工基准的选取原则
a) 基准重合原则 b) 基准统一原则 c) 互为基准原则 d) 自为基准原则
a) 选择不加工表面为粗基准 b) 对所有表面都需要加工的零件，选择加工余量最小的表面为粗基准 c) 粗基准不能重复使用 d) 选择面积较大或比较牢固可靠的表面作为粗基准
第二章 数控车削加工工艺
01 定位基准
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—定位基准的选择—
2) 基准统一原则 尽可能使多个表面加工时都采用统一的定位基准作为精基准，称为基准统一。
3) 互为基准原则 当对工件上两个互为位置精度要求很高的表面进行加工时，用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度
第二章 数控车削加工工艺
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04 刀具类型选用
—车刀刀片—
2、刀片形状 一般说来刀片的形状与加工对象、刀具的主偏角、刀尖角以及刃数有关。轮廓的粗加工常用的刀片形状有80°棱形（C
要求，加工时，先以轴颈外圆定位加工内锥孔，再以内锥孔定位加工轴颈外圆，如此反复加工、互为基准。
第二章 数控车削加工工艺
01 定位基准
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—定位基准的选择—
4) 自为基准原则 某些要求加工余量较小而且均匀的精加工或光整加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。
第二章 数控车削加工工艺
01 定位基准
02
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—定位基准的选择—
在数控车削中，应尽量让零件在一次装夹下完成大部分内容甚至全部表面的加工，以避免二次装夹造成零件的形位误差无法 满足图纸要求。