数控车削加工工艺基础
数控车削加工工艺
数控车削加工工艺随着现代制造业的不断发展，数控车削加工技术成为了制造业中不可或缺的一部分。
数控车削加工是一种高效、高精度、高质量的加工方式，可以实现复杂零件的大规模生产。
本文将介绍数控车削加工的基本工艺，制造过程及其优点。
一、数控车削加工的基本工艺数控车削加工是指使用数控车床进行加工的一种加工过程。
数控车床是一种基于计算机控制系统的机械设备，通过预置的数字程序控制车床的运动来完成自动化的加工。
数控车床包括自动进给机构、主轴箱、刀架和工件旋转机构等部分。
数控车削加工基本工艺流程包括以下几个方面：1.数控加工合理设计：在进行数控加工前，需要进行CAD （计算机辅助设计）和CAM（计算机辅助制造）前期工作。
首先，根据产品的零件图纸，进行CAD绘制出三维模型图。
然后，通过CAM软件将三维模型转化为加工程序，并导出G代码程序。
2.加工参数设置：在进行数控加工前，需要设置加工参数，包括刀具的半径、旋转速度、进给速度、加工深度和加工时间等。
根据不同的零件特点，进行合理的加工参数设计，以保证加工效果和效率。
3.设备准备：在进行数控加工前，需要对设备进行准备，包括安装好相应的刀具和工件，并对设备进行调试和检测。
确保设备运行正常状态下，以保证加工效果和效率。
4.数控加工操作：在进行数控加工时，需要通过预置的数字程序控制车床的运动轨迹和刀具的进给速度等参数，按照设定好的程序进行加工操作。
同时，需要对加工过程进行监控，及时处理加工过程中出现的问题。
二、数控车削加工的制造流程数控车削加工的制造流程包括数控程序编制、预处理、机床设备准备、加工和后处理等阶段。
下面简要介绍一下制造流程中的各个阶段：1.数控程序编制：这是数控车削加工的基础工作，需要经过CAD/CAM软件完成。
利用CAD软件绘制三维模型，然后通过CAM软件转化为数控程序并生成容易理解的G代码。
2.预处理：在数控程序发送给机床之前，需要进行预处理。
预处理的任务是将G代码程序转换成机床识别的M代码和G代码，并在验证程序的形式、语法等方面进行检查和纠正。
数控车床加工基础知识
数控车床加工基础知识数控车床是一种可以通过计算机程序控制的自动化机床，在工业生产中起着非常重要的作用。
数控车床可用于加工各种不同形状的工件，具有高效、精确的加工能力，被广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造等领域。
而要熟练掌握数控车床的加工技术，首先需要了解数控车床的基础知识。
数控车床的基础知识包括数控系统、主要结构和工作原理等内容。
数控系统是数控车床的核心部件，它通过计算机程序对车床进行控制和指导，实现工件的加工加工。
数控系统由数控装置、执行部件和输入输出设备组成。
数控装置接收数控程序，并将其转化为电信号发送给执行部件，执行部件根据接收到的信号控制机床进行工件加工。
输入输出设备用于输入和输出数控程序和相关数据。
数控车床的主要结构包括主轴箱、床身、主轴和主运动部件等。
主轴箱是数控车床的重要组成部分，用于支撑主轴和传动系统，并配有主轴马达和变速箱。
床身是数控车床的基础部件，用于支撑整个机床的结构和工作台。
主轴是数控车床的核心部件，用于带动刀具进行旋转和线性运动，实现工件的加工加工。
主运动部件包括主轴箱、切削进给系统、润滑系统等，它们协同工作，完成工件的整个加工加工过程。
数控车床的工作原理是在数控系统的控制下，主轴带动刀具对工件进行切削加工。
首先，操作人员通过数控编程软件编写数控程序，然后将程序传输给数控系统。
数控系统接收程序后，根据设定的加工参数和工艺要求，自动控制主轴进行旋转和进给运动，带动刀具对工件进行切削。
数控系统同时监测加工过程中各种工艺参数和机床状态，并实时调整控制信号，确保加工过程的准确、高效和安全。
数控车床的加工工艺包括多种不同的加工方式和操作技巧。
常见的数控车床加工工艺包括车削加工、铣削加工、钻削加工等。
车削加工是数控车床最常用的加工方式，通过旋转刀具对工件进行切削。
铣削加工是利用铣刀对工件进行平面、曲面等复杂形状的加工。
钻削加工是利用钻头对工件进行孔加工。
此外，数控车床还可以进行螺纹加工、倒角加工、切割加工、轮廓加工等。
数控机床技能实训：第三章 数控车床的加工工艺基础与编程
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
范围很大，并可无级调速，加工时可选用最佳的切削速度和进 给速度，可实现恒转速和恒切速，以使切削参数最优化，这就 大大地提高了生产率，降低了加工成本，尤其对大批量生产的 零件，批量越大，加工成本越低。
中体现并由机床自动完成加工，因此，数控加工工艺 的正确与 否将直接影响到数控车床的加工精度和效率。 一、数控车削加工零件的类型
数控车床车削的主运动是工件装卡在主轴上的旋转运动， 配合刀具在平面内的运动，加工的类型主要是回转体零件。
回转体零件分为轴套类、轮盘类和其他类几种。轴套类和 轮盘类零件的区分在于长径比，一般将长径比大于1的零件视为 轴套类零件；长径比小于1的零件视为轮盘类零件。
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识 3.2数控车削加工工艺的相关内容 3.3数控车削加工编程基础
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识
数控车床与普通车床相比，加工效率和精度更高，可以加 工的零件形状更加复杂，加工工件的一致性好，可以完成普通 车床无法加工的具有复杂曲面的高精度的零件。
端面，端面的轮廓也可以是直线、斜线、圆弧、曲线或端面螺 纹、锥面螺纹等。
(3)其他类零件 数控车床与普通车床一样，装上特殊卡盘就可以加工偏心
轴，或在箱体、板材上加工孔或圆柱。
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
二、数控车削的加工特点 数控车削是数控加工中使用最广泛的加工方法之一，同常
数控车削加工课件
得到解决。
06
数控车削加工的发展趋势和未来 展望
数控车削加工的技术发展趋势和创新方向
升级，向更高精度、更高效率、更低成 本方向发展。
智能化是未来数控车削加工技术的重要发展方向，通过引入人 工智能、机器学习等技术，实现加工过程的自动化和智能化控
实现对螺纹的加工。
05
数控车削加工的实践操作和技术 要点
数控车削加工的操作步骤和注意事项
操作步骤 1. 仔细阅读和理解图纸，了解工件的材料、尺寸和精度要求。
2. 根据图纸要求，选择合适的刀具和切削参数。
数控车削加工的操作步骤和注意事项
3. 安装工件，调整机床，确保安全防护措施到位。 4. 输入程序，进行模拟加工，确认无误后开始实际加工。
数控车削加工在机械制造、汽 车制造、航空航天等领域得到 广泛应用。
数控车削加工的工艺流程
数控车削加工的工艺 流程包括以下几个步 骤
2. 工件装夹：将工件 放置在数控车床上， 通过夹具进行固定和 定位。
1. 确定加工方案：根 据零件图和工艺要求 ，确定加工方案和加 工顺序。
数控车削加工的工艺流程
3. 刀具选择和调整
水平发展。
智能制造
智能制造是未来制造业的重要趋 势，数控车削加工将更加深入地 与人工智能、物联网等技术结合 ，实现加工过程的智能化和自适
应化。
定制化生产
随着消费者需求的多样化，制造 业向定制化生产方向发展，数控 车削加工将更加注重个性化和定 制化的需求，满足不同客户的需
求。
数控车削加工的人才培养和教育现状及未来发展需求
数控车削加工课件
数控车削加工工艺课件(共21张PPT)《数控车削编程与操作训练》
1.对刀点 对刀点是在数控机床上加工零件时，
刀具相对于工件运动的起点。
ZO 对刀点X源自2.换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置。 以刀架转位时不碰工件及其他部件 为准。
3.刀位点 刀位点是指在加工程序编制中，用以表
示刀具位置的点
注：每把刀的刀位点在整个加工中只能有一个位置。
1.2.7 数控加工工艺技术文件的编写
确定原则： 粗加工时，选择较大的背吃刀量，
以减少走刀次数，提高生产率；
精加工时，通常选较小的 ap值，以
保证加工精度及表面粗糙度。
2.进给量f 的确定
确定原则： 粗加工时，进给量在保证刀杆、刀具、
机床、工件刚度等条件前提下，选用尽可 能大的f 值；
精加工时，进给量的选择主要受表面粗 糙度要求的限制，当表面粗糙度要求较高 时，应选较小的f 值。
以使总的工序数量减少。 适用于单件小批量生产。
2.工序分散原则 加工零件的过程在较多的工序中进行，
而每道工序的加工内容很少。 适用于大批量生产。
1.2.3 加工路线的确定
加工顺序确定原则：先粗后精、先近后远。
先粗后精
先近后远
1.2.4 刀具的选择
1.机架式可转位车刀
2. 数控车床常用刀具类型及用途
3.主轴转速n的确定
确定原则： 粗车时，选较低的切削速度， 精车时，选较高的切削速度。 由切削速度计算主轴转速的公式如下： n=1000v/（d） 式中：d ——工件直径，mm； v ——切削速度，m/min。
切削用量选择参考表
1.2.6 数控加工中对刀点、换刀 点及刀位点的确定
1.对刀点 2.换刀点 3.刀位点
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第一章 数控车削编程基础
第二节. 数控车削加工工艺
编制数控车削加工工艺的基本步骤
编制数控车削加工工艺的基本步骤数控车削加工是一种高效、精准的加工方式，能够满足工业生产中对复杂零件的加工需求。
编制数控车削加工工艺是实现这种加工方式的基础，下面我们来介绍一下编制数控车削加工工艺的基本步骤。
一、加工零件的几何形状和尺寸计算在编制数控车削加工工艺之前，我们需要首先确定要加工的零件的几何形状和尺寸，这需要进行精确的计算。
对于复杂形状的零件，可以采用CAD软件进行设计和绘制，然后提取出要加工部分的轮廓线和控制点。
通过这些控制点可以确定加工路径，进而设置数控机床的加工方案和程序。
二、编制数控程序编制数控程序是数控车削加工的核心环节。
在编写程序之前，需要根据加工零件的尺寸和形状来确定加工的路径、速度和进给量等参数。
数控程序的编写需要使用特定的数控编程语言，如G代码和M代码等。
这些代码指示数控机床应该采取哪种方法来加工零件，如切削深度、转速、加工刀具的类型和进给速度等。
三、加工方案的制定对于零件的加工方案制定是数控车削加工工艺的关键环节之一。
在制定加工方案的过程中，需要考虑到材质、钻孔和铣削等方面的因素。
加工方案需要明确切削剂量和切削速率，以使工件能够被稳定地加工。
为此，需要注意选择合适的加工刀具、冷却液和工件固定方式等因素。
四、工艺参数的设置数控机床的操作过程中，需要一些必要的工艺参数进行设置。
可以通过数控软件设置相关参数，如切削速度、加工深度、进给速度、刀具切削半径和切削角度等，以实现加工过程中必要的控制。
五、机床装夹及校准在进行数控车削加工之前，需要对数控机床进行装夹和校准。
机床的校准过程包括对数控系统进行校准和机械部件的调整校准。
装夹时需要确保工件与机床夹紧装置紧密接触，并且不会出现移动或震动的情况。
六、切削力和冷却剂的控制数控车削加工中需要控制切削力和冷却剂的使用。
切削力过大会导致刀具的过早磨损和加工表面粗糙，因此需要控制加工的深度和进给速度等参数；而冷却剂的使用可以有效降低加工温度，从而减少刀具的磨损和工件的形变。
数控机床切削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
2．数控车削加工工艺的主要内容 数控车削加工工艺主要包括以下内容。
(1) 选择适于数控车床加工的零件，确定工序内容。 (2) 对零件图进行分析，明确加工内容及技术要求。 (3) 确定零件的加工方案，拟定加工工艺路线。如划分工序、 安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。
② 在轮廓曲线上，有3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。
③ 为了便于装夹，毛坯件左端应预先粗车夹持部分（零件图 左端双点划线部分），右端面也应先粗车并钻好中心孔。毛坯选
60的棒料。
6.1 数控车削加工工艺
(2) 确定装夹方案。 以毛坯件轴线和左端大端面（设计基准）
为定位基准。左端采用三爪卡盘夹紧，右端采用活动顶尖支撑的 装夹方式。
(3) 确定加工顺序及进给路线。加工顺序按由粗到精、由近到 远（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.25mm 精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。
(4) 选择刀具。
①
5中心孔钻钻削中心孔。
② 粗车及车削端面选用90°硬质合金右偏刀，副偏角不宜太 小，以免副后刀面与工件轮廓干涉，一般选kr′=35°。
≤
6.1 数控车削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
v (3) 进给速度 f的确定
① 当工件的质量要求能够得到保证时 ，一般在100～ 200mm/min范围内选取。
② 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，一般在20～ 50mm/min范围内选取。
③ 当加工精度、表面粗糙度要求较高时，一般在20～ 50mm/min范围内选取。
图6-11 车削外轮廓装夹方案
对于数控车削加工工艺分析
对于数控车削加工工艺分析数控车削加工是一种智能化的机械加工技术，它通过计算机程序控制旋转切削刃进行精密加工工艺。
这种工艺应用广泛，例如在机械零件加工、汽车零件加工、航空航天零件加工等领域都有广泛的应用，目前已经成为现代化生产制造的重要组成部分。
为了加深对数控车削加工工艺的了解，本文将对其原理、工艺特点以及影响加工质量的因素进行分析。
一、数控车削加工的原理数控车削加工采用计算机程序控制旋转切削刃的切入切出轨迹，在由精密控制系统控制旋转刀具和旋转工件期间，以非常高效和准确的方式切割材料，从而精密的完成机械零件的加工过程。
二、数控车削加工的工艺特点1. 具有良好的加工精度，能够加工出高精度的工件。
2. 高效率、高精度的加工速度和工艺性能，可适应不同工件的要求。
3. 可以对复杂的形状进行加工，不受常规工具的限制。
4. 可以进行多种立体加工，将一些复杂的形状在三维环境下加工成工件。
5. 可以进行长周期的连续加工，而且可靠性强。
三、影响加工质量的因素影响数控车削加工工艺质量的因素有很多，在设计和操作过程中需要进行充分考虑和控制，这样才能够保证加工出来的工件有稳定的质量、快速的加工速度、高效的生产效率。
1. 材料的性质材料的性质是决定加工工艺的一个重要因素。
因为不同材料的硬度和韧性特性不同，需要在数控车削加工过程中采用不同的切削参数。
材料越硬，加工难度越大，刀具寿命也会受到影响。
2. 设备选择设备选择是另一个影响加工质量的因素。
不同的数控车削加工设备有不同的处理能力，操作熟练程度也会影响最终的加工质量。
3. 加工环境加工环境是影响加工精度的另一个因素。
加工环境中产生的光、温、震动等因素都会对加工精度产生影响。
尤其是在高精度加工时，需要保持温度和光线等因素尽量稳定，以确保加工精度。
4. 物理和化学参数螺纹角、工件直径、转速、切削宽度等物理参数自然会影响到加工质量，需要根据具体情况调整。
此外，切削液、切削油等物化参数也是影响加工质量的因素，这会直接影响到工具的磨损和寿命。
车削工艺基础
进给箱 变速箱 溜板箱 丝杠 光杠
车削工艺基础
车床各组成部件的作用
主轴箱：支承主轴及实现主轴的起动、停止、变速和换向 进给箱：实现进给变速，获得不同的进给量和螺距。 溜板箱：把丝杠和光杠传来的运动传递给刀架，实现刀架的横
向进给、纵向进给及快速移运动。 刀架部件：用以夹持车刀，固定在溜板箱上 尾座部件：用于安装顶尖、钻头等孔加工刀具。 床身：车床的基础部件，用来连接和支承各主要部件 光杠：实现车刀的纵向、横向和斜向进给运动。 丝杠：加工螺纹
车削工艺基础
工件安装与车床附件
在车床上安装工件时需保证工件加工表面的中心线与 车床主轴的中心线重合，定位、夹紧工件时，在保证工件 处于正确的位置的同时将工件夹紧，避免在切削力的作用 下工件松动或脱落。车床上常用的装夹附件有三爪卡盘、 四爪卡盘、顶尖卡箍、花盘弯板、心轴、中心架、跟刀架 等。
车削工艺基础
车削工艺基础
花盘弯板：当加工大而扁且形状不规则的工件，或要求工件的 一个面与安装面平行，或孔、外圆的轴线与端面有位置精度 要求时，可以用花盘来安装工件。用花盘装夹工件时，也需 要仔细找正。
车削工艺基础
顶尖卡箍：在车床上加工长径比较大或工序较多的轴类工件以 及车削后尚有铣、磨等其它工序的工件时，常采用顶尖来装夹 工件。
三爪卡盘：三爪卡盘的夹紧力较小，主要用来安装截面为圆形、 正六边形等的中小型轴类或盘套类工件。
车削工艺基础
四爪卡盘：四爪卡盘主要用于装夹截面为圆形、椭圆形、四方 形或其他不规则的工件，夹紧力较大，安装较大、装夹精度 要求较高的回转体工件时，装夹更可靠。四爪卡盘的四个卡 爪是独立移动的，因此不能自动找正。
车削工艺基础
旋转小刀架法 先松开固定小刀架的螺钉，使小刀架按需要转 动一个角度，固定小刀架后，再用手动进刀加工出圆锥体。这 种方法不受锥角大小的限制，内外锥面都可加工，但受小刀架 行程的限制，只能加工短锥面。
数控车床加工工艺课件(中等职业教育机械类系列教材)
金属切削加工（三）
——数控车削
主编：付 琳
重庆大学出版社
课件制作： 云 天
第一篇 数控车削工艺及编程基础 第一章 数控车床加工工艺
项目目的
1、了解数控车床的相关知识； 2、理解数控车床加工工艺知识。 3、现场感受数控车削加工的全过程。
项目内容
1、数控车床相关知识；
2、数控车床的坐标系的知识；
3、数控车床的对刀方法；
4、数控车床加工工艺中，有关工艺过程、刀 具、切
削用量及安全文明生产等知识。
项目实施过程
任务一 数控车床相关知识
课题一 数控机床与数控系统
课题二 数控车床编程过程
课题三 认识数控车床的坐标系
课题四 技能训练 认识数控车床
任务二 数控车床的对刀
课题一 建立工件坐标系
课题二 非基准刀的刀具位置补偿
图1-1-5 数控车削加工编程过程
课题三 认识数控车床的坐标系
一. 数控车床的坐标系及方向
国标中规定机床坐标系采用右手直 角笛卡尔坐标系，如图1-1-6所示。
对于数控车床：
点击动画
几种国外代表数控系统
任务一 数控车床相关知识 课题二 数控车床编程过程
一. 数控编程的概念
要在数控车床自动加工零件，必须事先编制好加工程序。先通过对零件 图样进行工艺分析，然后用规定的程序格式和数控代码编制出体现工艺过程的 数控加工程序，这个过程称为数控编程。数控编程分为手工编程和自动编程 （计算机辅助编程）两类。
（高档）如图1-1-4所示。
其特点是：它是在全功能型数控车床
基础上对机床性能的进一步提升。具有： 一是动力刀架，可完成铣削等加工；二是 主轴C轴功能，使主轴能实现旋转进给运动； 三是刀架容量大，有的还带有刀库和自动 换刀装置。
数控车削加工工艺
数控车削加工工艺的基本原则和要求
1
根据零件的几何形状、材料、精度和表面粗糙 度等技术要求，选择合适的刀具、切削液、切 削用量等工艺参数。
2
合理安排加工顺序和走刀路线，保证加工过程 的稳定性和可靠性。
3
采用适当的装夹方式和切削进给速度，确保工 件的加工质量和生产效率。
通过多轴联动数控车削加工设备，采用先进的CAM软件进行 编程，控制刀具的轨迹，实现复杂型面的加工，同时需要采 用精密的检测技术来保证零件的精度和质量。
高精度零件的数控车削加工工艺过程
高精度零件的特点
具有较高的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求，如高精度轴、轴承等。
数控车削加工工艺过程
采用高精度的数控车削设备和先进的加工工艺技术，如超精加工、镜面加工 等，同时需要采用误差补偿和检测技术来提高零件的精度和质量。
五轴联动等高档数控车削加工技术的突破和应用
五轴联动
通过五个轴的联动，实现复杂空间曲面的高效加工，满足高端装备制造、航空航天等领域 的高精度需求。
高档数控系统
采用高档数控系统，实现高速、高精度、高效率的加工控制，提高复杂零件的加工能力和 效率。
技术突破
通过技术突破和工程应用，解决五轴联动等高档数控车削加工技术的瓶颈和难题，推动产 业升级和发展。
绿色制造在数控车削加工工艺中的应用和推广
01
节能减排
采用节能减排技术，如能量回收、利用等，实现数控车削加工过程中
的能源高效利用和减少环境污染。
02
绿色材料
使用绿色材料，如再生金属、环保塑料等，降低原材料的消耗和成本
，同时减少对环境的污染。
03
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加工顺序的安排
先粗后精
在车削加工中，应先安排粗加工工序。在较短的时间内，将毛坯 的加工余量去掉，以提高生产效率。
先近后远
通常安排离刀具起点近的部位先加工，离刀具起点远的部位后加 工，这样，不仅可缩短刀具移动距离、减少空走刀次数、提高效率， 还有有利于保证坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。
刀具材料方面
较高的硬度和耐磨性；较高的耐热性；足够的强度和韧性； 较好的导热性；良好的 工艺性；较好的经济性。
数控车削普通车刀的种类和用途
尖形车刀
以直线形切削刃特征的车刀一般称为尖形车刀
圆弧形车刀 圆弧形车刀是较为特殊的数控加工用车刀 成型车刀
俗称样板车刀，加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。
轴类零件主要工作表面的粗糙度，根据其运动速度和尺寸精度等级决定。支承轴颈的表面粗糙度Ra值 一般为0.8～0.2μ m；配合轴颈的表面粗糙度Ra值一般为3.2～0.8μ m。
3．其它要求
为改善轴类零件的切削加工性能或提高综合力学性能及使用寿命等，还必须根据轴的材料和使用条件， 规定相应的热处理和平衡要求。
如图2-16所示，针对CA6140型车床主轴的加工顺序来说，可作这样的分析比较。
第一方案：在锥孔粗加工时，由于要用已精加工过的外圆表面作精基准面，会破坏外圆表面 质量，所以此方案不宜采用。 第二方案：在精加工外圆表面时，还要再插上锥堵，这样会破坏锥孔精度。另外，在加工锥 孔时不可避免的会有加工误差（锥孔的磨削条件比外圆磨削条件差），加上锥堵本身的误差 等就会造成外圆表面和内锥面的同轴度误差的增大，故此方案也不宜采用。 第三方案：在锥孔精加工时，虽然也要用已精加工过的外圆表面作为精基准面，但由于锥面 精加工的加工余量已很小，磨削力不大；同时锥孔的精加工已处于轴加工的最终阶段，对外 圆表面的精度影响不大；加上这一方案的加工顺序，可以采用外圆表面和锥孔互为基准，交 替使用，能逐步提高同轴度。 经过这一比较可知，像CA6140型车床主轴一类的轴件加工顺序，以第三方案为佳。
数控车削加工工艺的制订
零件图样分析 工序和装夹方式的确定 加工顺序的安排 进给路线的确定
定位与夹紧方案的确定
夹具的选择 数控车削刀具的选择 切削用量的选择
零件图样分析
尺寸标注应符合数控加工的特点 检查构成加工轮廓的几何要素有无完整、准确 分析尺寸公差、表面粗糙度要求 形状和位置公差要求 结构工艺性分析
（3）普通车床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力 时选择。
数控车削加工的主要对象是：精度要求高的回转体零件；表面粗糙度要求高的回转体零件；轮 廓形状特别复杂的零件；带特殊螺纹的回转体零件等。
2. 不宜选择采用数控车削加工的内容
（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容； （2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。不能在一次安装中加工完成的其它零星部位，采 用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排普通机床补加工。 （3）按某些特定的制造依据（如：样板、样件、模胎等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据 困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。 （4）必须按专用工装协调的孔及其它加工内容；
工序和装夹方式的确定
选择加ห้องสมุดไป่ตู้方法 加工阶段的划分
粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段
工序的划分
按零件加工表面划分
以粗、精加工划分工序
将位置精度要求较高的表面安排在一次安装下完成，以免多次安装所产 生的安装误差影响位置精度。如图2-4所示的轴承内圈，其内孔对小端面的 垂直度、滚道和大挡边对内孔回转中心的角度差以滚道与内孔间的壁厚差均 有严格的要求，精加工时划分成两道工序，用两台数控车床完成。第一道工 序采用图2-4a所示的以大端面和大外径装夹的方案，将滚道、小端面及内孔 等安排在一次安装下车出，很容易保证上述的位置精度。第二道工序采用图 2-4b所示的以内孔和小端面装夹方案，车削大外圆和大端面。
先内后外
在加工既有内表面（内孔），又有外表面需加工的零件，应先安 排进行内外表面粗加工，后进行内外表面精加工，易控制其内外表面 的尺寸和表面形状的精度。
进给路线的确定
最短的空行程路线
巧用起刀点 合理安排回零路线
最短的切削进给路线
零件轮廓精加工一次走刀完成
特殊处理
先精后粗
分序加工
定位与夹紧方案的确定
轴类零件大都用优质中碳钢（如45钢）制造；对于中等精度而转速较高的轴，可 选用40Cr、20CrMnTi等低碳合金钢，这类钢以渗碳淬火处理后，心部保持较高的韧 性，表面具有较高的耐磨性和综合力学性能，但热处理变形大。若选用38CrMoAlA 经调质和表面渗氮，不仅具有优良的耐磨性我耐疲劳性，而且热处理变形小。常用 的热处理工艺有正火、调质、表面淬火、渗碳淬火和氮化等。 轴类零件的毛坯类型和轴的结构有关。一般光轴或直径相差不大的阶梯轴可用 热轧或冷拔的圆棒料；直径相差较大或比较重要的轴，大都采用锻件；少数结构复 杂的大型轴，也有采用铸钢的。
a）第一道工序
b）第二道工序
图2-4 轴承内圈加工方案
对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生较大的 变形而需要进行校正，故一般来说凡要进行粗、精加工的都要将 工序分开。对于毛坯余量较大和精加工精度较高的零件，应将粗 车和精车分开，划分成两道或更多的工序。将粗车安排在精度较 低、功率较大的数控车床上，将精车安排在精度较高的数控车床 上。如图2-4所示的轴承内圈就是按粗、精加工划分工序的。
具有空心和内锥特点的轴类零件，在考虑支承轴颈、一般轴颈和内锥等主要表面的加工顺序 时，可有以下几种方案（深孔应在粗车外圆后就进行加工）。 ①外表面粗加工——钻深孔——外表面精加工——锥孔粗加工——锥孔精加工。 ②外表面粗加工——钻深孔——锥孔表面粗加工——锥孔表面精加工——外表面精加工。 ③外表面粗加工——钻深孔——锥孔粗加工——外表面精加工——锥孔精加工。
图2-168 CA6140型车床主轴简图
小 结
本章全面介绍了数控车削加工工艺的主要内容、数控车 削加工工艺的制订过程，从零件图样的工艺分析入手，确定 工序和装夹方式，加工顺序的安排，进给路线的确定，定位 方法与夹具的选择到数控车削刀具的选择和切削用量的选取。
数控车削机夹可转位车刀 （标准化刀具）
切削用量的选择
数控车削加工中的切削用量是机床主体的主运动和进给运动速度大小的重要 参数，包括切削深度a p、主轴转速S（n）或切削速度vC、进给量f或进给速度 Vf ，并与普通车床加工中所要求的各切削用量基本一致。 加工程序的编制工作中，选择好切削用量，使切削深度、主轴转速和进给速 度三者间能互相适应，形成最佳切削参数，是工艺处理的重要内容之一。 切削深度a p的确定 主轴转速S（n）或切削速度vC的确定 进给量f或进给速度Vf的确定
（2）结合加工表面的特点和数控设备的功能对零件进行数控加工的工艺分析；
（3）进行数控加工的工艺设计； （4）根据编程的需要，对零件图形进行数学处理和计算； （5）编写加工程序单（自动编程时为源程序，由计算机自动生成目标程序—加工程序）； （6）检验与修改加工程序； （7）首件试加工以进一步修改加工程序，并对现场问题进行处理； （8）编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡、程序说明卡，走刀路线图等。
数控车削加工工艺的内容
数控车削加工的主要对象 数控车削加工工艺的主要内容 数控车削加工工艺的基本特点
工艺内容具体
工艺设计严密 注重加工的适应性
数控车削加工的主要对象
1．适于数控车削加工的内容
（1）普通车床上无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）普通车床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；
轴类零件的数控车削加工工艺分析
零件的结构特点和技术要求
轴类零件的材料、毛坯及热处理 轴类零件的加工工艺分析
轴类零件的结构特点是均为长度大于直径的回转体，长径比小于6mm的称为短轴，大于20mm的称为细 长轴。轴类零件一般由同轴线的外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹及键槽等组成。按结构形状的不同， 轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴四种。 轴类零件的技术要求是设计者根据轴的主要功用以及使用条件确定的，通常有以下几方面的内容。 1．加工精度 （1）尺寸精度 主要指 结构要素的直径和长度的精度。直径精度由使用要求和配合性质确定；对于 主要支承轴颈，常为IT9~IT6；特别重要的轴颈，也可为IT5。轴的长度精度按未注公差尺寸加工；要 求较高时，其允许偏差约为0.05 ～ 0.2mm。 （2）形状精度 主要指轴颈的圆度、圆柱度等，因轴的形状误差直接影响与之相配合零件的接触质 量和回转精度，因此一般限制在公差范围内；要求较高时可取直径公差的1/2 ～ 1/4，或另外规定允 许偏差。 （3）位置精度 包括装配传动件的配合轴颈对于支承轴颈的同轴度、圆跳动及端面对轴心线的垂直 度等。普通精度的轴，配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.01 ～ 0.03mm，高精度的轴为 0.005 ～ 0.01mm。 2．表面粗糙度
（4）设法减少装夹次数，尽可能做到一次定位装夹后能加工出工件上全部或大 部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，充分 发挥机床的效率。
（5）避免采用占机人工调整式方案，以免占机时间太多，影响加工效率。
数控车削刀具的选择
数控车床对刀具的要求
刀具性能方面
强度要高；精度要高；切削速度和进给速度要高；耐用度要高；断屑及排屑性能好
数控车削加工工艺基础
知识、能力目标 数控车削加工工艺的内容 数控车削加工工艺的制订 轴类零件的数控车削加工工艺分析 小 结
知识、能力目标
知识目标 掌握数控车床加工工艺的基本特点；数控车床加工工艺的主要内容， 零件图工艺性分析、定位与夹紧方案的确定、加工顺序的确定、刀具进 给路线的确定、夹具的选择、刀具的选择、切削用量的选择。 能力目标 具备制订简单零件数控车削加工工序卡的能力。