数控切削加工工艺设计答案

机床规格
机床精度 主轴电动机功率及进给驱动力
工序的确定 数 控 车 削 的 工 艺 分 析
装夹方式的确定
工序的划分原则： 工序集中 批量生产中工序的划分方法：
常用的装夹方式
三爪自定心卡盘装夹 两顶尖之间装夹
按粗、精加工划分 按所用刀具划分
卡盘和顶尖装夹
双三爪定心卡盘装夹
走刀路线的确定 数 控 车 削 的 工 艺 分 析
典型数控车削零件的工艺分析
二、轴套类零件数控车削加工工艺
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
2．确定装夹方案：
内孔加工时以外圆定位，用 三爪自动定心卡盘夹紧。加工外 轮廓时，为保证一次安装加工出 全部外轮廓，需要设一圆锥心轴 装置，用三爪卡盘夹持心轴左端， 心轴右端留有中心孔并用尾座顶 尖顶紧以提高工艺系统的刚性。
5.3 分析零件图
分析零件的几何要素：首先从零件图的分析中,了解工件的外形 、结构，工件上须加工的部位及其形状、尺寸精度、和表面粗糙 度；了解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料 及其它技术要求。从中找出工件经加工后，必须达到的主要加工 尺寸和重要位置尺寸精度。 分析了解工件的工艺基准：包括其外形尺寸、在工件上的位置 、结构及其他部位的相对关系等。对于复杂工件或较难辨工艺基 准的零件图，尚需详细分析有关装配图，了解该零件的装配使用 要求，找准工件的工艺基准。 了解工件的加工数量 ：不同的加工数量所采用的工艺方案也 不同。
切削用量的确定
切削速度(vc)
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
※用1000去除，为将mm换算成m
vc(m/min)：切削速度 π(3.14)：圆周率 D1 (mm)：刀具直径 n(min-1) ：主軸转速
(例题) 主轴转速2000min-1、车削直径Ø50，求 此时的切削速度？ 答） π=3.14、D=125、n=2000代入公式 V=(π×D×n)÷1000=(3.14×50×2000)÷1000 =314(m/min) 切削速度为314m/min
制订工艺方案
研究制定工艺方案的前提是：熟悉本厂机床设备条件，把加工任务 指定给最适宜的工种，尽可能发挥机床的加工特长与使用效率。并按照 分析上述零件图所了解的加工要求，合理安排加工顺序。 一、安排加工顺序的一般方法 （1）安排工件上基准部位的辅助加工及其他准备工序。 （2）安排工件工艺基准面的加工工序。 二、根据工件的加工批量大小，确定加工工序的集中与分散： 三、充分估计加工中会出现的问题，有针对性地予以解决。例如：对于 薄壁工件要解决装夹变形和车削震动的问题。对有角度位置的工件要解 决角度定位问题。对于偏心工件要解决偏心夹具或装夹问题。
典型数控车削零件的工艺分析
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
一、轴类零件的数控车削工艺 工 序 4 加 工 SR19.4 圆 弧面 、 φ26 圆柱面、角 15°锥面和角 15° 倒锥面，装夹方式如图所示。工序4 的加工过程如下： l）先用复合循环若干次一层层加工， 逐渐靠近由E—F—C—H—I等基点组 成的回转面。后两次循环的走刀路 线都与B—C一D—E—F—C—H—I—B 相似。完成粗加工后，精加工的走 刀 路 线 是 B—C—D—E—F—G—H—I 一B，如图所示。 2）再加工出最后一个15°的倒锥面， 如图所示。
走刀路线的确定 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 车 圆 弧 的 加 工 路 线 分 析
右图为车圆弧的同心圆弧切 削路线。即用不同的半径圆来车 削，最后将所需圆弧加工出来。 此方法在确定了每次吃刀量aP后， 对90°圆弧的起点、终点坐标较 易确定，数值计算简单，编程方 便，常采用。但按图b加工时，空 行程时间较长。
应根据螺距
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
来选择走刀 次数及进给 量，以保证 螺纹的精度 及质量。
切削速度(V)
切削用量的选择 数 控 车 削 的 工 艺 分 析
背吃刀量ap 进给量
数控车床切削用量的选择原则是： 粗车时，首先应选择一个尽可能大的背吃刀量ap;其次选择一 个较大的进给量f；最后确定一个合理的切削速度vc。 精车时，应选用较小的背吃刀量ap和进给量f;并选用切削性能 高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度vc。
右图为车圆弧的车锥法切削 路线。即先车一个圆锥，再车圆 弧。但要注意，车锥时的起点和 终点的确定，若确定不好，则可 能损坏圆锥表面，也可能将余量 留得过大。确定方法如图所示， 连接OC交圆弧于D，过D点作圆弧 的切线AB。
螺纹切削方式
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
径向切入法
侧向切入法
用于工件刚性低易 一般的螺纹切
一、轴类零件的数控车削工艺
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
经过分析可制定加工方案如下： 工序1： 用三爪卡盘夹紧工件一 端，加工φ 64×38柱面并调头打中 心孔。 工序2：用三爪卡盘夹紧工件 φ 64 一端，另一端用顶尖顶住。加 工φ 64×62柱面，如图所示。 工序 3 ： ①钻螺纹底孔；②精 车 φ 20 表面，加工 14°锥面及背端 面；③攻螺纹，如图所示。
背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在 工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃 刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件表面粗糙度要 求，背吃刀量一般取0.l~0.4 mm较为合适。 6 ．数控加工工艺卡片拟订：将前面分析的各项内容综合成 如表所示的数控加工工艺卡片。
削； 加工螺纹螺距4 以下。
振动的场合； 用于切削不锈钢等 难加工材料； 加工螺纹螺距4以 上。
螺纹 加工方法
外螺纹 右螺纹 右手刀柄 左螺纹 左手刀柄
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
内螺纹
螺纹 加工方法
右螺纹 右手刀柄
左螺纹 左手刀柄
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
螺纹加工进刀次数及进刀量的选择
典型数控车削零件的工艺分析
二、轴套类零件数控车削加工工艺
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
轴承套数控加工刀具卡片
4．刀具选择： 将所选定的刀 具参数填入表轴承 套数控加工刀具卡 片中，以便于编程 和操作管理。
产品名称或 代号
零件名称 刀具规格名称 45°硬质合金端面车刀 φ 5中心钻 φ 26 mm钻头
加工内容的确定 数 控 车 削 的 工 艺 分 析
选择加工内容一般可按下列顺序考虑： 优先选择普通车床无法加工的内容。 重点选择普通车床加工困难、指令难以保证的内容。 选择普通车床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容。
数控车床的选择 数 控 车 削 的 工 艺 分 析
选择数控车床重点考虑： 机床类型
典型数控车削零件的工艺分析
二、轴套类零件数控车削加工工艺
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
3．确定加工顺序及走刀路线： 加工顺序的确定按由内到外、由 粗到精、由近到远的原则确定，在一 次装夹中尽可能加工出较多的工件表 面。结合本零件的结构特征，可先加 工内孔各表面，然后加工外轮廓表面。 由于该零件为单件小批量生产，走刀 路线设计不必考虑最短进给路线或最 短空行程路线，外轮廓表面车削走刀 路线可沿零件轮廓顺序进行。
5.3、 数控编程的内容与步骤
工艺制定得是否合理，对程序编制、机床加工效率和 零件加工精度等都有重要的影响。
工艺分析和制定过程：
零 件 图 纸 工 艺 分 析
确 定 装 夹 方 案
确 定 工 序 方 案
确 定 工 步 顺 序
确 定 进 给 路 线
确 定 所 用 刀 具
确 定 切 削 参 数
填 写 工 艺 文 件
应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆 弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际 车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才 车得所需圆弧。 右图为车圆弧的阶梯切削路 线。即先粗车成阶梯，最后一刀精 车出圆弧。此方法在确定了每刀吃 刀量ap后，须精确计算出粗车的终 刀距S，即求圆弧与直线的交点。 此方法刀具切削运动距离较短，但 数值计算较繁。
主轴每分钟进给量(vf)
vf(mm/min)：主轴（Z轴）进给速度 fr(mm/rev)：每转进给量 n(min-1) ：主轴转速
刀具的选择
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
根据与刀体的连接方式不同分： 焊接式车刀 机械夹固式车刀 可转位车刀
刀具的选择
按车刀的类型分： 尖形车刀 圆弧形车刀 成型车刀
按图b的相似斜线切削路 线，也需计算粗车时终刀距S， 同样由相似三角形可计算得 出。按此种加工路线，刀具 切削运动的距离较短。 按图c的斜线加工路线， 只需确定每次背吃刀量ap， 而不需计算终刀距，编程方 便。但在每次切削中背吃刀 量是变化的，且刀具切削运 动的路线较长。
走刀路线的确定 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 车 圆 弧 的 加 工 路 线 分 析
轴承套 数量 1 1 1 加工表面 车端面
零件图号
Lathe-01
序 号
1 2 3
刀具号 T01 T02 T03
刀尖半 径mm
0.5
备注 25×2 5
钻φ 5mm中心孔 钻底孔
4
5
T04
T05
镗刀
93°右手偏刀
1
1
镗内孔各表面
自右至左车外表面
0.4
0.2
20×2 0 25×2 5
6
T06
93°左手偏刀
1
自左至右车外表面
7
T07
60°外螺纹车刀
1
车M45螺纹
典型数控车削零件的工艺分析
二、轴套类零件数控车削加工工艺
数 控 车 削 的 工 艺 分 析
5．切削用量选择：根据被加工表面质量要求、刀具材料和 工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转 进给量，计算结果填入表6-8工序卡中。