课题名称非圆二次曲线的车削加工

浙江工业职业技术学院

日期年月日

熟练掌握各种常见非圆二次曲线地车削加工方法，学会各种常见非圆二次曲线地车削加工编程、控制尺寸精度及形位公差地方法，并能合理安排加工工艺.

课时安排＜30学时）

1、工艺分析

2、学生编程

3、下料及准备工作

4、数控加工

5、检测评分

检测手段

1、游标卡尺

2、千分尺

4、深度千分尺

5、螺纹塞规、环规

6、半径规

7、曲线样板

安全及注意事项

1、遵守实训场地安全文明生产制度

2、遵守数控车床地安全操作规程

课后分析

其氽玖

图4-1实训图纸一

2、工艺分析

该零件主要地加工内容包括外圆粗、精加工、切槽及螺纹地加工 .加工工艺如

下：

<1 ）零件左端加工

左端加工时从 M20X1.5 —直加工到° 40纭mi 外圆.装夹时也应考虑工件长度

应以一夹一顶地装夹方式加工

教案过程:

课题四非圆二次曲线地车削加工

一、新课导入：

本模块 < 共3个课题）学习非圆二次曲线地车削加工方法尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度地控制方法和确保方法地编制方法.

二、新课讲授：

1、零件图纸

.需要同学们熟练掌握，理解数控加工宏程序

7t±0.03

<2 ）零件右端加工

右端加工较简单，只需夹住■- 24 ±^9外圆，粗精加工椭圆即可?

3、刀具选择

<1 ）选用3地中心钻钻削中心孔?

<2 ）粗、精车外轮廓及平端面时选用93 °硬质合金偏刀< 刀尖角35 °、刀尖

圆弧半径0.4mm ）.

<3 ）螺纹退刀槽采用4mm切槽刀加工.

<4 ）车削螺纹选用60。硬质合金外螺纹车刀.

具体刀具参数见下表

4、切削用量选择

（1）背吃刀量地选择.粗车轮廓时选用ap=2mm,精车轮廓时选用ap=0.5mm ；

螺纹车削选用ap=0.5.

（2）主轴转速地选择.主轴转速地选择主要根据工件材料、工件直径地大小及加

工地精度要求等都有联系,根据图2-1要求，选择外轮廓粗加工转速800r/min,精车为

1500r/min.车螺纹时，主轴转速n=400r/min. 切槽时主轴转速n=400r/min.

（3）进给速度地选择.根据背吃刀量和主轴转速选择进给速度，分别选择外轮廓粗精车地进给速度为130mm/mi n 和120mm/mi n ;切槽地进给速度为

30mm/mi n.

具体工步顺序、工作内容、各工步所用地刀具及切削用量等详见下表切削用量表

5、加工程序

车削外圆的常见问题及解决方法1

车削外圆的常见问题及解决方法黄亚威东南大学成贤学院，机械工程系，江苏南京，210088 摘要: 在机械制造业中,在卧式车床(如CA6140)上车削外圆是最基本,最普通的一种加工形式。在实际操作中,由于各种原因可能使主轴到刀具之间,刀具与加工工件表面切削状态等环节出现问题,引起车削外圆发生故障,影响产品的质量,影响正常的生产。本文主要阐述了车削外圆的常见故障:出现波纹,表面拉毛,表面粗糙、直径时大时小等原因。分析并提出了解决问题的方法。关键词:车削外圆；故障分析；解决对策 Turning cylindrical common problems and solutions Huangyawei Southeast University Chengxian College, Department of MechanicalEngineering,JiangsuNanjing,210088 Abstract:In the machinery manufacturing industry, in the horizontal lathe (eg CA6140) cylindrical turning on the most basic, the most common form of a process. In practice, due to various reasons may cause the spindle to the cutting tool between cutting tool and workpiece surface condition and other aspects of the problem, causing turning cylindrical failure, affecting the quality of products, affecting the normal production. This paper describes the common cylindrical turning failure: a wave, surface roughening, surface roughness, diameter varying other reasons. Analysis and proposed solutions to the problem. Key words:Turning cylindrical ；Failure Analysis ；Solutions 一、出现波纹工件表面有时出现波纹,主要是由于振动引起的,在车削中出现振动有以下几种原因。 A:电动机转动时产生振动。解决方法:发现电动机转动时有振动应及时坚固电动机的螺栓螺母,同时检查机床底脚螺栓是否拧紧。有条件时,更换带有橡胶垫圈的调整垫块。 B:车床主轴承松动或不圆,主轴上的齿轮啮合不好,主轴后轴承松动或不圆。解决方法:用直径20毫米、1米长的钢元撬抬卡盘,发现卡盘有明显上抬间隙时,应打开床头箱,调整前轴承的松紧度,消除主轴的径向跳动。同时检查后轴承的松紧度,调整控制后轴承的并帽螺母。手盘动卡盘,使主轴转动松紧适度,消除主轴的轴向窜动,这样即可解决在车削中发生的工件表面跳动和工件轴向窜支所产生的波纹。如发现床头箱内的齿轮发生严重磨损,啮合不好,必须更换齿轮。使齿轮啮合状态良好,消除齿轮传动时产生的冲击,减轻产生振动给车削带来的波纹。 C:工件空心或伸出太长。解决方法:安装工件要牢固,加工空心零件不能伸出过长,车刀要刃磨锋利,这样可避免工件表面出现波纹。 D:刀架松动。解决方法:检查刀架是否锁紧,检查清除刀架底接触面的铁屑,增强刀架的锁紧力。

用数学方程描述的非圆曲线的轮廓数值计算

用数学方程描述的非圆曲线的轮廓数值计算数控加工中把除了直线与圆弧之外用数学方程式表达的平面轮廓曲线称为非圆曲线。非圆曲线的节点就是逼近线段的交点。一个已知曲线)(x f y =的节点数目主要取决于所用逼近线段的形状（直线或圆弧）、曲线方程的特性以及允许的拟合误差。将这三个方面利用数学关系来求解，即可求得相应的节点坐标。下面简要介绍常用的直线逼近节点的计算方法。（1）等间距直线逼近的节点计算 1）基本原理等间距法就是将某一坐标轴划分成相等的间距，然后求出曲线上相应的节点。如图3.1所示，已知曲线方程为)(x f y =，沿X 轴方向取Δx 为等间距长。根据曲线方程，由i x 求得i y ，i x ＋１＝i x ＋Δx ， )(1x x f y i i ?+=+，如此求得的一系列点就是节点。 2）误差校验方法由图3.1知，当x ?取得愈大，产生的拟和误差愈大。设工件的允许拟合误差为δ，一般δ取成零件公差的1/5～1/10，要求曲线)(x f y =与相邻两节点连线间的法向距离小于δ。实际处理时，并非任意相邻两点间的误差都要验算，对于曲线曲率半径变化较小处，只需验算两节点间距最长处的误差，而对曲线曲率变化较大处，应验算曲率半径较小处的误差，通常由轮廓图形直接观察确定校验的位置。其校验方法如下：设需校验mn 曲线段。n m 和的坐标分别为（m m y x ,）和（n n y x ,），则直线mn 的方程为： n m n m n n y y x x y y x x --=-- 令A=n m y y -，B=m n x x -，C=n m n m y x x y -,则上式可改写为A x +B y =C 。表示公差带范围的直线n m ''与mn 平行，且法向距离为δ。n m ''直线方程可表示为： 2 2 B A C By Ax +±=+δ 式中，当直线n m ''在mn 上边时取“+”号，在mn 下边时“-”号。联立求解方程组： ()?????+±=+=2 2B A C By Ax x f y δ 上式若无解，表示直线n m ''不与轮廓曲线)(x f y =相交，拟合误差在允许范围内；若只有一个解，表示直线n m ' '图3.1 等间距直线逼近图3.2 等步长直线逼近

课题名称非圆二次曲线的车削加工

浙江工业职业技术学院日期年月日熟练掌握各种常见非圆二次曲线地车削加工方法，学会各种常见非圆二次曲线地车削加工编程、控制尺寸精度及形位公差地方法，并能合理安排加工工艺. 课时安排＜30学时） 1、工艺分析 2、学生编程 3、下料及准备工作 4、数控加工 5、检测评分检测手段 1、游标卡尺 2、千分尺 4、深度千分尺 5、螺纹塞规、环规 6、半径规 7、曲线样板安全及注意事项 1、遵守实训场地安全文明生产制度 2、遵守数控车床地安全操作规程课后分析

其氽玖图4-1实训图纸一 2、工艺分析该零件主要地加工内容包括外圆粗、精加工、切槽及螺纹地加工 .加工工艺如下： <1 ）零件左端加工左端加工时从 M20X1.5 —直加工到° 40纭mi 外圆.装夹时也应考虑工件长度应以一夹一顶地装夹方式加工教案过程: 课题四非圆二次曲线地车削加工一、新课导入：本模块 < 共3个课题）学习非圆二次曲线地车削加工方法尺寸精度、形状位置公差和表面粗糙度地控制方法和确保方法地编制方法. 二、新课讲授： 1、零件图纸 .需要同学们熟练掌握，理解数控加工宏程序 7t±0.03

<2 ）零件右端加工右端加工较简单，只需夹住■- 24 ±^9外圆，粗精加工椭圆即可? 3、刀具选择 <1 ）选用3地中心钻钻削中心孔? <2 ）粗、精车外轮廓及平端面时选用93 °硬质合金偏刀< 刀尖角35 °、刀尖圆弧半径0.4mm ）. <3 ）螺纹退刀槽采用4mm切槽刀加工. <4 ）车削螺纹选用60。硬质合金外螺纹车刀. 具体刀具参数见下表 4、切削用量选择（1）背吃刀量地选择.粗车轮廓时选用ap=2mm,精车轮廓时选用ap=0.5mm ；螺纹车削选用ap=0.5. （2）主轴转速地选择.主轴转速地选择主要根据工件材料、工件直径地大小及加工地精度要求等都有联系,根据图2-1要求，选择外轮廓粗加工转速800r/min,精车为 1500r/min.车螺纹时，主轴转速n=400r/min. 切槽时主轴转速n=400r/min. （3）进给速度地选择.根据背吃刀量和主轴转速选择进给速度，分别选择外轮廓粗精车地进给速度为130mm/mi n 和120mm/mi n ;切槽地进给速度为 30mm/mi n. 具体工步顺序、工作内容、各工步所用地刀具及切削用量等详见下表切削用量表

非圆曲线--椭圆的完美编程加工方法

工件信息棒料a=40 b=20 直径: 80.000 z2/a2 + x2/b2= 1（椭圆方程）长度: 100.000 材料:45# 中碳钢端面对刀时已车削平直数控代码 O1111 N010 G99G54G40G21 N020 T0101M3S400（粗加工外径） N030 G0X80Z3 N040 G71U2R1 N050 G71P60Q120U0.3W0.03F0.25 N060 G0X40 N070 G1Z-40F0.2 N080 X60 N090 X70W-15 N100 Z-60 N110 X76 N120 X82W-3 N130 G0X40.3 Z2（椭圆粗加工定位） N140 #1=20 （设短轴b值为变量初始值） N150 #1=#1-1.5（设1.5mm 步距粗加工椭圆成阶台状）

N160 #2=SQRT[1600-4*#1*#1]（z轴表达式—椭圆方程式）N170 G0X[2*#1+0.3]（x向进刀深度） N180 G1Z[#2-40+0.2]F0.25（z向进刀深度） N190 X[2*#1+4] （x向退刀深度） N200 G0Z2（退刀至加工起点） N210 IF[#1GT0]GOTO150（跳转至N150继续循环加工直到条件满足要求） N220 G1X0Z0F0.1 N230 #1=0 N240 #1=#1+0.2（设0.2mm 步距半精车椭圆成型） N250 #2=SQRT[ABS[1600-4*#1*#1]] N260 G1X[2*#1+0.3]Z[#2-40+0.2]F0.25 N270 IF[#1LT20]GOTO240 N280 X45F0.3 N290 G0Z2S1200 N300 G1X0Z0F0.1 N310 #1=0 N330 #1=#1+0.05（设0.05mm 步距精车椭圆成型） N340 #2=SQRT[ABS[1600-4*#1*#1]] N350 G1X[2*#1]Z[#2-40]F0.05 N360 IF[#1LE19.95]GOTO330 N370 X60

薄壁零件的车削加工

2012第2期总第207期现代制造技术与装备 1概述高强度结构的金属薄壳零件已较广泛的应用在各工业部部门，为了适用薄壁零件加工的需要，机械制造业正朝着“无切削或少切削”方向发展，如采用板材进行冲压、滚压、焊接等工艺，可以节省钢材、动力、机床设备和加工工时，达到质量好、产量高和成本低的要求。但是，毕竟有一些薄壁零件的结构不能采用冲压、滚压、焊接等工艺来代替，如具有形状复杂的环形横截面零件，只能采用车削方法。对于这一类环形零件的车削加工，因其结构单薄，零件尺寸较大，环形截面复杂和材料切削性较差（如高温合金、铝合金等），因此难以保证一定的加工精度和提高劳动生产率。车削薄壁零件的主要问题是变形，而产生变形的主要原因是切削力和夹紧力。薄壁套类零件刚性低，在夹紧力和切削力作用下非常容易产生变形，导致吃刀深度不均和让刀现象。另外，薄壁套类零件金属体积小，总的热容量小，薄壁套类零件的温度容易升高和变形，使加工后的零件出现形状和尺寸误差。减少切削力、切削热的方法是：合理的选择切削用量、合理的选择刀具几何角度、合理的选择刀具材料和冷却润滑液等；改善或改变夹紧力对零件的作用。 2加工薄壁零件在夹具上所采取的措施 2.1将局部夹紧力机构改成均匀夹紧力机构图1（a）是用三爪卡盘夹紧薄壁工件，图1（b）是在夹紧变形的情况下，分几次走刀逐渐减少吃刀深度车出了内孔，保证了内孔的圆度，但壁厚不均匀。图1（c）是从三爪卡盘中取出薄壁套后，夹紧力消失后薄壁套外圆恢复为圆形，而内孔则变成了棱圆，棱圆形的特点是虽然看上去不像圆形，但各处的直径尺寸相同，棱圆的孔会影响其和轴的装配。针对以上可能产生的问题，介绍一下减少变形的方法。（1）采用开口套用开口套改变三爪卡盘的三点接触为整圆抱紧，三爪卡盘夹持开口套使其变形并均匀地抱紧薄壁工件后，再车削内孔。在可能的条件下，开口套的壁厚可以厚一点。注意在夹持开口夹套时要使开口在两夹爪的中间位置。如图2。（2）采用弧形软爪改装卡盘的三爪，在通用的三爪上焊接弧形软爪，增大夹持面积，使夹紧力均匀分布在工件上，可以有效减少薄壁套的夹紧变形。保证软卡爪内弧与薄壁工件外径相等，并保证软卡爪具有足够的刚度。如图3所示。 2.2增加辅助支承面加强薄壁零件在车削时的刚性，在工件的夹紧部位特制工艺肋，使夹紧力作用在工艺肋上，以减少夹紧力引起的变形。如图4所示。薄壁零件的车削加工吕凤环（青岛纺织机械股份有限公司，青岛266042）摘要：通过对薄壁类零件特性分析，在零件加工时，夹具及在加工过程中采取措施，来保证薄壁零件加工的各项技术要求。关键词：薄壁零件夹具夹持变形（a）薄壁套毛坯装夹后（b）薄壁套内孔车完后（c）从卡盘中取出后图1夹紧力对薄壁套变形的影响1.三抓卡盘；2.开口套；3.薄壁套工件图2开口套的使用图3软形卡抓夹持薄壁套 1.焊接弧形软爪； 2.薄壁套工件 36

车削外圆和端面

任务二车削外圆和端面学习目标： 1、熟练掌握机动进给车削外圆和端面的方法。 2、掌握调整机动进给手柄位置的方法。导语：正确装夹刀具与工件是进行车削加工的前提。车刀装夹得是否正确，直接影响切削的顺利进行和工件的加工质量。即使刃磨了合理的车刀角度，如果不正确装夹，也会改变车刀工作时的实际角度。 ●活动一学会装夹 1．刀具的装夹装夹车刀时，必须注意以下几点。（1）车刀装夹在刀架上，不宜伸出太长。在不影响观察的前提下，应尽量伸出短些。否则切削时刀杆的刚性减弱，容易产生振动，影响工件的表面粗糙度，甚至使车刀损坏。车刀的伸出长度，一般以不超过刀杆厚度的1.5倍为宜。车刀下面的垫片要平整，并应与刀架对齐，而且尽量以少量的厚垫片代替较多的薄垫片，以防止车刀产生振动。（2）车刀刀尖应与工件轴线一样高。车刀装得太高，会使车刀的实际后角减小，使车刀后刀面与工件之间的摩擦增大；车刀装得太低，会使车刀的实际前角减小，使切削不顺利。（3）装夹车刀时，刀杆中心线应跟进给方向垂直，否则会使主偏角和副偏角的数值发生变化。（4）车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上，并逐个轮流旋紧。旋紧时不得用力过大而损坏螺钉。 2．工件的装夹在三爪自定心卡盘上装夹（1）三爪自定心卡盘的构造（2）三爪自定心卡盘的优缺点和应用 3．熟悉量具的使用方法（1）钢直尺的规格和使用（2）游标卡尺的使用游标卡尺的测量范围很广，可以测量工件外径、孔径、长度、深度以及沟槽宽度等。测量工件的姿势和方法如图所示。（3）外径千分尺的使用

外径千分尺是车削加工时最常用的一种精密测量仪器，其测量精度可以达到0.01mm。测量工件的姿势和方法如图所示3．车削台阶轴在同一工件上，有几个直径大小不同的圆柱体连接在一起像台阶一样，就叫它为台阶工件。俗称台阶为“肩胛”。台阶工件的车削，实际上就是外圆和平面车削的组合。故在车削时必须兼顾外圆的尺寸精度和台阶长度的要求。（1）台阶工件的技术要求台阶工件通常与其他零件结合使用，因此它的技术要求一般有：各挡外圆之间的同轴度、外圆和台阶平面的垂直度、台阶平面的平面度以及外圆和台阶平面相交处的清角。（2）车刀的选择和装夹如图示车削台阶时，通常使用90°外圆偏刀。车刀的装夹应根据粗、精车的特点进行安装。如粗车时余量多，为了增加切削深度，减少刀尖压力，车刀装夹可取主偏角小于90°为宜（一般为85°～90°）。精车时为了保证台阶平面和轴心线垂直，应取主偏角大于90°（一般为93°左右）。（3）车削台阶工件的方法车削台阶工件，一般分粗、精车进行。车削前根据台阶长度先用刀尖在工件表面刻线痕，然后按线痕进行粗车。粗车时的台阶每档均略短些，留精车余量。精车台阶工件时，通常在机动进给精车外圆至近台阶处时，以手动进给代替机动进给。当车至平面时，然后变纵向进给为横向进给，移动中滑板由里向外慢慢精车台阶平面，以确保台阶平面垂直轴心线。（4）直径尺寸的控制方法车削台阶工件，直径尺寸的控制采用对刀——测量——进刀——切削的方法加以保证。 1）对刀就是让刀尖沿轴向接触工件，纵向退出，轴向略进刀0.6～0.8mm后，纵向切削，再纵向退出（中滑板不动或记下刻度）。 2）测量就是用游标卡尺或千分尺测量刚才的切削部分。 3）进刀就是用切削部分的测量值和图样要求进行比较后，用中滑板进刀（粗车时按2～3mm/刀；精车时按0.6～0.8mm/刀）。4）切削就是用机动/手动的方法进行纵向切削。（5）台阶长度的测量和控制方法

45度外圆车刀

金属切削原理与刀具课程设计说明书学校：班级：姓名：学号：指导老师: 2011年月日

目录：一、车刀种类（测绘车刀属于哪种车刀）………………… 二、车刀组成………………………………………………… 三、正交平面参考系………………………………………… （一）、基面……………………………………………… （二）、切削平面………………………………………… （三）、正交平面………………………………………… 四、正交平面参考系，车刀标注角度的测绘……………… （一）、前角测绘………………………………………… （二）、后角测绘………………………………………… （三）、主偏角测绘……………………………………… （四）、刃倾角测绘……………………………………… （五）、副偏角测绘……………………………………… （六）、副后角测绘……………………………………… 五、车刀示意图…………………………………………… 六、结论……………………………………………………

一、车刀的种类（一）车刀的种类车刀的种类很多。车刀按用途可分外圆车刀，端面车刀，切断车刀，内孔车刀和螺纹车刀等；按结构可分为整体式、焊接式、机夹式、可转位式。（二）常用的车刀的种类（a）90°车刀（偏刀）（b）45°车刀(弯头车刀) （c）切断刀（d）镗孔刀（e）成形车刀（f）螺纹车刀（g）硬质合金不重磨车刀

1 一般使用之车刀尖型式有下列几种： (1) 粗车刀：主要是用来切削大量且多余部份使工作物直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要，因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰，但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。 (2) 精车刀：此刀刃可用油石砺光，以便车出非常圆滑的表面光度，一般来说精车刀之圆鼻比粗车刀大。 (3) 圆鼻车刀：可适用许多不同型式的工作是属于常用车刀，磨平顶面时可左右车削也可用来车削黄铜。此车刀也可在肩角上形成圆弧面，也可当精车刀来使用。 (4) 切断车刀：只用端部切削工作物，此车刀可用来切断材料及车度沟槽。 (5) 螺丝车刀(牙刀)：用于车削螺杆或螺帽，依螺纹的形式分60度，或55度V型牙刀，29度梯形牙刀、方形牙刀。 (6) 搪孔车刀：用以车削钻过或铸出的孔。达至光制尺寸或真直孔面为目的。 (7) 侧面车刀或侧车刀：用来车削工作物端面，右侧车刀通常用在精车轴的未端，左侧车则用来精车肩部的左侧面。

用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序

用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序蒋英汉 2008.6.15

用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序关键词:自动编程、非圆曲线、NC程序中国一拖高级技工学校蒋英汉随着数字控制技术与数控机床出现，给机械制造业带来了翻天覆地的变化。数控技术已成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。自90年代至今我国的数控机床在机械制造业的占有率不断提高，在航天、军工模具等行业已经成为主要的加工手段。现在数控技术已经成为体现一个国家综合国力水平的重要标志。新世纪机械制造业的竞争，其实就是数控技术的竞争。目前，我国的数控机床已经有了数量，但使用确不高，其原因，不能及时合理的编制出加工程序就是其中只一。所以提高我国编程人员的编程能力已经是迫在眉睫了。 CAD/CAM技术则是建立在数控技术之上的一种科学，它对数控技术和数控机床的应用提供了一个坚实的平台。为提高编程人员的编程能力提供了一个途径。Ma ste rC AM 软件是美国的CNC Software公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统，由于它对硬件要求不高，并且操作灵活、易学易用并具有良好的价格性能比，因而深受广大企业用户和工程技术人员的欢迎，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域，它具有二维几何图形设计、三维曲面设计、刀具路径模拟、加工实体模拟等功能，并提供友好的人机交互，从而实现了从产品的几何设计到加工制造的CAD/CAM一体化。是目前世界上应用最广泛的CAD/CAM软件之一。以下介绍MasterCAM在编制非圆曲线轮廓加工程序的应用：虽然非圆曲线轮廓可以在数控机床上用宏程序编制，但它对编程人员的编程能力要求特别高，时间周期较长，精度难以保证，而且不同系统的数控机床也不统用。所以用CAD/CAM软件编制非圆曲线轮廓加工程序已经成了必然。 MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序的主要步骤是：（一）设计非圆曲线方程式文件运用MasterCAM的方程式功能设计非圆曲线轮廓。其方程式文件内容和注解： step_var1= t （设置变量名） step_size1 = 0.01 （设置步距大小） lower_limit1 = 0 （设置变量下限） upper_limit1 = 1 （设置变量上限） geometry = line （设置图素类型） angles = degrees （设置角度类型） origin = 0, 0, 0 （设置曲线定位点） r=100+6*sin(360*12*t) x=r*cos(360*t) （坐标） y=r*sin(360*t) （坐标） z=6*sin(360*12*t) （坐标）举例。见图1，这是一心形凸轮。设计方程式文件过程如下其数学模型为，r=40(1-cost). 转化为参数方程即：x=40*(1-cos(t))*cos(t) y=40*(1-cos(t))*sin(t) （1）由于定位点不在坐标原点所以origin = 35, 0, 0 （2）根据技术要求确定步距，这里为1°。

用普通数控车床准确加工母线为非圆曲线的工件

车工技师论文--用普通数控车床准确加工母线为非圆曲线的工件摘要：讨论了用普通数控车床准确加工母线为非圆曲线工件的插补技术要点，编制了通用的加工程序生成软件。只需将工件的母线方程和几何参数输入该软件，即可生成NC 代码加工程序，并可在计算机上动画模拟加工全过程。该软件应用于GSK-928 型数控车床加工时取得了良好效果。 1 引言普通数控车床的数控系统内存有限，计算功能不足，在拟合加工曲线时，一般只能采用直线插补和圆弧插补两种方式。因此，用普通数控车床加工母线为非圆曲线的工件时较为困难，尤其对于一些母线较复杂而对形状精度要求较高的非圆曲线工件，其加工难度更大。为简化母线为非圆曲线工件的加工程序编制，提高对该类工件的加工准确性和适应性，本文提出一种针对母线为非圆曲线工件的准确加工方法，并编制了相应的通用加工程序生成软件，经在数控车床上实际应用，效果良好。 2 提高插补精度的技术要点 2.1 选择圆弧插补方式在选择加工曲线插补方式时，由于直线插补方式的曲线划分段数必须足够多才能保证较高加工精度，因此占用内存较大。为兼顾对各种加工曲线的通用性，合理利用内存，保证较高加工精度，采用圆弧插补方式比较有利。 2.2 以等弦长曲线内各微曲线的平均曲率半径作为插补圆半径曲线上某点的曲率圆与曲线在该点具有相同的切线和曲率。用划分好的各曲线段的曲率半径作为圆弧插补半径，可使圆弧插补半径始终与曲线的弯曲程度较好吻合，从而保证较高的插补精度。因此，求取准确的曲率半径是保证插补准确性的关键。若以等坐标长对曲线进行划分，则对于沿该坐标不均匀变化的曲线，其在不同坐标点的曲线形状变化对曲率准确性的影响不容忽视。为此，我们采用了沿曲线走向以等弦长进行曲线划分的方法。由于该段曲线是以经过再细分的许多微线段的平均曲率半径作为其曲率半径，所以即使对于起伏较大、变化很不均匀的曲线，也能获得较好的拟合效果。其实现方法为借助计算机快速、准确的运算能力，用极小的递增量划分曲线并计算各段微曲线的曲率半径，将所得点到起点的直线距离与指定长度相比较，一旦达到规定的弦长长度时即产生一个插补点，计算出该段所有微曲线的平均曲率半径并将其作为圆弧插补半径。然后再将该点作为新一段曲线段的起点，寻找下一个插补点。如此类推，直至将整条曲线划分完毕。微曲线各点的曲率半径pi和各等弦长曲线段的平均曲率半径p可通过各微曲线段端点的一阶导数y'和二阶导数y" 计算求得，即式中m——曲线段内微曲线段的段数加工精度要求较高的工件时，应采用较小的弦长进行划分，以增加插补点，提高曲线拟合精度。当然，具体操作时需对数控系统内存和工艺要求进行综合考虑，以求达到最佳加工效果。曲线各圆弧的凹凸性可通过比较该曲线段两端点函数值的平均值与该曲线段中点的函数值进行判断，若〔f(x1)+ f(x2)〕/ 2 f[( x1 + x2)/2]，则x1和x2间的曲线为下凹。 2.3 合理设计走刀方向由于普通数控车床的数控系统内存有限(如GSK-928 数控系统内存仅为28K)，因此合理、充分地利用内存是制定加工工艺时必须考虑的一个重要因素。为充分利用内存，粗加工时可采用径向走刀方案(见图1a)。由于径向走刀的多次循环会产生许多插补数据，因此与轴向走刀相比可明显节省内存空间，从而可增加精加工的插补点数，提高插补精度。精加工则采用沿曲线轴向走刀、圆弧插补的加工方案(见图1b)。

车外圆的技巧

车外圆的技巧车外圆的技巧左艳军（唐山劳动高级技工学校）摘要：本文主要介绍车外圆时的车削步骤，切削用量的选择，外圆的测量，刻度盘的使用，常见的问题及解决方法，注意事项。关键词：外圆车削车好技巧 0 引言车外圆是每个车工必须熟练掌握的基本功之一，要做一个好的车工，就必须能够正确熟练的车好外圆，使用机动进给车削工件的过程如下： 1 外圆的车削步骤 1.1 正确安装车刀和工件。车刀装夹在刀架上的伸出部分应尽量短，约为刀柄厚度的1~1.5倍，车刀刀尖应与中心等高；确保工件装夹牢靠。 1.2 准备根据图样检查工件的加工余量，做到车削前心中有数，大致确定纵向进给的次数。 1.3 对刀启动车床，使工件旋转，左手摇动床鞍手轮，右手摇动中滑板手柄，使车刀刀尖趋近并轻轻接触工件右端待加工表面，以此作为确定切削深度的零点位置。然后反向摇动床鞍手轮(此时中滑板手柄不动)，使车刀向右离开工件3～5 毫米。 1.4 进刀摇动中滑板手柄，使车刀横向进给，进给的量即为切削深度，其大小通过中滑板上刻度盘进行控制和调整。 1.5 试切削试切削的目的是为了控制切削深度，保证工件的加工尺寸。车刀在进刀后，纵向进给切削工件2 毫米左右时，纵向快速退出车刀，如图3所示，停车测量。如果尺寸符合要求，就可以继续切削，如尺寸大，就需加大背吃刀量；若尺寸过小，则应减小背吃刀量。 2 切削用量的选择 2.1 背吃刀量（ap）的选择粗车时，主要考虑提高生产率，同时兼顾刀具寿命。因加工余量较多，这时不要求较高的表面粗糙度，在考虑机床功率、工件和机床刚性许可的情况下，尽可能选择一个劲量大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。只有当余量较大，不能一次车去时，才考虑分几刀车削。但切削深度选的过大会引起振动，如果超过机床和车刀的能力就会损坏车床和车刀，即使在这些情况下，也应该把第一次或头几次的切削深度选得大些，最后留半精车和精车余量：半精车大致为0.5~2毫米。精车为0.1~0.5毫米。 2.2 进给量（f）的选择切削深度选定以后，进给量应选取大些。但是，进给量的大小受到机床和刀具的刚性和强度、工件精度和表面粗糙度的限制。当进给量太大时，可能会引起机床最薄弱零件的损坏、刀片啐裂、工件弯曲、加工表面的表面粗糙度降低等。粗车时，由于工件表面的表面粗糙度要求不高，选取进给量时，在机床、工件、刀具允许的情况下尽量大些，这样可以缩短走刀时间，提

非圆曲线数学处理的一般方法

非圆曲线非圆曲线数学处理数学处理数学处理的一般的一般的一般方法方法方法数控系统一般只有直线和圆弧插补的功能，对于非圆曲线轮廓，只有用直线或圆弧去逼近它，“节点”就是逼近线段与非圆曲线的交点。一个已知曲线的节点数主要取决于逼近线段的形状（直线段还是圆弧段），曲线方程的特性以及允许的逼近误差。将这三者利用数学关系求解，即可求得一系列的节点坐标，并按节点划分程序段。以下简介常用的直线逼近及圆弧逼近的数学处理方法。 2.1 常用非圆曲线直线逼近方法常用非圆曲线直线逼近方法 2.1.1 等间距的直线逼近的节点计算这是一种最简单的算法。如图2.1所示，已知方程)(x f y =，根据给定的x ?求出i x ，求i x 代入)(x f y =即可求得一系列i y ，即为每个线段的终点坐标，并以该坐标值编制直线程序段。 X Y N M M ) (x f 图2.1 等间距逼近方法的原理图 x ?取值的大小取决于曲线的曲率和允许误差δ。一般先取1.0=?x 试算并校验。误差校验方法如图2.1中的右图所示，MN 为试算后的逼近线段，作''N M 平行于MN 且两直线的距离为允δ。根据节点的坐标可求得 MN 方程：0=++c by ax ，则''N M 的方程为22b a c by ax +±=+允δ 求解联立方程： ) (22x f y b a c by ax =+±?+＝允δ （2－1）如果无解，即没有交点，表示逼近误差小于允δ；如果只有一个解，即等间

距与轮廓线相切，表示逼近误差等于允δ；如果有两个或两个以上的解，表示逼近误差大于允δ，这时应缩小等间距坐标的增量值，重新计算节点和验算逼近误差，直至最大的逼近误差小于等于允δ。等间距法计算简单，但由于取定值x ?应保证曲线曲率最大处的逼近误差允许值，所以程序可能过多。用此种方法进行数学处理，它的逼近曲线与轮廓线的逼近误差参差不齐，程序明显增多，影响机床的加工效率，不适合大批量的加工，成本也比较高。 2.1.2 等弦长直线逼近的节点计算就是使所有逼近线段的长度相等，如图2.2所示。计算步骤如下： X Y ) (x f y = 允 δ 图2.2 等弦长逼近方法的原理图（1）确定允许的弦长：由于曲线各处的曲率不等，等弦长逼近后，最大误差max δ必在min R 处（设为图中的CD 段），则l 为允允）δδmin 2min 2 min 22(2R R R l ≈??= （2）求min R 。曲线)(x f y =任一点的曲率半径为 /y")y'(1R 3/22+= （2－2）取0/d =dx R ，即 0'")'1("'322=+?y y y y （2－3）根据)(x f y =求得'""'y y y 、、，并由式（2－3）求得x 值代入式（2－2）即得min R 。

外圆表面的车削加工

外圆表面的车削加工 1.外圆车削的形式和加工精度车削外圆是一种最常见、最基本的车削方法，其主要形式见图1。图1 车削外圆的形成车削外圆一般可划分为荒车、粗车、半精车、精车和精细车，各种车削方案所能达到的加工精度和表面粗糙度各不相同，必须合理的选用。详见表1。表1 外圆表面加工方案

2.外圆车削工件的装夹方法外圆车削加工时，最常见的工件装夹方法见表2。表2 最常见的车削装夹方法

3.车刀的结构形式车刀按结构不同可分为整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式等几种。整体式车刀是将车刀的切削部分与夹持部分用同一中材料制成，如尺寸不大的高速钢车刀常用这种结构。焊接式车刀是在碳钢刀杆（常用45钢）上根据刀片的形状和尺寸铣出刀槽后将硬质合金刀片钎焊在刀槽中,然后刃磨出所需的几何参数。焊接式车刀结构简单、紧凑、刚性好、灵活性大，可根据切削要求较方便地刃磨出所需角度，故应用广泛。但经高温钎焊的硬质合金刀片，易产生应力和裂纹，切削性能有所下降，并且刀杆不能重复使用，浪费较大。机夹重磨式车刀的刀片与刀杆是两个可拆的独立元件，切削时靠夹紧元件将它们紧固在一起，由于避免了因焊接产生的缺陷，可提高刀具的切削性能，并且刀杆可多次使用。机夹可转位式车刀是将压制有合理几何参数、断屑槽、并有几个切削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法，装夹在标准刀杆上，以实现切削的一种刀具结构。当刀片的一个切削刃磨钝后，松开夹紧元件，把刀片转位换成另一新切削刃，便可继续使用。与焊接式车刀相比，机夹可转位式车刀具有切削效率高，刀片使用寿命长，刀具消耗费用低等优点。可转位车刀的刀杆可重复使用，节省了刀杆材料。刀杆和刀片可实现标准化、系列化，有利用刀具的管理工作。图2为常见车刀的结构示意图。

零件的数控车削加工课程标准

《零件的数控车削加工》课程标准课程名称：零件的数控车削加工适用专业：数控技术应用 1、课程性质和任务本课程是数控技术应用专业学习领域课程体系内中级学习阶段加工类主线课程之一，是在经过初级阶段零件的普通机械加工课程学习之后，以数控车削加工手段为主通过简单型面零件、常规特征零件、曲线型面零件、配合型面零件、特殊零件数控车削加工逐步递进的学习情境进行工学结合的训练学习，培养学生车削零件的加工工艺、程序编制及机床操作加工等基本职业能力，达到数控车中级职业技术资格水平，并具有可持续发展达到高级职业技术资格的能力基础。 2、职业行动领域（典型工作任务）描述数控技术人员根据产品图纸及客户提出的相关要求，在和客户约定的期限内，充分控制经济成本，按照加工要求准备技术文件和工具、利用数控车床完成产品的粗、精加工，并确保合格的产品交付。零件产品可能涉及内外基本轮廓、沟槽、螺纹、非圆曲线轮廓等各类常规特征及难加工特殊处理工艺，产品粗精加工涉及工艺、编程、工艺准备与操作加工、质检等相关工作内容。数控技术人员以技术小组或独立工作形式，使用通用或专用工具、工装、刀具、量具、数控车床、编程软件和技术资料等，按照行业标准规范对产品零件进行工艺分析并拟定车削加工工艺、编制及输入数控加工程序、操控数控车床进行产品加工、检测加工质量并进行工艺调整。完成技术文件的整理及工作过程记录存档，自觉遵守安全技术操作规程及“5S”工作要求。 3、课程目标学生以独立或小组合作的形式，在教师及同学指导协助下或借助参考教材、机械加工手册和相关资料，分析产品图纸，制定产品数控车削加工方面的工艺设计、编程、工艺准备与操作加工、质量检验等的工作计划，在规定时间内完成上述计划并检查反馈。在完成计划过程中，使用的工具、工装、刀具、量具、数控车床、材料、切削液等，应符合劳动安全和环境保护规定, 对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。学习完本课程后，学生应当能够合作或独立地进行内外基本轮廓、沟槽、螺纹、非圆曲线轮廓等各类常规特征零件及特殊零件的工艺设计、编程、工艺准备与操作加工、质量检验等的工作，包括：

非圆曲线加工误差及编程参数的选择

《装备制造技术》２０１２年第１１期由于宏程序能够给变量赋值、变量之间可以进行数学运算和逻辑运算，以及可以使用各种条件转移等命令，使得任何可以用数学表达式表达出来的复杂曲线轮廓的加工，都可以用宏程序编写，而且该程序短小精悍，通常程序段极少会超过６０行，即使是最廉价的机床数控系统，其内部程序存储空间也完全容纳得下任何 “庞大”的宏程序，使用宏程序编程和加工，大大提高了数控设备的使用性能。一般的数控设备往往只有直线插补和圆弧插补功能，在加工一些由数学表达式给出的非圆曲线轮廓时，是无法用普通编程直接加工的，只能用直线或圆弧去逼近这些曲线，即用逼近法加工，这时用宏程序来编写加工程序将会变得简单精确。但是，曲线加工的精度和效率与宏程序编写的参数选择有密切关系。现以ＦＡＮＵＣｏｉ系统加工椭圆曲线轮廓为例，详细解析加工误差与参数选择的关系。１典型椭圆轮廓的宏程序加工椭圆轮廓如图１所示，其宏程序编写方式通常有两种：编程方式一（以角度ｔ为自变量）：：＃１＝ａ＃２＝ｂ＃３＝０（曲线起始角度）＃４＝１８０（曲线终止角度）＃５＝△ｔ（角度步进值）＃３＝＃３＋＃５（当前角度）ＷＨＩＬＥ［＃３ＬＥ＃４］ＤＯ１（如果＃３≤＃４，循环１继续）＃１０＝＃１＊ＣＯＳ＃３（当前Ｘ坐标）＃１１＝＃２＊ＳＩＮ＃３（当前Ｙ坐标）Ｇ０１Ｘ＃１０Ｙ＃１１Ｆ（△ｆ）（曲线加工）ＥＮＤ１（循环１结束）：编程方式二（以Ｘ坐标为自变量）：：＃１＝ａ＃２＝ｂ＃３＝ａ（曲线Ｘ坐标起始位置）＃４＝－ａ（曲线终止位置）＃５＝－△Ｘ（Ｘ坐标步进值）＃３＝＃３＋＃５（当前Ｘ坐标）ＷＨＩＬＥ［＃３ＬＥ＃４］ＤＯ１（如果＃３≤＃４，循环１继续）＃１０＝＃３（当前Ｘ坐标）＃１１＝（＃２／＃１）＊ＳＱＲＴ［＃１＊＃１－＃１０＊＃１０］（当前Ｙ坐标）Ｇ０１Ｘ＃１０Ｙ＃１１Ｆ（△ｆ）（曲线加工）ＥＮＤ１（循环１结束）：从上述宏程序的可知，编程参数有两种：一种是与曲线表达式有关的参数；另一种是与加工精度和效率有关的参数，如步进角Δt 、X 坐标步进值Δx 以及切削速度F （Δf ）等。非圆曲线加工误差分析及编程参数的选择刘振超，史红（柳州铁道职业技术学院，广西柳州５４５００７）摘要：通过建立逼近误差的数学模型，并以基于ＦＡＮＵＣｏｉ系统的宏程序加工椭圆曲线轮廓为例，详细解析逼近误差与进给变量、曲率半径之间的关系，并推理出利用宏程序加工非圆曲线轮廓时合理选择切削步进值和进给速度的方法。关键词：非圆曲线；宏程序；逼近误差；参数中图分类号：ＴＧ６５９文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）１１－０１６３－０２收稿日期：２０１２－０８－１０作者简介：刘振超（１９６６—），女，广西岑溪人，副教授，工学士学位，主要从事机械加工工艺设计、数控技术应用的理论研究及教学工作。图１椭圆轮廓曲率圆y x C M A B O b t a －a ０ 163

车削外圆的常见问题及解决方法

车削外圆的常见问题及解决方法 1 绪论论文分析了车削外圆加工的常见问题，能够有效解决车削外圆加工中岀现的表面拉毛、表面粗糙、出现波纹、直径时大时小、质量不精准等问题，着重解决车削外圆的表面质量达不到要求的问题，对车削外圆的加工方式中所岀现的问题，完善并使其发展，促进我国机械制造业的发展，为我国机械制造业的繁荣发展解决一个障碍。 1.1 本课题设计的背景在19世纪后期，随着汽车工业的发展，美国迅速超过英国成为了机床工业第一强国。运用自动化技术，首先研制出了各种由机、电、液控制的高效自动化机床。由于航空制造业复杂零件的制造和特殊材料的加工需求，麻省理工学院（MIT）研制出世界第一台数字控制机床，并进行了大量的原理性和应用性技术试验。总的来说，我国机床行业现在正高速发展。从产值来看，已经位于世界前列，如我国的沈阳机床厂和大连机床厂位于世界机床企业前十五强。但从类型上来说，我国取得主要发展进步的为中低档机床，而高档机床市场则主要被国外占领。中国机床工业的设计、制造、使用、创新能力，尚处于低中档水平。当今的中国机床、功能部件、控制系统、刀具和测量，在精度、可靠性、稳定性、耐用性上，与国外先进水平差距仍然存在，这也是大量进口国外高档NC机床的根本原因。机床是制造及修理一切机器的机器，在制造业中具有举足轻重的地位。用机床生产的产品技术水平可以反映一个国家机械工艺的技术水平，机床工具工业被誉为机械工业的“总工艺师”。一方面，随着尖端科技的不断发展，以航空航天、汽车为代表的高科技领域对复杂零件的性能要求不断提高，产品更新换代速度越来越快，对先进制造机床的要求也不断提高，对发展未来机床的需求愈加迫切。另一方面，随着加工零件要求的不断提高，机床上的加工工具、工艺方法、工艺装备以及检测、控制方法等也在不断发生革新，促使机床结构及控制系统不断改进和发展。在机械制造业中，在卧式车床（如CA6140）上车削外圆是最基本，最普通的一种加工形式。无论是手动操作或自动进给方法，必须严格保持加工零件与车

课题名称非圆二次曲线的车削加工

车削外圆的常见问题及解决方法1

用数学方程描述的非圆曲线的轮廓数值计算

课题名称非圆二次曲线的车削加工

非圆曲线--椭圆的完美编程加工方法

薄壁零件的车削加工

车削外圆和端面

45度外圆车刀

用MasterCAM编制非圆曲线轮廓加工程序

用普通数控车床准确加工母线为非圆曲线的工件

最新学习情境10非圆二次曲线类零件的车削加工描述

车外圆的技巧

非圆曲线数学处理的一般方法

外圆表面的车削加工

零件的数控车削加工课程标准

非圆曲线加工误差及编程参数的选择

车削外圆的常见问题及解决方法