項(xiàng)目一分析螺紋軸類零件

任務(wù)引入以在ＹＣ－Ｋ４００數(shù)控車床上加工一軸類零件為例。說明數(shù)控車削加工工藝分析與編程的過程。圖４－１所示為一普通螺紋軸?！救蝿?wù)說明】會(huì)分析軸類零件數(shù)控車削加工部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?！局R(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)】１.數(shù)控車削工藝特點(diǎn)。２.數(shù)控車削加工的主要對(duì)象。３.數(shù)控車削加工的主要內(nèi)容。４.零件圖分析方法。下一頁返回項(xiàng)目一分析螺紋軸類零件

任務(wù)分析根據(jù)圖４－１。編寫螺紋軸分析報(bào)告。相關(guān)知識(shí)分析零件圖。在制定車削工藝之前。必須首先對(duì)被加工零件的圖樣進(jìn)行分析。分析零件圖的結(jié)果將直接影響到加工程序的編制及加工效果。它主要包括以下內(nèi)容。上一頁下一頁返回項(xiàng)目一分析螺紋軸類零件

１.構(gòu)成零件輪廓的幾何要素由于設(shè)計(jì)等各種原因。在圖紙上可能出現(xiàn)加工輪廓的數(shù)據(jù)不充分。如尺寸模糊不清及尺寸封閉等缺陷。從而增加編程的難度。有時(shí)甚至無法編寫程序。如圖４－２所示。在圖４－２(ａ)中。兩圓弧的圓心位置是不確定的。不同的理解將得到完全不同的結(jié)果。再如圖４－２(ｂ)中。圓弧與斜線的關(guān)系要求為相切。但經(jīng)計(jì)算后的結(jié)果卻為相交(割)關(guān)系。而非相切。這樣由于圖樣上的圖線位置模糊或尺寸標(biāo)注不清。使編程工作無從下手。在圖４－２(ｃ)中。標(biāo)注的各段長(zhǎng)度之和不等于其總長(zhǎng)尺寸。而且漏掉了倒角尺寸。上一頁下一頁返回項(xiàng)目一分析螺紋軸類零件

在圖４－２(ｄ)中。圓錐體的各尺寸已經(jīng)構(gòu)成封閉尺寸鏈。這些問題都會(huì)給編程計(jì)算造成困難。甚至產(chǎn)生不必要的誤差。當(dāng)發(fā)生以上缺陷時(shí)。應(yīng)向圖樣的設(shè)計(jì)人員或技術(shù)管理人員及時(shí)反映。解決后方可進(jìn)行程序的編制工作。２.尺寸公差要求在確定控制零件尺寸精度的加工工藝時(shí)。必須分析零件圖樣上的公差要求。從而正確選擇刀具及確定切削用量等。在尺寸公差要求的分析過程中。還可以同時(shí)進(jìn)行一些編程尺寸的簡(jiǎn)單換算。如中值尺寸及尺寸鏈的解算等。在數(shù)控編程時(shí)。常常對(duì)零件要求的尺寸取其最大和最小極限尺寸的平均值(即“中值”)作為編程的尺寸依據(jù)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目一分析螺紋軸類零件

３.形狀和位置公差要求圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要要求。在工藝準(zhǔn)備過程中。除了按其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和檢測(cè)基準(zhǔn)。并滿足其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的規(guī)定外。還可以根據(jù)機(jī)床的特殊需要進(jìn)行一些技術(shù)性處理。以便有效地控制其形狀和位置誤差。４.表面粗糙度要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求。也是合理選擇機(jī)床、刀具及確定切削用量的重要依據(jù)。５.材料要求圖樣上給出的零件毛坯材料及熱處理要求。是選擇刀具(材料、幾何參數(shù)及使用壽命)、確定加工工序、切削用量及選擇機(jī)床的重要依據(jù)上一頁下一頁返回項(xiàng)目一分析螺紋軸類零件

６.加工數(shù)量零件的加工數(shù)量。對(duì)于工件的裝夾與定位、刀具的選擇、工序的安排及走刀路線的確定等都是不可忽視的參數(shù)。任務(wù)實(shí)施螺紋軸數(shù)控車削加工分析練習(xí)。１.分析零件形狀與尺寸由圖４－１可知。該工件材料為４５鋼。無熱處理及硬度要求。２.分析零件技術(shù)要求該零件表面由圓柱面、圓錐面、圓弧及直螺紋組成。且有較高的精度和表面粗糙度要求。特別是ＳＲ２０ｍｍ球面和?４３ｍｍ圓柱面。其表面粗糙度為１.６μｍ。上一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案任務(wù)引入根據(jù)圖４－１所示的螺紋軸。確定數(shù)控加工工藝方案?！救蝿?wù)說明】能夠制定軸類零件數(shù)控車削加工工藝?！局R(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)】１.數(shù)控車削工序與裝夾方式的確定方法。２.數(shù)控車削進(jìn)給路線的確定方法。３.數(shù)控車削中切削用量的選擇方法。４.數(shù)控車床的種類與選擇方法。５.數(shù)控車刀的種類與選擇方法。下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

任務(wù)分析根據(jù)圖４－１所示的螺紋軸編寫數(shù)控車削加工工藝規(guī)程。工藝分析是數(shù)控車削編程前期的一項(xiàng)重要準(zhǔn)備工作。工藝制定得合理與否。對(duì)程序編制、機(jī)床的加工效率和零件的加工精度等都有重要影響。因此編制加工程序前。應(yīng)結(jié)合數(shù)控車床的特點(diǎn)。遵循一般的工藝原則。認(rèn)真而詳細(xì)地制定好零件的數(shù)控車削加工工藝。其主要內(nèi)容有:確定工序和工件在數(shù)控車床上的裝夾方式、確定刀具走刀路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇等。相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控車削的工藝特點(diǎn)上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

數(shù)控加工與普通機(jī)床加工相比。應(yīng)遵循的原則在許多方面都基本一致。在使用方法上也基本相同。但由于數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度較高。設(shè)備費(fèi)用也高。使數(shù)控加工相應(yīng)地形成了自身的工藝特點(diǎn)。１.工藝內(nèi)容十分具體數(shù)控加工的內(nèi)容比普通機(jī)床加工的內(nèi)容復(fù)雜且具體。若數(shù)控機(jī)床只加工簡(jiǎn)單工序的零件。首先在經(jīng)濟(jì)上不合算。所以在數(shù)控機(jī)床上一般都安排加工較復(fù)雜及在普通機(jī)床上難以完成的工序。在普通機(jī)床上加工工件時(shí)。對(duì)許多具體的工藝問題。如工藝中各工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀、走刀路線與切削用量等。在很大程度上都是操作工人根據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣。自行考慮和決定的。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

并可以根據(jù)實(shí)際加工情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。一般無須工藝人員在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)做過多的規(guī)定。而在數(shù)控加工時(shí)。數(shù)控車床受控于加工程序指令。加工的全過程都是按程序指令自動(dòng)進(jìn)行的。上述這些具體工藝問題。不僅已成為數(shù)控工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的內(nèi)容。而且還必須做出正確的選擇并編入加工程序中。也就是說。本來是由操作工人在加工中靈活掌握并可通過適時(shí)調(diào)整來處理的許多工藝問題。在數(shù)控加工時(shí)就轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊倘藛T必須事先設(shè)計(jì)和安排的內(nèi)容。２.工藝設(shè)計(jì)相當(dāng)嚴(yán)密數(shù)控機(jī)床雖然自動(dòng)化程度較高。但自適應(yīng)性差。它不能像通用機(jī)床加工那樣可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整。即使現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床在自適應(yīng)調(diào)整方面做出了不少努力與改進(jìn)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

但自由度也不大。比如。在數(shù)控機(jī)床上攻螺紋時(shí)。數(shù)控系統(tǒng)不知道孔中是否已擠滿了切屑。是否需要退刀或清洗一下切屑再繼續(xù)加工。所以。在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。同時(shí)。在對(duì)圖形進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計(jì)算和編程時(shí)。都要力求準(zhǔn)確無誤。數(shù)控機(jī)床比同類的通用機(jī)床價(jià)格高得多。加工的都是一些形狀比較復(fù)雜、價(jià)格也較高的零件。萬一損壞。機(jī)床或零件都會(huì)造成較大的損失。在實(shí)際工作中。由于一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的差錯(cuò)而釀成重大事故的例子屢見不鮮。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

二、制定工藝方案１.確定工序與裝夾方式１)工序的劃分一般數(shù)控車床都可裝４~１２把刀。有些甚至可以裝２０把刀。所以無論輪廓怎么復(fù)雜。也無論毛坯是棒料還是鑄、鍛件。一般都能用兩道工序完成車削加工。在數(shù)控車床上加工零件應(yīng)按工序集中的原則劃分工序。在批量生產(chǎn)中。常用下列兩種方法來劃分工序。(１)按粗、精加工劃分。數(shù)控加工要求工序盡可能集中。通常粗、精加工可在一次裝夾下完成。為減少熱變形和切削力變形對(duì)工件尺寸形狀、位置精度和表面粗糙度的影響。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。對(duì)于軸類或盤類零件。常將待加工面先進(jìn)行粗加工。留少量余量再進(jìn)行精加工。以保證工件表面質(zhì)量要求。對(duì)軸上有孔、螺紋加工的工件。應(yīng)先加工表面而后加工孔、螺紋。要求較高時(shí)?？蓪⒋周嚢才旁诰容^低、功率較大的數(shù)控車床上。將精車安排在精度較高的數(shù)控車床上進(jìn)行，以保證零件的加工精度(２)按所用刀具劃分。在數(shù)控車削加工中。為減少換刀次數(shù)、節(jié)省換刀時(shí)間。應(yīng)盡量將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后。再換另一把刀來加工其他部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程。用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)。應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

工序的劃分還有其他方法。如以一次裝夾、加工作為一道工序。以加工部位劃分工序等。在實(shí)際生產(chǎn)中。數(shù)控加工工序的劃分要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。２.進(jìn)給路線的確定刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向稱為進(jìn)給路線。即刀具從對(duì)刀點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)起。直至加工結(jié)束所經(jīng)過的路徑。包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等切削空行程。在數(shù)控車削加工中。因精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿零件輪廓的順序進(jìn)行。因此確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)主要在于確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

加工路線的確定必須在保證被加工零件尺寸精度和表面質(zhì)量的前提下。按最短進(jìn)給路線的原則確定。以減少加工過程的執(zhí)行時(shí)間。提高工作效率。在此基礎(chǔ)上。還應(yīng)考慮數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)便。以方便程序的編制。下面是數(shù)控車削加工零件時(shí)常用的加工路線。１)輪廓粗車進(jìn)給路線在確定粗車進(jìn)給路線時(shí)。根據(jù)最短切削進(jìn)給路線的原則。同時(shí)兼顧工件的剛性和加工工性等要求。來確定最合理的進(jìn)給路線。圖４－５給出了三種不同的輪廓粗車切削進(jìn)給路線。其中圖４－５(ａ)表示利用數(shù)控系統(tǒng)的循環(huán)功能控制車刀沿著工件輪廓線進(jìn)行進(jìn)給的路線。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

圖４－５(ｂ)所示為三角形循環(huán)(車錐法)進(jìn)給路線。圖４－５(ｃ)所示為矩形循環(huán)進(jìn)給路線。其路線總長(zhǎng)最短。因此在同等切削條件下的切削時(shí)間最短。刀具損耗最少。在確定輪廓粗車進(jìn)給路線時(shí)。車削圓錐。圓弧是我們常見的車削內(nèi)容。除使用數(shù)控系統(tǒng)的循環(huán)功能加工以外。還可使用下列方法進(jìn)行加工。(１)車削圓錐的加工路線。在數(shù)控車床上車削外圓錐可以分為車削正圓錐和車削倒圓錐兩種情況。而每一種情況又有兩種加工路線。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

圖４－６(ａ)所示為車削正圓錐的兩種加工路線。按圖４－６(ａ)車削正圓錐時(shí)。需要計(jì)算終刀距Ｓ。設(shè)圓錐大徑為Ｄ。小徑為ｄ。錐長(zhǎng)為Ｌ。背吃刀量為ａｐ。則由相似三角形可知:根據(jù)公式(４－１)。便可計(jì)算出終刀距Ｓ的大小。當(dāng)按圖４－６(ｂ)所示的走刀路線車削正圓錐時(shí)。則不需要計(jì)算終刀距Ｓ。只要確定背吃刀量ａｐ。即可車出圓錐輪廓。按第一種加工路線車削正圓錐。刀具切削運(yùn)動(dòng)的距離較短。每次切深相等。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

但需要進(jìn)行計(jì)算。按第二種方法車削。每次切削背吃刀量是變化的。而且切削運(yùn)動(dòng)的路線較長(zhǎng)。圖４－７(ａ)和圖４－７(ｂ)所示為車削倒錐的兩種加工路線。分別與圖４－６(ａ)和圖４－６(ｂ)相對(duì)應(yīng)。其原理與正圓錐相同。粗車圓錐的方法簡(jiǎn)稱為車錐法。其不僅在粗車圓錐時(shí)使用。有時(shí)在粗車圓弧時(shí)也經(jīng)常被使用。(２)車削圓弧的加工路線。在粗加工圓弧時(shí)。因其切削余量大。且不均勻。經(jīng)常需要進(jìn)行多刀切削。在切削過程中?？梢圆捎枚喾N不同的方法?，F(xiàn)將常用方法介紹如下:上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

①車錐法粗車圓弧。圖４－８所示為車錐法粗車圓弧的切削路線。即先車削一個(gè)圓錐。再車圓弧。在采用車錐法粗車圓弧時(shí)。要注意車錐時(shí)起點(diǎn)和終點(diǎn)的確定。若確定不好。則可能會(huì)損壞圓弧表面。也可能將余量留得過大。確定方法是連接ＯＢ交圓弧于點(diǎn)Ｄ。過Ｄ點(diǎn)作圓弧的切線ＡＣ。由幾何關(guān)系得此為車錐時(shí)的最大切削余量.即車錐時(shí).加工路線不能超過ＡＣ線.由ＢＤ和△ＡＢＣ的關(guān)系即可算出ＢＡ、ＢＣ的長(zhǎng)度.即圓錐的起點(diǎn)和終點(diǎn).當(dāng)Ｒ不太大時(shí).可?。粒拢剑拢茫剑?５Ｒ.此方法數(shù)值計(jì)算較為煩瑣.但其刀具切削路線較短.上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

②車矩形法粗車圓弧。在一些不超過１/４的圓弧中。當(dāng)圓弧半徑較大時(shí)。其切削余量往往較大。此時(shí)可采用車矩形法粗車圓弧。在采用車矩形法粗車圓弧時(shí)。關(guān)鍵要注意每刀切削所留的余量應(yīng)盡可能保持一致。嚴(yán)格控制后面的切削長(zhǎng)度不超過前一刀的切削長(zhǎng)度。以防崩刀。圖４－９所示為車矩形法粗車圓弧的兩種進(jìn)給路線。圖４－９(ａ)是錯(cuò)誤的進(jìn)給路線。圖４－９(ｂ)按１→５的順序車削。每次車削所留余量基本相等。是正確的進(jìn)給路線。③車圓法粗車圓弧。前面兩種方法粗車圓弧。所留的加工余量都不能達(dá)到一致。用Ｇ０２(或Ｇ０３)指令粗車圓弧。若用一刀就把圓弧加工出來。這樣吃刀量太大。容易打刀。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

所以。實(shí)際切削時(shí)。常常采用多刀粗車圓弧。先將大部分余量切除。最后才車得所需圓弧。如圖４－１０所示。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于每次背吃刀量相等。數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單。編程方便。所留的加工余量相等。有助于提高精加工質(zhì)量。缺點(diǎn)是加工的空行程時(shí)間較長(zhǎng)。加工較復(fù)雜的圓弧常常采用此類方法。２)空行程進(jìn)給路線(１)合理安排“回零”路線。在手工編制較為復(fù)雜輪廓零件的加工程序時(shí)。為簡(jiǎn)化其計(jì)算過程。既不出錯(cuò)。又便于校核。編制者(特別是初學(xué)者)有時(shí)將每一刀加工完后的刀具終點(diǎn)通過執(zhí)行“回零”指令。使其每次都返回到參考點(diǎn)位置。然后再執(zhí)行后續(xù)程序段。這樣會(huì)增加空行程進(jìn)給路線的距離上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

從而降低生產(chǎn)效率。因此。在合理安排退刀路線時(shí)。應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短。或者為零。以滿足進(jìn)給路線為最短的要求。另外。在選擇返回參考點(diǎn)指令時(shí)。在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下。宜盡量采用ｘ、ｚ坐標(biāo)軸同時(shí)返回參考點(diǎn)指令。該指令的返回路線將是最短的。(２)巧用起刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)。圖４－１１(ａ)所示為采用矩形循環(huán)方式粗車的一般情況?？紤]到加工過程中換刀的方便。故將對(duì)刀點(diǎn)Ａ設(shè)置在離坯件較遠(yuǎn)的位置處。同時(shí)將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)重合在一起。按三刀上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

粗車的進(jìn)給路線安排如下:第一刀為Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａ。第二刀為Ａ→Ｅ→Ｆ→Ｇ→Ａ。第三刀為Ａ→Ｈ→Ｉ→Ｊ→Ａ。圖４－１１(ｂ)則是將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離。并設(shè)于Ｂ點(diǎn)位置。仍按相同的切削用量進(jìn)行三刀粗車。其進(jìn)給路線安排如下:車刀先由對(duì)刀點(diǎn)Ａ運(yùn)行至起刀點(diǎn)Ｂ。第一刀為Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｂ。第二刀為Ｂ→Ｆ→Ｇ→Ｈ→Ｂ。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

第三刀為Ｂ→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｂ。顯然。圖４－１１(ｂ)所示的進(jìn)給路線短。該方法也可用在其他循環(huán)(如螺紋車削)的切削加工中。３)輪廓精車進(jìn)給路線在安排輪廓粗車進(jìn)給路線時(shí)。應(yīng)妥善考慮刀具的進(jìn)、退刀位置。避免在輪廓中安排切入切出。以及換刀和停頓。以免因切削力突然發(fā)生變化而造成彈性變形。致使在光滑連續(xù)的輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等缺陷。合理的輪廓精車進(jìn)給路線應(yīng)為一刀連續(xù)加工而成。零件加工的進(jìn)給路線應(yīng)綜合考慮數(shù)控系統(tǒng)的功能、數(shù)控車床的加工特點(diǎn)及零件的特點(diǎn)等多方面的因素。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

靈活使用各種進(jìn)給方法。從而提高生產(chǎn)效率。４)加工順序的安排加工路線的確定。還應(yīng)遵循零件車削加工順序的一般原則具體如下:(１)先粗后精的原則。(２)先近后遠(yuǎn)的原則。(３)先內(nèi)后外、內(nèi)外交叉的原則。３.切削用量的選擇切削用量(ａｐ、ｖｃ、ｆ)選擇是否合理。對(duì)于能否充分發(fā)揮數(shù)控車床的潛力與刀具的切削性能。實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、降低成本和安全操作具有很重要的作用。數(shù)控編程時(shí)。編程人員必須確定每道工序的切削用量。并以指令的形式寫入程序中。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

對(duì)于不同的加工方法。需要選用不同的切削用量。數(shù)控車床切削用量的選擇原則是:粗車時(shí)。首先應(yīng)選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量ａｐ。其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量ｆ最后確定一個(gè)合理的切削速度ｖｃ。增大背吃刀量?？梢詼p少進(jìn)給次數(shù)。增大進(jìn)給量有利于斷屑。根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量。有利于提高生產(chǎn)效率。減少刀具損耗。降低加工成本。精車時(shí)。對(duì)工件精度和表面粗糙度有著較高要求。并要求加工余量不大且較均勻。因此選擇精車切削用量時(shí)。應(yīng)著重考慮如何保證工件的加工質(zhì)量。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。因此。精車時(shí)應(yīng)選用較小(但不能太小)的背吃刀量ａｐ(一般?。?１~０.５ｍｍ)和進(jìn)給量ｆ。并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)。以盡可能提高切削速度ｖｃ。切削用量都應(yīng)在機(jī)床說明書給定的允許范圍內(nèi)選擇。并應(yīng)考慮機(jī)床工藝系統(tǒng)的剛性和機(jī)床功率的大小。４.刀具的選擇在數(shù)控加工過程中。刀具選擇是否合理。不僅會(huì)影響機(jī)床的加工效率。而且會(huì)直接影響工件的加工質(zhì)量。與普通車削相比。數(shù)控車削對(duì)刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度好、耐用度高。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制成的刀具。并優(yōu)選刀具參數(shù)。選擇數(shù)控車削刀具通常要考慮數(shù)控車床的加工能力、工序內(nèi)容及工件材料等因素。根據(jù)與刀體的連接方式不同。常用的數(shù)控車刀有焊接式車刀和機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀(機(jī)夾刀)兩大類。為減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀。便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)控車削加工時(shí)。應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。由于刀柄、刀頭都已標(biāo)準(zhǔn)化。所以每次磨損后只需松開夾緊元件。更換刀片后便可繼續(xù)使用。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

刀片是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的重要組成元件。按照ＧＢ２０７５—１９８７國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。刀片大致可分為三大類１７種。圖４－１５所示為常見的可轉(zhuǎn)位車刀刀片。一般情況下。應(yīng)根據(jù)被加工工件的材料、表面質(zhì)量和精度、切削載荷的大小等來選擇刀片的材質(zhì)、尺寸及其形狀。刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氯化硼和金剛石等。其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長(zhǎng)度Ｌ。有效切削刃長(zhǎng)度與背吃刀量ａｐ和車刀的主偏角ｋｒ有關(guān)。在使用時(shí)可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)選取。刀片形狀主要依據(jù)工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

任務(wù)實(shí)施制定加工工藝包括以下步驟:１.確定裝夾方案因工件長(zhǎng)度較短。故可用三爪自定心卡盤直接夾緊工件外圓左端。工件伸出盤處１１０ｍｍ。將工件右端面中心設(shè)置為工件零點(diǎn)。作為加工測(cè)量及編程的基準(zhǔn)。本工件在一次裝夾中即能加工出全部的工件表面。２.確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序按先粗后精、由近到遠(yuǎn)的原則確定。根據(jù)本工件的結(jié)構(gòu)特征?？砂聪铝胁襟E進(jìn)行:上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

(１)先車削工件右端面(對(duì)刀前手工完成)。并以此端面的中心作為原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。(２)采用Ｇ７３功能對(duì)工件外形進(jìn)行粗車。然后用Ｇ７０進(jìn)行精車(３)進(jìn)行切槽加工。(４)采用循環(huán)功能車削螺紋。(５)切斷工件。因?yàn)樵摂?shù)控車床具有循環(huán)功能。只要編程正確。數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定粗車及螺紋車削進(jìn)給路線。因此。該零件的粗車循環(huán)和車削螺紋循環(huán)不需要人為確定進(jìn)給路線。只需要指定零件的精車路線即可。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

本工件的精車路線是從右到左沿零件表面輪廓進(jìn)給。如圖４－１６所示。３.選擇刀具車削本例工件。所需刀具數(shù)量較少。具體如下:(１)Ｔ０１:９０°外圓粗車刀。因工件ＳＲ２０ｍｍ的圓球要求過象限切削。為防止刀具與工件輪廓發(fā)生干涉。車刀副偏角不能太小。本例選ｋｒ′＝３５°。(２)Ｔ０２:外圓精車刀。在精車中仍要考慮與工件輪廓的干涉。同時(shí)要考慮工件的表面質(zhì)量。本例選擇尖形車刀(ｋｒ′＝５０°)。(３)Ｔ０３:切斷刀。刀寬取４ｍｍ。用于車槽及切斷。上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

(４)Ｔ０４:硬質(zhì)合金６０°外螺紋車刀。刀尖角?。担埂悖常啊?。刀尖圓弧半徑?。?２ｍｍ。４.選擇切削用量切削用量根據(jù)切削用量的選擇原則。結(jié)合數(shù)控機(jī)床和被加工工件的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。并經(jīng)過實(shí)際加工進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。本例切削用量的選擇如下:(１)背吃刀量:粗車時(shí)。選擇背吃刀量ａｐ＝３ｍｍ。精車時(shí)。選擇背吃刀量ａｐ＝０.２５ｍｍ。(２)主軸轉(zhuǎn)速:粗車時(shí)。主軸轉(zhuǎn)速ｎ＝５００ｒ/ｍｉｎ。精車時(shí)。主軸轉(zhuǎn)速ｎ＝１０００ｒ/ｍｉｎ。車削螺紋時(shí)。主軸轉(zhuǎn)速ｎ＝４００ｒ/ｍｉｎ。切槽、切斷時(shí)主軸轉(zhuǎn)速ｎ＝400ｒ/ｍｉｎ上一頁下一頁返回項(xiàng)目二確定螺紋軸數(shù)控加工工藝方案

(３)進(jìn)給量:粗車時(shí)。為提高切削效率?？蛇x擇較高的進(jìn)給量。本例取ｆ＝０.３ｍｍ/ｒ。精車時(shí)。為提高工件表面質(zhì)量。進(jìn)給量應(yīng)選擇得小一些。本例?。妫剑?１ｍｍ/ｒ。車削螺紋時(shí)的進(jìn)給量應(yīng)等于螺紋導(dǎo)程。即ｆ＝２ｍｍ/ｒ。上一頁返回項(xiàng)目三編制螺紋軸數(shù)控車削程序任務(wù)引入編制如圖４－１７所示的螺紋軸數(shù)控車削程序?！救蝿?wù)說明】能夠根據(jù)擬訂工藝編制相應(yīng)數(shù)控車削程序?！局R(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)】數(shù)控車削編程知識(shí)。任務(wù)分析螺紋軸數(shù)控車削程序單。相關(guān)知識(shí)數(shù)控車削加工的主要對(duì)象。下一頁返回項(xiàng)目三編制螺紋軸數(shù)控車削程序數(shù)控車床具有加工精度高、有直線和圓弧插補(bǔ)功能以及在加工過程中能自動(dòng)變速等特點(diǎn)。因此其加工范圍比普通車床寬得多。與普通車床相比。數(shù)控車床比較適合車削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件１.精度要求高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求。其中的表面精度主要指表面粗糙度。由于數(shù)控車床剛性好。制造和對(duì)刀精度高。并能方便、精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償。所以能加工尺寸精度要求較高的零件。有些場(chǎng)合能達(dá)到以車代磨的效果。另外。由于數(shù)控車床的運(yùn)動(dòng)是通過高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。所以它能加工直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。上一頁下一頁返回項(xiàng)目三編制螺紋軸數(shù)控車削程序由于數(shù)控車床一次裝夾能完成加工的內(nèi)容較多。所以它能有效提高零件的位置精度。并且加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控車床具有恒線速度切削功能。所以它不僅能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。而且還適合車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。一般數(shù)控車床的加工精度可達(dá)０.００１ｍｍ。表面粗糙度Ｒａ可達(dá)0.１６μｍ(精密數(shù)控車床可達(dá)０.０２μｍ)。２.表面輪廓形狀復(fù)雜的零件由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能(部分?jǐn)?shù)控車床還有某些非圓弧曲線插補(bǔ)功能)。所以它可以車削由任意直線和各類平面曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件。包括通過擬合計(jì)算處理后的、不能用方程式描述的列表曲線。上一頁下一頁返回項(xiàng)目三編制螺紋軸數(shù)控車削程序如圖４－１８所示的殼體零件封閉內(nèi)腔的成形面。在普通車床上是無法加工的。而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。３.帶一些特殊類型螺紋的零件普通車床所能車削的螺紋相當(dāng)有限。它只能車削等導(dǎo)程的直、錐面公、英制螺紋。而且一臺(tái)普通車床只能限定加工若干種導(dǎo)程的螺紋。數(shù)控車床不但能車削任何等導(dǎo)程的直、錐螺紋和端面螺紋。而且能車削增導(dǎo)程、減導(dǎo)程和要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過渡的螺紋。以及高精度的模數(shù)螺旋零件(如圓柱、圓弧蝸桿)和端面(盤形)螺旋零件等。數(shù)控車床車削螺紋不必像普通車床那樣交替變換主軸轉(zhuǎn)向。它可以一刀又一刀地連續(xù)車削。而且可以使用較高的轉(zhuǎn)速。上一頁下一頁返回項(xiàng)目三編制螺紋軸數(shù)控車削程序所以車削螺紋的效率高。車削出來的螺紋精度高、表面粗糙度小。任務(wù)實(shí)施按照編制數(shù)控加工程序的基本步驟。編程前必須先對(duì)零件圖樣進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理。由于本例各基點(diǎn)計(jì)算較為簡(jiǎn)單。故省略不寫。編程實(shí)例見表４－５。上一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)任務(wù)引入下面以在ＹＣ－Ｋ４００數(shù)控車床上加工一典型軸套類零件為例說明其數(shù)控車削加工工藝分析與編程的過程。圖４－１９所示為一密封圈工序圖?！救蝿?wù)說明】１.會(huì)進(jìn)行零件功能、精度和工藝性分析.２.會(huì)為軸套類零件選擇合理的定位基準(zhǔn).３.具備擬訂中等復(fù)雜軸套類零件數(shù)控車削加工工藝規(guī)程的能力.４.能夠獨(dú)立選擇合理的加工余量、工序尺寸和切削用量.上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)５.會(huì)填寫機(jī)械加工工藝過程卡.６.會(huì)編制數(shù)控車削加工程序.【知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)】１.零件分析方法.２.定位基準(zhǔn)選擇方法.３.數(shù)控車削加工工藝過程擬訂程序.４.加工余量、工序尺寸和切削用量的確定方法.５.機(jī)械加工工藝過程卡的內(nèi)容.６.數(shù)控車削編程知識(shí).上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)任務(wù)分析輸出密封圈數(shù)控車削加工工藝文件。相關(guān)知識(shí)數(shù)控車削加工的主要內(nèi)容。數(shù)控車削加工可分為粗加工、半精加工和精加工。根據(jù)數(shù)控車床的工藝特點(diǎn)。數(shù)控車削加工主要有以下加工內(nèi)容。１.車削外圓車削外圓是最常見、最基本的車削方法。工件外圓一般由圓柱面、圓錐面、圓弧面及回轉(zhuǎn)槽等基本件組成。圖４－２０所示為使用各種不同的車刀車削中小型零件外圓(包括車外回轉(zhuǎn)槽)的方法。其中右偏刀主要用于需要從左向右進(jìn)給。上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)車削右邊有直角軸肩的外圓以及左偏刀無法車削的外圓。如圖４－２０(ｃ)所示。錐面的車削?？梢苑謩e視為車削內(nèi)圓、外圓的一種特殊形式。錐面可分為內(nèi)錐面和外錐面。在普通車床上加工錐面的方法有小滑板轉(zhuǎn)位法、尾座偏移法、靠模法和寬刀法等。而在數(shù)控車床上車削圓錐。則完全和車削其他外圓一樣。不必像普通車床那么麻煩。在車削圓弧面時(shí)。則更能顯示數(shù)控車床的優(yōu)越性。２.車削內(nèi)孔車削內(nèi)孔是指用車削方法擴(kuò)大工件的孔或加工空心工件的內(nèi)表面。是常用的車削加工方法之一。常見的車孔方法如圖４－２１所示。在車削盲孔和臺(tái)階孔時(shí)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)車刀要先縱向進(jìn)給。當(dāng)車到孔的根部時(shí)再橫向進(jìn)給。從外向中心進(jìn)給車端面或Ｔ臺(tái)階端面。如圖４－２１(ｂ)和圖４－２１(ｃ)所示。３.車削端面車削端面包括臺(tái)階端面的車削。常見的方法如圖４－２２所示。圖４－２２(ａ)所示為使用４５°偏刀車削端面?？刹捎幂^大背吃刀量。切削順利。表面光潔。而且大、小端面均可車削。圖４－２２(ｂ)所示為使用９０°左偏刀從外向工件中心進(jìn)給車削端面。適用于加工尺寸較小的端面或一般的臺(tái)階端面。圖４－２２(ｃ)所示為使用９０°左偏刀從工件中心向外進(jìn)給車削端面。上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)適用于加工工件中心帶孔的端面或一般的臺(tái)階端面。圖４－２２(ｄ)所示為使用右偏刀車削端面。刀頭強(qiáng)度較高。適宜車削較大端面。尤其是鑄鍛件的大端面。４.車削螺紋車削螺紋是數(shù)控車床的特點(diǎn)之一。在普通車床上一般只能加工少量的等螺距螺紋。而在數(shù)控車床上。只要通過調(diào)整螺紋加工程序。指出螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值及螺紋導(dǎo)程。即可車削各種不同螺距的圓柱螺紋、錐螺紋或端面螺紋等。螺紋的車削可以通過單刀切削的方式進(jìn)行。也可進(jìn)行循環(huán)切削。上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)訓(xùn)練:１.零件圖的分析由圖４－２３可知。本工件材料為鑄鐵。工序加工內(nèi)容較多。但精度要求不是很高。從結(jié)構(gòu)上看。該零件包括內(nèi)、外表面的加工。外形由平面、錐面及螺紋組成。內(nèi)形由圓弧、平面、內(nèi)溝槽及內(nèi)錐面等組成。其結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜。適合數(shù)控車削加工。該零件的尺寸標(biāo)注完整、正確。尺寸基準(zhǔn)統(tǒng)一。有利于定位基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)的統(tǒng)一。零件輪廓描述清楚。無熱處理及硬度要求。上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)２.工序的劃分本工件為一盤類零件。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)。需經(jīng)兩次裝夾方可完成零件的加工。其工序的劃分可根據(jù)兩次裝夾來劃分。第一工序?yàn)閵A持工件右部。先加工工件左端面及工件外圓的車削加工。本工序因內(nèi)容較簡(jiǎn)單。本處不作介紹。第二工序?yàn)檎{(diào)頭裝夾工件。并進(jìn)行工件的內(nèi)、外形加工。具體如下所述。３.制定加工工藝１)確定裝夾方案用三爪自定心卡盤反爪夾緊工件左端外圓。將工件右端面中心設(shè)置為工件零點(diǎn)。作為加工測(cè)量及編程的基準(zhǔn)點(diǎn)。上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)計(jì)２)確定加工順序及進(jìn)給路線加工順序按先粗后精、由內(nèi)到外的原則確定。并在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件表面。根據(jù)本工件的結(jié)構(gòu)特征?？砂聪铝胁襟E進(jìn)行。(１)粗車右端面及工件外表面。由于是粗加工。為減少刀具的數(shù)量及換刀次數(shù)。本例可選用一把刀具車削工件端面。并將工件外表面車削成形。外表面的車削可采用固定循環(huán)功能。其進(jìn)給路線只需給定外形精車路線即可。如圖４－２４所示。上一頁下一頁返回項(xiàng)目四密封圈數(shù)控車削加工工藝設(shè)