数控车削加工工艺详细论述

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数控车削加工工艺分析,选择并确定进行数控加工的内容,零件结构的工艺性分析,精度与技术要求分析,零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定,数控车削加工方案的拟定,工序的划分,工序顺序的安排,进给路线的确定,切削参数的选择,数控车削加工工艺文件,难加工材料的数控车削加工,数控车拉工艺,数控车削加工工艺分析,选择并确定进行数控加工的内容,数控加工内容的选择,:,由轮廓曲线构成的回转表面,具有微小尺寸要求的结构表面,同一表面采用多种设计要求的结构,表面有严格几何关系要求的表面,1,通用机床无法加工的内容应作为首先选择内容,(1),由轮廓曲线构成的回转表面,数控加工内容的选择,:,(2),具有微小尺寸要求的结构表面,数控加工内容的选择,:,(3),同一表面采用多种设计要求的结构,(4),表面间有严格几何关系要求的表面,数控加工内容的选择,:,选择并确定进行数控加工的内容,通用机床难加工质量难保证内容作为重点选择内容,1,、表面有严格位置精度要求但普通机床无法一次加工完成,2,、表面粗糙度要求严格的锥面、曲面、端面等,对于这类表面只能采用恒线速切削才能达到要求,例如：,1,、,表面间有严格位置精度要求但在普通机床上无法一次安装加工的表面,数控加工内容的选择,:,零件结构的工艺性分析,零件结构工艺性分析的主要内容：,审查与分析零件图纸中尺寸标注方法是否适合数控加工；,审查与分析图纸中几何元素的条件是否充分、正确；,审查与分析数控车加工零件的结构合理性；,1,零件结构工艺性分析的主要内容,(1),审查与分析零件图纸中的尺寸标注方法是否适应数控加工的特点,对数控加工来说，最倾向于以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这就是坐标标注法。,零件结构的工艺性分析,零件结构的工艺性分析,(2),审查与分析零件图纸中构成轮廓的几何元素的条件是否充分、正确,(3),审查与分析在数控车床上加工时零件结构的合理性,零件结构的工艺性分析,精度与技术要求分析,分析的主要内容：,精度要求与各项技术要求是否齐全、合理,本工序车削精度是否达到图纸要求，注意给其它工序留有余量,较高位置精度的表面应在一次装夹中完成,表面粗糙度较高表面应确定恒线速切削,零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定,编程原点的选择：,选在设计基准上,容易找正对刀,编程方便,位置能够容易准确的确定,零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定,编程尺寸确定的步骤：,基本尺寸换算成平均尺寸,保持原重要的几何关系不变并修改一般尺寸,计算未知节点、基点坐标尺寸,编程尺寸的最后形成,数控加工的数值计算是程序编制中一个关键的环节。,编程尺寸设定值确定的步骤,(1),精度高的尺寸的处理，将基本尺寸换算成平均尺寸；,(2),几何关系的处理，保持原重要的几何关系，如角度，相切等不变；,(3),精度低的尺寸的调整，通过修改一般尺寸保持零件原有几何关系，使之协调；,(4),节点、基点坐标尺寸的计算，按调整后的尺寸计算有关未知节点、基点的坐标尺寸；,(5),编程尺寸的修正，按调整后的尺寸编程并加工一组工件，测量关键尺寸的实际分散中心并求出常值系统性误差，再按此误差对程序尺寸进行调整并修改程序。,数控车削加工方案的拟定,数控车削内表面加工方案的确定,数控车削外表面及端面加工方案的确定,数控车削加工方案的拟定,1.,数控车削外表面及端面加工方案的确定,（,1,）加工,IT7,IT8,级、,R,a,0.8,.,m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。,（,2,）加工,IT5,IT6,级、,R,a,0.2,0.63,m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案加工。,（,3,）加工高于,IT5,级、,R,a,0.08,m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案加工。,（,4,）对淬火钢等难车削材料，其淬火前可采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工。,数控车削加工方案的拟定,2.,数控车削内表面加工方案的确定,（,1,）加工,IT8,IT9,级、,Ra1.6,3.2m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。,（,2,）加工,IT6,IT7,级、,Ra0.2,0.63 m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、细车的方案加工。,（,3,）加工精度为,IT5,级、,Ra,0.2m,的除淬火钢以外的常用金属，可采用高档精密型数控车床，按粗车、半精车、精车、精密车的方案加工。,（,4,）对淬火钢等难车削材料，其淬火前可采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工。,工序的划分,数控车削加工工序的划分：,以一次安装进行的加工作为一道工序,以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序,以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序,以粗、精加工划分工序,工序的划分,1.,以一次安装进行的加工作为一道工序,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。,2.,以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序,有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制（内存容量）、机床连续工作时间有限，此外，出错率高，查错与检索困难。这时可以,以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序,在本工序内用多少把刀具、加工多少内容，主要根据控制系统的限制、机床连续工作时间的限制等因素考虑。,3.,以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序,工序的划分,4.,以粗、精加工划分工序,工序顺序的安排,回转类零件非数控车削加工工序的安排：,有不适合数控车削加工的表面，安排相应的非数控类加工工序（,如渐开线齿形、键槽、花键表面等）,硬度及精度较高，热处理安排在数控车削加工之后,零件要求特殊，不能用数控车削加工完成的则安排其他加工工序,根据工厂条件采用非数控加工更合理，则安排非数控加工工序,1,回转类零件非数控车削加工工序的安排,(1),零件上有不适合数控车削加工的表面，如渐开线齿形、键槽、花键表面等，必须安排相应的非数控车削加工工序。,工序顺序的安排,(2),零件表面硬度及精度要求均高，热处理需安排在数控车削加工之后，则热处理之后一般安排磨削加工。,(3),零件要求特殊，不能用数控车削加工完成全部加工要求，则必须安排其他非数控车削加工工序，如喷丸、滚压加工、抛光等。,(4),零件上有些表面根据工厂条件采用非数控车削加工更合理，这时可适当安排这些非数控车削加工工序，如铣端面打中心孔等。,工序顺序的安排,2,数控加工工序与普通工序的衔接,数控工序前后一般穿插有其他普通工序，如衔接,的不好就容易产生矛盾，最好的办法就是相互建立状,态要求。如：要不要留加工余量；定位面的尺寸精度,要求及形位公差；对毛坯的热处理状态要求等。,目的是达到相互能满足加工需要，且质量目标及,技术要求明确，交接验收有依据。,工序顺序的安排,1.,先加工定位面，即上道工序的加工能为后面的工序提供精基准和合适的夹紧表面。制定零件的整个工艺路线就是从最后一道工序开始往前推，按照前工序为后工序提供基准的原则先大致安排。,2.,先加工平面后加工孔；先加工简单的几何形状再加工复杂的几何形状。,3.,对精度要求高，粗精加工需分开进行的，先粗加工后精加工。,工序顺序的安排,4.,以相同定位、夹紧方式安装的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数和夹紧次数。,5.,中间穿插有通用机床加工工序的要综合考虑合理安排其加工顺序,。,工序顺序的安排,工序顺序的安排,先粗后精,先近后远,内外交叉,保证工件加工刚度原则,同一把刀连续加工,工步安排的一般原则,1,工步顺序安排的一般原则,(1),先粗后精,工步顺序安排的原则要求：粗车在较短,的时间内将工件各表面上的大部分加工余,量切掉，一方面提高金属切除率，另一方,面满足精车的余量均匀性要求。若粗车后,所留余量的均匀性满足不了精加工的要求,时，则要安排半精车,工序顺序的安排,工序顺序的安排,(2),先近后远,在一般情况下，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。,工序顺序的安排,(3),内外交叉,对既有内表面,(,内型、腔,),，又有外表面需加工的回转体零件，安排加工顺序时，应先进行外、内表面粗加工，后进行外、内表面精加工。,工序顺序的安排,(4),保证工件加工刚度原则,应先安排对工件刚性破坏较小的工步，后安排对工件刚性破坏较大的工步，以保证工件加工时的刚度要求。,工序顺序的安排,(5),同一把刀能加工内容连续加工原则,此原则的含义是用同一把刀把能加工的内容连续加工出来，以减少换刀次数，缩短刀具移动距离。,工序顺序的安排,进给路线是指数控机床加工过程中刀具相对零件的运动轨迹和方向，也称走刀路线。,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程。它不但包括子工步的内容，也反映出工步顺序,进给路线的确定,(1),确定进给路线的主要原则,1),首先按已定工步顺序确定各表面加工进给路线的顺序；,2),所定进给路线应能保证工件轮廓表面加工后的精度和粗糙度要求；,3),寻求最短加工路线,(,包括空行程路线和切削路线,),，减少行走时间以提高加工效率；,4),要选择工件在加工时变形小的路线，对横截面积小的细长零件或薄壁零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去余量法安排进给路线。,进给路线的确定,(2),粗加工进给路线的确定,1),常用的粗加工进给路线,“,矩形,”,循环进给路线。,“,三角形,”,循环进给路线。,沿轮廓形状等距线循环进给路线。,进给路线的确定,矩形进给路线,，,适用于棒料毛坯，进给路线较短。,三角形进给路线,，,适用于棒料毛坯，进给路线较长。,仿形进给路线,，,用于铸、锻件毛坯时进给路线较短。,粗车进给路线选择,车螺纹时，为保证螺距的准确，应避免在进给机构的加速和减速过程中切削，故应有引入距离和超越距离。,引入距离,超越距离,阶梯切削路线。,进给路线的确定,双向切削进给路线。,进给路线的确定,2),最短的粗加工切削进给路线,切削进给路线为最短，可有效地提高生产效率，降低刀具的损耗等。,进给路线的确定,(3),精加工进给路线的确定,1),完工轮廓的进给路线,零件的完工轮廓应由最后一刀连续加工而成,尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等缺陷。,进给路线的确定,2),换刀加工时的进给路线,主要根据工步顺序要求决定各刀加工的先后顺序及各刀进给路线的衔接。,3),切入、切出及接刀点位置的选择,应选在有空刀槽或表面间有拐点、转角的位置,进给路线的确定,4),各部位精度要求不一致的精加工进给路线,若各部位精度相差不是很大时，应以最严的精度为准，连续走刀加工所有部位,精度相差很大，则精度接近的表面安排在同一把刀走刀路线内加工，并先加工精度较低的部位，最后再单独安排精度高的部位的走刀路线。,进给路线的确定,(4),最短的空行程进给路线的确定,1),巧用起刀点,进给路线的确定,工步起点与对刀点重合，空行程长。,工步起点与对刀点分离，空行程短。,粗车矩形循环进给路线选择,2),巧设换,(,转,),刀点,为了考虑换,(,转,),刀的方便和安全，有时将换,(,转,),刀点也设置在离坯件较远的位置处,进给路线的确定,3),合理安排,“,回零,”,路线,在合理安排,“,回零,”,路线时，应使其前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量减短，或者为零，即可满足进给路线为最短的要求。,另外，在选择返回对刀点指令时，在不发生加工干涉现象的前提下，宜尽量采用,X,、,Z,坐标轴双向同时,“,回零,”,指令，该指令功能的,“,回零,”,路线将是最短的。,进给路线的确定,(5),特殊的进给路线,当刀尖运动到圆弧的换象限处，吃刀抗力,F,。马上与传动横拖板的传动力方向相同，若螺旋副间有机械传动间隙，就可能使刀尖嵌入零件表面,(,即,“,扎刀,”,),，其嵌入量在理论上等于其机械传动间隙量,进给路线的确定,进给路线的确定,进给路线的确定,切削参数的选择,V,d,切削速度,切削刃选定点所对应的工件或刀具的回转直径,背吃刀量,根据余量确定，其原则是尽量选择大的背吃刀量，减少进给次数。,光车时的主轴转速,S,1000v/,d,1,车螺纹时主轴转速,在切削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距,(,或导程,),大小、驱动电动机的升降频特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围,S1200/P-k,数控车削加工工艺文件,数控车削加工工序卡片,数控加工工序说明卡,数控加工走刀路线图,数控车削加工刀具卡片,数控车削加工刀具调整图,工艺,文件,难加工材料的数控车削加工,难加工材料的种类包括：,高强度钢，不锈钢，高温合金，钛合金，高熔点金属及合金，复合材料,等。,难加工材料的数控车削加工,1,、,最低转速：考虑最低转速不给加工造成困难。,2,、主轴转矩：需要根据实际对照机床说明书进行估算。,数控车床的选择,3,、刀架的低速伺服进给性能：注意机床刀架刚性与反转力矩能力。,数控车拉工艺,车拉切削加工实际是车削和拉削加工的结合。在车拉加工时，除了工件作旋转运动以外，刀具也作运动。,3,数控车削加工工艺分析,选择并确定进行数控加工的内容,零件结构的工艺性分析,精度与技术要求分析,零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定,数控车削加工方案的拟定,工序的划分,工序顺序的安排,进给路线的确定,切削参数的选择,数控车削加工工艺文件,难加工材料的数控车削加工,数控车拉工艺,谢谢观看,/,欢迎下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,内容总结,数控车削加工工艺分析。零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定。零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定。(1)审查与分析零件图纸中的尺寸标注方法是否适应数控加工的特点。(2)审查与分析零件图纸中构成轮廓的几何元素的条件是否充分、正确。数控加工的数值计算是程序编制中一个关键的环节。（1）加工IT7IT8级、Ra0.8.m的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。（1）加工IT8IT9级、Ra1.63.2m的除淬火钢以外的常用金属，可采用普通型数控车床，按粗车、半精车、精车的方案加工。这时可以以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序在本工序内用多少把刀具、加工多少内容，主要根据控制系统的限制、机床连续工作时间的限制等因素考虑。数控工序前后一般穿插有其他普通工序，如衔接。的不好就容易产生矛盾，最好的办法就是相互建立状。的时间内将工件各表面上的大部分加工余,