数控车床加工工艺

3.数控车床加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具of14——开发框架的使用和推广了解数控车床加工范围熟悉数控车床的加工工艺掌握切削用量的选择12学习目标车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床分类1.1车床分类按数控系统功能按主轴的配置形式按数控系统控制的轴数经济型全功能型卧式立式两轴控制四轴控制车削中心FMC车床车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床分类1.2车床加工范围1.轮廓形状复杂的回转体•2.加工质量要求高的零件3.特殊的螺旋表面零件•4.淬硬工件的加工车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具of14——开发框架的使用和推广车床加工范围数控车削工艺对刀点和换刀点设计思路车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析3.2数控车削加工工艺1.分析零件图纸2.确定工具在车床上的装夹方式3.各表面的加工顺序和刀具的进给路线以及刀具4.夹具和切削用量的选择等。其主要内容车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析1.端面外圆2.螺纹沟槽3.内孔4.一次装夹能完成的工序3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析1.构成零件轮廓的几何条件完不完整2.尺寸精度要求3.形状和位置精度要求4.表面粗糙度要求5.材料和热处理要求3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析制订零件车削加工顺序一般遵循下列原则。①先粗后精②先近后远③内外交叉④基面先行圆锥3-10（ａ）表述利用数控系统具有的封闭式符合循环功能的路线；3-10（ｂ）为三角形循环进给路线；3-10（ｃ）为矩形循环进给路线，其路线总长最短，因此在同等切削条件下的切削时间最短，刀具损耗最少。3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析2.确定走刀路线①刀具引入、切出3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析（2）确定最短的空行程路线3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具工艺分析（3）确定最短的切削进给路线3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具3.2.3数控车床刀具的选择（1)夹具的选择（2)刀具的选择1-切断刀；2-90°左偏刀；3-90°右偏刀；4-弯头车刀；5-直头车刀；6-成型车刀；7-宽刃精车刀；8-外螺纹车刀；9-端面车刀；10-内螺纹车刀；11-内槽车刀；12-通孔车刀；13-盲孔车刀3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具外圆车刀内孔车刀螺纹车刀常用车刀3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具铰刀钻头丝锥钻削刀具3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具1）外圆车刀外圆车刀主偏角Kγ=95°该95°主偏角车刀主要用于外圆及端面的半精加工及精加工,其刀片为菱形,通用性好.3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学外圆车刀主偏角Kγ=45°45°主偏角车刀主要用于外圆及端面车削.主要用于粗车,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具外圆车刀主偏角Kγ=75°该75°主偏角车刀只能用于外圆粗车削,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好.该75°主偏角车刀只能用于外圆粗车削,该主偏角车刀为MCLNR车刀刀片的补充应用.3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具外圆车刀主偏角Kγ=93°该93°主偏角车刀，其刀片为D形刀片，刀尖角为55°，刀尖强度相对较弱，所以该车刀主要用于仿形精加工.3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具车床刀具外圆车刀主偏角Kγ=90°该90°主偏角车刀只能用于外圆粗精车削,其刀片为三角形,切削刃较长，刀片可以转位六次,经济性好3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量外螺纹车刀3）螺纹车刀带修光刃的螺纹刀片•可加工出包括牙顶在内的完整螺纹牙型•保证了正确的底径和顶径•在车削螺纹前，毛坯不需车削，车后不需去毛刺内螺纹车刀车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量4）切断切槽刀•QZQ,QZSR,QZS,QT四大系列•最小切槽宽度1.1mm•最大切断直径60mm•左刀右刀任意选择车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量外圆切断刀•刀具中心高20、25、32•最大切断直径120•最小切宽2.5•刀片规格2.5、3、4、5、6ZP切断车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量3.2.4切削用量的确定切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具的切削性能，保证和你的刀具内用的；并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。①背吃刀量的确定②主轴转速n的确定③进给速度的确定车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量实际加工时，也可根据经验确定进给量f。粗车时一般取0.3～0.8mm/r;精车时常取0.1～0.3mm/r;切断时宜取0.05～0.2mm/r。1）背吃刀量ap的确定粗加工时，背吃刀量一般为2～5mm；半精加工时，背吃刀量一般为0.5～1mm；精加工时，背吃刀量为0.1～0.4mm。3）进给量f的确定车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量2）主轴转速式中n──主轴转速（r/min）；υc──切削速度（m/min）；d──工件加工表面或刀具的最大直径（mm）。在确定主轴转速时，首先需要确定其切削速度，而切削速度又与背吃刀量和进给量有关。切削速度确定方法有计算、查表和根据经验确定。切削速度参考值见表4-3。3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具切削用量②车螺纹时主轴转速车削螺纹时，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，推荐有不同的主轴转速选择范围。如大多数经济型车床数控系统推荐车螺纹的主轴转速计算公式为：式中n──主轴转速（r/min）；P—工件螺纹的导程（mm），英制螺纹为相应换算后的毫米值；k—保险系数，一般取的为80。3.2数控车削加工工艺车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学（1）零件图工艺分析（2）确定装夹方案（3）确定加工顺序及进给路线（4）刀具选择（5）切削用量的选择确定工艺内容车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学•通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。•①对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。（1）零件图工艺分析该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学②在轮廓曲线上，有三处为圆弧，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为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选φ60㎜棒料。车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学•（3）确定零件的定位基准和装夹方式•①定位基准确定坯料轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。•②装夹方法左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。•（2）选择设备•根据被加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学（4）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0.25㎜精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给，如图2所示。车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学•①选用φ5㎜中心钻钻削中心孔。•②粗车及平端面选用900硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉（可用作图法检验），副偏角不宜太小，选κ=350。•③精车选用900硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金600外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取rε=0.15～0.2㎜。•将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中（见表1），以便编程和操作管理。5）刀具选择车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具of14——开发框架的使用和推广车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具项目教学①背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ap=3㎜，精车ap=0.25㎜；螺纹粗车时选ap=0.4㎜，逐刀减少，精车ap=0.1㎜。•②主轴转速的选择车直线和圆弧时，选粗车切削速度vc=90m/min、精车切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=πdn/1000计算主轴转速n（粗车直径D=60㎜，精车工件直径取平均值）：粗车500r/min、精车1200r/min。车螺纹时，参照式（5-1）计算主轴转速n=320r/min.•③进给速度的选择选择粗车、精车每转进给量，再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4㎜/r，精车每转进给量为0.15㎜/r，最后根据公式vf=nf计算粗车、精车进给速度分别为200㎜/min和180㎜/min。•（6）切削用量选择车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具of14——开发框架的使用和推广•表2典型轴类零件数控加工工艺卡片车床分类工艺分析切削用量项目教学车床刀具of14——开发框架的使用和推广车床加工范围数控车削工艺对刀点和换刀点12主要内容休息一下吧