【正文】 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? 第一節(jié) 數(shù)控車削概述 ? 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的回轉(zhuǎn)體零件： ? 1．精度要求高的零件 ? 2．表面粗糙度值小的零件 ? 3．表面輪廓形狀復(fù)雜的零件 ? 4．帶特殊螺紋的零件 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 二、數(shù)控車削加工的主要內(nèi)容 ? 根據(jù)數(shù)控車床的工藝特點，數(shù)控車削加工主要有以下加工內(nèi)容。 ? 1．車削外圓 ? 2．車削內(nèi)孔 ? 3．車削端面 ? 4．車削螺紋 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 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。 錐面的車削，可以分別視為內(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，則更能顯示數(shù)控車床的優(yōu)越性。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 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。在車削盲孔和臺階孔時，車刀要先縱向進(jìn)給，當(dāng)車到孔的根部時再橫向進(jìn)給，從外向中心進(jìn)給車端面或臺階端面， 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 車削端面 車削端面包括臺階端面的車削，偏刀車削端面，可采用較大背吃刀量，切削順利，表面光潔，而且大、小端面均可車削； 使用 90176。 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； 使用 90176。 左偏刀 從工件中心向外進(jìn)給車削端面，適用于加工工件中心帶孔的端面； 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。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 車削螺紋 車削螺紋是數(shù)控車床的特點之一。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。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 第二節(jié) 數(shù)控車削工藝制訂 數(shù)控車削加工工藝是以普通車削加工工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)控車床的特點，綜合運用多方面的知識解決數(shù)控車削加工過程中面臨的工藝問題，主要內(nèi)容有：分析零件圖紙，確定工序和工件在數(shù)控車床上的裝夾方式，確定各表面的加工順序和刀具的進(jìn)給路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 一、數(shù)控車削加工工藝分析 ? 編制加工程序前，應(yīng)遵循一般的工藝原則并結(jié)合數(shù)控車床的特點，認(rèn)真而詳細(xì)地考慮零件圖的工藝分析，確定工件在數(shù)控車床上的裝夾，刀具、夾具和切削用量的選擇等。制定車削加工工藝之前，必須首先對被加工零件的圖樣進(jìn)行分析，它主要包括以下內(nèi)容。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? ? 2．構(gòu)成零件輪廓的幾何要素 ? 3．尺寸公差要求 ? 4．形狀和位置公差要求 ? 5．表面粗糙度要求 ? 7．加工數(shù)量 ? 6．材料要求 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ?零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型。在數(shù)控車床上加工零件時，應(yīng)根據(jù)數(shù)控車削的特點，認(rèn)真審視零件結(jié)構(gòu)的合理性。例如圖 45（ a）所示零件 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? 圖 45 結(jié)構(gòu)工藝性示例 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 2．構(gòu)成零件輪廓的幾何要素 ? 由于設(shè)計等各種原因，在圖紙上可能出現(xiàn)加工輪廓的數(shù)據(jù)不充分、尺寸模糊不清及尺寸封閉等缺陷，從而增加編程的難度，有時甚至無法編寫程序，如圖 46所示。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 3．尺寸公差要求 ? 在確定控制零件尺寸精度的加工工藝時，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，還可以同時進(jìn)行一些編程尺寸的簡單換算，如中值尺寸及尺寸鏈的解算等。在數(shù)控編程時，常常對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)。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 4．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)和檢測基準(zhǔn)，并滿足其設(shè)計基準(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 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 三爪自定心 卡盤裝夾 兩頂尖之間裝夾 雙三爪定心卡盤裝夾 卡盤和頂尖裝夾 常 用 裝 夾 方 式 通 用 夾 具 裝 夾 二、車削加工工件裝夾 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 2．四爪單動卡盤 ? 四爪單動卡盤（如圖 48）所示，它的四個對分布卡爪是各自獨立運動的，因此工件裝夾時必須調(diào)整工件夾持部位在主軸上的位置，使工件加工面的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的四面轉(zhuǎn)中心重合 圖 四爪單動卡盤 a) 四爪單動卡盤 b) 四爪單動卡盤裝夾工件 1卡爪 2螺桿 3木板 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? 軟爪 軟爪是一促具有切削性能的夾爪。當(dāng)成批加工某一工件時，為了提高三爪自定心卡盤的定心精度，可以采用軟爪結(jié)構(gòu)。即用黃銅或軟鋼焊在三個卡爪上，然后根據(jù)工件形狀和直徑把三個軟爪的夾持部分直接在車床上車出來（定心誤差只有），即軟爪是在使用前配合被加工工件特別制造的（如圖 411所示），如加工成圓弧面、圓錐面或螺紋等形式，可獲得理想的夾持精度。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? 圖 411 加工軟爪 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? 5．花盤、彎板 當(dāng)在非回轉(zhuǎn)體零件上加工圓柱面時，由于車削效率較高，經(jīng)常用花盤、彎板進(jìn)行工件裝夾。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 找正法 ：找正裝夾時必須將工件的加工表面回轉(zhuǎn)軸線（同時也是工件坐標(biāo)系 Z軸）找正到與車床主軸回轉(zhuǎn)中心重合。一般為打表找正。通過調(diào)整卡爪，使工件坐標(biāo)系 Z軸與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合 裝夾方法 數(shù)控車削工件的裝夾 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 也可以改變夾緊力的作用點，采用軸向夾緊的方式。 薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。 薄 壁零件的裝夾 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 三、數(shù)控車床切削用量的選擇 ? 1．背吃刀量的確定 ? 在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)，當(dāng)零件的精度要求較高時，應(yīng)考慮適當(dāng)留出精車余量，其所留精車余量一般為 ～ 。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? 2．主軸轉(zhuǎn)速的確定 （ 1）光車時的主軸轉(zhuǎn)速 切削速度除了計算和查表選取外，還可根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。 41為硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值，選用時可參考選擇。 （ 1）光車時的主軸轉(zhuǎn)速 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 （ 2）車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速 ? 切削螺紋時，數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋螺距 (或?qū)С?)的大小、驅(qū)動電動機(jī)的升降頻率特性、螺紋插補(bǔ)運算速度等多種因素的影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的生軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。例如，大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)，推薦切削螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速為： ? 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 3．進(jìn)給量（或進(jìn)給速度）的確定 ? 3．進(jìn)給量（或進(jìn)給速度）的確定 ? （ 1）單向進(jìn)給量計算 單向進(jìn)給量包括縱向進(jìn)給量和橫向進(jìn)給量，進(jìn)給量的數(shù)值可按式 12計算。粗車時一般取 ～ ,精車時常取 ～ ,切斷時常取 ～ 。表 42是硬質(zhì)合金車刀粗車外圓或端面的進(jìn)給量參考值，表 43是按表面粗糙度選擇進(jìn)給量的參考值，供參考選用。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ? （ 2）合成進(jìn)給速度的計算 合成進(jìn)給速度是指刀具作合成運動（斜線及圓弧插補(bǔ)等）時的進(jìn)給速度，例如加工斜線及圓弧等輪廓零件時，刀具的進(jìn)給速度由縱、橫兩個坐標(biāo)軸同時運動的速度合成獲得，即 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 第二節(jié) 數(shù)控車削工藝制訂 四、數(shù)控車刀的選擇 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。與普通車削相比，數(shù)控車削對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 1．常用車刀類型 ? ① 焊接式車刀 ? 焊接式車刀是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，形成一個整體。 ? ② 機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀 ? 機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀是已經(jīng)實現(xiàn)機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的車刀， 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 數(shù)控車刀與加工表面 車床 刀具 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 車削刀具及其主要特點 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 3．車刀的類型及選擇 數(shù)控車削常用的車刀一般分為三類，即尖形車刀、圓弧車刀和成型車刀。 ① 尖形車刀 尖形車刀的刀尖（同時也為其刀位點）由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，切削刃為一直線形。如 90176。 內(nèi)、外圓車刀，端面車刀，切斷 (槽 )車刀等。 ② 圓弧形車刀 圓弧形車刀的切削刃 是一圓度誤差或輪廓誤差很小的圓弧， 該圓弧上每一點都是圓弧形車刀的刀尖， 其刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的 圓心上 ③ 成形車刀 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀 機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀是已經(jīng)實現(xiàn)機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的車刀，數(shù)控車床常用的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)主要由刀桿 l、刀片 刀墊 3及夾緊元件 4組成。刀片每邊都有切削刃。為減少換刀時間和方便對刀，便于實現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)控車削加工時，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ①選擇刀片材質(zhì) 常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金，陶瓷、立方氮化硼和金鋼石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過程有無沖擊和振動等。 教學(xué)任務(wù)二 模具數(shù)控車削加工 模具數(shù)控車削加工 ② 刀片形狀的選擇 刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方