【正文】 （ 2）先加工平面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀。 先粗后精示例 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 58 ? 2） 先近后遠(yuǎn) ? 先近后遠(yuǎn)即在一般情況下，離對刀點近的部位先加工， 離對刀點遠(yuǎn)的部位后加工，以縮短刀具移動距離，減少空行程時間。 ? 5）同一把刀能加工內(nèi)容連續(xù)加工原則 ? 此原則的含義是用同一把刀把能加工的內(nèi)容連續(xù)加工出來，以減少換刀次數(shù)，縮短刀具移動距離。 ? 確定進給加工路線的工作重點，主要在于確定粗加工及空行程的進給路線，因精加工切削過程的進給路線基本沿零件輪廓進行。因此在同等條件下，其切削所需時間（不含空行程）最短，刀具的損耗最少，為常用粗加工切削進給路線，但也有缺點，粗加工后的精車余量不夠均勻，一般需安排半精加工。 ? 顯然，上圖 (b)所示的進給路線最短。若單件加工，不需軸向定位，可用對刀的方法建立工件坐標(biāo)系。 （ 1）工件常用裝夾方式 1）在三爪自定心卡盤上裝夾 三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需找正。 通過調(diào)整油缸的壓力，可改變卡盤的夾緊力，以滿足夾持各種薄壁和易變形工件的特殊需要。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 75 用兩頂尖裝夾工件 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 76 ? 3) 用卡盤和頂尖一夾一頂裝夾 ? 用兩頂尖裝夾工件雖然精度高，但剛性較差。 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， 如下圖所示。 液壓三爪卡盤 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 81 (3)卡爪 卡爪有硬爪、軟爪、正爪和反爪之分。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 82 數(shù)控車床自車加工內(nèi)圓弧軟爪示例 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 83 數(shù)控車床自車加工軟爪時要注意以下幾個方面的問題： 1）軟爪要在與使用時相同的夾緊狀態(tài)下進行車削，以免在加工過程中松動和由于卡爪反向間隙而引起定心誤差，車削軟爪內(nèi)定心表面時，要在靠卡盤處夾適當(dāng)?shù)膱A盤料，以消除卡盤端面螺紋的間隙，如 上圖 加工軟爪 所示。特別適用于尺寸精度較高、表面質(zhì)量較好的冷拔圓棒料的夾持。另頂尖還有活頂尖，如圖 152（ b）所示。 （ 7）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停機時間，減少輔助時間； （ 8）為滿足數(shù)控車削加工精度，要求夾具定位、夾緊精度高； （ 9）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、夾緊元件不能影響加工中的走刀 (如產(chǎn)生干涉碰撞等 ) 。 2）鑲嵌式：分為焊接式和機夾式。 （ 5） 具有一個比較完善的工具系統(tǒng)和刀具管理系統(tǒng)； （ 6） 應(yīng)有刀具在線監(jiān)控及尺寸補償系統(tǒng)。不同牌號只有在各自規(guī)定切削條件下，才能達到良好的加工效果，因此其使用范圍受到限制。其中的數(shù)字表示 Co含量的百分?jǐn)?shù)，如 YG6即含 Co 6%。它具有前兩類硬質(zhì)合金的優(yōu)點，用其制造的刀具既能加工脆性材料，又能加工韌性材料，同時還能加工高溫合金、 耐熱合金及合金鑄鐵等難加工的材料。 ? 涂層刀具的使用范圍相當(dāng)廣泛，非金屬、鋁合金、鑄鐵、鋼、高強度鋼、高硬度鋼和耐熱合金、鈦合金等難加工材料的切削均可使用。 ? 一般而言，在相同的切削速度下，涂層高速鋼刀具的耐磨損性能比未涂層的提高 2～ 10倍；涂層硬質(zhì)合金刀具的耐磨損性能比未涂層的提高 1～ 3倍。特點：熱穩(wěn)定性好，硬度高，與鐵族元素親和力小，但強度低，焊接性差。 在數(shù)控機床中，應(yīng)用最廣泛的是硬質(zhì)合金類。 5 ）積屑瘤 工件材料在刀具上的粘附 對策： 提高切削速度，選擇涂層硬質(zhì)合金刀具，并使用切削液。所以在保證一定刀具耐用度的條件下，為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)首先選取大的背吃刀量 ap，然后選擇較大的進給量 f，最后選擇合理的切削速度 Vc。 ? 4）工件材料 ? 工件材料的強度、硬度越高，產(chǎn)生的切削溫度越高，故刀具耐用度越低。但在有沖擊切削、重型切削和難加工材料切削時，影響刀具耐用度的主要因素是沖擊韌性和抗彎強度。 ? 切削用量是影響刀具耐用度的一個重要因素。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 104 4 ）塑性變形 切削刃在高溫或高應(yīng)力作用下產(chǎn)生的變形。 下圖 顯示了目前使用的各種刀具材料根據(jù) 硬度和 韌性排列的大致位置。金屬陶瓷刀片如 上圖 所示。 ? ⑥ TiN和 TiC復(fù)合涂層 里層為 TiC涂層，外層為 TiN涂層，兼有 TiC的高硬度、高耐磨性和 TiN的不黏刀的特點，復(fù)合涂層的性能優(yōu)于單層。 TiC的韌性和耐磨性好； TiN的抗氧化、抗黏結(jié)性好； Al2O3的耐熱性好。這三種牌號的硬質(zhì)合金制造的刀具分別適用于粗加工、半精加工和精加工。 這類硬質(zhì)合金韌性較好，但硬度和耐磨性較差，適用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料。 ? 典型的普通高速鋼有： W18Cr4v、 W6MO5Cr4V2 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 95 ? 2）高性能高速鋼：耐高溫性好，其耐用度是普通高速鋼的 ～ 3倍。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 91 ? （ 2）按刀具制造所用材料分類 ： 1)高速鋼刀具 2)硬質(zhì)合金刀具 3)陶瓷刀具 4)立方氮化硼刀具 5)聚晶金剛石刀具。 1）數(shù)控車削刀具的基本要求 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 90 2）常用數(shù)控車削刀具的種類 （ 1）按刀具結(jié)構(gòu)分類 1）整體式：由整塊材料磨制而成，使用時可根據(jù)不同用途將切削部分修磨成所需要的形狀。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 88 （ 5）車削偏心回轉(zhuǎn)體類零件，一般選用四爪卡盤、花盤、 角鐵或?qū)Ｓ脢A具，也可選用三爪自定心卡盤，但須加裝其他輔具。該裝夾方式適用于長度尺寸較大或加工工序較多的軸類零件的精加工。 這種情況在實際使用中應(yīng)盡量避免 。 軟爪是一種具有切削性能的夾爪，軟爪是在使用前配合被加工工件特別制造的，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。 三爪自定心卡盤構(gòu)造示意圖 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 80 （ 2）液壓動力卡盤（液壓三爪卡盤） 為提高生產(chǎn)效率和減輕勞動強度，數(shù)控車床廣泛采用液壓自定心卡盤，常稱液壓三爪卡盤，如圖所示。 ? 1）找正及校正要求 ? 對于工件裝夾表面軸線與加工表面軸線同軸的，找正裝夾時必須將工件的裝夾表面軸線找正及校正到與車床主軸回轉(zhuǎn)中心線重合；對于工件裝夾表面軸線與加工表面軸線不同軸的，要使工件的裝夾表面軸線（即加工表面徑向的工序基準(zhǔn)或設(shè)計基準(zhǔn)）與機床主軸回轉(zhuǎn)中心線的位置滿足工序（或設(shè)計）要求。 ? （ 4）兩頂尖與中心孔的配合應(yīng)松緊合適。數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速較高，為便于工件夾緊，多采用液壓高速動力卡盤。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 72 2．?dāng)?shù)控車削零件的裝夾找正 把工件從定位到夾緊的整個過程稱為工件的裝夾。 工件軸向定位 后要保證加工表面軸向的工序基準(zhǔn)（或設(shè)計基準(zhǔn)）與工件坐標(biāo)系 X軸的位置要求。 ? 1）巧用起刀點 ? 在下圖（ a）中，對刀點 A的設(shè)定考慮到了加工過程中換刀方便，故設(shè)置在離坯件較遠(yuǎn)處，同時將起刀點與對刀點重合在一起，按三刀粗車的進給路線安排如下： 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。 ? a) 錯誤的階梯切削路線 b)正確的階梯切削路線 大余量毛坯階梯進給切削路線 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 64 ? 2）最短的粗加工切削進給路線 ? 切削進給路線為最短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具的損耗等。它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。 ? 4）保證工件加工剛度原則 ? 在一道工序中進行的多工步加工，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步，后安排對工件剛性破壞較大的工步，以保證工件加工時的剛度要求。為保證加工精 ? 度，精車一定要一刀切出。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 56 確定加工順序（工序順序安排） ? 制定零件數(shù)控車削加工工序順序一般遵循下列原則 ： ? （ 1）先加工定位面，即上道工序的加工能為后面的工序提供精基準(zhǔn)和合適的夾緊表面。這種工序劃分方法適用于零件加工后易變形或精度要求較高的零件。一般應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀不同，選擇外圓、端面或內(nèi)孔、端面裝夾，并力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點的統(tǒng)一。 (3) 便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合的更好，熱處理變形可以通過精加工予以消除。 ? 一般回轉(zhuǎn)體端面的加工方法如表 16所示。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 45 資料三 擬定數(shù)控車削加工工藝路線 加工方法選擇 劃分加工階段 劃分加工工序 確定加工順序（工序順序安排） 工步順序和進給加工路線確定 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 46 加工方法選擇 選擇數(shù)控車削加工方法時應(yīng)重點考慮如下幾個方面：能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求；使走刀路線最短，提高加工效率；使編程節(jié)點數(shù)值計算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。 （ 2）經(jīng)驗估算法。因此，應(yīng)當(dāng)合理地確定加工余量。 對表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)確定用恒線速切削。但要保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，如下圖所示。如下圖所示。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 34 ? 數(shù)控車床的選擇 ? 在數(shù)控車床加工精度滿足零件圖紙技術(shù)要求的前提下，選擇數(shù)控車床的最主要技術(shù)規(guī)格是多個數(shù)控軸的行程范圍，數(shù)控車床的兩個基本直線坐標(biāo)（ X、 Z）行程反映該機床允許的加工空間。 ? (3)同一表面采用多種設(shè)計要求的結(jié)構(gòu) 。而傳統(tǒng)車床所能切削的螺紋相當(dāng)有限，它只能車等節(jié)距的直、錐面公、英制螺紋，而且一臺車床只限定加工若干種節(jié)距而已。下圖 113所示為尾座安裝頂尖，圖 114所示為尾座及尾座套筒。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 23 ? 2）刀架的布局 ? 刀架作為數(shù)控車床的重要部件之一，它對機床整體布局及工作性能影響很大。 。數(shù)控車床是采用伺服電機經(jīng)滾珠絲桿，傳到滑板和刀架，實現(xiàn)縱向（ Z向）和橫向（ X向）進給運動。 X、 Y、 Z、 C 四軸控制車削中心 單刀架 采用四軸三聯(lián)動配置，線性軸 X/Y/Z及旋轉(zhuǎn) C軸， C軸繞主軸旋轉(zhuǎn)。 單元一 數(shù)控車削加工工藝設(shè)計入門 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 7 現(xiàn)要完成如圖 11所示光軸加工案例零件的數(shù)控車削加工，具體設(shè)計該光軸的數(shù)控加工工藝。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 4 項目總體工作任務(wù)： ? 1．分析簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件圖數(shù)控車削加工工藝 性； ? 2．?dāng)M定簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件數(shù)控車削加工工藝路線； ? 3．選擇回轉(zhuǎn)體軸類零件數(shù)控車削加工刀具； ? 4．選擇回轉(zhuǎn)體軸類零件數(shù)控車削加工夾具，確定裝夾方案； ? 5．按簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件數(shù)控車削加工工藝選擇合適的切削用量與機床； ? 6．編制簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件數(shù)控車削加工工藝文件。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 12 ? 2．按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類 ? （ 1） 經(jīng)濟型數(shù)控車床 :經(jīng)濟型數(shù)控車床一般是采用步進電機驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)。 通用 X、 Z二軸控制 (臥式 ) 單刀架 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 17 ? （ 2） 四軸控制的數(shù)控車床 ： ? 機床上有兩個獨立的回轉(zhuǎn)刀架，多采用斜置導(dǎo)軌，可實現(xiàn)四坐標(biāo)軸控制。 項目一 簡易回轉(zhuǎn)體軸類零件的數(shù)控車削加工工藝編制 21 ? 1）床身和導(dǎo)軌的布局 ? 數(shù)控車床的床身導(dǎo)軌與水平面的相對位置有多種形式，如下圖 112所示，它有 4種布局形式，圖 112（ a）為水平床身；圖 112（ b）為斜床身；圖 112（ c）為平床身斜滑板；圖 112（ d）為立床身。一般被中小型數(shù)控車床采用。轉(zhuǎn)塔式回轉(zhuǎn)刀架有兩種形式，一種主要用于加工盤類零件，其回轉(zhuǎn)