【文章內(nèi)容簡介】 分析及數(shù)控加工編程 伊鞘塄 伊鞘塄 10伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 第四章 刀具及切削用量 伊鞘塄 選擇數(shù)控刀具的原則 伊鞘塄 刀具壽命與切削用量有密切的關(guān)系。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù) 單件工時最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 伊鞘塄 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換到時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選的低些，一般取 1530min 對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某工序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠 開支 M 較大時，刀具壽命也應(yīng)選的低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時要求安裝和調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的道具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒質(zhì)硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 伊鞘塄 典型 零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 伊鞘塄 伊鞘塄 11伊鞘塄 選擇數(shù)控車削用刀具 伊鞘塄 數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。成型車 刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線型主副切削刃構(gòu)成，如 90 度內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。伊鞘塄 設(shè)置 刀點和換刀點 伊鞘塄 刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對與工件運(yùn)動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對刀點可設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。實 際操作機(jī)床時，可以通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合，所謂“刀位點”是指刀具定位基準(zhǔn)點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動對到操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”時指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。伊鞘塄 典型 零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 伊鞘塄 伊鞘塄 12伊鞘塄 確定切削用量 伊鞘塄 數(shù)控編程時，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。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本 伊鞘塄 第五章 典型 典型 零件加工 伊鞘塄 典型 零件加工的工藝分析 伊鞘塄 （ 1）技術(shù)要求 典型 零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差的等級通常為 IT6IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求 是限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度，是 典型 零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。伊鞘塄 （ 2） 毛坯選擇 典型 零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型 典型 直徑相差不大，采用直徑為 65mm，材料為 45鋼在鋸床上按 130mm 長度下料。 伊鞘塄 （ 3） 定位基準(zhǔn)的選擇 典型 零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對軸中心線 的垂直度是其相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。 伊鞘塄 當(dāng)不能采用中心孔時或粗加工是為了工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。 伊鞘塄 典型 零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 伊鞘塄 伊鞘塄 13伊鞘塄 數(shù)控車削時，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的精確性，或為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時，中心孔尺 寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階面或臺階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。 伊鞘塄 （ 4） 典型 零件預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直 — 毛坯出廠時或在運(yùn)輸、保管過程中，或熱處理時常會發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會造成加工余量不足或裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。 伊鞘塄 切斷 — 用棒料切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床上切斷或在沖床上涌沖模沖切。 伊鞘塄 （ 5） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，一提高零件的綜合機(jī)械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對運(yùn)動的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高耐磨性。 伊鞘塄 （ 6） 加工工序劃分一般可按下類方法進(jìn)行： 伊鞘塄 ①刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。這樣可以減少換 刀次數(shù)，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。 伊鞘塄 ②以加工部位分序法 對于加工類容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單幾何形狀，在加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較高的部位。 伊鞘塄 ③以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容 的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。伊鞘塄 典型 零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 伊鞘塄 伊鞘塄 14伊鞘塄 （ 7）在加工時，加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點是零件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行： 伊鞘塄 ①上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。 伊鞘塄 ②先進(jìn)行內(nèi)形、內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。 伊鞘塄 ③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)， 換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。 伊鞘塄 ④在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序。 伊鞘塄 在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的 M00 或 M01 指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動”繼續(xù)加工。 伊鞘塄 （ 8）走刀路線和對刀點的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動切削起始點，刀具切入，切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理的確定對刀點，對刀 點可以設(shè)在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工損壞，會導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)他們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。這個相對對刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺或夾具上。 伊鞘塄 典型 典型 零件加工工藝 伊鞘塄 （ 1）確定加工順序及進(jìn)給路線 伊鞘塄 加工順序按粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。工件左端加工：即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留 余 量精車 ） ,然后左到右進(jìn)行外輪廓精車，然后鉆孔，鏜內(nèi)退刀槽，鏜內(nèi)螺紋。工件調(diào)頭，工件右端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工，螺紋精加工。 伊鞘塄 （ 2）選擇刀具 伊鞘塄 ①車端面：選用硬質(zhì)合金 45 度車刀，粗、精車一把刀完成。 伊鞘塄 ②粗、精車外圓：（因為程序選用 G71 循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬典型 零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 伊鞘塄 伊鞘塄 15伊鞘塄 質(zhì)合金 90 度放型車刀， Kr=90 度， Kr’ =60 度； E=30 度，（因為有圓弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗。 伊鞘塄 ③鉆孔：選用Ф 16 的硬質(zhì)合金鉆頭。 伊鞘塄 ④鏜孔：選用 90度硬質(zhì)合金鏜刀。 伊鞘塄 ⑤內(nèi)槽刀：硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀。 伊鞘塄 ⑥內(nèi)螺紋刀：選用 60度硬質(zhì)合金鏜刀。 伊鞘塄 ⑦槽刀：選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長 12mm，刀寬 4mm）。 伊鞘塄 ⑧螺紋刀：選用 60 度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。 伊鞘塄 （ 3）選擇切削用量 伊鞘塄 表 35切削用量選擇 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min)伊鞘塄 進(jìn) 給 量 伊鞘塄 F/(mm/r)伊鞘塄 吃 刀 量 伊鞘塄 F/(mm/r)伊鞘塄 背 吃 刀 量 伊鞘塄 ap/mm 伊鞘塄 粗車外圓 伊鞘塄 800 伊鞘塄 100 伊鞘塄 1 伊鞘塄 伊鞘塄 精車外圓 伊鞘塄 900 伊鞘塄 100 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 鉆孔 伊鞘塄 350 伊鞘塄 100 伊鞘塄 伊鞘塄 0 伊鞘塄 粗鏜孔 伊鞘塄 800 伊鞘塄 100 伊鞘塄 1 伊鞘塄 伊鞘塄 精鏜孔 伊鞘塄 900 伊鞘塄 100 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 內(nèi)退刀槽 伊鞘塄 350 伊鞘塄 25 伊鞘塄 伊鞘塄 0 伊鞘塄 粗車內(nèi)螺紋 伊鞘塄 100 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 精車內(nèi)螺紋 伊鞘塄 150 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 外退刀槽 伊鞘塄 350 伊鞘塄 25 伊鞘塄 伊鞘塄 0 伊鞘塄 粗車外螺紋 伊鞘塄 100 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 伊鞘塄 精車外螺紋