【文章內(nèi)容簡介】 所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。這種工序劃分方法適用于加工內(nèi)容不多的零件。如下圖 圓錐滾 子 軸承內(nèi)圈精車兩道工序加工方案： ? 圓錐滾子軸承內(nèi)圈精車兩道工序加工方案 (a) 以大端外徑和端面定位裝夾； (b) 以內(nèi)孔和小端面定位裝夾 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 52 ? （ 2）以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容作為一道工序 ? 有些零件雖能在一次安裝中加工出很多表面，但因程序太長而會受到某些限制，這時可以以一個獨立、完整的數(shù)控程序段連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序。 ? （ 3）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序 ? 有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 加工內(nèi)容較多，既有回轉(zhuǎn)表面也有非回轉(zhuǎn)表面，既有外圓、平面也有內(nèi)腔、曲面的零件，可將加工內(nèi)容組合，用一把典型刀具加工的內(nèi)容作為一道工序。可以減少換刀次數(shù)，減少空程時間。 ? （ 4）以粗、精加工劃分工序 ? 以粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。對于容易發(fā)生加工變形的零件，可以將粗加工和精加工作為兩道或更多的工序，采用不同的刀具或不同的數(shù)控車床加工，以合理利用數(shù)控車床。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。 ? 下面以車削下圖所示手柄零件為例，說明工序的劃分。 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 53 工序劃分實例分析 【 例 】 加工如下圖所示手柄零件，該零件加工所用坯料為φ32mm棒料 ，批量生產(chǎn)，加工時用一臺數(shù)控車床。試進(jìn)行工序的劃分及確定裝夾方式。 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 54 工 序 1 ? （如圖所示將一批工件全部車出，包括切斷），夾棒料外圓柱面，工序內(nèi)容有：車出φ12mm和 φ20mm兩圓柱面 → 圓錐面（粗車掉R42mm圓弧的部分余量） → 轉(zhuǎn)刀后按總長要求留下加工余量切斷。 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 55 工 序 2 （見下圖），用 φ12㎜ 外圓和 φ20㎜ 端面裝夾，工序內(nèi)容有：車削包絡(luò) SR7㎜ 球面的 30176。 圓錐面 → 對全部圓弧表面半精車（留少量的精車余量） → 換精車刀將全部圓弧表面一刀精車成形。 綜上所述，在數(shù)控加工劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，零件的批量，機床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，程序的大小，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。 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。軸類零件加工時，一般先加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓表面和端面。 ? （ 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。 ? （ 3）對精度要求高、粗精加工需分開進(jìn)行的，先粗加工后精加工。 ? （ 4）以相同定位、夾緊方式安裝的工序，最好接連進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)和夾緊次數(shù)。 ? （ 5）中間穿插有通用機床加工工序的要綜合考慮，合理安排其加工順序。 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 57 工步順序和進(jìn)給加工路線確定 ? 1. 工步順序安排的原則 ? 1） 先粗后精 ? 對于粗精加工在一道工序內(nèi)進(jìn)行的加工內(nèi)容，應(yīng)先對各表面進(jìn)行全部粗加工，然后再進(jìn)行半精加工和精加工，以逐步提高加工精度，如下圖所示。 ? 若粗車后所留余量的均勻性滿足不 ? 了精加工的要求，則要安排半精車， ? 以此為精車做準(zhǔn)備。為保證加工精 ? 度，精車一定要一刀切出。此原則 ? 的實質(zhì)是在一個工序內(nèi)分階段加工， ? 這有利于保證零件的加工精度，適 ? 用于精度要求高的場合。 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。 對車削而言，先近后遠(yuǎn)還可以保持工件的剛性，有利于切削加工。如加工下圖所示零件，如果按￠ 38 mm→ ￠ 36 mm→ ￠ 34 mm的次序安排車削， 不僅會增加刀具返回對刀點的空行程時間，而且一開始就削弱了工件的剛性， 還可能使臺階的外直角處產(chǎn)生毛刺（飛邊）。對這類直徑相差不大的臺階軸， 宜按￠ 34 mm→ ￠ 36 mm→ ￠ 38 mm的次序車削。 先近后遠(yuǎn)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 59 ? 3）先內(nèi)后外、內(nèi)外交叉 ? 先內(nèi)后外、內(nèi)外交叉的原則是指粗加工時先進(jìn)行內(nèi)腔、 內(nèi)形粗加工，后進(jìn)行外形粗加工；精加工時先進(jìn)行內(nèi)腔、內(nèi)形精加工，后進(jìn)行外形精加工。這是因為控制內(nèi)表面的精度較困難，刀具剛性較差，加工中清除切屑較困難等。 ? 4）保證工件加工剛度原則 ? 在一道工序中進(jìn)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。即一般先加工離裝夾部位較遠(yuǎn)的在后續(xù)工步中不受力或受力小的部位，本身剛性差又在后續(xù)工步中受力的部位一定要后加工。 ? 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。特別是精加工同一表面一定要連續(xù)切削。 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 60 ? ? 1）車削臺階軸時，為了保證車削時的剛性，一般應(yīng)先車直徑較大的部分，后車直徑較小的部分； ? 2）在軸類工件上切槽時，應(yīng)在精車之前進(jìn)行，以防止工件變形； ? 3）精車帶螺紋的軸時，一般應(yīng)在螺紋加工之后再精車無螺紋部分； ? 4）鉆孔前，應(yīng)將工件端面車平，必要時應(yīng)先鉆中心孔； ? 5）鉆深孔時，一般先鉆導(dǎo)向孔； ? 6）車削 Φ10Φ20的孔時，刀桿的直徑應(yīng)為被加工孔的 。加工直徑大于 Φ20的孔時，一般應(yīng)采用裝夾刀頭的刀桿； ? 7）當(dāng)工件的有關(guān)表面有位置公差要求時，盡量在一次裝 ? 夾中完成車削； ? 8）車削圓柱齒輪齒坯時，孔與基準(zhǔn)端面必須在一次裝夾中加工。 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 61 ? ? 進(jìn)給加工路線是指數(shù)控機床加工過程中刀具相對工件的運動軌跡和方向 ,也稱走刀路線。它包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程。它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。 ? （ 1）確定進(jìn)給加工路線的主要原則 ? 1）首先按已定工步順序確定各表面加工進(jìn)給路線的順序； ? 2）所定進(jìn)給加工路線應(yīng)能保證工件輪廓表面加工后的精度和表面粗糙度要求； ? 3）尋求最短加工路線，減少行走時間以提高加工效率； ? 4）選擇工件在加工時變形小的路線，對細(xì)長零件或薄壁零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去余量法安排進(jìn)給加工路線。 ? 確定進(jìn)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(jìn)給路線，因精加工切削過程的進(jìn)給路線基本沿零件輪廓進(jìn)行。 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 62 ? （ 2）粗加工進(jìn)給加工路線的確定 ? 1）常用的粗加工進(jìn)給加工路線 ? “矩形”循環(huán)進(jìn)給路線 — 利用數(shù)控系統(tǒng)具有的矩形循環(huán)功能而安排的“矩形”循環(huán)進(jìn)給路線。如下圖（ a）所示： ? “三角形”循環(huán)進(jìn)給路線 — 利用數(shù)控系統(tǒng)具有的三角形循環(huán)功能而安排的“三角形”循環(huán)進(jìn)給路線。如下圖（ b）所示： ? 沿輪廓形狀等距線循環(huán)進(jìn)給路線 — 利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能控制車刀沿著工件輪廓等距線循環(huán)的進(jìn)給路線。如下圖（ c）所示： 常用的粗車循環(huán)進(jìn)給加工路線示例 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 63 ? 階梯切削路線 — 下圖所示為車削大余量工件兩種加工路線：圖（ a）是錯誤的階梯切削路線，圖（ b）按 15的順序切削，每次切削所留余量相等，是正確的階梯切削路線。因為在同樣背吃刀量的條件下，按圖（ a）的方式加工所留的余量過多。 ? 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(jìn)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(jìn)給路線 ? 切削進(jìn)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。 上圖 常用的粗車循環(huán)進(jìn)給加工路線示例所示的三種不同切削進(jìn)給路線，經(jīng)分析和判斷后可知矩形循環(huán)進(jìn)給路線的進(jìn)給長度總和最短。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(jìn)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。 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 65 ? （ 3）精加工進(jìn)給加工路線的確定 ? 1）完工輪廓的連續(xù)切削進(jìn)給路線 ? 在安排一刀或多刀進(jìn)行的精加工進(jìn)給路線時，零件的完工輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成，不要在連續(xù)的輪廓中安排切入和切出或換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成工件彈性變形，致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等缺陷。 ? 2）換刀加工時的進(jìn)給路線 ? 根據(jù)工步順序要求決定各刀加工的先后順序及各刀進(jìn)給路線的銜接。 ? 3）切入、切出及接刀點位置的選擇 ? 應(yīng)選在有空刀槽或表面間有拐點、轉(zhuǎn)角的位置。 ? 4）各部位精度要求不一致的精加工進(jìn)給路線 ? 若各部位精度相差不大時，以最嚴(yán)的精度為準(zhǔn)，連續(xù)走刀加工所有部位；若各部位精度相差很大，精度接近的表面安排在同一把刀走刀路線內(nèi)加工，先加工精度較低的部位，最后安排精度高的部位加工。 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 66 ? （ 4）最短的空行程進(jìn)給加工路線的確定 ? 最短的進(jìn)給路線，不僅可以節(jié)省整個加工過程的執(zhí)行時間，還能減少機床進(jìn)給機構(gòu)滑動部件的磨損等。 ? 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(jìn)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。 巧用起刀點 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 67 ? 上圖 (b)則將起刀點與對刀點分離，并設(shè)于圖示 B點位置，仍按相同的切削量進(jìn)行三刀粗車，其進(jìn)給路線安排如下： ? 起刀點與對刀點分離的空行程為 A→B ； ? 第一刀為 B→ C→ D→ E→ B； ? 第二刀為 B→ F→ G→ H→ B； ? 第三刀為 B→ I→ J→ K→ B。 ? 顯然，上圖 (b)所示的進(jìn)給路線最短。該方法也可用在其他循環(huán)（如螺紋加工）切削加工中。 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 68 ? 2）巧設(shè)換（轉(zhuǎn)）刀點 ? 為了換（轉(zhuǎn)）刀的方便、安全， 將換（轉(zhuǎn)）刀點設(shè)在離工件較遠(yuǎn)的位置處（如 上圖 中的 A點），那么換第二把刀后，進(jìn)行精車時的空行程路線必然也較長；如果將第二把刀的換刀點也設(shè)置在上圖（ b）中的 B點位置，則可縮短空行程距離，但換刀過程中一定不能發(fā)生干涉。 ? 3）合理安排“回零”路線 ? 在安排“回零”路線時， 應(yīng)使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量短，最好為零， 這樣進(jìn)給路線最短。另外，返回對刀點時，在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，應(yīng)盡量采用 x、 z坐標(biāo)雙向同時“回零”，這種“回零”路線最短。 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 69 資料四 找正裝夾方案及夾具選擇 找正裝夾方案 夾具選擇 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 70 找正裝夾方案 1．?dāng)?shù)控車削零件的裝夾定位及定位基準(zhǔn)選擇原則 （ 1）工件裝夾定位要求 數(shù)控車削零件 工件徑向定位 后必須保證工件坐標(biāo)系Z軸與機床主軸軸線同軸，同時還要保證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。 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。批量加工時，若采用三爪自定心卡盤裝夾，工件軸向定位基準(zhǔn)可選工件的左端面或左側(cè)其他臺肩面以方便定位；若