【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 置的零件。 4)必須用特定的工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件。 數(shù)控車削加工 車削加工是切削加工中最基本的一種加工方法，它是在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)來加工工件的，因此車削加工是機(jī)械加工中運(yùn)用最廣泛的加工方法，車床占切削加工機(jī)床總數(shù)的 40﹪左右。 ⑴ 按數(shù)控系統(tǒng) 的功能分： ① 全功能型數(shù)控車床； ② 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 ⑵ 按主軸的配置形式分： ① 臥室數(shù)控車床； ② 立式數(shù)控車床 ⑶ 按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分： ① 兩軸控制的數(shù)控車床； ② 四軸控制的數(shù)控車床 數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤狀類等回轉(zhuǎn)體零件，通過 執(zhí)行數(shù)控程序，可以自動(dòng)完成外圓柱面、成形表面、螺紋、端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車操、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控車床最適合切削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件： ⑴ 精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件 數(shù)控車床上零件的加工工藝與 編程 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程系 4 ⑵ 表面形狀復(fù)雜或難以控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件 ⑶ 表面粗糙度要求好的回轉(zhuǎn)體零件 ⑷ 帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 數(shù)控加工以數(shù)控機(jī)床加工中的工藝問題為主要研究對(duì)象， 以機(jī)械制造中的工藝?yán)碚摓榛A(chǔ)，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)來解決數(shù)控加工中的工藝問題。工藝制定的合理與否，對(duì)程序編制、機(jī)床的加工效率、零件的加工精度都有極為重要的影響。 （一）確定工件的加工部位和具體內(nèi)容 確定被加工工件需在本機(jī)床上完成的工序內(nèi)容及其與前后工序的聯(lián)系。 。例如鑄件、鍛件或棒料、形狀、尺寸、加工余量等。 、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)孔等。 。 于編制工藝及程序，應(yīng)繪制出本工序加工前毛坯圖及本工序加工圖。 （二）確定工件的裝夾方式與設(shè)計(jì)夾具 根據(jù)已確定的工件加工部位、定位基準(zhǔn)和夾緊要求，選用或設(shè)計(jì)夾具。數(shù)控車床多采用三爪自定心卡盤夾持工件；軸類工件還可采用尾座頂尖支持工件。由于數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速極高，為便于工件夾緊，多采用液壓高速動(dòng)力卡盤，因它在生產(chǎn)廠已通過了嚴(yán)格的平衡，具有高轉(zhuǎn)速 (極限轉(zhuǎn)速可達(dá) 4000～ 6000r／ min)、高夾緊力 (最大推拉力為 2021～ 8000N)、高精度、調(diào)爪方便、通孔、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。為減少細(xì)長(zhǎng)軸加工時(shí)受力變形，提高 加工精度，以及在加工帶孔軸類工件內(nèi)孔時(shí)，可采用液壓自動(dòng)定心中心架，定心精度可達(dá) 。 （三）確定加工方案 制定加工方案的一般原則為：先粗后精，先近后遠(yuǎn)，先內(nèi)后外，程序段最少，走刀路線 ， 最短以及特殊情況特殊處理。這些原則并不是一成不變的，對(duì)于某些特殊情況，則需要采取靈活可變的方案。如有的工件就必須先精加工后粗加工，才能保證其加工精度與質(zhì)量。 在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排 在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時(shí)，則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^多的部位先作一定的切削加工。 （四）確定切削用量與進(jìn)給量 在編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量。選擇切削用量時(shí)，一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機(jī)械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。影響切削條件的因素有：機(jī)床、工具、刀具及工件的剛性；切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率；工件精度及表面粗糙度；刀具預(yù)期壽命及最大生產(chǎn)率；切削液的種類、冷卻方式；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數(shù)量； 機(jī)床的壽命。 進(jìn)給量 f(mm／ r)或進(jìn)給速度 F(mm／ min)要根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料來選。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)及數(shù)控系統(tǒng)的限制。 制定加工工藝是數(shù)控車削加工的前期準(zhǔn)備工作，工藝制定的合理與否，對(duì)程序的編制、機(jī)床的加工效率和零件的加工精度都有十分重要的影響。數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容是：分析零件圖樣、確定工件在車床上的裝夾方式、各表面的加工順序和刀具進(jìn)給路線以及切削用量的選擇等。 數(shù)控車床上零件的加工工藝與 編程 新疆工業(yè)高等專科學(xué)校機(jī)械工程系 5 數(shù)控車床的加工程序編制 數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加 工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)類零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面 、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔以及鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。 1. 數(shù)控程序編制的基本方法： ⑴ 分析零件圖樣和制定工藝方案 ⑵ 數(shù)學(xué)處理 ⑶ 編寫零件加工程序 ⑷ 程序檢驗(yàn) 2. 數(shù)控程序編制的方法：手工編程 。 計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程。 3. 車床的工藝裝備：由于數(shù)控車床的加工對(duì)象多為回轉(zhuǎn)體，一般使用三爪卡盤夾具 。 4. 控車床刀具的選刀過程第一條路線為：零件圖樣、機(jī)床影響因素、選擇刀桿、刀片夾緊系統(tǒng)和選擇刀片形狀，主要考慮機(jī)床和刀具的情況；第二條路線為：工件影響因素、選擇工件材料代碼、確定刀片的斷屑槽形代碼，這條路線主要考慮工件的情況。 數(shù)控車床的編程特點(diǎn)： ⑴ 加工坐標(biāo)系：機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立起來的Ｘ、Ｚ軸直角坐標(biāo)系，成為機(jī)床坐標(biāo)系。車床的機(jī)床原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點(diǎn)。機(jī)床坐標(biāo)系是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)，一般不允許隨意變動(dòng)。加工坐 標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系方向一致； ⑵ 直徑編程方式：在車削加工的數(shù)控程序中，X 軸的坐標(biāo)值為零件圖樣上的直徑值； ⑶ 進(jìn)刀與退刀方式：快速走刀。 數(shù)控車床的組成和基本原理 雖然數(shù)控車床種類較多，但一般均由車床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成。 ：是實(shí)現(xiàn)加工過程的實(shí)際機(jī)械部件，主要包括主運(yùn)動(dòng)部件（如卡盤、主軸等）、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（如工作臺(tái)、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位部件和夾緊、換刀機(jī)械手等輔助裝置。 ⑴數(shù)控裝置：它的核心是計(jì)算機(jī)及運(yùn)行在其上的軟件，它在數(shù)控車床中起“指揮”作用。數(shù)控莊子接收由加工程序送來的各種信息，并經(jīng)處理和調(diào)配后，向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行命令。在執(zhí)行過程中，其驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)等機(jī)構(gòu)同時(shí)將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置，以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令。 ⑵伺服系統(tǒng)：它通過驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行文件（如伺服電機(jī)）。準(zhǔn)確地執(zhí)行數(shù)控裝置發(fā)出的命令，形成數(shù)控裝置所要求的各種位移。數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常用進(jìn)給伺服系統(tǒng)代替，因此也常稱為進(jìn)給伺服系統(tǒng)。 數(shù)控車床安全操作規(guī)程 控機(jī)床進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，內(nèi)容包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，確認(rèn)無誤后方可操作。 數(shù)控車床上零件的加工工藝與 編程 新疆工業(yè)高等專科學(xué)校機(jī)械工程系 6 2. 數(shù)控機(jī)床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無異常現(xiàn)象。 3. 程序輸入后，應(yīng)仔細(xì)核對(duì)代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)。 4. 正確測(cè)量和計(jì)算工件坐標(biāo)系。并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行檢查。 5. 輸入工件坐標(biāo)系，并對(duì)坐標(biāo)。坐標(biāo)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)。 6. 未裝工件前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否順利進(jìn)行，刀具和夾具安裝是否合理。 7. 試切削時(shí)快速倍率開關(guān)必須打到最低 擋位。 8. 試切削進(jìn)刀時(shí)，在刀具運(yùn)行至工件 30～ 50 ㎜處，必須在進(jìn)給保持下，驗(yàn)證 Z 軸和 X 軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。 9. 試切削和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測(cè)量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號(hào)。 10. 程序修改后，要對(duì)修改部分仔細(xì)核對(duì)。 11. 必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動(dòng)機(jī)床，嚴(yán)禁工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量、觸摸工件。 12. 操作中出現(xiàn)工件跳動(dòng)、打抖、異常聲音、夾具松動(dòng)等異常情況時(shí)必須停車處理。 13. 緊急停車后，應(yīng)重新進(jìn)行機(jī)床“回零”操作，才能再次運(yùn)行程序。 數(shù)控車床坐標(biāo)系的確 定 ：數(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)系采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系。 ：參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，它是用機(jī)械擋塊或電氣裝置來限制刀架移動(dòng)的極限位置。它的主要作用是用來給機(jī)床坐標(biāo)系一個(gè)定位。 ：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。 ⑴工件坐標(biāo)系原點(diǎn)：在進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，首先要根據(jù)被加工零件的形狀特點(diǎn)和尺寸，將零件圖上的某一點(diǎn)設(shè)定為編程坐標(biāo)原點(diǎn)，該點(diǎn)稱編程原點(diǎn)。從理論上將，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件上任何一點(diǎn) 都可以，但這可能帶來繁瑣的計(jì)算問題，增添編程困難。為了計(jì)算方便，簡(jiǎn)化編程，通常是把工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件的回轉(zhuǎn)中心上，具體位置可考慮設(shè)置在工件的左端面（或右端面）上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)重合。 ⑵對(duì)刀：機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所以必須要弄清楚程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，通過對(duì)刀完成。對(duì)刀的實(shí)質(zhì)是確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中唯一的位置。對(duì)刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。對(duì)刀的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，同時(shí)，對(duì)刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。 ⑶換刀：當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工過程中需要換刀 時(shí)，在編程時(shí)就應(yīng)考慮選擇合適的換刀點(diǎn)。所謂換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置，當(dāng)數(shù)控車床確定了工件坐標(biāo)系后，換刀點(diǎn)可以是某一固定點(diǎn)，也可以是相對(duì)工件原點(diǎn)任意的一點(diǎn)。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)不碰工件及其他部位為準(zhǔn)。 數(shù)控車床上零件的加工工藝與編程 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程系 11 第 2 章 工藝方案分析 零件圖分析 圖 21 軸類零件的加工 選用材料為 45鋼， 棒料直徑為 40mm，長(zhǎng)度為 120mm。 1. 刀具設(shè)置 機(jī)夾刀具（硬質(zhì)合金右轉(zhuǎn)位刀片）為 1 號(hào)刀，寬 4mm 的硬質(zhì)合金焊接切槽刀為 2 號(hào)刀，600 硬質(zhì)合金機(jī)夾螺紋刀為 3 號(hào)刀。 2. 工藝路線 （ 1） 棒料伸出卡盤外約 85mm,找正后夾緊。 （ 2） 用 1 號(hào)刀，采用 G71 進(jìn)行輪廓循環(huán)粗加工。 （ 3） 用 1 號(hào)刀采用 G70 進(jìn)行輪廓精加工。 （ 4） 用 2 號(hào)刀，采用 G75 進(jìn)行切槽，循環(huán)加工。 （ 5） 用 3 號(hào)刀，采用 G76 進(jìn)行螺紋循環(huán)加工。 （ 6） 用 2 號(hào)刀具切下