数控车削加工工艺.docx

2.2 数控车削加工工艺
标题：数控车削加工工艺
6课时
一、教学目的：
理解数控车削的适宜加工对象，掌握数控车削加工的装夹与对刀，数控车削工艺要解决的主要问题。掌握数控车削工艺拟定的过程，理解并掌握数控工序的划分方法，工序顺序的安排，进给路线的确定。掌握数控车削参数的选择，加工时能根据不同的零件要求选择不同的加工参数。
二、教学安排：
（一）旧课复习内容：
1、数控加工的产生与发展（2分钟）
2、数控技术的涵盖技术（2分钟）
（二）新课教学知识点与重点、难点：
第一节 数控车床加工对象
数控车的主要加工对象（掌握）
第二节 数控车通用夹具的装夹
数控车削通用夹具的装夹（重点掌握）（中、高级数控车铣考证要求知识点）
数控加工工件装夹的找正方式（理解）
第三节 数控加工工艺分析（中、高级数控车铣考证要求知识点）
数控加工内容的选择（理解）
零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定（重点掌握）（难点）
数控加工工序的划分（掌握）
工步顺序的安排（重点掌握）（难点）
数控加工余量、工序尺寸、公差确定（重点掌握）
切削参数选择（重点掌握）

三、新课内容：
第一节 数控车床加工对象

数控车床的主要加工对象

第二节 数控车削加工工件的装夹
1、数控车削加工工件的装夹
数控车通用夹具的装夹
（1） 工件定位要求
（2） 定位基准选择原则
基准重合原则；基准统一原则；便于装夹原则；便于对刀原则。
（3） 常用装夹方式
三爪自定心卡盘装夹；两顶尖之间装夹；卡盘和顶尖装夹；双三爪定心卡盘装夹。
工件采用找正方式装夹
找正要求；找正方法；装夹方式
其它数控车床夹具
用于轴类工件夹具；用于盘类工件的夹具。

第三节 数控加工工艺分析
1 选择并确定进行数控加工的内容
数控加工内容的选择
（1）       由轮廓曲线构成的回转表面
（2）       具有微小尺寸要求的结构表面
（3）       同一表面采用多种设计要求的结构
（4）       表面有严格几何关系要求的表面
通用机床难加工质量难保证内容作为重点选择内容
（1） 表面有严格位置精度要求但普通机床无法一次加工完成
（2）  表面粗糙度要求严格的锥面、曲面、端面等
通用机床加工效率低，可选择数控机床
不宜采用数控加工的内容
（1） 需较长时间占机调整加工的加工内容
（2） 不能一次装夹加工完成的其它零星部位

2、对零件进行数控加工工艺分析
结构工艺性分析
（1）    零件结构的工艺性  
以右图为例讲解
（2） 零件结构工艺性分析的主要内容
a) 审查与分析零件图纸中尺寸标注方法是否适合数控加工
b) 审查与分析图纸中几何元素的条件是否充分，正确
c) 审查与分析数控车加工零件的结构合理性
精度与技术要求分析
主要内容：精度要求与各项技术要求是否齐全、合理；分析本工序车削精度是否达到图纸要求，注意给其它工序留有余量；较高位置精度的表面应在一次装夹中完成；表面粗糙度较高表面应确定恒线速切削。

3、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定
编程原点的选择
选在设计基准上；容易找正对刀；编程方便；位置能够容易准确的确定；编程原点应选在对称中心。
编程尺寸设定值的确定
（1） 编程尺寸确定的步骤：
A、 基本尺寸换算成平均尺寸
B、 保持原重要的几何关系不变并修改一般尺寸
C、 计算未知结点坐标尺寸计算
D、 编程尺寸的最后形成
此内容结合书中例4－2、4－3讲解
4 数控车削加工工艺过程拟定
数控车削外回转表面加工方安案的确定
（1） 精度IT7－IT8，Ra0.8－1.6，材料淬火钢外常用金属，可按粗车－半精车－精车方案加工。
（2） 精度IT5－IT6，Ra0.2－0.63，材料淬火钢外常用金属，可按粗车－半精车－精车－细车方案加工。
（3） 精度IT5，Ra<0.08，材料淬火钢外常用金属，可按粗车－半精车－精车－精密车方案加工。
（4） 材料淬火钢等难车削材料，淬火前可采用粗车、半精车的方法，淬火后安排磨削加工。
数控车削内回转表面的加工方案的确定
同样的加工工艺方案比外回转面加工精度要第一个等级。
工序的划分
（1） 数控车削加工工序的划分
A、 以一次安装进行的加工作为一道工序
B、 以一个完整数控程序连续加工的内容为一道工序
C、 以工件上的结构内容组合用一把刀具加工为一道工序
D、 以粗、精加工划分工序，以下图进行讲解。

                                    零件图
（2）   回转类零件非数控车削加工工序的安排
A、 有不适合数控车削加工的表面，安排相应的非数控类加工工序。
B、 硬度及精度较高，热处理安排在数控车削加工之后
C、 零件要求特殊，不能用数控车削加工完成的则安排其他加工工序
D、 根据工厂条件采用非数控加工更合理，则安排非数控加工工序
工序顺序的安排
工步顺序和进给路线的确定
（3） 工序安排的一般原则
先粗后精，先近后远，内外交叉，保证工件加工刚度，同一把刀连续加工。
（4） 进给路线确定
附*进给路线确定原则：
1）走最短加工路线

2）大余量毛坯的阶梯切削进给路线

3）双向进刀切削后所留余量

4）特殊进给路线

5数控加工余量、工序尺寸及公差的确定
数控车削加工余量的确定
见教材表4－1。要求学生掌握，今后加工以此为依据。
数控车削加工工序尺寸及公差的确定
按教材图4－37，图4－38，图4－39讲解
主要分析编程原点与零件设计基准不重和时工序尺寸及公差的确定。
重点要讲清楚设计基准与安装基准不重和时为什么产生不重和误差，它的计算方法，数控为什么有些情况下不产生这些问题。
工艺尺寸链分析时采用不同的工艺过程进行分析，讲述清楚尺寸链中封闭环与组成环的变化。
6切削参数的选择
背吃刀量
背吃刀量是根据余量确定的，原则是尽量选择大的背吃刀量，减少进给次数。
查表4－1，表4－2
主轴转速的确定
光车时的主轴转速
S＝1000v/πd
V：切削速度；d：切削刃选定点所对应的工件或刀具的回转直径。
对表4－3进行讲解
  车螺纹时主轴转速：S<=1200/P－k
P：螺距及导程；k：保险系数，一般80；S：主轴转速，r/min；
进给速度的确定
（1） （1）       确定进给速度的原则
（2） （2）       进给速度的计算：F=Sf
F：进给速度，mm/r；f：进给量，mm/r；S：工件或刀具转速；
结合 表4－4，表4－5进行讲解
首件试加工与现场处理

数控实训中心

通过数控机床与普通机床加工比较得出不同加工对象

通过机床装夹演示讲解

理论讲授

举例说明

举例说明

理论讲授

四、新课小结：
1、数控车装夹是数控车削加工一项基本内容，装夹的目的是为满足加工精度要求，本课讲述各种装夹方式。
2、数控加工零件结构工艺分析是根据数控加工特点来分析，主要从尺寸标注、几何元素分析、结构合理性分析几个方面来进行。
3、  数控加工方案是一般根据零件加工精度、表面粗超度、材料、结构形状、尺寸等因素确定。当有多台数控车床加工时，工序划分以机床为单位进行
4、  工步顺序和进给路线安排一般是先粗后精，先近后远，内外交叉，保证工件加工刚度原则。确定进给路线重点在于确定粗加工及空行程的进给路线。
5、数控车削加工不同的加工有不同的余量要求，它的确定方法主要根据余量表和经验。
6、切削参数主要是确定背吃刀量，主轴转速，进给速度等。选择方法主要根据表与经验。
分析总结

五、作业：
1、数控车床适合加工那些特点回转体零件？为什么？
2、数控车削加工工序尺寸如何确定？
3、数控车削工序顺序的安排原则有那些？工步顺序安排原则有那些？
4、数控常用粗加工进给路线有那些方式？精加工路线应如何确定？
5、数控车削加工进给速度如何确定？

六、教学后记：
通过此次课程讲授，学生基本上能够对设计的零件进行必要的尺寸处理，并选择参数加工，但是，学生一定要有这样的认识，数控车削工艺没有确定的方法，它需要结合各个企业设备，场地，材料等多方面的因素，才能制定较好的加工工艺。