数控车床编程与加工操作

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1、第二章数控车床编程与加工操作第2章数控车床编程与加工操作2．1数控车削零件加工工艺分析2.1.1分析零件图样分析零件图样主要考虑以下几个方面：1.构成零件轮廓的几何条件由于设计等多方面的原因，可能在零件图上构成零件加工轮廓的数据不充分，这样可增加编程的难度，甚至会无法编程。例如零件图上漏掉某尺寸，使几何尺寸条件不充分；零件图上的图线位置模糊或尺寸标注不清；零件图上给定的几何条件不合理，造成数学处理困难等。2.尺寸精度要求分析零件图样尺寸精度要求，以判断能否利用车削工艺达到，并控制尺寸精度，同时可以进行尺寸换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等。在

2、利用数控车床车削零件时，通常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。3.形状和位置精度要求加工时，按照零件图样给定的形状，位置公差确定零件的定位基准和测量基准。4.表面粗糙度要求表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择机床、刀具及确定切削用量的依据。2.1.2确定毛坯确定毛坯的种类及制造方法主要考虑以下几个方面：-27-第二章数控车床编程与加工操作1.零件材料及其力学性能零件的材料及其力学性能大致确定了毛坯的种类。例如钢质零件若力学性能要求不太高且形状不十分复杂时可选择型材毛坯，但若要求较高的力学性能，则应选

3、择锻件毛坯。2.零件的结构形状与外形尺寸如形状复杂的大型零件毛坯可采用砂型铸造；一般用途的阶梯轴，若各台阶直径相差不大，可用圆棒料，各台阶直径相差较大时，选择锻件毛坯较为合适；对于锻件毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可选择模锻。3.生产类型大批量生产的零件应选择精度和生产率较高的毛坯制造方法，如金属模机器造型或精密铸造、模锻、精锻等；零件产量较小时选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。4.现有生产条件确定毛坯的种类及制造方法，还要考虑具体的生产条件，如毛坯制造的工艺水平、设备状况以及对外协作等情况。5.充分考虑利用新工艺、新技术的可能性

4、毛坯制造的新工艺、新技术和新材料的应用，对机械制造的生产率、经济性都会产生很大影响，因此，选择毛坯时要尽可能考虑采用如精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金等毛坯制造的新工艺和新技术。2.1.3确定加工方案1.制定工艺路线在数控车床加工过程中，考虑加工对象轮廓曲线形状、位置、材料、批量不同等多方面因素的影响，对零件制定工艺路线时，应考虑以下原则：1)先粗后精（见图2-1）图2-1先粗后精示例粗加工半精加工精加工-27-第二章数控车床编程与加工操作半精加工目的：当粗加工满足不了精加工要求时，安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。精加工时，零件轮

5、廓由最后一刀连续加工而成。加工刀具的进、退刀位置尽量沿轮廓的切线方向切入和切出。2)先近后远远近按加工部位相对于对刀点的距离大小而言。加工时，离对刀点近的部位先加工，离对刀到点远的位置后加工，以缩短刀具移动距离。图2-2先近后远示例例：加工图2-2所示零件。如按Φ38mmΦ36mmΦ34mm安排车削，会增加刀具返回对刀点所所需的空行程时间，并在阶台处产生毛刺。因此对第一刀的切削深度未超限时，宜按Φ34mmΦ36mmΦ38mm的顺序先近后远安排加工。3)先内后外因为控制内表面的尺寸和形状较困难，对既有内表面（内型、腔），又有外表面的零件加工时，先加工

6、内型和内腔，后加工外型表面。4)刀具集中用一把刀加工完相应各部位，再换一把刀加工相应的其他部位，以减少空行程时间和换刀时间。2.确定走刀路线-27-第二章数控车床编程与加工操作确定走刀路线重点在于确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路线包括：1)刀具引入、切出加工刀具的进、退刀位置尽量沿轮廓的切线方向切入和切出。加工车螺纹时，必须设置升速段L1和降速段L2，避免因车刀升降速而影响螺距的稳定（图2-25）。2)确定最短的空行程路线设计方法及思路如下：①巧用对刀点图2-3a为采用矩形循环方式进行粗车的一般情况示例。起刀点A的设定考虑在精车等加工过程中需方

7、便的换刀，设置在离坯件较远的位置处，同时将起刀点与对刀点重合，按三刀粗车的走刀路线安排如下：第一刀：ABCDA第二刀：AEFGA第三刀：AHIJA图2-3b将起刀点与对刀点分离，设定为B点，其走刀路线安排如下：起刀点与对刀点分离的空行程为AB第一刀：BCDEB第二刀：BFGHB第三刀：BIJKB显然图2-3b所示的走刀路线短。②巧设换刀点-27-第二章数控车床编程与加工操作考虑换（转）刀的方便和安全，将换（转）刀点设置在离坯件较远的位置处（图2-3a的A点），在换第二把刀时会增加空行程距离。如果将第二把刀的换刀点也设置在图2-3b中的B点上，可缩短

8、空行程距离。图2-3巧用起刀点③合理安排“回零”路线如每一刀加工完后，刀具都返回到对刀位置，再执行后续程序，会增加走刀路线