数控车削工艺分析实训教程.ppt

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1、课题10数控车削工艺分析10.1实训目的10.110.2相关知识10.210.3实训内容10.310.2相关知识零件数控车削加工方案的拟定车刀的类型及选用确定切削用量确定装夹方法数控车床的编程特点典型车削零件的工艺分析数控车床类型1、倾斜导轨与水平导轨2、前刀架与后刀架水平导轨与床身，操作方便，受力好;不利于自动排屑，占地面积大。前刀架斜导轨，排屑方便，占地小。受力不好，不适合强力切削，小型数控车床多采用。后刀架10.2.2车刀的类型及选用常用车刀的刀位点如图10.5所示,其中（a）是90o偏刀，（b）是螺纹车刀，（c）是切断刀，（d）是圆弧车刀。1．常用车刀的刀位点图10.5车刀的刀位点

2、车刀角度P21车刀角度作用及选择P312．车刀的类型（1）尖形车刀以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。这类车刀的刀尖(同时也为其刀位点)由直线形的主、副切削刃构成，如90o内、外圆车刀，左、右端面车刀，切槽(断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。用这类车刀加工零件时，其零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。（2）圆弧形车刀（如图10.6所示）圆弧形车刀的特征是：构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓度误差很小的圆弧。该圆弧刃上每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上，编程时要进行刀具半径补偿。圆弧形车刀可以用于车削

3、内、外圆表面，特别适宜于车削精度要求较高的凹曲面或大外圆弧面。图10.6圆弧形车刀成型车刀俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀，当确有必要选用时，则应在工艺准备的文件或加工程序单上进行详细说明。（3）成型车刀3．常用车刀的几何参数（1）尖形车刀的几何参数尖形车刀的几何参数主要指车刀的几何角度。选择方法与使用普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点如走刀路线及加工干涉等进行全面考虑。例如：在加工图10.7所示的零件时，要使其左右两个45o锥面由一把车

4、刀加工出来，则车刀的主偏角应取》45o，副偏角取》45o，这样可以保证主、副切削刃车削圆锥面时不致发生加工干涉。图10.7示例件P132（2）圆弧形车刀的几何参数圆弧形车刀具有宽刃切削(修光)性质，能使精车余量相当均匀而改善切削性能。例如，当图10.8所示零件的曲面精度要求不高时，可以选择用尖形车刀进行加工；当曲面形状精度和表面粗糙度均有要求时，选择尖形车刀加工就不合适了，因为车刀主切削刃的实际吃刀深度在圆弧轮廓段总是不均匀的，如图10.9所示。当车刀主切削刃靠近其圆弧终点时，该位置上的切削深度(ap1)将大大超过其圆弧起点位置上的切削深度(ap)，致使切削阻力增大，可能产生较大的线轮廓度

5、误差，并增大其表面粗糙度数值。图10.8曲面车削示例图10.9切削深度不均匀性示例②圆弧形车刀的几何参数圆弧形车刀的几何参数除了前角及后角外，主要几何参数为车刀圆弧切削刃的形状及半径。选择车刀圆弧半径的大小时，应考虑车刀切削刃的圆弧半径应当小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉。4．机夹可转位车刀的选用（1）刀片材质的选择常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金钢石等，其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质的主要依据是被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动等。①刀片的紧固方式在

6、国家标准中，一般紧固方式有上压式（代码为C）、上压与销孔夹紧（代码M）、销孔夹紧（代码P）和螺钉夹紧（代码S）四种。但这仍没有包括可转位车刀所有的夹紧方式，而且，各刀具商所提供的产品并不一定包括了所有的夹紧方式，因此选用时要查阅产品样本。（2）机夹可转位车刀的选用②刀片外形的选择刀片外形与加工的对象、刀具的主偏角、刀尖角和有效刃数等有关。一般外圆车削常用80o凸三边形（W型）、四方形（S型）和80o棱形（C型）刀片。仿形加工常用55o（D型）、35o（V型）菱形和圆形（R型）刀片，如图10.10所示。90o主偏角常用三角形（T型）刀片。不同的刀片形状有不同的刀尖强度，一般刀尖角越大，刀尖强

7、度越大，反之亦然。圆刀片（R型）刀尖角最大，35o菱形刀片（V型）刀尖角最小。在选用时，应根据加工条件恶劣与否，按重、中、轻切削有针对性地选择。在机床刚性、功率允许的条件下，大余量、粗加工应选用刀尖角较大的刀片，反之，机床刚性和功率小、小余量、精加工时宜选用较小刀尖角的刀片。图10.10常用刀片外形10.2.1数控车削零件加工方案的拟定1．拟定工艺路线（1）加工方法的选择回转体零件的结构形状虽然是多种多样的，但它们都是由