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第四章数控车削加工工艺03.ppt

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第3章 数控车削加工工艺,3.1 数控车削加工工艺概述3.1.1 数控车削加工的主要对象数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。由于数控车床具有加工精度高、能作直线和圆弧插补(高档车床数控系统还有非圆弧曲线插补功能)以及在加工过程中能自动变速等特点,因此其加工范围较普通车床宽得多。针对数控车床的特点,下列几种零件最适合数控车床削加工。(1)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件(2)精度要求高的回转体零件(3)带特殊螺纹的回转体零件,图3-1 成型内腔壳体零件示例组成零件轮廓的曲线可以是数学方程式表述的曲线,也可以是列表曲线。对于由直线或圆弧组成的轮廓,直接利用机床的直线或圆弧插补功能。对于由非圆曲线组成的轮廓,可以用非圆曲线插补功能;若所选机床没有非圆曲线插补功能,则应先用直线或圆弧去逼近,然后再用直线或圆弧插补功能进行插补切削。,3.1.2 数控车削加工工艺的基本特点数控车床加工的程序是数控车床的指令性文件。数控车床受控于程序指令,加工的全过程都是按程序指令自动进行的。数控车床加工程序不仅要包括零件的工艺过程,而且还有包括切削用量,走刀路线,刀具尺寸以及车床的运动过程。3.1.3 数控车削加工工艺的主要内容(1)选择适合在数控车床上加工的零件,确定工序内容。(2)恒线被加工零件的图纸,明确加工内容及技术要求。(3)确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线。(4)加工工序的设计。(5)数控加工程序的调整。,3.2 数控车削加工工艺分析,其主要内容由:分析零件图纸、确定工具在车床上的装夹方式、各表面的加工顺序和刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。3.2.1 数控车削加工零件的工艺性分析(1)零件图分析①尺寸标注方法分析②轮廓几何要素分析③精度及技术要求分析,图3-2 零件尺寸标注分析如图3-2所示,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点统一。,图3-3 几何要素缺陷示例一 如图3-3所示的几何要素中,根据图示尺寸计算,圆弧与斜线相交而并非相切。,图3-4 几何要素缺陷示例二如图3-4所示的几何要素,图样上给定几何条件自相矛盾,总长不等于各段长度之和。,精度及技术要求分析的主要内容如下。a.分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理;b.分析本各项的数控车床加工精度能否达到图样要求,若达不到,需采取其他措施(如磨削)弥补时,则应给后续各项留有余量;c.找出图样上有位置精度要求的表面,这些表面应在一次安装下完成;d.对表面粗糙度要求较高的表面,应确定用恒线速切削。(2)结构工艺性分析 构工艺性是指零件对加工方法的适应性,即所设计的零件结构应便于加工成型。在数控车床上加工零件时,应根据数控车削的热点,认真审视零件结构的合理性。,图3-5 结构工艺性示例如3-5(a)所示零件,需用三把不同宽度的切槽刀切槽,如无特殊需要,显然不合理。图3-5(b),只需一把刀就可切出三个槽,即减少了刀具输入,少占了刀架刀位,又节省了换刀时间。,(3) 零件安装方式的选择在数控车床上零件的安装方式与普通车床一样,要合理选择定位基准和夹紧方案,主要注意一下两点。① 力求设计、工艺与编程计算的基准统一,这样有利于提高编程时数值计算的简便性和精确性。② 尽量减少装夹次数,尽可能在一次装夹后,加工出全部待加工面。3.2.2 数控车削加工工艺路线的拟定 (1)加工方法的选择(2)加工工序划分①保持精度原则 ②提高生产效率的原则(3)加工路线的确定在数控加工中,刀具(严格所是刀位点)相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线,即刀具从对刀点开始运动其,直至加工结束所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。,,图3-6 车正锥的两种加工路线 按图3-6(a)车正锥时,需要计算终刀距S。假设圆锥大径为D,小径为d,锥长为L。背吃刀量 ,则由相似三角形可得: (D-d)/(2L)= /S 则S=2L /(D-d),按此种加工路线刀具切削运动的居然较短。 当按图3-6(b)的走刀路线车正锥时,则不需要计算终倒距S,只要确定背吃刀量 ,即可车出圆锥轮廓,编程方便。,,② 车圆弧的加工路线分析,图3-8 车圆法切削路线图3-8所示为车圆弧时车圆法切削路线。即用不同半径圆来车削,最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定那每次背吃刀量后,对90°圆弧的起点、终点坐标较易确定。图3-8(a)的走刀路线较短,但图3-8(b)加工的空行程较长。,图3-9 车锥法切削路线 图3-9所示为车圆弧的车锥法切削路线,即先车一个圆锥,再车圆弧。但要主要车锥时的起点和终点的确定。若确定不好,则肯损坏圆弧表面,也肯将余量留的过大。确定方法是连接OB交圆弧与D,过D点作圆弧的切线AC。有几何
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