數控車削加工工藝分析

選擇并確定進行數控加工的內容零件結構的工藝性分析精度與技術要求分析零件圖形的數學處理及編程尺寸設定值的確定數控車削加工方案的擬定工序的劃分工序順序的安排進給路線的確定切削參數的選擇數控車削加工工藝文件難加工材料的數控車削加工數控車拉工藝數控車削加工工藝分析

選擇并確定進行數控加工的內容

數控加工內容的選擇:由輪廓曲線構成的回轉表面具有微小尺寸要求的結構表面

同一表面采用多種設計要求的結構

表面有嚴格幾何關系要求的表面

1．通用機床無法加工的內容應作為首先選擇內容

(1)由輪廓曲線構成的回轉表面數控加工內容的選擇:(2)具有微小尺寸要求的結構表面

數控加工內容的選擇:

(3)同一表面采用多種設計要求的結構

(4)表面間有嚴格幾何關系要求的表面

數控加工內容的選擇:選擇并確定進行數控加工的內容

通用機床難加工質量難保證內容作為重點選擇內容1、表面有嚴格位置精度要求但普通機床無法一次加工完成2、表面粗糙度要求嚴格的錐面、曲面、端面等對于這類表面只能采用恒線速切削才能達到要求

例如：1、表面間有嚴格位置精度要求但在普通機床上無法一次安裝加工的表面

數控加工內容的選擇:零件結構的工藝性分析零件結構工藝性分析的主要內容：審查與分析零件圖紙中尺寸標注方法是否適合數控加工；審查與分析圖紙中幾何元素的條件是否充分、正確；審查與分析數控車加工零件的結構合理性；1．零件結構工藝性分析的主要內容

(1)審查與分析零件圖紙中的尺寸標注方法是否適應數控加工的特點

對數控加工來說，最傾向于以同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸。這就是坐標標注法。

零件結構的工藝性分析零件結結構的的工藝藝性分分析(2)審查與與分析析零件件圖紙紙中構構成輪輪廓的的幾何何元素素的條條件是是否充充分、、正確確(3)審查與與分析析在數數控車車床上上加工工時零零件結結構的的合理理性零件結結構的的工藝藝性分分析精度與與技術術要求求分析析分析的的主要要內容容：精度要要求與與各項項技術術要求求是否否齊全全、合合理本工序序車削削精度度是否否達到到圖紙紙要求求，注注意給給其它它工序序留有有余量量較高位位置精精度的的表面面應在在一次次裝夾夾中完完成表面粗粗糙度度較高高表面面應確確定恒恒線速速切削削零件圖圖形的的數學學處理理及編編程尺尺寸設設定值值的確確定編程原原點的的選擇擇：選在設設計基基準上上容易找找正對對刀編程方方便位置能能夠容容易準準確的的確定定零件圖圖形的的數學學處理理及編編程尺尺寸設設定值值的確確定編程尺尺寸確確定的的步驟驟：基本尺尺寸換換算成成平均均尺寸寸保持原原重要要的幾幾何關關系不不變并并修改改一般般尺寸寸計算未未知節節點、、基點點坐標標尺寸寸編程尺尺寸的的最后后形成成數控加加工的的數值值計算算是程程序編編制中中一個個關鍵鍵的環環節。。編程尺尺寸設設定值值確定定的步步驟(1)精度高高的尺尺寸的的處理理，將將基本本尺寸寸換算算成平平均尺尺寸；；(2)幾何關關系的的處理理，保保持原原重要要的幾幾何關關系，，如角角度，，相切切等不不變；；(3)精度低低的尺尺寸的的調整整，通通過修修改一一般尺尺寸保保持零零件原原有幾幾何關關系，，使之之協調調；(4)節點、、基點點坐標標尺寸寸的計計算，，按調調整后后的尺尺寸計計算有有關未未知節節點、、基點點的坐坐標尺尺寸；；(5)編程尺尺寸的的修正正，按按調整整后的的尺寸寸編程程并加加工一一組工工件，，測量量關鍵鍵尺寸寸的實實際分分散中中心并并求出出常值值系統統性誤誤差，，再按按此誤誤差對對程序序尺寸寸進行行調整整并修修改程程序。。數控車車削加加工方方案的的擬定定數控車車削內內表面面加工工方案案的確確定數控車車削外外表面面及端端面加加工方方案的的確定定數控車車削加加工方方案的的擬定定1.數控車車削外外表面面及端端面加加工方方案的的確定定（1）加工工IT7～IT8級、Ra0.8～１.６μm的除淬淬火鋼鋼以外外的常常用金金屬，，可采采用普普通型型數控控車床床，按按粗車車、半半精車車、精精車的的方案案加工工。（2）加工工IT5～IT6級、Ra0.2～0.63μm的除淬淬火鋼鋼以外外的常常用金金屬，，可采采用精精密型型數控控車床床，按按粗車車、半半精車車、精精車、、細車車的方方案加加工。。（3）加工工高于于IT5級、Ra﹤0.08μm的除淬淬火鋼鋼以外外的常常用金金屬，，可采采用高高檔精精密型型數控控車床床，按按粗車車、半半精車車、精精車、、精密密車的的方案案加工工。（4）對淬淬火鋼鋼等難難車削削材料料，其其淬火火前可可采用用粗車車、半半精車車的方方法，，淬火火后安安排磨磨削加加工。。數控車車削加加工方方案的的擬定定2.數控車車削內內表面面加工工方案案的確確定（1）加工工IT8～IT9級、Ra1.6～3.2μm的除淬淬火鋼鋼以外外的常常用金金屬，，可采采用普普通型型數控控車床床，按按粗車車、半半精車車、精精車的的方案案加工工。（2）加工工IT6～IT7級、Ra0.2～0.63μμm的除淬淬火鋼鋼以外外的常常用金金屬，，可采采用精精密型型數控控車床床，按按粗車車、半半精車車、精精車、、細車車的方方案加加工。。（3）加工工精度度為IT5級、Ra﹤0.2μm的除淬淬火鋼鋼以外外的常常用金金屬，，可采采用高高檔精精密型型數控控車床床，按按粗車車、半半精車車、精精車、、精密密車的的方案案加工工。（4）對淬淬火鋼鋼等難難車削削材料料，其其淬火火前可可采用用粗車車、半半精車車的方方法，，淬火火后安安排磨磨削加加工。。工序的的劃分分數控車車削加加工工工序的的劃分分：以一次次安裝裝進行行的加加工作作為一一道工工序以一個個完整整數控控程序序連續續加工工的內內容為為一道道工序序以工件件上的的結構構內容容組合合用一一把刀刀具加加工為為一道道工序序以粗、、精加加工劃劃分工工序工序的的劃分分1.以一次次安裝裝進行行的加加工作作為一一道工工序將位置置精度度要求求較高高的表表面安安排在在一次次安裝裝下完完成，，以免免多次次安裝裝所產產生的的安裝裝誤差差影響響位置置精度度。2.以一個個完整整數控控程序序連續續加工工的內內容為為一道道工序序有些零零件雖雖然能能在一一次安安裝中中加工工出很很多待待加工工面，，但考考慮到到程序序太長長，會會受到到某些些限制制，如如控制制系統統的限限制（（內存存容量量）、、機床床連續續工作作時間間有限限，此此外，，出錯錯率高高，查查錯與與檢索索困難難。這這時可可以以一個個完整整數控控程序序連續續加工工的內內容為為一道道工序序在本工工序內內用多多少把把刀具具、加加工多多少內內容，，主要要根據據控制制系統統的限限制、、機床床連續續工作作時間間的限限制等等因素素考慮慮。3.以工件件上的的結構構內容容組合合用一一把刀刀具加加工為為一道道工序序工序的的劃分分4.以粗、、精加加工劃劃分工工序工序順順序的的安排排回轉類類零件件非數數控車車削加加工工工序的的安排排：有不適適合數數控車車削加加工的的表面面，安安排相相應的的非數數控類類加工工工序序（如漸開開線齒齒形、、鍵槽槽、花花鍵表表面等等）硬度及及精度度較高高，熱熱處理理安排排在數數控車車削加加工之之后零件要要求特特殊，，不能能用數數控車車削加加工完完成的的則安安排其其他加加工工工序根據工工廠條條件采采用非非數控控加工工更合合理，，則安安排非非數控控加工工工序序1．回轉轉類零零件非非數控控車削削加工工工序序的安安排(1)零件上上有不不適合合數控控車削削加工工的表表面，，如漸漸開線線齒形形、鍵鍵槽、、花鍵鍵表面面等，，必須須安排排相應應的非非數控控車削削加工工工序序。工序順順序的的安排排(2)零件表表面硬硬度及及精度度要求求均高高，熱熱處理理需安安排在在數控控車削削加工工之后后，則則熱處處理之之后一一般安安排磨磨削加加工。。(3)零件要要求特特殊，，不能能用數數控車車削加加工完完成全全部加加工要要求，，則必必須安安排其其他非非數控控車削削加工工工序序，如如噴丸丸、滾滾壓加加工、、拋光光等。。(4)零件件上上有有些些表表面面根根據據工工廠廠條條件件采采用用非非數數控控車車削削加加工工更更合合理理，，這這時時可可適適當當安安排排這這些些非非數數控控車車削削加加工工工工序序，，如如銑銑端端面面打打中中心心孔孔等等。。工序序順順序序的的安安排排2．數數控控加加工工工工序序與與普普通通工工序序的的銜銜接接數控控工工序序前前后后一一般般穿穿插插有有其其他他普普通通工工序序，，如如銜銜接接的不不好好就就容容易易產產生生矛矛盾盾，，最最好好的的辦辦法法就就是是相相互互建建立立狀狀態要要求求。。如如：：要要不不要要留留加加工工余余量量；；定定位位面面的的尺尺寸寸精精度度要求求及及形形位位公公差差；；對對毛毛坯坯的的熱熱處處理理狀狀態態要要求求等等。。目的的是是達達到到相相互互能能滿滿足足加加工工需需要要，，且且質質量量目目標標及及技術術要要求求明明確確，，交交接接驗驗收收有有依依據據。。工序序順順序序的的安安排排1.先加加工工定定位位面面，，即即上上道道工工序序的的加加工工能能為為后后面面的的工工序序提提供供精精基基準準和和合合適適的的夾夾緊緊表表面面。。制制定定零零件件的的整整個個工工藝藝路路線線就就是是從從最最后后一一道道工工序序開開始始往往前前推推，，按按照照前前工工序序為為后后工工序序提提供供基基準準的的原原則則先先大大致致安安排排。。2.先加加工工平平面面后后加加工工孔孔；；先先加加工工簡簡單單的的幾幾何何形形狀狀再再加加工工復復雜雜的的幾幾何何形形狀狀。。3.對精精度度要要求求高高，，粗粗精精加加工工需需分分開開進進行行的的，，先先粗粗加加工工后后精精加加工工。。工序序順順序序的的安安排排4.以相相同同定定位位、、夾夾緊緊方方式式安安裝裝的的工工序序，，最最好好接接連連進進行行，，以以減減少少重重復復定定位位次次數數和和夾夾緊緊次次數數。。5.中間間穿穿插插有有通通用用機機床床加加工工工工序序的的要要綜綜合合考考慮慮合合理理安安排排其其加加工工順順序序。工序序順順序序的的安安排排工序序順順序序的的安安排排先粗粗后后精精先近近后后遠遠內外外交交叉叉保證證工工件件加加工工剛剛度度原原則則同一一把把刀刀連連續續加加工工工步步安安排排的的一一般般原原則則1．工工步步順順序序安安排排的的一一般般原原則則(1)先粗粗后后精精工步步順順序序安安排排的的原原則則要要求求：：粗粗車車在在較較短短的時時間間內內將將工工件件各各表表面面上上的的大大部部分分加加工工余余量切切掉掉，，一一方方面面提提高高金金屬屬切切除除率率，，另另一一方方面滿滿足足精精車車的的余余量量均均勻勻性性要要求求。。若若粗粗車車后后所留留余余量量的的均均勻勻性性滿滿足足不不了了精精加加工工的的要要求求時，，則則要要安安排排半半精精車車工序序順順序序的的安安排排工序序順順序序的的安安排排(2)先近近后后遠遠在一一般般情情況況下下，，離離對對刀刀點點遠遠的的部部位位后后加加工工，，以以便便縮縮短短刀刀具具移移動動距距離離，，減減少少空空行行程程時時間間。。工序序順順序序的的安安排排(3)內外外交交叉叉對既既有有內內表表面面(內型型、、腔腔)，又又有有外外表表面面需需加加工工的的回回轉轉體體零零件件，，安安排排加加工工順順序序時時，，應應先先進進行行外外、、內內表表面面粗粗加加工工，，后后進進行行外外、、內內表表面面精精加加工工。。工序序順順序序的的安安排排(4)保證證工工件件加加工工剛剛度度原原則則應先先安安排排對對工工件件剛剛性性破破壞壞較較小小的的工工步步，，后后安安排排對對工工件件剛剛性性破破壞壞較較大大的的工工步步，，以以保保證證工工件件加加工工時時的的剛剛度度要要求求。。工序序順順序序的的安安排排(5)同一一把把刀刀能能加加工工內內容容連連續續加加工工原原則則此原原則則的的含含義義是是用用同同一一把把刀刀把把能能加加工工的的內內容容連連續續加加工工出出來來，，以以減減少少換換刀刀次次數數，，縮縮短短刀刀具具移移動動距距離離。。工序序順順序序的的安安排排進給給路路線線是是指指數數控控機機床床加加工工過過程程中中刀刀具具相相對對零零件件的的運運動動軌軌跡跡和和方方向向，，也也稱稱走走刀刀路路線線。。包括括切切削削加加工工的的路路徑徑及及刀刀具具切切入入、、切切出出等等非非切切削削空空行行程程。。它它不不但但包包括括子子工工步步的的內內容容，，也也反反映映出出工工步步順順序序進給給路路線線的的確確定定(1)確定定進進給給路路線線的的主主要要原原則則1)首先先按按已已定定工工步步順順序序確確定定各各表表面面加加工工進進給給路路線線的的順順序序；；2)所定定進進給給路路線線應應能能保保證證工工件件輪輪廓廓表表面面加加工工后后的的精精度度和和粗粗糙糙度度要要求求；；3)尋求最短加加工路線(包括空行程程路線和切切削路線)，減少行走走時間以提提高加工效效率；4)要選擇工件件在加工時時變形小的的路線，對對橫截面積積小的細長長零件或薄薄壁零件應應采用分幾幾次走刀加加工到最后后尺寸或對對稱去余量量法安排進進給路線。。進給路線的的確定(2)粗加工進給給路線的確確定1)常用的粗加加工進給路路線①“矩形”循環進給路路線。②“三角形”循環進給路路線。③沿輪廓形形狀等距線線循環進給給路線。進給路線的的確定矩形進給路路線，適用于棒料料毛坯，進進給路線較較短。三角形進給給路線，適用于棒料料毛坯，進進給路線較較長。仿形進給路路線，用于鑄、鍛鍛件毛坯時時進給路線線較短。粗車進給路路線選擇車螺紋時，，為保證螺螺距的準確確，應避免免在進給機機構的加速速和減速過過程中切削削，故應有有引入距離離和超越距距離。引入距離超越距離④階梯切削路路線。進給路線的的確定⑤雙向切削進進給路線。。進給路線的的確定2)最短的粗加加工切削進進給路線切削進給路路線為最短短，可有效效地提高生生產效率，，降低刀具具的損耗等等。進給路線的的確定(3)精加工進給給路線的確確定1)完工輪廓的的進給路線線零件的完工工輪廓應由由最后一刀刀連續加工工而成盡量不要在在連續的輪輪廓中安排排切人和切切出或換刀刀及停頓，，以免因切切削力突然然變化而造造成彈性變變形，致使使光滑連接接輪廓上產產生表面劃劃傷、形狀狀突變或滯滯留刀痕等等缺陷。進給路線的的確定2)換刀加工時時的進給路路線主要根據工工步順序要要求決定各各刀加工的的先后順序序及各刀進進給路線的的銜接。3)切入、、切出出及接接刀點點位置置的選選擇應選在在有空空刀槽槽或表表面間間有拐拐點、、轉角角的位位置進給路路線的的確定定4)各部位位精度度要求求不一一致的的精加加工進進給路路線若各部部位精精度相相差不不是很很大時時，應應以最最嚴的的精度度為準準，連連續走走刀加加工所所有部部位精度相相差很很大，，則精精度接接近的的表面面安排排在同同一把把刀走走刀路路線內內加工工，并并先加加工精精度較較低的的部位位，最最后再再單獨獨安排排精度度高的的部位位的走走刀路路線。。進給路路線的的確定定(4)最短的的空行行程進進給路路線的的確定定1)巧用起起刀點點進給路路線的的確定定工步起起點與與對刀刀點重重合，，空行行程長長。工步起起點與與對刀刀點分分離，，空行行程短短。粗車矩矩形循循環進進給路路線選選擇2)巧設換換(轉)刀點為了考考慮換換(轉)刀的方方便和和安全全，有有時將將換(轉)刀點也也設置置在離離坯件件較遠遠的位位置處處進給路路線的的確定定3)合理安安排“回零”路線在合理理安排排“回零”路線時時，應應使其其前一一刀終終點與與后一一刀起起點間間的距距離盡盡量減減短，，或者者為零零，即即可滿滿足進進給路路線為為最短短的要要求。。另外，，在選選擇返返回對對刀點點指令令時，，在不不發生生加工工干涉涉現象象的前前提下下，宜宜盡量量采用用X、Z坐標軸軸雙向向同時時“回零”指令，，該指指令功功能的的“回零”路線將是是最短的的。進給路線線的確定定(5)特殊的進進給路線線當刀尖運運動到圓圓弧的換換象限處處，吃刀刀抗力F。馬上與與傳動橫橫拖板的的傳動力力方向相相同，若若螺旋副副間有機機械傳動動間隙，，就可能能使刀尖尖嵌入零零件表面面(即“扎刀”)，其嵌入入量在理理論上等等于其機機械傳動動間隙量量進給路線線的確定定進給路線線的確定定進給路線線的確定定切削參數數的