目录 ★数控车床的种类及特征 ★数控车床的结构 ★数控车床的主要加工对象 ★数控车削工件的装夹 ★数控车削的对刀 ★数控车削的工艺分析 ★数控车削的基本特征与加工范围 车外圆 车端面 钻孔 车内孔 切槽 切断 车锥面 车型面 车螺纹 加工范围 数 控 车 削 的 基 本 特 征 与 加 工 范 围 数 控 车 削 的 基 本 特 征 与 加 工 范 围 数控车床主要用于轴类和盘类回转体 零件的多工序加工，具有高精度、高效率、 高柔性化等综合特点，其加工范围较普通 车削广，不仅可以进行车削还可以铣削， 具体见后。 基本特征 数控车削时，工件做回转运动，刀具 做直线或曲线运动，刀尖相对工件运动的 同时，切除一定的工件材料从而形成相应 的工件表面。其中，工件的回转运动为切 削主运动，刀具的直线或曲线运动为进给 运动。两者共同组成切削成形运动。 加工范围 数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动 系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件 的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，适 合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。 数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的一种 复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外， 车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按 轮廓成形要求连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的 C 轴功能，并能与 X 轴或 Z 轴联动，控制轴除 X 、 Z 、 C 轴之外，还可 具有 Y 轴。可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹 等加工，在具有插补功能的条件下，还可以实现各种曲面铣削加 工。 数 控 车 床 的 种 类 和 特 征 数 控 车 床 的 主 要 加 工 对 象 ? 数控车削加工是数控加工中用得最 多的加工方法之一，由于数控车床具有精 度高、能做直线和圆弧插补以及在加工过 程中能自动变速的特点，其工艺范围较普 通机床宽得多。数控车床适合于车削具有 以下要求和特点的回转类零件。 数 控 车 床 的 主 要 加 工 对 象 高精度的机床主轴 高速电机主轴 ● 精度要求高的回转体零件 数 控 车 床 的 主 要 加 工 对 象 非标丝杠 ● 带特殊螺纹的回转体零件 ● 表面形状复杂的回转体零件 数 控 车 床 的 主 要 加 工 对 象 钢制联接零件高压技术 阀门壳体零件石油工业 采用车铣加工中心 数 控 车 床 的 主 要 加 工 对 象 ? ● 其他形状复杂的零件 隔套 精密加工业 联接套 航天工业 ? ● 其他形状复杂的零件 采用车铣加工中心 数 控 车 床 的 主 要 加 工 对 象 三爪自定心 卡盘装夹 两顶尖之 间装夹 双三爪定心 卡盘装夹 卡盘和顶 尖装夹 常 用 装 夹 方 式 数 控 车 削 工 件 的 装 夹 通用夹具装夹 找正 ：找正装夹时必 须将工件的加工表面回 转轴线（同时也是工件 坐标系 Z 轴）找正到与车 床主轴回转中心重合。 一般为打表找正。通过 调整卡爪，使工件坐标 系 Z 轴与车床主轴的回转 中心重合。 数 控 车 削 工 件 的 装 夹 采用找正的方法 数 控 车 削 工 件 的 装 夹 也可以改变夹紧力的作 用点，采用轴向夹紧的方式。 薄壁零件容易变形，普 通三爪卡盘受力点少，采用 开缝套筒或扇形软卡爪，可 使工件均匀受力，减小变形。 薄 壁 零 件 的 装 夹 数 控 车 削 的 对 刀 对刀 是确定工件在机床上的位置， 也即是确定工件坐标系与机床坐 标系的相互位置关系。对刀过程 一般是从各坐标方向分别进行， 它可理解为通过找正刀具与一个 在工件坐标系中有确定位置的点 ( 即对刀点 ) 来实现。 ? 直接用刀具试切对刀 ? 自动对刀 ? 机外对刀仪对刀 常用对刀方式 对刀实例 分析零件图样 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 ? 分析零件的几何要素： 首先从零件图的分析中 , 了解工件的外形、 结构 , 工件上须加工的部位 , 及其形状、尺寸精度、和表面粗糙度；了 解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料及技术 要求。从中找出工件经加工后，必须达到的主要加工尺寸和重要位置 尺寸精度。 ? 分析了解工件的工艺基准： 包括其外形尺寸、在工件上的位置、 结构及其他部位的相对关系等。对于复杂工件或较难辨工艺基准的 零件图，尚需详细分析有关装配图，了解该零件的装配使用要求， 找准工件的工艺基准。 ? 了解工件的加工数量 ： 不同的加工数量所采用的工艺方案也不 同。 研究制定工艺方案 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 研究制定工艺方案的前提是：熟悉本厂机床设备条件，把加工任务指 定给最适宜的工种，尽可能发挥机床的加工特长与使用效率。并按照分析 上述零件图所了解的加工要求，合理安排加工顺序。 一、安排加工顺序的一般方法 （ 1 ）安排工件上基准部位的辅助加工及其他准备工序。 （ 2 ）安排工件工艺基准面的加工工序。 二、根据工件的加工批量大小，确定加工工序的集中与分散： 三、充分估计加工中会出现的问题，有针对性地予以解决。例如：对于薄 壁工件要解决装夹变形和车削震动的问题。对有角度位置的工件要解决角 度定位问题。对于偏心工件要解决偏心夹具或装夹问题。 编制加工程序 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 一、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的 确定 二、根据工艺方案中工步内容及顺序的要求， 逐项创建刀具路径并生成程序。 三、程序校验 分析实例 确定走刀路线的一般原则是： ? 保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。 ? 缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间。 ? 方便数值计算，减少编程工作量。 ? 尽量减少程序段数。 走刀路线的确定 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 走刀路线的确定 车 圆 锥 的 加 工 路 线 分 析 数控车床上车外圆锥，假设 圆锥大径为 D ，小径为 d ，锥长为 L ，车圆锥的加工路线如图所示。 按图 a 中的阶梯切削路线，二刀 粗车，最后一刀精车；二刀粗车 的终刀距 S 要作精确的计算，可有 相似三角形得： D-d 2 L ＝ D-d 2 S - a p D-d 2 L （ ＝ D-d 2 S - a p ） 此种加工路线，粗车时，刀 具背吃刀量相同，但精车时，背 吃刀量不同；同时刀具切削运动 的路线最短。 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 车 圆 锥 的 加 工 路 线 分 析 走刀路线的确定 按图 b 的相似斜线切削路 线，也需计算粗车时终刀距 S ， 同样由相似三角形可计算得 出。按此种加工路线，刀具 切削运动的距离较短。 按图 c 的斜线加工路线， 只需确定每次背吃刀量 a p ， 而不需计算终刀距，编程方 便。但在每次切削中背吃刀 量是变化的，且刀具切削运 动的路线较长。 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 走刀路线的确定 车 圆 弧 的 加 工 路 线 ）指令车圆弧，若用一刀就把圆 弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际 车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才 车得所需圆弧。 右图为车圆弧的阶梯切削路 线。即先粗车成阶梯，最后一刀精 车出圆弧。此方法在确定了每刀吃 刀量 a p 后，须精确计算出粗车的终 刀距 S ，即求圆弧与直线的交点。 此方法刀具切削运动距离较短，但 数值计算较繁。 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 走刀路线的确定 车 圆 弧 的 加 工 路 线 分 析 右图为车圆弧的同心圆弧切 削路线。即用不同的半径圆来车 削，最后将所需圆弧加工出来。 此方法在确定了每次吃刀量 a P 后， 对 90 °圆弧的起点、终点坐标较 易确定，数值计算简单，编程方 便，常采用。但按图 b 加工时，空 行程时间较长。 右图为车圆弧的车锥法切削 路线。即先车一个圆锥，再车圆 弧。但要注意，车锥时的起点和 终点的确定，若确定不好，则可 能损坏圆锥表面，也可能将余量 留得过大。确定方法如图所示， 连接 OC 交圆弧于 D ，过 D 点作圆弧 的切线 AB 。 数 控 车 削 的 工 艺 分 析 切削用量的确定 进给量 切削速度 (V) 背吃刀量 a p ? V ? = ? πX D X n

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