数控车床操作工（中级）电子教案第6章.ppt

《数控车床操作工（中级）》电子教案 第6章 数控车削加工工艺 【教学目标】 掌握车削加工工艺方案的制定方法，能够根据零件的精度要求正确制定加工方案，合理选择切削用量，保证加工质量 【工具设备】 数控车床及刀具、夹具若干。 【教学方法与课时安排】 教师讲授、演示与学生讨论相结合的教学法。共用10学时。 【教学过程及内容】 6.1 数控车削加工工艺概述 数控车削加工工艺的基本特点如下： (1)工艺规程规范、明确普通车床的加工工艺是由操作者操作机床一步一步实现的，具有一定的灵活性。数控车床的加工工艺是在预先所编制的加工程序中体现的，由机床自动实现。 (2)加工工艺制定准确、严密 数控机床加工过程是自动连续进行的，不能像传统加工时那样可以根据加工过程中出现的问题，由操作者适时地随意调整(例如，工件切断过程中的速度调整)。 (3)可加工复杂表面对于一般简单表面的加工方法，数控加工与普通加工无太大的差别，尤其在轮廓形状简单的单件小批量加工中数控车床几乎无法发挥其优势。 (4)可采用先进的工艺装备为了满足数控加工中高质量、高效率和高柔性的要求，数控加工中广泛采用先进的数控刀具、专用刀具、高效专用夹具等工艺装备。 实践证明，数控加工工艺的编制结果不是惟一的，在加工工艺的编制过程中应满足安全、高效的原则。数控加工工艺一旦确定，加工质量一般不会由于操作者不同而受到影响。 6.2 数控车削加工工艺的制定 制订工艺是数控车削加工的前期工艺准备工作。工艺制订的主要内容有：分析零件图样、确定工件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。 6.2.1零件图工艺分析 分析零件图是工艺制订中的首要工作，它主要包括以下内容： 1.结构工艺性分析 零件的结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形。在数控车床上加工零件时，应根据数控车削的特点，认真审视零件结构的合理性。。 2.轮廓几何要素分析 在手工编程时，要计算每个基点坐标；在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。 3.精度及技术要求分析 对被加工零件的精度及技术要求进行分析，是零件工艺性分析的重要内容。只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，才能对加工方法、装夹方式、刀具及切削用量进行正确而合理的选择。精度及技术要求分析的主要内容如下： （1）分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。 （2）分析本工序的数控车削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)弥补的话，则应给后续工序留有余量。 （3）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。 （4）对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。 6.2.2零件基准和加工定位基准的选择 1.基准 由于车削和铣削的主切削运动、加工自由度及机床结构的差异，数控车床在零件基准和加工定位基准的选择上要比数控铣床和加工中心简单得多，没有过多的基准转换问题。 （1）设计基准 轴套类和轮盘类零件都属于回转体类，通常径向设计基准在回转体轴线上，轴向设计基准在工件的某一端面或几何中心处。 （2）定位基准 定位基准即加工基准。数控车床加工轴套类及轮盘类零件的定位基准，只能是被加工件的外圆表面、内圆表面或零件端面中心孔。 （3）测量基准 测量基准用于检测机械加工件的精度，包括尺寸精度、形状精度和位置精度。 2.定位基准的选择 定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工件定位面的选择。轴类零件的定位方式通常是一端外圆固定，即用三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘或弹簧套固定工件的外圆表面，但此定位方式对工件的悬伸长度有一定限制。工件悬伸过长会在切削过程中产生变形，严重时将使切削无法进行。 6.2.3工序的确定 在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序，在一次安装下尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。根据零件的结构形状不同，通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹，并力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一。在批量生产中，常用下列两种方法划分工 序。 1.按零件加工表面划分 将位置精度要求较高的表面安排在一次安装下完成，以免多次安装所产生的安装误差影响位置精度。 2.按粗、精加工划分 对毛坯余量较大和加工精度要求较高的零件，应将粗车和精车分开，划分成两道或更多的工序。将粗车安排在精度较低、功率较大的数控车床上，将精车安排在精度较高的数控车床上。 6.2.4加工顺序的确定 在分析了零件图样和确定了工序、装夹方式之后，接下来要确定零件的加工顺序。制订零件车削加工顺序