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數控車床工藝分析
編輯:東莞市AG亚游集团精密機械有限公司   發布時間:2018-08-14

一、CNC數控車床加工工藝的內容 數控車削加工工藝是采用數控車床加工零件時所運用的方法和技術手段的總和。其主要內容包括以下幾個方麵: 

(一)選擇並確定零件的數控車削加工內容;(二)對零件圖紙進行數控車削加工工藝分析;(三)工具、夾具的選擇和調整設計;(四)工序、工步的設計(五)加工軌跡的計算和優化;(六)數控車削加工程序的編寫、校驗與修改;(七)首件試加工與現場問題的處理;(八)編製數控加工工藝技術文件;總之,數控加工工藝內容較多,有些與普通機床加工相似。 

二、數控車削加工工藝分析 工藝分析是數控車削加工的前期工藝準備工作。 

(一)零件圖分析 零件圖分析是製定數控車削工藝的首要任務。
 1.尺寸標注方法分析 零件圖上的尺寸標注方法應適應數控車床的加工特點,以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便於編程,又有利於設計基準、工藝基準、測量基準和編程原點的統一。如果零件圖上各方向的尺寸沒有統一的設計基準,可考慮在不影響零件精度的前提下選擇統一的工藝基準。計算轉化各尺寸,以簡化編程計算。 

2.輪廓幾何要素分析 在手工編程時,要計算每個節點坐標。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義。因此在零件圖分析時,要分析幾何元素的給定條件是否充分。 

3.數控外圓磨床精度和技術要求分析 對被加工零件的精度和技術進行分析,是零件工藝性分析的重要內容,隻有在分析零件尺寸精度和表麵粗糙度的基礎上,才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。其主要內容包括:分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理;分析本工序的數控車削加工精度能否達到圖紙要求,若達不到,允許采取其他加工方式彌補時,應給後續工序留有餘量;對圖紙上有位置精度要求的表麵,應保證在一次裝夾下完成;對表麵粗糙度要求較高的表麵,應采用恒線速度切削(注意:在車削端麵時,應限製主軸最高轉速)。 夾具和刀具的選擇 

1.工件的裝夾與定位 
數控車削加工中盡可能做到一次裝夾後能加工出全部或大部分代加工表麵,盡量減少裝夾次數,以提高加工效率、保證加工精度。對於軸類零件,通常以零件自身的外圓柱麵作定位基準;對於套類零件,則以內孔為定位基準。數控車床夾具除了使用通用的三爪自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外,還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應合理選擇 。
 2.刀具選擇
 刀具的使用壽命除與刀具材料相關外,還與刀具的直徑有很大的關係。刀具直徑越大,能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下,采用盡可能大的具直徑是延長刀具壽命,提高生產率的有效措施。數控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。

(1)尖形車刀。以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。其刀尖由直線性的主、副切削刃構成,如外圓偏刀、端麵車刀等。這類車刀加工零件時,零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移後得到。 
(2)圓弧

形車刀。除可車削內外圓表麵外,特別適宜於車削各種光滑連接的成型麵。其特征為:構成主切削刃的刀刃形狀為一 圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓弧,該圓弧刃的每一點都是圓弧形車刀的刀尖,因此刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上。 
(3)成型車刀。
即所加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中,常用的成型車刀有小半徑圓弧車刀、車槽刀和螺紋車刀等。為了減少換刀時間和方對刀,便於實現機械加工的標準化。數控車削加工中,應盡量采用機夾可轉位式車刀。 

(三)切削用量
選擇 數控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速S(或切削速度υ)及進給速度F(或進給量f )。 切削用量的選擇原則,合理選用切削用量對提高數控車床的加工質量至關重要。確定數控車床的切削用量時一定要根據機床說明書中規定的要求,以及刀具的耐用度去選擇。
(四)劃分工序及擬定加工順序 
1.工序劃分的原則 在數控車床上加工零件,常用的工序的劃分原則有兩種。 
(1)保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中,粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。 為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表麵粗糙度的影響,則應將粗、精加工分開進行。 
(2)提高生產效率原則。為減少換刀次數,節省換刀時間,提高生產效率,應將需要用同一把刀加工的加工部位都完成後,再換另一把刀來加工其他部位,同時應盡量減少空行程。 

2.確定加工順序 製定加工順序一般遵循下列原則 : 
(1)先粗後精。按照粗車半精車精車的順序進行,逐步提高加工精度。
 (2)先近後遠。離對刀點近的部位先加工,離對刀點遠的部位後加工,以便縮短刀具移動距離,減少空行程時間。此外,先近後遠車削還有利於保持坯件或半成品的剛性,改善其切削條件。 
(3)內外交叉。對既有內表麵又有外表麵需加工的零件,應先進行內外表麵的粗加工,後進行內外表麵的精加工。 

(4)基麵先行。用作精基準的表麵應優先加工出來,定位基準的表麵越精確,裝夾誤差越小。 
三、結 語 
CNC數控車床作為一種高效率的設備,欲充分發揮其高性能、高精度和高自動化的特點,除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外,還應在編程前進行詳細的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到的加工方案

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