第一章 数控车削加工基础

(a)(b)图1-16 最短的切削进给路线 (c) 对以上三种切削进给路线，经分析和判断后可知矩形循环进给路线的走刀长度总和为最短。因此，在同等条件下，其切削所需时间（不含空行程）为最短，刀具的损耗小。另外，矩形循环加工的程序段格式较简单，所以这种进给路线的安排，在制定加工方案是应用较多。

3）灵活选用不同形式的切削路线 图1-17给出了在切削呈半圆弧凹表面时，可供选用的几种常见的切削路线的形式。 在图1-17中，a图表示同心圆形式，b图表示等径圆弧（不同圆心）的形式，c图表示三角洲形式，d图表示梯形形式。

(a)(d)(b)(c)a) b) c) d) 图1-17 切削路线的形式 不同形式的切削路线有不同的特点，了解它们各自的特点，有利于合理安排其进给路线。 （八） 程序编制流程 理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格工件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。 1．数控程序编制的内容及步骤 数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。编程工作主要内容如图1-18所示： 分析零件图样和制定工艺方案 数学处理

编制程序 程序校验 有误 无误 加工 修改

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图1-18 数控程序编制的内容及步骤

2．数控程序编制的方法 （1） 手工编程

手工编程指由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。如图1-19所示。 零件 图 样 修改 图1-19 手工编程

编程手册 工艺人员 夹具表 机床表 刀具表 工艺规程 编程人员 加工程序初稿 加工程序终稿 一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。 （九） 典型零件的数控车削工艺分析及程序编制 1．零件工艺分析

该零件（如图1-20所示）毛坯是直径145mm的棒料。该零件需要加工的有孔、内槽、外圆、外槽、台阶和圆弧，结构形状较复杂，但精度不高，加工时注意刀具的选择，分粗、精加工两道工序完成加工（假设零件已进行粗加工），夹紧方式采用通用三爪卡盘。 根据零件的尺寸标注特点及基准统一的原则，编程原点选择零件右端面。

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图1-20 典型零件图

2．确定装夹方案

因前道粗加工工序已经将零件总长确定，本工序装夹关键是定位，预先车好Φ145×25台阶，使用三爪卡盘反爪夹住Φ145，进行车削，如图1-21所示。 图1-21 装夹示意图 3．确定加工工序和进给路线 由于该零件形状复杂，必须使用多把车刀才能完成车削加工。根据零件的具体要求和切削加工进给路线的确定原则，该轴套类零件的加工顺序和进给路线确定如下： （1）精车Φ145外圆; （2）粗车外形及内孔，留余量0.5; （3）精车内锥及内孔; （4）精车内沟槽; （5）精车台阶φ130、φ120、φ110和φ100; （6）精车φ100槽和锥面;

19 （7）精车圆弧面R25和R20; 4．选择刀具及切削用量

根据加工的具体要求和各工序加工的表面形状选择刀具（如图1-22所示）和切削用量。 所选择的刀具全部为硬质合金机夹和焊接车刀。

工件坐标系选择在工件右端面φ100端面中心，各刀具型号如下：

T1号刀： 90精车刀; T2号刀： 外圆粗车刀; T3号刀： 内孔粗镗刀; T4号刀： 内孔精镗刀 T5号刀： 内沟槽刀; T6号刀： 外圆仿形精车刀; ο

T6T2T5图1-22 刀具选用示意图 T4 各工序所用的刀具及切削用量选择如下表1-3所示。 表1-3 切削用量选择 序号 工序 刀具 1 2 粗车内孔 3 4 5 6 7

主轴转速 （r/min） 800 400 400 400 300 800 800 800 进给量 (mm/r) 0.1 0.2 0.15 0.08 0.1 0.1 0.1 0.1 精车Φ145外圆 粗车外形 机夹外圆精车刀 机夹外圆粗车刀 机夹内孔粗车刀 机夹内孔精车刀 焊接内沟槽刀 机夹外圆精车刀 机夹仿形精车刀 机夹仿形精车刀 20

精车内锥及内孔 精车内沟槽 精车台阶φ130、φ120、φ110和φ100 精车φ100槽和锥面 精车圆弧面R25和R20