3.數控車床加工工藝了解數控車床加工范圍熟悉數控車床的加工工藝掌握切削用量的選擇12學習目標車床分類按數控系統功能按主軸的配置形式按數控系統控制的軸數經濟型全功能型臥式立式兩軸控制四軸控制車削中心FMC車床1.2車床加工范圍1.輪廓形狀復雜的回轉體2.加工質量要求高的零件3.特殊的螺旋表面零件4.淬硬工件的加工3.2數控車削加工工藝車床加工范圍數控車削工藝對刀點和換刀點設計思路3.2數控車削加工工藝1.分析零件圖紙2.確定工具在車床上的裝夾方式3.各表面的加工順序和刀具的進給路線以及刀具4.夾具和切削用量的選擇等。其主要內容1確定加工內容2345零件圖工藝分析毛坯的確定數控加工工藝路線確定加工內容1.端面外圓2.螺紋溝槽3.內孔4.一次裝夾能完成的工序3.2數控車削加工工藝1確定加工內容2345零件圖工藝分析毛坯的確定數控加工工藝路線確定加工內容1.構成零件輪廓的幾何條件完不完整2.尺寸精度要求3.形狀和位置精度要求4.表面粗糙度要求5.材料和熱處理要求3.2數控車削加工工藝1確定加工內容2345零件圖工藝分析毛坯的確定數控加工工藝路線確定加工內容制訂零件車削加工順序一般遵循下列原則。

①先粗后精②先近后遠③內外交叉④基面先行圓錐3-10（ａ）表述利用數控系統具有的封閉式符合循環功能的路線；3-10（ｂ）為三角形循環進給路線；3-10（ｃ）為矩形循環進給路線，其路線總長最短，因此在同等切削條件下的切削時間最短，刀具損耗最少。3.2數控車削加工工藝1確定加工內容2345零件圖工藝分析毛坯的確定數控加工工藝路線確定加工內容2.確定走刀路線

①刀具引入、切出

3.2數控車削加工工藝1確定加工內容2345零件圖工藝分析毛坯的確定數控加工工藝路線確定加工內容（2）確定最短的空行程路線3.2數控車削加工工藝1確定加工內容2345零件圖工藝分析毛坯的確定數控加工工藝路線確定加工內容（3）確定最短的切削進給路線3.2數控車削加工工藝數控車床刀具的選擇

（1)夾具的選擇（2)刀具的選擇1-切斷刀；2-90°左偏刀；3-90°右偏刀；4-彎頭車刀；5-直頭車刀；6-成型車刀；7-寬刃精車刀；8-外螺紋車刀；9-端面車刀；10-內螺紋車刀；11-內槽車刀；12-通孔車刀；13-盲孔車刀3.2數控車削加工工藝外圓車刀內孔車刀螺紋車刀常用車刀3.2數控車削加工工藝鉸刀鉆頭絲錐鉆削刀具3.2數控車削加工工藝3.2數控車削加工工藝1）外圓車刀外圓車刀主偏角Kγ=95°

該95°主偏角車刀主要用于外圓及端面的半精加工及精加工,其刀片為菱形,通用性好.3.2數控車削加工工藝外圓車刀主偏角Kγ=45°

45°主偏角車刀主要用于外圓及端面車削.主要用于粗車,其刀片為四方形,所以可以轉位八次,經濟性好.3.2數控車削加工工藝外圓車刀主偏角Kγ=75°

該75°主偏角車刀只能用于外圓粗車削,其刀片為四方形,所以可以轉位八次,經濟性好.

該75°主偏角車刀只能用于外圓粗車削,該主偏角車刀為MCLNR車刀刀片的補充應用.3.2數控車削加工工藝外圓車刀主偏角Kγ=93°

該93°主偏角車刀，其刀片為D形刀片，刀尖角為55°，刀尖強度相對較弱，所以該車刀主要用于仿形精加工.3.2數控車削加工工藝外圓車刀主偏角Kγ=90°

該90°主偏角車刀只能用于外圓粗精車削,其刀片為三角形,切削刃較長，刀片可以轉位六次,經濟性好3.2數控車削加工工藝外螺紋車刀3）螺紋車刀帶修光刃的螺紋刀片

可加工出包括牙頂在內的完整螺紋牙型保證了正確的底徑和頂徑在車削螺紋前，毛坯不需車削，車后不需去毛刺內螺紋車刀4）切斷切槽刀QZQ,QZSR,QZS,QT四大系列最小切槽寬度

最大切斷直徑60mm

左刀右刀任意選擇外圓切斷刀刀具中心高20、25、32最大切斷直徑120最小切寬2.5刀片規格2.5、3、4、5、6ZP切斷3.2.4切削用量的確定

切削用量的選擇原則是：

保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發揮刀具的切削性能，保證和你的刀具內用的；并充分發揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。①背吃刀量的確定②主軸轉速n的確定③進給速度的確定

實際加工時，也可根據經驗確定進給量f。

粗車時一般取～0.8mm/r;

精車時常取～0.3mm/r;

切斷時宜取～。1）背吃刀量ap的確定粗加工時，背吃刀量一般為2～5mm；半精加工時，背吃刀量一般為～1mm；精加工時，背吃刀量為～。3）進給量f的確定

2）主軸轉速

式中n

──主軸轉速（r/min）；

υc──切削速度（m/min）；

d

──工件加工表面或刀具的最大直徑（mm）。

在確定主軸轉速時，首先需要確定其切削速度，而切削速度又與背吃刀量和進給量有關。切削速度確定方法有計算、查表和根據經驗確定。切削速度參考值見表4-3。3.2數控車削加工工藝3.2數控車削加工工藝②車螺紋時主軸轉速車削螺紋時，車床的主軸轉速將受到螺紋的螺距（或導程）大小、驅動電機的升降頻特性及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對于不同的數控系統，推薦有不同的主軸轉速選擇范圍。如大多數經濟型車床數控系統推薦車螺紋的主軸轉速計算公式為：式中n──主軸轉速（r/min）；

P—工件螺紋的導程（mm），英制螺紋為相應換算后的毫米值；

k—保險系數，一般取的為80。3.2數控車削加工工藝

（1）零件圖工藝分析（2）確定裝夾方案（3）確定加工順序及進給路線（4）刀具選擇（5）切削用量的選擇

確定工藝內容通過上述分析，可采用以下幾點工藝措施。①對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數值較小，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。（1）零件圖工藝分析該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋等表面組成。有較嚴的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。尺寸標注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。②在輪廓曲線上，有三處為圓弧，其中兩處為既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。③為便于裝夾，坯件左端應預先車出夾持部分（雙點畫線部分），右端面也應先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選φ60㎜棒料。（3）確定零件的定位基準和裝夾方式

①定位基準

確定坯料軸線和左端大端面（設計基準）為定位基準。②裝夾方法

左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動頂尖支承的裝夾方式。（2）選擇設備

根據被加工零件的外形和材料等條件，選用TND360數控車床。（4）確定加工順序及進給路線加工順序按由粗到精、由近到遠（由右到左）的原則確定。即先從右到左進行粗車（留0.25㎜精車余量），然后從右到左進行精車，最后車削螺紋。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進給，如圖2所示。①選用φ5㎜中心鉆鉆削中心孔。②粗車及平端面選用900硬質合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小，選κ=350。③精車選用900硬質合金右偏刀，車螺紋選用硬質合金600外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取～0.2㎜。將所選定的刀具參數填入數控加工刀具卡片中（見表1），以便編程和操作管理。5）刀具選擇①背吃刀量的選擇輪廓粗車循環時選ap=3㎜，精車ap=0.25㎜；螺紋粗車時選ap=0.4㎜，逐刀減少，精車ap=0.1㎜。②主軸轉速的選擇車直線和圓弧時，選粗車切削速度vc=90m/min、精車切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=πdn/1000計算主軸轉速n（粗車直徑D=60㎜，精車工件直徑取平均值）：粗車500r/min、精車1200r/min。車螺紋時，參照式（5-1）計算主軸轉速n=320r/min.③進給速度的選擇選擇粗車、精車每轉進給量，再根據加工的實際情況確定粗車每轉進給量為0.4㎜/r，精車每轉進給量為0.15㎜/r，最后根據公式vf=nf計算粗車、精車進給速度分別為200㎜/min和180㎜/min。

（6）切削用量選擇

表2

典型軸類零件數控加工工藝卡片車床加工范圍數控車削工藝對刀點和換刀點12主要內容休息一下吧數控機床編程及加工機械工程實驗教學中心實驗目的通過數控機床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計算機上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗程序，然后在數控機床上對工件進行加工；結合機械加工工藝，實現最優化編程，提高加工質量和生產效率。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理數控編程的目的；數控編程的內容；編程步驟。機械工程實驗教學中心數控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數、機床的運動以及刀具位移等內容，按照數控機床的編程格式和能識別的語言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規定把程序單制備成控制介質如程序紙帶、磁帶等，變成數控系統能讀懂的信息，再送入數控機床，數控機床的CNC裝置對程序經過處理之后，向機床各坐標的伺服系統發出指令信息，驅動機床完成相應的運動。機械工程實驗教學中心數控編程的目的數控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計算走刀軌跡，得出刀位數據；③編寫零件加工程序；④制作控制介質；⑤校對程序及首件試加工。機械工程實驗教學中心數控編程的內容數控編程的基本原理機械工程實驗教學中心數控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規程數學處理編寫程序文件制作控制介質程序校驗及試切數控機床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數控車床模擬仿真和數控銑床模擬仿真系統，由軟件+標準硬件系統構成，不要求專用硬件或運動控制卡，所有數控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統操作和機床控制兩大部分組成。機械工程實驗教學中心OpenSoftCNC軟件介紹機械工程實驗教學中心為例，軟件提供下列指令：以數控車床模擬仿真系統（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態

1G00快速線性移動G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補G01X(U)_Z(W)_√G02順時針圓弧插補G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時針圓弧插補G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點G27

G28Z軸返回程序零點G28

G92定義絕對坐標系G92X_Z_√2G04延時G04E_

3M00暫停M00

M02程序結束M02

4M03主軸正轉M03√M04主軸反轉M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻液M08√M09關冷卻液M09√

6M97程序跳轉M97P_

M98子程序調用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開關1有效M20√M21自定義開關1無效M21√8M22自定義開關2有效M22√M23自定義開關2無效M23√9S主軸轉速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√OpenSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進行有關數控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯編譯等。每一個工件程序由若干個程序段組成；每一個程序段完成一個加工步驟；每一個程序指令有程序段號和若干個指令代碼組成，指令代