数控车削编程与加工学习教案.pptx
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1、会计学1数控车削数控车削(ch xu)编程与加工编程与加工第一页,共86页。表4-1专业技能和关联(gunlin)知识第1页/共86页第二页,共86页。一、数控车削加工工艺设计(shj)内容1)1)选择在数控机床上加工选择在数控机床上加工(ji gng)(ji gng)的零件,并确定加工的零件,并确定加工(ji(ji gng)gng)的工序内容。的工序内容。2)2)分析被加工分析被加工(ji gng)(ji gng)零件加工零件加工(ji gng)(ji gng)部位的形状,明确加工部位的形状,明确加工(ji(ji gng)gng)内容与加工内容与加工(ji gng)(ji gng)要求,在此
2、基础上确定零件的加工要求,在此基础上确定零件的加工(ji(ji gng)gng)方案,制订零件数控加工方案,制订零件数控加工(ji(ji gng)gng)的工艺路线,包括工序的划分、加工的工艺路线,包括工序的划分、加工(ji(ji gng)gng)顺序的安排、与普通加工顺序的安排、与普通加工(ji gng)(ji gng)工序的衔接等。工序的衔接等。3)3)设计数控加工设计数控加工(ji gng)(ji gng)工序。工序。4)4)数控加工数控加工(ji gng)(ji gng)运行轨迹各节点坐标的尺寸计算。运行轨迹各节点坐标的尺寸计算。5)5)编写数控加工编写数控加工(ji gng)(ji
3、gng)程序。程序。6)6)合理分配数控加工合理分配数控加工(ji gng)(ji gng)中的公差。中的公差。第2页/共86页第三页,共86页。二、零件(ln jin)的工艺性分析1)1)几何形状分析。几何形状分析。2)2)尺寸尺寸(ch cun)(ch cun)标注分析。标注分析。3)3)精度及技术要求分析。精度及技术要求分析。4)4)零件力学性能分析。零件力学性能分析。5)5)结构工艺性分析等。结构工艺性分析等。第3页/共86页第四页,共86页。三、加工方法(fngf)选择第4页/共86页第五页,共86页。1)1)最终工序为车削的加工方案,适用于除淬火钢以外的各种金属材料。最终工序为车削
4、的加工方案,适用于除淬火钢以外的各种金属材料。2)2)最终工序为磨削的加工方案,适用于淬火钢、未淬火钢和铸铁,不最终工序为磨削的加工方案,适用于淬火钢、未淬火钢和铸铁,不适用于有色金属,因为有色金属韧性适用于有色金属,因为有色金属韧性(rn xn)(rn xn)大,磨削时易堵塞砂轮。大,磨削时易堵塞砂轮。3)3)最终工序为精细车或金刚车的加工方案,适用于要求较高的有色金最终工序为精细车或金刚车的加工方案,适用于要求较高的有色金属的精加工。属的精加工。4)4)最终工序为光整加工,如研磨、超精磨及超精加工等,为提高生产最终工序为光整加工,如研磨、超精磨及超精加工等,为提高生产效率和加工质量,一般在
5、光整加工前进行精磨。效率和加工质量,一般在光整加工前进行精磨。5)5)对表面粗糙度要求高而尺寸精度要求不高的外圆,可采用滚压或抛对表面粗糙度要求高而尺寸精度要求不高的外圆,可采用滚压或抛光。光。第5页/共86页第六页,共86页。图4-1外圆表面(biomin)加工方案第6页/共86页第七页,共86页。1)1)加工精度为加工精度为IT9IT9级的孔,当孔径小于级的孔,当孔径小于10mm10mm时,可采用钻时,可采用钻铰方案;当孔径小于铰方案;当孔径小于30mm30mm时,可采用钻时,可采用钻扩方案;当孔径大于扩方案;当孔径大于30mm30mm时,可采用钻时,可采用钻镗方案。镗方案。2)2)加工精
6、度为加工精度为IT8IT8级的孔,当孔径小于级的孔,当孔径小于20mm20mm时,可采用钻时,可采用钻铰方案;当孔径大于铰方案;当孔径大于20mm20mm时,可采用钻时,可采用钻扩扩铰方案,此方案适用于加工淬火钢以外铰方案,此方案适用于加工淬火钢以外(ywi)(ywi)的各种金属,但孔径应的各种金属,但孔径应在在202080mm80mm之间,此外也可采用最终工序为精镗或拉削的方案。之间,此外也可采用最终工序为精镗或拉削的方案。3)3)加工精度为加工精度为IT7IT7级的孔,当孔径小于级的孔,当孔径小于12mm12mm时,可采用钻时,可采用钻粗铰粗铰精铰方案;当孔径在精铰方案;当孔径在12126
7、0mm60mm范围时,可采用钻范围时,可采用钻扩扩粗铰粗铰精铰方案或钻精铰方案或钻扩扩拉方案。拉方案。4)4)加工精度为加工精度为IT6IT6级的孔,最终工序采用手铰、精细镗、研磨或珩磨等级的孔,最终工序采用手铰、精细镗、研磨或珩磨等均能达到要求,视具体情况选择。均能达到要求,视具体情况选择。第7页/共86页第八页,共86页。图4-2内孔表面(biomin)加工方案第8页/共86页第九页,共86页。图4-3平面(pngmin)加工方案第9页/共86页第十页,共86页。四、毛坯的类型(lixng)和选择零件的毛坯有铸件、锻件和型材(如圆钢、方钢)等,应根据生产纲领和批量、零零件的毛坯有铸件、锻件
8、和型材(如圆钢、方钢)等,应根据生产纲领和批量、零件的结构件的结构(jigu)(jigu)形状和尺寸大小、零件的力学性能、工厂现有设备和技术水平以形状和尺寸大小、零件的力学性能、工厂现有设备和技术水平以及技术经济性综合考虑选择毛坯类型、材料、尺寸规格、表面质量及力学性能。及技术经济性综合考虑选择毛坯类型、材料、尺寸规格、表面质量及力学性能。第10页/共86页第十一页,共86页。五、工件(gngjin)在数控车床上的定位与装夹第11页/共86页第十二页,共86页。(1)(1)完全定位完全定位按照上述方法按照上述方法(fngf)(fngf)在夹具上布置六个支承点,每个支承点相应地限制一在夹具上布置
9、六个支承点,每个支承点相应地限制一个自由度个自由度,工件的六个自由度就被完全限制了,工件在夹具中的位置是唯一的工件的六个自由度就被完全限制了,工件在夹具中的位置是唯一的,即处于完全确定的位置,这种定位称为完全定位。,即处于完全确定的位置,这种定位称为完全定位。(2)(2)不完全定位不完全定位工件加工时,有些工序并不要求工件完全定位,而只要求部分定位,即限制工件加工时,有些工序并不要求工件完全定位,而只要求部分定位,即限制部分自由度就能满足工件加工要求,这种定位称为不完全定位。部分自由度就能满足工件加工要求,这种定位称为不完全定位。(3)(3)欠定位欠定位若夹具上的支承点少于工件上应该限制的自由
10、度数,使得工件上某些应该限若夹具上的支承点少于工件上应该限制的自由度数,使得工件上某些应该限制的自由度没有被限制,工件的定位不足而导致加工精度得不到保证,这种制的自由度没有被限制,工件的定位不足而导致加工精度得不到保证,这种定位称为欠定位,欠定位在数控车削加工时是不允许的。定位称为欠定位,欠定位在数控车削加工时是不允许的。(4)(4)重复定位几个定位点同时限制同一个自由度,称为重复定位。重复定位几个定位点同时限制同一个自由度,称为重复定位。第12页/共86页第十三页,共86页。图4-4工件(gngjin)的六个自由度第13页/共86页第十四页,共86页。图4-5工件的六点定位(dngwi)分布
11、第14页/共86页第十五页,共86页。(1)完全(wnqun)定位按照上述方法在夹具上布置六个支承点,每个支承点相应地限制按照上述方法在夹具上布置六个支承点,每个支承点相应地限制(xi(xinzh)nzh)一个自由度一个自由度,工件的六个自由度就被完全限制工件的六个自由度就被完全限制(xinzh)(xinzh)了,了,工件在夹具中的位置是唯一的,即处于完全确定的位置,这种定位工件在夹具中的位置是唯一的,即处于完全确定的位置,这种定位称为完全定位。称为完全定位。第15页/共86页第十六页,共86页。(2)不完全定位工件加工时,有些工序并不要求工件完全定位,而只要求部分(b fen)定位,即限制部
12、分(b fen)自由度就能满足工件加工要求,这种定位称为不完全定位。图4-7三爪自定心卡盘夹持(ji ch)第16页/共86页第十七页,共86页。(2)不完全定位工件加工时,有些工序并不要求工件完全定位,而只要求部分定位,即限制部分自由度就能满足(mnz)工件加工要求,这种定位称为不完全定位。图4-7三爪自定心卡盘夹持(ji ch)短轴零件的不完全定位第17页/共86页第十八页,共86页。(3)欠定位若夹具上的支承点少于工件(gngjin)上应该限制的自由度数,使得工件(gngjin)上某些应该限制的自由度没有被限制,工件(gngjin)的定位不足而导致加工精度得不到保证,这种定位称为欠定位,
13、欠定位在数控车削加工时是不允许的。图4-8一夹一顶装夹台阶(tiji)轴时的欠定位第18页/共86页第十九页,共86页。(3)欠定位若夹具上的支承(zh chn)点少于工件上应该限制的自由度数,使得工件上某些应该限制的自由度没有被限制,工件的定位不足而导致加工精度得不到保证,这种定位称为欠定位,欠定位在数控车削加工时是不允许的。图4-9一夹一顶装夹长轴时的重复(chngf)定位第19页/共86页第二十页,共86页。(4)重复定位几个(j)定位点同时限制同一个自由度,称为重复定位。图4-10带圆柱(yunzh)孔工件用心轴和端面定位时的重复定位a)心轴定位限制四个自由度b)心轴和端面形成重复定位
14、第20页/共86页第二十一页,共86页。(4)重复(chngf)定位几个定位点同时限制同一个自由度,称为重复(chngf)定位。图4-11圆柱孔用心(yng xn)轴定位时防止重复定位的措施a)减小平面b)球面垫圈定位c)缩短心轴长度第21页/共86页第二十二页,共86页。(1)(1)工件以平面定位工件以平面定位当工件以平面定位时,由于工件的定位平面和定位元件的表面不可能是当工件以平面定位时,由于工件的定位平面和定位元件的表面不可能是理想平面理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时特别是以毛坯面作为定位基准时),实际定位中只能由最凸出的,实际定位中只能由最凸出的三点接触。三点接触。(2)(2)工
15、件以外圆定位工件以外圆定位(3)(3)工件以内孔定位在车削齿轮、套筒、盘类等零件工件以内孔定位在车削齿轮、套筒、盘类等零件(ln(ln jin)jin)的外圆时,一般应以加工好的内孔定位。的外圆时,一般应以加工好的内孔定位。(4)(4)工件以一面两孔定位工件以一面两孔定位当工件以两个轴线互相平行的孔及与孔相互垂直的平面作为定位基准时当工件以两个轴线互相平行的孔及与孔相互垂直的平面作为定位基准时,可用一个短圆柱销、一个削边销和一个平面作为定位元件来定位,这,可用一个短圆柱销、一个削边销和一个平面作为定位元件来定位,这种定位方法称为一面两孔定位,如图种定位方法称为一面两孔定位,如图4-234-23
16、所示。所示。第22页/共86页第二十三页,共86页。图4-12工件的三点(sn din)平面定位第23页/共86页第二十四页,共86页。(1)工件(gngjin)以平面定位n n当工件以平面当工件以平面(pngmin)(pngmin)定位时,由于工件的定位平面定位时,由于工件的定位平面(pngmin)(pngmin)和定位元件的和定位元件的表面不可能是理想平面表面不可能是理想平面(pngmin)(pngmin)(特别是以毛坯面作为定位基准时特别是以毛坯面作为定位基准时),实际定位中,实际定位中只能由最凸出的三点接触。为保证定位的稳定可靠,工件以毛坯面定位时,应采用只能由最凸出的三点接触。为保证
17、定位的稳定可靠,工件以毛坯面定位时,应采用三点支承的方法,并尽量增大支承点间的距离三点支承的方法,并尽量增大支承点间的距离 L L,使支承三角形的面积尽可能大,使支承三角形的面积尽可能大些,如图些,如图4 41212所示。所示。n n工件以大平面工件以大平面(pngmin)(pngmin)定位时,大平面定位时,大平面(pngmin)(pngmin)中间部分应做成凹面,以减中间部分应做成凹面,以减小与定位面的接触面积。用于工件点、线定位的定位元件常见的有支承钉、支承板小与定位面的接触面积。用于工件点、线定位的定位元件常见的有支承钉、支承板和可调支承等,分别如图和可调支承等,分别如图4 41313
18、图图4 41515所示。所示。第24页/共86页第二十五页,共86页。(2)工件(gngjin)以外圆定位1)1)在圆柱孔中定位在圆柱孔中定位(dngwi)(dngwi)。2)2)在半圆弧夹具上定位在半圆弧夹具上定位(dngwi)(dngwi)。3)3)在在V V形块上定位形块上定位(dngwi)(dngwi)。第25页/共86页第二十六页,共86页。1)在圆柱(yunzh)孔中定位。图4-14支承(zh chn)板结构第26页/共86页第二十七页,共86页。1)在圆柱(yunzh)孔中定位。图4-14支承(zh chn)板结构第27页/共86页第二十八页,共86页。1)在圆柱(yunzh)孔
19、中定位。图4-15可调支承(zh chn)结构第28页/共86页第二十九页,共86页。2)在半圆弧夹具(jij)上定位。工件在半圆弧夹具上定位如图工件在半圆弧夹具上定位如图4 41616所示。这种定位装置所示。这种定位装置(zhungzh)(zhungzh)的下半圆弧的下半圆弧起定位作用,上半圆弧起夹紧作用。半圆弧夹具接触面积大,因此不易夹伤工件表起定位作用,上半圆弧起夹紧作用。半圆弧夹具接触面积大,因此不易夹伤工件表面,适用于外圆已精加工过的工件。面,适用于外圆已精加工过的工件。第29页/共86页第三十页,共86页。3)在V形块上定位(dngwi)。图4-17工件(gngjin)在V形块上定
20、位第30页/共86页第三十一页,共86页。3)在V形块上定位(dngwi)。图4-17工件(gngjin)在V形块上定位第31页/共86页第三十二页,共86页。(3)工件以内(y ni)孔定位在车削齿轮、套筒、盘类等零件的外圆时,一般应以加工好的内孔定位。1)1)在小锥度在小锥度(zhud)(zhud)心轴上定位。心轴上定位。2)2)在圆柱心轴上定位。在圆柱心轴上定位。3)3)在圆锥心轴上定位。在圆锥心轴上定位。4)4)在花键心轴上定位。在花键心轴上定位。5)5)在螺纹心轴上定位。在螺纹心轴上定位。第32页/共86页第三十三页,共86页。1)在小锥度(zhud)心轴上定位。图4-18工件在小锥
21、度(zhud)心轴上定位第33页/共86页第三十四页,共86页。2)在圆柱(yunzh)心轴上定位。图4-19工件在圆柱(yunzh)心轴上定位第34页/共86页第三十五页,共86页。3)在圆锥(yunzhu)心轴上定位。图4-20工件在圆锥(yunzhu)心轴上定位第35页/共86页第三十六页,共86页。4)在花键心轴上定位(dngwi)。图4-21工件(gngjin)在花键心轴上定位第36页/共86页第三十七页,共86页。5)在螺纹(luwn)心轴上定位。图4-22工件(gngjin)在螺纹心轴上定位第37页/共86页第三十八页,共86页。(4)工件以一面两孔定位当工件以两个轴线互相平行的
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