现代数控加工工艺与装备第1章

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1、学习目的：1、了解数控车床的结构以及种类2、正确分析数控机床加工零件的工艺性3、掌握数控车床加工工艺的制订4、掌握中等复杂典型零件的数控车削加工工艺分析,并制订其工艺规程第5章数控车削加工工艺5.1数控车削加工工艺概述第5章数控车削加工工艺本章主要内容如下：5.3典型零件数控车削加工工艺分析实例5.2数控车削加工工艺的制订5.1数控车削加工工艺概述5.1.1数控车床的类型1．按数控系统的功能和机械结构的档次分（1）经济型数控车床:一般采用步进电动机驱动的开环控制系统，结构简单，价格低廉,一般只能进行两个平动坐标(刀

2、架的移动)的控制和联动。（2）全功能型数控车床:采用闭环或半闭环控制的伺服系统，可以进行多个坐标轴的控制。具有高刚度、高精度和高效率等特点。（3）车削中心:车削中心是一种复合加工机床，工件在一次装夹后，它不但能完成对回转型面的加工，还能完成回转零件上个各表面加工，如圆柱面或端面上铣槽或平面等。(4)FMC车床:由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。经济型数控车床全功能型数控车床车削中心主轴的C轴功能FCM车床2．按主轴的配置形式分类：（1）卧式数控车床：主轴轴线处于水平位置的数控车床。（双轴卧式数控车床）（2）立

3、式数控车床：主轴轴线处于垂直位置的数控车床。（双轴立式数控车床）3．按数控系统控制的轴数分类：（1）两轴控制的数控车床：机床上只有一个回转刀架或两个排刀架，多采用水平导轨，可实现两坐标轴控制。（2）四轴控制的数控车床：机床上有两个独立的回转刀架，多采用斜置导轨，可实现四坐标轴控制。5.1.2数控车床的结构与主要性能参数1数控车床的组成（1）车床主机即数控车床的机械部件，主要包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。（2）数控系统即控制系统，是数控车床的控制核心，其中包括CPU、存储器、CRT等部分。（3）驱动系

4、统即伺服系统，是数控车床切削工作的动力部分，主要实现主运动和进给运动。（4）辅助装置是为加工服务的配套部分，如液压、气动装置，冷却、照明、润滑、防护和排屑装置。MJ-50数控车床的外观图允许最大工件回转直径500mm主轴转速范围35～3500r／min(连续无级)安装刀具数10把主轴AC伺服电动机连续／30min超载11／15kW机床外形尺寸(长×宽×高)2995mm×1667mm×1796mm2．床身和导轨的布局数控车床的布局形式3.刀架的布局数控车床的刀架分为回转式和排刀式刀架两大类。排刀式刀架主要用于小型数控

5、车床，适用于短轴或套类零件的加工。回转式刀架是普遍采用的刀架形式，它通过回转头的旋转、分度、定位来实现机床的自动换刀工作。排刀式刀架回转式刀架4.数控车床的用途数控车床自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工。此外，数控车床还特别适合加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。车床加工的典型表面5.1.2数控车床的主要加工对象1．精度要求高的回转体零件2．表面粗糙度要求高的回转体零件3．表面形状复杂的回转体零件4．带特殊螺纹的回转体零件轴承内圈示意图成

6、型内腔零件示例5.2.1数控车削加工零件的工艺性分析1．零件图样分析（1）尺寸标注方法分析由于数控加工精度及重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的尺寸分散标注法改为以集中引注或坐标式的尺寸标注法。5．2数控车削加工工艺的制订（2）零件轮廓的几何要素分析要分析几何元素的给定条件是否充分、正确。（3）精度及技术要求分析①分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。对采用数控加工的表面，其精度要求应尽量一致，以便最后能一刀连续加工。②分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到

7、，需采用其他措施（如磨削）弥补的话，注意给后续工序留有余量。③找出图样上有较高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。2．零件结构工艺性分析几何要素缺陷示例一几何要素缺陷示例二结构工艺性示例5.2.2工序的划分在批量生产中，常用下列两种方法进行工序的划分：1．按零件加工表面划分工序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。适用于加工内容不多的零件。2．按粗、精加工划分工序以粗加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序

8、，精加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这法适用于零件加工后易变形或精度要求较高的零件。轴承内圈精车加工方案【例】加工如下图所示手柄零件，该零件加工所用坯料为φ32mm，批量生产，加工时用一台数控车床。试进行工序的划分及确定装夹方式。实例分析（如图所示将一批工件全部车出，包括切断），夹棒料外圆柱面，工序内容有：车出φ12mm和φ20mm两圆柱面→圆锥面（