2016江苏中职数控编程与加工技术教案：第4章 数控车床加工工艺04.docVIP

课题 第五节 数控车削加工工艺的制定 课时数 2 教案类型 理论教案 目的要求 掌握数控加工工艺的确定要素 了解工序的划分及安排原则 加工顺序的确定 重点、难点 数控加工工艺的安排 教具准备 作业布置 3题 实施情况与 分析 教学体会 【复习旧课】 1．简述数控车削切削用量的选择原则。 2. 选择切削用量时应注意哪些方面的事项？ 【导入新课】 刀具是数控加工工艺中一个重要方面，要想正确合理地设计零件加工工艺，还需要掌握切削用量的选择，工序的划分和加工顺序的安排等知识。 【授课内容】 第五节 数控车削加工工艺的制定 一、零件图工艺分析 1．零件结构工艺性分析 2．轮廓几何要素分析 3．精度及技术要求分析 二、工序划分的方法 在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序，在一次装夹下尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。根据结构形状不同，通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹，并力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一。在批量生产中，常用下列方法划分工序。 1．按零件加工表面划分工序 即以完成相同型面的那一部分工艺过程为一道工序，对于加工表面多而复杂的零件，可按其结构特点（如内形、外形、曲面和平面等）划分成多道工序。 将位置精度要求较高的表面在一次装夹下完成，以免多次定位夹紧产生的误差影响位置精度。 2．按粗、精加工划分工序 对毛坯余量较大和加工精度要求较高的零件，应将粗车和精车分开，划分成两道或更多的工序。将粗车安排在精度较低、功率较大的数控机床上进行。这种划分方法适用于加工后变形较大，需粗、精加工分开的零件，例如毛坯为铸件、焊接件或锻件的零件。 3．按所用的刀具种类划分工序 以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序，这种方法适于工件的待加工表面较多，机床连续工作时间较长，加工程序的编制和检查难度较大的情况。分析图4-19所示工件加工工序。 对同一方向的外圆切削，应尽量在一次换刀后完成，避免频繁更换刀具。分析车削图4-20（a）的手柄零件的工序划分及装夹方式的选择。 4．按安装次数划分工序 以一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法适用于工件的加工内容不多的工件，加工完成后就能达到待检状态。分析图4-21所示工件的工序。 三、加工顺序的确定 1．先粗后精 是指按照粗车一半精车一精车的顺序，逐步提高加工精度。 在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终加工轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，刀具的进、退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切入和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。 2．先近后远 这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短 刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削而言，先近后远还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。举例说明。 3．内外交叉 对既有内表面（内型腔）又有外表面需要加工的零件，安排加工顺序时，应先进行内外表面粗加工，后进行内外表面精加工。 四、确定刀具的走刀路线 1．走刀路线 在数控加工中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向称为刀具的走刀路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至加工程序结束所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程。设计好走刀路线是编制合理的加工程序的条件之一。 影响走刀路线选择的因素有很多，例如工艺方案、工件材料及其状态、加工精度及表面粗糙度要求；工件刚度、加工余量，刀具的刚度、耐用度及状态；机床的类型性能等等。 2．确定数控加工走刀路线的总原则 在保证零件加工精度和表面质量前提下，尽量缩短走刀路线，以提高生产率；方便坐标值计算，减少编程工作量，便于编程。对于多次重复的走刀路线，应编写子程序，简化编程。 3．分析数控车床上加工零件时常用的走刀路线： （1）车圆弧的走刀路线分析 a．阶梯走刀路线如图4-24。即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。 b．同心圆弧走刀路线如图4-25（a）。即用不同半径的圆弧来车削，最后将所需圆弧加工出来。 图4-24 阶梯走刀路线车圆弧 图4-25 同心圆弧走刀路线车圆弧 （2）车圆锥的走刀路线分析 图4-26 车圆锥走刀路线 按图（a）的阶梯切削路线，两刀粗车，最后一刀精车。两刀粗车的终刀距s要作精确的计算。粗车时刀具背吃刀量相同，但精车时不同，刀具切削运动的路线最短。按图（b）的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距。刀具切削运动的距离较短。