数控加工工艺与编程教案

3.尺寸公差要求 在确定控制零件尺寸精度的加工工艺时,必须分析零件图样上的公差要求,从而正确选择 刀具及确定切削用量等。在尺寸公差要求的分析过程中,还可以同时进行一些编程尺寸的简单 换算,如中值尺寸及尺寸链的解算等。在数控编程时,常常对零件要求的尺寸取其最大和最小 极限尺寸的平均值(即“中值”)作为编程的尺寸依据。 4.形状和位置公差要求 图样上给定的形状和位置公差是保证零件精度的重要要求。在工艺准备过程中,除了按其 要求确定零件的定位基准和检测基准,并满足其设计基准的规定外,还可以根据机床的特殊需 要进行一些技术性处理,以便有效地控制其形状和位置误差。 5.表面粗糙度要求 表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求,也是合理选择机床、刀具及确定切削用 量的重要依据。 6.材料要求 图样上给出的零件毛坯材料及热处理要求,是选择刀具(材料、几何参数及使用寿命),确 定加工工序、切削用量及选择机床的重要依据。 7.加工数量 零件的加工数量对工件的装夹与定位、刀具的选择、工序的安排及走刀路线的确定等都是 不可忽视的参数。 教 案

序号 项目(章节) 8 授课日期 班级 授课时数 2 2.1.5 车削加工工件装夹 目标:车削加工工件装夹 教学目标 与要求 要求:掌握工件装夹方法 重点:车削加工工件装夹 难点:装夹方法和基准的选择 (现代化) 教学手段 教学难点 与重点 授课方法 理实一体 多媒体教学 作 业 车削加工是工件如何装夹? 时间 分配 教 学 内 容 及 过 程 课程的设计过程 一、复习上次课程所讲的内容。 二、课问题,了解学生对上次课程内容的掌握情况。 三、引出本次课成所讲的内容。 四、本次课程的内容概述。 车削加工工件装夹 1.夹具类型 2.基准 3.数控车床定位基准的选择 4.装夹方法 5.找正方法 五、总结本此课程所讲的内容。 六、布置课后习题。 七、对下次课程做简要介绍,以便学生课后预习。 5分钟 5分钟 5分钟 70分钟 5分钟 5分钟 5分钟 教 案

教 学 内 容 及 过 程 时间分配 车削加工工件装夹 在数控车床上用于装夹零件的装置称为车床夹具。车床夹具可分为通用夹具和专用夹具两 大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上零件的夹具,例如车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、 弹簧卡套和通用心轴等;专用夹具是专门为加工某一特定零件的某一工序而设计的夹具。 1.夹具类型 (1)三爪自定心卡盘。 三爪自定心卡盘是一种常用的自动定心夹具,适用于装夹轴类、盘套类零件。 (2)四爪单动卡盘。 10分钟 10分钟 5钟 20分钟 分适用于外形不规则、非圆柱体、偏心及位置与尺寸精度要求高的零件。 15分(3)花盘。 钟 与其他车床附件配合使用,适用于外形不规则,偏心及需要端面定位夹紧的零件。 10分(4)心轴。 常用的心轴有圆柱心轴、圆锥心轴和花键心轴。圆柱心轴主要用于套筒和盘类零件的装夹; 圆锥心轴的定心精度高,但零件的轴向位移误差较大,用于以孔为定位基准的零件;花键心轴 用于以花键孔定位的零件。 专用夹具的作用为: (1)保证产品质量; (2)提高加工效率; (3)解决车床加工中的特殊装夹问题; (4)扩大机床的使用范围。 2.基准 (1)设计基准 钟 10分钟 设计基准是设计零件时采用的基准。例如轴套类和轮盘类零件的中心线。轴套类和轮盘类 零件都属于回转体类,通常将径向设计基准设置在回转体轴线上,将轴向设计基准设置在零件 的某一端面或几何中心处。 (2)加工定位基准 加工定位基准是在加工零件时装夹定位的基准。数控车削加工轴套类及轮盘类零件的加工 定位基准只能是被加工零件的外圆表面、内圆表面或零件端面中心孔。 (3)测量基准 被加工零件各项精度测量和检测时的基准。机械加工零件的精度要求包括尺寸精度、形状 精度和位置精度。 3.数控车床定位基准的选择 定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工零件定位面的选择。 4.装夹方法 (1)三爪卡盘装夹 三个卡爪可同时移动,自动定心,装夹迅速、方便。用于装夹零件的长径比小于4,截面 为圆形、正六边形的中、小型零件。 (2)四爪卡盘装夹 四爪卡盘的四个卡爪是各自独立移动的,通过调整零件夹持部位在车床主轴上的位置,使 零件加工表面的回转中心与车床主轴的回转中心重合。四爪卡盘的找正烦琐费时,一般用于单 件小批生产,四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。用于装夹零件的长径比小于4,偏心距 较小,截面为方形、椭圆形的较大、较重的零件。 (3)花盘装夹 盘面上有多个通孔和T形槽,用螺钉、压板装夹零件,不能自动定心,装夹零件需要找正。 用于形状不规则的零件、孔或外圆与定位基面垂直的零件。 (4)双顶尖拨盘装夹 这种装夹方法定心准确可靠,安装方便,装夹稳定。用于装夹长径比为4~15的实心轴类 零件和加工精度要求较高的零件。顶尖作用是进行零件的定心,并承受零件的重量和切削力。 使用两顶尖装夹工件时的注意事项: ①前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴,否则会产生锥度误差。 ②尾座套筒在不与车刀干涉的前提下,应尽量伸出短些,以增加刚性和减小振动。 ③中心孔的形状应正确,表面粗糙度应较好。 ④两顶尖中心孔的配合应该松紧适当。 (5)双顶尖中心架装夹 这种装夹方法的支撑爪位置可调,增加了零件的刚性。用于装夹长径比大于15的细长轴类 零件的粗加工。 (6)一夹一顶跟刀架装夹 这种装夹方法的支撑爪随刀具一起运动,加工表面无接刀痕迹。用于装夹长径比大于15的 细长轴类零件的半精加工或精加工。在车削质量较大的工件时,一般工件的一端用卡盘夹持, 另一端用后顶尖支撑。为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移,必须在卡盘内装一限 位支撑,或者利用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠,能够承受较大的轴向 切削力,安装刚性好,轴向定位准确,所以在数控车削加工中应用较多。 (7)心轴装夹 当工件用已加工过的孔作为定位基准时,可采用芯轴装夹。这种装夹方法可以保证工件内 外表面的同轴度,适用于批量生产。芯轴的种类很多,常见的芯轴有圆柱芯轴、小锥度芯轴、 弹簧芯轴(又称涨心芯轴)。 5.找正方法 与普通车床找正零件时的方法相同,一般用打表找正。通过调整卡爪,

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