数控车削加工工艺案例引入典型轴类零件如图41所示毛坯

2.数控车床的布局
数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式与普通车床基本一致。因 为刀架和导轨的布局形式直接影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观，所 以刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化。另外，数控车床上一般都设有封闭 的防护装置，有些还安装了自动排屑装置。 （1）床身和导轨的布局
数控车床床身导轨与水平面的相对位置如图4-2所示，它有5种布局形式。一 般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和卧式床身斜滑板的居多，只有大型 数控车床或小型精密数控车床才采用平床身，立床身采用的较少。
较小的大型复杂零件。 2.按数控系统控制的轴数分 1）两轴控制的数控车床：机床上只有一个回转刀架，可实现两坐标轴联动。 2）四轴控制的数控车床：机床上有两个回转刀架，可实现四坐标轴联动。 3）多轴控制的数控车床：机床上除了控制X、Z两个坐标外，还可控制其它坐标轴，
实现多轴控制，如具有C轴控制功能。车削加工中心或柔性制造单元，都具有多轴控制 功能。
动系统、液压、冷却、润滑系统等部分组成。在数控车床上由于实现了计算机数字控 制，伺服电动机驱动刀具作连续纵向和横向进给运动，所以数控车床的进给系统与普 通车床的进给系统在结构上存在着本质的差别。普通车床主轴的运动经过挂轮架、进 给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动；而数控车床是采用伺服电动机经滚 珠丝杠，传到滑板和刀架，实现纵向(Z向)和横向(X向)进给运动。可见数控车床进给 传动系统的结构大为简化。
第4章 数控车削加工工艺
【案例引入】典型轴类零件如图4-1所示，毛坯为￠44mm×124mm棒料，材料 为45钢。试按单件生产对该零件进行数控车削工艺分析。
任务
制订该零件的数 控加工加工工艺 规程
本章知识（或技能）要点 1.数控车削加工特点； 2.数控车削加工工艺主要内容； 3.数控车削加工工艺文件编制； 4.制订数控车削加工工艺规程。
3.按数控系统的功能分 1）经济型数控车床：一般采用步进电机驱动的开环伺服系统，具有CRT显示、 程序存储、程序编辑等功能，加工精度较低，功能较简单。 2）全功能型数控车床：较高档次的数控车床，具有刀尖圆弧半径自动补偿功 能、恒线速、倒角、固定循环、螺纹切削、图形显示、用户宏程序等功能。加 工能力强，适于加工精度高、形状复杂、循环周期长、品种多变的单件或中小 批量零件的加工。 3）精密型数控车床：采用闭环控制，不但具有全功能型数控车床的全部功能， 而且机械系统的动态响应较快，在数控车床基础上增加其它附加坐标轴。适于 精密和超精密加工。
①回转刀架 回转刀架是数控车床最常用的一种典型刀架系统。回转刀架在机床上的布局
有两种形式。一种是适用于加工轴类和盘类零件的回转刀架，其回转轴与主轴平 行；另一种是适用于加工盘类零件的回转刀架，其回转轴与主轴垂直，如图4-3所 示。
图4-3 回转刀架
②排式刀架 排式刀架一般用于小规格数控车床，以加工棒料或盘类零
φ42
0 -0.04
30 50
1.6 1.6
120
图4-1 典型轴类零件
40
φ32
0 -0.04
R5
R15
φ32
0 -0.1
R18 φ30
C2
C2Βιβλιοθήκη Baidu
M28x3(P1.5)
5x2
25
3.2
其余
4.1 数控车削简介
4.1.1 数控车床的组成及布局
1.数控车床的组成 数控车床与普通车床相比较，其结构上仍然是由床身、主轴箱、刀架、进给传
件为主。刀具的典型布置形式如图4-4所示。
图4-4 排式刀架
4.1.2 数控车床的分类
1.按主轴的配置形式分 1）卧式数控车床
卧式数控车床的主轴轴线处于水平设置。卧式数控车床又可分为数控水平导轨卧式 车床和数控倾斜导轨卧式车床。倾斜导轨结构可以使数控车床具有更大的刚度，并易于 排除切屑。
2）立式数控车床 立式数控车床的主轴轴线垂直于水平面。主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对
4.1.3 数控车削的加工对象
数控车削是数控加工中用的最多的加工方法之一。同常规加工相比，数控 车削加工对象具有下面特点：
（1）轮廓形状特别复杂的回转体零件加工 车床数控装置都具有直线和圆弧插补功能，还有部分车床数控装置有某些
非圆曲线的插补功能，所以能车削任意平面曲线轮廓所组成的回转体零件，包 括通过拟合计算处理后的、不能用方程描述的列表曲线类零件。
a)
b)
c)
d)
e)
图4-2 床身和导轨的布局
a)后斜床身—斜滑板 b)立床身—立滑
板 c)卧式床身—平滑板
d)前斜床身—平滑板 e) 卧式床身—
斜滑板
（2）刀架的布局
刀架作为数控车床的重要部件之一，它对机床整体布局及工作性能影响很大。 按换刀方式的不同，数控车床的刀架主要有回转刀架和排式刀架。
图4-5所示壳体零件封闭内腔的成型面，“口小肚大”，在普通车床上是较 难加工的，而在数控车床上则很容易加工出来。
图4-5 成型内腔壳体零件示例
（2）高精度零件的加工 零件的精度要求主要指尺寸、形状、位置、表面精度要求，其中表面精度主要指
表面粗糙度。例如：尺寸精度高（达0.001mm或更小）的零件；圆柱度要求高的圆柱 体零件；素线直线度、圆度和倾斜度均要求高的圆锥体零件；线轮廓要求高的零件 （其轮廓形状精度可超过用数控线切割加工的样板精度）；在特种精密数控车床上， 还可以加工出几何轮廓精度极高（达0.0001mm）、表面粗糙度极小（Ra达0.02µm） 的超精零件,以及通过恒线速切削功能,加工表面质量要求高的各种变径表面类零件等。
（5）高效率加工 为了进一步提高车削加工效率，通过增加车床的控制坐标轴，就能在一
台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或不同的零件。
4.2 数控车削加工工艺的主要内容
（3）特殊的螺旋零件 这些螺旋零件是指特大螺距（或导程）、变（增/减）螺距、等螺距与变螺距或圆
柱与圆锥螺旋面之间作平滑过度的螺旋零件，以及高精度的模数螺旋零件（如圆柱、 圆弧蜗杆）和端面（盘形）螺旋零件等。
（4）淬硬工件的加工 在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复杂的零件。这些零件热处理
后的变形量较大，磨削加工有困难，而在数控车床上可以用陶瓷车刀对淬硬后 的零件进行车削加工，以车代磨，提高加工效率。