发布时间 : 星期一 文章数控车床复杂零件加工的毕业设计更新完毕开始阅读ccc76dd076eeaeaad1f33038
（1）当零件加工批量小时，尽量采用组合夹具、可调夹具及其他通用夹具； （2）当小批量或成批生产时才考虑专用夹具 ，但应力求结构简单； （3）夹具要开敞，其定位、加紧元件不能影响加工中的走刀；
（4）装卸零件要方便可靠，以缩短准备时间，有条件时，批量大的零件应采用气动或液压夹具、多工位夹具。
2．数控车床常用夹具 （1）圆周定位夹具
在车床上大都使用工件或毛坯的外圆定位。
三爪卡盘：最大的优点是可以自动定心，夹持范围大，但定心存在误差，不适合与同轴度高的工件的二次装夹。三爪卡盘有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围变化小，尺寸变化大时需重新调整卡盘位置。
软爪：加工同轴度要求较高的工件二次装夹时常常使用软爪。
弹簧夹套：定心精度高，装夹工件快捷方便，常用于工件精加工的外援定位。特别适用于尺寸精度较高、表面质量较好的冷拔圆棒料，若配以自动送料器，可实现自动上料。弹簧夹套夹持工件的内孔是标准系列，并非任意直径。
四爪卡盘：适用于加工精度不高、偏心距较小、零件长度较短的工件。 （2）中心线定位夹具
两顶尖装夹：对于精度要求较高，大小和加工数量不同的轴类零件，常用以下装夹方法。
（3）圆周中心线定位 一顶一夹安装：
（4）数控铣床的常用夹具：平口钳。 3．夹具的选择：
根据此工件的基准，毛坯为φ55mm的实心轴，有足够的夹持长度和加工余量，便于装夹。采用三爪卡盘夹紧，能自动定心，工件装夹后一般不需找正。以毛坯表面为定位基准面，装夹时注意跳动不能太大。工件伸出卡盘120-130mm，保证115mm车削长度，同时便于切断刀进行切断加工。
4.装夹定位的确定
（1）三抓卡盘与顶尖定位并夹紧，工件前端面距卡爪端面距离150mm。 （2）加工起点和换刀点的确定
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由于工件较小，另外为了加工路径清晰，加工起点与换刀点可以设为同一点。 （三）数控机床的选择 1．数控机床的种类
（1）按控制系统运动方式分类
按控制方式分，最常用的数控机床可分为以下三类： 开环数控机床
这类数控机床采用开环进给伺服系统。 闭环数控机床
这类机床的位置检测装置安装在进给系统末段端的执行部件上，该位置检测装置可实测进给系统的位移量或位置。
半闭环数控机床
这类机床的检测元件装在驱动电机或传动丝杠的端部，可间接测量执行部件的实际位置或位移。
（2）按控制系统功能水平分
按控制系统的功能水平，可以把数控机床分为经济型、普及型、高级型三类，主要由技术参数、功能指标、关键部件的功能水平来决定。这些指标具体包括CPU性能、分辨率、进给速度、伺服性能、通信功能、联动轴数等。 （3）按数控机床的运动轨迹分类
按照能够控制的刀具与工件间相对运动的轨迹，可将数控机床分为点位控制数控机床、点位直线控制数控机床、轮廓控制数控机床等。现分述如下：
1点位控制数控机床。 ○
2点位直线控制数控机床。 ○
3轮廓控制数控机床。 ○
2．机床的选择
此零件加工精度为IT8级，故选择普及型数控车床。 （四）刀具的选择
数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。
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车刀的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：
1焊接式车刀：将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上。 ○
2机夹式车刀：采用机械结构将刀片和刀体（可转位刀头）连接在一起 。 ○
特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。 车刀类型：
1．900硬质合金右偏刀：可加工外圆、端面及台阶，加工异型凹面时，为防止副后角与工件轮廓干涉，可用作图法分析检验曲面最小角度，副偏角不宜过小，同时尽量增强刀尖强度，大于不发生干涉的极限角度值60~80 为宜。除因考虑型面，硬质合金车刀在刃磨时，副后角需要去较大的角度外，其他几何参数与普通机床基本相同。在数控机床上加工复杂、高精度的零件时一般选用可转位车刀，刀具几何参数标准，加工过程中的刀具角度变化小，表面粗糙度稳定，刀尖圆弧可选择，便于进行半径补偿，能获得较高的尺寸精度。
2．尖形车刀：尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖有直线形的主副切削刃构成，都可以参加切削，在粗加工凹形面时可来回进行加工，使走刀路线最短。尖形车刀几何参数的选择和与普通车削时基本相同，但应接合数控加工的特点进行全面的考虑，并兼顾车刀刀尖的强度，一般可与600 硬质合金螺纹刀兼用，缺点不能加工有台阶的零件。
3．圆弧车刀：圆弧车刀是以一圆弧或轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧车刀的刀尖点，因此刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上，车刀圆弧半径理论上与被加工工件的形状无关，只需按零件轮廓编程后进行半径补偿。可以用于车削外圆特别适合于车削各种光滑连接的成形面。他具有宽刃切削性质，能使精车余量保持均匀而改善切削性能。
选择刀具半径时考虑两点：第一车刀切削刃的圆弧半径应小于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生干涉；第二，该半径不宜选择太小，否则不但制困难，还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。
4．成型车刀： 又称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。
此工件需要加工的内容为外圆、端面、槽和螺纹，因此需要选择900硬质外圆车刀、宽度为3mm切槽刀、600螺纹车刀。
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（五）切削用量
1.切削速度：切削速度的大小是用工件外圆上的线速度来表示的，记作νc，单位m/s（或m/min）
v? cn?d1000
式中 n–主轴转速，r/s( 或r/min )
d–工件最大外圆直径mm，如为钻削、铣削，则d为刀具最大直径mm。 切削速度Vc方向，即外圆外线速度的方向。
2. 进给量 进给量有两种表述形式。
进给速度表示，记作ν?，单位mm/min，即在单位时间内，刀具相对于工件在进给方向上的位移量；
生产中常用每转进给量来表示，记作?，单位为mm/r，即是工件每转一转，刀具相对于工件在进给方向上的位移量；
当刀具齿数z>1时（如：钻削），每个刀齿相对于工件在进给方向上的位移量，即每齿进给量，以?z表示，单位为mm/z。 上述三种表示法可写成如下形式
ν?=?n=?zzn
3. 背吃刀量 当刀具不能一次吃刀就能切掉工件上的金属层时，还需由操作者在一次进给后再沿半径方向完成吃刀运动，习惯上称每次吃刀的数量为背吃刀量，以ap表示，单位为mm；此时它是间歇进行的，故可不看成是运动。但当由机床进刀机构自动完成吃刀运动时，就应看成是一种辅助运动了（外圆磨削、平面磨削），其大小为
ap?dw?dm2
式中 dw–待加工表面直径，mm； dm– 已加工表面直径，mm。 此工件切削用量的确定
（1）粗加工 主轴转速800 r/min，进给量 0.2 mm/r，背吃刀量4； （2）精加工 主轴转速1200 r/min，进给量 0.1 mm/r，背吃刀量0.3； （3）螺纹加工 主轴转速350r/min，进给量2 mm/r，背吃刀量小于0.8； （六）机械加工工艺
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