數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

1、數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)內(nèi)容提要: 本章將主要講述數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容,加工工藝基本特點(diǎn),數(shù)控機(jī)床使用范圍,零件(ln jin)工藝分析,加工方法與加工方案的確定,走刀路線的確定,刀具選擇與切削用量的確定,工藝技術(shù)文件. 共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)一數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)(shj)內(nèi)容：（1）根據(jù)數(shù)控加工適應(yīng)性，確定零件是否適于數(shù)控加工，以及適于什么類型的數(shù)控加工。（2）對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控工藝性分析；（3）擬定數(shù)控加工的工藝路線；（4）設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序；（5）編寫數(shù)控加工專用技術(shù)文件。2.1數(shù)控加工工藝概述共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)2.1數(shù)控加工(ji gng

2、)工藝概述數(shù)控加工特點(diǎn)：1數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求具體而詳細(xì)2數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密而精確 3制定數(shù)控加工工藝要進(jìn)行零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的計(jì)算 4選擇切削用量時(shí)要考慮進(jìn)給速度對(duì)加工零件形狀精度的影響 5制定數(shù)控加工工藝時(shí)要特別強(qiáng)調(diào)刀具選擇的重要性 6數(shù)控加工工藝的特殊要求 7數(shù)控加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改是數(shù)控加工工藝的一項(xiàng)特殊內(nèi)容 共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟1.機(jī)床的選用:普通機(jī)床、專用(zhunyng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床普通機(jī)床:零件不太復(fù)雜,生產(chǎn)批量小專用機(jī)床:生產(chǎn)批量較大數(shù)控機(jī)床:小批量生產(chǎn),產(chǎn)品品種變換頻繁,批量小,加工方法的區(qū)別

3、大共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)2.數(shù)控加工的工藝適應(yīng)性1最適應(yīng)類（1）形狀復(fù)雜，加工精度要求高，通用加工設(shè)備無(wú)法加工或雖然(surn)能加工但很難保證產(chǎn)品質(zhì)量的零件；（2）用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓零件；（3）具有難測(cè)量、難控制進(jìn)給、難控制尺寸的不開敞內(nèi)腔的殼體或盒型零件；（4）必須在一次裝夾中合并完成銑、鏜、鉸或攻螺紋等多工序的零件。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)2較適應(yīng)類（1）在通用機(jī)床上加工時(shí)易受人為因素（如：情緒波動(dòng)、體力強(qiáng)弱、技術(shù)水平高低等）干擾，零件價(jià)值又高，一旦質(zhì)量失控便造成重大經(jīng)濟(jì)損失的零件；（2）在通用機(jī)床上加工必

4、須制造復(fù)雜的專用工裝的零件；（3）需要多次更改設(shè)計(jì)后才能定型的零件；（4）在通用機(jī)床上加工需要作長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整的零件；（5）用通用機(jī)床(jchung)加工時(shí)，生產(chǎn)率很低或體力勞動(dòng)強(qiáng)度很大的零件。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)不適應(yīng)(shyng)類：（1）需要通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間占機(jī)調(diào)整的加工內(nèi)容（如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位來(lái)加工第一個(gè)精基準(zhǔn)的工序等）；（2）必須按專用工裝協(xié)調(diào)的孔及其他加工內(nèi)容（主要原因是采集編程用的數(shù)據(jù)有困難，協(xié)調(diào)效果也不一定理想）；（3）不能在一次安裝中加工完成的其他零星部位，采用數(shù)控加工效果不明顯，可安排普通機(jī)床補(bǔ)充加工。2.2數(shù)控加工工藝分析的

5、一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)3.數(shù)控加工零件的工藝性分析1零件圖樣上尺寸數(shù)據(jù)的給出應(yīng)符合編程方便的原則(yunz) （1）零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn) 在數(shù)控加工零件圖上，應(yīng)以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸。保持設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢測(cè)基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性方面帶來(lái)很大方便 （2)構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分 在手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動(dòng)編程時(shí)，要對(duì)構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)2零件(ln jin)各加

6、工部位的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn) （1）零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，這樣可以減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，使編程方便，生產(chǎn)效益提高。（2）內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)過(guò)小。 （a） （b）（3）零件銑削底平面時(shí)，槽底圓角半徑r不應(yīng)過(guò)大 。（4）采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 此外，還應(yīng)分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證、有無(wú)引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)4.數(shù)控機(jī)床的工序劃分的方式（1）、刀具集中分序法（2）、粗、精加工分序法（3）、加工部位(bwi)分序

7、法（4）、零件裝夾分序法2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)5工步的劃分(hu fn) 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟 工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮，工步劃分的原則為。 （1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開進(jìn)行； （2）對(duì)于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔。按此方法劃分工步，可以提高孔的加工精度。 （3）按刀具劃分工步。 總之，工序與工步的劃分要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)6加工順序的安排保證定位夾緊時(shí)工件的剛性和有利于保證加工精度。

8、一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間(zhngjin)穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮； （2）先進(jìn)行外型加工工序，后進(jìn)行內(nèi)型加工工序； （3）以相同定位、夾緊方式或同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓緊元件次數(shù)； （4）在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)7.定位基準(zhǔn)與夾緊方案(fng n)的確定在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)： （1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一； （2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能做

9、到在一次定位裝夾后就能加工出全部待加工表面； （3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整的方案。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)8.夾具的選擇主要考慮下列幾點(diǎn)：（1）當(dāng)零件加工批量小時(shí)，盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具及其他通用(tngyng)夾具；（2）當(dāng)成批生產(chǎn)時(shí)，考慮采用專用夾具，但應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（3）夾具盡量要開敞，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的走刀，以免產(chǎn)生碰撞；（4）裝卸零件要方便可靠，以縮短準(zhǔn)備時(shí)間，有條件時(shí)，批量較大的零件應(yīng)采用氣動(dòng)或液壓夾具、多工位夾具等。 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)9.刀具的選擇

10、數(shù)控機(jī)床所用刀具要求切削性能好、精度高、可靠性高、耐用度高、斷屑及排屑性能好，裝夾調(diào)整方便等，合理選用既能提高加工效率又能提高產(chǎn)品質(zhì)量。 在如何配置(pizh)刀具、輔具方面應(yīng)掌握一條原則：質(zhì)量第一，價(jià)格第二。只要質(zhì)量好，耐用度高，即使價(jià)格高一些，也值得購(gòu)買。 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)10.切削用量的確定 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度)、背吃刀量、進(jìn)給量。(1)確定主軸轉(zhuǎn)速 主要根據(jù)允許的切削速度c（m/min）選取n=1000c/（d）式中c切削速度；d工件(gngjin)或刀具直徑（mm）切削速度高,也能提高生產(chǎn)效率,但應(yīng)首先考慮采用盡可能大

11、的背吃刀量來(lái)提高生產(chǎn)率,因?yàn)榍邢魉俣扰c刀具耐用度關(guān)系密切,隨著vc的加大,刀具耐用度將急劇降低,故vc的選擇主要取決于刀具耐用度。 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)（2）確定背吃刀量在剛度允許的情況下，ap相當(dāng)于加工余量，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除這一加工余量，最好一次切凈余量，以便提高生產(chǎn)效率。但為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都要留一點(diǎn)余量最后(zuhu)精加工。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，一般可?。?.20.5）mm 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)（3）進(jìn)給量 進(jìn)給量主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度

12、要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。 當(dāng)加工精度要求高，表面粗糙度數(shù)值(shz)小時(shí)，進(jìn)給量數(shù)值(shz)應(yīng)取小些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)11.確定對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)(1)刀位點(diǎn)的概念: 在進(jìn)行(jnxng)數(shù)控加工程序編制時(shí)，往往將刀具視為沒有形狀和大小的一個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是刀位點(diǎn)。2.2數(shù)控加工工藝(gngy)分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)(2)對(duì)刀點(diǎn)就是刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。 換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等多刀加工的機(jī)床而設(shè)置的，在加工過(guò)程中間要自動(dòng)換刀。 為防止換刀時(shí)碰傷零件或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加

13、工零件的外面(wimin)一定距離的地方，并要有一定的安全量。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)對(duì)刀點(diǎn)選擇原則如下： （1）刀具的起點(diǎn)(qdin)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。如以孔定位的零件，應(yīng)將孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)，以提高零件的加工精度； （2）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在便于觀察和檢測(cè)，對(duì)刀方便的位置上； （3）對(duì)于建立了絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，對(duì)刀點(diǎn)最好選在該坐標(biāo)系的原點(diǎn)上，或者選在已知坐標(biāo)值的點(diǎn)上，以便于坐標(biāo)值的計(jì)算。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)12.走刀路線的確定走刀路線的概念: 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于

14、工件運(yùn)動(dòng)的軌跡和方向(fngxing)稱為進(jìn)給路線，也稱走刀路線，它既包括切削加工的路線，又包括刀具切入、切出的空行程路線。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)2.2數(shù)控加工工藝分析的一般(ybn)步驟 此外，確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況。Vf逆銑Vf順銑螺旋線下刀 之字形下刀行切法 環(huán)切法共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意:（1）粗加工的走刀路線應(yīng)以提高加工效率為主，盡可能縮短粗加工時(shí)間。 （2）精加工的走刀路線主要應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，并兼顧效率。 （3）應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程

15、序段數(shù)量少，以減少編程工作量； （4）應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。 （5）進(jìn)、退刀位置應(yīng)選在不太重要的位置，并且(bngqi)使刀具盡量沿切線方向切入和切出，避免采用法向切入、切出和進(jìn)給中途停頓而產(chǎn)生刀痕。 （6）選擇使工件在加工后變形小的路線 。2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)13.選擇(xunz)數(shù)控加工方法（1）回轉(zhuǎn)體零件的加工（a） （b） 加工余量大而且不均勻，因此在粗加工中常采用分層切削的方法。 基本具備零件形狀，預(yù)料較小且比較均勻，可以采用按零件輪廓形狀進(jìn)行切削的方式 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gn

16、gy)基礎(chǔ) 棒料毛坯(mop)鑄造、鍛造件毛坯分層切削輪廓切削分層切削輪廓切削共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)選擇(xunz)數(shù)控加工方法（2）孔系零件的加工 在編制加工程序時(shí)，還可采用子程序調(diào)用的方法來(lái)減少程序段的數(shù)量，以減小加工程序的長(zhǎng)度和提高加工的可靠性 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)數(shù)控加工工藝(gngy)基礎(chǔ)選擇數(shù)控加工(ji gng)方法（3）平面與曲面輪廓零件的加工 平面輪廓零件的輪廓多由直線和圓弧組成，一般在兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的銑床上加工。 2.2數(shù)控加工工藝分析的一般步驟共三十五頁(yè)2.3數(shù)控加工(ji gng)工藝技術(shù)文件 數(shù)控加工專用技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)

17、、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，也是操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程。 技術(shù)文件是對(duì)數(shù)控加工的具體說(shuō)明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容(nirng)、裝夾方式、各個(gè)加工部位所選用的刀具及其它技術(shù)問(wèn)題。 數(shù)控加工技術(shù)文件主要有：數(shù)控編程任務(wù)書、工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工走刀路線圖、數(shù)控刀具卡片等。數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)共三十五頁(yè)1.數(shù)控編程任務(wù)書工藝處數(shù)控編程任務(wù)書產(chǎn)品零件圖號(hào)任務(wù)書編號(hào)零件名稱使用數(shù)控設(shè)備共 頁(yè)第 頁(yè)主要工序說(shuō)明及技術(shù)要求：編程收到日期年月日經(jīng)手人編制審核編程審核批準(zhǔn)2.3數(shù)控加工(ji gng)工藝技術(shù)文件數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)共三十五頁(yè)2數(shù)控加工工序卡 用數(shù)控加工工

18、序卡的形式，可以把零件草圖、尺寸、技術(shù)要求、工序內(nèi)容及程序要說(shuō)明的問(wèn)題集中反映在一張卡片上，做到一目了然。 數(shù)控加工程序說(shuō)明卡加工程序作出說(shuō)明的主要內(nèi)容如下：（1）所用數(shù)控設(shè)備型號(hào)；（2）對(duì)刀點(diǎn)（程序原點(diǎn)）及允許的對(duì)刀誤差；（3）工件相對(duì)于機(jī)床的坐標(biāo)(zubio)方向及位置（用簡(jiǎn)圖表述）；2.3數(shù)控加工(ji gng)工藝技術(shù)文件數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)共三十五頁(yè)(4）鏡像加工使用的對(duì)稱軸；（5）所用刀具的規(guī)格、圖號(hào)及其在程序中對(duì)應(yīng)的刀具號(hào)，必須按實(shí)際刀具半徑(bnjng)或長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)囊螅ㄈ纾河猛粭l程序、同一把刀具作粗加工而利用加大刀具半徑(bnjng)補(bǔ)償值進(jìn)行時(shí)），更換該刀具的程序段號(hào)等；（6）整個(gè)程序加工內(nèi)容的順序安排（相當(dāng)于工步內(nèi)容說(shuō)明與工步順序）；（7）子程序的說(shuō)明：對(duì)程序中編入的子程序應(yīng)說(shuō)明其內(nèi)容；（8）其他需要作特殊說(shuō)明的問(wèn)題。 2.3數(shù)控加工(ji gng)工藝技術(shù)文件數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)共三十五頁(yè)工藝(gngy)適應(yīng)性加工(ji gng)工藝的設(shè)計(jì)可能性和方便性兩方面分析工藝性分析工藝路線設(shè)計(jì)加工工序的設(shè)計(jì)技術(shù)文件的編寫工藝順序加工方法數(shù)控機(jī)床選用工序的劃分工步的劃分加工順序的安排2.3數(shù)控加工工藝技術(shù)文件數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)共三十五頁(yè)數(shù)控加工(ji gng)工藝基礎(chǔ)課后作業(yè)(zuy): P34-35頁(yè)1、2、6、7、8、9題共三十五頁(yè)內(nèi)容摘要數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)。3制定數(shù)控加