數(shù)控加工工藝與編程課件 4-2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工

數(shù)控加工工藝與編程主講教師：項(xiàng)目四回轉(zhuǎn)件數(shù)控車(chē)削加工與編程【項(xiàng)目目標(biāo)】掌握數(shù)控加工的工作特點(diǎn)、工作流程及職業(yè)要求；熟悉數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床的工藝范圍，能夠根據(jù)組合體組成零件的特點(diǎn)正確選擇加工方法和加工方案；熟悉數(shù)控加工的工藝分析方法，能根據(jù)組合件的裝配要求正確確定零件數(shù)控加工工藝路線(xiàn)；熟悉數(shù)控手工編程的方法和相關(guān)指令的應(yīng)用，能夠應(yīng)用手工編程編制中等復(fù)雜裝配體組成零件的數(shù)控加工程序；熟悉數(shù)控加工常用的工藝裝備，能正確選擇和使用刀具、夾具、量具等，完成中等復(fù)雜裝配體組成零件的數(shù)控加工和組合件的裝配檢驗(yàn)；學(xué)會(huì)正確執(zhí)行操作規(guī)范，遵守工藝守則，進(jìn)行安全文明生產(chǎn)。任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工【任務(wù)目標(biāo)】

了解數(shù)控加工車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境及安全文明作業(yè)規(guī)范；熟悉數(shù)控車(chē)間主要加工設(shè)備的名稱(chēng)、技術(shù)要求，等；明確零件數(shù)控加工工作過(guò)程、生產(chǎn)技術(shù)文件，工作崗位及崗位職責(zé)要求。任務(wù)描述任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工一、任務(wù)內(nèi)容某數(shù)控車(chē)間擁有配置FANUC數(shù)控系統(tǒng)的V600數(shù)控銑床8臺(tái)，工廠要求該車(chē)間在一月內(nèi)加工圖4-2-1所示組合件3000件。請(qǐng)根據(jù)所提供的零件圖紙，遵守?cái)?shù)控加工的操作規(guī)范，分析零件加工工藝、編制零件加工程序，完成該組合件的加工生產(chǎn)任務(wù)。任務(wù)描述任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工二、實(shí)施條件1．生產(chǎn)車(chē)間或?qū)嵱?xùn)基地，供學(xué)生熟悉機(jī)械加工的工作過(guò)程，了解常見(jiàn)的加工方法、工藝裝備等；2．零件的零件圖紙、機(jī)械加工工藝文件等資料，供學(xué)生完成工作任務(wù)；3．?dāng)?shù)控車(chē)床編程說(shuō)明書(shū)或計(jì)算機(jī)仿真軟件使用手冊(cè)，及數(shù)控編程的參考資料供學(xué)生獲取知識(shí)和任務(wù)實(shí)施時(shí)使用。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)一、板類(lèi)配合件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相互配合的板類(lèi)零件由凸板和凹板組成，零件表面一般有平面，凸臺(tái)，型腔，孔系等組成，其中配合平面和孔多為定位基準(zhǔn)，型腔和凸臺(tái)多為曲面輪廓，配合精度要求高，孔系中有光孔、臺(tái)階孔、銷(xiāo)釘孔、螺紋孔等，零件各組成要素定位精度要求高。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟一

任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)二、板類(lèi)組合件的加工方案板類(lèi)零件的孔系、輪廓及平面加工公差要求較高，特別是形位公差要求較為嚴(yán)格，通常要經(jīng)過(guò)銑、鉆、擴(kuò)、鏜、鉸、锪、攻絲等工序。由于板類(lèi)組合件中的配合形狀比較簡(jiǎn)單，但是工序復(fù)雜，表面質(zhì)量和精度要求高，所以從精度要求上考慮，定位和工序安排比較關(guān)鍵。為了保證加工精度和表面質(zhì)量，根據(jù)毛坯質(zhì)量（主要是指形狀和尺寸），通常采用兩次定位（一次粗定位，一次精定位）裝夾加工完成，按照基準(zhǔn)面先主后次、先近后遠(yuǎn)、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原則依次劃分工序加工；當(dāng)既有孔，又有面時(shí)，應(yīng)先銑面，后加工孔。所有孔系都應(yīng)先完成所有孔的粗加工，再精加工。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟二工藝分析一、確定裝夾方案提

示：零件的定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及測(cè)量重合，以減少定位誤差。在數(shù)控機(jī)床上加工零件，既要保證加工質(zhì)量，又要減少輔助時(shí)間，提高加工效率。因此要選用能準(zhǔn)確和迅速定位并夾緊的工件的裝夾方法和夾具。為了不影響進(jìn)給和切削加工在裝夾工件時(shí)一定要將加工部位敞開(kāi)，選擇夾具時(shí)應(yīng)盡量做到在一次裝夾中將要求加工的面都加工出來(lái)。本任務(wù)組成零件的加工中，首先要以毛坯件的一個(gè)平面為粗基準(zhǔn)定位，將毛料的精加工定位面銑削出來(lái)，并達(dá)到規(guī)定的要求和質(zhì)量，作為夾持面，再以?shī)A持面為精基準(zhǔn)裝夾來(lái)加工零件，最后再將粗基準(zhǔn)面加工到尺寸要求。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟二工藝分析二、擬定工藝路線(xiàn)提

示：板類(lèi)組合件的數(shù)控加工，一定要遵循基準(zhǔn)先行的原則，先加工基準(zhǔn)件，再加工配合件，先加工零件的基準(zhǔn)面再加工其它表面；對(duì)于每一個(gè)零件的加工，盡量采用工序集中的原則，即在零件的一次裝夾中盡可能加工較多的表面，以保證零件的位置精度要求；為保證組合件的裝配要求，配合件配合表面的精加工一般采用多次加工完成，在留有適當(dāng)精加工余量的情況下完成零件的初次精加工，不拆卸工件，用基準(zhǔn)件檢驗(yàn)配合精度，以檢驗(yàn)結(jié)果確定是否需要再次精加工，如此多次加工可較好地保證裝配要求。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟二工藝分析二、擬定工藝路線(xiàn)程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟二工藝分析二、擬定工藝路線(xiàn)程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟二工藝分析三、確定切削用量銑削加工切削用量包括：切削速度，進(jìn)給速度，背吃刀量，及側(cè)吃刀量，從刀具壽命的角度出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選擇背吃刀量，側(cè)吃刀量，其次選擇進(jìn)給速度，最后確定切削速度。1．主軸轉(zhuǎn)速的確定主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)

n=1000Vc／πD（r/min）其中Vc----切削速度

D----工件或刀具的直徑（mm）由于每把刀計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取10mm的立銑刀為例說(shuō)明其計(jì)算過(guò)程。根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。從理論上講，Vc的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，用硬質(zhì)合金刀具銑削45鋼時(shí)：粗銑時(shí)：Vc=150m/min精銑時(shí)：Vc=200m/min粗銑時(shí)主軸轉(zhuǎn)速最大可選擇n=1000×150／3.14×10≈4700r/mi；精銑時(shí)主軸轉(zhuǎn)速最大可選擇n=1000×200／3.14×10≈6000r/min。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟二工藝分析三、確定切削用量2．進(jìn)給速度的確定粗加工的時(shí)候一般盡量可能的最大每齒進(jìn)給速度，每齒進(jìn)給速度的取值主要考慮刀具的強(qiáng)度，通常如果切削深度必須取大值的時(shí)候，切削寬度就必須取很小的值。粗加工的時(shí)候，過(guò)高切削度主要引起溫度和切削功率過(guò)大，精加工的時(shí)候過(guò)高的切削速度主要愛(ài)溫度的限制。切削進(jìn)給速度F是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移，單位mm/min。它與銑刀的轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)z及每齒進(jìn)給量fz（mm/z）的關(guān)系為：F=n×fz×z（mm/min）每齒進(jìn)給量fz的選取主要取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的強(qiáng)度和硬度越高，zf越小，反之則越大；工件表面粗糙度值越小，fz就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類(lèi)高速鋼銑刀。一般而言，用3齒硬質(zhì)合金刀具銑削45鋼時(shí)：粗銑時(shí)fz=0.2mm/z精銑時(shí)fz=0.1mm/z粗銑時(shí)進(jìn)給速度最大可選擇F=4700×0.2×3≈2800mm/min；粗銑時(shí)進(jìn)給速度最大可選擇F=6000×0.2×3≈3600mm/min；程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟三程序編制一般情況下，零件如尺寸少、相對(duì)確定，可以人工編程，如幾何形狀復(fù)雜的零件，或有復(fù)雜曲面的零件，或幾何形狀并不復(fù)雜，但程序量很大的零件，這種加工編程計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，應(yīng)采用自動(dòng)編程。本例零件數(shù)控加工程序比較簡(jiǎn)單，請(qǐng)學(xué)生自行采用手工編寫(xiě)。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟四數(shù)控加工圖4-2-2組合件加工操作流程程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟五裝配校驗(yàn)一、工件測(cè)量的工作步驟（圖4-2-3）圖4-2-3工件檢測(cè)流程程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟五裝配校驗(yàn)二、杠桿百分表和千分表使用方法杠桿百分表又被稱(chēng)為杠桿表或靠表，是利用杠桿-齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者杠桿-螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將尺寸變化為指針角位移,并指示出長(zhǎng)度尺寸數(shù)值的計(jì)量器具。用于測(cè)量工件幾何形狀誤差和相互位置正確性，并可用比較法測(cè)量長(zhǎng)度。程序與方法任務(wù)2板類(lèi)組合件的數(shù)控加工步驟五裝配校驗(yàn)二、杠桿百分表和千分表使用方法1、千分表應(yīng)固定在可靠的表架上，測(cè)量前必須檢查千分表是否夾牢，并多次提拉千分表測(cè)量桿與工件接觸，觀察其重復(fù)指示值是否相

同。

2、測(cè)量時(shí)，不準(zhǔn)用工件撞擊測(cè)頭，以免影響測(cè)量精度或撞壞千分表。為保持一定的起始測(cè)量力，測(cè)頭與工件接觸時(shí)，測(cè)量桿應(yīng)有0.3～0.5mm的壓縮量。

3、測(cè)量桿上不要加油，以免油污進(jìn)入表內(nèi)，影響千分表的靈敏度。

4、千分表測(cè)量桿與被測(cè)工件表面必須垂直，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。

5、杠桿千分表的測(cè)量桿軸線(xiàn)與被測(cè)工件表面的夾角愈小，誤差就愈小。如果由于測(cè)量需要，α角無(wú)法調(diào)小時(shí)（當(dāng)α>15°），其測(cè)量結(jié)果應(yīng)進(jìn)行修正。從圖4-2-6可知，當(dāng)平面上升距離為α?xí)r，杠桿千分表擺動(dòng)的距離為b，也就是杠桿千分表的讀數(shù)為b，因?yàn)閎>α，所以指示讀數(shù)增大。具體修正計(jì)算式為：

α=bcosa

程序與方