數(shù)控機(jī)床及零件加工案例

1、數(shù)控機(jī)床及零件加工案例目 錄摘 要.4第一章 概述.5 1.1數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn).5 1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì).61.2.1 個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì).6 1.2.2 個(gè)性化是市場(chǎng)適應(yīng)性發(fā)展趨勢(shì).6 1.2.3 開放性是體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì).6第二章 零件前的加工準(zhǔn)備. .7 2.1加工步驟.7 2.2工序劃分的主要原則.7 2.3數(shù)控機(jī)床的選擇 . .9 2.4裝夾方式和夾具的選擇.9 2.4.1夾具的選擇.9 2.4.2夾具的類型 .92.4.3工件裝夾方法的選擇.10 2.5刀具的選擇.10 2.5.1選擇數(shù)控刀具的原則.10 2.6切削用量的選擇. .11 2.6.1切削深度的選擇.11 2.6.

2、2進(jìn)給量的選擇.12 2.6.3切削深度的選擇.12 2.7確定定位基準(zhǔn).14 2.7.1定位基準(zhǔn)的選擇原則.14 2.8加工工藝決策 .18 2.8.1加工工序劃分的方法.18 2.8.2加工工序的劃分原則19第三章 數(shù)控零件加工案例.21 3.1零件圖形及加工要求.21 3.2加工刀具及加工工序.22 3.3加工程序及效果圖.26小 結(jié). .31致 謝.32參考文獻(xiàn).33摘 要數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備,是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密加工精度高,質(zhì)量容易保證,發(fā)展前景十分廣闊,因此掌握數(shù)控車床的加工編程技術(shù)尤為重要數(shù)控加工的重點(diǎn)發(fā)展方向是無圖化

3、生產(chǎn)、單件高精度并行加工、少人化無人化加工，這就要求數(shù)控機(jī)床能滿足高速、高動(dòng)態(tài)精度、高剛性、熱穩(wěn)定性、高可靠性、網(wǎng)絡(luò)化以及與之配套的控制系統(tǒng)，最重要的是模具三維型面加工特別注重機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能國(guó)內(nèi)已有一些公司引進(jìn)了高速銑床，并開始應(yīng)用。國(guó)內(nèi)機(jī)床廠陸續(xù)開發(fā)出一些準(zhǔn)高速的銑床，并正開發(fā)高速加工機(jī)床。手工編程是從分析零件圖樣、確定加工工藝過程、數(shù)值計(jì)算、編寫零件加工程序單、制作控制介質(zhì)到程序校驗(yàn)都是人工完成。它要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控指令及編程規(guī)則，而且還要具備數(shù)控加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、程序段數(shù)不多的零件，采用手工編程較容易，而且經(jīng)濟(jì)、及時(shí)。因此，在點(diǎn)位加工或直線與

4、圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 數(shù)控加工 手工編程 第一章 概述1.1 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)裝訂線數(shù)控機(jī)床是新型的自動(dòng)化機(jī)床，它具有廣泛通用性和很高的自動(dòng)化程度。數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化最重要的環(huán)節(jié)，是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床在加工下面一些零件中更能顯示出它的優(yōu)越性。它們是：批量小 件以下）而又多次生產(chǎn)的零件；幾何形狀復(fù)雜的零件；在加工過程中必須進(jìn)行多種加工的零件；切削余量大的零件；必須嚴(yán)格控制公差（即公差帶范圍小）的零件；工藝設(shè)計(jì)經(jīng)常變化的零件；加工過程中的錯(cuò)誤會(huì)造成嚴(yán)重浪費(fèi)的貴重零件；（需全部檢測(cè)的零件，等等）。數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)控機(jī)床可以提高零件的加工精度

5、，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。由于它是按照程序自動(dòng)加工不需要人工干預(yù)，其加工精度還可以利用軟件進(jìn)行校正及補(bǔ)償，故可以獲得比機(jī)本身精度還要高的加工精度和重復(fù)精度。（2）有廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性。通過改變程序，就可以加工新產(chǎn)品的零件，能夠完成很多普通機(jī)床難以完成或者根本不能加工的復(fù)雜型面零件的加工 （3）可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。一些數(shù)控機(jī)床，例如加工中心，可以自動(dòng)換刀。一次裝卡后，幾乎能完成零件的全部加工部位的加工，節(jié)省了設(shè)備和廠房面積。（4）不需要專用夾具。采用普通的通用夾具就能滿足數(shù)控加工的要求，節(jié)省了專用夾具設(shè)計(jì)制造和存放的費(fèi)用。（5）大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)控機(jī)床是具有廣泛的通用性又具有很高自動(dòng)化程度

6、的機(jī)床。它的控制系統(tǒng)不僅能控制機(jī)床各種動(dòng)作的先后順序，還能控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度，以及刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。數(shù)控機(jī)床是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等柔性加工和柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但是，數(shù)控機(jī)床的初投資及技術(shù)維修等費(fèi)用較高，要求管理及操作人員的素質(zhì)也較高。合理地選擇及使用數(shù)控機(jī)床，可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力。1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì) 1高速度化：近年來，高速加工機(jī)床的發(fā)展速度很快，目前主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)100，000r/min，進(jìn)給速度可達(dá)80m/min。2高精度化：精密級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度可達(dá)0.0001mm，表面粗糙度

7、值ra達(dá)0.02m。3高智能化：在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中，引進(jìn)了自適應(yīng)控制技術(shù)，可自動(dòng)控制和優(yōu)化加工參數(shù)，從而使操作者不需具備專門的技能。4高柔性化：數(shù)控機(jī)床在提高單機(jī)柔性化的同時(shí)，朝著單元柔性化和系統(tǒng)柔性化方向發(fā)展，如柔性加工單元（fmc）、柔性制造系統(tǒng)（fms）等。 5高自動(dòng)化：自80年代中期以來，以數(shù)控機(jī)床為主體的加工自動(dòng)化已從“點(diǎn)”的自動(dòng)化（單臺(tái)數(shù)控機(jī)床）發(fā)展到“線”的自動(dòng)化（fms）和“面”的自動(dòng)化（柔性制造車間），結(jié)合信息管理系統(tǒng)的自動(dòng)化，逐步形成整個(gè)工廠“體”的自動(dòng)化。6高可靠性：生產(chǎn)廠家通過不斷提高數(shù)控系統(tǒng)的硬件質(zhì)量以及促使系統(tǒng)的硬件、軟件實(shí)現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，已大大提高了數(shù)控機(jī)

8、床使用的可靠性。1.2.2 個(gè)性化是市場(chǎng)適應(yīng)性發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)今的市場(chǎng)，國(guó)際合作的格局逐漸形成，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，高效率、高精度加工手段的需求在不斷升級(jí)，用戶的個(gè)性化要求日趨強(qiáng)烈，專業(yè)化、專用化、高科技的機(jī)床越來越得到用戶的青睞。1.2.3 開放性是體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì) 新一代數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)核心是開放性。開放性有軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)的開放式系統(tǒng)，采用模塊化，層次化的結(jié)構(gòu)，并通過形式向外提供統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究， 數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)

9、范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年的一個(gè)新的焦點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)。第二章 加工前的準(zhǔn)備21加工步驟在自動(dòng)編程過程中，加工工藝決策是加工能否順利完成的基礎(chǔ)，必須依據(jù)零件的形狀特點(diǎn)、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，選擇最佳的加工方法、合理劃分加工階段、選擇適宜的加工刀具、確定最優(yōu)的切削用量、確定合理的毛坯尺寸與形狀、確定合理的走刀路

10、線，最終達(dá)到滿足加工要求、減少加工時(shí)間、降低加工費(fèi)用的目的。2.2工序劃分的主要原則零件是由多個(gè)表面構(gòu)成的，這些表面有自己的精度要求，各表面之間也有相應(yīng)的精度要求。為了達(dá)到零件的設(shè)計(jì)精度要求，加工順序安排應(yīng)遵循一定的原則。（1）先粗后精的原則各表面的加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進(jìn)行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量。如果零件的全部表面均由數(shù)控機(jī)床加工，工序安排一般按粗加工、半精加工、精加工的順序進(jìn)行，即粗加工全部完成后再進(jìn)行半精加工和精加工。粗加工時(shí)可快速去除大部分加工余量，再依次精加工各個(gè)表面，這樣可提高生產(chǎn)效率，又可保證零件的加工精度和表面粗糙度。該方法適

11、用于位置精度要求較高的加工表面。這并不是絕對(duì)的，如對(duì)于一些尺寸精度要求較高的加工表面，考慮到零件的剛度、變形及尺寸精度等要求，也可以考慮這些加工表面分別按粗加工、半精加工、精加工的順序完成。對(duì)于精度要求較高的加工表面，在粗、精加工工序之間，零件最好擱置一段時(shí)間，使粗加工后的零件表面應(yīng)力得到完全釋放，減小零件表面的應(yīng)力變形程度，這樣有利于提高零件的加工精度。（2）基準(zhǔn)面先加工原則加工一開始，總是把用作精加工基準(zhǔn)的表面加工出來，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面精確，裝夾誤差就小，所以任何零件的加工過程，總是先對(duì)定位基準(zhǔn)面進(jìn)行粗加工和半精加工，必要時(shí)還要進(jìn)行精加工，例如，軸類零件總是對(duì)定位基準(zhǔn)面進(jìn)行粗加工和半精加

12、工，再進(jìn)行精加工。例如軸類零件總是先加工中心孔，再以中心孔面和定位孔為精基準(zhǔn)加工孔系和其他表面。如果精基準(zhǔn)面不止一個(gè)，則應(yīng)該按照基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準(zhǔn)面的加工。（3）先面后孔原則對(duì)于箱體類、支架類、機(jī)體類等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應(yīng)先加工平面，后加工孔。這樣，不僅使后續(xù)的加工有一個(gè)穩(wěn)定可靠的平面作為定位基準(zhǔn)面，而且在平整的表面上加工孔，加工變得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位劃分工序，一般先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，后加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，后加工精度較高的部位；先加工平面，后加工孔。（4）先內(nèi)后外原則

13、對(duì)于精密套筒，其外圓與孔的同軸度要求較高，一般采用先孔后外圓的原則，即先以外圓作為定位基準(zhǔn)加工孔，再以精度較高的孔作為定位基準(zhǔn)加工外圓，這樣可以保證外圓和孔之間具有較高的同軸度要求，而且使用的夾具結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單。（5）減少換刀次數(shù)的原則在數(shù)控加工中，應(yīng)盡可能按刀具進(jìn)入加工位置的順序安排加工順序。2.3數(shù)控機(jī)床的選擇初步選用普通數(shù)控機(jī)床本機(jī)床適用于成批、小批及單件生產(chǎn)加工圓柱體。可采用軸向進(jìn)給（垂直進(jìn)給）的方法加工出圓柱體。 本機(jī)床是采用手動(dòng)徑向進(jìn)給的方法進(jìn)行加工。本機(jī)床加工圓柱體時(shí)機(jī)床調(diào)整及加工方法與加工圓柱體時(shí)一樣。 刀架采用快速電機(jī)和手動(dòng)調(diào)整。 根據(jù)用戶的特殊要求可配置西門子數(shù)控系統(tǒng)，完成圓

14、柱體個(gè)形和鉆孔的加工，還可以將機(jī)床加高、加長(zhǎng)擴(kuò)展機(jī)床的加工范圍。通過對(duì)加工零件圖紙進(jìn)行分析后，最后確定采用加工中心對(duì)零件進(jìn)行加工。2.4裝夾方式和夾具的選擇2.4.1夾具的選擇數(shù)控加工對(duì)夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。2.4.2夾具的類型裝訂線數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類

15、用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動(dòng)卡盤傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)。數(shù)控車床上的夾具，一般安裝在工作臺(tái)上，其形式根據(jù)被加工工件的特點(diǎn)可多種多樣。如：四腳夾盤(圖2-1)。圖2-12.4.3 工件裝夾方法的選擇數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和緊方案，注意以下兩點(diǎn)：1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)便性和精確性。2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。綜合以上分析可選用：平口鉗。2.5 刀具的選擇2.5.1選擇

16、數(shù)控刀具的原則淘寶返利網(wǎng)刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序

17、的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支m較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片（圖2-2）。 圖2-2 2.6切削用量的選擇不同的加工性質(zhì)，對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在

18、選擇切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的切削深度ap，其次選擇較大的進(jìn)給量f，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定合適的切削速度。精加工時(shí)，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量f和切削深度ap，而盡可能選用較高的切削速度c。2.6.1 切削深度ap的選擇切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量來確定。粗加工時(shí)，除留下精加工余量外，一次走刀應(yīng)盡可能切除全部余量。當(dāng)加工余量過大，工藝系統(tǒng)剛度較低，機(jī)床功率不足，刀具強(qiáng)度不夠或斷續(xù)切削的沖擊振動(dòng)較大時(shí)，可分多次走刀切削表面層有硬皮的鑄鍛件時(shí)，應(yīng)盡量使ap大于硬皮層

19、的厚度，以保護(hù)刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般較小時(shí)，可一次切除，但有時(shí)為了保證工件的加工精度和表面質(zhì)量，也可采用二次走刀。多次走刀時(shí)，應(yīng)盡量將第一次走刀的切削深度取大些，一般為總加工余量的2/33/4。在中等功率的機(jī)床上、粗加工時(shí)的切削深度可達(dá)810mm，半徑加工（表面粗糙度為ra6.33.2m）時(shí)，切削深度取為0.52mm，精加工（表面粗糙度為ra1.60.8m）時(shí)，切削深度取為0.10.4mm。2.6.2進(jìn)給量f的選擇切削深度選定后，接著就應(yīng)盡可能選用較大的進(jìn)給量f。粗加工時(shí)，由于作用在工藝系統(tǒng)上的切削力較大，進(jìn)給量的選取受到下列因素限制；機(jī)床刀具工件系統(tǒng)的剛度，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，

20、機(jī)床有效功率與轉(zhuǎn)矩，以及斷續(xù)切削時(shí)刀片的強(qiáng)度。半精加工和精加工時(shí)，最大進(jìn)給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。工廠中，進(jìn)給量一般多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按一定表格選取，在有條件的情況下，可通過對(duì)切削數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和優(yōu)化。2.6.3切削速度c的選擇在ap和f選定以后，可在保證刀具合理耐用度的條件下，用計(jì)算的方法或用查表法確定切削速度c的值。在具體確定c值時(shí)，一般應(yīng)遵循下述原則：1）粗車時(shí)，切削深度和進(jìn)給量均較大，故選擇較低的切削速度；精車時(shí)，則選擇較高的切削速度。2）工件材料的加工性較差時(shí)，應(yīng)選較低的切削速度。故加工灰鑄鐵的切削速度應(yīng)較加工中碳鋼低，而加工鋁合金和銅合金的切削速度則較加工鋼高得多。3）刀具材料的

21、切削性能越好時(shí)，切削速度也可選得越高。因此，硬質(zhì)合金刀具的切削速度可選得比高速鋼高度好幾倍，而涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石個(gè)立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質(zhì)合金刀具高許多。此外，在確定精加工、半精加工的切削速度時(shí)，應(yīng)注意避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生的區(qū)域；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激震動(dòng)的臨界速度，在加工帶硬皮的鑄鍛件時(shí)，加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁件時(shí)，以及斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度。表2-3硬質(zhì)合金的切削用量選擇表2-4普通材料的切削用量選擇2.7確定定位基準(zhǔn)裝訂線2.7.1定位基準(zhǔn)的選擇原則當(dāng)根據(jù)工件加工要求確定工件應(yīng)限制的自由度數(shù)后，某一方向自由度的限制往往會(huì)有幾個(gè)定位基準(zhǔn)可選

22、擇，此時(shí)提出了如何正確選擇定位基準(zhǔn)的問題。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。在加工起始工序中。只能用毛坯上未曾加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，則該表面稱為粗基準(zhǔn)。利用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)淘寶返利網(wǎng)。（1）粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)。主要考慮兩個(gè)問題：一是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具體選擇時(shí)參考下列原則：1對(duì)于同時(shí)具有加工表面和不加工表面的零件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置精度，應(yīng)選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如圖2-5（a） 所示。如果零件上有多個(gè)不加工表面，則以其中與加工表面相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。如圖2-5(b)

23、 ，該零件有三個(gè)不加工表面，若要求表面 4 與表面 2 所組成的壁厚均勻，則應(yīng)選擇不加工表面 2 作為粗基準(zhǔn)來加工臺(tái)階孔。2對(duì)于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下兩點(diǎn)：（1）應(yīng)保證各主要表面都有足夠的加工余量。為滿足這個(gè)要求，應(yīng)選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，如圖 2-5（c）所示的階梯軸，應(yīng)選擇55mm 外圓表面作為粗基準(zhǔn)。圖2-5（2）對(duì)于工件上的某些重要表面（如導(dǎo)軌和重要孔等），為了盡可能使其表面加工余量均勻，則應(yīng)選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)。如圖 2.7.2 所示的床身導(dǎo)軌表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整個(gè)導(dǎo)軌面內(nèi)具有大體

24、一致的力學(xué)性能。因此，在加工導(dǎo)軌時(shí)，應(yīng)選擇導(dǎo)軌表面作為粗基準(zhǔn)加工床身底面如圖2-6（a），然后以底面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌平面如圖2-6(b)。 圖2-63粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)通常只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。如圖2-7所示的小軸加工，如重復(fù)使用b面加工a面、c面、則a面和c面的軸線將產(chǎn)生較大的同軸度誤差。圖2-74選作粗基準(zhǔn)的平面應(yīng)平整，沒有澆冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。（二）精基準(zhǔn)的選擇免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時(shí)考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮如下原則：1“基準(zhǔn)重合”原則為了較容易地獲得加工表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精

25、度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則 。如果加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，則會(huì)增大定位誤差。2“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以比較方便地加工其它表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。例如軸類零件大多數(shù)工序都以中心孔為定位基準(zhǔn)；齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)。采用“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則可減少工裝設(shè)計(jì)制造的費(fèi)用，提高生產(chǎn)率，并可避換所造成的誤差。3“自為基準(zhǔn)”原則當(dāng)工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這就是“自為基準(zhǔn)”原則。例如磨削床身導(dǎo)軌面時(shí)，就以床身

26、導(dǎo)軌面作為定位基準(zhǔn)。如圖 2-8所示。此時(shí)床腳平面只是起一個(gè)支承平面的作用，它并非是定位基準(zhǔn)面。此外，用浮動(dòng)鉸刀鉸孔、用拉刀拉孔、用無心磨床磨外圓等，均為自為基準(zhǔn)的實(shí)例。 圖2-8自為基準(zhǔn)4“互為基準(zhǔn)”原則為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則。例如加工精密齒輪時(shí)，先以內(nèi)孔定位加工齒形面，齒面淬硬后需進(jìn)行磨齒。因齒面淬硬層較薄，所以要求磨削余量小而均勻。此時(shí)可用齒面為定位基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)磨齒面，從而保證齒面的磨削余量均勻，且與齒面的相互位置精度又較易得到保證。5精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便。如圖2-9(a)，當(dāng)加工c面時(shí)，如果采用

27、“基準(zhǔn)重合”原則，則選擇 b 面作為定位基準(zhǔn)，工件裝夾如圖2-9(b)所示。這樣不但工件裝夾不便，夾具結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜；但如果采用2-10所示的以a面定位，雖然夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝夾方便，但基準(zhǔn)不重合，定位誤差較大。圖2-9 精基準(zhǔn)圖2-10 精基準(zhǔn)應(yīng)該指出，上述粗精基準(zhǔn)選擇原則，常常不能全部滿足，實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)相互矛盾的情況，這就要求綜合考慮，分清主次，著重解決主要矛盾。2.8加工工藝決策在自動(dòng)編程過程中，加工工藝決策是加工能否順利完成的基礎(chǔ)，必須依據(jù)零件的形狀特點(diǎn)、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，選擇最佳的加工方法、合理劃分加工階段、選擇適宜的加工刀具、確定最優(yōu)的切削用量、確定合

28、理的毛坯尺寸與形狀、確定合理的走刀路線，最終達(dá)到滿足加工要求、減少加工時(shí)間、降低加工費(fèi)用的目的。2.8.1加工工序劃分的方法在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，一般按工序集中的原則劃分工序，劃分的方法有以下幾種：（1）按所使用刀具劃分 以同一把刀具完成的工藝過程作為一道工序，這種劃分方法適用于工件的待加工表面較多的情形。加工中心常采用這種方法完成。（2）按工件安裝次數(shù)劃分以零件一次裝夾能夠完成的工藝過程作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容不多的零件，在保證零件加工質(zhì)量的前提下，一次裝夾完成全部的加工內(nèi)容。（3）按粗精加工劃分將粗加工中完成的那一部分工藝過程作為一道工序，將精加工中完成的那一部分工藝過程作為

29、另一道工序。這種劃分方法適用于零件有強(qiáng)度和硬度要求，需要進(jìn)行熱處理或零件精度要求較高，需要有效去除內(nèi)應(yīng)力，以及零件加工后變形較大，需要按粗、精加工階段進(jìn)行劃分的零件加工。（4）按加工部位劃分將完成相同型面的那一部分工藝過程作為一道工序。對(duì)于加工表面多而且比較復(fù)雜的零件，應(yīng)合理安排數(shù)控加工、熱處理和輔助工序的順序，并解決好工序間的銜接問題。2.8.2加工工序劃分的原則零件是由多個(gè)表面構(gòu)成的，這些表面有自己的精度要求，各表面之間也有相應(yīng)的精度要求。為了達(dá)到零件的設(shè)計(jì)精度要求，加工順序安排應(yīng)遵循一定的原則。（1）先粗后精的原則各表面的加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進(jìn)行，目的是逐

30、步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量。如果零件的全部表面均由數(shù)控機(jī)床加工，工序安排一般按粗加工、半精加工、精加工的順序進(jìn)行，即粗加工全部完成后再進(jìn)行半精加工和精加工。粗加工時(shí)可快速去除大部分加工余量，再依次精加工各個(gè)表面，這樣可提高生產(chǎn)效率，又可保證零件的加工精度和表面粗糙度。該方法適用于位置精度要求較高的加工表面。這并不是絕對(duì)的，如對(duì)于一些尺寸精度要求較高的加工表面，考慮到零件的剛度、變形及尺寸精度等要求，也可以考慮這些加工表面分別按粗加工、半精加工、精加工的順序完成。對(duì)于精度要求較高的加工表面，在粗、精加工工序之間，零件最好擱置一段時(shí)間，使粗加工后的零件表面應(yīng)力得到完全釋放，減小零件表面的應(yīng)

31、力變形程度，這樣有利于提高零件的加工精度。（2）基準(zhǔn)面先加工原則 加工一開始，總是把用作精加工基準(zhǔn)的表面加工出來，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面精確，裝夾誤差就小，所以任何零件的加工過程，總是先對(duì)定位基準(zhǔn)面進(jìn)行粗加工和半精加工，必要時(shí)還要進(jìn)行精加工，例如，軸類零件總是對(duì)定位基準(zhǔn)面進(jìn)行粗加工和半精加工，再進(jìn)行精加工。例如軸類零件總是先加工中心孔，再以中心孔面和定位孔為精基準(zhǔn)加工孔系和其他表面。如果精基準(zhǔn)面不止一個(gè)，則應(yīng)該按照基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準(zhǔn)面的加工。（3）先面后孔原則 對(duì)于箱體類、支架類、機(jī)體類等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應(yīng)先加工平面，后加工孔。這樣，

32、不僅使后續(xù)的加工有一個(gè)穩(wěn)定可靠的平面作為定位基準(zhǔn)面，而且在平整的表面上加工孔，加工變得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位劃分工序，一般先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，后加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，后加工精度較高的部位；先加工平面，后加工孔。（4）先內(nèi)后外原則對(duì)于精密套筒，其外圓與孔的同軸度要求較高，一般采用先孔后外圓的原則，即先以外圓作為定位基準(zhǔn)加工孔，再以精度較高的孔作為定位基準(zhǔn)加工外圓，這樣可以保證外圓和孔之間具有較高的同軸度要求，而且使用的夾具結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單。（5）減少換刀次數(shù)的原則在數(shù)控加工中，應(yīng)盡可能按刀具進(jìn)入加工位置的順序安排加工順序，這就要求在不影響加

33、工精度的前提下，盡量減少換刀次數(shù)，減少空行程，節(jié)省輔助時(shí)間。零件裝夾后，盡可能使用同一把刀具完成較多的加工表面。當(dāng)一把刀具完成可能加工的所有部位后，盡量為下道工序做些預(yù)加工，然后再換刀完成精加工或加工其他部位。對(duì)于一些不重要的部位，盡可能使用同一把刀具完成同一個(gè)工位的多道工序的加工。（6）連續(xù)加工的原則在加工半封閉或封閉的內(nèi)外輪廓時(shí)，應(yīng)盡量避免數(shù)控加工中的停頓現(xiàn)象。由于零件、刀具、機(jī)床這一工藝系統(tǒng)在加工過程中暫時(shí)處于動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)下，若設(shè)備由于數(shù)控程序安排出現(xiàn)突然進(jìn)給停頓的現(xiàn)象，由于切削力會(huì)明顯減少，就會(huì)失去原工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)，使刀具在停頓處留下劃痕或凹痕。因此，在輪廓加工中應(yīng)避免進(jìn)給停頓的

34、現(xiàn)象，以保證零件的加工質(zhì)量。第三章 數(shù)控零件加工案例3.1零件圖形及技術(shù)要求圖3-1如圖3-1材料大小為11560的45#，調(diào)制處理2528hrc。利用手工編程進(jìn)行加工。程序要求完成零件的粗精加工。（數(shù)控車床）3.2加工刀具及加工工序190度外圓車刀加工端面，對(duì)刀并進(jìn)行外圓加工然后在依次加工倒角，外圓，圓弧。圖3-2 90度外圓車刀2mm的切斷刀加工10mm寬的深槽 圖3-3 車斷刀360度螺紋車刀 加工錐螺紋 圖3-4 60度螺紋車刀4調(diào)頭加工 5用90度外圓車刀加工端面，對(duì)刀并進(jìn)行外圓加工然后在依次加工倒角、圓弧、外圓。6用60度螺紋車刀 加工螺紋 7完成加工修毛邊。8制作工藝卡設(shè)定相關(guān)參

35、數(shù)。工藝卡（一）數(shù)控車床加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)軸單位名稱淄博職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系夾具名稱使用設(shè)備車間粗、精車：三爪自動(dòng)定心卡盤ck6136數(shù)控加工序號(hào)工序名稱工藝內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給速度f（r/mm）背吃刀量ap（mm）刀片材料程序編號(hào)量具1車粗車各部，軸長(zhǎng)總長(zhǎng)留余量34mmt0101kr=908000.21.5yt15游標(biāo)卡尺2測(cè)量測(cè)量工件的直徑，大致確保工件的總長(zhǎng)度游標(biāo)卡尺3車切左端面， mx33、mx35、mx58的外圓及車槽，車圓弧，車zm33x2的螺紋，調(diào)頭裝夾t01t02t03kr=90kr=90 kr=601000、500、450

36、0.11.0yt15、高速鋼、60螺紋機(jī)夾刀片o5002千分尺、螺紋通止規(guī)、游標(biāo)卡尺4測(cè)量測(cè)量外圓直徑、圓弧大小、工件的總長(zhǎng)、螺紋的總長(zhǎng)，調(diào)頭裝夾千分尺、螺紋通止規(guī)、游標(biāo)卡尺編制審核審核批準(zhǔn)第1頁(yè)工藝卡（二）數(shù)控車床加工工序卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)軸單位名稱淄博職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系夾具名稱使用設(shè)備車間粗、精車：三爪自動(dòng)定心卡盤ck6136數(shù)控加工序號(hào)工序名稱工藝內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給速度f（r/mm）背吃刀量ap（mm）刀片材料程序編號(hào)量具7車切右端面， 倒角，車外圓、圓弧，車zm68x2-6g的螺紋t01t02t03kr=90kr=90 kr=60100

37、0、500、4500.11.0yt15、高速鋼、60螺紋機(jī)夾刀片o5003千分尺、螺紋通止規(guī)8測(cè)量測(cè)量外圓直徑、圓弧大小、工件的總長(zhǎng)、螺紋的總長(zhǎng)千分尺、螺紋通止規(guī)、游標(biāo)卡尺9去毛刺半圓型銼刀編制審核批準(zhǔn)第2頁(yè)3.3加工程序及效果圖o1234t0101; m3 s800;g0 x60;z5;g71 u1 ro.5;g71 p10 q20 w0.05 f0.1;n10 g1 x0 f0.08;z3;z0;n20 x60;g70 p10 q20;g0 x80;z100;m5;mo;t0101;m3 s1000;g0 x60;z5;g71 u1 r0.5;裝訂線g71 p30 q40 u0.5 w0.05 f0.1;n10 g0 g42 x31;g1 x33 z-1 f0.08;z-20;x35 z-21;z-36;x42;g3 x58 z-44 r8;n20 g1 z-50;g70 p30 q40;g0 x80;z100;m5;m0;t0202;淘寶