數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)

1、第二章第二章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.1數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 2.2數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)方法 2.3填寫數(shù)控加工技術(shù)文件 在進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行以下幾方面的工作：數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇； 數(shù)控加工工藝性分析； 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)。 2.1 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.1.12.1.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 對(duì)于一個(gè)零件來(lái)說(shuō)，并非全部加工工藝過(guò)程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對(duì)零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工

2、序。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容、適于數(shù)控加工的內(nèi)容在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮：（1）通用機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容； （3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容（1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（

3、如樣板等）加工的型面輪廓。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.1.2 2.1.2 數(shù)控加工工藝性分析數(shù)控加工工藝性分析1、尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖樣位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。引注尺寸。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2、幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參

4、數(shù)及各幾何要素間的成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無(wú)論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無(wú)論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無(wú)法進(jìn)行。程都無(wú)法進(jìn)行。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 3 3、定位基準(zhǔn)可靠、定位基準(zhǔn)可靠在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺(tái)。如圖所示的零件，為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺(tái)，如圖所示。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)

5、工藝凸臺(tái)A向A 4、統(tǒng)一幾何類型及尺寸零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長(zhǎng)度。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.1.3 2.1.3 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過(guò)程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個(gè)工藝過(guò)程中，因而要與其它加工工藝銜接好。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 常見(jiàn)工藝流程如圖所示:第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中

6、應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1、工序的劃分 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：（1）以一次安裝、加工作為一道工序。（2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序（3）以加工部位劃分工序（4）以粗、精加工劃分工序第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2 2、順序的安排、順序的安排（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮；（2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工；（3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。3 3、數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接、數(shù)

7、控加工工藝與普通工序的銜接 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.2 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)方法 在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工路線后，即可進(jìn)行數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是進(jìn)一步把本工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位夾緊方式及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡確定下來(lái)，為編制加工程序作好準(zhǔn)備。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.2.1 2.2.1 確定走刀路線和安排加工順序確定走刀路線和安排加工順序走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 1、尋求最短加工路線、尋求最短加工路線 如加工下圖所示

8、零件上的孔系。圖1的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用圖2的走刀路線，減少空刀時(shí)間，則可節(jié)省定位時(shí)間近一倍，提高了加工效率。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2 2、最終輪廓一次走刀完成、最終輪廓一次走刀完成 為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來(lái)。 如下圖為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但行切法將在兩次走刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，而達(dá)不到要求的表面粗糙度。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 行切法 圖1的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。圖2也是一種較好的走

9、刀路線方式。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) （1）（2） 3 3、選擇切入切出方向、選擇切入切出方向 考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過(guò)程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕，如右圖所示。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 4 4、選擇使工件在加工后變形小的路線、選擇使工件在加工后變形小的路線 對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工步。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)

10、計(jì) 2.2.2 2.2.2 確定定位和夾緊方案確定定位和夾緊方案 在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一；（2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案；（4）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.2.3 2.2.3 確定刀具與工件的相對(duì)位置確定刀具與工件的相對(duì)位置對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，在加工開(kāi)始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位置是很重要的，這一相對(duì)位置是通過(guò)確認(rèn)對(duì)刀點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)刀點(diǎn)是指通過(guò)對(duì)刀確定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置

11、在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對(duì)刀點(diǎn)往往就選擇在零件的加工原點(diǎn)。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則如下：對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則如下：（1）所選的對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單；）所選的對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單；（2）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置；）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置；（3）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在加工時(shí)檢驗(yàn)方便、可靠的位置；）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在加工時(shí)檢驗(yàn)方便、可靠的位置；（4）對(duì)刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。）對(duì)刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 例如，加工右圖所示零件時(shí)，當(dāng)按照?qǐng)D示路線來(lái)編制數(shù)控

12、加工程序時(shí)，選擇夾具定位元件圓柱銷的中心線與定位平面A的交點(diǎn)作為加工的對(duì)刀點(diǎn)。顯然，這里的對(duì)刀點(diǎn)也恰好是加工原點(diǎn)。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 在使用對(duì)刀點(diǎn)確定加工原點(diǎn)時(shí)，就需要進(jìn)行“對(duì)刀”。所謂對(duì)刀是指使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”重合的操作。每把刀具的半徑與長(zhǎng)度尺寸都是不同的，刀具裝在機(jī)床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置。“刀位點(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖：圓柱銑刀的刀位點(diǎn)是刀具中心線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心點(diǎn)或球頭頂點(diǎn)；車刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆頭頂點(diǎn)。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.2.4 2.2.4 確定切削用量確定切削用量 對(duì)于高效率的金

13、屬切削機(jī)床加工來(lái)說(shuō)，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。經(jīng)濟(jì)的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。 編程人員在確定每道工序的切削用量時(shí)，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機(jī)床說(shuō)明書(shū)中的規(guī)定去選擇。在選擇切削用量時(shí)要充分保證刀具能加工完一個(gè)零件，或保證刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于半個(gè)工作班的工作時(shí)間。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對(duì)于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機(jī)床加工的余量小一些。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)

14、 在確定切削用量時(shí)，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進(jìn)給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。下表為車削加工時(shí)的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù)。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.3 2.3 填寫數(shù)控加工技術(shù)文件填寫數(shù)控加工技術(shù)文件填寫數(shù)控加工專用技術(shù)文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。這些技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)、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、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(shū)、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

15、。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.1 2.3.1 數(shù)控編程任務(wù)書(shū)數(shù)控編程任務(wù)書(shū)闡明了工藝人員對(duì)數(shù)控加工工序的技術(shù)要求和工序說(shuō)明，以及數(shù)控加工前應(yīng)保證的加工余量。它是編程人員和工藝人員協(xié)調(diào)工作和編制數(shù)控程序的重要依據(jù)之一。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.2 數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片數(shù)控加工工件安裝和原點(diǎn)設(shè)定卡片表示出數(shù)控加工原點(diǎn)定位方法和夾緊方法，并應(yīng)注明加工原點(diǎn)設(shè)置位置和坐標(biāo)方向，使用的夾具名稱和編號(hào)等，詳見(jiàn)附表。 第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.3 數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片 數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡有許多相似之處，所不同的是：工序簡(jiǎn)圖中應(yīng)注明編程原點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)，要進(jìn)行簡(jiǎn)要編程說(shuō)明（如：所用機(jī)床型號(hào)、程序編號(hào)、刀具半徑補(bǔ)償、鏡向?qū)ΨQ加工方式等）及切削參數(shù)（即程序編入的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、最大背吃刀量或?qū)挾鹊龋┑倪x擇，詳見(jiàn)附表。第2章 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 2.3.4 2.3.4 數(shù)控加工走刀路線圖數(shù)控加工走刀路線圖 在