數(shù)控機床加工工藝培訓課件

1、數(shù)控機床加工工藝培訓課件第五章第五章 數(shù)控機床的加工工藝數(shù)控機床的加工工藝 5.1 數(shù)控機床加工工藝概述數(shù)控機床加工工藝概述5.2 數(shù)控機床加工工藝分析數(shù)控機床加工工藝分析5.3 工件在數(shù)控機床上的定位與裝夾工件在數(shù)控機床上的定位與裝夾5.4 數(shù)控機床加工工藝的設計數(shù)控機床加工工藝的設計25.1 5.1 數(shù)控機床加工工藝概述數(shù)控機床加工工藝概述數(shù)控加工工藝的概念數(shù)控加工工藝的概念所謂數(shù)控加工工藝，就是使用數(shù)控機床加工零件的一種所謂數(shù)控加工工藝，就是使用數(shù)控機床加工零件的一種工藝方法。數(shù)控技術涉及數(shù)控加工設備，還包括數(shù)控加工工藝、工藝方法。數(shù)控技術涉及數(shù)控加工設備，還包括數(shù)控加工工藝、工裝和加工

2、過程的自動控制等。其中，擬定數(shù)控加工工藝是進工裝和加工過程的自動控制等。其中，擬定數(shù)控加工工藝是進行數(shù)控加工的一項基礎性工作。行數(shù)控加工的一項基礎性工作。5.1 5.1 數(shù)控機床加工工藝概述數(shù)控機床加工工藝概述數(shù)控加工的工藝特點數(shù)控加工的工藝特點(1) (1) 工藝的內容十分具體。工藝的內容十分具體。(2) (2) 工藝的設計非常嚴密。工藝的設計非常嚴密。(3) (3) 注重加工的適應性。注重加工的適應性。5.1 5.1 數(shù)控機床加工工藝概述數(shù)控機床加工工藝概述數(shù)控加工的特點數(shù)控加工的特點1 1優(yōu)點優(yōu)點(1) (1) 自動化程度高；自動化程度高；(2) (2) 加工的零件一致性好，質量穩(wěn)定；加

3、工的零件一致性好，質量穩(wěn)定；(3) (3) 生產效率較高；生產效率較高；(4) (4) 便于產品研制；便于產品研制；(5) (5) 便于實現(xiàn)計算機輔助設計與制造一體化。便于實現(xiàn)計算機輔助設計與制造一體化。2 2缺點缺點(1) (1) 加工成本一般較高；加工成本一般較高；(2) (2) 只適宜于多品種小批量或中批量生產；只適宜于多品種小批量或中批量生產；(3) (3) 維修困難。維修困難。5.1.1 5.1.1 數(shù)控機床加工的主要對象數(shù)控機床加工的主要對象（1 1）多品種、小批量的零件或新產品試制零件；）多品種、小批量的零件或新產品試制零件；（2 2）幾何形狀復雜的零件；）幾何形狀復雜的零件；（

4、3 3）須進行多工序的零件）須進行多工序的零件; ;（4 4）普通機床加工時，需昂貴工裝的零件；）普通機床加工時，需昂貴工裝的零件；（5 5）對精度要求高的零件；）對精度要求高的零件；（6 6）需多次修改的零件；）需多次修改的零件；（7 7）不允許報廢的昂貴關鍵零件；）不允許報廢的昂貴關鍵零件；（8 8）需要最短生產周期的零件。）需要最短生產周期的零件。5.1.2 5.1.2 數(shù)控機床加工工藝的主要內容數(shù)控機床加工工藝的主要內容（1 1）通過數(shù)控加工的適應性分析，選擇數(shù)控加工）通過數(shù)控加工的適應性分析，選擇數(shù)控加工的零件及內容；的零件及內容；（2 2）結合加工表面的特點和數(shù)控設備的功能對零件進

5、）結合加工表面的特點和數(shù)控設備的功能對零件進行數(shù)控加工的工藝分析；行數(shù)控加工的工藝分析；（3 3）進行數(shù)控加工的工藝設計；）進行數(shù)控加工的工藝設計；（4 4）根據(jù)編程的需要，對零件圖形進行數(shù)學處理；）根據(jù)編程的需要，對零件圖形進行數(shù)學處理；5.1.2 5.1.2 數(shù)控機床加工工藝的主要內容數(shù)控機床加工工藝的主要內容（5 5）編寫加工程序單（自動編程時為源程序，由計算）編寫加工程序單（自動編程時為源程序，由計算機自動生成加工程序）；機自動生成加工程序）；（6 6）校對與修改加工程序；）校對與修改加工程序；（7 7）首件試加工，并對現(xiàn)場問題進行處理；）首件試加工，并對現(xiàn)場問題進行處理；（8 8）編

6、制數(shù)控加工工藝技術文件，如數(shù)控加工工）編制數(shù)控加工工藝技術文件，如數(shù)控加工工序卡，程序說明卡，走刀路線圖等。序卡，程序說明卡，走刀路線圖等。數(shù)控加工工藝分析的內容數(shù)控加工工藝分析的內容數(shù)控加工工藝分析的主要內容包括：分析零件圖紙、數(shù)控加工工藝分析的主要內容包括：分析零件圖紙、確定工件在機床上的裝夾方式、各表面的加工工序和刀具的確定工件在機床上的裝夾方式、各表面的加工工序和刀具的進給路線以及刀具、夾具、切削用量的選擇等。進給路線以及刀具、夾具、切削用量的選擇等。5.2 5.2 數(shù)控機床加工工藝分析數(shù)控機床加工工藝分析1.零件圖分析零件圖分析（1 1）零件圖上尺寸標注方法應適應數(shù)控加工的特點；）零

7、件圖上尺寸標注方法應適應數(shù)控加工的特點； （2 2）分析被加工零件的設計圖紙；）分析被加工零件的設計圖紙； （3 3）構成零件輪廓的幾何元素）構成零件輪廓的幾何元素( (點、線、面點、線、面) )的條的條件件( (如相切、相交、垂直和平行等如相切、相交、垂直和平行等) )，是數(shù)控編程的重要依，是數(shù)控編程的重要依據(jù)。據(jù)。 5.2.1 5.2.1 數(shù)控機床加工零件的工藝性分析數(shù)控機床加工零件的工藝性分析2.結構工藝性分析結構工藝性分析（1 1）零件的內腔與外形應盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸；）零件的內腔與外形應盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸； （2 2）內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，所以內槽圓

8、角半）內槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，所以內槽圓角半徑不應太小；徑不應太??； （3 3）零件銑槽底平面時，槽底圓角半徑）零件銑槽底平面時，槽底圓角半徑r r不要過大；不要過大； （4 4）應盡可能在一次裝夾中完成所有能加工表面的加工，為此）應盡可能在一次裝夾中完成所有能加工表面的加工，為此要選擇便于各個表面都能加工的定位方式；若需要二次裝夾，應采用要選擇便于各個表面都能加工的定位方式；若需要二次裝夾，應采用統(tǒng)一的基準定位。統(tǒng)一的基準定位。 5.2.1 5.2.1 數(shù)控機床加工零件的工藝性分析數(shù)控機床加工零件的工藝性分析工藝路線的設計工藝路線的設計設計工藝路線是制訂工藝規(guī)程的重要內容之一，其

9、主要內容設計工藝路線是制訂工藝規(guī)程的重要內容之一，其主要內容包括選擇各加工表面的加工方法、劃分加工階段、劃分工序以及安包括選擇各加工表面的加工方法、劃分加工階段、劃分工序以及安排工序的先后順序等。設計者應用從生產實踐中總結出來的一些綜排工序的先后順序等。設計者應用從生產實踐中總結出來的一些綜合性的工藝原則，結合實際生產條件，提出幾種方案，通過對比分合性的工藝原則，結合實際生產條件，提出幾種方案，通過對比分析，從中選擇最佳方案。析，從中選擇最佳方案。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定1.加工方法的選擇加工方法的選擇成形面等基本表面所組成的。每一種表面都有

10、多種加工方法，成形面等基本表面所組成的。每一種表面都有多種加工方法，具體選擇時應根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結構形狀、具體選擇時應根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結構形狀、尺寸及生產類型等，選用相應的加工方法和加工方案。尺寸及生產類型等，選用相應的加工方法和加工方案。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定（1）外圓表面加工方法的選擇）外圓表面加工方法的選擇主要是主要是車削和磨削。車削和磨削。當表面粗糙當表面粗糙度要求較小度要求較小時，還要經時，還要經光整加工。光整加工。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的

11、擬定（2）內孔表面加工方法的選擇）內孔表面加工方法的選擇內孔表面的加工內孔表面的加工方法有鉆孔、擴孔、方法有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔以及光整加工等。磨孔以及光整加工等。應根據(jù)被加工孔的加應根據(jù)被加工孔的加工要求、尺寸、具體工要求、尺寸、具體的生產條件、批量的的生產條件、批量的大小以及毛坯上有無大小以及毛坯上有無預加工孔合理選用。預加工孔合理選用。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定（3）平面加工方法的選擇）平面加工方法的選擇平面的主平面的主要加工方法有要加工方法有銑削、刨削、銑削、刨削、車削、磨削及車削、磨削及拉削等，精度拉削

12、等，精度要求高的表面要求高的表面還需經研磨或還需經研磨或刮削加工。刮削加工。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定（4）平面輪廓和曲面輪廓加工方法的選擇）平面輪廓和曲面輪廓加工方法的選擇 1 1）平面輪廓常用的加工方法有數(shù)控銑削、線切割及磨）平面輪廓常用的加工方法有數(shù)控銑削、線切割及磨削等。對如圖所示的內平面輪廓，當曲率半徑較小時，可采削等。對如圖所示的內平面輪廓，當曲率半徑較小時，可采用數(shù)控線切割方法加土。若選擇銑削方法，因銑刀直徑受最用數(shù)控線切割方法加土。若選擇銑削方法，因銑刀直徑受最小曲率半徑的限制，直徑太小，剛性不足，會產生較大的加小曲率半徑的限制

13、，直徑太小，剛性不足，會產生較大的加工誤差。工誤差。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定對圖所示的外平面輪廓，可采用數(shù)控銑削方法加工，常用粗銑對圖所示的外平面輪廓，可采用數(shù)控銑削方法加工，常用粗銑一精銑方案，也可采用數(shù)控線切割方法加工。對精度及表面粗糙度要一精銑方案，也可采用數(shù)控線切割方法加工。對精度及表面粗糙度要求較高的輪廓表面，在數(shù)控銑削加工之后，再進行數(shù)控磨削加工。數(shù)求較高的輪廓表面，在數(shù)控銑削加工之后，再進行數(shù)控磨削加工。數(shù)控銑削加工適用于除淬火鋼以外的各種金屬，數(shù)控線切割加工可用于控銑削加工適用于除淬火鋼以外的各種金屬，數(shù)控線切割加工可用于各種

14、金屬，數(shù)控磨削加工適用于除有色金屬以外的各種金屬。各種金屬，數(shù)控磨削加工適用于除有色金屬以外的各種金屬。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定2 2 ）立體曲面輪廓的加工方法主要是數(shù)控銑削。多用球頭銑刀，以）立體曲面輪廓的加工方法主要是數(shù)控銑削。多用球頭銑刀，以“行切法行切法”加加工，如圖所示。根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求等通常采用二軸半聯(lián)動或三軸聯(lián)工，如圖所示。根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求等通常采用二軸半聯(lián)動或三軸聯(lián)動。對精度和表面粗糙度要求高的曲面，當用三軸聯(lián)動的動。對精度和表面粗糙度要求高的曲面，當用三軸聯(lián)動的“行切法行切法”加工不能滿足

15、要求加工不能滿足要求時，可用模具銑刀，選擇四坐標或五坐標聯(lián)動加工。時，可用模具銑刀，選擇四坐標或五坐標聯(lián)動加工。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定 表面加工方法的選擇，除了考慮加工質量、零件的結構形狀和尺寸、表面加工方法的選擇，除了考慮加工質量、零件的結構形狀和尺寸、零件的材料和硬度以及生產類型外、還要考慮到加工的經濟性。各種表面加零件的材料和硬度以及生產類型外、還要考慮到加工的經濟性。各種表面加工方法所能達到的精度和表面粗糙度都有一個相當大的范圍。當精度達到一工方法所能達到的精度和表面粗糙度都有一個相當大的范圍。當精度達到一定程度后，要繼續(xù)提高精度，

16、成本會急劇上升。定程度后，要繼續(xù)提高精度，成本會急劇上升。 任何一種加工方法獲得的精度只在一定范圍內才是經濟的，這種一任何一種加工方法獲得的精度只在一定范圍內才是經濟的，這種一定范圍內的加工精度即為該種加工方法的經濟精度。它是指在正常加工條件定范圍內的加工精度即為該種加工方法的經濟精度。它是指在正常加工條件下（采用符合質量標準的設備、工藝裝備和標準等級的工人，不延長加工時下（采用符合質量標準的設備、工藝裝備和標準等級的工人，不延長加工時間）所能達到的加工精度。相應的表面粗糙度稱為經濟粗糙度。在選擇加工間）所能達到的加工精度。相應的表面粗糙度稱為經濟粗糙度。在選擇加工方法時，應根據(jù)工件的精度要求

17、選擇與經濟精度相適應的加工方法。方法時，應根據(jù)工件的精度要求選擇與經濟精度相適應的加工方法。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定2.加工階段的劃分加工階段的劃分工序的劃分當零件的加工質量要求較高時，往往不可工序的劃分當零件的加工質量要求較高時，往往不可能用一道工序來滿足其要求，而要用幾道工序逐步達到所能用一道工序來滿足其要求，而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質量。按工序的性質不同，零件的加工過程通要求的加工質量。按工序的性質不同，零件的加工過程通?？煞譃榇旨庸?、半精加工、精加工和光整加工四個階段。?？煞譃榇旨庸?、半精加工、精加工和光整加工四個階段。5.

18、2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定（1）各加工階段的主要任務）各加工階段的主要任務 1 1）粗加工階段其任務是切除毛坯上大部分多余的金屬，）粗加工階段其任務是切除毛坯上大部分多余的金屬，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標是提高生產率。高生產率。 2 2 ）半精加工階段其任務是使主要表面達到一定的精）半精加工階段其任務是使主要表面達到一定的精度，留有一定的精加工余量，為主要表面的精加工（如精度，留有一定的精加工余量，為主要表面的精加工（如精車、精磨）做好準備。并可完成一些次要表面加工，如擴車、

19、精磨）做好準備。并可完成一些次要表面加工，如擴孔、攻螺紋、銑鍵槽等?？?、攻螺紋、銑鍵槽等。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定3 3 ）精加工階段其任務是保證各主要表面達到規(guī)定的尺）精加工階段其任務是保證各主要表面達到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求。主要目標是全面保證加工質量。寸精度和表面粗糙度要求。主要目標是全面保證加工質量。4 4 ）光整加工階段對零件上精度和表面粗糙度要求很高）光整加工階段對零件上精度和表面粗糙度要求很高（IT6IT6級以上）的表面，需進行光整加工，其主要目標是提高級以上）的表面，需進行光整加工，其主要目標是提高尺寸精度、減小表面粗

20、糙度。一般不用來提高位置精度。尺寸精度、減小表面粗糙度。一般不用來提高位置精度。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定（2）劃分加工階段的目的）劃分加工階段的目的1 1）保證加工質量）保證加工質量 工件在粗加工時，切除的金屬層較厚，切削力和夾緊力都比較大，切削工件在粗加工時，切除的金屬層較厚，切削力和夾緊力都比較大，切削溫度也高，將引起較大的變形。如果不劃分加工階段，粗、精加工混在一起，溫度也高，將引起較大的變形。如果不劃分加工階段，粗、精加工混在一起，就無法避免上述原因引起的加工誤差。按加工階段加工，粗加工造成的加工誤就無法避免上述原因引起的加工誤差。按

21、加工階段加工，粗加工造成的加工誤差可以通過半精加工和精加工來糾正，從而保證零件的加工質量。差可以通過半精加工和精加工來糾正，從而保證零件的加工質量。 2 2 ）合理使用設備）合理使用設備 粗加工余量大，切削用量大，可采用功率大，剛度好，效率高而精度低粗加工余量大，切削用量大，可采用功率大，剛度好，效率高而精度低的機床。精加工切削力小，對機床破壞小，采用高精度機床。這樣發(fā)揮了設備的機床。精加工切削力小，對機床破壞小，采用高精度機床。這樣發(fā)揮了設備的各自特點，既能提高生產率，又能延長精密設備的使用壽命。的各自特點，既能提高生產率，又能延長精密設備的使用壽命。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝

22、路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定3 3 ）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷對毛坯的各種缺陷，如鑄件的氣孔、夾砂和余量不足對毛坯的各種缺陷，如鑄件的氣孔、夾砂和余量不足等，在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時修補或決定報廢，以等，在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時修補或決定報廢，以免繼續(xù)加工下去，造成浪費。免繼續(xù)加工下去，造成浪費。 4 4 ）便于安排熱處理工序）便于安排熱處理工序如粗加工后，一般要安排去應力的熱處理，以消除內應如粗加工后，一般要安排去應力的熱處理，以消除內應力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可以通過精力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可以通過精加工予以消除。加工

23、予以消除。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定 加工階段的劃分也不應絕對化，應根據(jù)零件的質量要加工階段的劃分也不應絕對化，應根據(jù)零件的質量要求、結構特點和生產綱領靈活掌握。對加工質量要求不高、求、結構特點和生產綱領靈活掌握。對加工質量要求不高、工件剛性好、毛坯精度高、加工余量小、生產綱領不大時，工件剛性好、毛坯精度高、加工余量小、生產綱領不大時，可不必劃分加工階段。對剛性好的重型工件，由于裝夾及運可不必劃分加工階段。對剛性好的重型工件，由于裝夾及運輸很費時，也常在一次裝夾下完成全粗、精加工。對于不劃輸很費時，也常在一次裝夾下完成全粗、精加工。對于不劃分加

24、工階段的工件，為減少粗加工中產生的各種變形對加工分加工階段的工件，為減少粗加工中產生的各種變形對加工質量的響，在粗加工后，松開夾緊機構，停留一段時間，讓質量的響，在粗加工后，松開夾緊機構，停留一段時間，讓工件充分變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進行精加工件充分變形，然后再用較小的夾緊力重新夾緊，進行精加工。工。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定3.工序的劃分工序的劃分（1 1）工序的劃分原則）工序的劃分原則采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線

25、的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定1）工序集中原則）工序集中原則 將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內完成，每道工序的加將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內完成，每道工序的加工內容較多。工序集中有利于采用高效的專用設備和數(shù)控機床；工內容較多。工序集中有利于采用高效的專用設備和數(shù)控機床；減少了機床數(shù)、操作工人數(shù)和占地面積；一次裝夾后可加工較多減少了機床數(shù)、操作工人數(shù)和占地面積；一次裝夾后可加工較多表面，不僅保證了各個加工表面之間的相互位置精度，同時還減表面，不僅保證了各個加工表面之間的相互位置精度，同時還減少了工序間的工件運輸量和裝夾工件的輔助時間。但數(shù)控機床、少了工序間的工件運輸量和裝夾工件的輔助時間。

26、但數(shù)控機床、專用設備和工藝裝備投資大，尤其是專用設備和工藝裝備調整和專用設備和工藝裝備投資大，尤其是專用設備和工藝裝備調整和維修比較麻煩，不利于轉產。維修比較麻煩，不利于轉產。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定2 ）工序分散原則）工序分散原則將工件的加工分散在較多的工序內進行，每道工序的加工將工件的加工分散在較多的工序內進行，每道工序的加工內容很少。工序分散使設備和工藝裝備結構簡單，調整和維修內容很少。工序分散使設備和工藝裝備結構簡單，調整和維修方便，操作簡單，轉產容易；有利于選擇合理的切削用量，減方便，操作簡單，轉產容易；有利于選擇合理的切削用量，減

27、少機動時間。但工藝路線長，所需設備及工人人數(shù)多，占地面少機動時間。但工藝路線長，所需設備及工人人數(shù)多，占地面積大。積大。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定（2）工序劃分的方法）工序劃分的方法工序劃分主要考慮生產綱領、所用設備及零件本身的結構和技術要求等因工序劃分主要考慮生產綱領、所用設備及零件本身的結構和技術要求等因素。素。大批量生產時，若使用多刀、多軸等高效機床，工序可按集中原則劃大批量生產時，若使用多刀、多軸等高效機床，工序可按集中原則劃分；若在由組合機床組成的自動線上加工，工序一般按分散原則劃分。分；若在由組合機床組成的自動線上加工，工序一般按分

28、散原則劃分?，F(xiàn)代生產的發(fā)展多趨向于前者。單件小批生產時，工序劃分通常采用集中原現(xiàn)代生產的發(fā)展多趨向于前者。單件小批生產時，工序劃分通常采用集中原則。成批生產時，工序可按集中原則劃分，也可按分散原則劃分，應視具體情況而定。則。成批生產時，工序可按集中原則劃分，也可按分散原則劃分，應視具體情況而定。對于尺寸和質量都很大的重型零件，為減少裝夾次數(shù)和運輸，應按集中原則劃分工序。對于尺寸和質量都很大的重型零件，為減少裝夾次數(shù)和運輸，應按集中原則劃分工序。對于剛性差且精度高的精密零件，應按工序分散原則劃分工序。對于剛性差且精度高的精密零件，應按工序分散原則劃分工序。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝

29、路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定 在數(shù)控機床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序。在數(shù)控機床上加工的零件，一般按工序集中原則劃分工序。1 1）按所用刀具劃分即以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道）按所用刀具劃分即以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種劃分方法適用于工件的待加工表面較多，機床連續(xù)工作時間過長工序。這種劃分方法適用于工件的待加工表面較多，機床連續(xù)工作時間過長（如在一個工作班內不能完成）（如在一個工作班內不能完成） , , 加工程序的編制和檢查難度較大等加工程序的編制和檢查難度較大等情況。加工中心常用這種方法劃分工序。情況。加工中心常用這種方法劃分工序。 2

30、2）按安裝次數(shù)劃分即以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道）按安裝次數(shù)劃分即以一次安裝完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種方法適合于加工內容不多的工件，加工完成后就能達到待檢工序。這種方法適合于加工內容不多的工件，加工完成后就能達到待檢狀態(tài)。狀態(tài)。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定3 3）按粗、精加工劃分即粗加工中完成的那一部分工藝過程為）按粗、精加工劃分即粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道介。這種劃分方一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道介。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零

31、件，如毛坯為鑄件法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件，如毛坯為鑄件和鍛件。和鍛件。 4 4）按加工部位劃分即完成相同型面的那一部分工藝過程為一）按加工部位劃分即完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序。對于加工表面多而復雜的零件，可按其結構特點（如內形、道工序。對于加工表面多而復雜的零件，可按其結構特點（如內形、外形、曲面和平面等）劃分成多道工序。外形、曲面和平面等）劃分成多道工序。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定（3）加工順序的安排）加工順序的安排零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和零件的加工工序通常包括切削加工工序、熱處理工

32、序和輔助工序等。這些工序的順序直接影響到零件的加工質量、輔助工序等。這些工序的順序直接影響到零件的加工質量、生產效率和加工成本。應當合理安排好切削加工、熱處理和生產效率和加工成本。應當合理安排好切削加工、熱處理和輔助工序之間的順序。輔助工序之間的順序。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定1 1）基面先行原則）基面先行原則用作精基準的表面，應優(yōu)先加工。定位基準的表面越精確，用作精基準的表面，應優(yōu)先加工。定位基準的表面越精確，裝夾誤差就越小，所以任何零件的加工過程，首先對定位基準面進裝夾誤差就越小，所以任何零件的加工過程，首先對定位基準面進行粗加工和半精加工

33、，必要時進行精加工。行粗加工和半精加工，必要時進行精加工。2 2）先粗后精原則）先粗后精原則各個表面的加工順序按照加工各個表面的加工順序按照加工半精加工半精加工精加工精加工光整加工的順序依次進行，這樣才能逐步提高加工表面的光整加工的順序依次進行，這樣才能逐步提高加工表面的精度和減小表面粗糙度。精度和減小表面粗糙度。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定3 3）先主后次原則）先主后次原則零件上的工作面及裝配面精度要求較高，屬于主要表面，應先加零件上的工作面及裝配面精度要求較高，屬于主要表面，應先加工。自由表面、鍵槽、緊固用的螺孔和光孔等表面，精度要求較低，工

34、。自由表面、鍵槽、緊固用的螺孔和光孔等表面，精度要求較低，屬于次要表面，可穿插進行，一般安排在主要表面達到一定精度后，屬于次要表面，可穿插進行，一般安排在主要表面達到一定精度后，最終精加工之前加工。最終精加工之前加工。4 4）先面后孔原則）先面后孔原則對于箱體類、支架類、機體類的零件，一般先加工平面，后加工孔。對于箱體類、支架類、機體類的零件，一般先加工平面，后加工孔。遮掩安排加工順序，一方面是用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面遮掩安排加工順序，一方面是用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面是在加工過的平面上加工孔比較容易，并能提高孔的精度。特別是鉆孔，是在加工過的平面上加工孔比較容易，并

35、能提高孔的精度。特別是鉆孔，孔的軸線不易偏斜?？椎妮S線不易偏斜。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定熱處理工序的安排熱處理工序的安排為提高材料的力學性能，改善材料的切削加工性和梢除為提高材料的力學性能，改善材料的切削加工性和梢除工件內應力，在工藝過程中要適當安排一些熱處理工序。工件內應力，在工藝過程中要適當安排一些熱處理工序。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定1 1）預備熱處理：安排在粗加工前、后。其目的是改善材料的切削加）預備熱處理：安排在粗加工前、后。其目的是改善材料的切削加工性消除毛坯應力，改善組織。常用的

36、有正火、退火及調質等。工性消除毛坯應力，改善組織。常用的有正火、退火及調質等。 2 2 ）消除殘余應力熱處理：由于毛坯在制造和機械加工過程中，產生的內應）消除殘余應力熱處理：由于毛坯在制造和機械加工過程中，產生的內應力、會引起工件變形，影響產品質量，所以要安排消除內應力處理。常用的有人工時力、會引起工件變形，影響產品質量，所以要安排消除內應力處理。常用的有人工時效、退火等。對于一般形狀的鑄件，應安排兩次時效處理。對于精密零件要多次安排效、退火等。對于一般形狀的鑄件，應安排兩次時效處理。對于精密零件要多次安排時效處理，加工一次安排一次。時效處理，加工一次安排一次。 3 3 ）最終熱處理：目的是提

37、高零件的強度、硬度和耐磨性。常安排在精加工）最終熱處理：目的是提高零件的強度、硬度和耐磨性。常安排在精加工之前，以便通過精加工糾正熱處理引起的變形。常用的有表面淬火、滲碳淬火和滲氮之前，以便通過精加工糾正熱處理引起的變形。常用的有表面淬火、滲碳淬火和滲氮處理等。處理等。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定輔助工序的安排輔助工序的安排 主要包括：檢驗、清洗、去毛刺、去磁、防銹和平衡主要包括：檢驗、清洗、去毛

38、刺、去磁、防銹和平衡等。其中檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產品質量的主等。其中檢驗工序是主要的輔助工序，是保證產品質量的主要措施之一。它通常安排在：要措施之一。它通常安排在： 1 1 ）粗加工全部結束后，精加工之前；）粗加工全部結束后，精加工之前； 2 2 ）重要工序前后；）重要工序前后；3 3 ）工件從一個車間轉向另一個車間前后；）工件從一個車間轉向另一個車間前后；4 4 ）全部加工結束之后。）全部加工結束之后。5.2.2 5.2.2 數(shù)控機床加工工藝路線的擬定數(shù)控機床加工工藝路線的擬定六點定位原理六點定位原理工件在空間具有六個自由度工件在空間具有六個自由度要完全確定工件的位置，就需要要完

39、全確定工件的位置，就需要按一定的要求布置六個支承點（即定位按一定的要求布置六個支承點（即定位元件）來限制工件的六個自由度。其中元件）來限制工件的六個自由度。其中每個支承點限制相應的一個自由度。這每個支承點限制相應的一個自由度。這就是工件定位的就是工件定位的“六點定位原理六點定位原理”。5.3 5.3 工件在數(shù)控機床上的定位與裝卡工件在數(shù)控機床上的定位與裝卡粗基準定位粗基準定位1 1）為保證不加工表面之間的位置要求，應選擇不加工表）為保證不加工表面之間的位置要求，應選擇不加工表面為粗基準，如圖所示。面為粗基準，如圖所示。選擇合適的定位方式選擇合適的定位方式2 2）為保證重要加工面的余量均勻，應選

40、擇重要加工面為粗基）為保證重要加工面的余量均勻，應選擇重要加工面為粗基準，如圖所示。準，如圖所示。選擇合適的定位方式選擇合適的定位方式3 3）為保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最）為保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準。小的面為粗基準。選擇合適的定位方式選擇合適的定位方式4 4）粗基準比較粗糙且精）粗基準比較粗糙且精度低，一般在同一尺寸方向上度低，一般在同一尺寸方向上不應重復使用，如圖所示。不應重復使用，如圖所示。5 5）作為粗基準的表面，）作為粗基準的表面，應盡量平整，沒有澆口、冒口應盡量平整，沒有澆口、冒口或飛邊等其它表面缺陷，以便或飛邊等其它表

41、面缺陷，以便使工件定位可靠，夾緊方便。使工件定位可靠，夾緊方便。選擇合適的定位方式選擇合適的定位方式精基準的選擇精基準的選擇1 1）基準重合原則）基準重合原則基準重合原則，即設計基準與工序基準重合，定位基準與設計基準基準重合原則，即設計基準與工序基準重合，定位基準與設計基準重合。選擇加工表面的設計基準作為定位基準。如下圖所示。重合。選擇加工表面的設計基準作為定位基準。如下圖所示。選擇合適的定位方式選擇合適的定位方式2 2）基準統(tǒng)一原則）基準統(tǒng)一原則在多道工序中采用同一組精基準定位，稱為基準統(tǒng)一原則。在多道工序中采用同一組精基準定位，稱為基準統(tǒng)一原則。如下圖所示。如下圖所示。選擇合適的定位方式選

42、擇合適的定位方式3 3）自為基準原則）自為基準原則選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準。如下圖所示。選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準。如下圖所示。選擇合適的定位方式選擇合適的定位方式4 4）互為基準原則）互為基準原則采用兩個表面互為基準反復加工，稱為互為基準原則。如下采用兩個表面互為基準反復加工，稱為互為基準原則。如下圖所示。圖所示。選擇合適的定位方式選擇合適的定位方式常見的定位方式常見的定位方式1)1)工件以平面定位工件以平面定位2)2)工件以外圓柱面定位工件以外圓柱面定位3)3)工件以圓孔定位工件以圓孔定位4)4)工件以一面兩孔定位工件以一面兩孔定位選擇合適的定位方式選擇合

43、適的定位方式對夾緊裝置的基本要求對夾緊裝置的基本要求1 1）夾緊過程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置；）夾緊過程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置；2 2）夾緊力的大小適當；）夾緊力的大小適當；3 3）夾緊裝置的自動化程度及復雜程度應與工件的產量和）夾緊裝置的自動化程度及復雜程度應與工件的產量和批量相適應。批量相適應。確定合適的裝夾方式確定合適的裝夾方式夾緊力方向和作用點的選擇夾緊力方向和作用點的選擇1 1）夾緊力應朝向主要定位基準；）夾緊力應朝向主要定位基準；2 2）夾緊力方向應有利于減小夾緊力；）夾緊力方向應有利于減小夾緊力；3 3）夾緊力的作用點應選在工件剛性較好的方向和部位；

44、）夾緊力的作用點應選在工件剛性較好的方向和部位；4 4）夾緊力作用點應盡量靠近工件表面；）夾緊力作用點應盡量靠近工件表面；5 5）夾緊力作用線應落在定位支承范圍內。）夾緊力作用線應落在定位支承范圍內。確定合適的裝夾方式確定合適的裝夾方式常用裝夾常用裝夾1 1）普通裝夾具；）普通裝夾具；三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤2 2）專用裝夾具；）專用裝夾具；確定合適的裝夾方式確定合適的裝夾方式數(shù)控加工工藝設計的主要內容數(shù)控加工工藝設計的主要內容（1 1）根據(jù)數(shù)控加工適應性，選擇并決定零件的數(shù)控加）根據(jù)數(shù)控加工適應性，選擇并決定零件的數(shù)控加工內容；工內容；（2 2） 對零件進行數(shù)

45、控工藝性分析；對零件進行數(shù)控工藝性分析；（3 3）擬定數(shù)控加工的工藝路線；）擬定數(shù)控加工的工藝路線；（4 4）設計數(shù)控加工工序；）設計數(shù)控加工工序；（5 5）編寫數(shù)控加工專用技術文件。）編寫數(shù)控加工專用技術文件。5.4 5.4 數(shù)控機床加工工藝的設計數(shù)控機床加工工藝的設計進給路線進給路線進給路線是指刀具相對于工件運動的軌跡，也稱為進給路線是指刀具相對于工件運動的軌跡，也稱為加工路線。普通機床加工中，進給路線由操作者直接控加工路線。普通機床加工中，進給路線由操作者直接控制，工序設計時，無須考慮。數(shù)控加工中，進給路線是制，工序設計時，無須考慮。數(shù)控加工中，進給路線是由數(shù)控系統(tǒng)控制的，因此，工序設計

46、時，必須擬定好刀由數(shù)控系統(tǒng)控制的，因此，工序設計時，必須擬定好刀具的進給路線，并繪制進給路線圖，以便編寫數(shù)控加工具的進給路線，并繪制進給路線圖，以便編寫數(shù)控加工程序。程序。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇（1 1）最短的空行程走刀路線）最短的空行程走刀路線1 1）合理選擇切削加工起點，使切入、切出路線最短；）合理選擇切削加工起點，使切入、切出路線最短；2 2）合理選擇換刀點以減少換刀時間；）合理選擇換刀點以減少換刀時間；3 3）在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，空行程走刀宜盡）在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，空行程走刀宜盡量采用快速移動指令量采用快速移動指令G

47、00G00；4 4）合理安排）合理安排“回零回零”路線。路線。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇（2 2）最短的切削走刀路線）最短的切削走刀路線如圖所示，經分析和判斷后可知圖如圖所示，經分析和判斷后可知圖c c所示的矩形循環(huán)走刀路所示的矩形循環(huán)走刀路線的進給長度總和最短。因此在同等條件下其切削所需時間（不含空線的進給長度總和最短。因此在同等條件下其切削所需時間（不含空行程）也最短，刀具的損耗也最少。行程）也最短，刀具的損耗也最少。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇（3 3）大余量毛坯的走刀路線）大余量毛坯的走刀路線1

48、1）階梯切削走刀路線）階梯切削走刀路線 在保證后續(xù)工序的加工余量前提在保證后續(xù)工序的加工余量前提下，應盡可能多地去除毛坯材料。下，應盡可能多地去除毛坯材料。2 2）分層切削）分層切削 對于大余量的階梯軸要注意刀具的終止點。對于大余量的階梯軸要注意刀具的終止點。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇數(shù)控車床進給路線的選擇（4 4）最后完工時切削走刀路線）最后完工時切削走刀路線 最后一刀應連續(xù)切削，輪廓表面才不會有接刀的刀痕。最后一刀應連續(xù)切削，輪廓表面才不會有接刀的刀痕。（5 5）刀具的切入與切出）刀具的切入與切出 進刀時應盡量使刀具沿工件的輪廓的切線方向切入、切進刀時應盡量使刀具沿

49、工件的輪廓的切線方向切入、切出，避免出現(xiàn)接刀的刀痕。出，避免出現(xiàn)接刀的刀痕。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控銑床進給路線的選擇數(shù)控銑床進給路線的選擇（1 1）平面輪廓加工走刀路線）平面輪廓加工走刀路線 切入、切出方式及走刀路線包括外輪廓和內切入、切出方式及走刀路線包括外輪廓和內輪廓的加工。應安排刀具從輪廓切向切入工件，在輪廓的加工。應安排刀具從輪廓切向切入工件，在輪廓加工完畢之后，也應沿輪廓切向切出，這樣可輪廓加工完畢之后，也應沿輪廓切向切出，這樣可以避免刀具在工件上的切入點和退出點處留下接刀以避免刀具在工件上的切入點和退出點處留下接刀痕。痕。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控銑床進給路線的選擇

50、數(shù)控銑床進給路線的選擇（2 2）型腔加工（平面區(qū)域）走刀路線）型腔加工（平面區(qū)域）走刀路線1 1）行切法適合于粗加工，能切除內腔中的全部余量，不留死角，不傷）行切法適合于粗加工，能切除內腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但在兩次走刀的起點和終點間會留下殘留高度，表面粗糙度將達不到要求。輪廓。但在兩次走刀的起點和終點間會留下殘留高度，表面粗糙度將達不到要求。2 2）環(huán)切法環(huán)切加工法的輪廓加工效果好，但刀具在拐角處會降速走刀，）環(huán)切法環(huán)切加工法的輪廓加工效果好，但刀具在拐角處會降速走刀，加工效率相對較低。加工效率相對較低。3 3）行切）行切+ +環(huán)切法行切環(huán)切法行切+ +環(huán)切法綜合了上述兩種走刀

51、路線的優(yōu)點。先行切，去除毛環(huán)切法綜合了上述兩種走刀路線的優(yōu)點。先行切，去除毛坯材料，最后一刀沿周向環(huán)切，光整輪廓表面，能獲得較好的表面粗糙度和加工效率。坯材料，最后一刀沿周向環(huán)切，光整輪廓表面，能獲得較好的表面粗糙度和加工效率。 進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控銑床進給路線的選擇數(shù)控銑床進給路線的選擇（3 3）銑削內外圓時加工路線的確定）銑削內外圓時加工路線的確定1 1）合理選擇切削加工起點使切入、切出路線最短。）合理選擇切削加工起點使切入、切出路線最短。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控鉆床鏜床進給路線的選擇數(shù)控鉆床鏜床進給路線的選擇（1 1）如無特別要求應按最短加工路線）如無特別要求應按最短

52、加工路線如加工圖如加工圖a a所示零件上的孔系。所示零件上的孔系。b b圖的走刀路線為先加工完外圈圖的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內圈孔。若改用孔后，再加工內圈孔。若改用c c圖的走刀路線，減少空刀時間則可節(jié)圖的走刀路線，減少空刀時間則可節(jié)省定位時間近一倍，提高了加工效率。省定位時間近一倍，提高了加工效率。進給路線的選擇進給路線的選擇數(shù)控鉆床鏜床進給路線的選擇數(shù)控鉆床鏜床進給路線的選擇（2 2）孔加工中，若定位要求迅速）孔加工中，若定位要求迅速按圖按圖a a ）加工路線）加工路線:1-2-3-4 :1-2-3-4 （3 3）若定位要準確）若定位要準確按圖按圖b b 加工路線加工路線:1-

53、2-3 5-4(:1-2-3 5-4(避免反向間隙避免反向間隙) )進給路線的選擇進給路線的選擇型腔的粗銑加工型腔的粗銑加工進給路線的選擇進給路線的選擇進給路線的選擇進給路線的選擇復雜型腔環(huán)切加工復雜型腔環(huán)切加工進給路線的選擇進給路線的選擇曲面加工走刀路線曲面加工走刀路線進給路線的選擇進給路線的選擇選擇夾具的基本原則選擇夾具的基本原則1) 1) 當零件加工批量小時，盡量采用組合夾具、可調式夾具及當零件加工批量小時，盡量采用組合夾具、可調式夾具及其它通用夾具；其它通用夾具；2) 2) 當成批生產時，考慮采用專用夾具，但應力求結構簡當成批生產時，考慮采用專用夾具，但應力求結構簡單；單；3) 3)

54、夾具盡量要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響加工中夾具盡量要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響加工中的走刀，以免產生碰撞；的走刀，以免產生碰撞；4) 4) 裝卸零件要方便可靠，以縮短準備時間，有條件時，批量裝卸零件要方便可靠，以縮短準備時間，有條件時，批量較大的零件應采用氣動或液壓夾具、多工位夾具等。較大的零件應采用氣動或液壓夾具、多工位夾具等。零件的安裝與夾具的選擇零件的安裝與夾具的選擇定位安裝的基本原則定位安裝的基本原則1 1 ）力求設計基準、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重）力求設計基準、工藝基準與編程原點統(tǒng)一，以減少基準不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。合誤差和數(shù)控編程中的計算

55、工作量。 2 2 ）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后能加工出工件上）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后能加工出工件上大部分待加工表面，甚至全部待加工表面，以減少裝夾誤差，提大部分待加工表面，甚至全部待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，并充分發(fā)揮數(shù)控機床的效率。高加工表面之間的相互位置精度，并充分發(fā)揮數(shù)控機床的效率。 3 3 ）避免采用占機人工調整式方案，以免占機時間太多，）避免采用占機人工調整式方案，以免占機時間太多，影響加工效率。影響加工效率。零件的安裝與夾具的選擇零件的安裝與夾具的選擇一般優(yōu)先采用標準刀具，必要時也可采用各種高生產率的復一般優(yōu)先采用標準刀具，必要時也可采用各種高生產率的復合刀具及其它一些專用刀具。此外，應結合實際情況，盡可能選用合刀具及其它一些專用刀具。此外，應結合實際情況，盡可能選用各種先進刀具，如可轉位刀具，整體硬質合金刀具、陶瓷刀具等。各種先進刀具，如可轉位刀具，整體硬質合金刀具、陶瓷刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應符合加工要求，刀具材料應與工件刀具的類型、