數(shù)控技術CNC第 23

1、數(shù)控人才是綜合性人才數(shù)控人才是綜合性人才u制圖，讀圖制圖，讀圖u工藝（機床，夾具，刀具，切削原理等）工藝（機床，夾具，刀具，切削原理等）u數(shù)學數(shù)學u電腦電腦u編程技巧（代碼含義，語法處理，技巧掌握）編程技巧（代碼含義，語法處理，技巧掌握）u機床操作（不同機床，不同數(shù)控系統(tǒng)）機床操作（不同機床，不同數(shù)控系統(tǒng)）u尺寸控制（測量技術，尺寸控制技巧等）尺寸控制（測量技術，尺寸控制技巧等）2.3 2.3 數(shù)控數(shù)控工藝分析工藝分析一、數(shù)控加工的工藝特點一、數(shù)控加工的工藝特點二、數(shù)控加工工藝內(nèi)容二、數(shù)控加工工藝內(nèi)容三、數(shù)控加工的工藝性分析三、數(shù)控加工的工藝性分析四、數(shù)控加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路

2、線設計五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計六、數(shù)控加工的工藝文件六、數(shù)控加工的工藝文件一、數(shù)控加工的工藝特點一、數(shù)控加工的工藝特點1.1. 數(shù)控加工工藝的內(nèi)容十分具體數(shù)控加工工藝的內(nèi)容十分具體 進行數(shù)控加工時，數(shù)控機床是接受數(shù)控系統(tǒng)的指令，進行數(shù)控加工時，數(shù)控機床是接受數(shù)控系統(tǒng)的指令，完成各種運動實現(xiàn)加工的。因此，在編制加工程序前，需完成各種運動實現(xiàn)加工的。因此，在編制加工程序前，需要對影響加工過程的各種工藝因素，如切削用量、進給路要對影響加工過程的各種工藝因素，如切削用量、進給路線、刀具的幾何形狀，甚至走刀的劃分與安排等一一作出線、刀具的幾何形狀，甚至走刀的劃分與安排等一一作出定量的

3、描述，對每一個問題都要給出確切的答案和選擇。定量的描述，對每一個問題都要給出確切的答案和選擇。而不能像用通用機床加工中，許多具體的工藝問題由操作而不能像用通用機床加工中，許多具體的工藝問題由操作工人根據(jù)自身經(jīng)驗和習慣靈活掌握和適時調(diào)整。這是數(shù)控工人根據(jù)自身經(jīng)驗和習慣靈活掌握和適時調(diào)整。這是數(shù)控加工與普通機床加工工藝的一個重要區(qū)別。加工與普通機床加工工藝的一個重要區(qū)別。2.2.數(shù)控加工的工藝處理相當嚴密數(shù)控加工的工藝處理相當嚴密 相對普通機床加工，數(shù)控加工具有加工過相對普通機床加工，數(shù)控加工具有加工過程自適應性差的缺點，即加工過程中如果出現(xiàn)程自適應性差的缺點，即加工過程中如果出現(xiàn)問題，不能像普通

4、機床那樣進行適時調(diào)整，即問題，不能像普通機床那樣進行適時調(diào)整，即自適應調(diào)整的自由度不大。自適應調(diào)整的自由度不大。 數(shù)控加工要求編程人員（即工藝人員）必數(shù)控加工要求編程人員（即工藝人員）必須具備扎實的工藝基礎知識和較豐富的工藝設須具備扎實的工藝基礎知識和較豐富的工藝設計經(jīng)驗，具有嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，在編程設計工計經(jīng)驗，具有嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，在編程設計工藝的過程中，必須注意到加工中的每一個細節(jié)，藝的過程中，必須注意到加工中的每一個細節(jié)，考慮嚴密，一個小數(shù)點的差錯釀成重大機床事考慮嚴密，一個小數(shù)點的差錯釀成重大機床事故和質(zhì)量事故的例子屢見不鮮。故和質(zhì)量事故的例子屢見不鮮。一、數(shù)控加工的工藝特點一、數(shù)控加工

5、的工藝特點一、數(shù)控加工的工藝特點一、數(shù)控加工的工藝特點 例如：例如： 在攻螺紋時，數(shù)控機床不知道孔中是否已在攻螺紋時，數(shù)控機床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)進行，這些情況必須事先由工藝員精心考慮，進行，這些情況必須事先由工藝員精心考慮，否則可能會導致嚴重的后果。否則可能會導致嚴重的后果。 在普通機床加工零件時，通常是經(jīng)過多次在普通機床加工零件時，通常是經(jīng)過多次“試切試切”過程來滿足零件的精度要求，而數(shù)控過程來滿足零件的精度要求，而數(shù)控加工過程是嚴格按程序規(guī)定的尺寸進給的，因加工過程是嚴格按程序規(guī)定的尺寸進給的，因此要準確無誤。此

6、要準確無誤。 一、數(shù)控加工的工藝特點一、數(shù)控加工的工藝特點3.3.數(shù)控加工工藝要注重加工的適應性數(shù)控加工工藝要注重加工的適應性 加工適應性：根據(jù)數(shù)控加工的特點，正確選擇加加工適應性：根據(jù)數(shù)控加工的特點，正確選擇加工方法和加工對象。工方法和加工對象。 通常情況下，在一般數(shù)控機床上加工，數(shù)通常情況下，在一般數(shù)控機床上加工，數(shù)控加工所承擔的工作量最好占被加工零件總工控加工所承擔的工作量最好占被加工零件總工作量的作量的80%80%以上，在加工中心上加工的產(chǎn)品應以上，在加工中心上加工的產(chǎn)品應占占90%90%以上。這樣才能充分地體現(xiàn)數(shù)控加工的以上。這樣才能充分地體現(xiàn)數(shù)控加工的綜合技術經(jīng)濟效益。綜合技術經(jīng)濟

7、效益。 二、數(shù)控加工的工藝內(nèi)容二、數(shù)控加工的工藝內(nèi)容實踐證明，數(shù)控加工的工藝處理主要包括以下實踐證明，數(shù)控加工的工藝處理主要包括以下幾方面的內(nèi)容：幾方面的內(nèi)容：1.1.選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；2.2.對被加工零件的圖樣進行工藝分析，明確加對被加工零件的圖樣進行工藝分析，明確加工內(nèi)容和技術要求，在此基礎上確定零件的加工方工內(nèi)容和技術要求，在此基礎上確定零件的加工方案，劃分和安排加工工序；案，劃分和安排加工工序；3.3.設計數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的設計數(shù)控加工工序。如工步的劃分、零件的定位、夾具與刀具的選擇、切削用量的確定等；定位、夾具與刀

8、具的選擇、切削用量的確定等；4.4.選擇對刀點、換刀點的位置，確選擇對刀點、換刀點的位置，確定加工路線，考慮刀具的補償；定加工路線，考慮刀具的補償；5.5.分配數(shù)控加工中的容差；分配數(shù)控加工中的容差；6.6.數(shù)控加工工藝技術文件的定型與數(shù)控加工工藝技術文件的定型與歸檔。歸檔。二、數(shù)控加工的工藝內(nèi)容二、數(shù)控加工的工藝內(nèi)容三、數(shù)控加工的工藝性分析三、數(shù)控加工的工藝性分析1.1.數(shù)控加工零件圖樣分析數(shù)控加工零件圖樣分析a.a.尺寸標注分析尺寸標注分析 設計數(shù)據(jù)應符合編程方便的原則設計數(shù)據(jù)應符合編程方便的原則同一基準線引注尺寸同一基準線引注尺寸; ;直接給出坐標尺寸；直接給出坐標尺寸；對稱公差等。對稱

9、公差等。1.1.數(shù)控加工零件圖樣分析數(shù)控加工零件圖樣分析b.b.零件圖樣的完整性與正確性分析零件圖樣的完整性與正確性分析 在分析零件圖樣時，務必要分析幾何元素的給定條件是在分析零件圖樣時，務必要分析幾何元素的給定條件是否充分，發(fā)現(xiàn)問題應及時與設計人員協(xié)商解決。否充分，發(fā)現(xiàn)問題應及時與設計人員協(xié)商解決。 三、數(shù)控加工的工藝性分析三、數(shù)控加工的工藝性分析2.2.數(shù)控加工零件結(jié)構工藝性分析數(shù)控加工零件結(jié)構工藝性分析結(jié)構工藝性：結(jié)構工藝性：所設計的零件在滿足使用要求的前提所設計的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟。下制造的可行性和經(jīng)濟。數(shù)控加工零件結(jié)構工藝性要求：a.a.零件的內(nèi)腔和外形最好

10、采用統(tǒng)一的零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸；幾何類型和尺寸；b.b.內(nèi)槽圓角的大小決定著內(nèi)槽圓角的大小決定著刀具直徑的大小，因而刀具直徑的大小，因而內(nèi)槽圓角半徑不應太??；內(nèi)槽圓角半徑不應太??；三、數(shù)控加工的工藝性分析三、數(shù)控加工的工藝性分析c.c.零件銑槽底平面時，槽底圓角零件銑槽底平面時，槽底圓角半徑半徑r r不要過大；不要過大；2.2.數(shù)控加工零件結(jié)構工藝性分析數(shù)控加工零件結(jié)構工藝性分析三、數(shù)控加工的工藝性分析三、數(shù)控加工的工藝性分析銑刀端刃銑削平面的面積越小，銑刀端刃銑削平面的面積越小，加工表面的能力越差，加工表面的能力越差，工藝性也越差。工藝性也越差。改進零件結(jié)構提高數(shù)控加

11、工工藝性實例改進零件結(jié)構提高數(shù)控加工工藝性實例三、數(shù)控加工的工藝性分析三、數(shù)控加工的工藝性分析 數(shù)控加工工藝路線設計往往不是指從毛坯數(shù)控加工工藝路線設計往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因而要與其它加工工序工藝過程的具體描述。因而要與其它加工工藝銜接好，常見工藝流程如圖。工藝銜接好，常見工藝流程如圖。四、數(shù)控加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路線設計工藝路線設計內(nèi)容：工藝路線設計內(nèi)容：1.1.機床的選擇機床的選擇2.2.加工方法的選擇加工方法的選擇3.3.加工方案的確定加工方案的確定四、數(shù)控加工的工藝路線設

12、計四、數(shù)控加工的工藝路線設計1.1.機床的選擇機床的選擇一般來說，數(shù)控機床最適合加工具有如下特點的零件：一般來說，數(shù)控機床最適合加工具有如下特點的零件： (1) 多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件，短期急需的零件。件，短期急需的零件。 (2) 輪廓形狀復雜，對加工精度要求較高的零件。輪廓形狀復雜，對加工精度要求較高的零件。 (3) 用普通機床加工較困難或無法加工用普通機床加工較困難或無法加工(需昂貴的工藝需昂貴的工藝裝備裝備)的零件。的零件。 (4) 價值昂貴，加工中不允許報廢的關鍵零件。價值昂貴，加工中不允許報廢的關鍵零件。 數(shù)控車床一般具

13、有兩軸聯(lián)動功能數(shù)控車床一般具有兩軸聯(lián)動功能, ,Z Z軸是與主軸是與主軸方向平行的運動軸軸方向平行的運動軸, ,X X軸軸是在是在水平面內(nèi)與主軸水平面內(nèi)與主軸方向垂直方向垂直的運動軸的運動軸 一般地，數(shù)控車床適合于加工一般地，數(shù)控車床適合于加工形狀比較復雜形狀比較復雜的軸類零件的軸類零件和由復雜曲線回轉(zhuǎn)形成的和由復雜曲線回轉(zhuǎn)形成的模具內(nèi)型腔模具內(nèi)型腔；數(shù)控車床數(shù)控車床表面形狀復雜的回轉(zhuǎn)體零件表面形狀復雜的回轉(zhuǎn)體零件 世界上第一臺數(shù)控機床就是數(shù)控銑床世界上第一臺數(shù)控機床就是數(shù)控銑床. . 立式數(shù)控銑床適合立式數(shù)控銑床適合于加工平面凸輪、樣板、于加工平面凸輪、樣板、形狀復雜的平面或立體形狀復雜的平

14、面或立體零件，以及模具的內(nèi)、零件，以及模具的內(nèi)、外型腔等外型腔等； 臥式數(shù)控銑床則適臥式數(shù)控銑床則適合于加工箱體、泵體和合于加工箱體、泵體和殼體類零件；殼體類零件；數(shù)控銑床數(shù)控銑床加工中心加工中心 數(shù)控加工中心是數(shù)控加工中心是“具有自動刀具交換裝置具有自動刀具交換裝置(ATC) ,(ATC) ,并能進行多種工序加工的數(shù)控機床并能進行多種工序加工的數(shù)控機床” ” a)立式立式加工中心的主軸是垂直的 b)臥式臥式加工中心主軸是水平方向的 在加工中心上在加工中心上, ,一個工件可以通過夾具安放在一個工件可以通過夾具安放在回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)工臺工臺或交換托盤上或交換托盤上, ,通過通過工作臺工作臺的旋轉(zhuǎn)可以加的

15、旋轉(zhuǎn)可以加工多面體工多面體, ,通過托盤的交換可更換加工的工件通過托盤的交換可更換加工的工件, ,提提高了加工效率。高了加工效率。 數(shù)控平面磨床數(shù)控平面磨床 數(shù)控立式鉆床數(shù)控立式鉆床其它數(shù)控機床其它數(shù)控機床數(shù)控磨床主要用于數(shù)控磨床主要用于加工高硬度、加工高硬度、高精度表面。高精度表面。數(shù)控鉆床主要完成鉆孔、攻螺數(shù)控鉆床主要完成鉆孔、攻螺紋功能紋功能, ,同時也可以完成簡單的同時也可以完成簡單的銑削功能銑削功能, ,刀庫可存放多種刀具。刀庫可存放多種刀具。 數(shù)控線切割機床數(shù)控線切割機床 數(shù)控電火花成形機床數(shù)控電火花成形機床此兩種數(shù)控機床主要適用于形狀復雜的模具及難加工材料此兩種數(shù)控機床主要適用于

16、形狀復雜的模具及難加工材料的加工。的加工。 四、數(shù)控加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路線設計2.2.選擇加工方法選擇加工方法 加工方法的選擇原則是加工方法的選擇原則是保證加工表保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同樣精度所用的加工方法很多，由于獲得同樣精度所用的加工方法很多，因而實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、因而實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。尺寸大小和熱處理要求等全面考慮。四、數(shù)控加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路線設計2.2.選擇加工方法選擇加工方法a.a.外圓表面加工方法的選擇外圓表面加工方法的選擇四、數(shù)控

17、加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路線設計2.2.選擇加工方法選擇加工方法b.b.內(nèi)孔表面加工方法的選擇內(nèi)孔表面加工方法的選擇 例如，對對IT7IT7級精度的孔采用鏜削、級精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均可達到要求，鉸削、磨削等加工方法均可達到要求，但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而但箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱體孔選不宜采用磨削。一般小尺寸的箱體孔選擇鉸孔；當孔徑較大時，則應選擇鏜孔。擇鉸孔；當孔徑較大時，則應選擇鏜孔。此外，還應考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，此外，還應考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，以及工廠的生產(chǎn)設備等實際情況。以及工廠的生產(chǎn)設備等實際情況。

18、四、數(shù)控加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路線設計2.2.選擇加工方法選擇加工方法c.c.平面加工方法選擇平面加工方法選擇四、數(shù)控加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路線設計2.2.選擇加工方法選擇加工方法d.d.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 平面輪廓平面輪廓常用的加工方法有數(shù)控銑、線切割及常用的加工方法有數(shù)控銑、線切割及磨削等。磨削等。 立體曲面立體曲面加工方法主要是數(shù)控銑削，多用加工方法主要是數(shù)控銑削，多用球頭銑刀，以球頭銑刀，以“行切法行切法”加工。加工?！靶星蟹ㄐ星蟹ā奔庸ぃ核^行切法是指刀具與工件輪加工：所謂行切法是指刀具與工件輪廓的切點軌跡是一

19、行一行的，而行間距是按零廓的切點軌跡是一行一行的，而行間距是按零件加工精度的要求來確定。件加工精度的要求來確定。 四、數(shù)控加工的工藝路線設計四、數(shù)控加工的工藝路線設計3.3.加工方案的確定加工方案的確定 確定加工方案時，首先應根據(jù)主要表面的確定加工方案時，首先應根據(jù)主要表面的精度和表面粗糙度的要求，確定為達到這些要求精度和表面粗糙度的要求，確定為達到這些要求所需的最終加工方法，再確定半精加工和粗加工所需的最終加工方法，再確定半精加工和粗加工的加工方法。的加工方法。 例如，對毛坯上無孔，要加工例如，對毛坯上無孔，要加工IT7級精度及表面級精度及表面粗糙度粗糙度0.8的孔，最終的加工方法是精鉸，則

20、精鉸孔前的孔，最終的加工方法是精鉸，則精鉸孔前要經(jīng)過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工方法。要經(jīng)過鉆孔、擴孔和粗鉸孔等加工方法。五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計 在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定了零件加工方案后，即可進行數(shù)控加工工序的設計。加工方案后，即可進行數(shù)控加工工序的設計。工序設計內(nèi)容：工序設計內(nèi)容：1.1.加工工序的劃分加工工序的劃分2.2. 加工路線的確定加工路線的確定3.3. 工件的安裝與夾具的選擇工件的安裝與夾具的選擇 4.4.數(shù)控加工刀具的選擇數(shù)控加工刀具的選擇5.5.確定切削用量確定切削用量6.6.確定刀具與工件的相對位置確定刀具與工件的相

21、對位置五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計工序劃分的原則工序劃分的原則工序集中原則工序集中原則工序分散原則工序分散原則 在數(shù)控加工中，更多的數(shù)控工藝的安排趨于工序集中。在數(shù)控加工中，更多的數(shù)控工藝的安排趨于工序集中。數(shù)控加工工序劃分的方法：數(shù)控加工工序劃分的方法：（1 1）按零件裝夾定位方式與加工部位劃分）按零件裝夾定位方式與加工部位劃分 （2 2）按粗、精加工劃分工序。）按粗、精加工劃分工序。（3 3）按同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。）按同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。1.加工工序的劃分加工工序的劃分加工工序的劃分加工工序的劃分（1）按零件裝夾定位方式與加工部位劃分）按零件裝夾定位方式

22、與加工部位劃分 由于每個零件結(jié)構形狀不同，各表由于每個零件結(jié)構形狀不同，各表面的技術要求也有所不同，故加工時其定面的技術要求也有所不同，故加工時其定位方式各有差異。一般在加工外形時，以位方式各有差異。一般在加工外形時，以內(nèi)形定位；在加工內(nèi)形時，則以外形定位。內(nèi)形定位；在加工內(nèi)形時，則以外形定位。因而可因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序根據(jù)定位方式的不同來劃分工序。 第一道工序可在普通機床上進行，以外圓表面和第一道工序可在普通機床上進行，以外圓表面和B平面定位，加平面定位，加工端面工端面A和和 22H7的內(nèi)孔；然后，再加工端面的內(nèi)孔；然后，再加工端面B和和 4H7的工藝孔的工藝孔。ABR3822

23、H74H72-R11R22256030 第二道工序以已加工過的兩個孔和一個端面定位，在數(shù)控銑上第二道工序以已加工過的兩個孔和一個端面定位，在數(shù)控銑上銑削凸輪外表面曲線。銑削凸輪外表面曲線。 先銑平面后，經(jīng)一段時間釋放殘余變形，先銑平面后，經(jīng)一段時間釋放殘余變形，然后再加工孔，可保證加工出高精度的孔。然后再加工孔，可保證加工出高精度的孔。 所以，應先加工平面、定位面，再加工所以，應先加工平面、定位面，再加工孔；先加工形狀簡單的幾何形狀，再加工復雜孔；先加工形狀簡單的幾何形狀，再加工復雜的幾何形狀；先加工低精度部位，再加工高精的幾何形狀；先加工低精度部位，再加工高精度部位。度部位。 一般地，為提高

24、機床壽命，保證精度、一般地，為提高機床壽命，保證精度、降低成本，通常把降低成本，通常把粗加工特別是零件的基準粗加工特別是零件的基準面、定位面在面、定位面在普通機床普通機床上加工上加工。 2按粗、精加工劃分按粗、精加工劃分 根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗、精加工分開因素來劃分工序時，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，即的原則來劃分工序，即先粗先粗加工加工再精再精加工。加工。 粗精加工之間，最好隔一段時間，粗精加工之間，最好隔一段時間，以使粗加工后零件的變形能得到充分恢復，以使粗加工后零件的變形能得到充分恢復，再進行精加工，以提高零件的加

25、工精度。再進行精加工，以提高零件的加工精度。 3按所用刀具劃分工序按所用刀具劃分工序 為了減少換刀次數(shù)，壓縮空程時間，為了減少換刀次數(shù)，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件。序的方法加工零件。 即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工完成所有可能加工到的部位，然后具加工完成所有可能加工到的部位，然后再換另一把刀具加工其他部位。再換另一把刀具加工其他部位。 在專用數(shù)控機床和加工中心上常采用此法。在專用數(shù)控機床和加工中心上常采用此法。五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計工序劃分的原則工序劃分的原

26、則（1 1）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工；）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工；（2 2）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的）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，以減少重復定位次數(shù)、換刀工序，最好連續(xù)加工，以減少重復定位次數(shù)、換刀 次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。（3 3）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊， 中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮；中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮；（4 4）同一次裝夾中進行的多道工序，應先安排對工件剛）同一次裝夾中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破

27、壞較小的工序。性破壞較小的工序?；鶞氏刃小⑾戎骱蟠?、先粗后精、先面后孔基準先行、先主后次、先粗后精、先面后孔2. 2. 加工路線的確定加工路線的確定 加工路線是指刀具刀位點相對于工件運動的軌跡和方向。加工路線是指刀具刀位點相對于工件運動的軌跡和方向。其主要確定原則如下：其主要確定原則如下： (1) 盡量減少進、退刀時間和其他輔助時間，盡盡量減少進、退刀時間和其他輔助時間，盡量使加工路線最短。量使加工路線最短。 (2) 加工方式、路線應保證被加工零件的精度和加工方式、路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度。如銑削輪廓時，應盡量采用順銑。表面粗糙度。如銑削輪廓時，應盡量采用順銑。 (3) 進、退刀

28、位置應選在不大重要的位置，并且進、退刀位置應選在不大重要的位置，并且使刀具盡量沿切線方向進、退刀，避免采用法向使刀具盡量沿切線方向進、退刀，避免采用法向進、退刀和進給中途停頓而產(chǎn)生刀痕。進、退刀和進給中途停頓而產(chǎn)生刀痕。 對點位控制機床，只要求定位精度對點位控制機床，只要求定位精度較高，定位過程盡可能快，而刀具相對于較高，定位過程盡可能快，而刀具相對于工件的運動路線無關緊要。因此，這類機工件的運動路線無關緊要。因此，這類機床應按空程最短來安排加工路線。床應按空程最短來安排加工路線。 但對孔位精度要求較高的孔系加工，但對孔位精度要求較高的孔系加工，還應注意在安排孔加工順序時，防止將機還應注意在安

29、排孔加工順序時，防止將機床坐標軸的反向間隙帶入而影響孔位精度。床坐標軸的反向間隙帶入而影響孔位精度?？最惣庸ぃㄣ@孔、鏜孔）孔類加工（鉆孔、鏜孔）原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減原則：在滿足精度要求的前提下，盡可能減 少空行程：少空行程：c)路線2b)路線1a)零件圖樣點位加工路線P564321XY對刀點(b)對刀點YX(a)123456 若按若按(a)圖所示路線加工時，由于圖所示路線加工時，由于5、6孔與孔與1、2、3、4孔定位方向相反，孔定位方向相反，Y方向反向間隙會使定位誤差增加，影方向反向間隙會使定位誤差增加，影響響5、6孔與其他孔的位置精度?？着c其他孔的位置精度。 按按(b)圖路

30、線，加工完圖路線，加工完4孔后往上孔后往上多移動一段距離到多移動一段距離到P點，然后再折回來點，然后再折回來加工加工5、6孔，使方向一致，可避免引入孔，使方向一致，可避免引入反向間隙。反向間隙。 對于車削，可考慮將毛坯件上過多對于車削，可考慮將毛坯件上過多的余量，特別是含鑄、鍛硬皮層的余量的余量，特別是含鑄、鍛硬皮層的余量安排在普通車床上加工。安排在普通車床上加工。 如必須用數(shù)控車加工時，則要注意如必須用數(shù)控車加工時，則要注意程序的靈活安排。可用一些子程序程序的靈活安排。可用一些子程序(或粗或粗車循環(huán)車循環(huán))對余量過多的部位先作一定的切對余量過多的部位先作一定的切削加工。在安排粗車路線時，應讓

31、每次切削加工。在安排粗車路線時，應讓每次切削所留的余量相等。削所留的余量相等。90主偏刀車外圓的情況ee 如圖所示，若以如圖所示，若以90主主偏刀分層車外圓，合理的偏刀分層車外圓，合理的安排應是安排應是每一刀的切削終每一刀的切削終點依次提前一小段距離點依次提前一小段距離e(e可取可取0.05 mm)。這樣就可防止主切削刃在這樣就可防止主切削刃在每次切削終點處受到瞬時每次切削終點處受到瞬時重負荷的沖擊。重負荷的沖擊。當?shù)毒叩闹髌谴笥诘越咏?0時，也宜作出層層遞退的安排，經(jīng)驗表明，這對延長粗加工刀具的壽命是有利的。車削螺紋時，避免在進給機構加速或減速車削螺紋時，避免在進給機構加速或減速過程中切

32、削；過程中切削；注意選擇切入切出方向注意選擇切入切出方向銑削平面零件時，一般采用立銑刀側(cè)刃進行切削。銑削平面零件時，一般采用立銑刀側(cè)刃進行切削。為減少接刀痕跡，保證零件表面質(zhì)量，應對刀具為減少接刀痕跡，保證零件表面質(zhì)量，應對刀具的切入和切出程序精心設計。的切入和切出程序精心設計。 如圖所示，銑削外表面輪廓時，如圖所示，銑削外表面輪廓時，銑刀的切入、切出點應沿零件輪廓銑刀的切入、切出點應沿零件輪廓曲線的延長線上切向切入和切出零曲線的延長線上切向切入和切出零件表面，而不應沿法線方向直接切件表面，而不應沿法線方向直接切入零件，引入點選在尖點處較妥。入零件，引入點選在尖點處較妥。切向引入法向引入切向引

33、出( a )( b )( c )( d )引出引入( a )( b )引入引出(a)切向引入法向引入切向引出( a )( b )( c )( d )引出引入( a )( b ) 如圖所示，銑削內(nèi)輪如圖所示，銑削內(nèi)輪廓表面時，切入和切出無法廓表面時，切入和切出無法外延，這時銑刀可沿法線方外延，這時銑刀可沿法線方向切入和切出或加引入引出向切入和切出或加引入引出弧改向，并將其切入、切出弧改向，并將其切入、切出點選在零件輪廓兩幾何元素點選在零件輪廓兩幾何元素的交點處。但是，在沿法線的交點處。但是，在沿法線方向切入方向切入/切出時，還應避切出時，還應避免產(chǎn)生過切的可能性。免產(chǎn)生過切的可能性。切向引入法向

34、引入切向引出( a )( b )( c )( d )引出引入( a )( b )切向引入法向引入切向引出( a )( b )( c )( d )引出引入( a )( b )切向引入法向引入切向引出(b)選擇切入切出方向選擇切入切出方向 對于槽形銑削，若為通槽，可采用行切法來回銑切，走刀換向在工件外部進行，如圖所示。 若為封閉凹槽，可有圖示若為封閉凹槽，可有圖示(b)、(c)、(d)三種走刀方案。圖三種走刀方案。圖(b)為行切法，圖為行切法，圖(c)為環(huán)切法，圖為環(huán)切法，圖(d)為先用行切法，最后用環(huán)為先用行切法，最后用環(huán)切法一刀光整輪廓表面。這三種方案中，切法一刀光整輪廓表面。這三種方案中，(

35、b)圖方案最差，圖方案最差，(d)圖方案最好。圖方案最好。五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計3.3. 工件的安裝與夾具的選擇工件的安裝與夾具的選擇 數(shù)控機床上應盡量采用組合夾具，必要時可數(shù)控機床上應盡量采用組合夾具，必要時可以設計專用夾具。以設計專用夾具。 無論是采用組合夾具還是設計專用夾具，一無論是采用組合夾具還是設計專用夾具，一定要考慮數(shù)控機床的運動特點，注意協(xié)調(diào)零件和定要考慮數(shù)控機床的運動特點，注意協(xié)調(diào)零件和機床坐標系的關系。機床坐標系的關系。 數(shù)控機床上加工零件，由于工序集中，往往數(shù)控機床上加工零件，由于工序集中，往往是在一次裝夾中就要完成全部工序，因此，對夾是在一次裝夾中就

36、要完成全部工序，因此，對夾緊工件時的緊工件時的變形變形要給以足夠的重視。要給以足夠的重視。3.3. 工件的安裝與夾具的選擇工件的安裝與夾具的選擇 定位裝夾的基本原則定位裝夾的基本原則 (1) 力求設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一。 (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。 (3) 避免采用占機人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機床的效能。選擇夾具的基本原則選擇夾具的基本原則 (1) 當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間，節(jié)省生產(chǎn)費用。當達到一定批量生產(chǎn)時才考慮用專用夾具，并力求結(jié)構簡單。 (3) 夾具上各零部件應不

37、妨礙機床對零件各表面的加工。 此外，為提高數(shù)控加工的效率，在成批生產(chǎn)中，還可采用多位、多件夾具。 (2) 零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間。 夾緊力作用點與夾緊變形的關系夾緊力作用點與夾緊變形的關系 ： a) a) 薄壁套薄壁套 b) b) 改進方法改進方法2 2 c)c)改進方法改進方法2 2 4.4.數(shù)控加工刀具的選擇數(shù)控加工刀具的選擇五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計 選擇刀具通常要考慮機床的加工能選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容和工件材料等因素。數(shù)控加力、工序內(nèi)容和工件材料等因素。數(shù)控加工不僅要求刀具的精度高、剛度好、耐用工不僅要求刀具的精度高、剛

38、度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。5.5.切削用量的確定切削用量的確定 對于高效率的金屬切削機床加工來說，對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求加工質(zhì)量。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削用量。必須合理地選擇切削用量。 編程人員在確定切削用量時，要根據(jù)被編程人員在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、刀具耐用加工工件材料、硬度、切削

39、狀態(tài)、刀具耐用度，先確定背吃刀量、進給量，最后選擇合度，先確定背吃刀量、進給量，最后選擇合適的切削速度。適的切削速度。五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計5.5.切削用量的確定切削用量的確定粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。粗加工粗加工大切削深度大切削深度a aP P，大進給量，大進給量F F，合理切削速度，合理切削速度V V；精加工精加工小切削深

40、度小切削深度a aP P和進給量和進給量F F，較高的切削速度，較高的切削速度V V。五、數(shù)控加工的工序設計五、數(shù)控加工的工序設計 (1) 背吃刀量阿背吃刀量阿ap (mm)，亦稱切削，亦稱切削深度。主要根據(jù)機床、夾具、刀具和工件深度。主要根據(jù)機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。的剛度來決定。 精加工時，則應著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎上盡量提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機床上，精加工余量可小于普通機床，一般取(0.20.5) mm。 (2) 主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)主要根據(jù)允許的主要根據(jù)允許的切削速度切削速度 c(m/min)選取。選取。 D v1000Cn式中： vc切削速度，由刀具的

41、耐用度決定； D工件或刀具直徑(mm)。 主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)計算值在機床說明書中選取標準值，并填入程序單中。 (3) 進給量進給量(進給速度進給速度)f(mm/min或或mm/r)是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)， 主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件材料性質(zhì)選取。最大進給量則受機床及刀具、工件材料性質(zhì)選取。最大進給量則受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制并與脈沖當量有關。剛度和進給系統(tǒng)的性能限制并與脈沖當量有關。 當加工精度、表面粗糙度要求高時，進給速度當加工精度、表面粗糙度要求高時，進給速度(進給量進給量)應選小

42、些。粗加工時，一般進給量就取得大些。應選小些。粗加工時，一般進給量就取得大些。工件材料較軟時，可選用較大；反之，應選較小的。工件材料較軟時，可選用較大；反之，應選較小的。 車、銑、鉆等加工方式下的切削用量可參車、銑、鉆等加工方式下的切削用量可參考表考表1-2、1-3、1-4和和1-5選取。選取。表1-2 數(shù)控車削用量推薦表工件材料 加工方式 背吃刀量/mm 切削速度/(m/min) 進給量/(mm/r) 刀具材料 粗加工 57 6080 0.20.4 粗加工 23 80120 0.20.4 精加工 0.20.3 120150 0.10.2 車螺紋 70100 導程 YT 類 鉆中心孔 5008

43、00 r/min 鉆 孔 30 0.10.2 W18Cr4V 碳素鋼 b600 MPa 切斷(寬度 5 mm) 70110 0.10.2 YT 類 粗加工 23 5080 0.20.4 精加工 0.10.15 60100 0.10.2 合金鋼 b=1470 MPa 切斷(寬度 5 mm) 4070 0.10.2 YT 類 粗加工 23 5070 0.20.4 精加工 0.10.15 70100 0.10.2 鑄 鐵 200 HBS 以 下 切斷(寬度 5 mm) 5070 0.10.2 YG 類 粗加工 23 6001000 0.20.4 精加工 0.20.3 8001200 0.10.2 鋁

44、 切斷(寬度 5 mm) 6001000 0.10.2 YG 類 粗加工 24 400500 0.20.4 精加工 0.10.15 450600 0.10.2 黃銅 切斷(寬度 5 mm) 400500 0.10.2 YG 類 表1-3 銑刀的切削速度 (m/min)銑 刀 材 料 工 件 材 料 碳素鋼 高速鋼 超高速鋼 Stellite YT YG 鋁 75150 150300 240460 300600 黃銅 1225 2050 4575 100180 青銅(硬) 1020 2040 3050 60130 青銅(最硬) 1015 1520 4060 鑄鐵(軟) 1012 1525 183

45、5 2840 75100 鑄鐵(硬) 1015 1020 1828 4560 鑄鐵(冷硬) 1015 1228 3060 可鍛鑄鐵 1015 2030 2540 3545 75110 銅(軟) 1014 1828 2030 4575 銅(中) 1015 1525 1828 4060 銅(硬) 1015 1220 3045 表表1-4 銑刀進給量銑刀進給量 (mm/每齒) 工件材料 圓柱 銑刀 面銑刀 立銑刀 桿銑刀 成形銑刀 高速鋼 嵌齒銑刀 硬質(zhì)合金 嵌齒銑刀 鑄鐵 0.2 0.2 0.07 0.05 0.04 0.3 0.1 軟(中硬)鋼 0.2 0.2 0.07 0.05 0.04 0.

46、3 0.09 硬鋼 0.15 0.15 0.06 0.04 0.03 0.2 0.08 鎳鉻鋼 0.1 0.1 0.05 0.02 0.02 0.15 0.06 高鎳鉻鋼 0.1 0.1 0.04 0.02 0.02 0.1 0.05 可鍛鑄鐵 0.2 0.15 0.07 0.05 0.04 0.3 0.09 鑄鐵 0.15 0.1 0.07 0.05 0.04 0.2 0.08 青銅 0.15 0.15 0.07 0.05 0.04 0.3 0.1 黃銅 0.2 0.2 0.07 0.05 0.04 0.3 0.21 鋁 0.1 0.1 0.07 0.05 0.04 0.2 0.1 Al-S

47、i合金 0.1 0.1 0.07 0.05 0.04 0.18 0.08 Mg-Al-Zn 合金 0.1 0.1 0.07 0.04 0.03 0.15 0.08 Al-Cu-Mg 合金 Al-Cu-Si合金 0.15 0.1 0.07 0.05 0.04 0.2 0.1 表1-5 高速鋼鉆頭的切削用量 (v：m/mm，f：mm/r)鉆頭直徑 (mm) 25 611 1218 1925 2650 工件 材料 b (MPa) v f v f v f v f v f 490 2025 0.1 2025 0.2 3035 0.2 3035 0.3 2530 0.4 490686 2025 0.1 2

48、025 0.2 2025 0.2 2530 0.2 25 0.2 686882 1518 0.05 1518 0.1 1518 0.2 1822 0.3 1520 0.35 鋼 8821078 1014 0.05 1014 0.1 1218 0.15 1620 0.2 1416 0.3 118176 2530 0.1 3040 0.2 2530 0.35 20 0.6 20 1.0 鑄鐵 176294 1518 0.1 1418 0.15 1620 0.2 16 0.3 1618 0.4 黃銅 軟 50 0.05 50 0.15 50 0.3 50 0.45 50 青銅 軟 35 0.05 3

49、5 0.1 35 0.2 35 0.35 35 在進行數(shù)控加工編程時，往往是將整個刀在進行數(shù)控加工編程時，往往是將整個刀具濃縮視為一個點，那就是具濃縮視為一個點，那就是“刀位點刀位點”。它是。它是在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點。在刀具上用于表現(xiàn)刀具位置的參照點。 一般來說，立銑刀、端銑刀的刀位點是刀具軸一般來說，立銑刀、端銑刀的刀位點是刀具軸線與刀具底面的交點；球頭銑刀的刀位點為球心；鏜刀、線與刀具底面的交點；球頭銑刀的刀位點為球心；鏜刀、車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭是鉆尖或鉆車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭是鉆尖或鉆頭底面中心；線切割的刀位點則是線電極的軸心與零件頭底面中心

50、；線切割的刀位點則是線電極的軸心與零件面的交點。面的交點。6.6.確定刀具與工件的相對位置確定刀具與工件的相對位置n刀位點刀位點：車刀車刀鉆頭鉆頭立銑刀立銑刀 端銑刀端銑刀71對刀點對刀點：是在數(shù)控機床上加工零件時，刀具相對于是在數(shù)控機床上加工零件時，刀具相對于工件運動的起點。工件運動的起點。 v對刀：對刀： 對刀操作就是要測定出對刀點對刀操作就是要測定出對刀點(也稱起刀點也稱起刀點)相相對于機床原點以及工件原點的坐標位置。對于機床原點以及工件原點的坐標位置。就是使就是使“對刀點對刀點”與與“刀位點刀位點”重合的操作。重合的操作。X2X0X1Y1Y0Y2X機床原點對刀點工件原點換刀點Y如圖，對

51、刀點相如圖，對刀點相對于機床原點為對于機床原點為(X0，Y0)，相，相對于工件原點為對于工件原點為(X1，Y1)，據(jù)，據(jù)此便可明確地表此便可明確地表示出機床坐標系、示出機床坐標系、工件坐標系和對工件坐標系和對刀點之間的位置刀點之間的位置關系。關系。 數(shù)控機床對刀時常采用千分表、對刀測數(shù)控機床對刀時常采用千分表、對刀測頭或?qū)Φ睹闇蕛x進行找正對刀，具有很高的對頭或?qū)Φ睹闇蕛x進行找正對刀，具有很高的對刀精度。對有原點預置功能的刀精度。對有原點預置功能的CNCCNC系統(tǒng)，設定好系統(tǒng)，設定好后，數(shù)控系統(tǒng)即將原點坐標存儲起來。在編程后，數(shù)控系統(tǒng)即將原點坐標存儲起來。在編程時，應正確地選擇時，應正確地選擇“

52、對刀點對刀點”的位置。的位置。 其大致選擇原則是：(1) 便于數(shù)學處理和簡化程序編制。(2) 在機床上找正容易，加工中便于檢查。(3) 引起的加工誤差小。 對刀點可以設置在零件、夾具上或機床上對刀點可以設置在零件、夾具上或機床上面，盡可能設在零件的設計基準或工藝基準上。面，盡可能設在零件的設計基準或工藝基準上。 對于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對刀點。對于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對刀點。 成批生產(chǎn)時，為減少多次對刀帶來的誤差，成批生產(chǎn)時，為減少多次對刀帶來的誤差，常將對刀點既作為程序的起點，也作為程序的常將對刀點既作為程序的起點，也作為程序的終點。終點。 五、數(shù)控加工的工序設計

53、五、數(shù)控加工的工序設計CR30R20R5020f刀具運動軌跡工件輪廓XZ 換刀點換刀點則是指加工過程中需要換刀時刀具的則是指加工過程中需要換刀時刀具的相對位置點。相對位置點。 換刀點往往設在工件的外部，以能順利換換刀點往往設在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件和其他部件為準。刀、不碰撞工件和其他部件為準。 如在銑床上，常以機床參考點為換刀點；如在銑床上，常以機床參考點為換刀點；在加工中心上，以換刀機械手的固定位置點為換在加工中心上，以換刀機械手的固定位置點為換刀點；在車床上，則以刀架遠離工件的行程極限刀點；在車床上，則以刀架遠離工件的行程極限點為換刀點。選取的這些點，都是便于計算的相點為換刀

54、點。選取的這些點，都是便于計算的相對固定點。對固定點。X2X0X1Y1Y0Y2X機床原點對刀點工件原點換刀點Y六、數(shù)控加工的工藝文件六、數(shù)控加工的工藝文件 數(shù)控加工工藝文件既是數(shù)控加工、產(chǎn)品驗收數(shù)控加工工藝文件既是數(shù)控加工、產(chǎn)品驗收的依據(jù)，又是操作者要遵守、執(zhí)行的規(guī)程，同時的依據(jù)，又是操作者要遵守、執(zhí)行的規(guī)程，同時還為產(chǎn)品零件重復生產(chǎn)作了技術上的必要工藝資還為產(chǎn)品零件重復生產(chǎn)作了技術上的必要工藝資料積累和儲備。料積累和儲備。 目前數(shù)控加工工藝文件尚未制定國家統(tǒng)一標目前數(shù)控加工工藝文件尚未制定國家統(tǒng)一標準，各企業(yè)一般都根據(jù)本單位的特點制定了一些準，各企業(yè)一般都根據(jù)本單位的特點制定了一些必要的工藝文件，主要包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)必要的工藝文件，主要包括數(shù)控加工工序卡