數(shù)控加工工藝設(shè)計

1、一、數(shù)控加工(ji gng)工藝二、數(shù)控加工刀具介紹三、鉆、銑、鏜類和加工中心用夾具共五十七頁零件加工的一般步驟如下：1.分析研究零件圖；2.選擇最合適的加工方法；3.確定工件安裝、夾緊方法；4.選擇切削刀具；5.確定切削參數(shù)，包括主軸轉(zhuǎn)速和進給速度(sd)。6.加工工件。CNC加工與傳統(tǒng)加工相比，具有哪些優(yōu)勢？是所有方面都優(yōu)越嗎？對于CNC加工和傳統(tǒng)加工，基本步驟是相同的，差別在于數(shù)據(jù)輸入的方式。兩種加工方式中，都要求操作者具有一定的加工工藝知識。傳統(tǒng)加工中，機床操作者用手操作機床來加工所要的零件。CNC加工中，數(shù)控機床控制系統(tǒng)根據(jù)編制的零件程序，自動加工所要的零件。一個好的程序員必須是一個

2、好的工藝員。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁CNC加工的優(yōu)點：1. 安裝時間縮短；模塊化夾具、標準刀具、自動換刀裝置。2. 準備時間縮短；零件程序準備好后，可以重復(fù)使用。3. 精確性和重復(fù)性高；人為的主觀因素減少了。4. 能夠加工復(fù)雜輪廓；5. 加工和工件夾緊簡單；采用標準刀具和夾具。6. 切削時間穩(wěn)定；7. 生產(chǎn)效率高。數(shù)控加工工藝比傳統(tǒng)加工的工藝規(guī)程要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工前，要將機床(jchung)的運動過程、零件的工藝特點、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等都編入程序。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁數(shù)控銑床和銑削加工中心加工內(nèi)容數(shù)控銑床主要分為立式VM和臥HM式兩種。

3、還有一種是數(shù)控臥式鏜銑床。銑床的主要特征是切削刀具繞機床主軸(zhzhu)旋轉(zhuǎn)，零件所在的工作臺進給。立式數(shù)控銑床主要用于加工平面型零件。零件可以安裝在工作臺、虎鉗或卡盤上。臥式數(shù)控銑床主要用于一次裝夾中加工兩個或更多面的零件，如箱體、泵體等零件。銑削加工中心就是具有自動換刀裝置ATC的數(shù)控銑床。由于臥式加工中心的靈活性和復(fù)雜程度，它比立式加工中心昂貴。數(shù)控銑床可以進行平面、曲面加工、輪廓加工、槽加工、孔加工等。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁數(shù)控車床和車削加工中心加工內(nèi)容 數(shù)控車床也分為立式(l sh)和臥式兩種。臥式車床又分為平直床身和傾

4、斜床身兩種。平直床身車床采用前置刀架，傾斜床身車床采用后置刀架。車床用來加工圓柱形和圓錐形零件，如軸、圓環(huán)、輪等加工。臥式車床主要用于加工棒料和盤類零件，立式(l sh)車床主要用于加工盤類零件。車床通常具有X軸和Z軸的兩軸機床。車床的主要特征是零件繞機床主軸旋轉(zhuǎn)，切削刀具進給。車削加工中心就是具有自動換刀裝置的數(shù)控車床。車削加工中心的主軸通常還可以做為C軸，這時使用所謂的動力刀頭進行銑削加工，如銑槽、六面體、螺旋槽等。但是銑削和鉆削加工只能在刀具中心線和主軸中心線的延長線上進行。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁車削(ch xu)端面加工工藝

5、外圓粗車加工(ji gng)共五十七頁車槽加工(ji gng)共五十七頁螺紋(luwn)加工共五十七頁切斷(qi dun)工藝鉆孔(zun kn)工藝共五十七頁孔加工內(nèi)容 在數(shù)控鉆床、車床(chchung)、銑床及其加工中心上都可以進行孔加工?？准庸?nèi)容包括鉆中心孔、鉆孔、擴孔、鏜孔、鉸孔、研磨孔、攻螺紋等。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁 數(shù)控加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容一、選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容；二、對零件圖紙進行數(shù)控加工工藝性分析；三、數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計；四、數(shù)控加工的工序設(shè)計；五、數(shù)控加工專用技術(shù)(jsh)文件的編寫；一、數(shù)控加工

6、(ji gng)工藝共五十七頁 一、選擇并確定零件的數(shù)控加工內(nèi)容對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成，而往往只是其中(qzhng)的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件結(jié)構(gòu)進行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁選擇適于數(shù)控加工的內(nèi)容時，一般可按下列順序考慮：通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； 通用機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容； 通用機床加工效率低、工人手工

7、操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等。總之，要盡量做到合理，達到多、快、好、省的目的，要防止(fngzh)把數(shù)控機床降格為通用機床使用。 一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁 二、對零件圖紙進行數(shù)控加工工藝性分析（1）尺寸標注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點 在數(shù)控編程中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基準的。因此零件圖樣上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸。（2）零件圖的完整性與正確性分析在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成(guchng)零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素

8、間的關(guān)系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁（3）零件技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求主要指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等，這些要求在保證零件使用性能的前提下，應(yīng)經(jīng)濟合理。（4）零件材料分析 在滿足零件功能的前提下，應(yīng)選用廉價、切削性能好的材料；而且，材料選擇應(yīng)立足國內(nèi)，不要輕易選擇貴重或緊缺的材料。 (5）定位基準選擇 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準定位十分重要,有時需要設(shè)置輔助基準,特別是正、反兩面都采用數(shù)控加工的零件，其工藝

9、(gngy)基準的統(tǒng)一是十分必要的。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁數(shù)控加工工藝路線(lxin)設(shè)計與通用機床加工工藝路線(lxin)設(shè)計的主要區(qū)別，在于它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)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好，常見工藝流程右圖所示。 工藝流程 三、數(shù)控加工工藝路線(lxin)的設(shè)計一、數(shù)控加工工藝共五十七頁（1）工序的劃分根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進行：以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的零件，

10、加工完后就能達到待檢狀態(tài)。以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序(chngx)太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。此外，程序(chngx)太長會增加出錯與檢索的困難。因此程序(chngx)不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁 以加工部位劃分工序。對于加工內(nèi)容(nirng)很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。以粗、精加工劃分工序。一般來說，凡要進行粗

11、、精加工的過程，都要將工序分開。注意：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(yīng)綜合考慮。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁（2）數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個(zhngg)加工工藝內(nèi)容的同時，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點，如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對校形工序的技術(shù)要求；對毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣才能使各工序達到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標及技術(shù)要求明確，交接驗收有依據(jù)。一、數(shù)控加工(ji gng

12、)工藝共五十七頁四、數(shù)控加工的工序設(shè)計在選擇了數(shù)控加工工藝內(nèi)容和確定(qudng)了零件加工路線后，即可進行數(shù)控加工工序的設(shè)計。數(shù)控加工工序設(shè)計的主要任務(wù)是進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動軌跡確定下來，為編制加工程序作好準備。 1、確定走刀路線和安排加工順序 走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，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。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁確定走刀路線時應(yīng)注意以下幾點：（1）尋求最短加工路線 如加工下圖a所示零件上的孔系。b圖的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用c圖的走

13、刀路線，減少空刀時間(shjin)，則可節(jié)省定位時間(shjin)近一倍，提高了加工效率。a)零件(ln jin)圖樣 b)路線1 c)路線2 一、數(shù)控加工工藝共五十七頁（2）最終(zu zhn)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。a)路線(lxin)1 b)路線2 c)路線3 一、數(shù)控加工工藝共五十七頁（3）選擇切入切出方向 考慮刀具的進、退刀（切入、切出）路線時，刀具的切出或切入點應(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程中的暫停（切削力突然變化造成(

14、zo chn)彈性變形），以免留下刀痕，如下圖所示。 一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁（4）選擇使工件在加工后變形小的路線 對橫截面積小的細長零件或薄板零件應(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，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步。 2、確定定位和夾緊方案 在確定定位和夾緊方案時應(yīng)注意以下幾個問題：（1）盡可能做到設(shè)計基準、工藝基準與編程計算基準的統(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(qunb)待加工表面；（3）夾緊方式可靠，夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁一、數(shù)控加工

15、(ji gng)工藝共五十七頁3、確定刀具與工件的相對位置 對于數(shù)控機床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認對刀點來實現(xiàn)的。對刀點是數(shù)控加工時刀具相對零件運動的起點(qdin)，可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準有一定尺寸聯(lián)系的某一位置。對刀點的選擇原則如下：對刀點應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點的位置；對刀點應(yīng)選在加工時檢驗方便、可靠的位置； 通常對刀點選在編程原點一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁例：本圖如何(rh)選擇對刀點一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁在使用對刀點確定加工原點時，就需要進行“對刀”

16、。所謂對刀是指使“刀位點”與“對刀點”準確定位的操作。每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機床(jchung)上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置?！暗段稽c”是指刀具的定位基準點。如下圖所示，圓柱銑刀的刀位點是刀具中心線與刀具底面的交點；球頭銑刀的刀位點是球頭的球心點或球頭頂點；車刀的刀位點是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點是鉆頭頂點。各類數(shù)控機床的對刀方法是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類機床分別討論。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁4、確定切削用量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、切削用量是三大主要要素。這

17、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，應(yīng)根據(jù)被加工工件材料、硬度、刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇合適的吃刀量和切削速度（進給速度和主軸轉(zhuǎn)速），也可以(ky)結(jié)合實際經(jīng)驗用類比法確定切削用量。一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁填寫數(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)文件是對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位(bwi)所選用的刀具及其它技術(shù)問題。 數(shù)控加工

18、技術(shù)文件主要有：五、數(shù)控加工(ji gng)專用技術(shù)文件的編寫一、數(shù)控加工工藝共五十七頁單位名稱產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間工步號工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進給速度背吃刀量備注編 制審 核批 準年月日共頁第頁數(shù)控加工工序(gngx)卡片一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁零件圖號數(shù)控加工工件安裝和原點設(shè)定卡片工序號 1零件名稱階梯軸裝夾次數(shù) 1編制(日期)審核(日期)批準（日期）第頁1三爪卡盤GS53-61共頁序號夾具名稱夾具圖號工件安裝(nzhung)和原點設(shè)定卡一、數(shù)控加工(ji gng)工藝共五十七頁二、數(shù)控加工刀具(doj)介紹 數(shù)控加工刀

19、具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上(tu shn)，因此已逐漸標準化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。按照刀具結(jié)構(gòu)分：整體式、機夾式、焊接式機夾可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛應(yīng)用，數(shù)量上已達到整個數(shù)控刀具的30%40%，金屬切除率占總數(shù)的80%90%按照切削工藝分：銑削刀具、車削刀具、孔加工刀具（鏜削刀具）共五十七頁二、數(shù)控加工刀具(doj)介紹銑削(x xu)刀具共五十七頁直線(zhxin)銑削斜線(xi xin)銑削圓弧銑削螺旋銑削鉆式銑削端銑刀切削方式二、數(shù)控加工刀具介紹共五十七頁 機夾式環(huán)形(hun

20、xn)銑刀及銑削方式二、數(shù)控加工(ji gng)刀具介紹共五十七頁 外圓、內(nèi)圓車刀(ch do)車削(ch xu)刀具二、數(shù)控加工刀具介紹共五十七頁 切斷(qi dun)（槽）車刀二、數(shù)控加工(ji gng)刀具介紹共五十七頁螺紋(luwn)車刀二、數(shù)控加工(ji gng)刀具介紹共五十七頁 刀具(doj)刀座刀架 刀桿安裝到刀架上，保證(bozhng)刀桿方向正確二、數(shù)控加工刀具介紹共五十七頁 主軸旋向與刀桿方向(fngxing)的關(guān)系二、數(shù)控加工(ji gng)刀具介紹共五十七頁 左手(zushu)刀（L）右手(yushu)刀（R）二、數(shù)控加工刀具介紹共五十七頁鉸刀(jio do)鉆頭(z

21、un tu)絲錐孔加工刀具鏜刀二、數(shù)控加工刀具介紹共五十七頁沉孔刀絞刀(jiodo)中心(zhngxn)鉆麻花鉆絲錐螺紋銑刀二、數(shù)控加工刀具介紹共五十七頁二、數(shù)控加工(ji gng)刀具介紹共五十七頁步驟1。降低切削參數(shù)（第一個進給速度，然后切削深度）。 步驟2。查看刀片磨損模式和使用表下面的指導(dǎo)(zhdo)來改進。外圓刀具(doj)破損或刀具(doj)壽命短 共五十七頁切斷(qi dun)、切槽刀具破損或刀具壽命短 共五十七頁螺紋(luwn)刀具破損或刀具壽命短 共五十七頁三、鉆、銑、鏜類和加工(ji gng)中心用夾具1、對數(shù)控鉆、 、鏜類夾具定位的共同要求（1）工件在夾具上的定位：一般是

22、完全定位并與數(shù)控加工原點相聯(lián)系 a）圓柱體工件：基準重合，以內(nèi)孔、外圓或中心孔作定位基準 b）殼體零件：用三坐標平面作定位基準 c）零件一次安裝需同時加工多方向表面時，一面兩孔定位（2）夾具在機床上定位為減少更換夾具的時間，應(yīng)力求采用(ciyng)無校正的定位方式，如在機床上設(shè)置與夾具相配的定位元件，在組合夾具的基座上設(shè)計定位孔，以便保證編程原點的位置。共五十七頁對于夾具定位件在機床上的安裝方式，由于數(shù)控機床主要加工批量不大的小批和成批零件，在機床工作臺上會經(jīng)常更換夾具，這樣易磨損機床臺面上的定位槽，且在槽中裝卸定位件十分費力。在機床上用槽定向的夾具，其定位元件常常不固定在夾具體上而固定在機床工作臺上，當(dāng)夾具向機床上安裝時，夾具體上有引導(dǎo)棱邊的淬火套導(dǎo)向。2、主要結(jié)構(gòu)類型 （1）通用型 a