《數(shù)控加工編程及操作》第2章：數(shù)控加工工藝課件

1、第2章 數(shù)控加工工藝 第2章 數(shù)控加工工藝 第2章 數(shù)控加工工藝教學(xué)目標(biāo)：制定零件加工的工藝方案是機(jī)械加工的一項(xiàng)重要工作，數(shù)控切削加工也不例外。一般地，數(shù)控切削加工屬于零件制造過程的一個(gè)部分，常作為獲得零件各表面尺寸、形狀精度和位置精度的最重要的加工過程。數(shù)控加工工藝包括數(shù)控機(jī)床及夾具刀具選擇、制定加工順序與走刀路線、計(jì)算切削用量、編制數(shù)控工序及刀具卡片等內(nèi)容。然而，零件是否適應(yīng)數(shù)控切削加工，即是否采用數(shù)控切削加工，是首先要解決的問題。通過本章的學(xué)習(xí)，要求讀者能夠分析數(shù)控加工的對(duì)象。掌握典型零件的數(shù)控加工工藝分析方法和步驟。 第2章 數(shù)控加工工藝教學(xué)目標(biāo)：第2章 數(shù)控加工工藝教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：根

2、據(jù)加工對(duì)象，合理選擇數(shù)控加工設(shè)備、刀具及夾具。零件的數(shù)控加工順序及走刀路線分析。 第2章 數(shù)控加工工藝教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：第2章 數(shù)控加工工藝2.1 數(shù)控加工對(duì)象 2.2 數(shù)控加工的工藝分析 2.3 實(shí)訓(xùn) 2.4 習(xí) 題 第2章 數(shù)控加工工藝2.1 數(shù)控加工對(duì)象 2.1 數(shù)控加工對(duì)象2.1.1 數(shù)控銑削及加工中心的主要加工對(duì)象 2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 2.1 數(shù)控加工對(duì)象2.1.1 數(shù)控銑削及加工中心的主要2.1 數(shù)控加工對(duì)象 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)及國內(nèi)外大量應(yīng)用實(shí)踐，一般可按適應(yīng)程度將零件分為最適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工、較適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工和不適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工三類。1. 最適應(yīng)類(1)

3、形狀復(fù)雜、加工精度要求高，用通用機(jī)床無法加工或雖然能加工但很難保證產(chǎn)品質(zhì)量的零件。(2)用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓零件。(3)具有難測(cè)量、難控制進(jìn)給、難控制尺寸的不開敞內(nèi)腔的殼體或盒型零件。(4)必須在一次裝夾中合并完成銑、鏜、锪、鉸或攻絲等多工序的零件。 對(duì)于上述零件，首先應(yīng)考慮能不能把它們加工出來，可先不要過多地去考慮生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)上是否合理，即要重點(diǎn)考慮加工可能性的問題，只要有可能，都應(yīng)把對(duì)其進(jìn)行數(shù)控加工作為優(yōu)選方案。2.1 數(shù)控加工對(duì)象 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)及國內(nèi)外大量應(yīng)用實(shí)2.1 數(shù)控加工對(duì)象 2. 較適應(yīng)類(1)在通用機(jī)床上加工時(shí)極易受人為因素干擾，如情緒波動(dòng)、技術(shù)水平高低等，

4、零件價(jià)值又高，一旦質(zhì)量失控便造成重大經(jīng)濟(jì)損失的零件。(2)在通用機(jī)床上加工時(shí)必須制造復(fù)雜專用工裝的零件。(3)需要多次更改設(shè)計(jì)后才能定型的零件。(4)在通用機(jī)床上加工，需要作長時(shí)間調(diào)整的零件。(5)在通用機(jī)床上加工，生產(chǎn)率很低或體力勞動(dòng)強(qiáng)度很大的零件。這類零件在分析其可加工性以后，還要考慮生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益等問題，一般可把它們作為數(shù)控加工的主要選擇對(duì)象。2.1 數(shù)控加工對(duì)象 2. 較適應(yīng)類2.1 數(shù)控加工對(duì)象 3. 不適應(yīng)類(1)裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件。(2)加工余量很不穩(wěn)定，且數(shù)控機(jī)床上無在線檢測(cè)系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整零件坐標(biāo)位置的。(3)必須用特定的工藝裝備協(xié)調(diào)加工的零件。這類

5、零件采用數(shù)控加工后，在生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)性方面一般無明顯改善，還可能得不償失，故此類零件一般不應(yīng)作為數(shù)控加工的選擇對(duì)象。根據(jù)上述數(shù)控加工的適應(yīng)性，我們就可以根據(jù)零件類型以及所擁有的數(shù)控機(jī)床來安排數(shù)控加工，或從技術(shù)改造角度來看，根據(jù)加工對(duì)象考慮是否要投資添置數(shù)控機(jī)床。 2.1 數(shù)控加工對(duì)象 3. 不適應(yīng)類2.1.1 數(shù)控銑削及加工中心的主要加工對(duì)象 從結(jié)構(gòu)上說，數(shù)控銑削及加工中心適于加工多種幾何形狀、多種位置關(guān)系的表面與孔系。例如：箱體、盤、套、板類零件；具有復(fù)雜型面的凸輪、葉輪、模具以及外形不規(guī)則的異形件。2.1.1 數(shù)控銑削及加工中心的主要加工對(duì)象 從結(jié)構(gòu)上說，2.1.1 數(shù)控銑削及加工中心的主

6、要加工對(duì)象 1. 平面類零件2. 變斜角類零件3. 立體曲面類零件4. 結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的箱體、模具、葉輪等類零件5. 異形件2.1.1 數(shù)控銑削及加工中心的主要加工對(duì)象 1. 平面類2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 數(shù)控車削及車削中心加工適于形狀復(fù)雜或要求較高的回轉(zhuǎn)體零件。1. 精度要求高的的回轉(zhuǎn)體零件由于數(shù)控車床的剛性好，制造和對(duì)刀精度高，以及能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償甚至自動(dòng)補(bǔ)償，所以它能夠加工尺寸精度要求高的零件。一般來說，車削七級(jí)尺寸精度的零件應(yīng)該沒什么困難。數(shù)控車削對(duì)提高位置精度特別有效。車削零件位置精度的高低主要取決于零件的裝夾次數(shù)和機(jī)床的制造精度。不少位置精度要求高的零

7、件用傳統(tǒng)的車床車削達(dá)不到要求，只能用磨削或其他方法彌補(bǔ)。在數(shù)控車床上可以用修改程序內(nèi)數(shù)據(jù)的方法來校正，這樣可以提高其位置精度。 2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 數(shù)控車削及車2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 2. 表面粗糙度好的回轉(zhuǎn)體零件數(shù)控車床能加工出表面粗糙度小的零件，不但是因?yàn)闄C(jī)床的剛性和制造精度高，還由于它具有恒線速度切削功能。在材質(zhì)、刀具和精車留量已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)刀量和切削速度。使用數(shù)控車床的恒線速度切削功能，這樣切出的粗糙度既小又一致。數(shù)控車床還適合于車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 2. 表面

8、粗2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 3. 表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能，部分車床數(shù)控裝置還有某些非圓曲線插補(bǔ)功能，所以可以車削由任意直線和平面曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件和難以控制尺寸的零件，如具有封閉內(nèi)腔成型面的殼體零件。如圖2.6所示是殼體零件封閉內(nèi)腔的成型面，“口小肚大”，在普通車床上是無法加工的，而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 3. 表面2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 4. 帶徑向加工的回轉(zhuǎn)體零件帶有鍵槽或徑向孔，或端面有分布的孔系以及有曲面的盤套或軸類(如圖2.7所示)零件，宜選車

9、削加工中心加工。端面有分布的孔系、曲面的盤類零件可選擇立式加工中心加工，有徑向孔的盤套或軸類零件常選擇臥式加工中心加工。這類零件采用加工中心加工，使得一次裝夾可完成多個(gè)工序的加工，減少了裝夾次數(shù)，保證了加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高了生產(chǎn)率。2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 4. 帶徑向2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 圖2.6 成型內(nèi)腔殼體零件 2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 圖2.6 2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 圖2.7 端面、徑向帶孔槽的軸 2.1.2 數(shù)控車削及車削中心的主要加工對(duì)象 圖2.7 2.2 數(shù)控加工的工藝分析 2.2.1 數(shù)控

10、銑削加工工藝分析 2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2.2 數(shù)控加工的工藝分析 2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝2.2 數(shù)控加工的工藝分析 2.2 數(shù)控加工的工藝分析 2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析1. 零件圖工藝分析(1)分析構(gòu)成工件輪廓圖形的各種幾何元素的條件是否充要，圖紙尺寸的標(biāo)注方法是否方便編程等。(2)分析零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保證，尤其是薄板尺寸，由于機(jī)床振動(dòng)、切削力等因素而影響加工精度，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)面積較大的薄板厚度小于3mm時(shí)就應(yīng)充分重視這一問題。(3)內(nèi)槽圓角的大小決定著

11、刀具直徑的大小，所以內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)太小。(4)零件圖中各加工面的凹圓弧(R與r)是否過于零亂，是否可以統(tǒng)一？因?yàn)樵跀?shù)控銑床上多換一次刀要增加不少新問題，不但編程麻煩，降低生產(chǎn)效率，而且也會(huì)因頻繁換刀增加了工件加工面上的接刀階差而降低了表面質(zhì)量。所以，在一個(gè)零件上要力求將數(shù)值相近的圓弧半徑分組靠攏，達(dá)到局部統(tǒng)一，以盡量減少銑刀規(guī)格與換刀次數(shù)。(5)根據(jù)標(biāo)注的尺寸公差和形位公差等相關(guān)信息，將加工表面區(qū)分為重要表面和次要表面，并找出其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，進(jìn)而遵循基準(zhǔn)選擇的原則，確定加工零件的定位基準(zhǔn)，分析零件的毛坯是否便于定位和裝夾，夾緊方式和夾緊點(diǎn)的選取是否會(huì)有礙刀具的運(yùn)動(dòng)，夾緊變形是否對(duì)加工質(zhì)量有影響等

12、。(6)分析零件的形狀及原材料的熱處理狀態(tài)，會(huì)不會(huì)在加工過程中變形？哪些部位最容易變形？因?yàn)閿?shù)控銑削最忌諱工件在加工時(shí)變形，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)考慮采取一些必要的工藝措施進(jìn)行預(yù)防，如對(duì)鋼件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對(duì)鑄鋁件進(jìn)行退火處理，對(duì)不能用熱處理方法解決的，也可考慮粗、精加工及對(duì)稱去余量等常規(guī)方法。2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析1. 零件圖工藝分析2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析2. 加工順序的安排在數(shù)控銑床上加工零件，工序比較集中，一般只需一次裝卡即可完成全部工序的加工。安排加工順序應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位安裝與夾緊的需要綜合考慮。通常需遵循的方法及注意的問題有：(1)刀具集中分序法。這種方法就

13、是按所用刀具來劃分工序，用同一把刀具加工完成所有可以加工的部位，然后再換刀。這種方法可以減少換刀次數(shù)，縮短輔助時(shí)間。零件材料變形小，加工余量均勻，可以采用此方法。(2)粗、精加工分序法。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度等因素，按粗、精加工分開的原則，先粗加工，再半精加工，最后精加工。粗精加工之間最好隔一段時(shí)間，以使粗加工后零件的變形得到充分恢復(fù)，再進(jìn)行精加工，這種方法可以有效保證零件的加工精度。若零件材料變形較大，加工余量不均勻，且精度要求較高，則應(yīng)采用此方法。(3)從簡單到復(fù)雜的原則，先加工平面、溝槽、孔，再加工內(nèi)腔、外形，最后加工曲面，先加工精度要求低的表面，再加工精度要求高的部位等。(4)上道工

14、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)床加工工序的也要綜合考慮。(5)在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序。 2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析2. 加工順序的安排2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析3. 進(jìn)給路線的確定 進(jìn)給路線的確定應(yīng)重點(diǎn)考慮：在保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求下，使走刀路線最短，數(shù)值計(jì)算簡單。這樣既可簡化程序段，以減少編程工作量，又可減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率。2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析3. 進(jìn)給路線的確定 2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析4. 銑刀類型選擇被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據(jù)，分如下幾種情況。(

15、1)加工曲面類零件時(shí)，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點(diǎn)相切，而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃 銑刀。(2)銑較大平面時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤形面銑刀。(3)銑小平面或臺(tái)階面時(shí)一般采用通用銑刀。(4)銑鍵槽時(shí)，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀。(5)孔加工時(shí)，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工刀具。(6)刀具直徑的選用主要考慮兩個(gè)方面：一是刀具所需功率應(yīng)在機(jī)床功率范圍之內(nèi)，二是工件的加工尺寸。 2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析4. 銑刀類型選擇2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析5. 切削用量的選擇銑削加工

16、的切削用量包括：切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量或側(cè)吃刀量。較高的切削速度、較小的背吃刀量和進(jìn)給量，可以獲得較好的表面粗糙度。合理的恒切削速度、較小的背吃刀量和進(jìn)給量可以得到較高的加工精度。影響切削用量的因素主要有：機(jī)床功率以及主軸轉(zhuǎn)速范圍、進(jìn)給速度范圍；機(jī)床的剛性、熱穩(wěn)定性，剛性好，熱變形小，可適當(dāng)加大切削用量；刀具材料是影響切削用量的重要因素；冷卻條件等。因此應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機(jī)床說明書中的規(guī)定去選擇切削用量。從刀具耐用度出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選擇背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次選擇切削速度，最后確定進(jìn)給速度。 2.2.1 數(shù)控銑削加工工藝分析5. 切削用量的選擇2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑

17、削工藝分析 如圖2.16所示，毛坯為120mm60mm10mm板材，5mm深的外輪廓已粗加工過，周邊留2mm余量，要求加工出外輪廓及20mm的孔。工件材料為45#。試分析該零件的數(shù)控銑削加工工藝(如：零件圖分析、裝夾方案、加工順序、刀具卡片、工藝卡片等)。2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 如圖2.16所示，2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 圖2.16 零件圖樣2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 圖2.16 零件2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 1. 工藝分析要求數(shù)控銑加工該零件的外凸緣輪廓及20mm孔，無特殊精度和位置度要求。材料切削工藝性較好。 2.2.2 帶孔樣板的數(shù)

18、控銑削工藝分析 1. 工藝分析2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 2. 定位基準(zhǔn)和裝夾方式以底面定位，用墊塊支撐、壓板壓緊在已經(jīng)粗加工過的凸緣上。2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 2. 定位基準(zhǔn)和裝2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 3. 選擇機(jī)床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床即可達(dá)到要求。故可選用華中型(ZJK7532-4型)數(shù)控銑床。2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 3. 選擇機(jī)床設(shè)備2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 4. 確定工藝方案及加工路線(1)鉆孔20mm。(2)按OABCDEFGO線路銑削輪廓。采用輪廓外沿切線切入、切出方式。2.2.2 帶孔樣

19、板的數(shù)控銑削工藝分析 4. 確定工藝方案2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 5. 選擇刀具現(xiàn)采用20mm的高速鋼鉆頭，定義為T01，8mm的硬質(zhì)合金立銑刀，定義為T02，并把該刀具的直徑輸入刀具參數(shù)表中。由于華中型數(shù)控鉆銑床沒有自動(dòng)換刀功能，按照零件加工要求，采用手工換刀。 2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 5. 選擇刀具2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 6. 確定切削用量根據(jù)機(jī)床、被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料、工件材料和切削用量手冊(cè)選取。首先確定背吃刀量。再選取切削速度，然后利用公式vc=dn/1000，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。最后選取進(jìn)給速度，利用vf=nZfz求出進(jìn)給速度。最后根據(jù)

20、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正，計(jì)算結(jié)果如表2.3工序卡片。數(shù)控加工工序卡片、刀具卡片見表2.3、表2.4。2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 6. 確定切削用量2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 2.2.2 帶孔樣板的數(shù)控銑削工藝分析 2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 1. 零件圖工藝分析零件圖工藝分析，對(duì)于數(shù)控車削加工應(yīng)考慮以下幾方面。(1)幾何尺寸方面。分析構(gòu)成工件輪廓圖形的各種幾何元素的條件是否充要，圖紙尺寸的標(biāo)注方法是否方便編程等。(2)精度方面。分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用車削工藝達(dá)到，并確定控

21、制尺寸精度的工藝方法。分析零件圖樣上給定的形狀和位置公差，加工時(shí)，要按照其要求確定零件的定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。 (3)材料、表面粗糙度方面。零件圖樣上給定的材料與熱處理、表面粗糙度的要求，是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定切削用量的依據(jù)。 2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 1. 零件圖工藝分析2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 2. 加工順序的安排對(duì)于數(shù)控車削加工來說以下幾種加工順序原則使用較多。(1)按所用刀具劃分工序。采用這種方式可提高車削加工的生產(chǎn)效率。(2)按粗、精加工劃分工序。采用這種方式可保持?jǐn)?shù)控車削加工的精度并提高生產(chǎn)效率。在切削加工時(shí)，應(yīng)先安排粗加工工序，在較短的時(shí)間內(nèi)，將精加工前大量

22、的加工余量去掉，同時(shí)盡量滿足精加工的余量均勻性要求。當(dāng)粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求時(shí)，則可安排半精加工作為過渡性工序，以便使精加工余量小而均勻。針對(duì)既有外表面又有內(nèi)型腔的零件，安排加工順序時(shí)，先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。同樣，銑削加工中“先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序”、“上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊”、“基面先行”原則在車削加工中依然適用。 2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 2. 加工順序的安排2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 3. 進(jìn)給路線的確定加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡單、走刀路線盡量短、效率較

23、高等。因精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。(1)先近后遠(yuǎn)加工。這里所說的遠(yuǎn)與近，是按加工部位相對(duì)于對(duì)刀點(diǎn)的距離大小而言的。這樣可以減少空行程時(shí)間，有利于保持毛坯件或半成品件的剛性，改善其切削條件。(2)分層切削時(shí)刀具的終止位置。當(dāng)某表面的余量較多需分層多次走刀切削時(shí)，從第二刀開始就要注意防止走刀到終點(diǎn)時(shí)切削深度的猛增。如圖2.17所示，設(shè)以90主偏角刀分層車削外圓，合理的安排應(yīng)是每一刀的切削終點(diǎn)依次提前一小段距離e(例如可取e=0.05mm)。如果e=0，則每一刀都終止在同一軸向位置上，主切削刃就可能受到瞬時(shí)的重負(fù)荷沖擊

24、。當(dāng)?shù)毒叩闹髌谴笥?0，但仍然接近90時(shí)，也宜作出層層遞退的安排，經(jīng)驗(yàn)表明，這對(duì)延長粗加工刀具的壽命是有利的。(3)確定最短的空行程路線和切削進(jìn)給路線。依靠合理地安排起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)，使得空行程和切削進(jìn)給路線最短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等。這一點(diǎn)在循環(huán)加工程序中尤其重要。另外，在安排粗加工或半精加工的切削進(jìn)給路線時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求，不要顧此失彼。2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 3. 進(jìn)給路線的確定2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 4. 刀具選擇刀具選定工作分兩方面：選定刀片材料。根據(jù)被加工工件的材料組符號(hào)標(biāo)記、刀片的斷屑槽型、加工條件，選出刀片材

25、料代號(hào)。選定刀具。根據(jù)工件加工表面輪廓，選擇刀桿(包括刀桿類型、刀桿尺寸等)。根據(jù)選擇好的刀桿，選擇刀片(包括刀片形狀、斷屑槽型等)。這些選擇都是參考刀具手冊(cè)和刀桿、刀片訂貨頁碼以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而得出來的。2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 4. 刀具選擇2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 圖2.17 分層切削時(shí)刀具的終止位置 2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 圖2.17 分層切削時(shí)2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 5. 切削用量的選擇粗車時(shí)，首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f，最后確定一個(gè)合適的切削速度v。增大背吃刀量ap可使走刀次數(shù)減少，增大進(jìn)給量f有利于斷屑，因此

26、根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是有利的。精車時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，因此選擇精車切削用量時(shí)，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。因此精車時(shí)應(yīng)選用較小的背吃刀量ap和進(jìn)給量f，并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度v。2.2.3 數(shù)控車削加工工藝分析 5. 切削用量的選擇2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 車削加工如圖2.18所示的球頭螺紋軸零件，材料為45#圓鋼，試分析該零件的數(shù)控車削加工工藝(如：零件圖分析、裝夾方案、加工順序、刀具卡片、工藝卡片等)。2.2.4 球頭螺紋

27、軸的加工工藝分析 車削加工如圖2.182.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 圖2.18 球頭螺紋軸 2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 圖2.18 球頭螺2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 1. 工藝分析該零件表面由圓柱、凸圓弧、凹圓弧及螺紋等表面組成，零件表面粗糙度要求較高，尺寸精度要求一般，可采用粗車精車加工路線，精車余量0.4mm。一次裝夾，分別從右、左加工外圓。工件坐標(biāo)系設(shè)定在零件的左端面。裝夾方案采用三爪卡盤夾緊。2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 1. 工藝分析2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2. 零件的加工順序(1)平端面。三爪卡盤卡毛坯一端，用90右偏刀加工端面。(

28、2)粗、精加工右端外表面。用90右外圓偏刀從右至左進(jìn)行加工。(3)粗、精加工左端外表面。用90左外圓偏刀從左至右進(jìn)行加工。(4)切退刀槽。用寬度為3mm的切斷刀分兩次切削。(5)加工螺紋。用60螺紋車刀進(jìn)行加工。(6)切斷工件。2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2. 零件的加工順序2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 3. 設(shè)備可選用CKA6140數(shù)控車床。2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 3. 設(shè)備2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 4. 刀具選擇選用硬質(zhì)合金刀具。2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 4. 刀具選擇2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 5. 確定切削用量根據(jù)機(jī)床、

29、被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料、工件材料和切削用量手冊(cè)選取。確定背吃刀量。選取切削速度，然后利用公式vc=dn/1000，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。選取進(jìn)給速度，利用vf=nf，求出進(jìn)給速度。最后根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正，計(jì)算結(jié)果如表2.6工序卡片。數(shù)控加工工序卡片、刀具卡片見表2.6、表2.7。2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 5. 確定切削用量2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2.2.4 球頭螺紋軸的加工工藝分析 2.3 實(shí)訓(xùn) 1. 實(shí)訓(xùn)目的：(1)了解一般零件的數(shù)控加工工藝分析方法。(2)通過對(duì)兩個(gè)典型零件的數(shù)控加工工藝分析，掌握零件數(shù)控加工的分析方法和步驟。2. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：對(duì)如圖2.19所示的零件進(jìn)行工藝分析，給出機(jī)床類型、加工順序、裝夾方式、所用刀具及數(shù)控工藝文件。(圖2.19所示零件，材料HT200，毛坯尺寸：長寬高為170mm110mm50mm)2.3 實(shí)訓(xùn) 1. 實(shí)訓(xùn)目的：2.3 實(shí)訓(xùn) 圖2.19 零件圖