《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》-許德章 習(xí)題及答案 第二章答案

第二章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)2-1簡(jiǎn)述數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)。答：(1)工藝內(nèi)容復(fù)雜具體。數(shù)控加工前，先要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、零件幾何信息及工藝信息、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等編入程序。必須事先進(jìn)行具體設(shè)計(jì)和內(nèi)容安排。在工藝處理過(guò)程中，必須注意到加工過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，能夠做到全面考慮零件加工的全過(guò)程，可正確合理的編制零件的加工程序。(2)工序內(nèi)容組合集中。工件一次安裝中可完成多種加工方法和由粗到精的全過(guò)程，以及在工作臺(tái)上裝夾幾個(gè)相同或相似的工件進(jìn)行加工。采用工序集中易于保證表面間位置精度，并能減少工序間運(yùn)輸量，縮短生產(chǎn)周期，簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃。(3)難加工零件工藝不同于傳統(tǒng)方法。對(duì)于復(fù)雜表面、特殊表面或有特殊要求的表面，如曲線、曲面加工。采用多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制方法加工，加工精度高，且不受產(chǎn)品形狀及其復(fù)雜程度的影響，自動(dòng)化加工消除了人為誤差，使同批產(chǎn)品加工質(zhì)量更穩(wěn)定。2-2數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟有哪些？答：(1)數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇。選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件和工藝內(nèi)容。(2)數(shù)控加工方法的選擇。根據(jù)零件類別和加工表面特征，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有裝備情況和加工能力，選擇加工方法。(3)數(shù)控加工工藝性分析。進(jìn)行零件圖樣和結(jié)構(gòu)工藝性分析，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，確定零件的加工方案。(4)數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)。包括工序的劃分與內(nèi)容的確定、加工順序的安排、數(shù)控加工工序與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。(5)數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)。包括工步的劃分與走刀路線的確定、零件的裝夾方案與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。(6)數(shù)控加工工藝文件編制。包括數(shù)控編程任務(wù)書、數(shù)控機(jī)床調(diào)整單、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工走刀路線圖、數(shù)控加工刀具卡片、數(shù)控加工程序單等。2-3數(shù)控加工工藝文件有哪些，在指導(dǎo)數(shù)控加工過(guò)程中各有何作用？答：(1)數(shù)控編程任務(wù)書。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。(2)數(shù)控機(jī)床調(diào)整單。表示所用夾具名稱和編號(hào)，工件定位和夾緊方法，工件原點(diǎn)設(shè)置位置和坐標(biāo)方向，并記有機(jī)床控制面板上“開關(guān)”的位置和應(yīng)輸入的數(shù)據(jù)等。(3)數(shù)控加工工序卡片。作為主要指導(dǎo)性工藝文件，與傳統(tǒng)加工工序卡片區(qū)別在于工序簡(jiǎn)圖中應(yīng)注明工件原點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)，要進(jìn)行簡(jiǎn)要編程說(shuō)明及切削參數(shù)的選擇。(4)數(shù)控加工走刀路線圖。主要反映加工過(guò)程中刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。(5)數(shù)控加工刀具卡片。是組裝刀具和調(diào)整刀具的依據(jù)，主要包括刀具編號(hào)、刀具結(jié)構(gòu)、尾柄規(guī)格、組合件名稱代號(hào)、刀片型號(hào)和材料等信息。(6)數(shù)控加工程序單。編程人員根據(jù)工藝分析情況，經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算，按照機(jī)床指令代碼編制的用于控制機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)程序代碼；是記錄數(shù)控加工工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、位移數(shù)據(jù)的清單。2-4數(shù)控加工工序的劃分方法有哪些，加工順序的安排原則有哪些？答：為提高生產(chǎn)率，減少換刀次數(shù)與空行程，加工路線應(yīng)盡量短。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，工序的劃分方法有：按零件裝夾方式劃分、按所用刀具劃分、按零件加工表面劃分、按加工部位劃分以及按精、精加工劃分。加工順序的安排遵循的原則的：先粗后精、先近后遠(yuǎn)、內(nèi)外交叉和基面先行。2-5簡(jiǎn)述刀位點(diǎn)、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的概念及它們之間的區(qū)別。答：刀位點(diǎn)是刀具上用來(lái)表示其在機(jī)床上的位置，是對(duì)刀與加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)是確定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，往往選擇工件原點(diǎn)為對(duì)刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)機(jī)床上刀架或工作臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)位換刀的位置，需要注意的是換刀點(diǎn)要設(shè)在工件外面，換刀時(shí)不能與工件、機(jī)床或夾具發(fā)生碰撞。2-6數(shù)控銑削進(jìn)給路線的確定總體上有哪些原則？答：走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序，是編寫程序的依據(jù)之一，總體上有以下原則：（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求。（2）應(yīng)盡量縮短走刀路線，減少刀具空程移動(dòng)時(shí)間。（3）最終輪廓盡量一次進(jìn)給完成。（4）選擇使工件在加工后變形小的路線。（5）應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。2-7編制如圖2-1a所示軸類零件的數(shù)控車削加工工藝（毛坯為45號(hào)鋼棒料）。答：(1)零件工藝性分析：該零件由外圓柱面和圓弧等組成，零件尺寸標(biāo)注完整符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，零件材料為45鋼切削加工性能好，無(wú)熱處理和硬度要求。(2)確定裝夾方案：確定坯件軸線和左端大端面為定位基準(zhǔn)，左端采用三爪卡盤定心加緊。(3)確定加工順序及進(jìn)給路線：遵循由粗到精，由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則，從右到左進(jìn)行粗加工-精加工-加工凹圓弧，加工退刀槽，車削螺紋，倒角。(4)走刀路線的確定。沿徑向進(jìn)刀、軸向走刀路線加工。設(shè)置起刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，采用x、z坐標(biāo)軸雙向同時(shí)“回零”，采用矩形循環(huán)走刀路線(5)刀具的選用：選擇材料為硬質(zhì)合金鋼的刀具，刀具包括外圓車刀、切槽刀、左偏刀、右偏刀、外螺紋車刀。確定對(duì)刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)，起刀點(diǎn)。(6)確定切削用量：根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書給定的允許范圍內(nèi)選取切削用量，包括背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度或進(jìn)給量。(7)螺紋加工工藝處理：軸向進(jìn)給設(shè)置適當(dāng)?shù)目盏秾?dǎo)入量和空刀退出量，根據(jù)螺距確定走刀次數(shù)和背吃刀量，按機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書中規(guī)定的數(shù)值選用主軸轉(zhuǎn)速。(8)數(shù)控加工工藝文件編制。包括數(shù)控編程任務(wù)書、數(shù)控機(jī)床調(diào)整單、數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工走刀路線圖、數(shù)控加工刀具卡片、數(shù)控加工程序單等。2-8加工如圖2-42所示的具有三個(gè)臺(tái)階的槽腔零件，試編制槽腔的數(shù)控銑削加工工藝（其余表面已加工）。圖2-42槽腔零件數(shù)控加工工藝答：(1)零件工藝性分析：該零件為具有三個(gè)臺(tái)階的槽腔零件，零件尺寸標(biāo)注完整符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，零件材料為鋁合金，銑削加工性能好，無(wú)熱處理和硬度要求。(2)確定裝夾方案：確定槽腔底面及外輪廓面為定位基準(zhǔn)，采用定位塊夾緊工件。(3)確定加工順序及進(jìn)給路線：遵循由粗到精，由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則，依次加工3-2-1，3個(gè)凹槽。(4)確定走刀路線：先用行切法切去中間部分余量，之后依照3-2-1區(qū)域采用行切法，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面。(5)刀具的選用：選用平底立銑刀，刀具圓角半徑為R1.5。確定對(duì)刀點(diǎn)