數(shù)控加工工藝4

1、學(xué)習(xí)目的和要求：學(xué)習(xí)目的和要求：1 1、了解、了解數(shù)控加工工藝過程基本概念數(shù)控加工工藝過程基本概念2 2、了解制訂、了解制訂數(shù)控加工工藝主要內(nèi)容及步驟數(shù)控加工工藝主要內(nèi)容及步驟3 3、學(xué)會進行數(shù)控加工工藝分析、學(xué)會進行數(shù)控加工工藝分析4 4、學(xué)會進行、學(xué)會進行數(shù)控加工工藝路線設(shè)計數(shù)控加工工藝路線設(shè)計5、學(xué)會填寫數(shù)控加工工藝文件、學(xué)會填寫數(shù)控加工工藝文件第第 4 章章 數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計計4.1 4.1 數(shù)控加工工藝過程基本概念數(shù)控加工工藝過程基本概念第第 4 章章 數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計本章主要內(nèi)容如下：本章主要內(nèi)容如下：4.2 4.2 制訂制訂數(shù)控加工工

2、藝主要內(nèi)容及步驟數(shù)控加工工藝主要內(nèi)容及步驟4.3 4.3 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析4.4 4.4 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計數(shù)控加工工藝路線設(shè)計4. 5 數(shù)控加工工序設(shè)計數(shù)控加工工序設(shè)計4. 6 填寫數(shù)控加工工藝文件填寫數(shù)控加工工藝文件4.1 4.1 數(shù)控加工工藝過程基本概念數(shù)控加工工藝過程基本概念411 生產(chǎn)過程和工藝過程生產(chǎn)過程和工藝過程1生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程 機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是將原料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程，它一般包括原機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是將原料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程，它一般包括原材料的運輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準備、毛坯制造、機械加工、熱處理、產(chǎn)材料的運輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準備、毛坯制造、機械加工、熱處

3、理、產(chǎn)品的裝配、機器的檢驗調(diào)試及油漆和安裝等。品的裝配、機器的檢驗調(diào)試及油漆和安裝等。 2工藝過程工藝過程 工藝過程是指生產(chǎn)過程中直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位工藝過程是指生產(chǎn)過程中直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。 采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。 4 4.1 1.2 2 數(shù)控加工工藝過程的組成數(shù)控加工工藝過程的組成 1 1工序工序 一個或一組工人

4、，在一個工作地點對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序工序。 劃分工序的主要依據(jù)是設(shè)備(或工作地點)是否變動和加工是否連續(xù)，若改變其中任意一個就構(gòu)成另一個工序。階梯軸簡圖階梯軸簡圖 階梯軸加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)）階梯軸加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)） 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 車端面打中心孔，調(diào)頭車另一端面打中心孔 車床 2 車大端外圓、車槽和倒角，調(diào)頭車小端外圓、車槽和倒角 車床 3 銑鍵槽、去毛刺 銑床 4 磨外圓 磨床 5 終檢 階梯軸加工工藝過程（中批生產(chǎn)）階梯軸加工工藝過程（中批生產(chǎn)） 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 兩邊同時銑端面、鉆中心孔 銑端面、鉆中心孔機

5、床 2 車一端外圓、車槽、倒角 車床 3 車另一端外圓、車槽、倒角 車床 4 銑鍵槽 銑床 5 去毛刺 鉗工臺 6 磨外圓 磨床 7 終檢 2 . 安裝安裝 安裝安裝是指工件在加工之前，在機床或夾具上占據(jù)正確的位置（即為定位），然后加以夾緊的過程。在一個工序中，工件可能安裝一次，也可能需要安裝幾次。3. 工位工位 為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或機床的可動部分一起相對刀具或機床的固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位工位。 為了減少工件的安裝次數(shù)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次安裝中，先后處于幾個不同的位置進行加工，不僅縮短了裝夾工件的時間

6、，而且提高了加工精度和生產(chǎn)效率。4. 工步工步 在加工表面（或裝配時的連接面）和加工（或裝配）工具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步工步。劃分工步的依據(jù)是加工表面和工具是否變化。 一次安裝中連續(xù)進行的若干相同的工步看作是一個工步。用幾把刀具同時加工一個零件上的幾個表面的工步，稱為復(fù)合工步復(fù)合工步。在數(shù)控加工中，有時將在一次安裝下用一把刀具連續(xù)切削零件的多個表面劃分為一個工步。 5.進給進給 進給也稱走刀走刀。在一個工步中，由于余量較大或其他原因，需要用同一把刀具對同一表面進行多次切削，這樣，刀具對工件每切削一次就稱為一次進給一次進給。多工位加工多工位加工 利用回轉(zhuǎn)工作臺在一次安裝

7、中順次完成裝卸工件、鉆孔、擴孔和鉸孔四工位加工實例。 簡化相同工步的實例簡化相同工步的實例 復(fù)合工步實例復(fù)合工步實例 工序與安裝、工位及工序與安裝、工位及工步、進給之間的關(guān)系工步、進給之間的關(guān)系 4.2 4.2 制訂制訂數(shù)控加工工藝主要內(nèi)容及步驟數(shù)控加工工藝主要內(nèi)容及步驟421 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 1.選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定數(shù)控機床加工內(nèi)容。選擇適合在數(shù)控機床上加工的零件，確定數(shù)控機床加工內(nèi)容。2. 進行數(shù)控加工工藝分析，確定加工內(nèi)容及技術(shù)要求。進行數(shù)控加工工藝分析，確定加工內(nèi)容及技術(shù)要求。3.具體設(shè)計數(shù)控加工工序，如工步的劃分、工件的定位與夾具的具體設(shè)

8、計數(shù)控加工工序，如工步的劃分、工件的定位與夾具的 選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。4.處理特殊的工藝問題，如對刀點、換刀點的選擇，加工路線的處理特殊的工藝問題，如對刀點、換刀點的選擇，加工路線的確定，刀具補償?shù)?。確定，刀具補償?shù)取?.處理數(shù)控機床上部分工藝指令，編制工藝文件。處理數(shù)控機床上部分工藝指令，編制工藝文件。 422 數(shù)控加工工藝規(guī)程的編制數(shù)控加工工藝規(guī)程的編制 1工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程的作用 （1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 （2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù) （3）工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間的基本資料 （1）產(chǎn)品裝配圖和零

9、件工作圖。 （2）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 （3）產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準。 （4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。 （5）國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。 2工藝規(guī)程制訂時所需的原始資料工藝規(guī)程制訂時所需的原始資料4. 3 4. 3 數(shù)控加工工藝分析數(shù)控加工工藝分析 4 43 31 1 數(shù)控加工內(nèi)容的選擇數(shù)控加工內(nèi)容的選擇 1.適于數(shù)控加工的內(nèi)容適于數(shù)控加工的內(nèi)容 (1)通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； (2)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； (3)通用機床加工效率低、工人手工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。 (1)占機調(diào)整時間長的加工內(nèi)容。如以毛坯的

10、粗基準定位來加工第一個精基準的工序。 (2)加工部位分散，不能在一次安裝中完成加工的其他零星加工表面，需要多次安裝、設(shè)置原點。這時，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機床加工； (3)按某些特定的制造依據(jù)(如樣板等)加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 (4)加工余量大而又不均勻的粗加工。 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。 2.不適于數(shù)控加工的內(nèi)不適于數(shù)控加工的內(nèi)容容432 數(shù)控加工零件的工藝性分析數(shù)控加工零件的工藝性分析（1）產(chǎn)品的零件圖和裝配圖分析）產(chǎn)品的零件圖和裝配圖分析 零件圖的完整

11、性與正確性分析零件圖的完整性與正確性分析 零件技術(shù)要求分析零件技術(shù)要求分析 尺寸標注方法分析尺寸標注方法分析 零件材料分析零件材料分析 汽車板彈簧與吊耳的配合汽車板彈簧與吊耳的配合 1.零件的工藝性分析零件的工藝性分析人們把零件在滿足使用要求的前提下所具有的制造可行性和加工經(jīng)濟性叫做零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝性。a)結(jié)構(gòu)工藝性不好結(jié)構(gòu)工藝性不好b)結(jié)構(gòu)工藝性好結(jié)構(gòu)工藝性好（2）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 2 . 毛坯的確定毛坯的確定 毛坯的確定包括確定毛坯的種類毛坯的種類和和制造方法制造方法兩個方面。 常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、型材、焊接件等。如鑄鐵材料毛坯均為鑄件，鋼材

12、料毛坯一般為鍛件或型材等。 各種毛坯的制造方法很多。確定毛坯時主要考慮下列因素： （1）零件的材料及其力學(xué)性能 （2）生產(chǎn)類型 （3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 44. 1 定位基準的選擇定位基準的選擇1. 基準及其分類基準及其分類 基準基準，就是零件上用來確定其它點、線、面的位置所依據(jù)的點、線、面。根據(jù)基準功用不同，分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。 設(shè)計基準設(shè)計基準是在零件設(shè)計圖紙上用來確定其它點、線、面的位置的基準。 (1) 設(shè)計基準設(shè)計基準 4. 4 數(shù)控機床加工工藝路線的設(shè)數(shù)控機床加工工藝路線的設(shè)計計設(shè)計基準示例設(shè)計基準示例 (2) 工藝基準工藝基準 工藝基準工藝基準是在工藝過程（加工和

13、裝配過程）中所采用的基準。它包括：（a）工序基準）工序基準 是在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。所標注的被加工面位置尺寸稱為工序尺寸工序尺寸。工序基準示例工序基準示例（b）定位基準）定位基準 是在加工中用于工件定位的基準。定位基準示例定位基準示例（c）測量基準）測量基準 是測量工件的形狀、位置和尺寸誤差時所采用的基準。 工件上已加工表面的測量基準工件上已加工表面的測量基準 （d）裝配基準）裝配基準 是在機器裝配時，用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準。 裝配基準示例裝配基準示例(1) 粗基準的選擇原則粗基準的選擇原則 機加工的第一道工序中，只能用毛坯

14、上未加工過的表面作定位基準，稱為粗基準粗基準。 在隨后的工序中，用加工過的表面作定位基準，稱為精精基準基準。有時，為方便裝夾或易于實現(xiàn)基準統(tǒng)一，在工件上專門制出一種定位基準，稱為輔助基準輔助基準。2 . 定位基準的選擇定位基準的選擇 若工件必須首先保證加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)選不加工表面為粗基準，以達到壁厚均勻，外形對稱等要求。若有好幾個不加工表面，則粗基準應(yīng)選取位置精度要求較高者。套筒粗基準的選擇套筒粗基準的選擇 （a）相互位置要求原則 若工件上每個表面都要加工，則應(yīng)以余量最小的表面作為粗基準，以保證各加工表面有足夠的加工余量。階梯軸的粗基準選擇階梯軸的粗基準選擇 （b）加工

15、余量合理分配原則 床身導(dǎo)軌面的粗基準的選擇床身導(dǎo)軌面的粗基準的選擇 ( a ) 正確 ( b )不正確 為保證重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準。（c）重要表面原則 粗基準未經(jīng)加工，表面比較粗糙且精度低，二次安裝時，其在機床上(或夾具中)的實際位置可能與第一次安裝時不一樣，從而產(chǎn)生定位誤差，導(dǎo)致相應(yīng)加工表面出現(xiàn)較大的位置誤差。因此，粗基準一般不應(yīng)重復(fù)使用。（d）不重復(fù)使用原則(2) 精基準的選擇原則精基準的選擇原則直接選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，稱為基準重合原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的定位誤差(稱為基準不重合誤差)。 設(shè)計基準與定位基準的

16、關(guān)系設(shè)計基準與定位基準的關(guān)系(a) 基準重合原則基準重合原則 同一零件的多道工序盡可能選擇同一個定位基準，稱為基準統(tǒng)一原則。 這樣既可保證各加工表面間的相互位置精度，避免或減少因基準轉(zhuǎn)換而引起的誤差，而且簡化了夾具的設(shè)計與制造工作，降低了成本，縮短了生產(chǎn)準備周期。（b）基準統(tǒng)一原則）基準統(tǒng)一原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工或光整加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則。床身導(dǎo)軌面自為基準的實例床身導(dǎo)軌面自為基準的實例（c）自為基準原則）自為基準原則 為使各加工表面之間具有較高的位置精度，或為使加工表面具有小而均勻的加工余量，可采取兩個加工表面互為基準反復(fù)加工的方法，稱為互

17、為基準反復(fù)加工原則。1卡盤 2滾柱 3齒輪 （d）互為基準反復(fù)加工原則）互為基準反復(fù)加工原則 所選精基準應(yīng)能保證工件定位準確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用，操作方便靈活。同時，定位基準應(yīng)有足夠大的接觸面積，以承受較大的切削力。因此，精基準應(yīng)選擇尺寸精度、形狀精度較高而表面粗糙度值較小、面積較大的表面。 支座的定位支座的定位 （e）便于裝夾原則）便于裝夾原則 輔助基準典型實例輔助基準典型實例(3) 輔助基準的選擇輔助基準的選擇 (1)力求設(shè)計基準、工藝基準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就能加工出全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間

18、的相互位置精度。 (3)避免采用占機人工調(diào)整式方案，以免占機時間太多，影響加工效率。(4) 選擇定位基準選擇定位基準定位基準選擇實例車床進刀軸架零件 精基準選擇原則，三種不同的方案 (1)底面限制三個自由度，K面限制兩個自由度此方案加工兩孔采用了基準統(tǒng)一原則。夾具比較簡單。設(shè)計尺寸401基準重合；尺寸510.1的工序基準是孔32H7的中心線，而定位基準是K面，定位尺寸為60.1，存在基準不重合誤差，其大小等于0.2mm；兩孔平行度0.02mm也有基準不重合誤差，其大小等于0.03mm?？梢?，此方案基準不重合誤差已經(jīng)超過了允許的范圍，不可行。 (2)32H7孔限制四個自由度，底面限制一個自由度此

19、方案對尺寸401有基準不重合誤差，且定位銷細長，剛性較差，所以也不好。(3)底面限制三個自由度，32H7孔限制兩個自由度此方案可將工件套在一個長的菱形銷上來實現(xiàn)，對于三個設(shè)計要求均為基準重合，只有32H7孔對于底面的平行度誤差將會影響兩孔在垂直平面內(nèi)的平行度，應(yīng)當(dāng)在鏜32H7孔時加以限制 綜上所述，第三方案基準基本上重合，夾具結(jié)構(gòu)也不太復(fù)雜，裝夾方便，故應(yīng)采用。4.4.2 選擇數(shù)控加工方法選擇數(shù)控加工方法1平面加工平面加工 平面的加工方法常用的有： 刨削、銑削、磨削、車刨削、銑削、磨削、車削削和拉削拉削。精度要求高的平面還需要經(jīng)過研磨研磨或刮削刮削加工。組合磨削組合磨削多刀銑削多刀銑削 2 外

20、圓面加工外圓面加工 外圓面的加工方法常用的有車削車削和磨削磨削。當(dāng)表面粗糙度要求較高時，還要經(jīng)光整加工光整加工。 車削是加工外圓表面的主要方法。小批量生產(chǎn)時，在臥式車床上進行；大批量生產(chǎn)時，多采用高效率的液壓仿形車床或多刀半自動車床。最終工序為車削的加工方案，適用于除淬火鋼以外的各種金屬。 磨削是精加工外圓表面的重要方法。最終工序為磨削的加工方案，適用于淬火鋼、未淬火鋼和鑄鐵，不適用于有色金屬。對于精度要求高的如精密的主要外圓面還需要光整加工，如研磨、超精磨及超精加工等，為提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，一般在光整加工前進行精磨。最終工序為精細車或金剛車的加工方案，適用于要求較高的有色金屬的精加工。對

21、表面粗糙度要求高，而尺寸精度要求不高的外圓，可采用滾壓或拋光。3. 內(nèi)孔加工內(nèi)孔加工 單孔的加工方法有鉆孔鉆孔、擴孔擴孔、鉸孔鉸孔、鏜孔鏜孔、拉孔拉孔、磨孔磨孔和光整加工光整加工。 一般采用鉆、擴、鉸，D20mm的孔采用鏜削加工，有些盤類的孔采用拉削加工。精度要求高的孔有時采用磨削加工。 加工精度為IT9級的孔，當(dāng)孔徑小于10mm時，可采用鉆鉸方案；當(dāng)孔徑小于30mm時，可采用鉆擴方案；當(dāng)孔徑大于30mm時，可采用鉆鏜方案。工件材料為淬火鋼以外的各種金屬。 加工精度為IT8級的孔，當(dāng)孔徑小于20mm時，可采用鉆鉸方案；當(dāng)孔徑大于20mm時，可采用鉆擴鉸方案，適用于加工淬火鋼以外的各種金屬，但孔

22、徑應(yīng)在2080mm之間，此外也可采用最終工序為精鏜或拉削的方案。淬火鋼可采用磨削加工。加工精度為IT7級的孔： 當(dāng)孔徑小于12mm時，可采用鉆粗鉸精鉸方案； 當(dāng)孔徑小于1260mm范圍時， 可采用鉆擴粗鉸精鉸方案或鉆擴拉方案。 若毛坯上已鑄出或鍛出孔， 可采用粗鏜半精鏜精鏜方案或粗鏜半精鏜磨孔方案。加工精度為IT6級的孔，最終工序采用手鉸、精細鏜、研磨或珩磨等均能達到，視具體情況選擇。韌性較大的有色金屬不宜采用珩磨，可采用研磨或精細鏜。研磨對大、小直徑孔均適用，而珩磨只適用于大直徑孔的加工。孔系：有相互位置精度要求的孔的組合，稱為孔系孔系。平行孔系孔距精度可以用找正法、鏜模法、坐標法及數(shù)控法等

23、保證，同軸孔系的同軸度主要由鏜模保證：交叉孔系有關(guān)孔的垂直度，在普通鏜床上主要靠機床工作臺上的90度對準裝置來保證。 孔系分類孔系分類 a)平行孔系 b)同軸系 c)交叉孔系 內(nèi)孔表面加工方法選擇實例 加工內(nèi)孔40H7、階梯孔13mm和22mm等三種不同規(guī)格和精度要求的孔， 可選擇鉆孔一粗鏜(或擴孔)一半精鏜一精鏜方案。階梯孔13mm和22mm沒有尺寸公差要求，可按自由尺寸公差I(lǐng)TllITl2處理，表面粗糙度要求不高，為125m，因而可選擇鉆孔一锪孔方案。 （1）平面輪廓）平面輪廓 平面輪廓常用的加工方法有數(shù)控銑削數(shù)控銑削、線切割線切割及磨削磨削等。 平面輪廓類零件平面輪廓類零件 a) 內(nèi)平面

24、輪廓 b) 外平面輪廓 4 平面輪廓和曲面輪廓的加平面輪廓和曲面輪廓的加工工 （2）立體曲面輪廓）立體曲面輪廓 曲面的行切法加工曲面的行切法加工 立體曲面輪廓的加工方法主要是數(shù)控銑削數(shù)控銑削，多用球頭銑刀，以“行切法”加工，如圖411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(dāng)用三軸聯(lián)動的“行切法”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。443 加工階段的劃分加工階段的劃分 (1) 粗加工階段粗加工階段 在這一階段中要切除大量的加工余量，使毛坯在形狀和在這一階段中要切除大量的加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零

25、件成品，因此主要目標是提高生產(chǎn)率。尺寸上接近零件成品，因此主要目標是提高生產(chǎn)率。 (2) 半精加工階段半精加工階段 在這一階段中應(yīng)為主要表面的精加工作好準備在這一階段中應(yīng)為主要表面的精加工作好準備(達到達到一定加工精度，保證一定的加工余量一定加工精度，保證一定的加工余量)，并完成一些次要表面的加工，并完成一些次要表面的加工(鉆孔、鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等攻螺紋、銑鍵槽等)，一般在熱處理之前進行。，一般在熱處理之前進行。 （3） 精加工階段精加工階段 保證各主要表面達到圖樣規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙保證各主要表面達到圖樣規(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(zhì)量。度要求，主要目標是全

26、面保證加工質(zhì)量。 （4） 光整加工階段光整加工階段 對于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小對于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小(1T6及及IT6以上，以上，Ra0.2m)的表面，還需進行光整加工。的表面，還需進行光整加工。1. 加工階段的劃分加工階段的劃分2. 劃分加工階段的原因劃分加工階段的原因 （1）保證加工質(zhì)量）保證加工質(zhì)量 粗加工造成的加工誤差可通過半精加工和精加工逐粗加工造成的加工誤差可通過半精加工和精加工逐步得到糾正，保證加工質(zhì)量。步得到糾正，保證加工質(zhì)量。 （2）有利于合理使用設(shè)備）有利于合理使用設(shè)備 粗加工余量大、切削用量大，要求功率大粗加工余量大、切削用量大，要

27、求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高，精度要求不高的設(shè)備。精加工切削力小，對機床破壞、剛性好、生產(chǎn)率高，精度要求不高的設(shè)備。精加工切削力小，對機床破壞小，可采用精度高的設(shè)備。小，可采用精度高的設(shè)備。 （3）便于安排熱處理工序）便于安排熱處理工序 使冷、熱加工工序配合得更好使冷、熱加工工序配合得更好 例如，粗加例如，粗加工后工件殘余應(yīng)力大，一般要安排去應(yīng)力熱處理（如時效處理），以消除殘工后工件殘余應(yīng)力大，一般要安排去應(yīng)力熱處理（如時效處理），以消除殘余應(yīng)力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，熱處理引起變形又可在精加工余應(yīng)力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，熱處理引起變形又可在精加工中予以消除。中予以消除。

28、（4）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，在粗加工各表面后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時報廢或修補。砂和余量不足等，在粗加工各表面后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時報廢或修補。 （5）精加工、光整加工安排在最后，可保護精加工后的表面不受損傷。）精加工、光整加工安排在最后，可保護精加工后的表面不受損傷。444 工序的劃分工序的劃分 （1）工序集中原則）工序集中原則 就是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容。將工件的加工，集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。 特點：特點：減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工人和生產(chǎn)面積。減少了工序數(shù)目，減少了運輸工作量

29、，簡化了生產(chǎn)計劃工作，縮短了生產(chǎn)周期。減少了工件的裝夾次數(shù)，有利于提高生產(chǎn)率，也易于保證這些表面的位置精度。1工序劃分原則工序劃分原則（2）工序分散原則）工序分散原則 就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進行。每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時即每道工序僅完成一個簡單的工步。 特點：采用比較簡單的機床和工藝裝備。對工人的技術(shù)要求低。生產(chǎn)準備工作量小，容易變換產(chǎn)品。設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 2工序劃分方法工序劃分方法 在數(shù)控機床數(shù)控機床上加工的零件按工序集中原則劃分工序的方法： （1）按所用刀具劃分）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。加工中心常用這種方法劃分工

30、序。 （2）按安裝次數(shù)劃分）按安裝次數(shù)劃分 即以每一次裝夾完成的那一部分工藝過程作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容不多的工件，加工完成后就能達到待檢狀態(tài)。（3)按粗、精加工劃分按粗、精加工劃分 即以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工序。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件，如毛坯為鑄件、焊接件或鍛件。（4）按加工部位劃分）按加工部位劃分 即以完成相同型面（如內(nèi)形、外形、曲面和平面等）的那每一部分工藝過程為一道工序。用于加工表面多而復(fù)雜的零件。445 加工順序的安排加工順序的安排 （1）基面先行原則）基面先行原則 （2）先粗后精

31、原則）先粗后精原則 （3）先主后次原則）先主后次原則 （4）先面后孔原則）先面后孔原則 （5）先內(nèi)后外原則）先內(nèi)后外原則1. 切削加工順序的安排原則切削加工順序的安排原則 2.熱處理工序的安排熱處理工序的安排 （1）預(yù)備熱處理）預(yù)備熱處理 安排在機械加工之前，以改善材料的切削性能及消除內(nèi)應(yīng)力為主要目的。常用的方法有退火、正火和調(diào)質(zhì)。 （2）去除內(nèi)應(yīng)力熱處理）去除內(nèi)應(yīng)力熱處理 主要是消除毛坯制造或工件加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。一般安排在粗加工之后，精加工之前，常用的方法有人工時效、退火等。 （3）最終熱處理）最終熱處理 以達到圖樣規(guī)定的零件的強度、硬度和耐磨性為主要目的，常用的方法有表面淬火、滲

32、碳、滲氮和調(diào)質(zhì)、淬火等應(yīng)安排在半精加工之后，磨削加工之前。滲氮處理可以放在半精磨之后，精磨之前。熱處理工序的安排熱處理工序的安排 3輔助工序的安排輔助工序的安排 輔助工序的種類很多，如檢驗檢驗、去毛刺去毛刺、倒棱邊倒棱邊、去磁去磁、清洗清洗、動平動平衡衡、涂防銹漆涂防銹漆和包裝包裝等。 其中檢驗工序是主要的輔助工序，它是監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施，除在每道工序的進行中操作者都必須自行檢查外，還須在下列情況下安排單獨的檢驗工序：（1）粗加工階段結(jié)束之后。（2）重要工序之后。（3）零件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間時。（4）特種性能(磁力擦傷、密封性等)檢驗之前。（5）零件全部加工結(jié)束之后。 45 數(shù)控加工

33、工序設(shè)計數(shù)控加工工序設(shè)計 451 機床的選擇機床的選擇 （1）工序節(jié)拍適應(yīng)性 機床的類型應(yīng)與工序的劃分原則相適應(yīng)，再根據(jù)加工對象的批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求來決定。（2）形狀尺寸適應(yīng)性 機床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。（3）加工精度適應(yīng)性 機床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。4. 5. 2 工件的定位與夾緊方案的確定工件的定位與夾緊方案的確定 (1)力求設(shè)計基準、工藝基準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就能加工出全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度。 (3)避免采用占機人工調(diào)整式方案，以免占機時間

34、太多，影響加工效率。 1. 工件的定位與夾緊方案的確定工件的定位與夾緊方案的確定 4. 5. 3 夾具的選擇夾具的選擇數(shù)控加工的特點對夾具個基本要求：數(shù)控加工的特點對夾具個基本要求： 1、要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相 對固定； 2、是要能協(xié)調(diào)零件與機床坐標系的尺寸關(guān)系。 3、當(dāng)零件加工批量不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾 具和其它通用夾具。4、在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單，并應(yīng)有足夠的剛度和強度。5、因為在數(shù)控機床上通常一次裝夾完成工件的全部工序，因此應(yīng)防止工件夾緊引起的變形造成工件加工不良影響。夾緊力應(yīng)靠近主要支承點，力求靠近切削部位。6、夾具上各零部件應(yīng)不妨礙

35、機床對零件各表面的加工，即夾具要開敞，加工部位開闊，夾具的定位、夾緊機構(gòu)元件不能影響加工中的進給(如產(chǎn)生碰撞等)。7、裝卸零件要快速、方便、可靠，以縮短準備時間，批量較大時應(yīng)考慮氣動或液壓夾具、多工位夾具。4. 5. 4 數(shù)控刀具的選擇數(shù)控刀具的選擇 安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短刀柄，在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短刀柄，以提高刀具加工的剛性。以提高刀具加工的剛性。 刀具選擇的總原則是：刀具選擇的總原則是：在刀具性能上，還應(yīng)考慮以下幾個方面： （1）切削性能好 為適應(yīng)刀具在粗加工或?qū)﹄y加工材料的工件加工時，

36、能采用大的背吃刀量和高速進給，刀具必須具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，以便實現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進行管理。 （2）精度高 為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動換刀等要求，刀具必須具有較高的精度。 （3）可靠性高 要保證數(shù)控加工中不會發(fā)生刀具意外損壞及潛在缺陷而影響到加工的順利進行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強的適應(yīng)性。 （4）耐用度高 數(shù)控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應(yīng)具有更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對刀的次數(shù)，從而提高數(shù)控機床的加工效率及保證加工質(zhì)量。 （5）斷屑及排屑性能好

37、數(shù)控加工中，斷屑和排屑不像普通機床加工那樣，能及時由人工處理，影響加工質(zhì)量和機床的順利、安全運行，所以要求刀具應(yīng)具有較好的斷屑和排屑性能。4. 5. 5 走刀路線的確定和工步順序的安排走刀路線的確定和工步順序的安排 在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為進給路線進給路線，也稱走刀路線走刀路線。它不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映出工步的順序。 工步順序工步順序是指同一道工序中，各個表面加工的先后次序。它對零件的加工質(zhì)量、加工效率和數(shù)控加工中的進給路線有直接影響，應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點及工序的加工要求等合理安排。 工步的劃分與安排，一般可隨走刀路線來進行，在確定工步的劃分與安排，一般可隨走

38、刀路線來進行，在確定走刀路線時，主要遵循走刀路線時，主要遵循以下幾點原則：以下幾點原則： （1）加工路線應(yīng)保證被加工工件的精度和表面粗糙度。 （2）應(yīng)使加工路線最短，以減少空行程時間，提高加工效率。 （3）盡量簡化數(shù)學(xué)處理時的數(shù)值計算工作量，以簡化編程工作。 （4）當(dāng)某段進給路線重復(fù)使用時，為了簡化編程，應(yīng)使用子程序。 456 切削用量的確定切削用量的確定 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。切削用量應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求、工件材料及刀具的尺寸和材料等查閱切削手冊并結(jié)合經(jīng)驗確定。還應(yīng)考慮以下因素： （1）刀具差異）刀具差異 不同廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量差異較大，所以切削用量須根據(jù)實際所用刀

39、具和現(xiàn)場經(jīng)驗加以修正。一般進口刀具允許的切削用量高于國產(chǎn)刀具。 （2）機床特性）機床特性 切削用量受機床電動機的功率和機床的剛性限制，必須在機床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選取。避免因功率不夠發(fā)生悶車，或剛性不足產(chǎn)生大的機床變形或振動，影響加工精度和表面粗糙度。 （3）數(shù)控機床生產(chǎn)率）數(shù)控機床生產(chǎn)率 數(shù)控機床的工時費用較高，刀具損耗費用所占比重較低，應(yīng)盡量用高的切削用量，通過適當(dāng)降低刀具壽命來提高數(shù)控機床的生產(chǎn)率。4. 5. 7 加工余量加工余量 加工余量加工余量是指加工時從加工表面上切去的金屬層厚度。加工余量可分為工序余量和總余量。 （1）工序余量）工序余量 工序余量工序余量是指某一個表面在一道工序中

40、被切除的金屬層的厚度，即為前后相鄰兩工序的工序尺寸之差。1. 加工余量的概念加工余量的概念 單邊余量和雙邊余量單邊余量和雙邊余量 （2）總加工余量）總加工余量 是指由毛坯加工成成品過程中，從某一加工表面上切除的金屬層總厚度。其值等于某一表面的毛坯尺寸與成品零件圖的設(shè)計尺寸之差，就稱為總加工余量總加工余量(毛坯余量毛坯余量)，即等于各工序余量之和。即niiZZ1加工總余量、工序余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系加工總余量、工序余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系 2. 加工余量的確定加工余量的確定 加工余量的大小對工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率加工余量的大小對工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率有較大的影響。余量過大，會造成浪

41、費工時，增加有較大的影響。余量過大，會造成浪費工時，增加成本；余量過小，會造成廢品。確定加工余量的基成本；余量過小，會造成廢品。確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能減小加本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能減小加工余量。工余量。確定加工余量的方法有三種：確定加工余量的方法有三種：（1）經(jīng)驗估計法）經(jīng)驗估計法 根據(jù)實踐經(jīng)驗來估計和確定加工余量。為避免因余量不足而產(chǎn)生廢品，所估余量一般偏大，僅用于單件小批生產(chǎn)。（2）查表修正法）查表修正法 根據(jù)有關(guān)手冊推薦的加工余量數(shù)據(jù)，結(jié)合本單位實際情況進行適當(dāng)修正后使用。這種方法目前應(yīng)用最廣。查表時應(yīng)注意表中的余量值為基本余量值，對稱表面的

42、加工余量是雙邊余量，非對稱表面的余量是單邊余量。（3）分析計算法）分析計算法 根據(jù)一定的試驗資料和計算公式，對影響加工余量的因素進行分析和綜合計算來確定加工余量。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。 458 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 工序尺寸工序尺寸是工件在加工過程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸，與之相應(yīng)的公差即工序尺寸的公差工序尺寸的公差。 工序尺寸及其公差的確定，不僅取決于設(shè)計尺寸、加工余量及各工序所能達到的經(jīng)濟精度，而且還與定位基準、工序基準、測量基準、編程原點的確定及基準的轉(zhuǎn)換有關(guān)。 工序尺寸及其公差的計算分兩種情況： 工藝基準和設(shè)計基準重合情

43、況下工序尺寸與公差的確定，工藝基準和設(shè)計基準不重合情況下工序尺寸與公差的確定。1基準重合時，工序尺寸與公差的計算基準重合時，工序尺寸與公差的計算 生產(chǎn)上絕大部分加工面都是在基準重合(工藝基準和設(shè)計基準重合)的情況下進行加工的，基準重合情況下工序尺寸與公差的確定過程確定過程如下： （1）確定毛坯總余量和各加工工序的工序余量。）確定毛坯總余量和各加工工序的工序余量。 （2）定工序基本尺寸）定工序基本尺寸 從終加工工序開始，即從零件圖上的設(shè)計尺寸開始，一直往前推算到毛坯尺寸。最終工序基本尺寸等于零件圖上的基本尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或減去后道工序余量。 （3）定工序公差）定工序公

44、差 最終加工工序尺寸公差等于設(shè)計尺寸公差，其余各加工工序按各自所采用加工方法的加工經(jīng)濟精度確定工序尺寸公差。 （4）標注工序尺寸公差）標注工序尺寸公差 最后一道工序的公差按設(shè)計尺寸標注，其余工序尺寸公差按“入體原則”標注。【例例】 某軸直徑為某軸直徑為60mm，其尺寸精度要求為其尺寸精度要求為IT5，表面粗糙度要表面粗糙度要求為求為Ra 0.04m，并要求高頻淬火，毛坯為鍛件。其工藝路線為：并要求高頻淬火，毛坯為鍛件。其工藝路線為： 粗車粗車半精車半精車高頻淬火高頻淬火粗磨粗磨精磨精磨研磨。研磨。 現(xiàn)在來計算各工序的工序尺寸及公差。現(xiàn)在來計算各工序的工序尺寸及公差。 1.各工序的工序尺寸及公差

45、的確定各工序的工序尺寸及公差的確定 【解】0013. 00013. 0600019. 001.600046. 011.600190. 00190. 041.600046. 00046. 051.61266工序名稱工序間余量/mm基本工序尺寸/mm工序加工經(jīng)濟精度等級及工序尺寸公差表面粗糙度/m工序尺寸及公差/mm研磨0.0160h5（ ）Ra0.04精磨0.160+0.01=60.01h6（ ）Ra0.16粗磨0.360.01+0.1=60.11h8（ ）Ra1.25半精車1.160.11+0.3=60.41hll（ ）Ra2.5粗車4.4960.41+1.1=61.51h13（ ）Ra16鍛

46、造661.51+4.49=662 數(shù)據(jù)確定方法查表確定第一項為圖樣規(guī)定，其余計算得到第一項為圖樣規(guī)定，毛坯公差查表，其余按經(jīng)濟加工精度及入體原則定第一項為圖樣規(guī)定，其余查表確定 0019. 00046. 02基準不重合時，工序尺寸與公差的計算基準不重合時，工序尺寸與公差的計算 （1）工藝尺寸鏈的概念）工藝尺寸鏈的概念 在機器裝配或零件加工過程中，互相聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組合，稱為尺寸鏈尺寸鏈。 其中，由單個零件在加工過程中的各有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈。（2）工藝尺寸鏈的特征工藝尺寸鏈的特征 關(guān)聯(lián)性關(guān)聯(lián)性 封閉性封閉性 工藝尺寸鏈的每一個尺寸稱為環(huán)。工藝尺寸

47、鏈的每一個尺寸稱為環(huán)。 封閉環(huán)封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到、最后保證的尺寸，稱為封閉環(huán)。用工藝尺寸鏈中間接得到、最后保證的尺寸，稱為封閉環(huán)。用下標下標“ ”表示。一個工藝尺寸鏈中只能有一個封閉環(huán)。表示。一個工藝尺寸鏈中只能有一個封閉環(huán)。 組成環(huán)組成環(huán) 工藝尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它環(huán)，稱為組成環(huán)。組成環(huán)工藝尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它環(huán)，稱為組成環(huán)。組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。又可分為增環(huán)和減環(huán)。 增環(huán)是當(dāng)其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大增環(huán)是當(dāng)其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大(或減小或減小)使封閉環(huán)隨之增大使封閉環(huán)隨之增大(或減小或減小)的組成環(huán)。的組成環(huán)。 減環(huán)是當(dāng)其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大減環(huán)是當(dāng)其它組成環(huán)不

48、變，該環(huán)增大(或減小或減小)，使封閉環(huán)隨之減小，使封閉環(huán)隨之減小(或增或增大大)的組成環(huán)。的組成環(huán)。 組成環(huán)的判別組成環(huán)的判別 在工藝尺寸鏈圖上，先給封閉環(huán)任定一方向并畫出箭頭，在工藝尺寸鏈圖上，先給封閉環(huán)任定一方向并畫出箭頭，然后沿此方向環(huán)繞尺寸鏈回路，依次給每一組成環(huán)畫出箭頭，凡箭頭方向和然后沿此方向環(huán)繞尺寸鏈回路，依次給每一組成環(huán)畫出箭頭，凡箭頭方向和封閉環(huán)相反的則為增環(huán)，相同的則為減環(huán)。封閉環(huán)相反的則為增環(huán)，相同的則為減環(huán)。（3）工藝尺寸鏈的組成）工藝尺寸鏈的組成定位基準與設(shè)計基準不重合的工藝尺寸鏈定位基準與設(shè)計基準不重合的工藝尺寸鏈 測量基準與設(shè)計基準不重合的工藝尺寸鏈測量基準與設(shè)計基準不重合的