数控加工工艺基础相关资料

第八节第七节第六节第五节第四节第三节零件在数控机床上的定位与装夹数控加工用刀具加工余量与确定方法工序尺寸及其公差的确定机械加工精度及表面质量第二节第一节数控加工工艺文件数控加工工艺的制定

成组技术在数控加工中的应用一、数控加工工艺的主要内容（1）选择适合在数控车床上加工的零件。（2）分析被加工零件的图样，明确加工内容及技术要求。（3）确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。（4）加工工序的设计。（5）数控加工程序的调整。第一节数控加工工艺的制定二、加工方法的选择1．外圆表面加工方法的选择3．平面加工方法的选择2．内孔表面的加工方法的选择外圆表面的加工方案孔的常用加工方案平面加工方案4．平面轮廓加工方法的选择平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用三坐标数控铣床进行两轴半坐标加工。平面轮廓铣削三、加工阶段的划分1．各加工阶段的任务和目的阶段主要任务目的粗加工

切除毛坯上大部分多余的金属

使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，提高生产率半精加工

使主要表面达到一定的精度，留有一定的精加工余量；并可完成一些次要素表面加工，如扩孔、攻螺纹、铣键槽等

为主要表面的精加工(如精车、精磨)做好准备精加工

保证各主要表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求

全面保证加工质量光整加工

对零件上精度和表面粗糙度要求很高(IT6级以上，表面粗糙度为Ra0.2μm以下)的表面，需进行光整加工，其

主要目标是提高尺寸精度、减小表面粗糙度。一般不用来提高位置精度2．划分加工阶段的意义（1）保证加工质量（2）便于及时发现毛坯缺陷（3）便于安排热处理工序（4）合理使用设备四、工序的划分

将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。1．工序划分的原则每道工序包括尽可能多的加工内容，从而使工序的总数减少。（1）工序集中原则（2）工序分散原则（1）数控车削工序的划分方法2．工序划分方法1）按零件加工表面划分。将位置精度要求较高的表面安排在一次装夹下尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。a）以大端面和大外径装夹b）以内孔和小端面装夹2）按粗、精加工划分。对毛坯余量较大和加工精度要求较高的零件，应将粗车和精车分开，划分成两道或更多的工序。

例加工如图所示手柄零件，坯料φ32mm棒料，批量生产，用一台数控车床加工，要求划分工序并确定装夹方式。

工序1：如图所示，夹外圆柱面，车φ12mm、φ20mm两圆柱面→圆锥面(粗车掉R42mm圆弧部分余量)→留出总长余量切断。工序2：如图所所示，用用φ12mm外圆柱柱面和和φ20mm端面装装夹，，车30°°锥面→→所有有圆弧弧表面面半精精车→→所有有圆弧弧表面面精车车成形形。（2）数控控铣削削加工工工序序的划划分原原则1）按所所用刀刀具划划分2）按安安装次次数划划分3）按粗粗、精精加工工划分分4）按加加工部部位划划分加工中中心常常用这这种方方法划划分工工序。。适用于于加工工内容容不多多的工工件。。适用于于加工工后变变形较较大,需粗、、精精加工工分开开的零零件。。加工表表面多多而复复杂的的零件件。五、加加工顺顺序的的安排排1．加工工工序的的安排排（1）先粗粗后精精先粗后后精的的加工工工序序示例例（2）先近近后远远加工顺序——先近后远应优先先加工工用作作精基基准的的表面面。这这是因因为定定位基基准的的表面面越精精确，，装夹夹误差差就越越小。。（3）内外外交叉叉原则则对既有有内表表面(内型腔腔)又有外外表面面需加加工的的零件件，安安排加加工顺顺序时时，应应先进进行内内外表表面粗粗加工工，后后进行行内外外表面面精加加工。。（4）基面面先行行原则则箱体、、支架架类零零件的的平面面轮廓廓尺寸寸较大大，一一般先先加工工平面面，再再加工工孔和和其他他尺寸寸。（5）先主主后次次原则则应先加加工零零件的的主要要工作作表面面、装装配基基面，，从而而及早早发现现毛坯坯中主主要表表面可可能出出现的的缺陷陷。次次要表表面可可穿插插进行行，放放在主主要加加工表表面加加工到到一定定程度度后、、最终终精加加工之之前进进行。。（6）先面面后孔孔原则则2．退刀路路线的的确定定（1）斜线线退刀刀方式式斜线退退刀方方式路路线最最短，，适用用于加加工外外圆表表面的的偏刀刀退刀刀。（2）切槽槽刀退退刀方方式这种退退刀方方式是是刀具具先径径向垂垂直退退刀，，到达达指定定位置置时再再轴向向退刀刀。（3）镗孔孔刀退退刀方方式这种退退刀方方式与与切槽槽刀的的退刀刀方式式恰好好相反反。想一想想：在在数控控铣削削加工工时退退刀路路线怎怎样确确定?为提高高材料料的力力学性性能,改善材材料的的切削削加工工性能能，消除工工件的的内应应力。消除毛毛坯在在制造造和机机械加加工过过程中中产生生的内内应力力会引引起工工件变变形提高零零件的的强度度、表表面面硬度度和耐耐磨性性。3．热处理理工序序的安安排（1）预备备热处处理（2）消除除残余余应力力热处处理（3）最终终热处处理4．辅助工工序的的安排排清洗去毛刺涂防锈油平衡检验去磁辅助工序倒棱边数控工工序前前后一一般都都穿插插有其其他普普通工工序，，如果果衔接接不好好就容容易产产生矛矛盾。。因此此，要要解决决好数数控工工序与与非数数控工工序之之间的的衔接接问题题，最最好的的办法法是建建立相相互状状态的的要求求。5．数控加加工工工序与与普通通工序序的衔衔接第八节节第七节节第六节节第五节节第四节节第三节节零件在在数控控机床床上的的定位位与装装夹数控加加工用用刀具具加工余余量与与确定定方法法工序尺尺寸及及其公公差的的确定定机械加加工精精度及及表面面质量量第二节节第一节节数控加加工工工艺文文件数控加加工工工艺的的制定定成组技技术在在数控控加工工中的的应用用一、定定位基基准的的选择择选取与与加工工表面面相互互位置置精度度要求求较高高的不不加工工表面面作为为粗基基准，，以保保证不不加工工表面面与加加工表表面的的位置置要求求。套筒粗粗基准准的选选择第二节节零零件件在数数控机机床上上的定定位与与装夹夹1．粗基准准的选选择（1）相互互位置置要求求原则则a）正确确b）不正正确手轮工工件第第一次次装夹夹的粗粗基准准选择择（2）加工工余量量合理理分配配原则则以余量量最小小的表表面作作为粗粗基准准，以以保证证各加加工表表面有有足够够的加加工余余量。。台阶轴轴的粗粗基准准选择择b）加工工导轨轨面时时以连连接面面为精精基准准床身导导轨加加工粗粗基准准的选选择为保证证重要要表面面的加加工余余量均均匀，，应选选择重重要加加工面面为粗粗基准准。a）加加工与与床腿腿的连连接面面时以以导轨轨面为为粗基基准（3）重要要表面面原则则粗基准准一般般不应应重复复使用用。粗基准准重复复使用用的误误差（4）不重重复使使用原原则（5）便于于工件件装夹夹原则则作为粗粗基准准的表表面，，应尽尽量平平整光光滑。。无飞边边无冒口口无浇口口无其他他缺陷陷以便于于使工工件定定位准准确,夹紧可可靠。。直接选选择加加工表表面的的设计计基准准为定定位基基准。。设计基基准与与定位位基准准的关关系2．精基准准的选选择（1）基准准重合合原则则a）工工件b）直接接定位位c）间接接定位位定位基基准与与测量量基准准：一般的的套类类零件件、齿齿轮坯坯和带带轮，，精加加工时时一般般利用用心轴轴以内内孔作作为定定位基基准来来加工工外圆圆及其其他表表面。。c）带轮轮d）凸肩肩和端端面加加工a）套类类零件件b）齿轮轮坯定位基基准和和装配配基准准重合合（2）基准准统一一原则则同一零零件的的多道道工序序尽可可能选选择同同一个个定位位基准准。c）磨削削内孔孔a）车削削内圆圆磨具具套筒筒b）车内内孔1—软卡爪爪2—中心架架3—V形夹具具内磨具具套筒筒精基基准的的选择择所选精精基准准应能能保证证工件件定位位准确确稳定定，装装夹方方便可可靠，，夹具具结构构简单单适用用，操操作方方便灵灵活。。（3）自为为基准准原则则选择加加工表表面本本身作作为定定位基基准。。（4）互为为基准准原则则采取两两个加加工表表面互互为基基准反反复加加工的的方法法。（5）便于于装夹夹原则则3．辅助基基准的的选择择辅助基基准是是为了了便于于装夹夹或易易于实实现基基准统统一而而人为为制成成的一一种定定位基基准。。辅助基基准典典型实实例举例说说明哪哪些应应用辅辅助基基准的的零件件加工工实例例？1．平面面定位位元件件（1）固定定支承承二、定定位元元件及及其应应用A型B型C型1）支承承钉。。支承承钉是是基本本定位位元件件，可可以用用它直直接体体现定定位点点，其其结构构尺寸寸已标标准化化。工件上上幅面面较大大跨度度较大大的大大型精精加工工平面面，常常被用用来作作第一一定位位基准准，为为使工工件安安装稳稳固、、可靠靠，夹夹具上上的定定位元元件多多采用用支承承板来来体现现定位位平面面。A型B型2）支承承板指根据据工件件实际际表面面情况况，自自动调调整支支承方方向和和接触触部位位的浮浮动支支承。。（2）自位位支承承常用自自位支支撑的的结构构可调支支承是是指支支承高高度可可以调调节的的定位位支承承。可调支支承（3）可调调支承承为提高高工件件的安安装刚刚度及及稳定定性，，防止止工件件的切切削振振动及及变形形，或或者为为工件件的预预定位位而设设置的的非正正式定定位支支承。。a）铣削削工件件的顶顶平面面b）铣削削变速速箱壳壳体的的顶面面（4）辅助助支承承2．孔类定定位元元件（1）定位位销定位销销分为为短销销和长长销。。短销销只能能限制制两个个移动动自由由度，，而长长销限限制两两个移移动自自由度度外，，还可可以限限制两两个转转动自自由度度。（2）定定位位心心轴轴定位位心心轴轴常常被被应应用用于于车车、、磨磨、、铣铣床床上上用用来来安安装装内内孔孔尺尺寸寸较较大大套套筒筒类类、、盘盘类类工工件件进进，，主主要要有有间间隙隙配配合合心心轴轴、、过过盈盈配配合合心心轴轴及及锥锥度度心心轴轴。。1）间间隙隙配配合合心心轴轴的的应应用用特特点点是是工工件件安安装装迅迅速速方方便便，，但但定定心心精精度度较较差差。。2）过过盈盈配配合合心心轴轴的的应应用用特特点点为为定定心心精精度度高高，，但但工工件件装装拆拆不不方方便便。。3）锥锥度度心心轴轴作作为为一一种种标标准准心心轴轴，，在在高高精精度度定定位位中中得得到到广广泛泛应应用用。。（3）锥锥销销类类锥销销为为工工件件的的圆圆柱柱孔孔、、圆圆锥锥孔孔提提供供定定位位依依据据。。a）精精基基准准定定位位b）粗粗基基准准定定位位在机机床床夹夹具具中中，，应应用用各各种种类类型型的的自自动动定定心心夹夹紧紧结结构构。。自动动定定心心夹夹紧紧心心轴轴（4）自自动动定定心心夹夹紧紧心心轴轴1—螺母母2-锥套套3、5—定位位元元件件4—心轴轴V形架架结结构构简简单单，，定定位位稳稳定定、、可可靠靠、、对对中中性性好好。。a）圆圆柱柱面面铣铣槽槽b）圆圆柱柱面面钻钻孔孔c）异异形形零零件件定定位位3．外圆圆柱柱面面定定位位元元件件（1）V形架架长定定位位套套对对工工件件提提供供了了四四点点约约束束，，消消除除了了两两个个移移动动自自由由度度和和两两个个转转动动自自由由度度。。定定位位精精度度及及定定位位质质量量很很低低。。a）短短定定位位套套定定位位b）长长定定位位套套定定位位（2）定定位位套套一面面两两孔孔定定位位是是数数控控铣铣削削加加工工过过程程中中最最常常用用的的定定位位方方式式之之一一。。1-圆柱柱销销2-削边边销销3-定位位平平面面4．常见见定定位位元元件件的的应应用用常见见定定位位元元件件及及其其应应用用在数数控控加加工工中中还还用用到到哪哪些些定定位位元元件件?三、、定定位位误误差差的的计计算算定位位误误差差是是指指一一批批工工件件在在夹夹具具中中定定位位时时，工件件的的设设计计基基准准(或工工序序基基准准)在加加工工尺尺寸寸方方向向上上的的最最大大变变动动量量。。由于于工工件件定定位位表表面面存存在在制制造造误误差差及及安安装装间间隙隙，所造造成成的的工工件件定定位位基基准准要要素素相相对对于于它它在在夹夹具具中中的的理理想想定定位位基基准准位位置置间间的的误误差差称称为为工工件件的的定定位位基基准准位位置置误误差差，简称称基基准准位位置置误误差差。。(1)基准准不不重重合合误误差差ΔB由于于所所采采用用的的定定位位基基准准与与工工序序基基准准不不重重合合，所造造成成的的定定位位误误差差称称为为基基准准不不重重合合误误差差。。(2)基准准位位置置误误差差ΔW1.定位位误误差差的的分分类类2.定位位误误差差的的合合成成定位位误误差差矢矢量量合合成成式中中ΔWK：(工件件)基准准位位置置误误差差；；ΔWX：销销(夹具具)基准准位位置置误误差差；；d作用用：端端面面接接触触点点处处作作用用直直径径；；ΔαK：孔孔端端面面角角度度误误差差；；ΔαX：销销端端面面角角度度误误差差。。3.定位位误误差差的的计计算算(1)套类类工工件件的的定定位位误误差差套类类工工件件的的定定位位误误差差(2)其他他常常见见定定位位方方式式的的定定位位误误差差(1)套类类工工件件的的定定位位误误差差（1）高高适适应应性性（2）高高精精度度（3）可可以以快快速速装装夹夹工工件件（4）具具有有良良好好的的敞敞开开性性（5）本本身身的的机机动动性性要要好好（6）坐坐标标关关系系明明确确、、数数据据简简单单，，便便于于坐坐标标的的转转换换计计算算（7）部部分分数数控控机机床床夹夹具具应应为为刀刀具具的的对对刀刀提提供供明明确确的的对对刀刀点点（8）排排屑屑通通畅畅，，清清除除切切屑屑方方便便四、、工工件件在在数数控控机机床床上上的的装装夹夹1．对对数数控控机机床床夹夹具具的的基基本本要要求求2.夹紧紧力力的的确确定定设计计夹夹紧紧装装置置时时，首先先要要合合理理地地确确定定夹夹紧紧力力的的三要要素素，即夹紧紧力力的的方方向向、大小小和作用用点点，然后后才才能能根根据据操操作作空空间间设设计计出出相相应应的的夹夹紧紧装装置置。。1)夹紧紧力力的的方方向向应应垂垂直直于于主主要要定定位位基基面面。。2)夹紧紧力力的的方方向向应应有有利利于于减减小小夹夹紧紧力力,最佳佳的的情情况况是是使使夹夹紧紧力力、、切切削削力力和和工工件件重重力力三三者者方方向向一一致致。。3)夹紧紧力力的的方方向向应应是是工工件件刚刚度度高高的的方方向向,尽可可能能使使工工件件变变形形最最小小。。(1)夹紧紧力力方方向向选选择择的的原原则则3)夹紧紧力力的的作作用用点点应应尽尽量量靠靠近近加加工工面面，这样样可可减减小小工工件件的的振振动动,提高高加加工工质质量量。。(2)夹紧紧力力作作用用点点的的确确定定1)夹紧紧力力的的作作用用点点应应对对准准支支撑撑或或位位于于几几个个支支撑撑所所组组成成的的面面积积范范围围之之内内，以免产生生变形或或使工件件定位不不稳定。。2)夹紧力的的作用点点应落在在工件刚刚度高的的部位。。4)夹紧力的的作用点点应尽量量避免作作用在已已精加工工过的表表面上，以免损伤伤已经精精加工的的表面。。3.机床夹具具的分类类对所在学学校所用用夹具按按不同的的分类方方式进行行分类。。4.机床夹具具的组成成a)钻孔零件件b)夹具1—夹具体2—短圆柱销销3—开口垫圈圈4—夹紧螺母母5—钻套6—钻模板钻孔零件件及其夹夹具名称组成与作用实例定位装置

由各种标准或非标准的定位元件组成，用以解决工件相对于夹具的定位问题。它是夹具工作的核心部分

图2-29所示钻孔夹具的定位平面2和短圆柱销3等夹紧装置

由各种夹紧元件组成，用以解决工件在夹具中的夹紧问题

图2-29所示钻孔夹具的夹紧螺母4夹具体

夹具体是整个夹具的基础，依靠夹具体与机床相联系。夹具上的其他各类结构都靠夹具体连接而成为一个整体

图2-29所示钻孔夹具的夹具体1夹具的主主要组成成部分及及作用熟悉所在在学校中中常用的的夹具,并指出夹夹具的组组成。5.机床夹具具的作用用1）提高劳劳动生产产率。2）保证工工件的加加工精度度、稳定定整批工工件的加加工质量量。3）改善工工人劳动动条件。。4）降低对对操作工工人的技技术等级级要求。。5）使用夹夹具可以以改变和和扩大原原机床的的功能,实现“一一机多用用”。。第八节第七节第六节第五节第四节第三节零件在数数控机床床上的定定位与装装夹数控加工工用刀具具加工余量量与确定定方法工序尺寸寸及其公公差的确确定机械加工工精度及及表面质质量第二节第一节数控加工工工艺文文件数控加工工工艺的的制定成组技术术在数控控加工中中的应用用第三节数数控控加工用用刀具一、数控控加工刀刀具的种种类数控刀具具三大系系统，即车削刀具具系统、钻削刀具具系统和镗铣刀具具系统。数控加工工用刀具具可分为为常规刀具具和模块化刀刀具。模块化刀刀具的优优点减少换刀刀停机时时间，增加生产产加工时时间；加快换刀刀及安装装速度，提高小批批量生产产的经济济性；提高刀具具标准化化和合理理化的程程度；提高刀具具管理及及柔性加加工的水水平；扩大刀具具的利用用率,充分发挥挥刀具的的性能；数控加工工刀具的的种类见见表。对所在学学校所用用的刀具具进行分分类。二、刀刀具材料料常用数控控加工刀刀具材料料的特点点及应用用见表所在学校校所用硬硬质合金金刀具是是哪一种种?三、刀刀具涂层层技术刀具表面涂涂层技术术是一种优优质的表面改性性技术，它是指在在普通高高速钢和和硬质合合金刀片片表面采采用化学学气相沉沉积(CVD)或物理气气相沉积积(PVD)的工艺方方法，涂覆一薄薄层(5~12μm)高硬度难难熔金属属化合物物(如TiC、、TiN、Al2O3等)。优点：既保持持了普通通刀片基基体的强强度和韧韧性，又使表面面有高的的硬度和和耐磨性性,更小的摩摩擦因数数和高的的耐热性性。较较好地解解决了材材料硬度度与强度度及韧性性的矛盾盾。化学气相相沉积技技术主要用于于硬质合金金车削类类刀具的的表面涂涂层。其其涂层层与基体体结合强强度高，薄膜厚度度可达7~9μμm。适用于中型、重重型切切削的高高速粗加加工及半半精加工工，在硬质合合金可转转位刀具具上应用用极广泛泛。1.化学气相相沉积(CVD)技术的应应用一是工艺艺处理温温度高,易造成刀刀具材料料抗弯强强度的下下降；二是薄膜膜内部为为拉应力力状态，使用中易易导致微微裂纹的的产生；三是CVD工艺所排排放的废废气、废废液会会造成工工业污染染，对环境影影响较大大，与目前所所提倡的的绿色工工业相抵抵触。缺陷：2.物理气相相沉积(PVD)技术的应应用作为最终终处理工工艺用于高速钢类类刀具的的涂层。。不仅仅结合强强度高，硬度接近近立方氮氮化硼，抗氧化性性能好，并可有效效地控制制精密刀刀具刃口口形状及及精度。。常用数控控加工刀刀具涂层层材料及及应用特特点见表表。PVD技术普遍用于于硬质合金金立铣刀刀、钻钻头、阶阶梯钻钻、油油孔钻、、铰刀刀、丝丝锥、可可转位位铣刀片片、异异形刀具具、焊焊接刀具具等的涂涂层处理理。PVD工艺对环环境没有有不利影影响,符合目前前绿色工工业的发发展方向向。不同的刀刀具生产产厂家所所生产的的刀具牌牌号是否否一样?应用范围围是否相相同?四、刀刀具的磨磨损1.刀具磨损损的概念念刀具的磨磨损是一种连连续、逐逐渐的的破坏形形式，当刀具磨磨损到一一定程度度时，必须重磨磨或更换换新刀；否则，不但影响响工件的的加工精精度和表表面质量量，而且还会会使刀具具磨损得得更快，甚至崩刃刃，造成重磨磨困难和和刀具材材料浪费费。刀具磨损损形态刀具的磨磨损过程程一般可可分为三三个阶段段，通常所说说的刀具磨损损主要指后面的磨损。。刀具磨损损阶段的的刀具表表现、切切削状状况以及及特点与与应用2.刀具磨损损过程及及磨钝标标准(1)刀具的磨磨损过程程刀具磨损损过程曲曲线(2)刀具的磨磨钝标准准车刀的径径向磨损损量2)硬质合金金车刀。。后刀面是是有规则则的磨损损，取VB=0.3mm；后刀面面无规则则磨损，，则VBmax=0.6mm；前刀面面磨损量量KT=0.06+0.3，其中为进给量量。1)高速钢或或陶瓷车车刀。后刀面是有有规则的磨磨损，取VB＝0.3mm；后刀面是是无规则磨磨损、划伤伤、剥落或或有严重沟沟痕，取VBmax=0.6mm。3.刀具耐用度度(1)刀具耐用度度的概念刀具一次刃刃磨后从开开始切削直直到磨损量量达到磨钝钝标准为止止的实际切切削时间称称为刀具耐用度度，用T表示,单位为min。它不包包括对刀、、夹紧、、测量、、快进、、回程等等辅助时间间。刀具耐用度度的大小表表示刀具磨磨损的快慢慢，刀具耐用度度大，表示刀具磨磨损慢；耐用度小，表示刀具磨磨损快。刀具寿命等于刀具耐用度乘以以刃磨次数数。(2)刀具耐用度度合理数值值的确定一是根据加加工一个零零件花费时时间最少的的观点来制制定刀具耐耐用度，称为最大生产率率耐用度；二是根据加加工一个零零件的成本本最低的观观点来制定定刀具耐用用度，称为最低成本耐耐用度。确定刀具耐耐用度合理理数值的方方法一般有有两种：刀具耐用度度数值一般般根据企业业具体生产产条件来确确定。刀具类型耐用度刀具类型耐用度高速钢车刀、刨刀、镗刀30～60硬质各金面铣刀90～180硬质合金焊接车刀15～60齿轮刀具200～300硬质合金可转位车刀15～45自动线、组合机床、自动线刀具240～480高速钢钻头80～120常用的刀具具耐用度不同涂层刀刀具的耐用用度。第八节第七节第六节第五节第四节第三节零件在数控控机床上的的定位与装装夹数控加工用用刀具加工余量与与确定方法法工序尺寸及及其公差的的确定机械加工精精度及表面面质量第二节第一节数控加工工工艺文件数控加工工工艺的制定定成组技术在在数控加工工中的应用用一、加工余余量的概念念加工余量：：指加工过程程中，所切切去的金属属层厚度。。余量有：（1）工序余量：：是相邻两工工序的工序序尺寸之差差。（2）加工总余量量：是毛坯尺寸寸与零件图图的设计尺尺寸之差，，它等于各各工序余量量之和。即即第四节加加工余量量与确定方方法加工余量与与工序尺寸寸及其公差差的关系b）包容面a）被包容面面对于包容面面：对于被包容容面：工序的基本本余量、最最大工序余余量和最小小工序余量量可按下式式计算：对于内圆和和外圆等回回转体表面面，在数控控机床加工工过程中，，加工余量量有时指双双边余量，，即以直径径方向计算算，实际切切削的金属属层厚度为为加工余量量的一半。。双边余量加工余量和和加工尺寸寸的分布凭工艺人员员的实践经经验估计加加工余量，，仅用于单单件小批生生产。将工厂生产产实践和试试验研究积积累的有关关加工余量量的资料料制成表表格，并汇汇编成手册册。目前应应用最广泛泛。二、确定加加工余量的的方法1．经验估算法法2.查表修正法法3．分析计算法法根据上述的的加工余量量计算公式式和一定的的试验资料料，对影响响加工余量量的各项因因素进行综综合分析和和计算来确确定加工余余量的一种种方法。目前，只在材料十十分贵重以以及军工生生产企业或或少数大量量生产的企企业中采用用。确定加工余余量时应该该注意以下下几个问题题：采用最小加工余量原则余量要充分,防止因余量不足而造成废品余量中应包含因热处理而引起的变形量大零件取大余量总加工余量

和工序余量要分别确定模锻毛坯用用于轴类(外旋转表面面)零件的数控控车削加工工余量见表表2—18。平面加工余余量见表2—15。按照孔公差差IT7加工的工序序尺寸见表表2—16。普通精度轧轧制件用于于轴类(外旋转表面面)零件的数控控车削加工工余量见表表2—17。。根据所在学学校的实训训课程,按以上方式式确定加工工余量并进进行加工，以验证其正正确性。三、影响响加工余量量的因素为了使工件件的加工质质量逐步提提高,一般每道工工序都应切切到待加工工表面以下下的正常金金属组织,将上工序留留下的表面面粗糙度Ra和缺陷层Da全部切去。。1.上工序的各各种表面缺缺陷和误差差(1)上工序表面面粗糙度Ra和缺陷层Da表面粗糙度度及缺陷层层(3)上工序的几几何误差(也称空间误误差)ρa(2)上工序的尺尺寸公差Ta上工序的尺尺寸公差Ta直接影响本本工序的基基本余量。。轴线弯曲对对加工余量量的影响2.本工序的装装夹误差εb装夹误差对对加工余量量的影响对单边余量量：对双边余量量：影响加工余余量的因素素还有哪些些?第八节第七节第六节第五节第四节第三节零件在数控控机床上的的定位与装装夹数控加工用用刀具加工余量与与确定方法法工序尺寸及及其公差的的确定机械加工精精度及表面面质量第二节第一节数控加工工工艺文件数控加加工工工艺的的制定定成组技技术在在数控控加工工中的的应用用第五节节工工序序尺寸寸及其其公差差的确确定一、基基准重重合时时工序序尺寸寸及其其公差差的计计算工序尺尺寸及及其公公差的的计算算步骤骤：（1）确定定毛坯坯总余余量和和工序序余量量。（2）确定定工序序公差差。（3）计算算工序序基本本尺寸寸。（4）标注注工序序尺寸寸公差差。例2-1：如图所所示为为某法法兰盘盘零件件上的的一个个孔，，孔径径为，，表面面粗糙糙度值值Ra为0.8μm，毛坯坯采用用铸钢钢件，，需要要淬火火处理理。试试确定定其各各工序序尺寸寸及公公差。。工艺基基准与与设计计基准准重合合时工工序尺尺寸及及公差差计算算例2-2：某箱体体上孔孔的设设计尺尺寸为为φ100±0.011(Js6)mm，表面面粗糙糙度值值Ra为0.8μm，工艺艺路线线为：：粗镗镗→半半精镗镗→精精镗→→浮动动镗。。解：结结果见见下表表。二、基基准不不重合合时工工序尺尺寸及及其公公差的的计算算1）工艺艺尺寸寸链的的定义义。在在机器器装配配或零零件加加工过过程中中，互互相联联系且且按一一定顺顺序排排列的的封闭闭尺寸寸组合合，称称为尺寸链链。由单个个零件件在加加工过过程中中的各各有关关工艺艺尺寸寸所组组成的的尺寸寸链，，称为为工艺尺尺寸链链。1．工艺尺尺寸链链（1）工艺艺尺寸寸链的的概念念a）零件件图b）工艺艺尺寸寸链定位基基准与与设计计基准准不重重合的的工艺艺尺寸寸链测量基基准与与设计计基准准不重重合的的工艺艺尺寸寸链a）零件件图b）工艺艺尺寸寸链2）工艺艺尺寸寸链的的特征征①关联联性②封闭闭性①封闭闭环②组成成环组成环环的判判别：：在工艺艺尺寸寸链图图上，，先给给封闭闭环任任定一一方向向并画画出箭箭头，，然后后沿此此方向向环绕绕尺寸寸链回回路，，依次次给每每一组组成环环画出出箭头头，凡凡箭头头方向向和封封闭环环相反反的则则为增环，相同同的则则为减环。3）工艺艺尺寸寸链的的组成成（2）工艺艺尺寸寸链计计算的的基本本公式式1）封闭闭环的的基本本尺寸寸A∑：封闭闭环的的基本本尺寸寸Ai：所有有增环环的基基本尺尺寸之之和Aj：所有有减环环的基基本尺尺寸之之和2）封闭闭环的的极限限尺寸寸A∑max：最大大极限限尺寸寸Aimax：所有有增环环的最最大极极限尺尺寸之之和Ajmin：所有有减环环的最最小极极限尺尺寸之之和A∑min：最小小极限限尺寸寸Aimin：所有有增环环的最最小极极限尺尺寸之之和Ajmax：所有有减环环的最最大极极限尺尺寸之之和最大极极限尺尺寸：：最小极极限尺尺寸：：3）封闭闭环的的平均均尺寸寸A∑M封闭环环的平平均尺尺寸AiM所有增增环的的平均均尺寸寸之和和AjM所有减减环的的平均均尺寸寸之和和4）封闭闭环的的上、、下偏偏差。。封闭环环的下下偏差差EIA∑所有增增环的的下偏偏差EIAi之和所有减减环的的上偏偏差ESAj之和封闭环环的上上偏差差ESA∑所有增增环的的上偏偏差ESAi之和所有减减环的的下偏偏差EIAj之和上偏差差：下偏差差：5）封闭闭环的的公差差。封闭环环的公公差TA∑所有组组成环环的公公差TAi之和2．数控编编程原原点与与设计计基准准不重重合的的工序序尺寸寸计算算Z2=Z2'－20；即即Z2'=42mm0=ESZ2'-(-0.28)；即即ESZ2'=-0.28mm-0.6=EIZ2'-0；即即EIZ2'=-0.6mm因此，，得Z2'的工序序尺寸寸及其其公差差：Z2'=42mm（1）计算算Z2'的工序序尺寸寸及其其公差差100=Z3'-Z2'=Z3'-42；即即Z3'=142mm0=ESZ3'-EIZ2'=ESZ3'-(-0.6)；即ESZ3'=-0.6mm-0.8=EIZ3'-ESZ2'=EIZ3'-(-0.28)；即EIZ3'=-1.08mm因此，得Z3'的工序尺寸及及其公差：Z3'=142mm（2）计算Z3'的工序尺寸及及其公差144=Z4'-20；即即Z4'=164mm0=ESZ4'-(-0.28)；即即ESZ4'=-0.28mm-0.54=EIZ4'-0；即EIZ4'=-0.54mm因此，得Z4'的工序尺寸及及其公差：Z4'=164mm（3）计算Z4'的工序尺寸及及其公差（4）计算Z5'的工序尺寸及及其公差20=Z5'-Z4'=Z5'-164；即即Z5'=184mm0.3=ESZ5'-EIZ4'=ESZ5'-(-0.54)；即ESZ5'=-0.24mm-0.3=EIZ5'-ESZ4'=EIZ5'-(-0.28)；即EIZ5'=-0.58mm因此，得Z5'的工序尺寸及及其公差：Z5'=184mm分别把编程原原点放到不同同的台阶上重重新进行计算算。3.定位基准与工工序基准不重重合时工序尺尺寸的计算定位基准与工工序基准不重重合的尺寸换换算a)零件图b)铣槽的工序图图c)工艺尺寸链简简图H的基本尺寸：：H=48-10=38mmH的上、下偏差差:ESH=(-0.1)-O=-0.1mmEIH=O-(+O.22)=-O.22mm故求得的对刀刀尺寸为H=38可变换为37.9mm。mm。三、精加工工余量的校核核a)b)c)余量校核的换换算a)工序5—粗车内孔及端端面b)工序10—粗车外圆及端端面c)工序15—半精车内孔及及端面d)工序20—磨内孔及端面面e)工序25—磨外圆及端面面f)尺寸链简图d)e)f)余量校核的换换算1.确定余量(1)求余量Z6的基本尺寸Z6=45.3+9.5-8-46.6=O.2mm(2)求余量Z6的变动范围ESZ6=(0+0)-[(-O.2)+(-0.17)]=+O.37mmEIZ6=[(-O.1)+(-0.12)]-(O+O)=-O.22mm故求得的余量量Z6=0.2mm优点是不需要提高高加工精度。。缺点是加大了最大大工序余量值值。2.调整(1)缩小有关工序序尺寸的公差差缩小尺寸公差差可以控制余余量的变化。。(2)加大公称余量量四、多尺寸寸保证多尺寸保证时时的尺寸换算算多尺寸保证时时的尺寸链简简图1.铣削尺寸A4′A4′=170+O.2=170.2mmESA4′=0.2-0.08=+0.12mmEIA4′=0+0=0故求得的铣削削尺寸A4′=170.2mm2.铣削尺寸A3′A3′=130+O.2=130.2mmESA3′=0+0=0EIA3′=(-0.53)+(+0.2)=-0.33mm故求得的铣削削尺寸A3′=130.2mm。3.铣削尺寸A2′A2′=60+O.2=60.2mmESA2′=0+0=0EIA2′=(-0.4)+(+0.2)=-0.2mm故求得的铣削削尺寸A2′=60.2mm4.铣削尺寸A1′A1′=90+O.2=90.2mmESA1′=0+0=0EIA1′=(-0.46)+(+0.2)=-0.26故铣削尺寸A1′=90.2mmmm五、关于角角度尺寸链的的计算角度尺寸链的的解法，是将将与封闭环不不平行的尺寸寸按封闭环的的方向进行投投影，使之成成为直线尺寸寸链的形式。。式中αi：被投影的某某一组成环与与封闭环的夹夹角；imax：某一增环的的最大极限尺尺寸imin：某某一一增增环环的的最最小小极极限限尺尺寸寸imax：某某一一减减环环的的最最大大极极限限尺尺寸寸imin：某某一一减减环环的的最最小小极极限限尺尺寸寸基本本计计算算公公式式为为：：如图图所所示示的的零零件件，，镗镗削削加加工工五五个个孔孔，，其其孔孔的的中中心心不不分分布布在在同同一一直直线线上上，，且且中中心心连连线线互互相相不不平平行行。。在在立立式式镗镗床床上上连连续续镗镗削削孔孔1～孔孔5。A1=20mm，A2=（60士0.25）mm，A3=（80±±0.25）mm，A4=20mm，α1=α2=45°°士30′′，α3=40°°士30′′，α4=50°°士30′′。由尺尺寸寸链链图图知知道道，，A∑为封封闭闭环环，，其其余余都都为为增增环环。。则则A∑max=20.5××cos44°°30′′+60.25××cos44°°30′′+80.25×cos39°°30′′+20.5××cos49°°30′′=132.83mmA∑min=0××cos45°°30′′+59.75××cos45°°30′′+79.75×cos40′′30′′+20××cos50°°30′′=129.25mm则孔孔1～孔孔5的中中心心距距的的变变化化范范围围是是129.25～132.83mm第八八节节第七七节节第六六节节第五五节节第四四节节第三三节节零件件在在数数控控机机床床上上的的定定位位与与装装夹夹数控控加加工工用用刀刀具具加工工余余量量与与确确定定方方法法工序序尺尺寸寸及及其其公公差差的的确确定定机械械加加工工精精度度及及表表面面质质量量第二二节节第一一节节数控控加加工工工工艺艺文文件件数控控加加工工工工艺艺的的制制定定成组组技技术术在在数数控控加加工工中中的的应应用用一、、加加工工精精度度和和表表面面质质量量的的基基本本概概念念所谓谓加加工工精精度度是指指零零件件加加工工后后的的几几何何参参数数（（尺尺寸寸、、几几何何形形状状和和相相互互位位置置））与与理理想想零零件件几几何何参参数数相相符符合合的的程程度度，，它它们们之之间间的的偏偏离离程程度度则则为为加工工误误差差。。第六六节节机机械械加加工工精精度度及及表表面面质质量量1．加工工精精度度零件件的的加加工工质质量量包包括括加工精度和表面质量两个方面的的内容。几何精度包包括形状、、方向、位位置和跳动动精度。其其中，以形形状精度、、位置精度度为主。（1）尺寸精度度尺寸限制加加工表面与与其基准间间尺寸误差差不超过一一定的范围围。（2）几何精度度2．表面质量（1）表面层的的几何形状状偏差1）表面粗糙糙度指指零件表面面的微观几几何形状误误差。2）表面波纹纹度指指零件表面面周期性的的几何形状状误差。（2）表面层的的物理、力力学性能1）冷作硬化化表面面层因加工工中塑性变变形而引起起的表面层层硬度提高高的现象。。2）残余应力力表面面层因机械械加工产生生强烈的塑塑性变形和和金相组织织的可能变变化而产生生的内应力力。3）表面层金金相组织变变化表表面层因切切削加工时时切削热而而引起的金金相组织的的变化。二、表面质质量对零件件使用性能能的影响对零件耐磨性的影响addTitle1对零件疲劳强度的影响toaddTitle2零件配合性质的影响33三、影响加加工精度的的因素及提提高精度的的主要措施施由机床、夹夹具、工件件和刀具所所组成的一一个完整的的系统称之之为工艺系统。1．工艺系统的的几何误差差及改善措措施（1）主轴误差差机床主轴是是装夹刀具具或工件的的位置基准准，它的误误差也将直直接影响工工件的加工工质量。主轴的径向向圆跳动主轴的轴向向窜动主轴摆动（2）导轨误差差导轨是机床床的重要基基准，它的的各项误差差将直接影影响被加工工零件的精精度。机床导轨误误差对工件件精度的影影响车床导轨的的几何误差差对加工精精度的影响响2．工艺系统受受力变形引引起的误差差及改善措措施a）腰鼓形的的圆柱度误误差b）带锥度的的圆柱度误误差工艺系统受受力变形引引起的加工工误差工艺系统受受力变形的的改善措施施(1）减小接触面间的表面粗糙度减小接触变形，提高接触刚度。（4）合理装夹工件，减少夹紧变形。（2）合理地布置肋板，提高局部刚度。（3）减少受力变形，提高工件刚度。3．工艺系统热热变形产生生的误差及及改善措施施机床热变形形对加工精精度的影响响a）床身、主主轴变形b）床身、工工作台、主主轴变形（1）机床的热热变形1）在机床大大件的结构构设计上采采取对称结结构或采用用主动控制制方式均衡衡关键件的的温度。2）在结构连连接设计上上，其布局局应使关键键部件的热热变形方向向对加工精精度影响较较小。3）对发热量量较大的部部件，应采采取足够的的冷却措施或采取隔离离热源的方方法。4）在工艺措措施方面，，可让机床床空运转一一段时间之之后，当其其达到或接接近热平衡衡时再调整整机床，对对零件进行行加工。5）将精密机机床安装在在恒温室中中使用。工艺系统热热变形的改改善措施（2）工件的热热变形由于切削热热的作用，，工件在加加工过程中中产生热变变形，因其其热膨胀影影响了尺寸寸精度和形形状精度。。改善措施：：1）通过选择择合适的刀刀具或改变变切削参数数的方法来来减少切削削热或减少少传入工件件的热量。。2）对大型或或较长的工工件，在夹夹紧状态下下应使其末末端能自由由伸缩。4．工件内应力力引起的误误差及改善善措施具有内应力力的零件处处于一种不不稳定的相相对平衡状状态，可以以保持形状状精度的暂暂时稳定。。但它的内内部组织有有强烈的倾倾向要恢复复到一种稳稳定的没有有内应力的的状态，一一旦外界条条件产生变变化，内应应力的暂时时平衡就会会被打破而而进行重新新分布，零零件将产生生相应的变变形，从而而破坏原有有的精度。。工件内应力力引起误差差的改善措措施有：（1）在零件的的结构设计计中，应尽尽量简化结结构。（2）在毛坯制制造之后，，或粗加工工后，精加加工前，安安排时效处处理以消除除内应力，，切削加工工时，应将将粗、精加加工分开在在不同的工工序进行。。四、影响表表面粗糙度度的工艺因因素及主要要改善措施施1．工件材料一般韧性较较大的塑性性材料，加加工后表面面粗糙度较较大，而韧韧性较小的的塑性材料料加工后易易得到较小小的表面粗粗糙度。对对于同种材材料，其晶晶粒组织越越大，加工工表面粗糙糙度越大。。改善措施：：常在切削加加工前对材材料进行调调质或正火火处理，以以获得均匀匀细密的晶晶粒组织和和较大的硬硬度。2．切削用量进给量越大大，残留面面积高度越越高，零件件表面越粗粗糙。切削削速度对表表面粗糙度度的影响也也很大。在在中速切削削塑性材料料时，由于于容易产生生积屑瘤，，且塑性变变形较大，，因此加工工后零件表表面粗糙度度较大。改善措施：：（1）减小进给给量。（2）采用低速速或高速切切削塑性材材料。3．刀具几何参参数主偏角、副副偏角及刀刀尖圆弧半半径对零件件表面粗糙糙度有直接接影响。改善措施：：（1）在进给量量一定的情情况下，减减小主偏和和副偏角或或增大刀尖尖圆弧半径径。（2）适当增大大前角和后后角，减小小切削变形形和前后刀刀面间的摩摩擦。4．切削液切削液的冷冷却和润滑滑作用：减小切削过过程中的界界面摩擦。。降低切削区区温度。使切削层金金属表面的的塑性变形形程度下降降。抑制积屑瘤瘤的产生。。因此可大大大减小表面面粗糙度。。改善工艺系系统热变形形的状态,影响尺寸精精度的因素素及改善措措施见表2—21影响形状精精度的因素素及改善措措施见表2—22影响位置精精度的因素素及改善措措施见表2—23。第八节第七节第六节第五节第四节第三节零件在数控控机床上的的定位与装装夹数控加工用用刀