数控资料-机械加工工艺规程设计

第4章工艺规程设计4.1机械加工工艺规程设计感谢阅读谢谢阅读定、定位基准的选择和工艺路线的拟订等。4.1.1零件图的审查在制订零件的机械加工工艺规程之前，对零件进行工艺性分析，感谢阅读以及对产品零件图提出精品文档放心下载要工作。1．分析零件图首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，感谢阅读感谢阅读要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。(1)检查零件图的完整性和正确性在了解零件形状和结构之后，应检查零件视图是否正确、足够，精品文档放心下载谢谢阅读技术要求的标注是否齐全、合理等。(2)零件的技术要求分析精品文档放心下载谢谢阅读1谢谢阅读要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。感谢阅读精品文档放心下载感谢阅读为主要表面的加工确定了零件工艺过程的大致轮廓。(3)零件的材料分析即分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和热处理状态，毛精品文档放心下载中国最庞大的下载资料库下载坯的铸造品质和被加工部位的感谢阅读精品文档放心下载感谢阅读理，切削性能好，满足使用性能的要求。(4)合理的标注尺寸精品文档放心下载基准与设计基准重合，并符合尺寸链最短的原则。如图4-1谢谢阅读中活塞环槽的尺寸为重要尺寸，其宽度应直接注出。精品文档放心下载平面等难以测量的基准4-2中轮毂键槽的深度，精品文档放心下载只有尺寸c的标注才便于用卡尺或样板测量。③零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。如图4-3精品文档放心下载a±δa和角度α±δαxy轴的坐精品文档放心下载精品文档放心下载来，并标注在圆括号内，作为加工时的参考尺寸。2④零件上非配合的自由尺寸，应按加工顺序尽量从工艺基准注谢谢阅读出。如图4-4的齿轮轴，图(a)的表示方法大部分尺寸要经换算，精品文档放心下载(b)谢谢阅读加工测量。中国最庞大的下载资料库下载感谢阅读图4-1直接标注重要尺寸图4-2键槽深度的感谢阅读标注图4-3孔中心距的标注（a）（b）图4-4按加工顺序标注自由尺寸（a）错误（b）正确精品文档放心下载4-5(a)中的精品文档放心下载谢谢阅读超差。而图(b)中标注尺寸A在加工面Ⅳ时予以保证，其它非加精品文档放心下载工面的位置直接标注，在铸造时保证。(a)(b)32图4-5非加工面与加工面之间的尺寸标注零件的结构工艺性是指在满足使(a)错误(b)正确精品文档放心下载谢谢阅读须对零件的结构工艺性进行详细的分析。主要考虑如下几方面。精品文档放心下载(1)有利于达到所要求的加工质量①合理确定零件的加工精度与表面质量加工精度若定得过高会增加工序，机器中的作用和工作条件合理地成本低。②保证位置精度的可能性感谢阅读精品文档放心下载4-6(a)㎜与内孔φ60㎜的同谢谢阅读(b)精品文档放心下载内孔，保证二者的同轴度。(2)有利于减少加工劳动量4①尽量减少不必要的加工面积(a)(b)减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量，图4-6有利于精品文档放心下载保证位置精度的工艺结构而且还可以减少刀具的损耗，提高装配质量。图感谢阅读(a)错误(b)正确4-7(b)谢谢阅读4-8(b)感谢阅读深孔加工。(a)(b)(a)(b)图4-7减少轴承座底面加工面积图4-8避免深孔加工的方法(a)错误正确(a)错误(b)正确②尽量避免或简化内表面的加工精品文档放心下载54-9所示箱谢谢阅读体，将图(a)的结构改成图(b)所示的结构，这样不仅加工方便而谢谢阅读且还有利于装配。再如图4-10所示，将图(a)中件2上的内沟槽精品文档放心下载a(b)中件1感谢阅读方便。(3)有利于提高劳动生产率①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。如图精品文档放心下载谢谢阅读刀时间。如图4-12(b)采用凸台高度等高，则减少了加工过程中谢谢阅读刀具的调整。如图4-13(b)的结构，能采用标准钻头钻孔，从而谢谢阅读方便了加工。②减少零件的安装次数零件的加工表面应尽量分布在同一方感谢阅读感谢阅读要表面分布在同一方向上，以便在加工主要表面时，(a)(b)(a)(b)图4-9将内表面转化为外表面加工图4-10将内沟槽转化为外沟槽加工(a)错误(b)正确6(a)错误(b)正确(a)(a)(a)(b)(b)(b)图退刀槽尺寸一致图4-12凸台高度精品文档放心下载相等图4-13便于采用标准钻头(a)错误(b)正确(a)错误(b)正确(a)错误(b)正确谢谢阅读4-14(b)精品文档放心下载中的钻孔方向应一致；图4-15(b)中键槽的方位应一致。谢谢阅读7(a)(a)(b)图4-14钻孔方向一致图4-15键槽方位一致(a)错误(b)正确(a)错误(b)正确③零件的结构应便于加工如图4-16(b)、4-17(b)所示，设有精品文档放心下载退刀槽、越程槽，减少了刀具(砂轮)的磨损。图4-18(b)的结构，感谢阅读便于引进刀具，从而保证了加工的可能性。④避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削如图4-19(b)所示，避免精品文档放心下载了因钻头两边切削力不等使钻孔轴线倾斜或折断钻头。(a)(a)(b)图4-16应留有越程槽图4-17应留有退刀槽(a)错误(b)正确(a)错误(b)正确8(a)(a)(b)4-18钻头应能接近加工表面图4-19避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削(a)错误正确(a)错误(b)正确⑤便于多刀或多件加工如图4-20(b)所示，为适应多刀加工，感谢阅读感谢阅读谢谢阅读4-21所示，图(b)结构可将毛坯排列成行便于多件连续加工。精品文档放心下载9(a)(b)图4-20便于多刀加工(a)错误(b)正确(a)(b)图4-21便于多件连续加工(a)错误(b)正确4.1.2毛坯的确定谢谢阅读感谢阅读精品文档放心下载感谢阅读械加工的费用来确定毛坯，以求得最好的经济效益。101．毛坯的种类(1)铸件谢谢阅读谢谢阅读感谢阅读精品文档放心下载料有铸铁、铸钢及铜、铝等有色金属。(2)锻件感谢阅读感谢阅读低，适用于单件小批生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、精品文档放心下载感谢阅读大批大量生产。(3)型材感谢阅读冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。(4)焊接件精品文档放心下载便，生产周期短，但需经时效处理后才能进行机械加工。(5)冷冲压件感谢阅读谢谢阅读产。2．毛坯选择时应考虑的因素(1)零件的材料及机械性能要求谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读零件常用型材或铸造毛坯。(2)零件的结构形状与外形尺寸感谢阅读感谢阅读质零件多用锻件毛坯；轴类零件的毛坯，若台阶直径相差不大，感谢阅读可用棒料；若各台阶尺寸相差较大，则宜选择锻件。(3)生产纲领的大小大批大量生产中，应采用精度和生产率都较高的毛坯制造方法。精品文档放心下载铸件采用金属模机器造型和精密铸造，锻件用模锻或精密锻造。感谢阅读在单件小批生产中用木模手工造型或自由锻来制造毛坯。(4)现有生产条件感谢阅读水平和能力、外协的可能性等，否则就不现实。(5)充分利用新工艺、新材料精品文档放心下载12谢谢阅读谢谢阅读经济效益非常显著。4.1.3定位基准的选择感谢阅读的尺寸精度和相互位置精品文档放心下载基准的选感谢阅读感谢阅读个很重要的工艺问题。谢谢阅读定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。1．精基准的选择原则选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。精品文档放心下载其选择原则如下：(1)基准重合原则感谢阅读合而引起的基准不重合误差。图4-22所示的零件，设计尺寸为a和c，设顶面B和底面A已精品文档放心下载加工好(即尺寸a已经保证)C面。谢谢阅读为保证设计尺寸c，以A面定位，则定位基准A与设计基准B精品文档放心下载不重合，见图(b)。由于铣刀是相对于夹具定位面(或机床工作台感谢阅读面)调整的，对于一批零件来说，刀具调整好后位置不再变动。感谢阅读13加工后尺寸c的大小除受本工序加工误差(△j)的影响外，还与感谢阅读上道工序的加工误差(Ta)有关。这一误差是由于所选的定位基准谢谢阅读与设计基准不重合而产生的，这种定位误差称为基准不重合误精品文档放心下载差。它的大小等于设计(工序)基准与定位基准之间的联系尺寸精品文档放心下载a(定位尺寸)的公差Ta。从图(c)中可看出，欲加工尺寸c的误差包括△j和谢谢阅读尺寸c的精度，应使：△j＋TaTc感谢阅读误差和基准不重合误差的总和不超过尺寸c公差Tc精品文档放心下载精品文档放心下载精品文档放心下载当尽量使定位基准与设计基准相重合。如图4-23所示，以B面定位加工C面，使得基准重合，此感谢阅读时尺寸a的误差对加工尺寸c精品文档放心下载足：△j≤Tc即可。14(a)(b)(c)图4-22基准不重合误差示例图4-23基准重合安装示意图(a)工序简图(b)加工示意图(c)加工误差显然，这种基准重合的情况能使本工序允许出现的误差加感谢阅读感谢阅读时不得不采取这种方案。(2)基准统一原则应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是谢谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读精品文档放心下载时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。感谢阅读感谢阅读的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一原则。(3)自为基准原则15某些要求加工余量小而均匀的为定位基准，称为自为基准原则。如图4-24所示，磨削车床导轨面，用可调支承支承床身零件，感谢阅读精品文档放心下载感谢阅读图4-24精品文档放心下载自为基准实例心磨外圆等也都是自为基准的实例。(4)互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，谢谢阅读感谢阅读感谢阅读以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而保证位置精度。感谢阅读再如车床主轴的前锥孔与主轴支承轴颈间有严格的同轴度要求，谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读基准的典型实例。(5)便于装夹原则感谢阅读2．粗基准选择原则选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加谢谢阅读16感谢阅读精基面。具体选择时应考虑下列原则：(1)选择重要表面为粗基准为保证工件上重要表面的加工感谢阅读精品文档放心下载工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨感谢阅读感谢阅读4-25所示。谢谢阅读(2)选择不加工表面为粗基准为了保证加工面与不加工面谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载基准，以便保证精度要求，使外形对称等。如图4-26精品文档放心下载感谢阅读毛坯的同轴度误差在镗孔时切除，从而保证其壁厚均匀。17图4-25床身加工的粗基准选择谢谢阅读图4-26粗基准选择的实例(3)选择加工余量最小的表面为粗基准在没有要求保证重感谢阅读要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，感谢阅读感谢阅读工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。(4)以便谢谢阅读工件定位可靠、夹紧方便。(5)粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本精品文档放心下载谢谢阅读用将产生较大的误差。实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能谢谢阅读感谢阅读况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求。3．定位基准选择示例例4-1图4-27精品文档放心下载(1)划线；(2)粗精刨底面和凸台；(3)粗精镗φ32H7孔；(4)钻、扩、铰φl6H9孔。试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自由度。18谢谢阅读时兼顾到几个不加工面对加工面的位置要面R22㎜外圆和R15㎜外圆图4-27车床进刀轴架兼顾不加工的上平面与底面距离18㎜的要求，划出底面和凸台感谢阅读的加工线。第二道工序按划线找正，刨底面和凸台。第三道工序粗精镗φ32H732±0.16±精品文档放心下载0.1㎜及凸台侧面K的平行度0.03谢谢阅读谢谢阅读由度，无基准不重合误差。第四道工序钻、扩、铰φ16H9孔。除孔本身的精度要求外，本精品文档放心下载工序应保证的位置要求为尺寸4±0.151±0.1㎜及两孔的平谢谢阅读行度要求0.02㎜。根据精基准选择原则，可以有三种不同的方谢谢阅读案：(1)底面限制三个自由度，K面限制两个自由度此方案加工两孔精品文档放心下载采用了基准统一原则。夹具比较简单。设计尺寸4±0.1㎜基准感谢阅读重合；尺寸51±0.1㎜的工序基准是孔φ32H7的中心线，而定精品文档放心下载19位基准是K面，定位尺寸为6±0.1㎜，存在基准不重合误差，谢谢阅读其大小等于0.20.02感谢阅读大小等于0.03㎜。可见，此方案基准不重合误差已经超过了允感谢阅读许的范围，不可行。(2)φ32H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由度此方案对精品文档放心下载尺寸4±0.1㎜有基准不重合误差，且定位销细长，刚性较差，精品文档放心下载所以也不好。(3)底面限制三个自由度，φ32H7孔限制两个自由度此方案可精品文档放心下载精品文档放心下载准重合，唯φ32H7孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂感谢阅读直平面内的平行度，应当在镗φ32H7孔时加以限制。谢谢阅读谢谢阅读夹方便，故应采用。4.1.4加工工艺路线的制定精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载精品文档放心下载谢谢阅读定工艺路线的基本过程见图4-28所示。201．表面加工方法的选择精品文档放心下载择一套合理的加工方法。面的精度和粗糙度要求再确定精加工前准备工度和粗糙度的加工方法谢谢阅读考虑下列因素：(1)工件材料的性质精品文档放心下载加工应采用精细车或精细镗等加工方法，而不应采用磨削。谢谢阅读(2)工件的结构和尺寸IT7感谢阅读感谢阅读镗孔，直径大于60㎜的孔不宜采用钻、扩、铰。(3)生产类型谢谢阅读图4-28工艺路线拟定的基本过程21谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读和超精加工工艺加工较精密零件。(4)具体生产条件感谢阅读行技术改造，挖掘企业潜力，提高工艺水平。表谢谢阅读表4-1外圆表面加工方案序经济加工精度表面粗糙度适用号方案Ra值／μm范围级1粗车IT11以下50～12.52粗车一半精车IT8～106.3～3.2适用于淬火钢以外的3粗车一半精车一精车IT7～81.6～0.8各种金属4粗车一半精车一精车一滚压（或抛光）IT7～80.2～0.025225粗车一半精车一磨削IT7～80.8～0.4主要用于淬火钢，也6粗车一半精车一粗磨一精磨IT6～70.4～0.1可用于未淬火钢，但不粗车一半精车一粗磨一精磨宜加工有色7IT50.1～Rz0.1感谢阅读一超精加工（或轮式超精磨）金属主要用于8粗车一半精车一精车一金刚石车IT6～70.4～0.025要求较高的有色金属加工9粗车一半精车一粗磨一精磨一超精磨或镜面磨IT5以上0.025～Rz0.05极高精度10粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨IT5以上0.1～Rz0.05的外圆加工表4-2孔加工方案经济序加工表面粗糙适用范精度号方案度Ra值μm围级1钻IT11～1212.5加工未淬火钢及铸铁的实2钻—铰IT93.2～1.6心毛坯，也可23用于加工有色金属（但表面3钻—铰—精铰IT7～81.6～0.8粗糙度稍大，孔径小于15～20㎜)4钻—扩IT10～1112.5～6.35钻—扩—铰IT8～93.2～1.6径大于15～6钻—扩—粗铰—精铰IT71.6～0.820㎜感谢阅读7钻—扩—机铰—手铰IT6～70.4～0.1大批大量生8钻—扩—拉IT7～91.6～0.1产（精度由拉刀的精度而定）9粗镗（或扩孔）IT11～1212.5～6.3除淬火钢外各种材料，毛10—扩）IT8～93.2～1.6坯有铸出孔或锻出孔11粗镗（扩）—半精镗（精扩）—精镗（铰）IT7～81.6～0.82412粗镗（扩）—半精镗（精扩）—精镗—浮动镗刀精镗IT6～70.8～0.413孔粗镗（扩）—半精镗—磨IT7～80.8～2主要用于淬火钢也可用于未淬火钢，但14粗镗（扩）—半精镗—粗磨—精磨IT6～70.2～0.1不宜用于有色金属主要用于精15粗镗—半精镗—精镗—金钢镗IT6～70.4～0.05度要求高的有色金属加工钻—（扩）—粗铰—精铰16—珩磨；钻—（扩）—拉—珩磨；粗镗—半精镗—精IT6～70.2～0.025精度要求很镗—珩磨高的孔IT6

以研磨代替上述方案中的

17级以

珩磨上表4-3平面加工方案序加工经济表面粗糙适用号方案精度级度Ra值μm范围1粗车—半精车IT96.3～3.2252粗车—半精车—精车IT7～IT81.6～0.8端面3粗车—半精车—磨削IT8～IT90.8～0.2一般不淬硬4粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）IT8～IT96.3～1.6粗糙度较细）5粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—刮研IT6～IT70.8～1精度要求较高的不淬硬平以宽刃刨削代替上述方6IT70.8～0.2宜采用宽刃精案刮研刨方案7粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削IT70.8～0.2精度要求高的淬硬平面或8粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—粗磨—精磨IT6～IT70.4～0.02不淬硬平面9粗铣—拉IT7～IT90.8～0.2视拉刀精度而定）10粗铣—精铣—磨削—研磨IT6级以上0.1～Rz0.05高精度平面26表4-4各种加工方法的经济精度和表面粗糙度(中批生产)精品文档放心下载被加工表面加工方法度IT经济精表面粗糙度Ra（μ）粗车11～1350～12.5

半精车8～116.3～3.2精车7～93.2～1.6粗磨8～113.2～0.8外圆和端面精磨6～80.8～0.2研磨50.2～0.012超精加工50.2～0.012精细车（金刚5～60.8～0.05车）钻孔11～1350～6.3铸锻孔的粗扩11～1350～12.5（镗）9～116.3～3.2精扩8～96.3～1.6粗铰6～73.2～0.8孔精铰9～116.3～3.2半精镗7～93.2～0.8精镗（浮动6～70.8～0.1镗）9～116.3～3.2精细镗（金刚7～91.6～0.427镗）60.2～0.012粗磨6～70.4～0.1精磨7～91.6～0.8研磨珩磨拉孔粗刨、粗铣11～1350～12.58～116.3～3.2精刨、精铣6～83.2～0.8平面拉削7～81.6～0.8粗磨8～116.3～1.6精磨6～80.8～0.2研磨5～60.2～0.0122．加工阶段的划分感谢阅读艺路线划分为以下几个阶段：(1)粗加工阶段——主要任务是切除各表面上的大部分余感谢阅读量，其关键问题是提高生产率。(2)半精加工阶段——完成次要表面的加工，并为主要表面感谢阅读的精加工做准备。(3)精加工阶段——保证各主要表面达到图样要求，其主要谢谢阅读问题是如何保证加工质量。28(4)光整加工阶段——对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度精品文档放心下载精品文档放心下载谢谢阅读用的加工方法有金刚车(镗)、研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、感谢阅读抛光及无屑加工等。划分加工阶段的原因：(1)保证加工质量粗加工时，由于加工余量大，所受的切谢谢阅读感谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载精加工予以纠正，并逐步提高零件的精度和表面质量。(2)合理使用设备粗加工要求采用刚性好、效率高而精度谢谢阅读感谢阅读免以精干粗，可以充分发挥机床的性能，延长使用寿命。(3)便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合的更好粗感谢阅读谢谢阅读前要安排淬火等最终热处理，其变形可以通过精加工予以消除。谢谢阅读(4)有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼气孔等)粗精品文档放心下载谢谢阅读予以报废，以免继续加工造成工时的浪费。精品文档放心下载谢谢阅读29刚性越差，划分阶段应越细；当工件批量小、精度要求不太高、谢谢阅读精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载重新夹紧，再继续进行精加工工步。3．加工顺序的安排(1)切削加工顺序的安排①先粗后精谢谢阅读工和光整加工。②先主后次先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的精品文档放心下载固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加感谢阅读置精度感谢阅读感谢阅读③先面后孔感谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载时也给孔加工带来方便。④基面先行精品文档放心下载道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加感谢阅读工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，轴类零件顶尖感谢阅读孔的加工。(2)热处理工序的安排30精品文档放心下载精品文档放心下载性质，合理地安排热处理工序。①退火与正火谢谢阅读谢谢阅读对低碳钢零件用正火提高其硬度，以获得适中的较好的可切削谢谢阅读感谢阅读加工之前进行。②时效处理感谢阅读感谢阅读感谢阅读谢谢阅读要求特别高的重要零件(如精密丝杠、主轴等)，常常在每个加工感谢阅读阶段之间都安排一次时效处理。③调质感谢阅读能并能获得较好的综合力学性能。一般安排在粗加工之后进行。精品文档放心下载对一些性能要求不高的零件，调质也常作为最终热处理。它们的主要目的是提高零件的硬度和精品文档放心下载耐磨性，常安排在精加工(磨削)之前进行，其中渗氮由于热处理谢谢阅读温度较低，零件变形很小，也可以安排在精加工之后。(3)辅助工序的安排感谢阅读31感谢阅读序之后和全部加工完毕、进库之前，一般都要安排检验工序。谢谢阅读除检验外，其它辅助工序有：表面强化和去毛刺、倒棱、清洗、感谢阅读感谢阅读感谢阅读以必须给予重视。4．工序的集中与分散谢谢阅读工步组成工序，就需要考虑采用工序集中还是工序分散的原则。谢谢阅读(1)工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完精品文档放心下载成，每道工序加工内容多，工艺路线短。其主要特点是：①可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；②减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力；③减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度；精品文档放心下载作量大。(2)工序分散工序分散就是将零件的加工分散到很多道工谢谢阅读谢谢阅读是：感谢阅读换；32②对工人的技术要求较低；③可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载动机床，使工序适当集中，从而有效地提高生产率。感谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读业已超过了企业总数的90%，单件中小批量生产方式占绝对优谢谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读法来组织生产。4.2数控加工工艺设计4.2.1数控加工的基本过程谢谢阅读控机床是一种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机，谢谢阅读感谢阅读33谢谢阅读谢谢阅读统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。所谓编程，就是感谢阅读感谢阅读(数控语言)记录在介质上，并输入数控系统。数控系统根据程序感谢阅读指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机感谢阅读床的各种运动。当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。谢谢阅读感谢阅读机床就不能工作。精品文档放心下载感谢阅读长度和半径的补偿；刀具的更换，冷却液的开起、关闭等。图精品文档放心下载4-29精品文档放心下载加工零件所涉及的范围比较广，与相关的配套技术有密切的关感谢阅读谢谢阅读感谢阅读精品文档放心下载制方法和程序的输入方式。34对

刀具方案

刀手程工序零工工编程输入模拟操作成件艺艺调机图分设试床纸析计自动通讯程序试切品编传程

输装夹具夹方工案件图4-29数控机床加工过程框图数控加工程序编制方法有手工(人工)编程和自动编程之分。手工感谢阅读精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载应配套的硬件和软件。谢谢阅读控加工还包括编程前必须要做的一系列准备工作及编程后的善谢谢阅读后处理工作。一般来说数控加工工艺主要包括的内容如下：精品文档放心下载35(1)选择并确定进行数控加工的零件及内容；(2)对零件图纸进行数控加工的工艺分析；(3)数控加工的工艺设计；(4)对零件图纸的数学处理；(5)编写加工程序单；(6)按程序单制作控制介质；(7)程序的校验与修改；(8)首件试加工与现场问题处理；(9)数控加工工艺文件的定型与归档。4.2.2数控加工工艺设计的主要内容谢谢阅读精品文档放心下载感谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载程人员必须首先搞好工艺设计，再考虑编程。1．数控加工内容的选择感谢阅读都采用数控加工，数控加工可能只是零件加工工序中的一部分。谢谢阅读精品文档放心下载感谢阅读感谢阅读36容：(1)普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。(2)普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内谢谢阅读容。(3)普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可感谢阅读在数控机床尚有加工能力的基础上进行选择。相比之下，下列一些加工内容则不宜选择数控加工：(1)需要用较长时间占机调整的加工内容。(2)加工余量极不稳定，且数控机床上又无法自动调整零件坐标感谢阅读位置的加工内容。(3)不能在一次安装中加工完成的零星分散部位，采用数控加工谢谢阅读很不方便，效果不明显，可以安排普通机床补充加工。此外，在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、生产周期、感谢阅读谢谢阅读谢谢阅读数控机床降格为普通机床使用。2．数控加工零件的工艺性分析感谢阅读结构工艺性分析两部分。其中4.1.1所述“零件图的审查”内容感谢阅读同样适用于数控加工。(1)零件图样分析①零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，如图374-30(a)谢谢阅读谢谢阅读感谢阅读谢谢阅读等使用特性，因而常采用如图4-30(b)所示的局部分散的标注方精品文档放心下载谢谢阅读精品文档放心下载感谢阅读注或直接标注坐标尺寸。(a)(b)图4-30零件尺寸标注分析(a)同基准标注(b)分散标注②分析被加工零件的设计图纸，根据标注的尺寸公差和形位精品文档放心下载精品文档放心下载感谢阅读38感谢阅读谢谢阅读等。为工件定位、安装和夹具设计提供依据。③构成零件轮廓的几何元素(点、线、面)的条件(如相切、相精品文档放心下载交、垂直和平行等)，是数控编程的重要依据。手工编程时，要感谢阅读感谢阅读感谢阅读感谢阅读谢谢阅读协商解决。(2)零件的结构工艺性分析精品文档放心下载以减少刀具规格和换刀次数，方便编程，提高生产效益。②内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，所以内槽圆角半精品文档放心下载径不应太小。对于图4-31所示零件，其结构工艺性的好坏与被谢谢阅读加工轮廓的高低、转角圆弧半径的大小等因素有关。图(b)与(a)谢谢阅读相比，转角圆弧半径R大，可以采用直径较大的立铣刀来加工；谢谢阅读加工平面时，进给次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，感谢阅读因而工艺性较好。反之，工艺性较差。通常R＜0.2H(H为被加感谢阅读工工件轮廓面的最大高度)时，可以判定零件该部位的工艺性不精品文档放心下载好。r4-32感谢阅读39d＝D-2r(D为铣刀感谢阅读直径)，当D一定时，r越大，铣刀端面刃铣削平面的面积越小，感谢阅读r大到一精品文档放心下载定程度时，甚至必须用球头铣刀加工，这是应该尽量避免的。谢谢阅读(a)(b)图4-31内槽结构工艺性图4-32零件底面圆弧半径对工艺性的影响④应尽可能在一次装夹中完成所有能加工表面的加工，为此谢谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载谢谢阅读感谢阅读准确性，应采用统一的定位基准。3．数控加工的工艺路线设计谢谢阅读也需要找出零件所有的加工表面并逐一确定各表面的加工方法，感谢阅读精品文档放心下载40谢谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载的工艺路线。数控加工的工艺路线设计与普通机床加工的常规工艺路线拟定感谢阅读谢谢阅读感谢阅读精品文档放心下载兼顾常规工序的安排，使之与整个工艺过程协调吻合。(1)工序的划分谢谢阅读方法如下：①按安装次数划分工序以一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序。该方法一般适合于加工内容不多的工4-33所示的凸轮零件，其两端面、R38外圆以及φ22H7和φ4H7两孔均在普感谢阅读定位安装，在一道工序内铣削凸轮剩余的外表面轮廓。②按所用刀具划分工序以同一把刀具完成的那一部分工艺过精品文档放心下载谢谢阅读41谢谢阅读用数控机床和加工中心上常用这种方法。感谢阅读感谢阅读精品文档放心下载的那部分工艺过程为另一道工序。一般来说，在一次安装中不允许将工件的谢谢阅读图4-33凸轮零件图某一表面粗、精不分地加工至精度要求后再加工工件的其它表精品文档放心下载面。④按加工部位划分工序以完成相同型面的那一部分工艺过程谢谢阅读谢谢阅读()划谢谢阅读分成多道工序。感谢阅读精品文档放心下载际情况灵活掌握。(2)加工顺序的安排谢谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载形。加工顺序的安排除遵循“4.1.4中3.加工顺序的安排”原则精品文档放心下载42外，还应遵循下列原则：①尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更换次数谢谢阅读及所有空行程时间减至最少，提高加工精度和生产率。感谢阅读谢谢阅读谢谢阅读力和热变形对工件影响较大，一般也需先加工。感谢阅读小的工步。精品文档放心下载加工和半精加工合为一道工序。⑥加工中容易损伤的表面(如螺纹等)，应放在加工路线的后面。感谢阅读下面通过一个实例来说明这些原则的应用：如图4-34所示零件，可以先在普通机床上把底面和四个轮廓面感谢阅读加工好(“基面先行”)，其余的顶面、孔及沟槽安排在立式加工感谢阅读中心上完成(工序集中原则)谢谢阅读以划分为如下15个工步：粗铣顶面。钻φ32、φ12等孔的中心钻φ3212孔至φ。扩φ32孔至φ30。钻3×φ6的孔至尺寸。粗铣φ60沉孔及沟槽。钻4×M8底孔至φ6.8。镗φ32孔至φ31.7。精铣顶面。铰φ12孔至尺寸。精镗φ32孔至尺寸。精铣φ60沉孔及沟槽至尺寸。φ12孔口倒角。3×φ6、4×M8孔口倒角。攻4×M8螺纹完成。(3)数控加工工序与普通工序的衔接这里所说的普通工序是指常规的加工工序、热处理工序和检验等辅助工序。数控工序前后一般都穿插其它普通工序，若衔接不好就容易产生矛盾。较好的解决办图4-34零件简图法是建立工序间的相互状态联系，在工艺文件中做到互审会签。感谢阅读谢谢阅读理等，这些问题都需要前后衔接，统筹兼顾。444．数控加工工序的设计数控加工工序设计的主要任务是为每一道工序选择机床、夹谢谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读工程序做好充分准备。(1)确定走刀路线和工步顺序精品文档放心下载感谢阅读程序的依据之一。在确定走刀路线时，主要遵循以下原则：感谢阅读①保证零件的加工精度和表面粗糙度精品文档放心下载精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读谢谢阅读时，为了改善表面粗糙度，应采用顺铣的走刀路线加工方案。谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读铣较为有利。加工位置精度要求较高的孔系时，应特别注意安排孔的加工顺精品文档放心下载45精品文档放心下载置精度。如图4-35，镗削图(a)所示零件上六个尺寸相同的孔，感谢阅读(b)56孔与12、谢谢阅读3、4孔定位方向相反，X向反向间隙会使定位误差增加，从而精品文档放心下载影响5、6孔与其它孔的位置精度。按图(c)所示路线加工时，加精品文档放心下载工完4孔后往上多移动一段距离至P点，然后折回来在5、6孔谢谢阅读精品文档放心下载间隙的引入，提高了5、6孔与其它孔的位置精度。(a)(b)(c)图4-35镗削孔系走刀路线比较46(a)零件图(b)差(c)好刀具的进退刀路线要尽量避免在轮廓处停刀或垂直切入切出工精品文档放心下载件，以免留下刀痕。②使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，提高加工效率。精品文档放心下载图4-36所示为正确选择钻孔加工路线的例子。按照一般习惯，谢谢阅读精品文档放心下载图4-36(a)所示，这不是最好的走刀路线。对点位控制的数控机精品文档放心下载床而言，要求定位精度高，定位过程尽可能快。若按图4-36(b)谢谢阅读感谢阅读而节省定位时间。(a)(b)图4-36最短加工路线选择③最终轮廓一次走刀完成图4-37(a)所示为采用行切法加工内轮廓。加工时不留死角，在精品文档放心下载谢谢阅读(b)是采用环切法谢谢阅读47谢谢阅读(c)感谢阅读轮廓切削一周，使轮廓表面光整。三种方案中，图(a)方案最差，感谢阅读图(c)方案最佳。(a)(b)(c)图4-37封闭内轮廓加工走刀路线(a)行切法(b)环切法(c)先行切再环切谢谢阅读(2)工件的定位与夹紧方案的确定感谢阅读精品文档放心下载点：精品文档放心下载误差和数控编程中的计算工作量。精品文档放心下载感谢阅读面之间的相互位置精度，充分发挥数控机床的效率。谢谢阅读48率。(3)夹具的选择感谢阅读感谢阅读标系的尺寸。除此之外，重点考虑以下几点：谢谢阅读夹具，以缩短生产准备时间和节省生产费用；②在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单；谢谢阅读谢谢阅读少辅助时间；④为满足数控加工精度，要求夹具定位、夹紧精度高；谢谢阅读(如产生碰撞等)；谢谢阅读谢谢阅读压夹具、多工位夹具。(4)刀具的选择感谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载精品文档放心下载49精品文档放心下载高刀具的刚性。精品文档放心下载陶瓷、立方氮化硼(CBN)、聚晶金刚石。精品文档放心下载精品文档放心下载不用高速钢刀具。感谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读下使用效果欠佳：短零件的加工；冲击大的断续切削和重切削；谢谢阅读铍、镁、铝和钛等的单质材料及其合金的加工(易产生亲合力，精品文档放心下载导致切削刃剥落或崩刃)。精品文档放心下载谢谢阅读糙度值小。一般可用切削液。聚晶金刚石刀片一般仅用于加工有色金属和非金属材料。立方氮化硼刀片一般适用加工硬度＞450HBS的冷硬铸铁、合金感谢阅读结构钢、工具钢、高速钢、轴承钢以及硬度≥350HBS的镍基合精品文档放心下载金、钴基合金和高钴粉末冶金零件。谢谢阅读转位刀片以减少刀具磨损后的更换和预调时间。50⑤选用涂层刀具以提高耐磨性和耐用度。(5)切削用量的确定切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量和进给量(进给速感谢阅读度)。主轴转速要根据机床和刀具允许的切削速度来确定；背吃谢谢阅读精品文档放心下载感谢阅读具和工件材料来选。切削用量的合理选择将直接影响加工精度、精品文档放心下载谢谢阅读感谢阅读以修正确定。切削用量的确定除了遵循“2.3.3切削用量的选择”的有关规定谢谢阅读外，还应考虑如下因素：①刀具差异不同厂家生产的刀具质量差异较大，因此切削用量谢谢阅读须根据实际所用刀具和现场经验加以修正。②机床特性切削用量受机床电动机的功率和机床刚性的限制，精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载粗糙度。③数控机床的生产率数控机床的工时费用较高，刀具损耗费用精品文档放心下载精品文档放心下载来提高数控机床的生产率。515．数控加工工艺守则谢谢阅读遵守表4-5“数控加工工艺守则”的规定。表4-5数控加工工艺守则项目要求内容(1)操作者必须根据机床使用说明书熟悉机床的性能、感谢阅读加工范围和精度，并要熟练地掌握机床及其数控装置或计算机各部分的作用及操作方法。加工前的(2)检查各开关、旋钮和手柄是否在正确位置。谢谢阅读准备(3)启动控制电气部分，按规定进行预热。(4)精品文档放心下载和手柄的灵敏性及润滑系统是否正常等。(5)熟悉被加工件的加工程序和编程原点。(1)谢谢阅读刀具与工置必须与程序要求的顺序和位置一致。件的装夹(2)精品文档放心下载中刀具与工件或刀具与夹具发生干涉。(1)进行首件加工前，必须经过程序检查(试走程序)、谢谢阅读轨迹检查、单程序段试切及工件尺寸检查等步骤。加工(2)谢谢阅读(3)精品文档放心下载警信号时应及时停车排除故障。52(4)精品文档放心下载起来妥善保管，以备再用。4.2.3数控加工程序编制1．坐标系统感谢阅读ISO标准和我国国家标准谢谢阅读感谢阅读床的设计、使用及维修带来了极大的方便。(1)机床坐标系与运动方向精品文档放心下载标系，该坐标系就叫机床坐标系，也叫标准坐标系。数控机床上的坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系，如图4-38所精品文档放心下载X谢谢阅读轴的正方向，食指为Y轴的正方向，中指为Z轴的正方向。感谢阅读53图4-38右手直角笛卡尔坐标系A、BC分别表示其轴线平行于、Y和Z坐标的旋转运动。感谢阅读+X+Y+Z精品文档放心下载四指则分别指向+A、+B+C轴的旋转方向。Z轴通常把传递切削力的主轴定为Z精品文档放心下载如车床、磨床等，工件转动的轴为Z轴；对于刀具旋转的机床，谢谢阅读Z4-39所示。精品文档放心下载Z轴的正方向取为刀具远离工件的方向。X轴X轴一般平行于工件装夹面且与Z谢谢阅读的机床(如车床、磨床等)，X坐标的方向是在工件的径向上，且精品文档放心下载X轴的正向；感谢阅读对于刀具旋转的机床()Z轴是垂直的，感谢阅读当从刀具主轴向立柱看时，X轴正向指向右；若Z轴是水平的，感谢阅读当从主轴向工件看时，X轴正向指向右。Y轴当X轴与Z轴确定之后，Y轴垂直于X轴和Z轴，其方精品文档放心下载向可按右手定则确定。54(a)(b)图4-39数控机床的标准坐标系(a)数控车床(b)数控铣床(2)工件坐标系工件坐标系是由编程人员根据零件图样及加工工艺，以零件精品文档放心下载精品文档放心下载标系。感谢阅读机床上的实际装夹位置。(3)附加坐标系为了编程和加工的方便，如果还有平行于XY、Z坐标轴的坐感谢阅读感谢阅读组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。2．几个重要术语(1)机床原点55谢谢阅读精品文档放心下载允许用户改变。机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点，谢谢阅读谢谢阅读后端面的中心，如图4-40(a)所示。数控铣床的机床原点，各生感谢阅读感谢阅读终点，如图4-40(b)所示。(2)机床参考点谢谢阅读感谢阅读行程开关来确定。机床参考点对机床原点的坐标是(a)(b)图4-40数控机床的机床原点与机床参考点(a)数控车床(b)数控铣床感谢阅读56感谢阅读谢谢阅读完成后，显示器即显示出机床参考点在机床坐标系中的坐标值，精品文档放心下载感谢阅读谢谢阅读感谢阅读得更改。4-40谢谢阅读所示。也有些数控机床的机床原点与机床参考点重合。(3)工件原点感谢阅读的位置虽可任意选择，但一般应遵循以下原则：①工件原点选在工件图样的设计基准或工艺基准上，以利于编精品文档放心下载程。②工件原点尽量选在尺寸精度高、粗糙度值低的工件表面上。精品文档放心下载③工件原点最好选在工件的对称中心上。④要便于测量和检验。谢谢阅读端面(或左端面)4-41(a)感谢阅读精品文档放心下载上或对称中心上，如图4-41(b)所示。(4)绝对坐标与相对坐标57谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读序段中混合使用，使用原则主要是看那种方式编程更方便。谢谢阅读(a)(b)图4-41工件原点设置(a)数控车床(b)数控铣床(5)对刀与对刀点谢谢阅读谢谢阅读感谢阅读问题。精品文档放心下载谢谢阅读精品文档放心下载58感谢阅读感谢阅读即使用对刀点来确定工件原点。感谢阅读谢谢阅读具某一位置上。其选择原则是：①所选的对刀点应使程序编制简单；②对刀点应选在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；谢谢阅读③对刀点应选在加工过程中检查方便、可靠的位置；④对刀点的选择应有利于提高加工精度。感谢阅读艺基准上，对于以孔定位的工件，一般取孔的中心作为对刀点。谢谢阅读精品文档放心下载置时，应当考虑到两者的差值。(6)换刀点换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀加工的机床而设置精品文档放心下载谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载置在被加工零件的轮廓之外，并留有一定的安全量。3．数控代码感谢阅读59符号组成。我国制定的有关准备功能G代码和辅助功能M代码谢谢阅读的标准，与国际上使用的ISO标准基本一致。(1)表示地址符的英文字母的含义感谢阅读感谢阅读段中表示地址的英文字母的含义见表4-6。表4-6表示地址符的英文字母的含义意功能地址字母义程序编号，子程序号的程序号O、P指定程序段号N程序段顺序编号准备功能G指令动作的方式X、Y、Z坐标轴的移动指令A、B、；U、V、坐标字附加轴的移动指令WI、J、K圆弧圆心坐标进给速度F进给速度的指令主轴转速指令主轴功能S（r·min-1）刀具功能T刀具编号指令辅助功能M、B主轴、冷却液的开关，60工作台分度等补偿功能H、D补偿号指令暂停功能P、X暂停时间指定子程序及固定循环的重循环次数L复次数圆弧半径R实际是一种坐标字(2)准备功能G代码准备功能G代码是建立机床或控制系统工作方式的一种指令，感谢阅读G代码分为模态代码和非模态感谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读效。国标中规定G代码由字母G及其后面的二位数字组成，从感谢阅读G00~G99共100种代码。见表4-7。(3)辅助功能M代码辅助功能M代码用于指定主轴的旋转方向、启动、停止、冷却谢谢阅读液的开关，刀具的更换等各种辅助动作及其状态。辅助功能M谢谢阅读代码由字母MM00~M99共100谢谢阅读种代码。见表4-8。4.2.4数控加工工艺文件编制精品文档放心下载精品文档放心下载感谢阅读61具体说明，目的是让操作者更明确加工程序的内容、装夹方式、谢谢阅读精品文档放心下载任务书、数控加工工序卡、数控刀具卡片、数控加工程序单等。感谢阅读谢谢阅读计。1．数控加工编程任务书感谢阅读感谢阅读作和编制数控程序的重要依据之一，见表4-9。表4-7G代码G功FANUCSIEMENG功能FANUC系SIEMEN感谢阅读能字系统S系统字统S系统快速移动快速移动G00G65用户宏指令—

点定位点定位G01直线插补直线插补G70精加工循环英制感谢阅读顺时针圆顺时针圆外圆粗切循

G02G71米制

弧插补弧插补环感谢阅读逆时针圆逆时针圆端面粗切循

G03G72—

弧插补弧插补环精品文档放心下载封闭切削循G04暂停暂停G73—环G05—通过中间G74深孔钻循环—62点圆弧插补XY平面XY平面外径切槽循

G17G75—

选择选择环精品文档放心下载ZXZX平面复合螺纹切

G18G76—

择选择削循环谢谢阅读YZYZ平面撤销固定循撤销固定G19G80精品文档放心下载择选择环循环定点钻孔循G32螺纹切削—G81固定循环环恒螺距螺G33—G90绝对值编程绝对尺寸纹切削刀具补偿刀具补偿G40G91增量值编程增量尺寸

注销注销刀具补偿刀具补偿螺纹切削循主轴转速G41G92感谢阅读——左——左环极限刀具补偿刀具补偿每分钟进给直线进给G42G94精品文档放心下载——右——右量率刀具长度旋转进给

G43—G95每转进给量

补偿——正率精品文档放心下载刀具长度G44—G96恒线速控制恒线速度

补偿——负感谢阅读G49刀具长度—