项目2 数控加工工艺基础

数控加工工艺与编程技术基础模块一数控加工基础知识黄冬英江苏省江阴中等专业学校【项目目标】1.了解数控加工工艺概述；2.学会数控加工工艺分析；3.了解切削用量对切削加工的影响规律，会合理选择切削用量；4.了解数控加工常用的工艺文件。

项目2：数控加工工艺基础

通过数控加工工艺内容和工艺文件的学习，养成机械工程意识、标准化意识，能用准确、简明、规范的工程语言表达工艺内容，具有从事数控加工工艺编制所必须的科学态度、创新精神和工作规范。【素养目标】【项目描述】要加工出合格的产品，需要储备哪些知识点呢？那合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。其内容包括选择合适的机床、刀具、夹具、走刀路线及切削用量等，只有选择合适的工艺参数及切削策略才能获得较理想的加工效果。从加工的角度看，数控加工技术主要是围绕加工方法与工艺参数的合理确定及有关其实现的理论与技术。数控加工通过计算机控制刀具作精确的切削加工运动，是完全建立在复杂的数值运算之上的，能实现传统的机加工无法实现的合理、完整的工艺规划。项目2：数控加工工艺基础【项目链接】一、数控加工工艺概述1.数控加工工艺的基本特点

（1）内容明确而具体（2）工艺工作要求准确而严密（3）采用多坐标联动自动控制加工复杂表面（4）采用先进的工艺装备（5）采用工序集中2.数控加工工艺内容1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定数控机床加工内容；2）对零件图进行数控加工工艺分析，明确加工内容及技术要求；3）具体设计数控加工工序，如工步的划分、工件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等；4）处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点的选择，加工路线的确定，刀具补偿等；5）处理数控机床上部分工艺指令，编制工艺文件。3.数控机床的合理选用一般可按下列顺序考虑：1）优先选择通用机床无法加工的内容进行数控加工；2）重点选择通用机床难以加工或质量难以保证的内容进行数控加工；3）采用通用机床加工效率较低、劳动强度较大的内容，在数控机床尚存富余能力的基础上可选择数控加工。二、数控加工工艺分析1.定位基准的选择定位基准选择正确与否不仅直接影响数控加工零件的加工精度，还会影响到夹具结构的复杂程度和加工效率等。（1）精基准的选择1）“基准重合”原则。2）“基准统一”原则。3）“互为基准”原则。4）“自为基准”原则。5）便于装夹原则。（2）粗基准的选择

粗基准的选择主要影响不加工表面与加工表面之间的相互位置精度，以及加工表面的余量分配。粗基准的选择应遵循的原则是：(a)不加工表面作粗基准(b)精度要求高的不加工表面作粗基准1）不加工面原则。2）加工余量最小原则。3）重要表面原则。为保证重要表面的加工余最均匀，则应选择该表面作为粗基准。4）不重复使用原则。粗基准原则上只能使用一次。5）大而平原则。选作粗基准的表面应尽量平整光洁，不应有飞边、浇冒口等缺陷。2.加工方法和加工方案的确定（1）加工方法的选择加工方法的选择原则是首先保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。（2）加工方案的确定任何一种零件都是由平面、内外圆柱面、内外圆锥面和成形表面等简单几何表面组成的。因此，确定各种零件的加工方案，实际上就是依据零件要求的加工精度、表面粗糙度及零件的结构特点，把每一几何表面的加工方案确定下来，按合理的顺序排列起来，也就确定了零件的工工艺方案。3.加工顺序的安排加工顺序安排合理与否，将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。应遵循以下原则：（1）工序集中。（2）基准先行。（3）光粗后精。（4）先主后次。（5）先面后孔。（6）尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更换次数及所有空行程时间减至最少，提高加工精度和生产率。（7）为了提高机床的使用效率，在保证加工质量的前提下，可将粗加工和半精加工合为一道工序。1）用数控车床粗车左端面。2）粗车左侧外圆

40.5mm，长度85mm。3）精车外圆

40mm至尺寸。4）掉头车右端面控制总长165mm。5）粗车外圆

25.5mm，长度82.8mm。6）精车外圆

25mm，长度83mm。7）用数控铣床粗铣中心键槽。8）精铣键槽至尺寸。4.刀具进给路线的确定刀具进给路线是指数控加工过程中刀具(刀位点)相对于被加工工件的运动轨迹。刀位点是指编制数控加工程序时用以确定刀具位置的基准点。(a)平头刀(b)球头铣刀(c)车刀、镗刀(d)钻头圆柱铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点；球头铣刀的刀位点是球头的球心点；车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心；钻头的刀位点是钻头顶点。确定进给路线的原则：1）保证被加工工件的精度和表面质量。(a)行切法(b)环切法(c)先行切后环切2）尽最缩短进给路线，减少刀具的空行程，提高生产率。3）应使数值计算简单，程序段少，以减少编程工作量。(a)同心圆法(b)优化同心圆法5.工件的装夹与夹具的选择（1）工件装夹的基本原则为了提高数控加工的生产率，在确定定位基推与夹紧方案时应注意以下几点：1）力求设计基准、工艺基准与编程计算的基准统一。2）尽量减少工件的装夹次数和辅助时间，即尽可能在工件的一次装夹中加工出全部待加工表面。3）避免采用占机人工调整方案，以充分发挥数控机床的效能。4）对于加工中心，工件在工作台上的安放位置要兼顾各个工位的加工，要考虑刀具长度及其刚度对加工质量的影响。（2）选择夹具的基本原则基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调工件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还要考虑以下几点：1）在单件小批生产条件下，应尽量采用组合夹具、可调夹具及其他通用夹具，以缩短生产准备时间，提高生产率。2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。3）采用辅助时间短的夹具，即工件的装卸要迅速、方便、可靠。4）为满足数控加工精度，要求夹具定位、夹紧精度高。5）夹具上各零部件应不妨碍机床对工件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧机构元件不能影响加工时刀具的进给（避免产生碰撞等）。6）便于清扫切屑。6.刀具的选择7.切削用量的确定切削用量包括切削速度、背吃刀量(切削深度）和进给量(或进给速度)。三、数控加工工艺文件的编制1.数控加工工序卡2.数控加工刀具卡3.数控加工走刀路线图4.数控加工程序单【项目实施】

各小组根据下发的简单零件图，讨论分析各表面的组成、尺寸精度、表面粗糙度、形位精度及热处理等要求，并思考相应的工艺措施；确定装夹方案；确定加工顺序及进给路线；选择刀具；选择切削用量（背吃刀量、主轴转速、进给速度）；填写数控加工工艺