数控加工工艺与编程 课件 董延 第9-16章 轴套与底板组合件数控车铣削加工案例-数控机床保养及高端数控机床应用

第二篇：中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例《数控加工工艺与编程》教学课件第09章/共16章第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|本章内容▪•概述▪9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读▪9.2数控加工工序卡的编制▪9.3零件UG三维建模▪9.4零件加工UG软件编程▪9.5零件数控加工前的准备▪9.6零件加工操作与精度控制▪9.7组件装配第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|学习目标▪掌握概述▪掌握组合件机械加工工艺过程卡的识读▪掌握数控加工工序卡的编制▪掌握零件UG三维建模▪掌握零件加工UG软件编程▪掌握零件数控加工前的准备▪掌握零件加工操作与精度控制▪掌握组件装配结合教材与实训，逐节学习并完成思考题。•概述第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|•概述▪【知识目标】▪建立组合件机械加工工艺过程的基本知识；▪理解工步划分的原则和工步内容的确定原理；▪掌握工序卡中工序简图定位与加工精度的表达方法；▪理解切削参数的确定方法和原理；▪建立组合件装配的配合精度的相关知识。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|•概述（续）▪【能力目标】▪具有编制数控加工工序卡的能力；▪掌握三维建模软件建模的技能；▪掌握计算机辅助数控加工编程的技能；▪具有程序校验、后置处理和生成数控程序的能力；▪掌握工件和刀具安装、对刀建立工件坐标系的技能；第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|•概述（续）▪具有零件加工操作控制与精度控制的能力；▪掌握组合件装配的工艺与技能。▪【素质目标】▪建立工艺过程设计的工程观念；▪培养全生产工艺的系统思维方法。9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.1组合件装配图与零件图的识读▪1.组合件装配图的识读▪轴套与底板组合件装配图见图9-1所示▪装配体总高28mm，装配配合尺寸为f58H7/g7，基孔制的孔为IT7级精度,轴为IT7级精度，间隙配合方式，两者之间存在一定的间隙▪1号件为轴套、2号件为底板第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.1组合件装配图与零件图的识读▪2.轴套零件图的识读▪如图9-2所示，轴套表面主要由外圆、内孔、外园槽、端面和端面槽等构成，各几何元素之间关系明确，尺寸标注完整、正确。▪其中mm外圆尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度值为Ral.6μm，mm及mm内孔、以及mm外圆的尺寸公差等级为IT8，表面粗糙度值为Ral.6μm，表面质量要求较高▪其他尺寸公差等级为II9或为自由公差▪左端mm外圆对右端mm内孔(基准A)有同轴度要求(φ0.02mm)。零件材料为45钢，切削加工性能较好，无热处理要求。▪根据上述分析，将重要的信息列入表9-1中。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读图9-1轴套与底板组合件装配图第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.1组合件装配图与零件图的识读项目项目内容零件名称轴套零件材料45加工数量1重要尺寸公差mm外圆、mm内孔重要尺寸几何公差mm外圆对mm内孔同轴度公差为φ0.02mm重要表面粗糙度值mm外圆表面Ra1.6零件加工难点mm外圆、mm内孔、mm-mm端面槽第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.1组合件装配图与零件图的识读▪3.底板零件图的识读▪如图9-3所示，底板表面主要由平面、凸台、孔等构成，凸台轮廓由直线和圆弧组成，各几何元素之间关系明确，尺寸标注完整、正确。▪其中mm内孔尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度值为Ra1.6μm，表面质量要求较高▪槽的尺寸公差等级为IT9▪其余特征尺寸公差等级为IT8，表面粗糙度值为Ra3.2μm，表面质量要求也较高▪mm孔的轴线对底面(基准A)有垂直度要求。零件材料为45钢，切削加工性能较好，无热处理要求。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读（续）9.1.1组合件装配图与零件图的识读（续）▪根据以上分析，将重要尺寸精度和形位公差，以及表面粗糙度填写下表9-2。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读表9-1轴套零件图分析第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.1组合件装配图与零件图的识读项目项目内容零件名称底板零件材料45加工数量1重要尺寸公差mm内孔、mm内孔重要尺寸几何公差mm内孔与基准面A的垂直度公差为φ0.02mm重要表面粗糙度值基准面A、mm内孔表面Ra1.6.零件加工难点mm内孔，基准面A对mm内孔的垂直度公差为φ0.02mm第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.2识读加工工艺路线▪1.轴套零件机械加工工艺路线的识读▪已知轴套的机械加工工艺过程卡，见表9-3。▪通过阅读此工艺过程卡可知，零件名称为轴套，材料为45钢，毛坯规格为φ60×26mm。▪首先，在备料车间粗车外圆及端面，长度尺寸已经达到26及精度要求。然后在工序20，采用数控加工、完成外圆及外沟槽和端面槽；内孔等的粗精加工；最后去毛刺、清洗和检验。▪所用设备主要包括普车、数控车、钳工台等。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.2识读加工工艺路线产品型号零件号零件名称零件名称台件材料牌号材料牌号毛坯规格毛坯规格毛坯规格…

轴套轴套

45钢45钢φ60mm×26mmφ60mm×26mmφ60mm×26mm…工序号工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容车间名称车间名称机床名称编号机床名称编号机床名称编号…工序号工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容车间名称车间名称机床名称编号机床名称编号机床名称编号…10精毛坯准备；粗车外圆及端至φ60×26mm，材料为45精毛坯准备；粗车外圆及端至φ60×26mm，材料为45精毛坯准备；粗车外圆及端至φ60×26mm，材料为45精毛坯准备；粗车外圆及端至φ60×26mm，材料为45

CAK6140车床CAK6140车床CAK6140车床…20数控车削；粗精车外圆、外圆槽、钻孔、粗精镗孔、车端面槽。数控车削；粗精车外圆、外圆槽、钻孔、粗精镗孔、车端面槽。数控车削；粗精车外圆、外圆槽、钻孔、粗精镗孔、车端面槽。数控车削；粗精车外圆、外圆槽、钻孔、粗精镗孔、车端面槽。

CAK6140车床CAK6140车床CAK6140车床…30钳工；锐边倒钝，去毛刺钳工；锐边倒钝，去毛刺钳工；锐边倒钝，去毛刺钳工；锐边倒钝，去毛刺

钳台钳台钳台…40清洁；用清洁剂清洗零件清洁；用清洁剂清洗零件清洁；用清洁剂清洗零件清洁；用清洁剂清洗零件

…50检验；按图样尺寸检测检验；按图样尺寸检测检验；按图样尺寸检测检验；按图样尺寸检测

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拟定拟定日期工人代表…

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更改原因及内容更改原因及内容更改者更改者日期

…第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.2识读加工工艺路线▪2.底板零件机械加工工艺路线的识读▪已知底板的机械加工工艺过程卡，见表9-4。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.2识读加工工艺路线产品型号零件号零件名称零件名称台件材料牌号材料牌号毛坯规格毛坯规格每毛坯重量…

底板底板

45钢45钢100mm×70mm×15mm100mm×70mm×15mm

…工序号工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容车间名称车间名称机床名称编号机床名称编号机床名称编号…工序号工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容工序名称及内容车间名称车间名称机床名称编号机床名称编号机床名称编号…10毛坯准备；粗铣毛坯至100mm×70mm×15mm，材料为45钢。毛坯准备；粗铣毛坯至100mm×70mm×15mm，材料为45钢。毛坯准备；粗铣毛坯至100mm×70mm×15mm，材料为45钢。毛坯准备；粗铣毛坯至100mm×70mm×15mm，材料为45钢。

X6132铣床X6132铣床X6132铣床…20数控铣削；粗、精铣底板平面、台阶面、曲面以及孔和槽。数控铣削；粗、精铣底板平面、台阶面、曲面以及孔和槽。数控铣削；粗、精铣底板平面、台阶面、曲面以及孔和槽。数控铣削；粗、精铣底板平面、台阶面、曲面以及孔和槽。

VMC850加工中心VMC850加工中心VMC850加工中心…30钳工；锐边倒钝，去毛刺。钳工；锐边倒钝，去毛刺。钳工；锐边倒钝，去毛刺。钳工；锐边倒钝，去毛刺。

钳台钳台钳台…40清洁；用清洁剂清洗零件。清洁；用清洁剂清洗零件。清洁；用清洁剂清洗零件。清洁；用清洁剂清洗零件。

…50检验；按图样尺寸检测。检验；按图样尺寸检测。检验；按图样尺寸检测。检验；按图样尺寸检测。

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拟定拟定日期日期…

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更改原因及内容更改原因及内容更改者更改者日期

…第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.2识读加工工艺路线▪通过阅读此工艺过程卡可知，零件名称为底板，材料为45钢，毛坯规格为100mm×70mm×15mm▪首先，进行毛坯加工▪然后，在数控铣床或加工中心上，粗精铣平面、外形、内孔和键槽等▪所用装备主要为普铣和数控加工中心，以及钳工台。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.1组合件机械加工工艺过程卡的识读9.1.3识读主要加工工序▪1.轴套主要加工工序:精毛坯准备-数控车削-钳工去毛刺-清洁-检验。▪2.底板主要加工工序：精毛坯准备-数控铣削-钳工去毛刺-清洁-检验。9.2数控加工工序卡的编制第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.1绘制工序简图▪1.轴套工序简图▪轴套零件在数控车上一次性完成全部的加工任务，但要经过两次安装，第一次安装加工零件右端、第二次安装加工零件左端。▪1）轴套右端加工简图▪见图9-4，a)。由图可见，定位夹紧面为毛坯外圆面，所要加工的是外圆、外圆槽、台阶面及端面槽、孔等的粗精加工。▪2）轴套左端加工简图▪见图9-4、b)。由图可见定位夹紧面为已经加工的φ36外圆面，所要加工的是左段的外圆和台阶孔。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.1绘制工序简图▪a)装夹左端加工右段b)装夹右端加工左段▪2.底板工序简图▪底板在数控加工中心上一次性加工完成，但需要两次安装，第一次安装完成正面加工，第二次安装完成反面加工。▪1）正面加工简图▪见图9-5、a)。由图可见，定位夹紧面为毛坯一端面，70的侧面，所要加工的是正面的侧面、曲面、端面和台阶孔、键槽等的粗精加工。▪2）反面加工简图第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制（续）9.2.1绘制工序简图（续）▪见图9-5、b)。由图可见，定位夹紧面为已加工的正面端面，96的侧面，为精基准。所要加工的是反面的侧面、曲面、端面和孔、键槽等的粗精加工。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制图9-4轴套数控加工工序简图第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.1绘制工序简图▪a)装夹毛坯面加工正面b)装夹已经加正面加工反面第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.2确定毛坯尺寸▪在数控加工中，毛坯尺寸的确定通常遵循以下步骤：▪1.了解设计要求：首先，需要清楚了解加工零件的设计要求，包括几何形状、尺寸公差以及其他特殊要求等。这些设计要求通常在图纸和工艺文件中进行规定。▪2.考虑材料和加工余量：根据加工零件的材料和加工工艺，考虑适当的加工余量。加工余量是指在最后一道工序中用于去除残留材料和形成精确尺寸的额外量。▪3.确定参考尺寸：根据设计要求和加工余量，确定参考尺寸。参考尺寸是加工过程中使用的初始尺寸，用于控制加工零件的尺寸和形状。▪4.考虑精度和加工顺序：根据加工的顺序和工件的几何形状，考虑加工过程中的各个工序对毛坯尺寸的影响。对于精度要求较高的零件，可能需要在一道或多道工序中留出余量，以便在后续工序中修正尺寸…▪5.考虑热变形和残余应力：在加工过程中，热变形和残余应力可能会对零件尺寸产生影响。因此，需要根据材料的热膨胀性和加工过程中的温度变化情况，对毛坯尺寸进行适当的调整。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制（续）9.2.2确定毛坯尺寸（续）▪总之，在确定毛坯尺寸时，需要综合考虑设计要求、加工余量、精度要求、加工顺序、热变形和残余应力等因素。▪根据轴套图纸，可知，最大外圆直径为φ58mm，长度为26mm▪因为长度26为有公差要求，可以在精毛坯加工中达到要求，选用毛坯尺寸为φ60mm×26mm精毛坯，可以使数控车省去端面加工，提高生产效率、保证加工质量▪根据底板图纸，可知，最大长、宽、高尺寸分别为：96mm、68mm、12mm，因为这三个尺寸都有精度要求，选用毛坯尺寸为100mm×70mm×15mm，留有一定的加工余量，以便确保精…第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.3确定工步数量和内容▪工步的划分主要从加工精度和生产率两方面来考虑。▪（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工的加工顺序依次完成，或全部加工表面按先粗后精的原则划分。▪（2）对于既有铣削平面又有孔加工的表面，可按先铣削平面后加工孔的加工顺序进行划分。▪（3）按刀具划分工步。▪例如，根据上述原则，针对轴套数控车工序的工步划分为粗车外圆-精车外圆-车外沟槽-车端面槽-钻孔-镗孔。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.4工步加工参数的确定▪1.加工余量、工序尺寸和公差的确定▪加工余量是指在加工中被切去的金属层厚度▪加工余量的大小对于零件的加工质量、生产率和生产成本均有较大的影响▪加工余量过大，不仅会增加机械加工的劳动量，降低生产率，而且会增加材料、工具和电力的消耗，使加工成本增高▪加工余量的确定方法有以下几类:▪1)分析计算法。根据对影响加工余量的各项因素进行分析，通过计算来确定加工余量。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制（续）9.2.4工步加工参数的确定（续）▪2)查表法。查阅有关手册提供的加工余量数据，再结合本企业生产实际情况加以修正后确定加工余量。这是各企业广泛采用的方法。▪3)经验估计法。根据工艺人员本身积累的经验确定加工余量。一般为了防止加工余量过小而产生废品，所估计的加工余量总是偏大，常用于单件、小批量生产。▪2.切削用量的确定▪确定切削用量的基本原则是按照粗精加工的不同特点，以及刀具材料，选择相适应的切削参数。▪粗加工一般选取尽可能大的背吃刀量▪其次要在机床动力和刚度允许的范围内，同时又满足零件加工精度要求的情况下选择尽可能大的进给量，最后为了防止刀具磨损，利用积屑瘤保护刀具，选择中等的切削速度第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制（续）9.2.4工步加工参数的确定（续）▪然后再根据刀具材料，比如对硬质合金材料，最大的切削速度为5-10m/min,如果工件直径或刀具直径已知，就可以换算为工件或刀具的转速或者主轴转速，然后选择中等转速▪精加工一般选取尽可能小的背吃刀量、小的进给量、大的切削速度。同样，根据刀具材料，选择具体的速度大小。▪一般通过《切削用量手册》查表法、公式计算法和经验值法三种方法相结合，确定合适的切削用量。▪但对于具有高速加工的机床，应该按照高速高精加工工艺，采用高速、大进给和小切深进行切削参数的设计，加工中尽可能不用满刀加工，尽可能使刀刃长度全部和大部分参入加工，使切屑形状为薄而窄的…第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.5选择刀具规格和量具▪1.数控车削▪加工外圆和端面，选取外圆车刀，材料多选硬质合金▪粗加工内孔，选取麻花钻钻削，刀具材料为高速钢▪半精加工、精加工内孔时，选用内孔车刀或镗刀，材料多选硬质合金▪通常外圆车刀的规格以刀具主偏角为依据，比如95°外圆车刀，就是指主偏角为95°▪而麻花钻的规格为钻头直径，比如φ10的麻花钻，就是直径10mm的麻花钻头第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制（续）9.2.5选择刀具规格和量具（续）▪内孔车刀或镗刀的规格与外圆车刀相似▪2.数控铣削▪数控铣削加工，一般立铣刀以刀具直径用作刀具规格，如φ10mm、φ6mm立铣刀，就是指刀具切削部分直径为10mm和6mm。刀具材料为硬质合金，刀柄选取BT30或BT40通用型。▪刀柄是机床和刀具的连接体，刀柄是影响同心度和动平衡的一个关键环节，千万不能将它当成一般的部件来看待▪同心度可以决定刀具在旋转一周的情况下各切刃部分的切削量是否均匀▪在主轴旋转时动不平衡将产生周期性的震动第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制（续）9.2.5选择刀具规格和量具（续）▪（1）锥度为7:24的SK通用刀柄；7：24指的是刀柄锥度为7：24，为单独的锥面定位，锥柄较长。锥体表面同时要起两个重要作用，即刀柄相对于主轴的精确定位以及实现刀柄夹紧。▪（2）锥度为1:10的HSK真空刀柄。▪BT型数控刀柄主要是日本标准，现也是普遍使用的一种标准▪柄锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT(传统型)、DIN69871(德国标准)、IS07388/1(国际标准)、MASBT(日本标准)以及ANSI/ASME(美国标准)▪一般切削常用的是BT刀柄,BT刀柄的锥度为7:24，转速在10000r/min左右时，刀柄-主轴系统还不会出现明显的变形，但当主轴从10,000r/min升高到40,000r/mi…▪刀柄与主轴锥孔间将出现明显的间隙，严重影响刀具的切削特性，因此BT刀柄高速切削是有速度限制的第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制（续）9.2.5选择刀具规格和量具（续）▪加工中心的刀柄大小规格有60、50、45、40、35、30等，其中40、50代表刀柄的锥度截面直径的大小。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.6编制数控加工工序卡▪根据上述分析，可以编制数控加工工序卡。▪1.轴套零件数控车削工序卡▪根据表9-3轴套机械加工工艺过程卡，轴套零件的数控车工序，工序号20，毛坯为45钢，精毛坯尺寸为φ60x26,所以，轴向尺寸已经达到零件尺寸要求▪这样就只要加工工外圆面和台阶面、槽和孔，以及阶梯孔▪这样就需要两次安装第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.6编制数控加工工序卡零件名称轴套机械加工工序卡机械加工工序卡工序号20工序名称数控车数控车共二页…零件名称轴套机械加工工序卡机械加工工序卡工序号20工序名称数控车数控车第一页…材料45钢毛坯尺寸φ60×26mm机床型号CAK6140工装夹具工装夹具工装夹具自定心卡盘…

…工步号工步内容刀具材料刀具规格量具主轴转速/r/min进给速度/mm/min背吃刀量/mm工时/min工时/min…1安装左端，粗车φ36（公差0.039，Ra1.6）×16外圆，径向留0.5的余量95°车刀硬质合金游标卡尺8001201.555…2半精车φ36（公差0.033，Ra1.6）×16外圆，径向留0.2的余量。同上同上千分尺12001000.30.50.5…3精车φ36（公差0.039，Ra1.6）×16外圆。同上同上同上1200800.111…4车3x1.5的外圆槽3槽刀同上游标卡尺40040311…5车3x2的端面槽3.5槽刀同上同上400403.511…6钻通孔φ23φ23麻花钻HSS同上2002011.51.51.5…7粗镗φ26（公差0.039，Ra1.6）×26内孔，径向留0.5的余量。95°镗刀硬质合金游标卡尺80012011.51.5…8半精镗φ26（公差0.039，Ra1.6）×26内孔，径向留0.2的余量。同上同上千分尺12001000.322…注：原表较长，此处仅展示前部分内容，详见教材。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.6编制数控加工工序卡零件名称轴套机械加工工序卡机械加工工序卡工序号30工序名称数控车数控车共二页…零件名称轴套机械加工工序卡机械加工工序卡工序号30工序名称数控车数控车第二页…材料45钢毛坯尺寸φ60×26mm机床型号CAK6140工装夹具工装夹具工装夹具自定心卡盘…

…工步号工步内容刀具材料刀具规格量具主轴转速/r/min进给速度/mm/min背吃刀量/mm工时/min工时/min…1安装右端已加工的φ36（公差0.039，Ra1.6）×16外圆，半精车φ58（公95°车刀硬质合金游标卡尺12001000.933…2精车φ58（公差0.03，Ra1.6）×10外圆。同上同上千分尺1200800.10.50.5…3粗镗φ42（公差0.039，Ra1.6）×6内孔，径向留0.5的余量。95°镗刀硬质合金游标卡尺8001201.5x5=7.51.51.5…4半精镗φ42（公差0.039，Ra1.6）×6内孔，径向留0.2的余量。同上同上千分尺12001000.322…5精镗φ42（公差0.039，Ra1.6）×6内孔同上同上同上1200800.12.52.5…第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.6编制数控加工工序卡▪2.底板零件数控铣削工序卡▪根据表9-4底板机械加工工艺过程卡，底板零件的数控铣工序，工序号20，毛坯为45钢，精毛坯尺寸为100x70x15,所以，所以外形尺寸还需要通过粗精加工达到要求▪这样就要加工工正反面、侧面及轮廓、孔和槽▪这样就需要两次安装第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.6编制数控加工工序卡零件名称底板机械加工工序卡机械加工工序卡工序号20工序名称数控铣数控铣共二页…零件名称底板机械加工工序卡机械加工工序卡工序号20工序名称数控铣数控铣第一页…材料45钢毛坯尺寸100×70×15mm机床型号VMC850工装夹具工装夹具工装夹具机用平口钳…

…工步号工步内容刀具材料刀具规格量具主轴转速/r/min进给速度/mm/min背吃刀量/mm工时/min工时/min…1安装毛坯，使其伸出钳口10mm,粗精铣正面顶面、粗铣φ58（公差0.03，Ra1φ10铣刀硬质合金游标卡尺30001000166…2半精铣φ58（公差0.03，Ra1.6）×10内孔，留0.2mm的余量。半精铣同上同上千分尺30008000.544…3精铣φ58（公差0.03，Ra1.6）×10内孔。同上同上同上35005000.322…4粗铣4x8mm宽的槽，留0.5余量。φ6铣刀同上游标卡尺30001000122…5半精铣4x8mm宽的槽同上同上千分尺30008000.511…第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.2数控加工工序卡的编制9.2.6编制数控加工工序卡零件名称底板机械加工工序卡机械加工工序卡工序号30工序名称数控铣数控铣共二页…零件名称底板机械加工工序卡机械加工工序卡工序号30工序名称数控铣数控铣第二页…材料45钢毛坯尺寸100×70×15mm机床型号VMC850工装夹具工装夹具工装夹具机用平口钳…

…工步号工步内容刀具材料刀具规格量具主轴转速/r/min进给速度/mm/min背吃刀量/mm工时/min工时/min…1安装已经加工的正面96尺寸，使其伸出钳口7mm,粗精铣反面顶面到12厚度、粗铣φφ10铣刀硬质合金游标卡尺30001000166…2半精铣φ52（公差0.046，Ra1.6）×20内孔，留0.3mm的余量。半精同上同上千分尺30008000.544…3精铣φ52（公差0.036，Ra1.6）×2内孔。同上同上同上35005000.322…9.3零件UG三维建模第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.1零件主要特征建模（二维码）▪1.底板正面外形主要特征的三维建模▪底板正面外形主要由凸台、槽和曲面组成。其建模过程汇总在表9-9中。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.1零件主要特征建模（二维码）序号操作过程二维码1启动NX12.0软件，进入【草图】模块,绘制底座轮廓草图。使用拉伸命令，为草图草图绘制2绘制宽度为64mm的凸台。进入【草图】环境，绘制草图。拉伸凸台。凸台建模第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.1零件主要特征建模（二维码）▪2.轴套外形主要特征三维建模▪轴套外形主要由圆柱面和外圆槽组成，建模过程见表9-10所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.1零件主要特征建模（二维码）序号操作过程二维码1点击【菜单】-插入-设计特征-圆柱。圆柱建模2点击【菜单】-插入-设计特征-槽-矩形槽。槽建模第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.2零件其他特征建模（二维码）▪1.底板其他特征建模▪底板其他特征主要包括孔和键槽，其建模过程见表9-11所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.2零件其他特征建模（二维码）1绘制草图。选择特征，拉伸除料，深度设置-10mm，布尔选择【减去】。

2绘制φ52mm的通孔和宽度为10mm的槽。选择特征拉伸除料，设置深度2mm。

第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.2零件其他特征建模（二维码）▪2.轴套其他特征建模▪轴套其他特征主要由端面槽、孔等组成。其建模过程见表9-12所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.3零件UG三维建模9.3.2零件其他特征建模（二维码）1点击【草图】，在φ58mm的圆面上，分别作φ38mm、φ36mm圆。退出草图，

2点击【沉头孔】选项，类型选择“常规孔”，位置-指定点选择φ58mm圆底面圆心，形

9.4零件加工UG软件编程第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.4零件加工UG软件编程9.4.1铣削加工软件编程技术（二维码）▪1.底板编程▪1）编程准备▪编程前需要创建毛坯、创建刀具、以及创建工件坐标系，以便为编程提供准确的原点、工件加工的尺寸和刀具补偿大小。见表9-13所示。▪粗加工刀路及加工参数▪粗加工工步主要包括设置切削层、切削参数、非切削移动、进给率和速度，生成刀路轨迹，见表9-13所示。▪精加工参数及刀路设计第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.4零件加工UG软件编程（续）9.4.1铣削加工软件编程技术（二维码）（续）▪精加工工步主要包括确定轮廓特征、创建加工步骤、设置加工参数、生成刀路。见表9-13所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.4零件加工UG软件编程9.4.1铣削加工软件编程技术（二维码）序号操作过程二维码11.建立毛坯-【包容体】。通过【移动面】功能，调整毛坯高度和所加工使用毛坯高度一建立毛坯2毛坯建立后，进入加工环境。创建刀具，以及创建工件坐标系【WORKPIECE】指定创建刀具和工件坐标系3粗加工正面工序。设置切削层、切削参数、非切削移动、进给率和速度等。生成刀路轨迹粗加工正面步骤4创建工序，开粗φ8mm键槽。编辑切削参数等设置。生成刀路轨迹键槽开粗5精加工φ8mm键槽，更改精加工相应参数。生成相应刀路轨迹。精加工键槽6精加工外轮廓、凸台、φ52mm孔、φ58mm特征深度。创建工序。设置相应参数，生精加工特征7精加工零件上平面-创建工序。精加工上平面8加工工件反面，去夹位。重新设置工件坐标系-将模式改为自动判断-选择工件反面毛坯反面加工准备9精加工反面装夹后的上表面。创建工序，更改参数，生成刀路轨迹。精加工反面10精加工键槽，更改参数，生成刀轨。精加工键槽第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.4零件加工UG软件编程3.5.2车削加工软件编程技术（二维码）▪1.轴套编程▪1）轴套右端加工程序▪轴套右端加工编程过程包括创建工件毛坯及坐标系、创建刀具，选择粗车，选择端面粗车，设置粗车参数，生成刀路▪选择外圆粗精车，设置加工参数、生成刀路▪选择外圆槽加工，设置参数，生成刀路，以及加工端面槽、加工孔和倒角第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.4零件加工UG软件编程3.5.2车削加工软件编程技术（二维码）序号操作过程二维码1进入车削加工环境。设置坐标系，指定部件。加工编程前的准备2单击【方法视图】。依此根据实际切削情况进行更改。切削参数修改3创建右端面车削程序，设置刀具、切削区域，切削速度等。生成刀轨。右端面加工4创建右端外圆粗车程序。设置切削参数，生成刀轨。外圆粗车5创建外圆精车程序。修改相应参数，生成刀轨。外圆精车6车削外径槽，选择【外径开槽】工序。修改切削参数，生成刀轨。车外圆槽7加工端面槽，选择【在面上开槽】工序。加工端面槽8内径粗加工，选择【内径粗镗】工序。更改相应参数，生成刀轨。粗加工孔9内径精车，选择【内径精镗】工序。更改相应参数，生成刀轨。精加工孔第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.4零件加工UG软件编程3.5.2车削加工软件编程技术（二维码）▪2）轴套左端加工▪轴套左端加工编程过程包括创建工件毛坯及坐标系、创建刀具，选择粗车，选择端面粗车，设置粗车参数，生成刀路▪选择外圆粗精车，设置加工参数、生成刀路▪选择外圆槽加工，设置参数，生成刀路，以及加工孔和倒角第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.4零件加工UG软件编程3.5.2车削加工软件编程技术（二维码）序号操作过程二维码1设置坐标系，编制左端面车削程序。设置坐标系和左端面车削2编制左端外径粗车程序，生成刀路。左段外圆粗车3编制左端外径精车程序，生成刀路。左段外圆精车4编制左端内径粗车程序，生成刀轨。左段孔粗车5编制左端内径精车程序，生成刀轨。左段孔精车9.5零件数控加工前的准备第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.5零件数控加工前的准备9.5.1数控机床及工装夹具准备▪实施本项目所需设备、辅助工具、量具见表9-16所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.5零件数控加工前的准备9.5.1数控机床及工装夹具准备序号名称简图型号/规格数量1加工中心

最高转速：8000r/min；系统：HNC-818D；机床行程X850mm,Y512数控车床

最大回转直径：500mm；系统：HNC-818A；机床行程X280mm,Z7513自定心卡盘

TZ-25014机用平口钳

TZ-25015游标卡尺

150型16外径千分尺

25-5017内径千分尺

20-501第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.5零件数控加工前的准备9.5.2毛坯及刀具的安装▪1.刀具准备▪1）按照数控加工刀具卡准备刀具及刀柄▪底板加工刀具为φ10mm立铣刀、φ6mm立铣刀，刀柄型号为BT40，如图9-6所示。▪轴套加工刀具有外圆车刀、麻花钻、外槽车刀、端面槽车刀等，如图9-7所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.5零件数控加工前的准备表9-16有关机床型号和参数、所用夹具机量具第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.5零件数控加工前的准备9.5.2毛坯及刀具的安装▪2)检查刀具及切削刃是否磨损及损坏并做好清洁。▪3)检查刀柄、卡簧是否损坏并做好清洁，确保能与刀具、机床准确装配。▪4)根据现场位置将刀具摆放整齐。▪2.毛坯的准备▪准备φ60mm×30mm、100mm×70mm×15mm45钢毛坯各一件。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.5零件数控加工前的准备9.5.3数控程序的导入与校验▪数控程序的导入与校验步骤和方法见表9-17所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.5零件数控加工前的准备9.5.3数控程序的导入与校验操作二维码在电脑上，选择【华中G代码传输】软件

点击【文件】，选择“站点管理器”，选择要传输的机床编号，点击连接。联网将要传输的程序，拖入文件窗口文件显示传输完成，则完成程序的传输传输文件导入机床后，在机床操作面板中，选择【加工】按键，点击“程序校验”，机床调整到【自程序校验9.6零件加工操作与精度控制第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量▪1．底板的加工过程与尺寸检测▪1）底板的加工过程▪（1）工件的装夹、刀具装夹、对刀建立工件坐标系；▪（2）粗铣正面顶面、圆形凸台及内孔；▪（3）粗精铣8mm宽的槽；▪（4）精铣正面顶面、圆形凸台及内孔第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制（续）9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量（续）▪（5）翻转装夹已经加工的正面，对刀建立工件坐标系；▪（6）粗铣反面底面；▪（7）精铣反面底面；▪（8）粗精铣10mm的槽。▪其加工过程见表9-18所示。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量序号加工内容二维码1使用机用平口钳安装工件，使用Z轴对刀仪测量刀长以及试切法确定工件坐标系。加工准备2粗铣底板上平面、凸台和内孔开粗加工3粗、精铣宽度为8mm的槽粗精铣槽5精铣工件凸台精铣凸台6精铣工件内孔精铣内孔6精铣底板正面平面精铣平面8翻转工件，反面装夹对刀，设置工件坐标系反面装夹9粗铣底板反面平面粗铣底板反面平面10精铣底板反面平面，保证高度120+0.043mm精铣反面平面11粗、精铣宽槽粗精铣槽第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量▪2）底板尺寸检验▪根据零件图中的尺寸精度要求，为保证重要尺寸的精度，需要对加工好的尺寸进行检验▪检测的重点尺寸主要包括φ58孔径、12的高度和64的长度，见表9-18所示▪测量方法见图9-8和图9-9所示第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量零件名称底板底板底板底板底板底板允许读数误差允许读数误差±0.007mm序号项目尺寸要求使用的量具使用的量具测量结果测量结果测量结果测量结果项目判定序号项目尺寸要求使用的量具使用的量具NO.1NO.2NO.3平均值项目判定1内径φ580+0.03mm

合否2高度120+0.043mm

合否3长度640-0.046mm

合否结论（对上述测量尺寸进行评价）结论（对上述测量尺寸进行评价）结论（对上述测量尺寸进行评价）结论（对上述测量尺寸进行评价）合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品处理意见处理意见处理意见处理意见

第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制表9-18底板自检表第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制图9-8使用0~25mm外径千分尺测量高度尺寸mm第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量▪2.轴套的加工过程与尺寸检验▪1）轴套的加工过程▪轴套的加工步骤与方法主要包括：▪工件装夹、刀具装夹、手动加工端面、钻孔和对刀；▪粗精车右端外圆；▪粗精铣外圆槽；第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制（续）9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量（续）▪粗精车端面槽；▪粗精车左端面；▪粗精车左端外圆；▪粗精车孔。▪主要加工步骤和方法见表9-19.第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量序号加工内容二维码1手动平右端端面、钻孔、对刀精毛坯准备2粗车右端外圆粗车外圆3精车右端外圆精车外圆4车右端外沟槽车外圆槽5粗、精车右端端面槽粗精车端面槽6调头，使用夹套调头装夹7粗、精车左端面，保证总长粗精车左端面8粗、精车左端外圆粗精车外圆9粗车内孔粗车孔10精车内孔精车孔第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量▪2）轴套尺寸检验▪根据零件图中的尺寸精度要求，为保证重要尺寸的精度，需要对加工好的尺寸进行检验▪检测的重点尺寸主要包括φ58外径、φ42孔径和10的长度，见表9-20所示▪测量方法见图9-10和图9-11所示第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.1零件加工过程与尺寸精度测量零件名称轴套轴套轴套轴套轴套允许读数误差允许读数误差±0.007mm序号项目尺寸要求使用的量具测量结果测量结果测量结果测量结果项目判定序号项目尺寸要求使用的量具NO.1NO.2NO.3平均值项目判定1外径mm

合否2内径mm

合否3长度mm

合否结论（对上述测量尺寸进行评价）结论（对上述测量尺寸进行评价）结论（对上述测量尺寸进行评价）合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品合格品次品废品处理意见处理意见处理意见

第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制表9-20轴套自检表第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制图9-10使用50~75mm外径千分尺测量外径为mm第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.2刀具补偿及精度控制▪1.刀具补偿▪在数控加工中有刀具半径补偿、刀具长度补偿。可以解决在加工中因刀具形状而产生的轨迹问题。▪1）刀具半径补偿▪在数控机床进行轮廓加工时，由于刀具有一定的半径(如铣刀半径)，因此在加工时，刀具中心的运动轨迹必须偏离实际零件轮廓一个刀具半径值，否则实际需要的尺寸将与加工出的零件尺寸相差一个刀具…▪此外，在零件加工时，有时还需要考虑加工余量和刀具磨损等因素的影响▪有了刀具半径补偿后，在编程时就可以不过多考虑刀具的直径大小了第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制（续）9.6.2刀具补偿及精度控制（续）▪在使用G41/G42进行半径补偿时，应采取如下步骤:设置刀具半径补偿值▪让刀具移动来使补偿有效(此时不能切削工件)▪正确地取消半径补偿(此时也不能切削工件)▪2）刀具长度补偿▪根据加工情况，有时不仅需要对刀具半径进行补偿，还要对刀具长度进行补偿▪程序员在编程时，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程的坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制（续）9.6.2刀具补偿及精度控制（续）▪长度补偿只是和乙坐标有关，因为刀具是由主轴锥孔定位而不可改变的，对于Z坐标的零点就不一样了▪例如，要钻一个深为60mm的孔，然后攻螺纹长度为55mm，分别用一把长为250mm的钻头和一把长为350mm的丝锥▪先用钻头钻深60mm的孔，此时机床已经设定了工件零点▪当换上丝锥攻螺纹时，如果两把刀都设定从零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻螺纹过长，会损坏刀具和工件▪在进行刀具长度补偿前，必须先进行刀具参数的设置。设置的方法有机内试切法、机内对刀法和机外对刀法。▪程序中通常使用指令G43（刀具长度正向补偿）、G44（刀具长度负向补偿）和H3来执行刀具长度补偿第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制（续）9.6.2刀具补偿及精度控制（续）▪使用指令G49可以取消刀具长度补偿，其实不必使用这个指令，因为每把刀具都有自己的长度补偿▪当换刀时，利用G43(G44)和H3指令同样可以赋予刀具自身长度补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿▪2.精度控制▪机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状及相互位置)与理想几何参数符合的程度，符合程度越高，精度越高▪两者之间的差异即加工误差▪加工误差是指加工后得到的零件实际几何参数偏离理想几何参数的程度(图9-12)，加工后的实际型面与理论型面之间存在着一定的误差第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制图9-11使用0~25mm外径千分尺测量长度为mm第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制9.6.2刀具补偿及精度控制▪数控加工的特点之一就是具有较高的加工精度，因此对于数控加工的误差必须加以严格控制，以达到加工要求▪首先要了解在数控加工中可能造成加工误差的因素及其影响规律▪由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大或缩小)反映为工件的加工误差▪在交互图形自动编程中，一般仅考虑两个主要误差:插补计算误差和残余高度▪刀轨是由圆弧和直线组成的线段集合近似地取代刀具的理想运动轨迹，两者之间存在着一定的误差，称为插补计算误差▪插补计算误差是刀轨计算误差的主要组成部分，它与插补周期成正比，插补周期越大，插补计算误差越大第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.6零件加工操作与精度控制（续）9.6.2刀具补偿及精度控制（续）▪残余高度是指在数控加工中相邻刀轨间所残留的未加工区域的高度，它的大小决定了所加工表面的表面粗糙度，同时决定了后续的抛光工作量，是评价加工质量的一个重要指标▪在利用CAM软件进行数控编程时，对残余高度的控制是刀轨行距计算的主要依据在控制残余高度的前提下,以最大的行间距生成数控刀轨是高效率数控加工所追求的目标9.7组件装配第二篇·中级数控加工工艺与编程第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.7组件装配▪本任务轴套与底板的装配比较简单，为孔和轴的间隙配合。根据装配图进行装配。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.7组件装配9.7.1部件组装前的零件表面处理▪将轴套和底板去除毛刺，清理干净后在轴套座孔内涂润滑油。安装时的场地和安装工具必须清洁，以防止各种颗粒物被带入零件内部。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.7组件装配9.7.2配合面的准备与调整▪1.配合前：应根据设计要求检查配合零件尺寸、几何公差与倒角等，不合格的零件不能使用。且在配合前彻底清洁轴套、底板表面，避免残留切屑或油污影响间隙均匀性。▪2.装配:轴套与底板的装配为孔和轴的间隙配合，装配较为简单，根据装配图和现场提供的工具进行装配。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.7组件装配9.7.3装配与检测▪检查轴套与底板的连接是否紧密，无松动和歪斜现象▪如果发现装配不良，可使用专用的拆卸工具将轴套取出，重新装配▪如果装配后发现有不平整的地方，可以使用砂纸或打磨机对轴套和底板的连接处进行修整，使其平整第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.7组件装配第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|9.7组件装配9.7.3装配与检测▪最后再次检查轴套和底板的连接是否牢固，确保安装完成后的产品质量达到要求。第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|本章小结▪回顾：概述▪回顾：组合件机械加工工艺过程卡的识读▪回顾：数控加工工序卡的编制▪回顾：零件UG三维建模▪回顾：零件加工UG软件编程▪回顾：零件数控加工前的准备▪回顾：零件加工操作与精度控制▪回顾：组件装配第九章轴套与底板组合件数控车铣削加工案例|思考题▪工序的划分原则有哪些？▪数控加工软件编程，都有哪些步骤（以软件UG为例）？第二篇：中级数控加工工艺与编程第十章数控车铣组合体零件综合分析《数控加工工艺与编程》教学课件第10章/共16章第十章数控车铣组合体零件综合分析|本章内容▪•概述▪10.1识读机械加工工艺过程卡的方法与技能▪10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能▪10.3零件三维建模的方法▪10.4零件数控加工软件编程的方法与技能▪10.5后置处理及程序文件的生成▪10.6加工过程及监控技能第十章数控车铣组合体零件综合分析|学习目标▪掌握概述▪掌握识读机械加工工艺过程卡的方法与技能▪掌握数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能▪掌握零件三维建模的方法▪掌握零件数控加工软件编程的方法与技能▪掌握后置处理及程序文件的生成▪掌握加工过程及监控技能结合教材与实训，逐节学习并完成思考题。•概述第二篇·中级数控加工工艺与编程第十章数控车铣组合体零件综合分析|•概述▪【知识目标】▪建立机械加工工艺过程的基本概念；▪掌握工步划分和工步内容的确定的原理和方法；▪理解定位与加工精度之间的关系；▪掌握切削参数的确定方法和原理。▪【能力目标】第十章数控车铣组合体零件综合分析|•概述（续）▪能够识读机械加工工艺过程卡▪具有编制数控加工工序卡的能力；▪能够正确使用软件进行建模和编程；▪学会对程序进行后置处理和生成数控加工程序文件▪学会控制零件的加工质量。▪【素质目标】第十章数控车铣组合体零件综合分析|•概述（续）▪培养采用归纳和分析方法的学习能力；▪形成总结归纳的学习习惯。10.1识读机械加工工艺过程卡的方法与技能第二篇·中级数控加工工艺与编程第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.1识读机械加工工艺过程卡的方法与技能10.1.1明确数控车和数控铣工序的作用和内容▪1.数控车工序▪数控车床是一种用于加工旋转对称零件的机床，其工序主要是通过旋转工件和刀具相对运动，进行外径、内径和面等加工▪数控车工序的内容包括根据加工程序设定刀具路径、刀具切削参数和工件固定方式，实现对工件的车削加工▪在机械加工工艺过程卡中，数控车工序通常用于复杂旋转体零件的集中工序加工，可以高效地加工出精密的旋转体零件，广泛应用于汽车、航空航天等行业▪2.数控铣工序▪数控铣床是一种用于加工平面、曲面和轮廓等零件的机床，通过旋转刀具和工件相对运动，进行切削加工第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.1识读机械加工工艺过程卡的方法与技能（续）10.1.1明确数控车和数控铣工序的作用和内容（续）▪数控铣工序的内容包括根据加工程序设定刀具路径、切削参数和工件夹持方式，实现对工件的铣削加工▪在机械加工工艺过程卡中，数控铣工序通常用于复杂结构零件的集中加工工序，可以高效地加工出各种形状复杂的零件，广泛应用于模具制造、机械加工等领域第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.1识读机械加工工艺过程卡的方法与技能10.1.2认识工艺路线、设备、工装夹具▪工艺路线是指在零件加工过程中，根据零件的设计要求和加工工艺的要求，规划和确定的一系列加工步骤和操作顺序的流程▪工艺路线包括了每个加工工序所需的具体操作、加工参数、设备要求等内容，例如轴套的工艺路线为，备料-数控车削-钳工-清洁-检验▪又例如底板的工艺路线为，备料-数控铣削-钳工-清洁-检验▪不同的加工工序需要不同的设备，例如数控机床、车床、铣床、磨床等，例如轴套加工使用设备数控车床；例如底板加工使用设备数控铣床。▪工装夹具是用于固定和夹紧工件的专用工具，以确保工件在加工过程中的稳定性和精度▪通过识读工艺过程卡，车床加工使用的夹具为三爪自定心卡盘第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.1识读机械加工工艺过程卡的方法与技能（续）10.1.2认识工艺路线、设备、工装夹具（续）▪铣床加工使用的夹具为平面虎钳夹具10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能第二篇·中级数控加工工艺与编程第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.1工序卡编制的依据及与工艺过程卡的关系▪工序卡的编制依据主要来源于工艺过程卡，工艺过程卡是根据产品的设计要求和加工工艺的特点，规划确定的加工流程和操作步骤▪工艺过程卡中所包含的每个工序的信息，如加工方法、工艺装备、质量要求等，都是制定工序卡的基础▪工序卡是对工艺过程卡中每个工序的细化和具体化，是将工艺过程卡中的抽象加工流程转化为具体的操作指导。▪工序卡中记录的操作步骤、设备要求等信息都是从工艺过程卡中提炼和细化而来的，是工艺过程卡的具体实施和执行。▪工艺过程卡与工序卡之间存在着一一对应的关系，每张工艺过程卡都对应着若干张工序卡，每张工序卡都对应着工艺过程卡中的一个具体工序。第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.2工序卡中工步划分的原则和方法▪工序卡中工步的划分是指将一个完整的加工工序分解为若干个具体的操作步骤，以便员工按照指导进行操作。工步的划分需要遵循一定的原则和方法，以确保生产过程的顺利进行和产品质量的稳定提高。▪1.可行性原则：工步划分应该符合实际生产操作的可行性，不应过于繁琐或复杂，能够实现生产过程的顺利进行。▪2.连贯性原则：工步之间应该具有逻辑的连贯性，各个工步之间应该顺畅衔接，避免出现重复或遗漏的情况。▪3.明确性原则：工步划分应该明确具体，每个工步都应该描述清楚具体的操作内容和要求，避免造成操作者的困惑。▪4.合理性原则：工步划分应该合理有效，能够实现生产效率和产品质量的提高，避免出现不必要的操作或浪费。▪工序内工步划分可采用集中工序加工和分序加工的方式第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能（续）10.2.2工序卡中工步划分的原则和方法（续）▪例如本章轴套的加工，在大批量生产中采用两个工序，每个工序只进行一次安装，使用两个机床分别承担右端和左端的加工，同时进行，称为分序加工▪但若在单件小批量生产中，这样是不合理的，应该只用一个工序且在一个机床上进行两次安装就可以了，即在一台数控车床上完成全部的加工任务，减少加工步骤和资源浪费，提高效率，称为集中工序加工▪集中工序和分序加工的区别在于，在使用集中工序掉头加工时，仅需一次装夹调整（视为同一工序内的工步衔接），无需重复设置基准▪而在分序加工时每台机床独立装夹，需增加基准校准、刀具补偿重置等辅助工步▪故综合考虑，对于单件小批量生产，优先采用集中工序，减少换刀与装夹时间，降低总工步数▪同样，底板加工，有正面加工、反面加工两个部分，如果单件小批量生产，应该采用集中的工序，在同一台机床上，正面加工后，马上加工工反面。这样就可以不用更换机床，提高生产效率，降低成本。第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.3切削参数的确定方法▪以加工轴套，工序20工步2为例，通过查阅《切削用量手册》得到表10-1，分别确定背吃刀量、切削速度和进给量。▪例如轴套零件，材料为45钢，调质状态，查表10-1可知，切削速度可以分别选择2、1.25、1（m/s）；如果选择2m/s,那么背吃刀量可以选择1mm，进给量可以选择0.2mm/r。▪背吃刀量背吃刀量取0.3mm。▪切削速度切削速度取130m/min。则第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.3切削参数的确定方法工件材料热处理状态ap=0.3~2mmap=2~6mmap=6~10mm工件材料热处理状态f=0.08~0.3mm/rf=0.3~0.6mm/rf=0.6~1mm/r工件材料热处理状态v/（m/s）v/（m/s）v/（m/s）低碳钢热轧2.33~3.01.67~2.01.17~1.5易切钢热轧2.33~3.01.67~2.01.17~1.5中碳钢热轧2.17~2.671.5~1.831.0~1.33中碳钢调质1.67~2.171.17~1.50.83~1.17合金结构钢热轧1.67~2.171.17~1.50.83~1.17合金结构钢调制1.33~1.830.83~1.170.67~1.0工具钢退火1.5~2.01.0~1.330.83~1.17不锈钢

1.17~1.331.0~1.170.83~1.0高锰钢

1.17~0.33

铜及铜合金

3.33~4.172.0~0.301.5~2.0注：原表较长，此处仅展示前部分内容，详见教材。第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.3切削参数的确定方法▪,取1200r/min。▪进给量半精加工进给量f取为0.083mm/r，则指令F取100mm/min。▪以加工底板工序30工步1为例，通过查阅《切削用量手册》得到表10-2和表10-3，分别确定背吃刀量、切削速度和进给量▪铣刀刀具为硬质合金，被加工材料为45钢调质状态，布氏硬度大约280HBW,所以，切削线速度可取95m/min，粗铣每齿进给量可取0.17mm/z,背吃刀量对粗铣加工可取1-2mm第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.3切削参数的确定方法工件材料布氏硬度HBWVc/（m/min）Vc/（m/min）工件材料布氏硬度HBW高速钢铣刀硬质合金铣刀钢<22518~4266~150钢225~32512~3654~120钢325~4256~2136~75铸铁<19021~3666~150铸铁190~2609~1845~90铸铁260~3204.5~10

第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.3切削参数的确定方法工件材料每齿进给量fz/（mm/z）每齿进给量fz/（mm/z）每齿进给量fz/（mm/z）每齿进给量fz/（mm/z）工件材料粗铣粗铣精铣精铣工件材料高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.10~0.150.10~0.250.02~0.050.6~0.15铸铁0.12~0.200.15~0.300.02~0.050.6~0.15第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.2数控加工参数选择、工步划分及工序卡编制的方法与技能10.2.3切削参数的确定方法▪这样，可以分别计算切削参数：▪背吃刀量背吃刀量ap取1mm。▪切削速度切削速度取95m/min。则▪,取3000r/min。▪进给量粗加工进给量f为2x0.17=0.34mm/r，则指令F取1000mm/min。▪精加工按照小的背吃刀量、低的进给量和高的切削速度的原则，同样用上述查表方法确定切削参数。10.3零件三维建模的方法第二篇·中级数控加工工艺与编程第十章数控车铣组合体零件综合分析|10.3零件三维建模的方法10.3.1零件主要特征的建模方法比较▪例如轴套的回转体特征建模，可以采用拉伸、圆柱的方式得到。如图10-1所示。▪若图纸上，各个关系尺寸明确，易得，也可以采用旋转拉伸的方式，一次画出零件截面图，绕着轴进行旋转，得到回转体，但要求曲线必须封闭，如图10-2所示。第十章数