数控加工工艺分析与工序设计（ppt 91页）.ppt

1、学习目的和要求：1，理解数控加工工艺的基本概念，2，理解数控加工工艺的主要内容和步骤，3，进行数控加工工艺分析，4，进行数控加工工艺设定修订，5，填写数控加工工艺文件，第4章数控加工工艺设定修订， 4.1数控加工工艺的基本概念本章主要内容如下：制定4.2数控加工技术的主要内容和步骤，填写4.3数控加工技术分析、4.4数控加工工艺设定修订、4.5数控加工工艺设定修订、4.6数控加工工艺文件，4.1数控加工工艺基本概念，411生产工艺和工艺， 1生产过程机械产品的生产过程一般包括原材料的运输和保管、生产技术的准备、空白制造、机械加工、热处理、产品的组装、机械的检验调整和油漆和安装等。 2工艺过程是

2、指在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，制成成品或半成品的过程。 用机械加工的方法，直接改变原材料的形状、尺寸、表面质量制成零件的过程称为机械加工过程。 4.1.2加工过程的组成，一道工序一个或一组工人，在同一车间对同一个或同时对几个工件连续完成部分的过程称为工序。 区分工程的主要依据是设备(或事业所)是否变动和加工是否连续，如果改变其中一个，则构成其他工程。步进轴概略图、步进轴加工工艺(单体小批量生产)、步进轴加工工艺(中批量生产)、2 .安装是指在工件加工之前，在机床或夹具上占据(即定位)正确位置的工艺。 一个工序可以一次安装工件，也可以安装几次。 3 .工位为了完成

3、一定的工序内容，一次对工件进行夹紧，工件(或组装单元)与夹具或机床的可动部分一起相对于工具或机床的固定部分所占的个别位置称为工位。 为了减少工件的安装次数，往往采用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具，将工件一次安装，在几个不同的位置加工，不仅缩短了安装工件的时间，而且提高了加工精度和生产效率。 4 .加工步骤加工表面(或组装时的连接面)和加工(或组装)工具不变时，连续完成的工序的一部分称为工序步骤。 划分工序的根据是加工面和工具是否有变化。 一次安装中连续执行的几个相同步骤被视为一个步骤。 用多个工具同时加工一个零件上的几个表面的工序称为复合工序。 数控加工中，有时用一次安装用刀连续切削零件，

4、将多个表面分成一个工序。 5 .进给也称为传球。 在一个工序中，由于容量大等理由，需要用同一工具多次切削同一表面，每次工具切削工件时称为一次进给。 多工位加工利用旋转工作台，通过一次安装依次完成工件、钻头、扩孔、铰刀4个工位加工实例。相同工序的实例简化复合工序的实例，制定工序与安装、工位与工序、进给的关系、4.2NC加工技术的主要内容和步骤，选择421NC加工技术的主要内容、1 .适合NC机床加工的零件，确定NC机床的加工内容。 2 .进行数控加工技术分析，确定加工内容和技术要求。 3 .具体修改数控加工工序，如工序划分、工件定位和夹具选择、工具选择、切削量确定等。 4 .处理对刀点、刀具交换

5、点的选择、加工路线的确定、刀具补偿等特殊的工艺问题。 5 .处理数控机床上的一些过程指令，制作过程文件。、422数控加工工艺规则的制定、1工艺规则的作用(1)工艺规则是指导生产的主要技术文件(2)工艺规则是生产组织和管理工作的基本依据(3)工艺规则是新工厂或工厂的基本资料，(1)产品装配图和部件工作图。 (二)产品生产纲领。 (三)产品检验的质量标准。 (四)现有生产条件和资料。 (五)国内、国外同类产品相关工艺资料等。2制定工艺规程时所需的原始资料、4.3数控加工工艺分析、431数控加工内容的选择、1 .适合数控加工的内容；1 .以通用机床不能加工的内容为优先选择内容；2 .应以通用机床加工

6、困难、质量难以保证的内容为重点选择内容；3 通用机床的加工效率低、劳动者手工劳动强度大的内容可以在数控机床仍具有丰富的加工能力时选择。 (1)占机械调整时间长的加工内容。 就像在原材料粗略的基准位置加工最初的精加工基准的工序一样。 (2)加工部位参差不齐、一次安装无法加工的其他散发性加工表面，需要多次安装、设置原点。 此时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可以安排通用机床加工(3)用特定的制造标准(模板等)加工的模面轮廓。 主要原因是获取数据困难，容易与检查依据矛盾，程序编制的困难性增加。 (4)加工质量大而不均匀的粗加工。 另外，在选择决定加工内容时，还需要考虑生产批次、生产周期、工序间周转

7、状况等。 2、数控加工不适合的内容、432数控加工零件的加工性分析、(1)产品零件图和装配图分析零件图的完整性和正确性分析零件技术要求分析尺寸表示方法分析零件材料分析、汽车板簧和吊环的组合、1 .零件的加工性分析、人们将零件在满足使用要求的基础上具有的可制造性和加工经济性称为零件a ) 结构工程性差，(b )结构工程性好，(2)零件的结构工程性分析，(2)空白的确定，空白的确定包括空白的种类和制造方法两方面。 常用的空白种类有铸件、锻件、型材、焊件等。 铸铁材料坯料是铸件，钢材料坯料是锻件和型材等。 各种布料的制造方法很多。 决定材料时，要考虑(1)部件的材料及其力学性能(2)生产类型(3)部

8、件的结构形状和外形尺寸。 44. 1定位标准的选择，1 .标准及其分类，标准是用于确定零件上的其他点、线、面的位置的点、线、面。 根据基准工作用的不同，被分为设定修订基准和过程基准两种。 设定修订基准是在零件工程图页上定位其他点、线、面的基准。 (1)设定修订基准、4. 4机床的加工工序的设定修订、设定修订基准例、(2)工艺基准、工艺基准是工艺(加工和组装工艺)中采用的基准。 (a )工序基准是用于决定在工序图上由本工序加工的表面加工后的尺寸形状位置的基准。 所表示的被加工面的位置尺寸称为工序尺寸。 工序基准例、(b )定位基准是加工中用于工件定位的基准。 定位基准的示例，(c )测量基准是测

9、量工件的形状、位置、尺寸误差时使用的基准。 工件上加工表面的度量标准，(d )组件标准是机械组装时用于确定零件或零件在产品中的相对位置的标准。 组装基准的例子，(1)粗基准的选择原则，在机械加工的第一工序中，仅将原材料上的未加工的表面作为定位基准，称为粗基准。 在后续的工序中，将加工后的表面作为定位基准，称为精加工基准。 有时，为了便于卡盘和基准统一，在工件上专门制作定位基准，有时称为辅助基准。2 .定位基准的选择，在工件最初必须保证加工面和非加工面之间的位置要求的情况下，为了达到壁厚均匀、外形对称等要求，以非加工面为粗基准。 如果有多个不加工的表面，粗糙度基准必须选择位置精度高的表面。 套筒

10、粗基准的选择，(a )相互位置要求的原则是，工件上的各表面加工时，为了保证各加工表面有充分的加工馀量，必须以馀量最小的表面作为粗基准。步进轴的粗基准选择、(b )加工馀量合理分配原则、床导向面的粗基准选择、(a )准确(b )为了保证重要表面的加工馀量均匀，选择重要的加工面作为粗基准。 (c )重要的表面原则、粗基准未加工，表面粗糙精度低，二次安装时机床上(或夹具中)的实际位置可能与一次安装时不同，产生定位误差，相应的加工表面出现较大的位置误差。 因此，一般不要重复使用粗标准。 (d )不再利用的原则，(2)精加工基准的选择原则，将直接选择加工表面的设定修正基准作为定位基准，称为基准重合原则。

11、 通过采用基准重叠原则，可以避免定位基准与设定修正基准不重叠引起的定位误差(称为基准不重叠误差)。设定修正基准和定位基准的关系、(a )基准重叠的原则、同一部件的多个工序尽可能选择同一定位基准称为基准统一原则。 由此，保证了各加工面之间的相互位置精度，避免或减少了基准变换引起的误差，并且简化了夹具的设定修正和制造作业，降低了成本，缩短了生产准备周期。 (b )基准统一原则，加工质量小，要求均匀的精加工或光整加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自我基准原则。以床导向面为基准的例子、以(c )为基准的原则、为了使各加工表面之间具有高位置精度、或者为了使加工表面具有较小均匀的加工量，可以采用

12、以两个加工表面为基准反复加工的方法，称为以相互为基准的反复加工原则。1卡盘2辊3齿轮，(d )相互以基准重复加工原则，所选精加工基准工件定位准确稳定，卡盘可靠，夹具结构简单适用，保证操作灵活。 此外，定位基准需要足够的接触面积来承受较大的切削力。 因此，精加工基准请选择尺寸精度、形状精度高、表面粗糙度值小、面积大的表面。刀柄的定位、(e )夹头的原则、辅助基准的典型示例、(3)辅助基准的选择、(1)设定修正基准、工艺基准和编程修正运算的基准的统一。 (2)尽量减少夹盘次数，尽量在一次定位夹盘后加工被加工面的全部或大部分，减少夹盘误差，提高加工面间的相互位置精度。 (3)避免采用占有机手动调整方

13、式，以免占有时间过多，影响加工效率。 (4)定位基准、定位基准选择示例、车床进给轴框架零件、精加工基准选择原则、3个不同的方案；(1)底面限制3个自由度，k面限制2个自由度的方案加工2个孔采用了基准统一原则。 夹具比较简单。 设定修正尺寸401的基准重合的尺寸510.1的工序基准是孔32H7的中心线，定位基准是k面，定位尺寸是60.1，有基准不重合的误差，其大小等于0.2mm。 两孔平行度0.02mm也有基准不一致误差，其大小等于0.03mm。 可知该方案的标准不一致误差已超过允许范围，无法执行。 (2)32H7孔限制4个自由度，底面限制1个自由度该方案相对于尺寸401有基准不重叠的误差，而且

14、定位销细长，刚性差，因此不好。(3)底面限制3自由度，32H7孔限制2自由度的该方案可以通过将工件嵌入一个长菱形销来实现，对3个设定修正要求全部重叠，只有32H7孔对底面的平行度误差影响两孔在垂直平面内的平行度。 4.4.2选择加工方法进行1平面加工，平面加工方法经常使用的是切削、铣削、磨削、车削和拉刀。 要求精度的平面还需要研磨和切削加工。 组合磨削、多刃铣削、2外周面加工、外周面加工方法经常使用车削和磨削。 表面粗糙度要求高时，也实施光整加工。 车削是加工外周面的主要方法。 少量生产的情况，卧式车床进行的大量生产的情况，多采用高效率的液压仿形车床和多刃半自动车床。 最终工序是车削的加工方案

15、，适用于淬火钢以外的各种金属。 磨削是加工外周表面的重要方法。 最终工序是磨削的加工方案，适用于淬火钢、非淬火钢、铸铁，不适用于有色金属。 对于要求精度的精密的主要外周面，研磨、超精研磨、超精加工等光整加工也是必要的，为了提高生产效率和加工品质，一般在光整加工前进行精研磨。 最终工序是精密汽车和金刚石汽车的加工方案，适用于要求高的有色金属的精加工。 对表面粗糙度的要求高，尺寸精度的要求不高的外周，可以采用辊和研磨。 3、内孔加工、单孔加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拔孔、磨孔和光整加工。 一般采用钻孔、扩张、铰链，D20mm的孔采用镗孔加工，一些圆盘类孔采用拉削加工。 要求精度的孔有时采用磨

16、削加工。 加工精度为IT9级的孔，孔径不足10mm时，可采用钻铰方式；孔径不足30mm时，可采用钻扩散方式；孔径超过30mm时，可采用钻孔方式。 工件材料是淬火钢以外的各种金属。 加工精度为IT8级的孔，孔径不足20mm时，可采用钻铰方式；孔径超过20mm时，可采用钻铰方式，适用于淬火钢以外的各种金属的加工，但孔径应在2080mm之间，最后工序应采用精镗或拉刀方式淬火钢可以采用磨削加工。 加工精度为IT7级的孔：孔径小于12mm时，可采用钻头粗铰链方式；孔径小于1260mm时，可采用钻头扩幅铰链方式或钻头扩张方式。 如果空白处有孔，则可以采用镗孔中精加工镗孔方式或镗孔中精加工镗孔方式。 加工精

17、度为IT6级孔，最终工序可通过手铰、精镗、研磨、珩磨等实现，可根据情况进行选择。 韧性大的有色金属请勿采用珩磨。 可以采用研磨和精镗。 研磨适用于大直径孔和小直径孔，但珩磨仅适用于加工大直径孔。 孔系：有要求相互位置精度的孔的组合，称为孔系。 平行孔系列孔间距精度可以用对准法、镗孔法、坐标法及数控法等保证，同轴孔系列的同轴度主要用镗孔型保证：交叉孔系列孔的垂直度在普通钻床中主要用机床工作台上的90度对准装置保证。 对孔系分类a )平行孔系b )同轴系c )交叉孔系、内孔表面加工方法的选择例、内孔40H7、阶梯孔13mm和22mm等三种规格和精度要求的孔进行加工，可选择单镗(或扩孔)半精镗方案。 台阶孔13mm和22mm没有尺寸公差的要求，可以用自由尺寸公差ITllITl2处理，表面粗糙度的要求不高，为125m，可以选择开孔方案。 (1)平面轮廓、平面轮廓常用的加工方法有数控铣削、线切割和磨削等。平面轮廓类零件a )内平面轮廓b )外平面轮廓、4平面轮廓和曲面轮廓的加工、(2)立体曲面轮廓、曲面的线切割加工、立体曲面轮廓的加工方法主要是NC铣削，多使用球头立铣刀，用“线切割法”加工根据曲面形状、刀具形状及精度要求等，通