數(shù)控加工工藝21639課件

1、第一節(jié) 數(shù)控機床的工作原理及組成 一、數(shù)控機床工作原理 數(shù)控加工就是根據(jù)零件圖樣及工藝要求等原始條件，編制零件數(shù)控加工程序，并輸入到數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)，用以控制數(shù)控機床中刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。第一章 數(shù)控機床 二、數(shù)控機床的組成 數(shù)控機床一般由機床主體、控制部分、伺服系統(tǒng)、輔助裝置四部分組成。 1機床主體 是指數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)實體，包括床身、導(dǎo)軌、主軸箱、工作臺、進給機構(gòu)等。 2控制部分（CNC裝置） CNC裝置是數(shù)控機床的控制核心，一般是一臺機床專用計算機，包括輸入裝置、CPU（包括運算器、控制器、存儲器及寄存器等）、屏幕顯示器（監(jiān)視器）和輸出裝置。 CNC裝置的基本工

2、作過程如下： 輸入、譯碼、刀具補償（包括刀具位置補償、刀具長度補償、刀具半徑補償）、進給速度處理、插補、位置控制。 3伺服系統(tǒng) 機床伺服系統(tǒng)是以機床移動部件（工作臺）的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)。 4輔助裝置 是指數(shù)控機床的一些配套部件，包括刀庫、液壓、氣動裝置、冷卻系統(tǒng)和排屑裝置等。第二節(jié) 數(shù)控機床的分類一、按工藝用途分類1.普通數(shù)控機床2.加工中心3.數(shù)控特種加工機床4.其他類型的數(shù)控機床 二、按控制運動的方式分類 1.點位控制數(shù)控機床 采用點位控制的機床有數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床以及數(shù)控沖床等。 2.點位直線控制數(shù)控機床 這種控制常應(yīng)用于簡易數(shù)控車床、鏜銑床和某些加工中心等，現(xiàn)已較

3、少使用。 3.輪廓控制數(shù)控機床 輪廓控制主要用于加工曲面、凸輪及葉片等復(fù)雜形狀的數(shù)控銑床、數(shù)控車床、數(shù)控磨床和加工中心等，現(xiàn)在的數(shù)控機床多為輪廓控制數(shù) 控機床。 三、按同時控制且相互獨立的軸數(shù)分類： 1.二坐標(biāo)機床 如數(shù)控車床，加工曲面回轉(zhuǎn)體；某些數(shù)控鏜床，二軸聯(lián)動可鏜銑斜面。 2.三坐標(biāo)數(shù)控機床 如一般的數(shù)控銑床、加工中心，三軸連動可加工曲面零件。 3. 二軸半坐標(biāo)數(shù)控機4.多坐標(biāo)數(shù)控機床 四、伺服系統(tǒng)的分類及其檢測裝置 1.伺服系統(tǒng)的分類 根據(jù)有無檢測反饋元件及其檢測裝置，機床的伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 2.檢測裝置 （1）對檢測裝置的要求 高的可靠性和抗

4、干擾能力，滿足機床加工精度和加工速度的要求，使用維護方便，成本低。 （2）檢測裝置的分類 1)直接測量與間接測量 2)增量式和絕對式測量 3)位置檢測與速度檢測 第三節(jié) 機床坐標(biāo)系和工作坐標(biāo)系一數(shù)控機床的坐標(biāo)系1.坐標(biāo)軸和運動方向命名的原則（1）假定刀具相對于靜止的工件而運動。當(dāng)工件移動時，則在坐標(biāo)軸符號上加“”表示。（2）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系是一個右手直角笛卡兒坐標(biāo)系，如圖117a所示。（3）刀具遠離工件的運動方向為坐標(biāo)軸的正方向。（4）機床主軸旋轉(zhuǎn)運動的正方向是按照右旋螺紋進入工件的方向。（5）圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示,如圖1-17所示。 圖117右手直角笛卡兒坐標(biāo)系 2

5、.坐標(biāo)軸的規(guī)定 （1）Z坐標(biāo)軸 在機床坐標(biāo)系中，規(guī)定傳遞切削動力的主軸為Z坐標(biāo)軸。 （2） X坐標(biāo)軸 X坐標(biāo)軸是水平的，它平行于工件裝夾平面。 （3）Y坐標(biāo)軸 Y坐標(biāo)軸根據(jù)Z和X 坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡爾坐標(biāo)系確定。 3.機床坐標(biāo)系的確定方法 （1）坐標(biāo)軸的確定方法 一般先確定Z坐標(biāo)軸，因為它是傳遞主切削動力的主要軸或方向，再按規(guī)定確定X坐標(biāo)軸，最后用右手直角笛卡兒法則確定Y坐標(biāo)軸。 （2）機床原點（機械原點） 機床原點一般設(shè)置在機床移動部件沿其坐標(biāo)軸正向的極限位置。 （3）機床參考點 機床參考點一般不同于機床原點。一般來說，加工中心的參考點為機床的自動換刀位置。 二、工作坐標(biāo)系 工作坐標(biāo)系

6、是編程人員在編程和加工時使用的坐標(biāo)系。設(shè)置時一般用G92 或G54G59（用于數(shù)控鏜銑床）和G50（用于數(shù)控車床）等指令。 編程人員以工件圖樣上某點為工作坐標(biāo)系的原點，稱工作原點。工作原點一般設(shè)在工件的設(shè)計工藝基準(zhǔn)處，便于尺寸計算。第四節(jié) 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu) 一、數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點 數(shù)控機床與普通機床相比，結(jié)構(gòu)上進行了改進，主要表現(xiàn)以下幾個方面： 1主傳動裝置多采用無級變速或分段無級變速方式。 2進給傳動裝置中廣泛采用無間隙滾珠絲杠傳動和無間隙齒輪傳動，利用貼塑導(dǎo)軌或靜壓導(dǎo)軌來減少運動副的摩擦力，提高傳動精度。 3床身、立柱、橫梁等主要支承件采用合理的截面形狀，且采取一些補償變形的措施，使

7、其具有較高的結(jié)構(gòu)剛度。 4加工中心備有刀庫和自動換刀裝置，可進行多工序、多面加工，大大提高了生產(chǎn)率。 二、數(shù)控機床對結(jié)構(gòu)的要求 1.數(shù)控機床應(yīng)具備更高的靜、動剛度 2.數(shù)控機床應(yīng)有更小的熱變形 3. 數(shù)控機床運動件之間的摩擦要小，要消除傳動系統(tǒng)的間隙，達到低速時無爬行，高速時快速響應(yīng) 4.數(shù)控機床應(yīng)有更好的宜人性（人機關(guān)系及環(huán)保） 三、數(shù)控機床布局特點 1.數(shù)控車床的布局結(jié)構(gòu)特點 臥式數(shù)控車床是主軸軸線處于水平位置的數(shù)控車床，立式數(shù)控車床是主軸軸線處于垂直位置的數(shù)控車床。 臥式數(shù)控車床的床身結(jié)構(gòu)主要有水平床身、傾斜床身以及水平床身斜滑板等，一般中小型數(shù)控車床多采用傾斜床身或水平床身傾斜滑板結(jié)構(gòu)

8、。 2.數(shù)控銑床的布局結(jié)構(gòu)特點 3.加工中心的布局結(jié)構(gòu)特點 加工中心由基礎(chǔ)部件、主軸部件、數(shù)控系統(tǒng)、自動換刀系統(tǒng)、自動交換托盤系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)幾大部分構(gòu)成。 四、數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng) 1.對主傳動系統(tǒng)的要求（1）足夠的轉(zhuǎn)速范圍 （2）足夠的功率和轉(zhuǎn)矩（3）各零部件應(yīng)具有足夠的精度、強度、剛度和抗振性 （4）噪聲低、運行平穩(wěn) 2.主傳動變速（主傳動鏈） 根據(jù)數(shù)控機床的類型與大小，其主傳動主要有以下三種形式： （1）帶有二級齒輪變速 （2）帶有定比傳動 （3）由主軸電動機直接驅(qū)動（一體化主軸，電主軸） 3.主軸（部件）結(jié)構(gòu) （1）主軸的支承 數(shù)控機床主軸的支承主要采用高剛度型、高速輕載型、低速重載型

9、三種主要形式。 （2）主軸內(nèi)部刀具自動夾緊機構(gòu) （3）主軸準(zhǔn)停裝置 五、數(shù)控機床進給運動 1.進給運動的機械結(jié)構(gòu)的特點 2.進給傳動系統(tǒng)種類 （1）步進伺服電動機伺服進給系統(tǒng) （2）直流伺服電動機伺服進給系統(tǒng) （3）交流伺服電動機伺服進給系統(tǒng) （4）直線電動機伺服進給系統(tǒng) 3.滾珠絲杠螺母副 滾珠絲杠螺母消除間隙機構(gòu)有雙螺母墊片調(diào)隙式、雙螺母螺紋調(diào)隙式、雙螺母齒差調(diào)隙式。 4.回轉(zhuǎn)坐標(biāo)進給系統(tǒng) 數(shù)控回轉(zhuǎn)臺，同直線進給工作臺一樣，是在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，完成工作臺的圓周進給運動，并能同其他坐標(biāo)軸實現(xiàn)聯(lián)動，以完成復(fù)雜零件的加工，還可以作任意角度轉(zhuǎn)位和分度。 數(shù)控機床的分度工作臺與數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺不同，

10、它只能完成分度運動。由于結(jié)構(gòu)上原因，分度工作臺的分度運動只限于某些規(guī)定角度，如在0360范圍內(nèi)每5分一次，或每1分一次。 六、導(dǎo)軌 數(shù)控機床常用的導(dǎo)軌按其接觸面間摩擦性質(zhì)的不同可分為滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。 七、自動換刀裝置 1.換刀形式 自動換刀裝置的結(jié)構(gòu)形式隨機床的類型不同而有所不同。 （1）回轉(zhuǎn)刀架式 （2）更換主軸頭式 （3）刀庫一機械手式 刀具交換方式常有兩種：采用機械手交換刀具和由刀庫與機床主軸的相對運動交換刀具。 2加工中心的刀庫 （1）盤式刀庫 （2）鏈?zhǔn)降稁?（3）輪式或格子式刀庫 3.加工中心的選刀方式 常用的選刀方式有以下兩種方式。（1）順序選刀方式（2）光電識別選刀方式 八

11、、排屑裝置 常見的排屑裝置主要有刮板式排屑裝置、鏈板式排屑裝置、螺旋式排屑裝置。第五節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機床的發(fā)展一、數(shù)控機床的特點數(shù)控機床與傳統(tǒng)的機床相比，具有以下特點。1.具有高度柔性2.加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、可靠3.加工生產(chǎn)效率高4.改善勞動條件5.利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化 二、數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)組成。目前數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用較多的有國外的FANUC（日本）、SIEMENS（德國）、FAGOR（西班牙）、 HEIDENHAIN（德國）、MITSUBISHI（日本）數(shù)控系統(tǒng)以及國內(nèi)的華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控系統(tǒng)等。 1FANUC系統(tǒng)1)Power Mate 0系列2)0D

12、系列3)0C系列4）0i系列5）16i/18i/21i系列6)160i/180i/210i-B系列2SIEMENS系統(tǒng)SINUMERIK 802S/CSINUMERIK 802DSINUMERIK 810DSINUMERIK 840D 3.華中數(shù)控系統(tǒng) 華中數(shù)控以“世紀(jì)星”系列數(shù)控單元為典型產(chǎn)品，HNC-21/22T為車削系統(tǒng)，最大聯(lián)動軸數(shù)為4軸；HNC-21/22M為銑削系統(tǒng)，最大聯(lián)動軸數(shù)為4軸，采用開放式體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC。 4.北京航天數(shù)控系統(tǒng) 主要產(chǎn)品為CASNUC 2100數(shù)控系統(tǒng)，是以PC機為硬件基礎(chǔ)的模塊化、開放式的數(shù)控系統(tǒng)，可用于車床、銑床、加工中心等8軸以下機械設(shè)備

13、的控制，具有2軸、3軸、4軸聯(lián)動功能。 5. 開放式數(shù)控系統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn)的軟件化、開放式控制器是真正的下一代控制器。三、數(shù)控機床的發(fā)展1高速切削 2高精加工 3復(fù)合化加工4.控制智能化 5.互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化 6.計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）第二章 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ) 第一節(jié) 生產(chǎn)過程和工藝過程 一、基本概念 1.生產(chǎn)過程和工藝過程（1）生產(chǎn)過程 （2）工藝過程 （3）機械加工工藝過程 2.機械加工工藝過程的組成 （1）工序 一個或一組工人，在一個工作地（如機床、鉗臺等）對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。 (2)工步 在加工表面（或裝配時的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情

14、況下，所連接完成的那一部分工序，稱為工步。在一個工序中包含一個工步或數(shù)個工步。 （3）進給 是指在一個工步中，切削工具在加工表面上切削一次所完成的那部分工藝過程。 （4）安裝與工位 工件加工前，使其在機床上（或夾具中）獲得一個正確而固定位置的過程稱為安裝。安裝包括工件定位和夾緊兩部分內(nèi)容。 二、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。 2生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 三、機械加工工藝規(guī)程的制定 1.工藝規(guī)程的作用規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法

15、等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)、組織生產(chǎn)、管理生產(chǎn)的主要工藝文件，是加工、檢驗驗收、生產(chǎn)調(diào)度與安排的主要依據(jù)。 2編制工藝規(guī)程的要求技術(shù)上的先進性；經(jīng)濟上的合理性；有良好的勞動條件。 3編制工藝規(guī)程的主要依據(jù)產(chǎn)品的裝配圖和零件圖、生產(chǎn)綱領(lǐng)和類型等等。4.制定工藝規(guī)程的方法與步驟1)零件的工藝分析。2)確定生產(chǎn)類型。3)確定毛坯的種類和尺寸。4)選擇定位基準(zhǔn)和主要表面加工方法，擬定零件加工工藝路線。5)確定工序尺寸及其公差。6)選擇機床、工藝裝備、切削用量及工時定額。7)填寫工藝文件。 第二節(jié) 數(shù)控加工工藝設(shè)計 一、數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 1.適于數(shù)控加工的情況 1）形狀復(fù)雜，加工

16、精度要求高，普通機床無法加工或可加工但經(jīng)濟性差的零件。 2）加工輪廓雖不復(fù)雜，但要求同批產(chǎn)品一致性較高的，或要求一次性裝夾后完成多工序加工的零件。 3）用普通機床加工時，需要復(fù)雜工裝保證的或檢測部位多、檢測費用高的零件。 4）在普通機床上加工時，需要反復(fù)調(diào)整，或需要反復(fù)修改設(shè)計參數(shù)后才能定型的零件。 5）用普通機床加工時，加工結(jié)果極易受到人為因素（心理、生理及技能等）影響的大型或貴重的零件。 6）用普通機床加工生產(chǎn)效率很低或勞動強度很大時。 2.不適于數(shù)控加工的情況 1）加工輪廓簡單，精度要求低或生產(chǎn)批量又特別大的零件。 2）裝夾困難或必須靠人工找正定位才能保證其加工精度的單件零件。 3）加工

17、余量特別大或材質(zhì)及余量都不均勻的坯件。 4）加工中，刀具的質(zhì)量（主要是刀具壽命）特別差時。 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊?，要盡量做到合理，達到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機床降格為通用機床使用。 二、 數(shù)控加工工藝性分析1.尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點 2.幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確 3.定位基準(zhǔn)可靠4.統(tǒng)一幾何類型及尺寸 三、零件結(jié)構(gòu)工藝性 1零件結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝性 零件結(jié)構(gòu)工藝性，是指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的條件下制造的可行性和經(jīng)濟性。 2零件機械加工結(jié)構(gòu)工藝性 對于零件機械加工結(jié)構(gòu)工藝性，主要從零件加工的難易性和加工成本兩方面考

18、慮。第三節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇 用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面，稱為基準(zhǔn)點、線、面。根據(jù)它來確定其他點、線、面的距離和位置。一、基準(zhǔn)的分類基準(zhǔn)分設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。2工藝基準(zhǔn) 在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。其中包括：定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)等。二、定位基準(zhǔn)的選擇原則 選擇定位基準(zhǔn)時，主要應(yīng)掌握兩個原則，即要保證加工精度和使裝夾方便。（1）粗基準(zhǔn)的選擇 以毛坯未經(jīng)加工過的表面為基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇原則如下： 1）工件上各個表面不需要全部加工時，應(yīng)以不加工的面做粗基準(zhǔn)。 2）當(dāng)工件上

19、所有表面都需要加工時，應(yīng)選擇加工余量最小的表面作粗基準(zhǔn)。 3）盡量選擇光潔、平整和幅度大的表面作為粗基準(zhǔn)。以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 4）粗基準(zhǔn)一般只使用一次，盡量避免重復(fù)使用。（2）精基準(zhǔn)的選擇 以加工過的表面作為定位基準(zhǔn)，稱精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)選擇原則如下： 1）采用基準(zhǔn)重合的原則。就是盡量采用設(shè)計基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，作為定位基準(zhǔn)，避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 2）采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。同一零件的多道工序盡可能選擇同一個定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 3）自為基準(zhǔn)原則。 4）互為基準(zhǔn)原則。 5）定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件在定位時具有良好的穩(wěn)定性，以及盡量使夾具的結(jié)構(gòu)簡單。 6）定位基準(zhǔn)應(yīng)保證工件在受夾緊力

20、和切削力等外力作用時，引起的變形最小。3輔助基準(zhǔn)的選擇 輔助基準(zhǔn)是為了便于裝夾或易于實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一而人為制成的一種定位基準(zhǔn)，如軸類零件加工所用的兩個中心孔，它不是零件的工作表面，只是出于工藝上的需要才做出的。為安裝方便，毛坯上專門鑄出工藝凸臺，也是典型的輔助基準(zhǔn)，加工完畢后應(yīng)將其從零件上切除。第四節(jié) 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計一、加工方案的選擇1典型零件表面的加工方法 (1)外圓表面的加工方法 可采用車削、成形車削、旋轉(zhuǎn)拉削、研磨、銑削外圓、外圓磨、無心磨、車銑、滾壓等方法加工。 (2)內(nèi)孔表面的加工方法 可采用鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、磨孔、拉孔擠孔等方法加工。 (3)平面的加工方法 可采用刨削 、插

21、削、 銑削、磨削、車（鏜）、 拉學(xué)等方法加工。 2.表面加工方案的選擇 零件表面的加工方法，首先取決于加工表面的加工精度和表面粗糙度，選擇加工方案時，生產(chǎn)類型也是考慮的主要內(nèi)容之一。 （1）外圓表面的加工路線 （2）內(nèi)孔表面加工路線 （3）平面加工路線 (4)平面輪廓和曲面輪廓加工方法的選擇 二 、劃分加工階段 對重要的零件，為保證其加工質(zhì)量和合理使用設(shè)備，加工過程一般應(yīng)劃分為三個階段，即粗加工階段、半精加工階段和精加工階段。 1三個加工階段的性質(zhì)（1）粗加工階段 粗加工階段的任務(wù)有兩個方面，一方面以盡可能高的效率去除余量，減少工件的內(nèi)應(yīng)力，為精加工階段作準(zhǔn)備。另一方面及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。 （

22、2）半精加工階段 半精加工階段是在粗加工和精加工之間所進行的過程。熱處理工序一般安排在半精加工之前或后。 （3）精加工階段 精加工階段的任務(wù)是，使零件的形狀尺寸基本上達到圖樣要求。 2劃分加工階段的目的 劃分加工階段的主要目的是保證加工質(zhì)量和合理使用設(shè)備三、加工順序先后的安排1加工順序的安排原則（1）按“先基準(zhǔn)后其他”的順序（2）按“先粗后精”的順序（3）按“先主后次”的順序（4）先面后孔（5）對零件上剛性低強度差的表面，以及對裝夾有影響的表面，應(yīng)在較后加工，目的是在加工其它表面時有較好的剛性。2.熱處理工序的安排 3輔助工序的安排 四、工序劃分的原則1工序的集中和分散 根據(jù)工序數(shù)目（或工序內(nèi)

23、容多少），工序的劃分有工序的集中和工序的分散兩種不同的擬定工藝路線的原則。（1）工序集中 工序的集中是指在一道工序中盡可能包含多的加工內(nèi)容，而使總的工序數(shù)目減少。工序集中有以下特點：（2）工序分散 工序分散是將各個表面的加工分得很細，工序多，每個工序的加工內(nèi)容少，甚至每道工序只加工某個表面。工序分散有以下特點： 2.數(shù)控加工工序劃分的方法 1）安裝次數(shù)分序法 2）刀具集中分序法 3）按加工部位分序法 4）粗、精加工分序法 3.加工順序的安排 1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應(yīng)綜合考慮。 2）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工。 3）以相同定位、夾緊方式

24、加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)。 4.數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接 五、加工余量 1加工余量 加工余量主要有加工總余量和工序余量兩種。 工序（工步）余量有單邊余量和雙邊余量之分。通常平面加工屬于單邊余量，回轉(zhuǎn)面（外圓、內(nèi)孔等）和某些對稱平面（鍵槽等）加工屬于雙邊余量。雙邊余量各邊余量等于工序（工步）余量的一半。 2確定加工余量的方法 （1） 計算法 2）經(jīng)驗估計法 3）查表修正法 （2）查表修正法第五節(jié) 數(shù)控加工工序設(shè)計 一、機床的選擇 為了正確地為每一道工序選擇機床，除了充分了解機床的技術(shù)性能外，通常還要考慮以下幾點： 1機床的類型應(yīng)與工序的劃分原則

25、相適應(yīng) 2機床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng) 3機床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng) 二、確定走刀路線和安排加工順序 1.尋求最短加工路線 2.最終輪廓一次走刀完成 3.選擇切入切出方向 4.選擇使工件在加工后變形小的路線三、確定定位和夾緊方案 在確定定位和夾緊方案時應(yīng)注意以下幾個問題： 1. 力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。 2.盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù) 3.避免采用占機人工調(diào)整時間長的裝夾方案； 4.夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位。 四、確定刀具與工件的相對位置 1對刀點的選擇原則 2對刀 所謂對刀

26、是指使“刀位點”與“對刀點”重合的操作。 3換刀點 換刀點是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進行加工的機床而設(shè)置的，換刀點常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。 五、確定切削用量 對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。第六節(jié) 數(shù)控加工工藝文件 一、工藝文件 將工藝規(guī)程的內(nèi)容填入一定格式的卡片中，即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工所依據(jù)的工藝文件。常見的工藝文件有以下列幾種。 1機械加工工藝過程卡片 2機械加工工藝卡片 3機械加工工序卡片 二、數(shù)控加工工藝文件 1.

27、數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡與普通加工工序卡有許多相似之處，所不同的是：工序卡中要進行簡要編程說明（如：所用機床型號、程序編號、刀具半徑補償、鏡像對稱加工方式等）及切削參數(shù)（即程序編入的主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、最大背吃刀量或?qū)挾鹊龋┑倪x擇等。 2.數(shù)控刀具卡片數(shù)控加工時，對刀具的要求十分嚴(yán)格，一般要在機外對刀儀上預(yù)先調(diào)整刀具直徑和長度。刀具卡反映刀具編號、刀具結(jié)構(gòu)、刀柄規(guī)格、組合件名稱代號、刀片型號和材料等。 不同的機床或不同的加工目的可能會需要不同形式的數(shù)控加工專用技術(shù)文件。在工作中，可根據(jù)具體情況設(shè)計文件格式。第三章 數(shù)控機床夾具第一節(jié) 機床夾具概述 工件的裝夾包括定位和夾緊兩個過程。 一、

28、機床夾具的組成 1定位裝置 2夾緊裝置 3夾具體 4其他裝置或元件 二、機床夾具的分類 1按夾具的通用特性分類（1）通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具。（2）專用夾具 專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。（3）可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。（4）組合夾具 組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組合而成的夾具。（5）自動線夾具 2按夾具使用的機床分類 夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具等。 3按夾具動力源來分類 按驅(qū)

29、動夾具工作的動力源分類將夾具分為手動夾具和機動夾具兩大類。三、機床夾具的功用1保證加工質(zhì)量。 2提高勞動生產(chǎn)率，降低成本 。 3擴大機床工藝范圍 。 4改善工人勞動條件，保障生產(chǎn)安全。第二節(jié) 工件的定位一、工件定位1.六點定位原則（1）工件的六個自由度 位于任意空間的工件，相對于三個互相垂直的坐標(biāo)平面共有六個自由度，即工件沿OX、OY、OZ三個坐標(biāo)軸移動的自由度，分別用表示；、表示。以及繞三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度，分別用2.限制工件的自由度與加工要求的關(guān)系（1）完全定位 工件的六個自由度全部被限制時的定位，稱為全部定位。（2）部分定位 部分定位又稱不完全定位，即在滿足工件加工要求的條件下，所限制

30、的自由度不足六個的定位，這里所指的部分定位是指合理的不完全定位。（3）欠定位 是指根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)限制的自由度未被限制的定位。（4）重復(fù)定位 重復(fù)定位又稱過定位。是指用兩個或兩個以上的支承點限制工件同一個自由度的定位。 二、常見的定位方式及定位元件 1對定位元件的基本要求 定位元件應(yīng)具備足夠的強度和剛性，耐磨性好、工藝性好、便于清除切屑等。 2常用的定位元件 工件在夾具上的定位，是用定位元件限制其自由度的。 3常見的定位方式及定位元件 （1）工件以平面定位 工件以平面為定位基面時，常用的定位元件如下所述。 1）主要支承：主要支承用來限制工件的自由度。 2)輔助支承：輔助支承用來提高工件的

31、裝夾剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。 （2）工件以圓柱孔定位 工件以圓柱孔為定位基面時，常用圓柱體和圓錐體作為定位元件。 （3）工件以外圓柱面定位 工件以外圓柱面定位有支承定位和定心定位兩種。 （4）一面兩孔組合定位 利用工件上的一個大平面和與該平面垂直的兩個圓孔作定位基準(zhǔn)進行定位。 三、定位誤差 工件在夾具上定位時將產(chǎn)生誤差，稱為定位誤差（D）。定位誤差分為： 1.基準(zhǔn)不重合誤差（B） 這類誤差是由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)（在工序圖上是工序基準(zhǔn)）不重合引起的。它只與定位基準(zhǔn)的選擇有關(guān)。若所選定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，則B=0，所選定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，則B的大小等于兩基準(zhǔn)沿工序尺寸方向上的公差值T

32、。如圖3-21所示工件鉆孔時，要求保證工序尺寸是A，若以M面做為定位 基準(zhǔn)時則： 分析圖B=Tb+2Tc 若以N面作為定位基準(zhǔn)時則：B=Tb若以K面作為定位基準(zhǔn)時則：B=0圖3-21 誤差不重合的分析圖2.基準(zhǔn)位移誤差（Y）基準(zhǔn)位移誤差是由于定位基準(zhǔn)及定位表面的制造誤差引起的。它使工件在夾具中定位時，定位基準(zhǔn)相對規(guī)定位置可能產(chǎn)生位移，其最大位移量就叫基準(zhǔn)位移誤差，以Y表示。工件定位時，定位基準(zhǔn)在夾具中的規(guī)定位置，則按以下規(guī)定確定：當(dāng)夾具上定位表面為平面時，則以此平面表示；當(dāng)定位表面為圓柱面時，則以中心線表示；當(dāng)定位表面為V形塊時，則以放在V形塊上的標(biāo)準(zhǔn)心軸的軸線表示。由于工件定位時，工序基準(zhǔn)的

33、位置同時受著基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差的影響，這兩類誤差都是在定位時產(chǎn)生的，所以取名為定位誤差，以D表示。D=BY第三節(jié) 工序尺寸及其公差的確定 一、基準(zhǔn)重合時工序尺寸及其公差的計算 工序尺寸及其公差直接由各工序的加工余量和所能達到的精度確定。其計算方法是由最后一道工序開始向前推算，具體步驟如下； （1）確定毛坯總余量和工序余量。 （2）確定工序公差。 （3）計算工序基本尺寸。 （4）標(biāo)注工序尺寸公差。最后一道工序的公差按零件圖上設(shè)計尺寸標(biāo)注，中間工序尺寸公差按“入體原則”標(biāo)注，毛坯尺寸公差按雙向標(biāo)注。二、基準(zhǔn)不重合時工序尺寸及其公差的計算 1工藝尺寸鏈(1)工藝尺寸鏈的概念1)工藝尺寸鏈的

34、定義 由單個零件在加工過程中的各有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈。2)工藝尺寸鏈的組成 a)封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到的尺寸，稱為封閉環(huán)。b)組成環(huán) 工藝尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它環(huán)，稱為組成環(huán)。根據(jù)其對封閉環(huán)的影響不同，組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。 2工藝尺寸鏈的計算 （1）封閉環(huán)的基本尺寸 （2）封閉環(huán)的極限尺寸 （3）封閉環(huán)的上、下偏差 (4) 封閉環(huán)的公差 3.工序尺寸及其公差的計算 已知如圖3-26所示臺階軸，其加工步驟：車平端面、車32mm長為L、車60mm長為35、切斷保證總長為800-0.1，求編制程序時的尺寸L。 a) b)圖3-26 尺寸鏈計算a)零件圖b) 尺寸

35、鏈圖解：畫出尺寸鏈圖。根據(jù)加工過程分析，300-0.15是間接保證的，是封閉環(huán)。判斷增、減環(huán)：尺寸800-0.1是增環(huán)，尺寸L是減環(huán)。 根據(jù)公式計算(計算熟練后可以不寫)：1）封閉環(huán)的基本尺寸增環(huán)的基本尺寸之和一減環(huán)的基本尺寸之和因30mm=80mm- L ，故L=50mm 2）封閉環(huán)的上偏差增環(huán)的上偏差之和一減環(huán)的下偏差之和因0=0- L下偏差 ， 故L下偏差=0 3）封閉環(huán)的下偏差一增環(huán)的下偏差之和一減環(huán)的上偏差之和因-0.15mm=-0.1mm- L上偏差 ，故上偏差=+0.05mm即L=50+0.0504）封閉環(huán)公差=組成環(huán)公差之和(用于驗證計算結(jié)果是否正確) 因0.15=0.05+0

36、.10，故上述結(jié)果正確。正確L尺寸的公差應(yīng)為0.1mm，滿足工藝要求，工序尺寸L可行。第四節(jié) 工件在夾具中的夾緊一、夾緊裝置的組成 夾緊裝置的種類很多，但其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。1動力裝置2夾緊部分二、夾緊裝置的基本要求1.夾緊力的大小適當(dāng)2.夾緊力方向 1）夾緊力的方向應(yīng)有助于定位2）夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位面 3.夾緊力的作用點 1）夾緊力的作用點落在支承范圍內(nèi)2）夾緊力的作用點落在工件剛性較好的方向或部位3）夾緊力的作用點靠近加工表面。4.工藝性好 夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造和維修。5.使用性好 夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、

37、省力。 三、基本夾緊機構(gòu) 1.斜楔夾緊機構(gòu) 采用斜楔作為傳力元件或夾緊元件的夾緊機構(gòu)稱為斜楔夾緊機構(gòu)。斜楔夾緊具有結(jié)構(gòu)簡單、增力比大、自鎖性能好等特點，因此獲得廣泛應(yīng)用。 2.螺旋夾緊機構(gòu) 采用螺桿作中間傳力元件的夾緊機構(gòu)統(tǒng)稱為螺旋夾緊機構(gòu)。 3.偏心夾緊機構(gòu) 用偏心件直接或間接夾緊工件的機構(gòu)，稱為偏心夾緊機構(gòu)。 4.定心夾緊機構(gòu) 1）螺旋式定心夾緊機構(gòu) 2）杠桿式定心夾緊機構(gòu) 3）楔式定心夾緊機構(gòu) 4）彈簧筒夾式定心夾緊機構(gòu) 第五節(jié) 數(shù)控加工常用夾具一、 數(shù)控加工常用夾具介紹 1.數(shù)控車床夾具數(shù)控車床夾具主要有三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、花盤等。 2數(shù)控銑床夾具數(shù)控銑床常用夾具是平口鉗、液

38、壓虎鉗、夾盤等。 3加工中心夾具數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺是各類數(shù)控銑床和加工中心的理想配套附件，有立式回轉(zhuǎn)工作臺、臥式回轉(zhuǎn)工作臺和立臥兩用回轉(zhuǎn)工作臺等不同類型產(chǎn)品。立臥回轉(zhuǎn)工作臺在使用過程中可分別以立式和水平兩種方式安裝于主機工作臺上。二、組合夾具1組合夾具的特點組合夾具一般是為某一工件的某一工序組裝的專用夾具，也可以組裝成通用可調(diào)夾具或成組夾具。2.組合夾具的適用范圍1）組合夾具適用于新產(chǎn)品研制，單件、小批量生產(chǎn)，適用于產(chǎn)品品種多，生產(chǎn)周期短的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。2）機床設(shè)備適用于鉆床、加工中心、鏜床、銑床、磨床，也可以組合成裝配工裝、檢驗的檢具和焊接夾具。3. 組合夾具的分類組合夾具分為槽系和孔系兩大類。（1

39、)槽系組合夾具 （2）孔系組合夾具 根據(jù)零件的加工要求，用孔系列組合夾具元件即可快速地組裝成機床夾具。該系列元件結(jié)構(gòu)簡單，以孔定位，螺栓連接，定位精度高，剛性好，組裝方便。第四章 數(shù)控刀具第一節(jié) 數(shù)控刀具的材料一、數(shù)控機床刀具的要求與特點.要有很高的切削效率。.要有很高的精度和重復(fù)定位精度。.要有很高的可靠性和壽命。.實現(xiàn)刀具尺寸的預(yù)調(diào)和快速換刀，縮短輔助時間提高加工效率。.具有完善的模塊式工具系統(tǒng)，儲存必要的刀具以適應(yīng)多品種零件的生產(chǎn)。 .建立完備的刀具管理系統(tǒng).要有在線監(jiān)控及尺寸補償系統(tǒng)，監(jiān)控加工過程中刀具的狀態(tài)，提高加工可靠度。二、數(shù)控機床刀具材料目前最常用的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金。

40、1.高速鋼 (1)普通高速鋼 (2)高性能高速鋼 1)高碳高速鋼2)高鈷高速鋼 3)高釩高速鋼 4)含鋁高速鋼 (3)粉末冶金高速鋼 (4)涂層高速鋼 2.硬質(zhì)合金 （1）普通硬質(zhì)合金 按ISO標(biāo)準(zhǔn)主要以硬質(zhì)合金的硬度、抗彎強度等指標(biāo)為依據(jù)，硬質(zhì)合金刀片材料大致可分為K、P、M三大類。 1)K類（YG） 即鎢鈷類 2)P類（YT） 鎢鈷鈦類 3)M類（YW） 即鎢鈷鈦鉭鈮類 （2）表面涂層硬質(zhì)合金 三、其他刀具材料簡介1.陶瓷 陶瓷的重要成分是氧化物和氮化物。2.超硬刀具材料超硬刀具材料是指立方氮化硼（CBN）和金剛石。數(shù)控刀具的分類1. 按照刀具結(jié)構(gòu)分：整體式、鑲嵌式、特殊形式。2. 按照切

41、削工藝分：車削刀具：外圓、內(nèi)孔、螺紋、成形車刀等。銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等。鉆削刀具：鉆頭、鉸刀、絲錐等。鏜削刀具：粗鏜刀、精鏜刀等。第二節(jié) 數(shù)控機床用刀具數(shù)控機床加工工藝二、可轉(zhuǎn)位刀具1.可轉(zhuǎn)位刀具的基本概念2可轉(zhuǎn)位刀片型號國家標(biāo)準(zhǔn)表示規(guī)則 我國可轉(zhuǎn)位刀片的型號，共用10個號位的內(nèi)容來表示主要參數(shù)的特征。現(xiàn)對十個號位具體內(nèi)容作說明，見表4-5。表4-5 可轉(zhuǎn)位刀片型號表示T P C N 12 03 ED (T) R - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （1）第一號位 表示刀片形狀（2）第二號位 表示刀片主切削刃法向后角（3）第三號位 表示刀片尺寸精度（4）第四號位 表示

42、刀片固定方式及有無斷屑槽形（5）第五號位 表示刀片主切削刃長度（6）第六號位 表示刀片厚度（7）第七號位 表示刀尖圓角半徑或刀尖轉(zhuǎn)角形狀（8）第八號位 表示刀片切削刃形狀（9）第九號位 表示刀片切削方向（10）第十號位 國家標(biāo)準(zhǔn)中表示刀片斷屑槽形式及槽寬，分別用一個英文字母及一個阿拉伯?dāng)?shù)字代表。在ISO編碼中，是留給刀片廠家備用號位，常用來標(biāo)注刀片斷屑槽的代碼或代號。三、數(shù)控車刀1.整體車刀2.硬質(zhì)合金焊接車刀3.機夾車刀4.可轉(zhuǎn)位車刀 5.成形車刀四、數(shù)控銑刀1面銑刀 2立銑刀 3模具銑刀 4鍵槽銑刀 5.鼓形銑刀 6.成形銑刀 五、孔加工刀具1麻花鉆2.擴孔刀具 3鏜孔刀具鏜孔所用的刀具為

43、鏜刀。鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。4鉸孔刀具 第三節(jié) 數(shù)控機床的工具系統(tǒng)數(shù)控機床工具系統(tǒng)分為鏜銑類數(shù)控工具系統(tǒng)和車削類數(shù)控工具系統(tǒng)。一、車削類工具系統(tǒng) 1刀塊式車刀系統(tǒng)刀塊式車刀系統(tǒng)，用凸鍵定位，螺釘夾緊。夾緊牢固，剛性好，但換裝費時，不能自動夾緊。2VDI刀座即德式快換刀座，標(biāo)準(zhǔn)號是DIN69880。有標(biāo)準(zhǔn)刀座（固定刀座）和動力刀座（旋轉(zhuǎn)刀座）之分，刀座夾持柄部為圓柱加齒條結(jié)構(gòu)。二、鏜銑類工具系統(tǒng) 1整體式結(jié)構(gòu)的工具系統(tǒng)TSG工具系統(tǒng)，它的特點是將錐柄和接桿連成一體，不同品種和規(guī)格的工作部分都必須帶有與機床相連的柄部。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、可靠，更換迅速等。缺點

44、是錐柄的品種和數(shù)量較多。2。模塊式刀具系統(tǒng) 鏜銑類模塊式工具系統(tǒng)即TMG工具系統(tǒng)是把整體式刀具分解成柄部（主柄模塊）、中間連接塊（連接模塊）、工作頭部（工作模塊）三個主要部分，然后通過各種連接結(jié)構(gòu)，在保證刀桿連接精度、強度、剛性的前提下，將這三部分連接成整體。3. HSK工具系統(tǒng)HSK工具系統(tǒng)采用空心短圓錐設(shè)計，與機床主軸連接時錐面與端面同時貼合，即過定位，該連接方式具有7：24錐柄不具備的更高定位精度與連接剛性，因此，HSK工具系統(tǒng)廣泛用于高速切削機床上使用，同時由于HSK采用短錐柄設(shè)計，HSK刀柄在主軸中的裝卸距離短，所以HSK工具系統(tǒng)的換刀時間普遍較7：24工具系統(tǒng)的換刀快。 第四節(jié) 刀

45、具的磨損和提高刀具壽命的措施一、刀具磨損 刀具的磨損形式，按其發(fā)生部位可分為：后刀面磨損、前刀面磨損、邊界磨損。1.刀具磨損的原因（1）磨粒磨損（2）熱磨損 3.刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，通常以后刀面磨損量的最大值VB表示。2.刀具的磨損過程刀具的磨損過程大致可分為三個階段（見圖4-45）（1）初磨損階段（AB段） （2）正常磨損階段(BC段) （3）急劇磨損階段(CD段)圖4-45 刀具的磨損過程二、刀具壽命刃磨后的刀具或可轉(zhuǎn)位刀片上的一個刀刃口，自開始切削到磨損量達到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時間稱為刀具壽命。以T表示，單位是min。影響刀具壽命的因素：1.切削三要素優(yōu)選切削用量以提高生產(chǎn)效率

46、，首先盡量選用較大的背吃刀量ap；然后根據(jù)加工條件和加工要求選取允許的最大進給量f；最后才在刀具壽命或機床功率允許的情況下選取適當(dāng)?shù)那邢魉俣萔c。2.刀具的幾何參數(shù)適當(dāng)增大前角；適當(dāng)減小主偏角，以及在粗加工和加工較硬的材料時用負的刃傾角起保護刀尖作用，均能有效地延長刀具壽命。3.工件材料工件材料的強度、硬度和韌性越高，導(dǎo)熱系數(shù)越小，加工硬化越嚴(yán)重和熱強度越高，刀具越容易磨損，刀具壽命越低。4.切削液合理和充分的選用切削液，能降低切削溫度和減小摩擦阻力，能減慢刀具的磨損速度。第五章 數(shù)控車削加工工藝第一節(jié) 數(shù)控車床概述一、數(shù)控車床的種類1.按主軸位置分（1）臥式數(shù)控車床 （2）立式數(shù)控車床 2.

47、按可控軸數(shù)分（1）兩軸控制的數(shù)控車床 機床上只有一個回轉(zhuǎn)刀架，可實現(xiàn)兩坐標(biāo)軸控制。（2）四軸控制的數(shù)控車床 機床上有兩個獨立的回轉(zhuǎn)刀架，可實現(xiàn)四軸控制。3.按系統(tǒng)功能分（1）經(jīng)濟型數(shù)控車床 （2）全功能型數(shù)控車床 （3）車削加工中心二、數(shù)控車床的特點數(shù)控車床具有全封閉防護；排屑方便；主軸轉(zhuǎn)速較高，工件夾緊可靠；自動換刀；主傳動與進給傳動分離，由數(shù)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)；以二軸聯(lián)動車削為主，向多軸、車銑復(fù)合加工發(fā)展等特點。三、數(shù)控車削的加工對象1.數(shù)控車床主要功能(1)直線插補 (2)圓弧插補 （3）車削固定循環(huán) （4）恒線速度車削 （5）刀具補償 2.數(shù)控車床主要加工對象 (1)精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件 （

48、2）表面粗糙度好的回轉(zhuǎn)體零件 （3）輪廓形狀復(fù)雜的零件 （4）帶橫向加工的回轉(zhuǎn)體零件 （5）帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 四、數(shù)控車床主要技術(shù)參數(shù)五、數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)1.數(shù)控車床的基本組成 數(shù)控車床一般由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑器等部分組成。2.刀架系統(tǒng)回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架、銑削動力頭。3.液壓卡盤和液壓尾座液壓卡盤和液壓尾座用來夾緊工件，具有穩(wěn)定可靠的特點。圖5-13所示為液壓卡盤。4.其他配置 增加數(shù)控車床功能的其他配置,如接觸式對刀儀、工件接收器、跟刀架等。數(shù)控機床加工工藝第二節(jié) 數(shù)控車削刀具及切削用量的選擇一、常用車刀的刀位點 常用車刀的刀位

49、點如圖5-16所示。圖5-16 車刀的刀位點 二、常用刀具的類型 數(shù)控車削用的車刀一般分為三類，即尖形車刀、圓弧形車刀和成形車刀。 1尖形車刀 以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。 2圓弧形車刀 圓弧形車刀是較為特殊的數(shù)控加工用車刀。其特征是，主切削刃的形狀為一圓度誤差或輪廓誤差很小的圓?。辉搱A弧上的每一點都是圓弧形車刀的刀尖。 3成形車刀 成形車刀也叫樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀切削刃的形狀和尺寸決定。 三、常用車刀的幾何參數(shù) 刀具切削部分的幾何參數(shù)對零件的表面質(zhì)量及切削性能影響極大，應(yīng)根據(jù)零件的形狀、刀具的安裝位置以及加工方法等，正確選擇刀具的幾何形狀及有關(guān)參數(shù)。四、機

50、夾可轉(zhuǎn)位車刀的選用 1.車刀體編碼由10位字符串組成，其排列如下CSKPR2525M12Q123456789101）第一號位，表示刀片的固定方式碼2）第二號位，表示刀片形狀碼，用一個英文字母代表。3）第三號位，表示車刀刀體形狀碼。4）第四號位，表示刀具后角編碼。5）第五號位，表示刀具進給方向碼。6）第六號位，表示車刀高度碼。7）第七號位，表示車刀寬度碼。8）第八號位，表示車刀長度碼。9）第九號位，表示切削邊長度碼。10）第十號位，表示注釋。2.刀片材質(zhì)的選擇 3.刀片尺寸的選擇 4.刀片形狀的選擇 5.刀片的刀尖半徑選擇6.選擇刀具還要針對所用機床的刀架結(jié)構(gòu) 五、切削用量的選擇 數(shù)控車削加工中

51、的切削用量包括：背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速n或切削速度（用于恒線速度切削）、進給速度或進給量。 這些參數(shù)均應(yīng)在機床給定的允許范圍內(nèi)選取。 第三節(jié) 數(shù)控車削加工工藝分析 一、零件圖的工藝分析 1.分析幾何元素的給定條件是否充分 2.精度及技術(shù)要求 二、加工方案的確定 一般根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型確定零件表面的數(shù)控車削加工方法及加工方案。三、工序的劃分1.數(shù)控車削加工工序的劃分 （1）以一次安裝所進行的加工作為一道工序 （2）以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序 （3）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序 （4）以粗、精加工劃分工序 2回轉(zhuǎn)類零件非數(shù)控

52、車削加工工序的安排1）零件上有不適合數(shù)控車削加工的表面，如漸開線齒形、鍵槽、花鍵表面等，必須安排相應(yīng)的非數(shù)控車削加工工序。2）若零件表面硬度及精度要求均高，熱處理需安排在數(shù)控車削加工之后，則熱處理之后一般安排磨削加工。3）零件要求特殊，不能用數(shù)控車削加工完成全部加工要求，則必須安排其他非數(shù)控車削加工工序，如噴丸、滾壓加工、拋光等。4）零件上有些表面根據(jù)工廠條件采用非數(shù)控車削加工更合理，這時可適當(dāng)安排這些非數(shù)控車削加工工序，如銑端面打中心孔等。 四、工步順序和進給路線的確定 1工步順序安排的一般原則（1）先粗后精 （2）先近后遠 （3）內(nèi)外交叉 （4）刀具集中 （5）基面先行 2進給路線的確定

53、（1）刀具引入、切出 （2）確定最短的空行程路線 （3）確定最短的切削進給路線 （4）大余量毛坯的階梯切削進給路線 （5）完工輪廓的連續(xù)切削進給路線 （6）特殊的進給路線 第四節(jié) 典型零件的數(shù)控車削加工工藝完成如圖5-38所示軸類零件的數(shù)控加工工藝。說明：零件材料：45鋼；熱處理2832HRC；加工批量：10件。 圖5-38 軸類零件 1.零件加工工藝分析 （1）零件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧和螺紋等表面組成，是一個典型的長軸零件。其中多個直徑尺寸有較嚴(yán)格的尺寸精度和表面粗糙度要求。 (2)確定零件毛坯尺寸 97336圓棒料 （3）確定裝夾方法 該工件屬于典型的長軸類零件，在加

54、工中應(yīng)采用一端用三爪自定心卡盤夾持，一端用中心孔輔助頂緊的定位夾緊方法。定位面選擇外圓和端面。 （4）確定加工順序及進給路線 該工件為45鋼，必須先進行粗加工然后進行精加工。 （5）切削用量選擇 根據(jù)被加工表面的質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或相關(guān)資料或者以往的加工經(jīng)驗，選取切削速度和每轉(zhuǎn)進給量，進而確定出主軸轉(zhuǎn)速和進給速度。 （6）設(shè)備選擇 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用MJ520數(shù)控車床。 2.刀具選擇 根據(jù)加工中零件表面粗糙度和尺寸精度的要求，在數(shù)控加工時，用兩把80菱形外圓車刀分別進行精加工和粗加工。編制數(shù)控加工用刀具卡見表5-。零件名稱零件圖號數(shù)控系統(tǒng)序號刀具

55、號刀具名稱及規(guī)格刀具材料刀尖半徑R刀位點加工表面1T0180菱形外圓車刀硬質(zhì)合金0.2刀尖粗車外形2T0280菱形外圓車刀硬質(zhì)合金0.2刀尖精車外形3T0360外螺紋刀硬質(zhì)合金刀尖車外螺紋表5- 刀具卡 編制人 年 月 日3.加工工藝編根據(jù)以上分析，編制該零件的完整機械加工工藝過程卡片如表5-10 。表5-10 機械加工工藝過程卡工序號工序名稱工序內(nèi)容加工設(shè)備1下料97336帶鋸機2粗車（1）三爪自定心夾盤夾97外徑一端，平端面車成外C6140徑96，長度30，端面打中心孔。（2）調(diào)頭，三爪自定心夾盤夾96外徑，找正，齊總長332，端面打中心孔。3粗車外形三爪自定心夾盤夾96外徑，后用尾座頂尖

56、頂數(shù)控車中心孔，粗車成工件外形各尺寸，各外徑精加工余量直徑方向為1.21.5mm，長度方向各粗糙度1.6臺階面均留余量0.70.8mm，4熱處理調(diào)質(zhì)處理 2832HRC。5研中心孔用專用研磨中心孔設(shè)備研磨中心孔。6精車左端三爪自定心夾盤夾右端外徑，后用尾座頂尖頂C6140中心孔，平端面，車外徑9420，倒角245。7精車外形調(diào)頭，三爪自定心夾盤夾94外徑，找正，數(shù)控車后用尾座頂尖頂中心孔，齊總長330，精車成外形各尺寸，加工成M3026h外螺紋。8全檢檢驗卡片（略）。 說明： 1）熱處理工序安排在粗車和精車工序之間，是為了保證工件熱處理時良好的淬透性，以獲得好的熱處理效果，并有利于后續(xù)的精加工

57、切削。 2）工序3和工序7雖然為兩道工序，但在實際加工中，由于粗精加工的是同一部位，可將兩工序的數(shù)控程序一并編寫，粗加工時不進行精加工工序即可。4.編制數(shù)控加工工藝卡編制數(shù)控加工工序卡如表5-11。表5-11 數(shù)控加工工序卡 編制人： 年 月 日零件名稱零件圖號數(shù)控系統(tǒng)工步號工步內(nèi)容（走刀路線）G功能T功能轉(zhuǎn)速 S /(r/min)進給速度 /(mm/min)背吃刀量/ mm加工余量/ mm安裝1，三爪夾盤夾96外徑1粗加工右端外形G71T01018001201安裝2，用夾箍在三爪夾盤上夾工件左端1精加工右端外形G70T02028001002車外螺紋G76T03038001.5第六章 數(shù)控銑削

58、加工工藝 第一節(jié) 數(shù)控銑床概述 一、數(shù)控銑床的分類 1.按主軸位置分 立式數(shù)控銑床 臥式數(shù)控銑床 立臥兩用數(shù)控銑床 2.按系統(tǒng)功能分 （1）經(jīng)濟型數(shù)控銑床 （2）全功能數(shù)控銑床 （3）高速數(shù)控銑床 二、數(shù)控銑床的特點 數(shù)控銑床多采用半封閉或全封閉防護；主軸無級調(diào)速,轉(zhuǎn)速范圍寬；手動換刀，刀具裝夾方便；一般三坐標(biāo)聯(lián)動；應(yīng)用廣泛。 三、數(shù)控銑床主要加工對象 1.數(shù)控銑床主要功能（1）點位控制功能 （2）連續(xù)輪廓控制功能 （3）刀具半徑補償功能 。 （4）刀具長度補償功能 （5）比例及鏡像加工功能 （6）旋轉(zhuǎn)功能 （7）子程序調(diào)用功能 （8）宏程序功能 （9）自動加減速控制 （10）數(shù)據(jù)輸入輸出及D

59、NC功能 （11）自診斷功能 2.數(shù)控銑床主要加工對象 數(shù)控銑床用來加工精密、復(fù)雜的平面類、曲面類零件。 （1）平面類零件 （2）變斜角類零件 (3) 曲面類（立體類）零件 加工曲面類零件一般采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床。當(dāng)曲面較復(fù)雜、通道較狹窄、會傷及毗鄰表面及需刀具擺動時，要采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)銑床。 四、數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù) 包括工作臺尺寸、工作臺承重；坐標(biāo)行程；主軸轉(zhuǎn)速范圍、功率，主軸孔錐度；主軸端面到工作臺的距離；定位精度、重復(fù)定位精度；快速進給速度、切削進給速度；外形尺寸；凈重等。五、數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu) 1.數(shù)控銑床的基本組成 數(shù)控銑床一般由數(shù)控系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)、進給伺服系統(tǒng)、冷卻潤滑系統(tǒng)等幾大部

60、分組成。 2. 工作臺數(shù)控銑床的工作臺有多種形式，最常用的主要有矩形、回轉(zhuǎn)式兩種。（1）矩形工作臺 用于直線坐標(biāo)進給。（2）數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度工作臺 用于回轉(zhuǎn)坐標(biāo)進給 第二節(jié) 數(shù)控銑削刀具及切削用量的選擇 一、銑刀類型的選擇 銑刀類型應(yīng)與工件表面形狀與尺寸相適應(yīng)。加工較大的平面應(yīng)選擇面銑刀；加工凹槽、較小的臺階面及平面輪廓應(yīng)選擇立銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等多選用模具銑刀；加工封閉的鍵槽選擇鍵槽銑刀；加工變斜角零件的變斜角面應(yīng)選用鼓形銑刀；加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等應(yīng)選用成形銑刀。 二、可轉(zhuǎn)位銑刀的選用 1.銑刀結(jié)構(gòu)選擇可轉(zhuǎn)位銑刀一般由刀片、定位元件、夾