數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件

數(shù)控加工工藝與編程數(shù)控加工工藝與編程1簡程介課知識鏈接學(xué)習(xí)本門課程的重要意義學(xué)成效果簡程介課知識鏈接學(xué)習(xí)本門課程的重要意義學(xué)成效果2機(jī)械制圖機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械制造裝備設(shè)計數(shù)控加工工藝與編程數(shù)控加工操作實踐知識鏈接工藝分析、確定切削用量及加工工藝路線工裝夾具、刀具等的選用及設(shè)計理論與實踐密不可分看圖、識圖、分析圖紙機(jī)械制圖機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械制造裝備設(shè)計數(shù)控加工工藝與編程數(shù)控加3學(xué)成效果掌握數(shù)車、數(shù)銑編程的基本指令及用法能編制數(shù)車、數(shù)銑加工工藝過程數(shù)車、數(shù)銑典型工件的程序編制及工藝編寫數(shù)控加工工藝與編程學(xué)成效果掌握數(shù)車、數(shù)銑編程的基本指令及用法能編制數(shù)車、數(shù)銑加4數(shù)控加工作品欣賞數(shù)控加工作品欣賞5數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件6數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件7第一章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)Chapter

1第一章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)Chapter18目錄1數(shù)控加工2數(shù)控加工工藝3機(jī)械加工精度4機(jī)械加工表面質(zhì)量5工件定位與夾緊6數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計7數(shù)控加工工藝文件的編寫目錄1數(shù)控加工2數(shù)控加工工藝3機(jī)械加工精度4機(jī)械加工表面質(zhì)量9重點數(shù)控加工的特點數(shù)控加工工藝特點數(shù)控加工工藝系統(tǒng)提高機(jī)械加工精度的工藝措施提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施數(shù)控加工走刀路線的確定數(shù)控加工切削用量的確定重點數(shù)控加工的特點數(shù)控加工工藝特點數(shù)控加工工藝系統(tǒng)提高機(jī)械加10難點提高機(jī)械加工精度的工藝措施提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施數(shù)控加工走刀路線的確定數(shù)控加工切削用量的確定難點提高機(jī)械加工精度的工藝措施提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施111.1數(shù)控加工概述數(shù)控加工根據(jù)被加工零件的圖紙和工藝要求等原始條件，編寫被加工零件的數(shù)控加工程序，并將數(shù)控加工程序輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，控制數(shù)控機(jī)床上刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。1.1數(shù)控加工概述數(shù)控根據(jù)被加工零件的圖紙和工藝要求等原始121.1.1數(shù)控加工過程制定工藝閱讀圖紙工藝分析數(shù)控編程1.1.1數(shù)控加工過程制閱工數(shù)13

數(shù)控機(jī)床的加工尺寸精度在0.005～0.01mm之間，甚至達(dá)到納米級的精度，且不受零件復(fù)雜程度的影響。由于數(shù)控機(jī)床是在數(shù)控程序控制下進(jìn)行加工的，一般除了人工裝夾零件外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機(jī)床自動完成，避免了操作者的人為誤差，降低了勞動強(qiáng)度，提高了批量零件尺寸的一致性，一些精密的機(jī)床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。

精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、勞動強(qiáng)度低11.1.2數(shù)控加工特點數(shù)控機(jī)床的加工尺寸精度在0.005～0.01m14

改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。為復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的單件、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品試制提供了極大的方便。適應(yīng)性強(qiáng)2◆切削用量選擇范圍大,節(jié)省了機(jī)動時間；◆空運行速度快，換刀時間短，減少了輔助時間；◆批量生產(chǎn)不需要重新調(diào)整機(jī)床，節(jié)省了停機(jī)時間；◆工序集中，減少周轉(zhuǎn)時間，提供了生產(chǎn)效率。生產(chǎn)效率高3改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外15

由于機(jī)床采用數(shù)字信息控制，易于與計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)連接，形成CAD/CAM一體化系統(tǒng)，并且可以建立各機(jī)床間的聯(lián)系，容易實現(xiàn)群控。由于數(shù)控機(jī)床上加工零件所需的時間基本上是固定的，工時費用計算得更精確，有利于合理的進(jìn)行生產(chǎn)進(jìn)度的計劃和成本的計算，利于實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化管理。易于建立計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)現(xiàn)代化管理4

數(shù)控機(jī)床采用了許多先進(jìn)技術(shù)，使得數(shù)控機(jī)床的整體價格較高，而且數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以要求操作人員、調(diào)試和維修人員應(yīng)具有專門的知識和較高的專業(yè)水平，或者經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)，才能勝任相應(yīng)的工作。價格較貴、調(diào)試和維修困難5由于機(jī)床采用數(shù)字信息控制，易于與計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)161.1.3數(shù)控加工對象（1）要求使用復(fù)雜工裝或需長時間調(diào)整、校正的零件；（2）多品種單件、小批量的零件，特別是新產(chǎn)品的試制生產(chǎn)；（3）加工精度高、表面質(zhì)量要求高的零件；

（4）形狀復(fù)雜，尤其是曲面、曲線輪廓的零件；1.1.3數(shù)控加工對象（1）要求使用復(fù)雜工裝或需長時間17

（5）價格高、一旦有廢品經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的零件；（6）鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲等工序聯(lián)合進(jìn)行，或者相對位置精度較高的零件；（7）在普通機(jī)床上加工效率低，勞動強(qiáng)度大，質(zhì)量穩(wěn)定性差的零件。（5）價格高、一旦有廢品經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的零件；（181.2數(shù)控加工工藝1.2.1數(shù)控加工工藝特點

數(shù)控加工工藝不僅包括詳細(xì)的切削加工步驟和裝夾方案，還包括刀具的型號、規(guī)格、切削用量、工序圖和其他特殊要求等。數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求十分具體、詳細(xì)1

數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密、精確2數(shù)控加工工藝采用數(shù)控加工零件所運用各種方法和技術(shù)手段的總和。應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。1.2數(shù)控加工工藝1.2.1數(shù)控加工工藝特點19

編程尺寸并不是零件圖尺寸的簡單再現(xiàn)，要根據(jù)零件尺寸公差要求和零件的幾何關(guān)系重新調(diào)整。

要進(jìn)行零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的計算3

要考慮進(jìn)給速度對零件形狀精度的影響4

選擇合理的切削用量，避免由于插補(bǔ)原因影響零件形狀精度。

要重視刀具選擇的重要性5

特別是采用自動編程方式時合理選擇正確的刀具很重要。編程尺寸并不是零件圖尺寸的簡單再現(xiàn)，要根據(jù)零件尺寸20工序集中是數(shù)控加工工藝明顯的特點。數(shù)控加工的工序相對集中6工序集中是數(shù)控加工工藝明顯的特點。數(shù)控加工的工序211.2.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容及任務(wù)（1）普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；

（2）普通機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容；（3）普通機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時選擇。1.適用于數(shù)控加工的內(nèi)容12.不適合數(shù)控加工的內(nèi)容1.2.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容及任務(wù)（1）普通機(jī)床無22（1）閱讀分析圖紙（2）工藝分析，制定加工工藝方案（3）設(shè)計加工工序（4）程序編制、校驗、修改（5）首件加工與現(xiàn)場工藝問題處理（6）技術(shù)文件的定性與歸檔3.數(shù)控加工工藝的任務(wù)（1）閱讀分析圖紙（2）工藝分析，制定加工工藝方案（3）231.2.3數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

由數(shù)控機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成的統(tǒng)一體稱為數(shù)控加工工藝系統(tǒng)。注意

數(shù)控加工工藝系統(tǒng)性能的好壞直接影響零件的加工精度和表面質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床——實現(xiàn)數(shù)控加工的主體夾具——實現(xiàn)數(shù)控加工的紐帶刀具——實現(xiàn)數(shù)控加工的橋梁工件——數(shù)控加工的對象1.2.3數(shù)控加工工藝系統(tǒng)數(shù)控加工由數(shù)241.3機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度：指零件加工完成后的實際幾何參數(shù)（尺寸、幾何形狀和相互位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。主要包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。概念加工誤差：指零件加工完成后的實際加工后零件的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。1.3機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度：指零件加工完成后的實際幾何25加工表面本身的尺寸和表面間的尺寸的精確程度，如長度、寬度、直徑等。加工完成之后零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度，如圓度、圓柱度、平面度等。加工完成后零件有關(guān)表面之間的實際位置與理想完整相符合的程度，如平行度、垂直度和同軸度等。尺寸精度1形狀精度2位置精度3加工表面本身的尺寸和表面間的尺寸的精確程度，如長度、寬度、直26位置公差限制在尺寸公差之內(nèi)：尺寸精度高——位置精度高；形狀公差限制在位置公差內(nèi)：位置精度高——形狀精度高；反之不成立

設(shè)計機(jī)器零件及規(guī)定零件加工精度時，應(yīng)注意其形狀精度要求應(yīng)高于位置精度要求，位置精度要求應(yīng)高于尺寸精度要求。注意尺寸、形狀、位置精度三者關(guān)系4位置公差限制在尺寸公差之內(nèi)：尺寸精度高——位置精度高；設(shè)271.3.1.影響機(jī)械加工精度的主要因素靜態(tài)誤差：即與工藝系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差。動態(tài)誤差：即與切削過程有關(guān)的原始誤差。

原理誤差定位誤差調(diào)整誤差刀具誤差夾具誤差

工件相對刀具在靜止?fàn)顟B(tài)下已存在誤差

機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差機(jī)床傳動誤差

工件相對刀具在運動狀態(tài)下已存在誤差工藝系統(tǒng)受力變形(包括夾緊變形)工藝系統(tǒng)受熱變形刀具磨損測量誤差工件殘余應(yīng)力引起變形1.3.1.影響機(jī)械加工精度的主要因素靜態(tài)誤差：即與工藝系統(tǒng)281.3.2.提高機(jī)械加工精度的工藝措施

生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的一種基本方法。它是在查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素之后，設(shè)法消除或減少這些因素。例如細(xì)長軸的車削，現(xiàn)在采用了大走刀反向車削法，基本消除了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔之以彈簧頂尖，則可進(jìn)一步消除熱變形引起的熱伸長的影響。細(xì)長軸反向車削法減小原始誤差法11.3.2.提高機(jī)械加工精度的工藝措施生產(chǎn)中應(yīng)29

人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中的原始誤差。例如，車床主軸箱裝配時主軸只能向里偏；數(shù)控機(jī)床調(diào)試時設(shè)置的補(bǔ)償值等。

誤差轉(zhuǎn)移法實質(zhì)上是轉(zhuǎn)移工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形等。如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度來保證，而是靠夾具保證。當(dāng)機(jī)床主軸與工件之間用浮動聯(lián)接以后，機(jī)床主軸的原始誤差就被轉(zhuǎn)移掉了。補(bǔ)償原始誤差法2轉(zhuǎn)移原始誤差法3人為地造出一種新的誤差，去抵消原30

由于毛坯或上道工序誤差的存在，或者由于工件材料性能改變，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化后，把原來的切削加工工序取消），引起定位誤差和復(fù)映誤差過大，這時最好是采用均分原始誤差的辦法。均分原始誤差法4由于毛坯或上道工序誤差的存在，或者由于31

使誤差不斷減少的過程就是誤差均化法。例如，許多精密基準(zhǔn)件如平板、直尺、角度規(guī)、端齒分度盤等，或者是配合精度要求很高的軸和孔，通常采用研磨工藝，不斷地把誤差化解掉，最終使工件達(dá)到很高的精度。均化原始誤差法5使誤差不斷減少的過程就是誤差均化法。例32

在加工和裝配中有些精度問題，牽涉到零件或部件間的相互關(guān)系，相當(dāng)復(fù)雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法（也稱自身加工修配法）的方法，就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。例如，裝配中的鏟刮修配。就地加工法6在加工和裝配中有些精度問題，牽涉331.4機(jī)械加工表面質(zhì)量概念機(jī)械表面加工質(zhì)量：零件在機(jī)械加工后表面層的微觀幾何結(jié)構(gòu)及表層金屬材料性質(zhì)發(fā)生變化的情況。1.4.1.機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義

任何機(jī)械加工方法所獲得的加工表面都不可能是絕對理想的表面，它存在著不同程度的粗糙波紋、冷硬、裂紋等表面缺陷。注意1.4機(jī)械加工表面質(zhì)量概念機(jī)械表面加工質(zhì)量：零件在機(jī)械加工34

fkrRmaxfrε

Rmax（1）表面粗糙度

工藝系統(tǒng)的低頻振動引起。如磨削中出現(xiàn)的周期性高低起伏的波紋等。（2）表面波紋度

一般對運動副和密封件有紋理方向的要求。如機(jī)床的導(dǎo)軌等。（3）表面紋理方向

表面的幾何特征1fkrRmaxfrεRmax（1）表面粗糙度35（4）傷痕

在加工表面的個別位置出現(xiàn)的缺陷，如砂眼、氣孔、裂痕和劃痕等。（1）加工表面冷作硬化（2）表面層金相組織變化

（3）表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力表面層物理、力學(xué)性能2（4）傷痕在加工表面的個別位置出現(xiàn)的缺陷，如砂眼、氣孔36（1）表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響（2）表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響（3）表面質(zhì)量對零件配合質(zhì)量的影響（4）表面質(zhì)量對零件耐腐蝕性的影響（5）表面質(zhì)量對零件使用性能的其他方面影響（如粗糙度影響測量、接觸剛度、密封性等）機(jī)械加工表面質(zhì)量對零件的影響3（1）表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響機(jī)械加工表面質(zhì)371.4.2.提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施

機(jī)械加工表面對機(jī)器零件的耐磨性、接觸剛度、疲勞強(qiáng)度、配合性質(zhì)、抗腐蝕性能及精度的穩(wěn)定性等有很大的影響，因此對提高加工表面質(zhì)量有著重要的意義。（1）合理選擇切削用量（2）選擇適當(dāng)?shù)牡毒卟牧虾蛶缀螀?shù)（3）改善材料的切削加工性能（4）加注切削液（5）防止或減小工藝系統(tǒng)的振動

提高表面粗糙度的工藝措施11.4.2.提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施機(jī)械加工38（1）影響表面層金屬冷作硬化的因素及改善措施

①

選擇合理的刀具幾何參數(shù)

②選擇合理的切削用量

③選擇改善被加工材料的性質(zhì)提高表面物理力學(xué)性能的措施2（1）影響表面層金屬冷作硬化的因素及改善措施①選擇39（2）產(chǎn)生殘余應(yīng)力的因素及改善措施

①

采用精密加工工藝

精密加工工藝包括精密切削加工（金剛鏜、高速精車、寬刃精刨等）和低粗糙度值高精度磨削。

②采用光整加工工藝光整加工工藝是用粒度很細(xì)的磨料對工件表面進(jìn)行微量切削和擠壓擦光的過程。如研磨、珩磨、超精加工及輪式超精加工（3）影響表面層金相組織變化的因素及改善措施

常見的如磨削燒傷。措施：一是減少磨削熱的產(chǎn)生，二是盡量使已產(chǎn)生的熱少傳入工件表面層。合理選擇砂輪、磨削用量、改善潤滑冷卻條件。（2）產(chǎn)生殘余應(yīng)力的因素及改善措施①采用精密加工工401.5工件定位與夾緊概念定位：使一批工件在夾具中獲得同一位置，為達(dá)到這個目的就要限制工件的六個自由度。1.5.1.工件定位的基本原理1.5工件定位與夾緊概念定位：使一批工件在夾具中獲得同一位41自由度的概念自由度的概念42六點定位原理

六點定位原理43

“六點定位原理”對于任何形狀的零件都適用，應(yīng)用時應(yīng)注意以下兩點：（1）支承點不能與工件定位面脫離。（2）定位與夾緊的概念不同。工件的自由度被限制，并不是在受外力時不能動，夾緊是保證工件在外力時不能動。即使工件被夾緊，也不能說工件的自由度都被限制。“六點定位原理”對于任何形狀的零件都適用，應(yīng)用441.5.2.工件定位的幾種情況工件的六個自由度全部被限制，稱為完全定位。1.完全定位

1.5.2.工件定位的幾種情況工件的六個自由度全部被限制，稱45工件被限制的自由度少于六個，但并不影響加工要求的定位稱為不完全定位。2.不完全定位

工件被限制的自由度少于六個，但并不影響加工要求的定位稱為不完46根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。3.欠定位

欠定位是不允許的。因為欠定位保證不了加工要求。注意根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱47工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制兩次及以上的定位稱為過定位。4.過定位

當(dāng)過定位導(dǎo)致工件或定位元件變形，影響加工精度時，應(yīng)該嚴(yán)禁采用。但當(dāng)過定位并不影響加工精度，反而對提高加工精度有利時，也可以采用。

注意工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制兩次及以上的定48

幾種常見的有利過定位

幾種常見的有利過定位491.5.3.常見定位方式及定位元件1.工件用平面定位常見的平面定位元件有支承釘和支承板兩種用支承釘?shù)钠矫娑ㄎ环椒ǎ?.5.3.常見定位方式及定位元件1.工件用平面定位常見的平50

常用支承板的平面定位方法：

支承板根據(jù)其寬度與定位面大小的關(guān)系，分為窄板和寬板——窄板相當(dāng)于二個支承釘：限制2個自由度——寬板相當(dāng)于三個支承釘：限制3個自由度常用支承板的平面定位方法：51

A型支承板

B型支承板：易于排屑A型支承板52

支承釘可分為固定支承釘、可調(diào)支承釘、自定位支承釘和輔助支承四種固定支承釘：

A型：已加工表面B型：毛坯表面C型：防滑支承釘可分為固定支承釘、可調(diào)支承釘、自定位支承53

可調(diào)支承釘：可調(diào)整支承面的高度——毛坯制造精度低，尺寸變化大，粗基準(zhǔn)——一般與固定支承釘配合使用可調(diào)支承釘：可調(diào)整支承面的高度—54

自定位支承：浮動支承——大尺寸、平面誤差較大的毛坯面——限制一個自由度自定位支承：浮動支承——大尺寸、平面誤55

輔助支承：不起限制自由度的作用，不破壞原來的定位——工件定位后，才起支承作用，以提高定位的穩(wěn)定性輔助支承：不起限制自由度的作用，不破壞原來的定56數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件57

2.工件用圓孔定位(1)定位銷分為圓柱銷和圓錐銷兩種——圓柱銷又可分為長銷和短銷圓孔定位常用定位銷、心軸等來定位2.工件用圓孔定位(1)定位銷分為圓柱58

圓柱定位銷的常用結(jié)構(gòu)圓柱定位銷的常用結(jié)構(gòu)59

——圓錐銷：一般限制3個移動自由度——圓錐銷：一般限制3個移動自由度60

（2）定位心軸心軸可分為：長圓柱心軸、短圓柱心軸、小錐度心軸（2）定位心軸61

3.工件以外圓面定位（1）V形塊

◆V形塊分為短V形塊和長V形塊◆V形塊具有自動對中的功能3.工件以外圓面定位（1）V形塊62

（2）套筒定位和剖分定位（2）套筒定位和剖分定位63

4.工件以一面兩孔定位工件采用一面兩孔定位時，平面一般是精基準(zhǔn)，兩孔可以是工件上原有的，也可以是為定位需要而設(shè)計的工藝孔。4.工件以一面兩孔定位工件采用一面兩孔定位時，64數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件65

大端平臺與長銷組合而產(chǎn)生過定位大端平臺與長銷組合而產(chǎn)生過定位66數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件67數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件68

1.5.4工件的夾緊1、夾緊裝置的組成（1）力源裝置——是產(chǎn)生夾緊原始作用力的裝置。（2）中間傳動機(jī)構(gòu)——是把力源裝置產(chǎn)生的力傳給夾緊元件的中間機(jī)構(gòu)。其作用：1）改變夾緊作用力的方向

2）改變夾緊作用力的大小

3）具有一定的自瑣性能（3）夾緊元件——是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，與工件直接接觸，把工件夾緊。1.5.4工件的夾緊1、夾緊裝置的組成69

2、工件的裝夾在數(shù)控加工中，工件裝夾的基本原則與普通機(jī)床相同，要根據(jù)具體情況合理選擇夾緊方案。2、工件的裝夾70數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件71

3、選擇夾具的基本原則數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。3、選擇夾具的基本原則72

1.6.1數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容閱讀分析圖紙，選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容

對零件進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析

數(shù)控加工的工藝設(shè)計確定工步和進(jìn)給路線選擇數(shù)控機(jī)床的類型

選擇和設(shè)計刀具、夾具與量具確定切削用量校驗和修改加工程序首件試加工與現(xiàn)場問題處理

數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔

編寫數(shù)控加工程序單

對零件圖進(jìn)行數(shù)學(xué)處理1.6數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計1.6.1數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容閱讀分析圖紙73

1.數(shù)控加工內(nèi)容的選擇適于數(shù)控加工的內(nèi)容：（1）普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；（2）普通機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容；（3）普通機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時選擇。1.6.2數(shù)控加工工藝分析1.數(shù)控加工內(nèi)容的選擇適于數(shù)控加工的內(nèi)容：1.74

2.數(shù)控加工的零件圖紙分析（1）圖紙的完整性和正確性分析；（2）零件的技術(shù)要求分析；（3）零件材料分析；（4）零件尺寸標(biāo)注分析。2.數(shù)控加工的零件圖紙分析（1）圖紙的完整性和75

3.零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用性能的前提下，其制作的可行性和加工的經(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會使零件加工容易，節(jié)省工時，節(jié)省材料。差的結(jié)構(gòu)工藝性會使加工困難，浪費工時和材料，甚至無法加工。注意3.零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)76

(a)錯誤

(a)錯誤

(a)錯誤

(b)正確

(b)正確

(b)正確(a)錯誤(b)正確(a)(a)(a)(b)(b)77

1.6.3數(shù)控加工工藝設(shè)計找出所有加工的零件表面并逐一確定各表面的加工方法劃分加工階段劃分工序，安排順序常規(guī)工序、熱處理工序零件加工工藝路線基準(zhǔn)的確定1.6.3數(shù)控加工工藝設(shè)計找出78

1.毛坯的種類和選擇毛坯種類◆鑄件

◆鍛件◆焊接件◆沖壓件◆型材1.毛坯的種類和選擇毛坯種類79

毛坯選擇

選擇合適的毛坯，對零件的加工質(zhì)量、加工成本、生產(chǎn)效率有很大的影響。應(yīng)考慮以下因素：◆零件的材料及其力學(xué)性能

◆生產(chǎn)類型◆零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸◆考慮新工藝、新技術(shù)和新材料◆現(xiàn)有生產(chǎn)條件毛坯選擇選擇合適的毛坯，80

2.定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)概念基準(zhǔn)零件上用以確定其它點、線、面位置所依據(jù)的那些點、線、面。設(shè)計基準(zhǔn)零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)零件加工、測量和裝配過程中使用的基準(zhǔn)。分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。2.定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)概念基81

定位基準(zhǔn)的選擇——先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)的選擇原則◆基準(zhǔn)重合原則◆基準(zhǔn)統(tǒng)一原則◆自為基準(zhǔn)原則◆互為基準(zhǔn)反復(fù)加工原則◆便于裝夾原則定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則82

粗基準(zhǔn)的選擇原則◆重要表面原則◆相互位置要求原則◆加工余量合理分配原則◆不重復(fù)使用原則◆便于裝夾原則粗基準(zhǔn)的選擇原則83

1.6.4表面加工方法的選擇1、經(jīng)濟(jì)加工精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度加工過程中，獲得同一精度和粗糙度的加工方法可以有幾種，在選擇時應(yīng)該考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，還應(yīng)根據(jù)零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀、和尺寸、生產(chǎn)類型及企業(yè)的生產(chǎn)條件等因素，選擇最佳的加工方法和方案。2、典型表面加工方法

◆外圓：車削、磨削◆內(nèi)孔：鉆、擴(kuò)、絞、鏜、磨、拉◆平面：刨削、銑削、磨削、車削1.6.4表面加工方法的選擇184

1.6.5加工階段的劃分當(dāng)加工質(zhì)量要求較高時，應(yīng)劃分加工階段。一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。當(dāng)加工精度和表面質(zhì)量要求特別高時，可增設(shè)光整加工和超精密加工。粗加工切除毛坯大部分余量，接近成品的形狀和尺寸半精加工主要表面留下精加工余量并達(dá)到一定的精度，完成一些次要表面的加工光整加工精加工獲得很高的尺寸精度、減小表面粗糙度值保證主要表面精度和表面粗糙度超精密加工獲得微米級尺寸誤差和形狀誤差1.6.5加工階段的劃分當(dāng)加工85

1.6.6加工順序的安排1.工序順序的安排原則◆先粗后精原則

各表面均應(yīng)按照粗加工——半精加工——精加工——光整加工的順序依次進(jìn)行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。

◆基準(zhǔn)先行原則

選為精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)先進(jìn)行加工，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。

1.6.6加工順序的安排1.工86

◆先主后次原則

先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺孔等）。次要表面常穿插進(jìn)行，一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前進(jìn)行。

◆先面后孔原則

對于箱體、支架、連桿和機(jī)體類工件，一般應(yīng)先加工平面后加工孔。這是因為先加工好平面后，就能以平面定位加工孔，定位穩(wěn)定可靠，保證平面和孔的位置精度◆先主后次原則87

2.熱處理的安排◆預(yù)備熱處理

消除應(yīng)力、改善材料的切削性能。如退火、正火、時效、調(diào)質(zhì)等。

◆最終熱處理

提高零件的強(qiáng)度。如表面淬火、滲碳、滲氮等。

3.輔助工序的安排如檢驗、去毛刺、倒棱、去磁、清洗、涂防銹漆等。

2.熱處理的安排3.輔助工序的安88

1.6.7工序的劃分1.工序劃分原則◆工序集中原則◆工序分散原則

◆先粗后精原則◆基準(zhǔn)先行原則◆先面后孔原則1.6.7工序的劃分1.工序劃89

2.工序劃分方法◆按安裝次數(shù)劃分◆按所用刀具劃分

◆按加工部位劃分◆按粗、精加工劃分2.工序劃分方法90

1.6.8確定對刀點和換刀點1.對刀點，又稱起刀點，是數(shù)控加工時刀具相對零件運動的起點。2.換刀點，數(shù)控機(jī)床在加工過程中自動換刀而設(shè)置的一個安全位置。1.6.8確定對刀點和換刀點1911.6.9走刀路線的確定確定走刀路線的原則1)應(yīng)保證被加工工件的精度和表面粗糙度；2)在滿足工件精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率等要求的情況下，盡量簡化數(shù)學(xué)處理時的數(shù)值計算工作量，以簡化編程工作。3)應(yīng)使加工路線最短，以減少空行程時間，提高加工效率；4）選擇使工件在加工后變形小的路線1.6.9走刀路線的確定確定走刀路線的原則92

1.孔加工路線c)路線2b)路線1a)零件圖樣1.孔加工路線c)路線2b)路線93

2.輪廓加工路線銑削方向2.輪廓加工路線銑削方向94

順銑和逆銑銑削內(nèi)溝槽的側(cè)面順銑和逆銑銑削內(nèi)溝槽的側(cè)面95

3.挖槽加工路線c）a）b）行切環(huán)切行切+環(huán)切3.挖槽加工路線c）a）b）行切96

4.曲面加工路線4.曲面加工路線97

1.6.10加工余量的確定加工余量的確定1)查表修正法；2)經(jīng)驗估計法；3)分析計算法；1.6.10加工余量的確定加工98

1.6.11切削用量的確定◆切削用量的選擇原則◆背吃刀量的選定

◆進(jìn)給量的確定◆切削速度的選擇1.6.11切削用量的確定◆99

1.7數(shù)控加工工藝文件的編寫◆數(shù)控加工工序卡◆數(shù)控加工刀具卡

◆數(shù)控加工走刀路線圖1.7數(shù)控加工工100數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件101

102

103

104課堂作業(yè)課堂作業(yè)105如圖，請分析數(shù)控加工部分的內(nèi)容，并確定其數(shù)控工藝方案。提問如圖，請分析數(shù)控加工部分的內(nèi)容，并確定其數(shù)控工藝方106數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件107數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件108數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件109數(shù)控加工工藝與編程數(shù)控加工工藝與編程110簡程介課知識鏈接學(xué)習(xí)本門課程的重要意義學(xué)成效果簡程介課知識鏈接學(xué)習(xí)本門課程的重要意義學(xué)成效果111機(jī)械制圖機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械制造裝備設(shè)計數(shù)控加工工藝與編程數(shù)控加工操作實踐知識鏈接工藝分析、確定切削用量及加工工藝路線工裝夾具、刀具等的選用及設(shè)計理論與實踐密不可分看圖、識圖、分析圖紙機(jī)械制圖機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械制造裝備設(shè)計數(shù)控加工工藝與編程數(shù)控加112學(xué)成效果掌握數(shù)車、數(shù)銑編程的基本指令及用法能編制數(shù)車、數(shù)銑加工工藝過程數(shù)車、數(shù)銑典型工件的程序編制及工藝編寫數(shù)控加工工藝與編程學(xué)成效果掌握數(shù)車、數(shù)銑編程的基本指令及用法能編制數(shù)車、數(shù)銑加113數(shù)控加工作品欣賞數(shù)控加工作品欣賞114數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件115數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件116第一章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)Chapter

1第一章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)Chapter1117目錄1數(shù)控加工2數(shù)控加工工藝3機(jī)械加工精度4機(jī)械加工表面質(zhì)量5工件定位與夾緊6數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計7數(shù)控加工工藝文件的編寫目錄1數(shù)控加工2數(shù)控加工工藝3機(jī)械加工精度4機(jī)械加工表面質(zhì)量118重點數(shù)控加工的特點數(shù)控加工工藝特點數(shù)控加工工藝系統(tǒng)提高機(jī)械加工精度的工藝措施提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施數(shù)控加工走刀路線的確定數(shù)控加工切削用量的確定重點數(shù)控加工的特點數(shù)控加工工藝特點數(shù)控加工工藝系統(tǒng)提高機(jī)械加119難點提高機(jī)械加工精度的工藝措施提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施數(shù)控加工走刀路線的確定數(shù)控加工切削用量的確定難點提高機(jī)械加工精度的工藝措施提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施1201.1數(shù)控加工概述數(shù)控加工根據(jù)被加工零件的圖紙和工藝要求等原始條件，編寫被加工零件的數(shù)控加工程序，并將數(shù)控加工程序輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，控制數(shù)控機(jī)床上刀具與工件的相對運動，從而完成零件的加工。1.1數(shù)控加工概述數(shù)控根據(jù)被加工零件的圖紙和工藝要求等原始1211.1.1數(shù)控加工過程制定工藝閱讀圖紙工藝分析數(shù)控編程1.1.1數(shù)控加工過程制閱工數(shù)122

數(shù)控機(jī)床的加工尺寸精度在0.005～0.01mm之間，甚至達(dá)到納米級的精度，且不受零件復(fù)雜程度的影響。由于數(shù)控機(jī)床是在數(shù)控程序控制下進(jìn)行加工的，一般除了人工裝夾零件外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機(jī)床自動完成，避免了操作者的人為誤差，降低了勞動強(qiáng)度，提高了批量零件尺寸的一致性，一些精密的機(jī)床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。

精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、勞動強(qiáng)度低11.1.2數(shù)控加工特點數(shù)控機(jī)床的加工尺寸精度在0.005～0.01m123

改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復(fù)雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。為復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的單件、小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品試制提供了極大的方便。適應(yīng)性強(qiáng)2◆切削用量選擇范圍大,節(jié)省了機(jī)動時間；◆空運行速度快，換刀時間短，減少了輔助時間；◆批量生產(chǎn)不需要重新調(diào)整機(jī)床，節(jié)省了停機(jī)時間；◆工序集中，減少周轉(zhuǎn)時間，提供了生產(chǎn)效率。生產(chǎn)效率高3改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外124

由于機(jī)床采用數(shù)字信息控制，易于與計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)連接，形成CAD/CAM一體化系統(tǒng)，并且可以建立各機(jī)床間的聯(lián)系，容易實現(xiàn)群控。由于數(shù)控機(jī)床上加工零件所需的時間基本上是固定的，工時費用計算得更精確，有利于合理的進(jìn)行生產(chǎn)進(jìn)度的計劃和成本的計算，利于實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化管理。易于建立計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)現(xiàn)代化管理4

數(shù)控機(jī)床采用了許多先進(jìn)技術(shù)，使得數(shù)控機(jī)床的整體價格較高，而且數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以要求操作人員、調(diào)試和維修人員應(yīng)具有專門的知識和較高的專業(yè)水平，或者經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)，才能勝任相應(yīng)的工作。價格較貴、調(diào)試和維修困難5由于機(jī)床采用數(shù)字信息控制，易于與計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)1251.1.3數(shù)控加工對象（1）要求使用復(fù)雜工裝或需長時間調(diào)整、校正的零件；（2）多品種單件、小批量的零件，特別是新產(chǎn)品的試制生產(chǎn)；（3）加工精度高、表面質(zhì)量要求高的零件；

（4）形狀復(fù)雜，尤其是曲面、曲線輪廓的零件；1.1.3數(shù)控加工對象（1）要求使用復(fù)雜工裝或需長時間126

（5）價格高、一旦有廢品經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的零件；（6）鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲等工序聯(lián)合進(jìn)行，或者相對位置精度較高的零件；（7）在普通機(jī)床上加工效率低，勞動強(qiáng)度大，質(zhì)量穩(wěn)定性差的零件。（5）價格高、一旦有廢品經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的零件；（1271.2數(shù)控加工工藝1.2.1數(shù)控加工工藝特點

數(shù)控加工工藝不僅包括詳細(xì)的切削加工步驟和裝夾方案，還包括刀具的型號、規(guī)格、切削用量、工序圖和其他特殊要求等。數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求十分具體、詳細(xì)1

數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密、精確2數(shù)控加工工藝采用數(shù)控加工零件所運用各種方法和技術(shù)手段的總和。應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。1.2數(shù)控加工工藝1.2.1數(shù)控加工工藝特點128

編程尺寸并不是零件圖尺寸的簡單再現(xiàn)，要根據(jù)零件尺寸公差要求和零件的幾何關(guān)系重新調(diào)整。

要進(jìn)行零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的計算3

要考慮進(jìn)給速度對零件形狀精度的影響4

選擇合理的切削用量，避免由于插補(bǔ)原因影響零件形狀精度。

要重視刀具選擇的重要性5

特別是采用自動編程方式時合理選擇正確的刀具很重要。編程尺寸并不是零件圖尺寸的簡單再現(xiàn)，要根據(jù)零件尺寸129工序集中是數(shù)控加工工藝明顯的特點。數(shù)控加工的工序相對集中6工序集中是數(shù)控加工工藝明顯的特點。數(shù)控加工的工序1301.2.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容及任務(wù)（1）普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；

（2）普通機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容；（3）普通機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時選擇。1.適用于數(shù)控加工的內(nèi)容12.不適合數(shù)控加工的內(nèi)容1.2.2數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容及任務(wù)（1）普通機(jī)床無131（1）閱讀分析圖紙（2）工藝分析，制定加工工藝方案（3）設(shè)計加工工序（4）程序編制、校驗、修改（5）首件加工與現(xiàn)場工藝問題處理（6）技術(shù)文件的定性與歸檔3.數(shù)控加工工藝的任務(wù)（1）閱讀分析圖紙（2）工藝分析，制定加工工藝方案（3）1321.2.3數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

數(shù)控加工工藝系統(tǒng)

由數(shù)控機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成的統(tǒng)一體稱為數(shù)控加工工藝系統(tǒng)。注意

數(shù)控加工工藝系統(tǒng)性能的好壞直接影響零件的加工精度和表面質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床——實現(xiàn)數(shù)控加工的主體夾具——實現(xiàn)數(shù)控加工的紐帶刀具——實現(xiàn)數(shù)控加工的橋梁工件——數(shù)控加工的對象1.2.3數(shù)控加工工藝系統(tǒng)數(shù)控加工由數(shù)1331.3機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度：指零件加工完成后的實際幾何參數(shù)（尺寸、幾何形狀和相互位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。主要包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。概念加工誤差：指零件加工完成后的實際加工后零件的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。1.3機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度：指零件加工完成后的實際幾何134加工表面本身的尺寸和表面間的尺寸的精確程度，如長度、寬度、直徑等。加工完成之后零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度，如圓度、圓柱度、平面度等。加工完成后零件有關(guān)表面之間的實際位置與理想完整相符合的程度，如平行度、垂直度和同軸度等。尺寸精度1形狀精度2位置精度3加工表面本身的尺寸和表面間的尺寸的精確程度，如長度、寬度、直135位置公差限制在尺寸公差之內(nèi)：尺寸精度高——位置精度高；形狀公差限制在位置公差內(nèi)：位置精度高——形狀精度高；反之不成立

設(shè)計機(jī)器零件及規(guī)定零件加工精度時，應(yīng)注意其形狀精度要求應(yīng)高于位置精度要求，位置精度要求應(yīng)高于尺寸精度要求。注意尺寸、形狀、位置精度三者關(guān)系4位置公差限制在尺寸公差之內(nèi)：尺寸精度高——位置精度高；設(shè)1361.3.1.影響機(jī)械加工精度的主要因素靜態(tài)誤差：即與工藝系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)的原始誤差。動態(tài)誤差：即與切削過程有關(guān)的原始誤差。

原理誤差定位誤差調(diào)整誤差刀具誤差夾具誤差

工件相對刀具在靜止?fàn)顟B(tài)下已存在誤差

機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差機(jī)床傳動誤差

工件相對刀具在運動狀態(tài)下已存在誤差工藝系統(tǒng)受力變形(包括夾緊變形)工藝系統(tǒng)受熱變形刀具磨損測量誤差工件殘余應(yīng)力引起變形1.3.1.影響機(jī)械加工精度的主要因素靜態(tài)誤差：即與工藝系統(tǒng)1371.3.2.提高機(jī)械加工精度的工藝措施

生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的一種基本方法。它是在查明產(chǎn)生加工誤差的主要因素之后，設(shè)法消除或減少這些因素。例如細(xì)長軸的車削，現(xiàn)在采用了大走刀反向車削法，基本消除了軸向切削力引起的彎曲變形。若輔之以彈簧頂尖，則可進(jìn)一步消除熱變形引起的熱伸長的影響。細(xì)長軸反向車削法減小原始誤差法11.3.2.提高機(jī)械加工精度的工藝措施生產(chǎn)中應(yīng)138

人為地造出一種新的誤差，去抵消原來工藝系統(tǒng)中的原始誤差。例如，車床主軸箱裝配時主軸只能向里偏；數(shù)控機(jī)床調(diào)試時設(shè)置的補(bǔ)償值等。

誤差轉(zhuǎn)移法實質(zhì)上是轉(zhuǎn)移工藝系統(tǒng)的幾何誤差、受力變形和熱變形等。如磨削主軸錐孔保證其和軸頸的同軸度，不是靠機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度來保證，而是靠夾具保證。當(dāng)機(jī)床主軸與工件之間用浮動聯(lián)接以后，機(jī)床主軸的原始誤差就被轉(zhuǎn)移掉了。補(bǔ)償原始誤差法2轉(zhuǎn)移原始誤差法3人為地造出一種新的誤差，去抵消原139

由于毛坯或上道工序誤差的存在，或者由于工件材料性能改變，或者上道工序的工藝改變（如毛坯精化后，把原來的切削加工工序取消），引起定位誤差和復(fù)映誤差過大，這時最好是采用均分原始誤差的辦法。均分原始誤差法4由于毛坯或上道工序誤差的存在，或者由于140

使誤差不斷減少的過程就是誤差均化法。例如，許多精密基準(zhǔn)件如平板、直尺、角度規(guī)、端齒分度盤等，或者是配合精度要求很高的軸和孔，通常采用研磨工藝，不斷地把誤差化解掉，最終使工件達(dá)到很高的精度。均化原始誤差法5使誤差不斷減少的過程就是誤差均化法。例141

在加工和裝配中有些精度問題，牽涉到零件或部件間的相互關(guān)系，相當(dāng)復(fù)雜，如果一味地提高零、部件本身精度，有時不僅困難，甚至不可能，若采用就地加工法（也稱自身加工修配法）的方法，就可能很方便地解決看起來非常困難的精度問題。例如，裝配中的鏟刮修配。就地加工法6在加工和裝配中有些精度問題，牽涉1421.4機(jī)械加工表面質(zhì)量概念機(jī)械表面加工質(zhì)量：零件在機(jī)械加工后表面層的微觀幾何結(jié)構(gòu)及表層金屬材料性質(zhì)發(fā)生變化的情況。1.4.1.機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義

任何機(jī)械加工方法所獲得的加工表面都不可能是絕對理想的表面，它存在著不同程度的粗糙波紋、冷硬、裂紋等表面缺陷。注意1.4機(jī)械加工表面質(zhì)量概念機(jī)械表面加工質(zhì)量：零件在機(jī)械加工143

fkrRmaxfrε

Rmax（1）表面粗糙度

工藝系統(tǒng)的低頻振動引起。如磨削中出現(xiàn)的周期性高低起伏的波紋等。（2）表面波紋度

一般對運動副和密封件有紋理方向的要求。如機(jī)床的導(dǎo)軌等。（3）表面紋理方向

表面的幾何特征1fkrRmaxfrεRmax（1）表面粗糙度144（4）傷痕

在加工表面的個別位置出現(xiàn)的缺陷，如砂眼、氣孔、裂痕和劃痕等。（1）加工表面冷作硬化（2）表面層金相組織變化

（3）表面層產(chǎn)生殘余應(yīng)力表面層物理、力學(xué)性能2（4）傷痕在加工表面的個別位置出現(xiàn)的缺陷，如砂眼、氣孔145（1）表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響（2）表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響（3）表面質(zhì)量對零件配合質(zhì)量的影響（4）表面質(zhì)量對零件耐腐蝕性的影響（5）表面質(zhì)量對零件使用性能的其他方面影響（如粗糙度影響測量、接觸剛度、密封性等）機(jī)械加工表面質(zhì)量對零件的影響3（1）表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響機(jī)械加工表面質(zhì)1461.4.2.提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施

機(jī)械加工表面對機(jī)器零件的耐磨性、接觸剛度、疲勞強(qiáng)度、配合性質(zhì)、抗腐蝕性能及精度的穩(wěn)定性等有很大的影響，因此對提高加工表面質(zhì)量有著重要的意義。（1）合理選擇切削用量（2）選擇適當(dāng)?shù)牡毒卟牧虾蛶缀螀?shù)（3）改善材料的切削加工性能（4）加注切削液（5）防止或減小工藝系統(tǒng)的振動

提高表面粗糙度的工藝措施11.4.2.提高機(jī)械加工表面質(zhì)量的工藝措施機(jī)械加工147（1）影響表面層金屬冷作硬化的因素及改善措施

①

選擇合理的刀具幾何參數(shù)

②選擇合理的切削用量

③選擇改善被加工材料的性質(zhì)提高表面物理力學(xué)性能的措施2（1）影響表面層金屬冷作硬化的因素及改善措施①選擇148（2）產(chǎn)生殘余應(yīng)力的因素及改善措施

①

采用精密加工工藝

精密加工工藝包括精密切削加工（金剛鏜、高速精車、寬刃精刨等）和低粗糙度值高精度磨削。

②采用光整加工工藝光整加工工藝是用粒度很細(xì)的磨料對工件表面進(jìn)行微量切削和擠壓擦光的過程。如研磨、珩磨、超精加工及輪式超精加工（3）影響表面層金相組織變化的因素及改善措施

常見的如磨削燒傷。措施：一是減少磨削熱的產(chǎn)生，二是盡量使已產(chǎn)生的熱少傳入工件表面層。合理選擇砂輪、磨削用量、改善潤滑冷卻條件。（2）產(chǎn)生殘余應(yīng)力的因素及改善措施①采用精密加工工1491.5工件定位與夾緊概念定位：使一批工件在夾具中獲得同一位置，為達(dá)到這個目的就要限制工件的六個自由度。1.5.1.工件定位的基本原理1.5工件定位與夾緊概念定位：使一批工件在夾具中獲得同一位150自由度的概念自由度的概念151六點定位原理

六點定位原理152

“六點定位原理”對于任何形狀的零件都適用，應(yīng)用時應(yīng)注意以下兩點：（1）支承點不能與工件定位面脫離。（2）定位與夾緊的概念不同。工件的自由度被限制，并不是在受外力時不能動，夾緊是保證工件在外力時不能動。即使工件被夾緊，也不能說工件的自由度都被限制?！傲c定位原理”對于任何形狀的零件都適用，應(yīng)用1531.5.2.工件定位的幾種情況工件的六個自由度全部被限制，稱為完全定位。1.完全定位

1.5.2.工件定位的幾種情況工件的六個自由度全部被限制，稱154工件被限制的自由度少于六個，但并不影響加工要求的定位稱為不完全定位。2.不完全定位

工件被限制的自由度少于六個，但并不影響加工要求的定位稱為不完155根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。3.欠定位

欠定位是不允許的。因為欠定位保證不了加工要求。注意根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱156工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制兩次及以上的定位稱為過定位。4.過定位

當(dāng)過定位導(dǎo)致工件或定位元件變形，影響加工精度時，應(yīng)該嚴(yán)禁采用。但當(dāng)過定位并不影響加工精度，反而對提高加工精度有利時，也可以采用。

注意工件的一個或幾個自由度被不同的定位元件重復(fù)限制兩次及以上的定157

幾種常見的有利過定位

幾種常見的有利過定位1581.5.3.常見定位方式及定位元件1.工件用平面定位常見的平面定位元件有支承釘和支承板兩種用支承釘?shù)钠矫娑ㄎ环椒ǎ?.5.3.常見定位方式及定位元件1.工件用平面定位常見的平159

常用支承板的平面定位方法：

支承板根據(jù)其寬度與定位面大小的關(guān)系，分為窄板和寬板——窄板相當(dāng)于二個支承釘：限制2個自由度——寬板相當(dāng)于三個支承釘：限制3個自由度常用支承板的平面定位方法：160

A型支承板

B型支承板：易于排屑A型支承板161

支承釘可分為固定支承釘、可調(diào)支承釘、自定位支承釘和輔助支承四種固定支承釘：

A型：已加工表面B型：毛坯表面C型：防滑支承釘可分為固定支承釘、可調(diào)支承釘、自定位支承162

可調(diào)支承釘：可調(diào)整支承面的高度——毛坯制造精度低，尺寸變化大，粗基準(zhǔn)——一般與固定支承釘配合使用可調(diào)支承釘：可調(diào)整支承面的高度—163

自定位支承：浮動支承——大尺寸、平面誤差較大的毛坯面——限制一個自由度自定位支承：浮動支承——大尺寸、平面誤164

輔助支承：不起限制自由度的作用，不破壞原來的定位——工件定位后，才起支承作用，以提高定位的穩(wěn)定性輔助支承：不起限制自由度的作用，不破壞原來的定165數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件166

2.工件用圓孔定位(1)定位銷分為圓柱銷和圓錐銷兩種——圓柱銷又可分為長銷和短銷圓孔定位常用定位銷、心軸等來定位2.工件用圓孔定位(1)定位銷分為圓柱167

圓柱定位銷的常用結(jié)構(gòu)圓柱定位銷的常用結(jié)構(gòu)168

——圓錐銷：一般限制3個移動自由度——圓錐銷：一般限制3個移動自由度169

（2）定位心軸心軸可分為：長圓柱心軸、短圓柱心軸、小錐度心軸（2）定位心軸170

3.工件以外圓面定位（1）V形塊

◆V形塊分為短V形塊和長V形塊◆V形塊具有自動對中的功能3.工件以外圓面定位（1）V形塊171

（2）套筒定位和剖分定位（2）套筒定位和剖分定位172

4.工件以一面兩孔定位工件采用一面兩孔定位時，平面一般是精基準(zhǔn)，兩孔可以是工件上原有的，也可以是為定位需要而設(shè)計的工藝孔。4.工件以一面兩孔定位工件采用一面兩孔定位時，173數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件174

大端平臺與長銷組合而產(chǎn)生過定位大端平臺與長銷組合而產(chǎn)生過定位175數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件176數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件177

1.5.4工件的夾緊1、夾緊裝置的組成（1）力源裝置——是產(chǎn)生夾緊原始作用力的裝置。（2）中間傳動機(jī)構(gòu)——是把力源裝置產(chǎn)生的力傳給夾緊元件的中間機(jī)構(gòu)。其作用：1）改變夾緊作用力的方向

2）改變夾緊作用力的大小

3）具有一定的自瑣性能（3）夾緊元件——是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，與工件直接接觸，把工件夾緊。1.5.4工件的夾緊1、夾緊裝置的組成178

2、工件的裝夾在數(shù)控加工中，工件裝夾的基本原則與普通機(jī)床相同，要根據(jù)具體情況合理選擇夾緊方案。2、工件的裝夾179數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)(同名5)課件180

3、選擇夾具的基本原則數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。3、選擇夾具的基本原則181

1.6.1數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容閱讀分析圖紙，選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容

對零件進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析

數(shù)控加工的工藝設(shè)計確定工步和進(jìn)給路線選擇數(shù)控機(jī)床的類型

選擇和設(shè)計刀具、夾具與量具確定切削用量校驗和修改加工程序首件試加工與現(xiàn)場問題處理

數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔

編寫數(shù)控加工程序單

對零件圖進(jìn)行數(shù)學(xué)處理1.6數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計1.6.1數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容閱讀分析圖紙182

1.數(shù)控加工內(nèi)容的選擇適于數(shù)控加工的內(nèi)容：（1）普通機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容；（2）普通機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容；（3）普通機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時選擇。1.6.2數(shù)控加工工藝分析1.數(shù)控加工內(nèi)容的選擇適于數(shù)控加工的內(nèi)容：1.183

2.數(shù)控加工的零件圖紙分析（1）圖紙的完整性和正確性分析；（2）零件的技術(shù)要求分析；（3）零件材料分析；（4）零件尺寸標(biāo)注分析。2.數(shù)控加工的零件圖紙分析（1）圖紙的完整性和184

3.零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用性能的前提下，其制作的可行性和加工的經(jīng)濟(jì)性。好的結(jié)構(gòu)工藝性會使零件加工容易，節(jié)省工時，節(jié)省材料。差的結(jié)構(gòu)工藝性會使加工困難，浪費工時和材料，甚至無法加工。注意3.零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)185

(a)錯誤

(a)錯誤

(a)錯誤

(b)正確

(b)正確

(b)正確(a)錯誤(b)正確(a)(a)(a)(b)(b)186

1.6.3數(shù)控加工工藝設(shè)計找出所有加工的零件表面并逐一確定各表面的加工方法劃分加工階段劃分工序，安排順序常規(guī)工序、熱處理工序零件加工工藝路線基準(zhǔn)的確定1.6.3數(shù)控加工工藝設(shè)計找出187

1.毛坯的種類和選擇毛坯種類◆鑄件

◆鍛件◆焊接件◆沖壓件◆型材1.毛坯的種類和選擇毛坯種類188

毛坯選擇

選擇合適的毛坯，對零件的加工質(zhì)量、加工成本、生產(chǎn)效率有很大的影響。應(yīng)考慮以下因素：◆零件的材料及其力學(xué)性能

◆生產(chǎn)類型◆零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸◆考慮新工藝、新技術(shù)和新材料◆現(xiàn)有生產(chǎn)條件毛坯選擇選擇合適的毛坯，189

2.定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)概念基準(zhǔn)零件上用以確定其它點、線、面位置所依據(jù)的那些點、線、面。設(shè)計基準(zhǔn)零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)零件加工、測量和裝配過程中使用的基準(zhǔn)。分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。2.定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)概念基190

定位基準(zhǔn)的選擇——先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)的選擇原則◆基準(zhǔn)重合原則◆基準(zhǔn)統(tǒng)一原則◆自為基準(zhǔn)原則◆互為基準(zhǔn)反復(fù)加工原則◆便于裝夾原則定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則191

粗基準(zhǔn)的選擇原則◆重要表面原則◆相互位置要求原則◆