數(shù)控加工工藝的內(nèi)容包括

第四節(jié)數(shù)控加工工藝概述一、數(shù)控加工工藝的概念數(shù)控加工工藝是接受數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和。數(shù)控加工工藝的內(nèi)容包括：

(1)選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；(2)對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；(3)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)；(4)對(duì)零件圖紙的數(shù)學(xué)處理和計(jì)算；(5)編寫加工程序單；(6)程序的校驗(yàn)與修改；(7)編寫數(shù)控加工工藝文件，如數(shù)控加工工序卡、刀具卡。二、數(shù)控加工工藝特點(diǎn)1、工藝內(nèi)容很具體2、工藝設(shè)計(jì)嚴(yán)密3、留意加工的適應(yīng)性由于數(shù)控加工接受了計(jì)算機(jī)限制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，使得數(shù)控加工具有加工自動(dòng)化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、周期短、設(shè)備運(yùn)用費(fèi)用高等特點(diǎn)。在數(shù)控加工工藝上也與一般加工工藝具有確定的差異。（1）數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求更加具體、具體一般加工工藝很多具體工藝問題，如工步的劃分與支配、刀具的幾何形態(tài)與尺寸、走刀路途、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人員依據(jù)實(shí)際閱歷和習(xí)慣自行考慮和確定，一般無須工藝人員在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)進(jìn)行過多的規(guī)定，零件的尺寸精度也可由試切保證。數(shù)控加工工藝全部工藝問題必需事先設(shè)計(jì)和支配好，并編入加工程序中。數(shù)控工藝不僅包括具體的切削加工步驟，還包括工夾具型號(hào)、規(guī)格、切削用量和其它特殊要求的內(nèi)容等，在編程中更須要確定具體的各種工藝參數(shù)。（2）數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密、精確一般加工工藝數(shù)控加工工藝加工時(shí)可以依據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整。自適應(yīng)性較差，加工過程中可能遇到的全部問題必需事先細(xì)心考慮，否則導(dǎo)致嚴(yán)峻的后果。三、數(shù)控加工工藝路途的設(shè)計(jì)數(shù)控加工的工藝路途設(shè)計(jì)與一般機(jī)床加工的常規(guī)工藝路途擬定的區(qū)分主要在于它僅是幾道數(shù)控加工工藝過程的概括，而不是指從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程，而且要兼顧常規(guī)工序的支配，使之與整個(gè)工藝過程協(xié)調(diào)吻合。以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序數(shù)控工序的劃分方法

以一次安裝加工作為一道工序

按粗、精加工劃分

按加工部位劃分或按設(shè)備劃分

1、工序的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，一般按工序集中原則劃分工序。

2.加工依次的支配原則P247①盡量使工件的裝夾次數(shù)、工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)、刀具更換次數(shù)及全部空行程時(shí)間減至最少，提高加工精度和生產(chǎn)率。②先內(nèi)后外原則。③精度要求較高的主要表面的粗加工應(yīng)支配在次要表面粗加工之前；表面加工時(shí)，一般也需先加工大表面。④加工中簡(jiǎn)潔損傷的表面(如螺紋等)，應(yīng)放在加工路途的后面。3.數(shù)控加工工藝過程與一般加工工藝的連接實(shí)例：如右圖：可以先在一般機(jī)床上把底面和四個(gè)輪廓面加工好(“基面先行”)，其余的頂面、孔及溝槽支配在立式加工中心上完成(工序集中原則)，加工中心工序按“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”等原則可以劃分為如下15個(gè)工步：1、粗銑頂面。2、鉆φ32、φ12等孔的中心孔（預(yù)鉆凹坑）。3、鉆φ32、φ12孔至φ11.5。4、擴(kuò)φ32孔至φ30。5、鉆3×φ6的孔至尺寸。6、粗銑φ60沉孔及溝槽。7、鉆4×M8底孔至φ6.8。8、鏜φ32孔至φ31.7。9、精銑頂面。10、鉸φ12孔至尺寸。11、精鏜φ32孔至尺寸。12、精銑φ60沉孔及溝槽至尺寸。13、φ12孔口倒角。14、3×φ6、4×M8孔口倒角。15、攻4×M8螺紋完成。四、數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)（5點(diǎn)）1、進(jìn)給路途的選擇進(jìn)給路途（刀具路徑，簡(jiǎn)稱刀路）：在數(shù)控加工過程中刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向。例：進(jìn)給路途的選擇原則（1）尋求最短加工路途（2）最終輪廓一次走刀完成（3）切入切出段路徑：刀具沿加工輪廓的切線方向切入和切出，否則，在零件的切入和切出處有刀具的刻痕。（4）避開引入反向間隙誤差數(shù)控機(jī)床在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)反向間隙，假如在走刀路途中將反向間隙帶入，就會(huì)影響刀具的定位精度，增加工件的定位誤差。（5）選擇使工件在加工后變形小的路途對(duì)橫截面積小的瘦長(zhǎng)零件或薄板零件，應(yīng)接受分幾次走刀加工到最終尺寸，或?qū)ΨQ去除余量法支配走刀路途。數(shù)控加工對(duì)夾具的基本要求：盡量做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，削減裝夾次數(shù)，避開接受占機(jī)人工調(diào)整方案。2、工件的裝夾方式同時(shí)還要考慮以下幾方面：（1）當(dāng)零件為小批量生產(chǎn)時(shí)，盡量接受組合夾具、可調(diào)式夾具及通用夾具；（2）當(dāng)零件為成批生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)考慮專用夾具；（3）夾具中的定位元件、夾緊元件和對(duì)刀裝置不能影響加工時(shí)的走刀，以避開刀具在走刀時(shí)與夾具發(fā)生碰撞。（4）裝卸零件要便利牢靠，動(dòng)作快速，以縮短幫助時(shí)間。如有可能，在加工生產(chǎn)批量較大的零件時(shí)應(yīng)接受氣動(dòng)夾具、液動(dòng)夾具或多工位夾具等。3、刀具的選擇數(shù)控加工對(duì)刀具的精度、剛度和耐用度等的要求比一般加工更加嚴(yán)格。當(dāng)?shù)毒叽_定以后，還要把刀具的規(guī)格、專用代碼以及該刀具所要加工的內(nèi)容進(jìn)行列表記錄，供編程時(shí)運(yùn)用。4、對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)的確定P247對(duì)刀點(diǎn)：即程序的起點(diǎn)，是數(shù)控加工時(shí)刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。刀位點(diǎn)：如刀尖、鉆尖。換刀點(diǎn)：是轉(zhuǎn)換刀位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。應(yīng)在工件外部。一般是先參考切削用量手冊(cè)，再依據(jù)閱歷，最終通過工藝試驗(yàn)來確定切削用量。切削用量（切削三要素）包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量和進(jìn)給量（進(jìn)給速度）。切削用量的選擇原則：在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率高，加工成本低。5、切削用量的確定攻螺紋時(shí)，數(shù)控機(jī)床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否須要退刀清理一下切屑再接著加工。一般機(jī)床加工可以多次“試切”來滿足零件的精度要求，而數(shù)控加工過程嚴(yán)格按規(guī)定尺寸進(jìn)給，要求精確無誤。例如工藝分析實(shí)例

完成如圖1所示零件的加工。毛坯尺寸ф50×114。圖1車削加工實(shí)例2、工藝處理

（1）工步和走刀路途的確定，按加工過程確定走刀路途如下：

·裝夾ф50外圓表面，探出65mm,粗加工零件左側(cè)外輪廓：2×45°倒角，ф48外圓，R20，R16，R10圓弧。

·精加工上述輪廓。

·手工鉆孔，孔深至尺寸要求。

·粗加工孔內(nèi)輪廓。

·精加工孔內(nèi)輪廓。

·調(diào)頭裝夾ф48外圓，粗加工零件右側(cè)外輪廓：2×45°倒角，螺紋外圓，ф36端面，錐面，ф48外圓到圓弧面。

·精加工上述輪廓。

·切槽。

·螺紋加工。

（2）刀具的選擇和切削用量的確定，依據(jù)加工內(nèi)容確定所用刀具如圖2所示：

1、圖紙分析

（1）加工內(nèi)容：此零件加工包括車端面，外圓，倒角，圓弧，螺紋，槽等。

（2）工件坐標(biāo)系：該零件加工需調(diào)頭，從圖紙上尺寸標(biāo)注分析應(yīng)設(shè)置2個(gè)坐標(biāo)系，2個(gè)工件零點(diǎn)均定于裝夾后的右端面（精加工面）

·裝夾ф50外圓，平端面，對(duì)刀，設(shè)置第1個(gè)工件原點(diǎn)。此端面做精加工面，以后不再加工。

·調(diào)頭裝夾ф48外圓，平端面，測(cè)量總長(zhǎng)度，設(shè)置第2個(gè)工件原點(diǎn)（設(shè)在精加工端面上）

（3）換刀點(diǎn)：（120，200）

（4）公差處理：尺寸公差取中值。圖2刀具選擇圖T0101——外輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深2mm，主軸轉(zhuǎn)速800r/min,進(jìn)給速度150mm/min。

T0202——外輪廓精加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深0.5mm，主軸轉(zhuǎn)速1500r/min,進(jìn)給速度80mm/min。

T0303——切槽：刀寬4mm，主軸轉(zhuǎn)速450r/min,進(jìn)給速度20mm/min。

T0404——加工螺紋：刀尖角60°，主軸轉(zhuǎn)速400r/min,進(jìn)給速度2mm/r（螺距）。

T0505——鉆孔：鉆頭直徑16mm，主軸轉(zhuǎn)速450r/min。

T0606——內(nèi)輪廓粗加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深1mm，主軸轉(zhuǎn)速500r/min,進(jìn)給速度100mm/min。

T0707——內(nèi)輪廓精加工：刀尖圓弧半徑0.8mm,切深0.4mm，主軸轉(zhuǎn)速800r/min,進(jìn)給速度60mm/min。

3、數(shù)值計(jì)算

未知點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：P1(40.7,-33.52),P2(42.95,-53.36)

螺紋尺寸計(jì)算：螺紋外圓＝32-0.2=31.8

4、編程

設(shè)經(jīng)對(duì)刀后刀尖點(diǎn)位于（120，200），加工前各把刀已經(jīng)完成對(duì)刀。裝夾ф50外圓，探出65mm，手動(dòng)平端面。

典型零件工藝分析實(shí)例一、數(shù)控車削加工典型零件工藝分析實(shí)例

編寫如圖所示零件的加工工藝（1）零件圖分析如圖所示零件，由圓弧面、外圓錐面、外圓柱面構(gòu)成。其中Φ50外圓柱面直徑處不加工，而Φ40外圓柱面直徑處加工精度較高。零件材料：45鋼毛坯尺寸：Φ50×110（2）零件的裝夾及夾具的選擇接受機(jī)床三爪自動(dòng)定心卡盤，零件伸出三爪卡盤外75mm左右，以外圓定位并夾緊。（3）加工方案及加工依次的確定以零件右端點(diǎn)和中心軸作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。依據(jù)零件尺寸精度及技術(shù)要求，零件從右向左加工，將粗、精加工分開來考慮。加工工藝依次為：車削右端面→復(fù)合型車削固定循環(huán)粗、精加工右端須要加工的全部輪廓（粗車Φ44外圓柱面→粗車圓弧面R14.25→半精車外圓柱面Φ40.5→粗車外圓錐面→粗車外圓弧面R4.75→精車圓弧面R14→精車外圓錐面→精車外圓柱面Φ40→精車外圓弧面R5）。（4）選擇刀具選擇1號(hào)刀具為90°硬質(zhì)合金機(jī)夾偏刀，用于粗、精車削加工。（5）切削用量選擇粗車主軸轉(zhuǎn)速n=630r/min，精車主軸轉(zhuǎn)速V=110m/min，進(jìn)給速度粗車為f=0.2mm/r，精車為f=0.07mm/r。

數(shù)控銑削加工典型零件工藝分析實(shí)例編寫如圖所示零件的數(shù)控加工工藝（小批生產(chǎn)）（1）零件圖的分析如圖所示，支承部分的外輪廓由直線和圓弧組成，其它主要是圓孔。其中內(nèi)孔Φ40H7有較高的尺寸加工精度和表面粗糙度要求。零件材料：HT200（切削性能較好）毛坯尺寸：170mm×110mm×45mm（2）零件的裝夾及夾具的選擇用銑床虎鉗夾毛坯兩側(cè)面加工下表面；翻面后用下表面定位，用虎鉗夾毛坯兩側(cè)面，加工上表面、臺(tái)階面、鉆孔和鏜孔；接受“一面兩孔”方式定位，即以底面和Φ40H7和Φ13兩個(gè)孔為定位基準(zhǔn)裝夾，加工外輪廓。（3）加工方案及加工依次的確定以零件Φ40內(nèi)孔的上端面為坐標(biāo)原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。加工依次的確定按基面先行、先粗后精原則確定。加工工