数控机床编程第2版教学课件杜国臣主编第3章数控机床的加工工艺xin.ppt

本章教学学时：8学时 本章教学要求 重点 数控加工工艺分析与图形数学处理的基本概念； 数控加工工艺分析的内容与方法，数控加工工艺 文件的制定。 难点 数控加工工艺文件的制定。 3.1 数控加工工艺 数控加工工艺分析的重要性 1.对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。 2.在数控加工中无论是手工编程还是自动编程，编程以前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。 3.在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）和图形（如图形的基点、节点等）也需做一些处理。因此程序编制中的工艺分析是一向十分重要的工作。 3.1.1 机床的合理选用 根据国内外数控机床技术应用实践，数控机床加工的适用范围可用图3-1和3-2定性分析。 图3-1表明了随零件的复杂程度和生产批量的不同，三种机床适用范围的变化。 数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件 1）多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。 2）轮廓形状复杂，对加工精度要求较高的零件。 3）用普通机床加工时，需要有昂贵的工艺装备（工具、夹具 和模具）的零件。 4）需要多次改型的零件。 5）价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件。 6）需要最短生产周期的急需零件。 3.1.2 数控加工工艺性分析 从数控加工的可能性和方便性两方面分析其工艺性。 零件图的尺寸标注应符合编程方便的原则 （1）零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点。 （2）构成零件轮廓的几何元素的条件应充分。 零件的结构工艺性应符合数控加工的特点 （1）零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。 （2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小 。如图3-3 （3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大， 如图3-4所示。 （4）应采用统一的基准定位。 加工方案的确定 根据主要表面的精度和表面的粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。 例如，对于孔径不大的IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。 表3-1~3-3列出了钻、镗、铰等几种加工方法所能达到的精度等级及其工序加工余量。 3.1.4 工序与工步的划分 数控加工工艺路线设计与普通机床加工工艺路线设计的主要区别,在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。常见工艺流程如右图所示。 工序的划分 （1）按零件装卡定位方式划分工序。 （2）按粗、精加工划分工序（即先粗加工再精加工 ） 如图3-8所示批量生产的零件，第一道工序在数控车床上进行粗车削时，应切除整个零件的大部分余量；第二道工序在另一台数控车床上进行半、精车削，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。 （3）按所用刀具划分工序 为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再换另一把刀加工其他部位。在专用数控机床和加工中心中常采用这种方法。 3.1.9 工艺文件的制定 零件的加工工艺设计完成后，就应该将有关内容填入各种相应的表格（或卡片）中。以便贯彻执行并将其作为编程和生产前技术准备的依据，这些表格（或卡片）被称为工艺文件。数控加工工艺文件除包括机械加工工艺过程卡、机械加工工艺卡、数控加工工序卡、数控加工刀具卡。另外为方便编程也可以将各工步的加工路线绘成文件形式的加工路线图。 1．机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡是以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工和热处理等）。它是制订其它工艺文件的基础，也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。在这种卡片中，由于各工序的说明不够具体，故一般不直接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。但在单件小批生产中，由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而就以这种卡片指导生产。 2．机械加工工艺卡片 机械加工工艺卡片是以工序为单位，详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，是广泛用于成批生产的零件和