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1、數(shù)控加工工藝與編程第一節(jié) 數(shù)控加工工藝概述 第三章 數(shù)控加工工藝設計第二節(jié) 數(shù)控加工對象的選擇 第三節(jié) 數(shù)控加工工藝分析 第四節(jié) 數(shù)控加工工藝路線設計 第五節(jié) 數(shù)控加工工序設計 第六節(jié) 數(shù)控加工工藝文件的編制 數(shù)控加工工藝與編程第一節(jié) 數(shù)控加工工藝概述 一、數(shù)控加工工藝的特點 1.數(shù)控加工工藝的內(nèi)容十分具體 2.數(shù)控加工工藝的設計十分嚴密 數(shù)控加工工藝與編程二、數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容數(shù) 控 加 工工 藝 內(nèi) 容 1） 選 擇 適 合 在 數(shù) 控 機 床 上 加 工 的 零 件 ， 確 定 數(shù) 控 機床 加 工 內(nèi) 容 6） 編 制 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件 3） 設 計 數(shù) 控 加 工

2、工 藝 路 線 4） 設 計 數(shù) 控 加 工 工 序 2） 對 被 加 工 零 件 的 圖 樣 進 行 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 ， 明 確加 工 內(nèi) 容 及 技 術 要 求 5） 處 理 特 殊 的 工 藝 問 題 ， 如 對 刀 點 、 換 刀 點 的 選 擇 等 數(shù)控加工工藝與編程第二節(jié) 數(shù)控加工對象的選擇 一、數(shù)控加工零件的選擇1.最 適應 類 形 狀 復 雜 ， 加 工 精 度 要 求 高 ， 用 普 通 機 床 無 法 加工 或 雖 然 能 加 工 但 很 難 保 證 質(zhì) 量 的 零 件 必 須 在 一 次 裝 夾 中 完 成 銑 、 鏜 、 锪 、 鉸 或 攻 絲 等 多道

3、 工 序 的 零 件 具 有 復 雜 曲 線 或 曲 面 輪 廓 的 零 件 具 有 難 測 量 、 難 控 制 進 給 、 難 控 制 尺 寸 的 內(nèi) 腔 型 殼體 類 零 件 或 盒 型 零 件 數(shù)控加工工藝與編程 用 普 通 機 床 加 工 時 ， 生 產(chǎn) 率 很 低 或 勞 動 強 度 很 大 的零 件 2.較 適應 類 在 普 通 機 床 上 加 工 易 受 人 為 因 素 干 擾 ， 價 值 較 高 ，一 旦 出 現(xiàn) 質(zhì) 量 問 題 會 造 成 重 大 經(jīng) 濟 損 失 的 零 件 在 普 通 機 床 上 加 工 時 ， 必 須 設 計 和 制 造 復 雜 專 用 工裝 的 零 件

4、尚 未 定 型 （ 試 制 中 ） 產(chǎn) 品 的 零 件 在 普 通 機 床 上 加 工 需 要 做 長 時 間 調(diào) 整 的 零 件 數(shù)控加工工藝與編程3.不 適應 類 生 產(chǎn) 批 量 較 大 的 零 件 必 須 用 特 定 工 藝 裝 備 協(xié) 調(diào) 加 工 的 零 件 裝 夾 困 難 或 完 全 靠 找 正 定 位 來 保 證 加 工 精 度 的 零 件 加 工 余 量 很 不 穩(wěn) 定 ， 且 數(shù) 控 機 床 上 無 在 線 檢 測 系 統(tǒng)可 自 動 調(diào) 整 工 件 坐 標 位 置 的 零 件 數(shù)控加工工藝與編程二、數(shù)控加工內(nèi)容的選擇1）普通機床無法加工的工序是優(yōu)先選擇的內(nèi)容；2）普通機床難加工

5、，質(zhì)量難以保證的工序是重點選擇內(nèi) 容； 3）普通機床加工效率低，工人勞動強度大的工序，可作 為一般選擇內(nèi)容。 數(shù)控加工工藝與編程工 藝 分析 內(nèi) 容 分 析 零 件 圖 中 的 尺 寸 標 注 方 法分 析 零 件 的 結 構 工 藝 性 分 析 構 成 零 件 輪 廓 的 幾 何 元 素 條 件 分 析 零 件 的 技 術 要 求 第三節(jié) 數(shù)控加工工藝分析 數(shù)控加工工藝與編程第四節(jié) 數(shù)控加工工藝路線設計 按 裝 夾 定 位 劃 分按 所 用 刀 具 劃 分一 、 工 序的 劃 分 按 粗 、 精 加 工 劃 分 按 加 工 部 位 劃 分 適 用 于 加 工 內(nèi) 容 不 多 的工 件適 用

6、于 零 件 結 構 較 復 雜 、待 加 工 表 面 較 多 、 機 床連 續(xù) 工 作 時 間 過 長 、 加工 程 序 的 編 制 和 檢 查 難度 較 大 等 情 況適 用 于 加 工 易 產(chǎn) 生 加 工變 形 的 零 件適 用 于 加 工 內(nèi) 容 很 多 的零 件 數(shù)控加工工藝與編程二、加工順序的安排 除應遵循普通機床的工序安排原則外，還應考慮以下因素：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位和夾緊。（2）以相同安裝方式或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)進行，盡量減少重復定位和換刀次數(shù)，以減少誤差，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。（3）先加工工件內(nèi)腔，后加工工件外輪廓。（4）在同一次安裝中

7、加工多道工序時，應先安排對工件剛性破壞較小的工序。 數(shù)控加工工藝與編程三、數(shù)控加工工序與普通工序的銜接 由于數(shù)控加工工序穿插在工件加工的整個工藝過程中，如銜接不好易產(chǎn)生問題，因此要解決好數(shù)控加工工序與普通工序之間的銜接問題。最好的辦法是建立相互狀態(tài)要求，如要不要為后道工序留加工余量，留多少；定位面與孔的精度和形位公差要求；校形工序的技術要求；毛坯的熱處理要求等。其目的是達到相互能滿足加工需要，質(zhì)量目標及技術要求明確，交接驗收有依據(jù)。交接狀態(tài)要求一般用狀態(tài)表表示，按一定程序會簽，并反映在工藝規(guī)程中。 數(shù)控加工工藝與編程第五節(jié) 數(shù)控加工工序設計一、加工路線的確定 加 工 路 線 確定 的 原 則

8、必 須 保 證 零 件 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 應 盡 量 縮 短 加 工 路 線 ， 以 減 少 空 行 程時 間 ， 提 高 生 產(chǎn) 率 應 盡 量 簡 化 數(shù) 學 處 理 時 的 數(shù) 值 計 算 工作 量 ， 以 減 少 編 程 工 作 量 數(shù)控加工工藝與編程二、工件的定位夾緊方案的確定及夾具的選擇1.工 件 的 定位 與 夾 緊 方案 的 確 定 力 求 設 計 基 準 、 工 藝 基 準 和 編 程 計 算基 準 統(tǒng) 一 盡 量 減 少 裝 夾 次 數(shù) ， 盡 可 能 做 到 一 次定 位 裝 夾 后 就 能 加 工 出 工 件 上 全 部 或大 部 分 待 加 工

9、表 面 避 免 采 用 占 機 人 工 調(diào) 整 式 方 案 ， 以 免占 機 時 間 太 多 ， 影 響 加 工 效 率 數(shù)控加工工藝與編程2.夾 具的 選 擇 1） 保 證 夾 具 的 坐 標 方 向 與 機 床 的 坐 標 方 向 相 對 固 定 6） 裝 卸 零 件 要 方 便 可 靠3） 單 件 小 批 量 生 產(chǎn) 時 ， 盡 量 采 用 組 合 夾 具 、 可 調(diào) 式 夾具 及 其 他 通 用 夾 具4） 成 批 生 產(chǎn) 時 ， 可 考 慮 采 用 專 用 夾 具2） 能 協(xié) 調(diào) 零 件 與 機 床 坐 標 系 的 尺 寸 5） 夾 具 要 開 敞 ， 其 定 位 、 夾 緊 機 構

10、 元 件 不 能 與 刀 具 運動 軌 跡 發(fā) 生 干 涉 數(shù)控加工工藝與編程三、刀具的選擇（一）數(shù)控車刀的種類及其選用1.數(shù)控車刀的種類 常用車刀的種類、形狀和用途1切斷刀 290左偏刀 390右偏刀 4彎頭車刀 5直頭車刀 6成型車刀 7寬刃精車刀 8外螺紋車刀 9端面車刀 10內(nèi)螺紋車刀 11內(nèi)槽車刀 12通孔車刀 13盲孔車刀 數(shù)控加工工藝與編程2.機夾可轉位車刀的選用1）刀片材質(zhì)的選擇。應用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。2）刀片尺寸的選擇。刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長度L。3）刀片形狀的選擇。刀片形狀的選擇主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉位次

11、數(shù)等因素選擇。 數(shù)控加工工藝與編程 常見可轉位車刀刀片 數(shù)控加工工藝與編程（二）數(shù)控銑刀的種類及選用 1.數(shù)控銑削刀具的基本要求（1）銑刀剛性要好。（2）銑刀的刀具壽命要長。 數(shù)控加工工藝與編程2.常用銑刀的種類（1）面銑刀硬 質(zhì) 合 金 可 轉 位 式整 體 式硬 質(zhì) 合 金 整體 焊 接 式面 銑 刀 硬 質(zhì) 合 金 機夾 焊 接 式 數(shù)控加工工藝與編程（2）立銑刀高速鋼立銑刀 數(shù)控加工工藝與編程 硬質(zhì)合金可轉位式立銑刀 數(shù)控加工工藝與編程（3）模具銑刀圓 柱 型 球頭 銑 刀圓 錐 形 球頭 銑 刀模 具銑 刀 圓 錐 形 立銑 刀 數(shù)控加工工藝與編程（4）鍵槽銑刀 鍵槽銑刀 數(shù)控加工工

12、藝與編程（5）鼓形銑刀 鼓形銑刀 數(shù)控加工工藝與編程（6）成形銑刀 成形銑刀 數(shù)控加工工藝與編程 3.銑削刀具的選擇（1）硬質(zhì)合金可轉位式面銑刀主要用于銑削平面。（2）高速鋼立銑刀多用于加工凸臺和凹槽。（3）加工毛坯面或粗加工孔時，可選鑲硬質(zhì)合金立銑刀或玉米銑刀進行強力切削。（4）加工平面零件周邊輪廓時，常采用立銑刀。（5）為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的種類，加工時可采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后利用刀具半徑補償功能銑削槽的兩邊。（6）對立體曲面或變斜角輪廓外行工件加工時，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀、盤形銑刀等。 （7）當加工余量較小，且表面粗糙度要求較高

13、時，可選用鑲立方氮化硼刀片或鑲陶瓷刀片的面銑刀，以便能進行高速切削。 數(shù)控加工工藝與編程四、切削用量的選擇（一）確定合理切削用量的意義 合理的切削用量應能保證工件的加工質(zhì)量和刀具壽命，充分發(fā)揮機床潛力，最大限度發(fā)揮刀具的切削性能，并能獲得高生產(chǎn)率和低加工成本。 數(shù)控加工工藝與編程（二）切削用量的選擇原則粗 加 工 時精 加 工 時 首 先 選 擇 一 個 盡 可 能 大 的 背 吃 刀 量 ； 其次 根 據(jù) 機 床 動 力 和 剛 性 的 限 制 條 件 選 擇一 個 較 大 的 進 給 量 ； 最 后 根 據(jù) 刀 具 壽 命確 定 最 佳 的 切 削 速 度 。 首 先 根 據(jù) 粗 加 工

14、后 的 余 量 確 定 背 吃 刀 量 ；其 次 根 據(jù) 已 加 工 表 面 的 粗 糙 度 要 求 ， 選取 一 個 較 小 的 進 給 量 ； 最 后 在 保 證 刀 具 壽 命 的 前 提 下 ， 盡 可 能 選 擇 較 高 的 切 削速 度 。 數(shù)控加工工藝與編程（三）切削用量的選擇方法1.背吃刀量ap (mm)的選擇 在中等功率機床上，粗加工的背吃刀量可達810mm。半精加工時，背吃刀量取為0.52mm。精加工時，背吃刀量取為0.10.4mm。 粗加工時，在保留后續(xù)工序加工余量的前提下，盡可能一次走刀切去全部余量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。若遇到加工余量太大；加工余量不均勻；工藝

15、系統(tǒng)剛性不足等情況可分幾次走刀，且背吃刀量應隨走刀次數(shù)逐漸減小。 數(shù)控加工工藝與編程2.進給量f（mm/r）的選擇 進給量主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件的材料等因素，參考切削用量手冊選取。最大進給量受機床剛度和進給系統(tǒng)性能的限制。 對于多齒刀具，其進給速度v f（mm/min）、刀具轉速n（r/min）、刀具齒數(shù)Z及每齒進給量fZ（mm/z）的關系為vf=fn=ZfZn 數(shù)控加工工藝與編程3切削速度vc（m/min）的選擇 根據(jù)已選定的背吃刀量、進給量及刀具壽命選擇切削速度?？捎媒?jīng)驗公式計算，也可根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗在機床說明書允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取。 切削速度確定后，

16、按下式算出機床主軸轉速n（r/min）。對有級變速的機床，須按機床說明書選取與所算轉速接近的標準轉速值，并填入程序單中。 Dvn c1000 數(shù)控加工工藝與編程 4機床功率的校核 切削功率Pc（kw）可用下式計算 式中，F(xiàn)c是主切削力（N）；vc是切削速度（m/min）。機床有效功率PE（kw）按下式計算。式中，P E是機床電動機功率（kw），是機床的傳動效率。若 ，則選擇的切削用量可在指定的機床上使用。若 ，則機床功率沒有得到充分發(fā)揮。若 ，則選擇的切削用量不能在指定的機床上使用。 EE PP 60/10 3 CCVFPc Ec PP Ec PP Ec PP 數(shù)控加工工藝與編程 五、對刀點與

17、換刀點的確定 對刀點是在數(shù)控機床上加工零件時，刀具相對工件運動的起點。 對刀點的選定原則： （1） 便于數(shù)學處理和程序編制； （2）在機床上找正容易； （3）加工過程中檢查方便、可靠； （4）引起的加工誤差小。 數(shù)控加工工藝與編程 換刀點則是指加工過程中需要換刀時刀具的相對位置點。 換刀點往往設在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件和機床上其他部件為準。如在銑床上，常以機床參考點為換刀點；在加工中心上，以換刀機械手的固定位置點為換刀點；在車床上，則以刀架遠離工件的行程極限點為換刀點。選取的這些點，都是便于計算的相對固定點。 數(shù)控加工工藝與編程第六節(jié) 數(shù)控加工工藝文件的編制 數(shù)控加工工藝文件既是

18、數(shù)控加工、產(chǎn)品驗收的依據(jù)，又是操作者要遵守、執(zhí)行的規(guī)程，同時還為產(chǎn)品零件重復生產(chǎn)積累了必要的工藝資料，進行技術儲備。 一般來說，數(shù)控加工工藝文件主要包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)控機床調(diào)整卡、數(shù)控加工刀具卡、數(shù)控加工進給路線圖和數(shù)控加工程序單等。 數(shù)控加工工藝與編程一、數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡主要包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用刀具及切削用量等。二、數(shù)控加工刀具卡 數(shù)控加工刀具卡是組裝刀具和調(diào)整刀具的依據(jù)。主要包括刀具號、刀具名稱、刀柄型號、刀具的直徑和長度等內(nèi)容。 三、數(shù)控加工進給路線圖 進給路線主要反映加工過程中刀具的運動軌跡，其作用一方 面是方便編程人員編程；另一方面是幫助操作人員了解刀具的進給軌跡，以便確定夾緊位置和夾緊元件的高度。 數(shù)控加工工藝與編程復習思考題1試述數(shù)控加工工藝的特點。2哪些類型的零件最適合在數(shù)控機床上加工？零件上的哪些加工內(nèi)容適合采用數(shù)控加工？3對數(shù)控加工零件進行工藝分析包括哪些內(nèi)容？4數(shù)控加工的工序有哪幾種劃分方法？5什么是數(shù)控加工的加工路線？確定加工路線時，通常要考慮哪些問題？6數(shù)控加工時，粗、精加工切削用量的選擇原則有何不同？7對刀點、換刀點指的是什么？一般應如何設置？