数控加工工艺基础B

第一章 数控加工基础主要内容第一节 数控加工概述

第二节 数控加工工艺规程的制定

第三节第四节

数控车削加工工艺数控镗、铣及加工中心加工工艺

第一节 数控加工概述无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的 零件进行工艺分析，拟订工艺方案，选择合适的刀具，确定切 削用量。在编程中，对一些工艺问题(如对刀点，加工路线等) 也需要做一些处理。因此，数控编程的工艺处理是一项十分重 要的工作。 在数控机床上加工的零件，可以是普通零件，但更多的零 件是普通机床加工起来具有一定的难度或对操作人员的技术水 平有相当高的要求，在数控机床上加工的零件有如下的特点： 1、多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件、短期急 需的零件。 2、轮廓形状复杂，对加工精度要求较高的零件。 3、用普通机床加工较困难或无法加工(需昂贵的工艺装备)的 零件。 4、价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件。2

第一节 数控加工概述一.数控加工的基本特点：1、适应性强 2、加工质量稳定 3、生产效率高 4、加工精度高 5、工序集中，一机多用 6、减轻劳动强度 7、易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。3

第一节 数控加工概述二.数控加工工艺的主要内容制定工艺规程的方法与步骤确 定 毛 坯 的 种 类 和 尺 寸 选择定 位基准 和主要 表面的 加工方 法，拟 订零件 的加工 工艺路 线

零件 图的 研究 与工 艺审 查

确 定 生 产 类 型

确定 工序 尺寸、 公差 及其 技术 要求

确定机 床、工 艺装备、 切削用 量及时 间定额

填 写 工 艺 文 件

第一节 数控加工概述三.常用数控加工方法1.平面孔系零件 常用点位、直线控制数控机床(如数控钻床)来加工， 选择工艺路线时，主要考虑加工精度和加工效率两个原则。

2.旋转体类零件 常用数控车床或磨床加工。 (1)考虑加工效率：在车床上加工时，通常加工余量 大，必须合理安排粗加工路线，以提高加工效率。实际 编程时，一般不宜采用循环指令(否则，以工进速度的 空刀太大)。比较好的方法是用粗车尽快去除材料，再 精车。(2)考虑刀尖强度：数控车床上经常用到低强度刀 具加工细小凹槽；采用斜向进刀，不宜崩刃。5

第一节 数控加工概述3.平面轮廓零件 常用数控铣床加工。应注意： (1)切入与切出方向控制：避免径向切入，造成工件 表面留有凹坑；采用切向切入、切出，工件表面光滑。 (2)一次逼近方法选择：只具有直线和圆弧插补功能 的数控机床在加工不规则曲线轮廓时，需要用微小直线 段

或圆弧段去逼近被加工轮廓(其误差称为一次逼近误 差),逼近时，应该使工件误差在合格范围内，同时程 序段的数量少为佳。 4.立体轮廓零件 (1)考虑工件强度及表面质量： (2)考虑机床的插补功能：加工飞机大梁直纹扭曲面时， 若加工机床三轴联动，只好用效率较低的球头铣刀；若机床 为四轴联动，则可以选用效率较高的圆柱铣刀铣削。6

第二节 数控加工工艺规程的制定零件图样的工艺分析●分析零件图是否完整正确 ； ●零件的技术要求分析 ； ●尺寸标注应符合数控加工的特点； ●定位基准可靠。 零件在满足使用要求的前提下， 制造的可行性和经济性。它包括 零件各个制造过程中的工艺性， 如零件的铸造、锻造、冲压、焊 接、热处理和切削加工工艺性等 。好的工艺性会使零件加工容易 ，节省工时，降低消耗。7

读图和审图

零件结构 工艺性

第二节 数控加工工艺规程的制定毛坯及加工余量型材 毛 坯 种 类热轧型材的尺寸较大，精度低， 多用作一般零件的毛坯；冷轧材 尺寸较小，精度较高，多用于毛 坯精度要求较高的中、小零件， 适用于自动机床加工。对于大件来说，焊接件简单、方便， 特别是单件小批生产可大大缩短生 产周期。但焊接后变形大，需经时 效处理。

焊接件

冷冲压件

适用于形状复杂的板料零件，多用 于中、小尺寸件的大批大量生产。8

第二节 数控加工工艺规程的制定毛坯及加工余量查表法根据各工厂的生产实践和试验研究积累的 数据，先制成各种表格，再汇集成手册。 确定加工余量时，查阅这些手册，再结合 工厂的实际情况进行适当修改后确定。

确 定 加 工 余 量 的 方 法

经验估 计法

根据实际经验确定加工余量。一般情 况，为防止因余量过小而产生废品， 经验估计的数值总是偏大。

分析计 算法

根据上述的加工余量计算公式和一定的试 验资料，对影响加工余量的各项因素进行 分析，并计算确定加工余量。9

第二节 数控加工工艺规程的制定切削用量的选择选择切 削用量 的原则在工艺系统刚性允许时，应首先选择一个尽可能大 的ap ,其次选择一个较大的f,最后在刀具耐用度 和机床功率允许条件下选择一个合理的Vc。

◆ ap的选择 ：主要根据加工余量和工艺系统的刚度确定●粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除； ●当冲击载荷较大(如断续表面)或工艺系统刚度较差(如细长轴、镗刀杆、机床陈旧)时，可适当降低，使切削力减小；

●精加工时，应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低的方法，逐步提高

加工精度和表面质量；

●一般精加工时，取0.05—0.8㎜;半精加工时，取1.0—3.0㎜。10

第二节 数控加工工艺规程的制定切削用量的选择◆ f的选择 ●粗加工时，f主要受刀杆、刀片和机床、工件等强度、刚度所承受的切削力限制， 一般根据刚度来选。工艺系统刚度好时，可用大些的f;反之，适当降低f; ●精加工、半精加工时，f应根据工件的Ra要求选。Ra要求小的，取较小的f,但又 不能过小，因为f过小，切削厚度过薄，Ra反而增大，且刀具磨损加剧。若刀具的刀 尖圆弧半径愈大，则f可选较大值。 ◆Vc的选择 主要根据工件材料、刀具材料和机床功率来选 ●刀具材料好，可选得高些； ● Ra值要求小的，要避开积屑瘤、鳞刺产生的Vc ,高速钢刀取小 Vc(<5 m/min),硬质合金取较高的Vc (130~160 m/min); ●表面有硬皮或断续切削时，应适当降低；

●工艺系统刚性差的，应减小Vc 。11

第二节 数控加工工艺规程的制定粗基准的选择 定位基准的选择

粗基准 的选择 原则

●非加工表面原则 为了保证加工面与不加工面之间 的位置要求，应选不加工面为粗基准。 ●加工余量最小原则 以余量最小的表面作为粗基准 ●重要表面原则 为保证重要表面的加工余量均匀， 应选择重要加工面为粗基准。 ●不重复使用原则 粗基准原则上只能使用一次. ●便于工件装夹原则 作为粗基准的表面，应尽量平 整光滑，没有飞边、冒口、浇口或其他缺陷，以便使 工件定位准确、夹紧可靠。 。

第二节 数控加工工艺规程的制定精基准的选择 定位基准的选择精基准用加工过的表面作定位基准

精基准的 选择原则

●基准重合原则: 选择设计基准为定位基准； ●基准统一原则：多道工序选择同一个定位基准； ●自为基准原则：选择加工表面本身； ●互为基准原则 ：采取两个加工表面互为基准； ●便于装夹原则 ：所选精基准应保证定位准确；稳 定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用，操作方便 灵活，足够大的接触面积，以承受较大的切削力。

第二节 数控加工工艺规程的制定工艺路线的拟定加工阶段 的划分当加工质量要求较高时，应划分加工 阶段。一般可分为粗加工、半精加工 和精加工三个阶段。当加工精度和表 面质量要求特别高时，可增设光整加 工和超精密加工。

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