《工信版（中职）数控加工技术训练第4章教学课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工信版（中职）数控加工技术训练第4章教学课件.ppt（87页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、YCF（中职）数控加工技术训练第4章教学课件第第4章章 数控加工工艺数控加工工艺4.1 数控加工工艺内容数控加工工艺内容4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线4.4 确定各工序的加工余量及工件装夹与确定各工序的加工余量及工件装夹与夹具的选择夹具的选择4.5 对刀点、换刀点和各工序切削量的确对刀点、换刀点和各工序切削量的确定定4.1 数控加工工艺内容数控加工工艺内容4.1.1 数控加工工艺的基本概念数控加工工艺的基本概念1.工艺过程工艺过程机械产品生产过程一般包括原材料的准备，生产技术准备，机械产品生产过程一般包括
2、原材料的准备，生产技术准备，生产制造、检验、包装等。在生产过程中改变零件的形状、生产制造、检验、包装等。在生产过程中改变零件的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程，称尺寸、相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。例如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等，为工艺过程。例如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等，均为工艺过程。工艺过程是生产过程中重要组成部分。采用均为工艺过程。工艺过程是生产过程中重要组成部分。采用机械加工方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使机械加工方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的过程，称为机械加工工艺过程。之成为合
3、格零件的过程，称为机械加工工艺过程。下一页返回4.1 数控加工工艺内容数控加工工艺内容在机械加工工艺过程中采用数控设备完成零件加工的过程叫在机械加工工艺过程中采用数控设备完成零件加工的过程叫数控加工工艺过程。数控加工与普通机床加工在方法和内容数控加工工艺过程。数控加工与普通机床加工在方法和内容上有许多相同之处，但是由于机床控制原理的不同，所以也上有许多相同之处，但是由于机床控制原理的不同，所以也存在众多不同之处。例如，在普通机床上加工工件时机床的存在众多不同之处。例如，在普通机床上加工工件时机床的每一个动作，每一个参数都要由操作者进行手工操作。而数每一个动作，每一个参数都要由操作者进行手工操作
4、。而数控机床加工是由程序控制的。程序中包括在普通机床中要人控机床加工是由程序控制的。程序中包括在普通机床中要人工考虑和操作的内容，如工序、工步、走刀路线、位移和参工考虑和操作的内容，如工序、工步、走刀路线、位移和参数用量等。在加工时不需要操作者控制就能自动完成零件加数用量等。在加工时不需要操作者控制就能自动完成零件加工了。那么就需要我们在编程之前要把工作做细了，因为在工了。那么就需要我们在编程之前要把工作做细了，因为在数控机床加工过程中不可能停机检查，如果编程前不认真的数控机床加工过程中不可能停机检查，如果编程前不认真的去思考准备极有可能会出现生产事故，轻则加工出次品、废去思考准备极有可能会出
5、现生产事故，轻则加工出次品、废品，严重的可能会导致机床毁坏，甚至人身安全事故。品，严重的可能会导致机床毁坏，甚至人身安全事故。上一页 下一页返回4.1 数控加工工艺内容数控加工工艺内容2.工序工序数控加工工艺过程是由一个或多个顺序排列的工序组成。数控加工工艺过程是由一个或多个顺序排列的工序组成。一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。例如件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。例如图图4-1所示的齿轮轴的加工。加工该齿轮轴一般有六个工序，所示的齿轮轴的加工。加工该齿轮轴一般有六个工序，见见表
6、表4-1。上一页 下一页返回4.1 数控加工工艺内容数控加工工艺内容3.工步工步工序由工步组成，一个工序由一个或多个工步组成。在加工工序由工步组成，一个工序由一个或多个工步组成。在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容，称为工步。划分工步的依据是加工表面和工具是否变内容，称为工步。划分工步的依据是加工表面和工具是否变化化(阶梯轴的一个外圆到另一个外圆，或由车刀换为螺纹刀加阶梯轴的一个外圆到另一个外圆，或由车刀换为螺纹刀加工工)。但有时我们也可以把在一次装夹中连续加工的相同工步看成但有时我们也可以把在一次装夹中连续加工的相
7、同工步看成一个工步，比如一个工件上的相同的孔连续加工出来。一个工步，比如一个工件上的相同的孔连续加工出来。当用几个工具同时完成几个工作面时，我们称为复合工步，当用几个工具同时完成几个工作面时，我们称为复合工步，它也可以视为一个工步。它也可以视为一个工步。上一页 下一页返回4.1 数控加工工艺内容数控加工工艺内容 4.装夹、安装、工位装夹、安装、工位 工件在加工之前，在机床或夹具上一适当位置加紧的过程，工件在加工之前，在机床或夹具上一适当位置加紧的过程，称为装夹。在工件装夹过程中我们要注意工件的基准、定位、称为装夹。在工件装夹过程中我们要注意工件的基准、定位、干涉、牢固以及下一个工序。干涉、牢固
8、以及下一个工序。工件在装夹好之后完成的那一部分内容称为安装。一个工序工件在装夹好之后完成的那一部分内容称为安装。一个工序中可能有一次或多次安装，但是为了提高精度和效率要尽可中可能有一次或多次安装，但是为了提高精度和效率要尽可能减少安装次数。能减少安装次数。为了完成一定工序，一次装夹后工件与夹具或设备的可移动为了完成一定工序，一次装夹后工件与夹具或设备的可移动部分相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工部分相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。有时为了提高精度和效率可以一次装夹中多工位加工。位。有时为了提高精度和效率可以一次装夹中多工位加工。上一页 下一页返回4.1 数控加
9、工工艺内容数控加工工艺内容4.1.2 数控加工工艺的基本内容数控加工工艺的基本内容数控加工最重要的是程序编制，然后由程序控制机床自动加数控加工最重要的是程序编制，然后由程序控制机床自动加工工件中间无须操作人员控制，那么我们就要把机械加工过工工件中间无须操作人员控制，那么我们就要把机械加工过程中最重要的部分加工工艺融合进去。这个过程一般包括以程中最重要的部分加工工艺融合进去。这个过程一般包括以下几点：下几点：(1)分析零件图，确定加工内容对于一个工件，并不是所有的分析零件图，确定加工内容对于一个工件，并不是所有的加工内容都适合在数控机床上加工。所以要选择适合在数控加工内容都适合在数控机床上加工。
10、所以要选择适合在数控机床上加工的内容。机床上加工的内容。(2)工艺分析，确定加工方案根据加工内容选择合适的机床，工艺分析，确定加工方案根据加工内容选择合适的机床，根据零件图的尺寸、精度、技术要求和对装配及使用性能合根据零件图的尺寸、精度、技术要求和对装配及使用性能合理安排工序。理安排工序。(3)毛坯的选择种类和制造，工件的定位和装夹根据零件图的毛坯的选择种类和制造，工件的定位和装夹根据零件图的基准、尺寸、精度、技术要求、夹具及机床特点确定工件的基准、尺寸、精度、技术要求、夹具及机床特点确定工件的定位和装夹。在工件装夹过程中我们要注意工件的基准，定定位和装夹。在工件装夹过程中我们要注意工件的基准
11、，定位、干涉、牢固以及下一个工序。位、干涉、牢固以及下一个工序。上一页 下一页返回4.1 数控加工工艺内容数控加工工艺内容一般情况以下面几点为原则：一般情况以下面几点为原则：尽可能与设基准、工艺基准、编程基准一致；尽可能与设基准、工艺基准、编程基准一致；工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹中完成；工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹中完成；减少装夹时间；减少装夹时间；装夹的作用力应有利与加工切削。装夹的作用力应有利与加工切削。(4)数值处理，编制程序，输入程序根据工艺方案，加工路线数值处理，编制程序，输入程序根据工艺方案，加工路线和刀具中心运动轨迹确定编程原点，计算出零件轮廓上几何和刀
12、具中心运动轨迹确定编程原点，计算出零件轮廓上几何元素之间的基点或节点的坐标。然后根据机床系统要求编制元素之间的基点或节点的坐标。然后根据机床系统要求编制程序输入到机床。程序输入到机床。(5)试运行，检验程序对输入的程序进行试运行，并进行首件试运行，检验程序对输入的程序进行试运行，并进行首件切削修改程序。切削修改程序。(6)生产。生产。上一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯4.2.1 根据零件图进行工艺分析根据零件图进行工艺分析零件的工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，零件的工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。良好的结
13、构工艺性，可以使零件加制造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。而较差的零件结构工艺性，会使工容易，节省工时和材料。而较差的零件结构工艺性，会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。通过分件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。通过分析、研究零件图样，对零件的主要工序及加工顺序获得初步析、研究零件图样，对零件的主要工序及加工顺序获得初步轮廓为具体设计工艺过程各个阶段做准备。轮廓为具体设计工艺过程各个阶段做准备。下一页返回4.2 零件的工艺性分析
14、和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯1.零件技术要求、零件材料分析零件技术要求、零件材料分析零件的技术要求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、表零件的技术要求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等，这些要求在保证零件使用性能的前提面粗糙度及热处理等，这些要求在保证零件使用性能的前提下，应经济合理。审查零件材料及热处理选用是否合适，材下，应经济合理。审查零件材料及热处理选用是否合适，材料加工的难易程度，热处理的安排。在满足零件功能的前提料加工的难易程度，热处理的安排。在满足零件功能的前提下，应选用廉价、切削性能好的材料；而且，材料选择应立下，应选用廉价、切削性能好的材料；而且，
15、材料选择应立足国内，不要轻易选择贵重或紧缺的材料。找出主要加工表足国内，不要轻易选择贵重或紧缺的材料。找出主要加工表面和一些特殊的工艺要求，分析其可行性，确保零件顺利加面和一些特殊的工艺要求，分析其可行性，确保零件顺利加工完成。工完成。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯2.尺寸标注应符合数控加工的特点、零件图的完整性与正确尺寸标注应符合数控加工的特点、零件图的完整性与正确性分析性分析由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此图形的各几由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此图形的各几何元素间的关系应明确各几何元素的条件要充分，应无引起何元素间的关系
16、应明确各几何元素的条件要充分，应无引起矛盾的多余的尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸。在数控编矛盾的多余的尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸。在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一的。因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。通过图样了解零件的形状、结构并检查图样基准引注尺寸。通过图样了解零件的形状、结构并检查图样的完整性。在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件的完整性。在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因
17、为在自动编轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。都无法进行。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯3.零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析是指所设计的零件在满足使用要求的零件的结构工艺性分析是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性既所设计的零件结构应方便前提下，制造的可行性和经济性
18、既所设计的零件结构应方便加工成型，它是评估零件结构设计优劣的主要技术经济指标加工成型，它是评估零件结构设计优劣的主要技术经济指标之一。而较差的零件结构工艺性，会使加工困难，浪费工时之一。而较差的零件结构工艺性，会使加工困难，浪费工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。零件的结构工艺性涉及到零工艺性应符合数控加工的特点。零件的结构工艺性涉及到零件加工时的装夹、对刀、测量和切削效率等。零件的结构工件加工时的装夹、对刀、测量和切削效率等。零件的结构工艺性一般以下面几点为原则：艺性一般以下面几点为原则：上一
19、页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯(1)零件的结构尺寸零件的结构尺寸(如孔径、轴径、键槽、齿轮、螺纹和倒如孔径、轴径、键槽、齿轮、螺纹和倒角圆角等角圆角等)应采用标准化即尺寸统一原则。这样可以减少刀具应采用标准化即尺寸统一原则。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，测量及互换性以提高生产效规格和换刀次数，使编程方便，测量及互换性以提高生产效率。例如，用同一把铣刀加工一个零件或者同一个刀具半径率。例如，用同一把铣刀加工一个零件或者同一个刀具半径补偿值编程加工时，由于零件轮廓各处尺寸公差带不同就很补偿值编程加工时，由于零件轮廓各处尺寸公差带不同就很难同
20、时保证各处尺寸在尺寸公差范围内。这时采取的方法一难同时保证各处尺寸在尺寸公差范围内。这时采取的方法一般是兼顾各处尺寸公差，在编程计算时改变轮廓尺寸并移动般是兼顾各处尺寸公差，在编程计算时改变轮廓尺寸并移动公差带，改为对乘公差，这样就可以用同一把刀具或者同一公差带，改为对乘公差，这样就可以用同一把刀具或者同一个刀具半径补偿值进行加工，从而提高了效率。个刀具半径补偿值进行加工，从而提高了效率。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯(2)零件的结构形状、尺寸应尽量简单和布局合理，各加工表零件的结构形状、尺寸应尽量简单和布局合理，各加工表面应尽可能分布在同一轴线
21、或同一平面上，各加工表面最好面应尽可能分布在同一轴线或同一平面上，各加工表面最好相互平行或垂直，使加工和测量方便。尽量减少加工表面相互平行或垂直，使加工和测量方便。尽量减少加工表面(特特别是精度高的表面别是精度高的表面)的数量和面积，合理地规定零件的精度和的数量和面积，合理地规定零件的精度和表面粗糙度，以利于减少切削加工工作量。零件结构应具有表面粗糙度，以利于减少切削加工工作量。零件结构应具有足够的刚度，能够承受夹紧力和切削力，以便于提高切削用足够的刚度，能够承受夹紧力和切削力，以便于提高切削用量，采用高速切削。内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，量，采用高速切削。内槽圆角的大小决定着刀具直径
22、的大小，所以内槽圆角半径不应太小。结构工艺性的好坏与被加工轮所以内槽圆角半径不应太小。结构工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转角圆弧半径的大小等因素有关。转角圆弧半径廓的高低、转角圆弧半径的大小等因素有关。转角圆弧半径大，可以采用较大直径的立铣刀来加工；加工平面时，进给大，可以采用较大直径的立铣刀来加工；加工平面时，进给次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，因而工艺性较次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，因而工艺性较好。好。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯4.2.2 确定毛坯的类型和制造方法确定毛坯的类型和制造方法毛坯种类的选择和制造方法不仅影
23、响毛坯的制造工艺及费用，毛坯种类的选择和制造方法不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且也与零件的加工方法、质量、材料利用、劳动量密切相而且也与零件的加工方法、质量、材料利用、劳动量密切相关。因此毛坯种类的选择具有很大的经济意义。为此需要毛关。因此毛坯种类的选择具有很大的经济意义。为此需要毛坯制造和机械加工两方面的工艺人员密切配合，合理地确定坯制造和机械加工两方面的工艺人员密切配合，合理地确定毛坯的种类、结构形状。毛坯的种类、结构形状。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯1.常见的毛坯种类常见的毛坯种类(1)锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维
24、锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。力学性能较好，常用于受力复杂强度要求较高、形状组织。力学性能较好，常用于受力复杂强度要求较高、形状较简单的零件毛坯。其中自由锻件的精度和生产率较低，主较简单的零件毛坯。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于单件小批生产和大型锻件的制造。模型锻造和精密锻要用于单件小批生产和大型锻件的制造。模型锻造和精密锻的尺寸精度和生产率较高，主要用于批量较大的中小型锻件。的尺寸精度和生产率较高，主要用于批量较大的中小型锻件。(2)焊接件焊接件优点是制造简单、节省材料、减轻重量、焊接件焊接件优点是制造简单、节省材料、减轻重量、生产周期短。但其抗振性较差，
25、变形大，需经时效处理后才生产周期短。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。因此主要用于单件小批量生产和大型零件能进行机械加工。因此主要用于单件小批量生产和大型零件及样机试制。及样机试制。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯(3)铸件形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大铸件形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高、形状复杂和多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高、形状复杂和薄壁的铸件，不宜采用砂型铸造，只能采用永久型铸造、精薄壁的铸件，不宜采用砂型铸造，只能采用永久型铸造、精密铸
26、造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等方法。各种铸造密铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等方法。各种铸造方法及工艺特点见方法及工艺特点见表表4-2。(4)型材型材主要有棒材、线材、板材等。常用截面形状有圆型材型材主要有棒材、线材、板材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。其制造方法有为热轧和形、方形、六角形和特殊截面形状。其制造方法有为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸范围较大，精度较低，用于一般冷拉两大类。热轧型材尺寸范围较大，精度较低，用于一般的零件。冷拉型材尺寸范围较小，精度较高，主要用于毛坯的零件。冷拉型材尺寸范围较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的可在自动机床上加工的中小
27、型零件。型材的精度要求较高的可在自动机床上加工的中小型零件。型材的强度和硬度较低，故对于一些重要的零件不可采用型材。强度和硬度较低，故对于一些重要的零件不可采用型材。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯(5)冷冲压件主要用于形状复杂的板料零件毛坯。冷冲压件主要用于形状复杂的板料零件毛坯。(6)其他毛坯其他毛坯包括热轧、粉末冶金件、冷挤件、塑料其他毛坯其他毛坯包括热轧、粉末冶金件、冷挤件、塑料压制件等。压制件等。2.毛坯的选择原则毛坯的选择原则选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：零件材料的工艺性。零件的材料也影响着
28、毛坯的加工方法。零件材料的工艺性。零件的材料也影响着毛坯的加工方法。例如材料为铸铁或青铜等的零件由于韧性较差不能锻造，只例如材料为铸铁或青铜等的零件由于韧性较差不能锻造，只能选择铸造；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不太能选择铸造；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不太高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能应高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能应选择锻造件。同时还应考虑其他一些工艺方法，如精锻、精选择锻造件。同时还应考虑其他一些工艺方法，如精锻、精铸、粉末冶金件、冷挤压、塑料压制件等制造方法，以满足铸、粉末冶金件、冷挤压、塑料压制件等制造方法，以满足零件的工艺性
29、能和经济性。零件的工艺性能和经济性。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯零件的结构形状和尺寸。零件的结构形状和尺寸也决定着零零件的结构形状和尺寸。零件的结构形状和尺寸也决定着零件毛坯的制造方法。形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制件毛坯的制造方法。形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造，可采用永久型铸造、精密铸造，薄壁零件不宜用砂型铸造，可采用永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等方法。一般用途的阶造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等方法。一般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用圆棒料型材；如各段直梯轴，如各段直径相
30、差不大，可选用圆棒料型材；如各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采用锻造毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件用锻造毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可考虑选择模锻件。可考虑选择模锻件。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯零件的生产类型。生产规模的大小决定着毛坯的制造方法，零件的生产类型。生产规模的大小决定着毛坯的制造方法，这主要从经济因素来考虑。大量生产的零件应选择精度和生这主要从经济因素来考虑。大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的
31、昂贵费用可由材料产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷拉和模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷拉和冷札型材。单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯冷札型材。单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。制造方法。现有的生产条件。选择毛坯时，还要考虑本了的实际生产情现有的生产条件。选择毛坯时，还要考虑本了的实际生产情况。如毛坯制造工艺水平、设备条件以及外加工的可能性和况。如毛坯制造工艺水平、设备条件以及外加工的
32、可能性和经济性等。但这些因素必须在满足零件工艺的前提下才能进经济性等。但这些因素必须在满足零件工艺的前提下才能进行考虑。行考虑。上一页 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯3.零件毛坯的工艺性分析零件毛坯的工艺性分析(1)分析毛坯的装夹适应性主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧分析毛坯的装夹适应性主要考虑毛坯在加工时定位和夹紧的可靠性与方便性，以便在一次安装中加工出较多表面。对的可靠性与方便性，以便在一次安装中加工出较多表面。对不便装夹的毛坯，可考虑在毛坯另外增加装夹余量或工艺凸不便装夹的毛坯，可考虑在毛坯另外增加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准。台、工艺凸耳
33、等辅助基准。(2)分析毛坯的变形、余量大小及均匀性分析毛坯加工中与加分析毛坯的变形、余量大小及均匀性分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否应采取预防性措施和补救措施。工后的变形程度，考虑是否应采取预防性措施和补救措施。如对于热轧中、厚铝板，经淬火时效后很容易加工变形，这如对于热轧中、厚铝板，经淬火时效后很容易加工变形，这时最好采用经欲拉伸处理的淬火板坯。时最好采用经欲拉伸处理的淬火板坯。对毛坯余量大小及均匀性，主要考虑在加工中要不要分层铣对毛坯余量大小及均匀性，主要考虑在加工中要不要分层铣削，分几层铣削。在自动编程中，这个问题尤为重要。削，分几层铣削。在自动编程中，这个问题尤为重要。上一页
34、 下一页返回4.2 零件的工艺性分析和确定毛坯零件的工艺性分析和确定毛坯(3)毛坯应有充分、稳定的加工余量毛坯主要指锻件、铸件。毛坯应有充分、稳定的加工余量毛坯主要指锻件、铸件。锻件在锻造时欠压量与允许的错模量会造成余量不均匀；铸锻件在锻造时欠压量与允许的错模量会造成余量不均匀；铸件在铸造时因砂型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能件在铸造时因砂型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量不均匀。此外，毛坯的挠曲和扭曲变形充满型腔等造成余量不均匀。此外，毛坯的挠曲和扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定。量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定。为此，在对毛坯的设计时就加以充
35、分考虑，即在零件图样注为此，在对毛坯的设计时就加以充分考虑，即在零件图样注明的非加工面处增加适当的余量。明的非加工面处增加适当的余量。上一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线4.3.1 选择定位基准选择定位基准在各加工工序中，被加工表面位置精度的保证方法是制定工在各加工工序中，被加工表面位置精度的保证方法是制定工艺过程的重要任务，而定位基准的作用主要是保证工件各表艺过程的重要任务，而定位基准的作用主要是保证工件各表面之间的相互位置精度。所以数控加工工艺设计首先需要选面之间的相互位置精度。所以数控加工工艺设计首先需要选择定位基准。加工时，使工件在机床或夹具中占据的正
36、确位择定位基准。加工时，使工件在机床或夹具中占据的正确位置所用的基准称为定位基准。按照工序的性质和作用不同，置所用的基准称为定位基准。按照工序的性质和作用不同，定位基准分为粗基准和精基准。在数控加工中，加工工序往定位基准分为粗基准和精基准。在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要，有时需要设置辅助基往较集中，以同一基准定位十分重要，有时需要设置辅助基准，特别是正、反两面都采用数控加工的零件，其工艺基准准，特别是正、反两面都采用数控加工的零件，其工艺基准的统一是十分必要的。应采用统一的基准定位。若没有统一的统一是十分必要的。应采用统一的基准定位。若没有统一的定位基准，则会造成因工
37、件重复定位和基准变换所引起的的定位基准，则会造成因工件重复定位和基准变换所引起的定位误差以及生产率的降低。定位误差以及生产率的降低。下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线1.粗基准的选择粗基准的选择在最初的切削加工工序中，只能用毛坯上未加工的表面作为在最初的切削加工工序中，只能用毛坯上未加工的表面作为定位基准，该表面叫做粗基准。粗基准的选择主要影响不加定位基准，该表面叫做粗基准。粗基准的选择主要影响不加工表面与加工表面之间的相互位置精度以及合理分配各加工工表面与加工表面之间的相互位置精度以及合理分配各加工表面的余量分配。表面的余量分配。粗基准的选择应遵循的原则是
38、：粗基准的选择应遵循的原则是：保证工件上加工表面与不加工表面之间的相互位置精度要求，保证工件上加工表面与不加工表面之间的相互位置精度要求，则应以不加工表面为粗基准。如果工件上有多个不加工表面，则应以不加工表面为粗基准。如果工件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面要求较高的表面作为粗基准。如则应以其中与加工表面要求较高的表面作为粗基准。如图图4-2所示的工件的底面不需加工，我们可以选择所示的工件的底面不需加工，我们可以选择A面为定位基准。面为定位基准。上一页 下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线对于各个表面都需加工的工件来说，应选择加工余量最小的对于各个表面
39、都需加工的工件来说，应选择加工余量最小的表面作为基准。若必须首先保证工件上某重要表面加工余量表面作为基准。若必须首先保证工件上某重要表面加工余量均匀，则应选择该表面作为粗基准。如均匀，则应选择该表面作为粗基准。如图图4-3工件的底面余工件的底面余量较小，我们可以选择底面为定位基准。量较小，我们可以选择底面为定位基准。选作粗基准的表面应尽量平整光洁，尺寸足够大。不应有飞选作粗基准的表面应尽量平整光洁，尺寸足够大。不应有飞边、浇口、冒口等缺陷，以便定位可靠，减小定位误差，装边、浇口、冒口等缺陷，以便定位可靠，减小定位误差，装夹方便快捷从而提高效率。夹方便快捷从而提高效率。粗基准应避免重复使用，以免
40、造成由于定位引起的较大的误粗基准应避免重复使用，以免造成由于定位引起的较大的误差，一般只使用一次。差，一般只使用一次。上一页 下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线2.精基准的选择精基准的选择利用已加工过的表面作为定位基准，称为精基准。精基准的利用已加工过的表面作为定位基准，称为精基准。精基准的选择应从保证零件的加工精度，特别是加工表面的相互位置选择应从保证零件的加工精度，特别是加工表面的相互位置精度来考虑，同时也必须尽量使装夹方便，夹具结构简单可精度来考虑，同时也必须尽量使装夹方便，夹具结构简单可靠。精基准的选择应遵循以下原则：靠。精基准的选择应遵循以下原则：
41、“基准重合基准重合”原则。选择设计基准原则。选择设计基准(在零件图上用以确定其他在零件图上用以确定其他点、线、面的基准点、线、面的基准)作为定位基准，称为基准重合。即应尽可作为定位基准，称为基准重合。即应尽可能选用设计基准作为精基准，这样可以避免由于基准不重合能选用设计基准作为精基准，这样可以避免由于基准不重合而引起的定位误差。如而引起的定位误差。如图图4-4设计基准为底平面则加工时应设计基准为底平面则加工时应以底面进行定位加工。以底面进行定位加工。上一页 下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线“基准统一基准统一”原则。即在加工工件的多个表面时，尽可能使原则。即
42、在加工工件的多个表面时，尽可能使用同一组定位基准作为精基准，这样便于保证各加工表面的用同一组定位基准作为精基准，这样便于保证各加工表面的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并能简化夹具相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并能简化夹具的设计与制造。例如，加工精密的阶梯轴时，通常采用两中的设计与制造。例如，加工精密的阶梯轴时，通常采用两中心孔作定位基准，这样在同一定位基准下加工的各台阶外圆心孔作定位基准，这样在同一定位基准下加工的各台阶外圆及端面可以保证较高的位置精度，如圆跳动、同轴度、垂直及端面可以保证较高的位置精度，如圆跳动、同轴度、垂直度等。度等。“互为基准互为基准”原则。当零件上两
43、个加工表面相互位置精度以原则。当零件上两个加工表面相互位置精度以及它们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采用互为及它们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采用互为基准的原则，反复多次进行加工。例如加工一些位置精度较基准的原则，反复多次进行加工。例如加工一些位置精度较高的面就采用该原则。如高的面就采用该原则。如图图4-5设计基准为底平面则加工是设计基准为底平面则加工是应以应以应以应以A，B，C三个面互相定位进行加工。三个面互相定位进行加工。上一页 下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线“自为基准自为基准”原则。有些精加工或光整加工工序要求加工余原则。有些精加
44、工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，在加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基量小而均匀，在加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准。例如加工导轨面采用该原则。准。例如加工导轨面采用该原则。3.辅助基准辅助基准有时为了装夹方便或易于实现基准统一，可人为制作定位基有时为了装夹方便或易于实现基准统一，可人为制作定位基准，在零件工作中不起任何作用，只是在加工过程中起到定准，在零件工作中不起任何作用，只是在加工过程中起到定位作用，称为辅助基准。例如轴类零件两端的中心孔，工艺位作用，称为辅助基准。例如轴类零件两端的中心孔，工艺凸台、工艺孔等。有些辅助基准在工件加工结束后需从工件凸台、工艺孔等。有些辅助基
45、准在工件加工结束后需从工件上切除。上切除。上一页 下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线数控机床加工在选择定位基准时除了遵循以上原则外，还应数控机床加工在选择定位基准时除了遵循以上原则外，还应考虑以下几点：考虑以下几点：应尽可能在一次装夹中完成所有能加工表面的加工，为此要应尽可能在一次装夹中完成所有能加工表面的加工，为此要选择便于各个表面都能加工的定位方式。如对于箱体零件，选择便于各个表面都能加工的定位方式。如对于箱体零件，宜采用一面两销的定位方式，也可采用以某侧面为导向基准，宜采用一面两销的定位方式，也可采用以某侧面为导向基准，待工件夹紧后将导向元件拆去的定位
46、方式。待工件夹紧后将导向元件拆去的定位方式。如果用一次装夹完成工件上各个表面加工，也可直接选用毛如果用一次装夹完成工件上各个表面加工，也可直接选用毛面作定位基准，只是这时毛坯的制造精度要求更高一些。面作定位基准，只是这时毛坯的制造精度要求更高一些。另外我们还要考虑到工件的定位是否准确可靠，装夹操作是另外我们还要考虑到工件的定位是否准确可靠，装夹操作是否方便等因素。总之，我们要根据零件图纸的技术要求为原否方便等因素。总之，我们要根据零件图纸的技术要求为原则灵活选择合适的基准。则灵活选择合适的基准。上一页 下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线4.3.2 拟订工艺路
47、线拟订工艺路线1.加工方法的选择加工方法的选择零件表面加工方法的选择，不但影响加工质量，还影响着生零件表面加工方法的选择，不但影响加工质量，还影响着生产率和制造成本。加工方法的选择原则是保证加工表面的加产率和制造成本。加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。加工一种类型的表面，可以有工精度和表面粗糙度的要求。加工一种类型的表面，可以有多种不同的加工方法，获得同一精度和表面粗糙度的加工方多种不同的加工方法，获得同一精度和表面粗糙度的加工方法也有许多。影响表面加工方法选择的因素有零件表面的形法也有许多。影响表面加工方法选择的因素有零件表面的形状、尺寸大小及其精度和表面粗糙度，
48、以及零件的整体结构状、尺寸大小及其精度和表面粗糙度，以及零件的整体结构形状、质量、材料性能和热处理要求等。此外，还应考虑生形状、质量、材料性能和热处理要求等。此外，还应考虑生产量和生产条件的因素。根据上述各种影响因素，加以综合产量和生产条件的因素。根据上述各种影响因素，加以综合考虑硫定零件表面的加工方法。这种方法必须在保证零件达考虑硫定零件表面的加工方法。这种方法必须在保证零件达到图样的要求且能具有稳定可靠的较高的生产率，加工成本到图样的要求且能具有稳定可靠的较高的生产率，加工成本经济合理。经济合理。上一页 下一页返回4.3 选择定位基准和拟订工艺路线选择定位基准和拟订工艺路线例如，外圆表面的
49、加工方法一般有车削和磨削。外圆表面的例如，外圆表面的加工方法一般有车削和磨削。外圆表面的加工方法除根据经济精度和表面粗糙度确定外。还要根据其加工方法除根据经济精度和表面粗糙度确定外。还要根据其他情况来确定。如淬火钢材料的工件不能选用车削加工方法。他情况来确定。如淬火钢材料的工件不能选用车削加工方法。有色金属材料的工件要求较高时可采用精细车达到要求。但有色金属材料的工件要求较高时可采用精细车达到要求。但有色金属材料的工件不适合采用磨削加工的方法，而对于一有色金属材料的工件不适合采用磨削加工的方法，而对于一些钢、淬火钢和铸铁则可以采用磨削加工方法。对于表面粗些钢、淬火钢和铸铁则可以采用磨削加工方法
50、。对于表面粗糙度要求高、尺寸精度要求不高的工件可采用滚压和抛光的糙度要求高、尺寸精度要求不高的工件可采用滚压和抛光的方法完成。孔加工方法一般有钻孔、扩孔、铰孔、镜孔、磨方法完成。孔加工方法一般有钻孔、扩孔、铰孔、镜孔、磨孔、拉孔等。对于孔、拉孔等。对于IT6级精度的孔采用铰、精镜、研磨等加级精度的孔采用铰、精镜、研磨等加工方法均可达到精度要求。对于工方法均可达到精度要求。对于IT7级精度的孔采用镜削、级精度的孔采用镜削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，对于铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，对于IT8级精度级精度的孔可选择镜削、铰削等加工方法均可达到精度要求。的孔可选择镜削、铰削等加工