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1、数控机床编程技术,第二章 数控加工工艺分析,2.1 数控加工工艺分析概述,1.数控加工工艺概念,数控加工工艺，是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。,数控加工工艺过程，是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。,第二章 数控加工工艺分析,2.1 数控加工工艺分析概述,2.数控加工工艺和数控加工工艺过程的主要内容,选择并确定进行数控加工的内容。 对零件图样进行数控加工的工艺分析。 零
2、件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定。 数控加工工艺方案的制定。 工步、进给路线的确定。 选择数控机床的类型。,刀具、夹具、量具的选择和设计。 切削参数的确定。 加工程序的编写、校验与修改。 首件试切加工与现场问题处理。 数控加工工艺技术文件的定型与归档。,2.2 数控加工工艺设计,第二章 数控加工工艺分析,程序编制人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等。此外，编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验，编写出高质量的
3、数控加工程序。,2.2.1 机床的合理选用, 要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品, 有利于提高生产率。, 尽可能降低生产成本(加工费用)。,第二章 数控加工工艺分析,2.2.2 数控加工零件工艺性分析,1零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则,2零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点,2.2.3 加工方法的选择与方案的确定,1加工方法的选择,2加工方案确定的原则,2.2.4 工序与工步的划分,1. 工序的划分,按零件装卡定位方式划分工序,粗、精加工划分工序,按所用刀具划分工序,第二章 数控加工工艺分析,2工步的划分,2.2.4 工序与工步的划分, 同一表面按粗加工、半精加
4、工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。, 对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，可减少由变形引起的对孔的精度的影响。, 按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工生产率。,2.2.5 零件的安装与夹具的选择,1零件定位安装的基本原则,2选择夹具的基本原则,第二章 数控加工工艺分析,2.2.6 刀具选择与切削用量确定,1.刀具的选择,2.切削用量的确定,2.2.7 对刀点与换刀点的确定,对刀点的选择, 便于用数字处理和简化程序编制。,在机床上找正容易，加工中便于检查。,引起的加工误差小。,2.2
5、.8 加工路线的确定,加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。,使数值计算简单，以减少编程工作量。,应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。,2.3数控加工工艺文件,第二章 数控加工工艺分析,1. 数控加工工序卡,2. 数控加工程序说明卡,3. 数控加工进给路线图,4. 数控加工刀具卡,5. 数控加工刀具调整图,第二章 数控加工工艺分析,2.4数控加工工艺分析实例,图2.1 工序简图,第二章 数控加工工艺分析,2. 确定装夹方案,为了使工序基准与定位基准重合，并敞开所有的加工部位，选择A面和B面分别为轴向和径向的定位基准，限定5个自由度。由于该工件属薄壁易变形件
6、，为减少夹紧变形，选工件上刚度最好的部位B面为夹紧表面，采用如图所示包容式软爪夹紧。,图2.3 包容式软爪夹紧,图2.2 前工序简图,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,第二章 数控加工工艺分析,粗车外表面，选用80菱形刀片进行外表面粗车，进给路线及加工部位如图2.4所示，其中24.685mm外圆与25.55mm外圆间R2mm过渡圆弧用倒角代替。图中的虚线为对刀时的进给路线。对刀时要以一顶宽度的塞块靠在软爪对刀基准面上，然后将刀尖靠在塞块上，通过CRT上的读数检查停在对刀点的刀尖至基准面的距离。由于是粗车，可选用一把刀具将整个外表面车削成形。,图2.4 粗车外表面进给路线,第二章 数控加工
7、工艺分析,半精车25、15两外圆锥面及三处R2mm的过渡圆锥面及三处R2mm的过渡圆弧，选用直径为6的圆形刀片进行外锥面的半精车，进给路线如图2.5所示。,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,图2.5 外锥面半精车车进给路线,粗车内孔端部，本工序的进给路线如图2.6所示，选用三角形刀片进行内孔端部的粗车。此加工共分为3次进给，一次将距内孔端部10mm左右的一段车至13.3mm、15.6mm和18mm。,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,图2.6 内孔端部粗车进给路线,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,钻削内孔深部，进给路线见图
8、2.7。选用18mm钻头，顶角为118，进行内孔深部的钻削。与内孔车刀相比，钻头的切削效率较高，切屑的排除也比较容易，但孔口一段因远离工件的夹持部位，钻削不易过大、过长，安排一个车削工步可减少切削变形，因为车削力比钻削力小，因此前面安排孔口端部车削工步。,图2.7 钻削内孔深部进给路线,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,粗车内锥面及半精车其余内表面，选用55菱形刀片，进行19.2mm内孔的半精车及内锥面的粗车，以留有精加工余量0.15mm的外端面为对刀基准。由于内锥面需切余量较多，故刀具共进给4次， 进给路线及切削部位如图2.8所示，每两次进给之间都安排一次退刀
9、停车，以便操作者及时清除孔内的切屑。主轴转向为逆时针。,图2.8 内表面粗车、半精车进给路线,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,精车外圆柱面及端面，选用80菱形刀片，精车图2.9所示的右端面及24.38mm、25.25mm、30mm外圆及R2mm圆弧和台阶面。由于是精车，刀尖圆弧半径选取较小值（R0.4mm）。,图2.9精车右端面,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,精车25外圆锥面及R2mm圆弧面，用带R2mm的圆弧车刀，精车外圆锥面，其进给路线如图2.10所示。,图2.10 精车外圆锥面及R2mm圆弧面,第二章 数控加工工艺分析
10、,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,精车15外圆锥面及R2mm圆弧面，选用R2mm圆弧车刀精车15外锥面，其进给路线如图所示。,图2.11 精车圆弧面,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,精车内表面，选用55菱形刀片精车19.2mm 内孔、15内锥面、R2mm圆弧及锥孔端面，进给路线如图所示。,图2.12 精车内表面进给路线,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具, 加工最深处18.7mm内孔及端面，选用80菱形刀片加工，分2次进给，中间退刀一次，以便清除切屑。该刀具的进给路线如图所示。,图2.13 加工深处内孔及端面进给路线,第二章 数控加工工艺分析,3. 确定工步顺序、进给路线和所用刀具,（10）加工最深处18.7+01mm内孔及端面。,图2.14 刀具调整图,
