数控加工工艺规程完整

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1、基本概念 机械加工工艺规程的制定 零件图样的工艺分析 毛坯及加工余量 定位基准的选择 工艺路线的拟定 工序尺寸及公差的确定 机床设备和工艺装备的选择 数控加工常用工艺文件 数控加工工艺规程的制定 基本概念 将原材料转变为成品的 全过程 生产过程 改变生产对象的形状、尺寸 、相对位置和性质等，使其 成为成品或半成品的过程称 为工艺过程。工艺过程是生 产过程中的主要部分，其余 的劳动过程则为生产过程的 辅助过程 工艺过程 由若干个顺序排列的工序组 成的，而工序又可分为安装 、工位、工步和走刀 基本概念 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 工件经

2、一次装 夹后所完成的 那一部分工序 工艺过程 的组成 工序 安装 基本概念 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内容 一次装夹工件后，工件与夹具或设备 的可动部分一起相对刀具或设备的固 定部分所占据的每一个位置 在一个工步内，若被加工表面需切去 的金属层很厚，就可分几次切削，每 切削一次为一次走刀 工步 工位 走刀 生产 纲领 企业在计划期内应当生产 的产品产量和进度计划。 计划期常定为1年，所以生 产纲领常称为年产量 生产 类型 企业（或车间、工段、班 组、工作地）生产专业化 程度的分类。一般分为大 量生产，成批生产和单件 生产三种类型 基本概念 工艺规程 指导生产的

3、主要技术文件； 组织生产和管理的基本依据； 新建、扩建工厂（车间）的基本资料 作用 规定产品或零部件制 造工艺过程和操作方 法等的工艺文件 定义 机械加工工艺规程的制定 机械加工工艺规程的制定 制定 工艺 规程 的基 本要 求 在保证产品质量的前提下，能尽量提 高生产率和降低成本； 做到技术上的先进性、经济上的合理 性，保证工人具有良好的劳动条件； 制定工艺规程时，工艺人员必须认真 研究原始资料，如产品图样、生产纲领 、毛坯资料及生产条件的状况等； 参照同行业工艺技术的发展，综合本 部门的生产实践经验，进行工艺文件的 编制 机械加工工艺规程的制定 确定 工序 尺寸 、公 差及 其技 术要 求

4、制定工艺规程的方法与步骤 零件 图的 研究 与工 艺审 查 确 定 生 产 类 型 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 确定机 床、工 艺装备 、切削 用量及 时间定 额 填 写 工 艺 文 件 零件图样的工艺分析 读图和审图 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 零件结构 工艺性 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

5、易 ，节省工时，降低消耗 毛坯及加工余量 常用毛坯的种类有铸、锻、压 制、冲压、焊接、型材和板材 等 。 毛坯种类 铸件 适用于形状复杂的毛坯。薄壁零件， 不可用砂型铸造；尺寸大的铸件宜用 砂型铸造；中、小型零件可用较先进 的铸造方法 锻件 适用于强度较高、形状较简单的零件 。尺寸大的零件一般用自由锻；中、 小型零件选模锻；形状复杂的钢质零 件不宜自由锻 毛坯及加工余量 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

6、大，需经 时效处理 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 焊接件 冷冲压件 毛坯种类 型材 大型齿轮毛坯 工业汽轮机叶片毛坯 连杆毛坯 毛坯及加工余量 毛坯种类选 择的依据 零件材料及机械性能 零件的功能 生产类型 具体生产条件 特殊情况:采用锻件、铸件毛坯时，因锻模时的欠压量与允 许的错模量的不等；铸造时也会因砂型误差、收缩量及金属液体 的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等。此外，锻造、铸造 后，毛坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、 不稳定。因此，除板料外，不论是锻件、铸件还是型材，只要准 备采用数控加工，其加工表面均应有较充分的余量 毛坯及加工余量

7、 毛坯形状和尺 寸的选择 减少肥头大耳，实现少、无屑加工 。因此毛坯形状要力求接近成品形 状，以减少机械加工的劳动量 毛坯及加工余量 尺寸小或薄的零件，为便于装夹并减少夹头 ，可多个工件连在一起由一个毛坯制出 装配后形成同一工作表面的两个相关零件， 为保证加工质量并使加工方便，常把两件合为 一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切开 对于不便装夹的毛坯。可考虑在毛坯上另外增 加装夹余量或工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准 毛坯及加工余量 加工余 量 加工过程中，所切 去的金属层厚度 工序余量 相邻两工序的工序尺寸之差 加工总余量 毛坯尺寸与零件图样 的设计尺寸之差 工序余量分为：基本（公称）加工余量、最大

8、 加工余量、最小加工余量 加工时使工件在机床或夹具中 占据正确位置所用的基准 定位基准的选择 工艺基准 零件检验时，用以测量已加 工表面尺寸及位置的基准 装配时用以确定零件在部件 或产品中位置的基准 定位 基准 测量 基准 装配 基准 粗基准的选择 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

9、陷，以便使 工件定位准确、夹紧可靠 粗基准 在起始工序中，只能选择未经加 工的毛坯表面作定位的基准 床身粗基准的选择 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 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 精基准的 选择原则 定位基准的选择 划分 加工 阶段 的原 因 保证加工质量 有利于合理使 用设备 便于安排热处 理工序

10、 便于及时发 现毛坯缺陷 精加工和光整 加工过的表面 少受磕碰损坏 工艺路线的拟定 工序集中 工序分散 将工件的加工集中在少数几道工序 内完成，每道工序的加工内容较多 。工序集中有利于采用数控机床、 高效专用设备及工装 将工件的加工，分散在较多的工序 内进行，每道工序的加工内容很少 。工序分散使用的设备及工艺装备 比较简单，调整和维修方便，操作 简单，转产容易 工序的划分工艺路线的拟定 工序集中的特点 1减少了设备的数量，减少了操作工的数量和生 产面积。 2减少了工序数目，减少了运输工作量，简化了 生产计划工作，缩短了生产周期。 3减少了工件的装夹次数，不仅有利于提高劳动 生产率，而且由于在一

11、次装夹下加工了许多表面 ，也易于保证这些被加工表面之间的位置精度。 4因为采用的专用设备和专用工艺装备数量多而 复杂，因此机床和工艺装备的调整、维修工作量 较大。 工序分散的特点 1采用比较简单的机床和工艺装备，调整 容易。 2对工人的技术要求低，仅需对其进行短 时间的培训即可上岗。 3生产准备工作量小，产品更新换代容易 。 4设备及操作工数量较多，所需生产面积 大。 基准先行先主后次先粗后精先面后孔 切削加工工序 热处 理工 序 预备热处理 消除残余 应力处理 最终热处理 表面装饰 性镀层和 发兰处理 一般安排在粗加工前 粗加工、半精加工和 精加工之间 一般安排在精加工前 一般都安排在机械

12、加工完毕后 工艺路线的拟定 辅助 工序 自检 重要工序的前后 送往外车间加工之前 全部加工工序完成 淬火工序之前全部加 工工序完成 检验 去毛刺 倒棱 清洗 防锈 去磁和平衡 工艺路线的拟定 退火：将钢加热到一定的温度，保 温一段时间，随后由炉中缓慢冷却 的一种热处理工序 其作用是：消除内应力，提高强 度和韧性，降低硬度，改善切削 加工性。 应用： 高碳钢采用退 火，以降低硬度； 放在粗加工 前，毛坯制造出来以后 正火：将钢加热到一定温度，保温 一段时间后从炉中取出，在空气中 冷却的一种热处理工 序。 注：加 热到的一定的温度，其与钢的含C 量有关，一般低于固相线200度左 右 其作用是：提高

13、钢的强度和硬度 ，使工件具有合适的硬度，改善 切削加工性。应用： 低碳钢采 用正火，以提高硬度。放在粗加 工前，毛坯制造出来以后 回火：将淬火后的钢加热到一定的 温度，保温一段时间，然后置于空 气或水中冷却的一种热处理的方法 其作用是：稳定组织、消除内应 力、降低脆性 常用热处理方法及作用小结 调质处理（淬火后再高温回火）： 其作用：是获得细致均匀的组织， 提高零件的综合机械性能。 应用：安排在粗加工后，半精加工 前。常用于中碳钢和合金钢 时效处理：其作用：是消除毛坯制 造和机械加工中产生的内应力 应用：一般安排在毛坯制造出来和 粗加工后。常用于大而复杂的铸件 淬火：将钢加热到一定的温度，保

14、温一段时间，然后在冷却介质中迅 速冷却，以获得高硬度组织的一种 热处理工艺 其作用是：提高零件的硬度。 应 用：一般安排在磨削前 渗碳处理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后 进行 为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的 而安排的热处理工序，例如镀铬、镀锌、发兰等，一般都安排在工艺过程 最后阶段进行 常用热处理方法及作用小结 工艺路线的拟定 先基准面后 其它表面 先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工 其它表面，以保证证加工质质量 先粗加工后 精加工 即粗加工在前，精加工在后，粗精分开 主要表面后 次要表面 如主要表面是指装配表面、工作表面，次要表

15、面是指键键糟、联联接用的光孔等 先加工平面 后加工孔 平面轮轮廓尺寸较较大，平面定位装夹稳夹稳 定，通常 均以平面定位来加工孔 数控加工工序安排的一般原则 数控加工中，一般工序划分有以下几种方式。 按所用刀具划分工序 减少换刀次数，压缩空行程时间，减少不必要的定位误差。在专用数 控机床和加工中心中常用这种方法。 按零件的装卡定位方式划分工序 由于每个零件的结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，加工 时的定位方式各有差异。一般加工外形时以内形定位；加工内形时又 以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。 按粗、精加工划分工序 根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精

16、 加工分开的原则划分工序，即先粗加工再精加工。此时可用不同的机 床或刀具进行加工。 进给路线确定 加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其 次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。 尺寸 链与 工艺 尺寸 链 在机器装配或零件加工过 程中，由相互连接的尺寸 形成封闭的尺寸组 示意图 工序尺寸及公差的确定 定义 组成环按其对封闭环的影 响又可分为增环和减环 尺寸链 尺寸链中凡属间 接得到的尺寸称 为封闭环 尺寸链中凡属通 过加工直接得到 的尺寸称为组成环 组成尺寸链的每一个尺 寸，称为尺寸链的环 当其它组成环的大小不变 ，若封闭环随着某组成环 的增大而增大，则此组成 环就称为增环；反之则此 组成环就称为减环 工序尺寸及公差的确定 工艺尺寸链的特点 （1）封闭性 尺寸链必须是一组有关尺寸首尾相接构成封闭形 式的尺寸。它包含一个间接保证的尺寸和若干个 对此有影响的直接获得的尺寸。 （2）相关性 尺寸链中间接保证的