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1、第三章,数 控 加 工 工 艺 设 计,3.1 数控加工工艺设计主要内容,在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下几方面的工作：数控加工工艺内容的选择； 数控加工工艺性分析； 数控加工工艺路线的设计。 3.1.1数控加工工艺内容的选择1、适于数控加工的内容,3.1 数控加工工艺设计主要内容,在选择时，一般可按下列顺序考虑： （1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容； （3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。,3.1 数控加工工艺设计主要内容,2、不适于数控加工的内容 （1
2、）占机调整时间长。（2）加工部位分散，需要多次安装、设 置原点。（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。3.1.2 数控加工工艺性分析,3.1 数控加工工艺设计主要内容,1、尺寸标注应符合数控加工的特点 2、几何要素的条件应完整、准确 3、定位基准可靠,3.1 数控加工工艺设计主要内容,4、统一几何类型及尺寸 3.1.3数控加工工艺路线的设计图3.2 工艺流程,3.1 数控加工工艺设计主要内容,数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题：1、工序的划分 数控加工工序的划分可按下列方法进行：（1）以一次安装、加工作为一道工序。 （2）以同一把刀具加工的内容划分工序。（3）以加工部位划
3、分工序。,3.1 数控加工工艺设计主要内容,（4）以粗、精加工划分工序。 2、顺序的安排 顺序安排一般应按以下原则进行： （1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；（2）先进行内腔加工，后进行外形加工；,3.1 数控加工工艺设计主要内容,（3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数； 3、数控加工工艺与普通工序的衔接 数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目
4、的、加工特点。,3.2 数控加工工艺设计方法,3.2.1确定走刀路线和安排加工顺序走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：1、寻求最短加工路线 如加工图3.3a所示零件上的孔系。3.3b图的走刀路线为先加工完外圈孔后，再加工内圈孔。若改用3.3c图的走刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率。,3.2 数控加工工艺设计方法,3.2 数控加工工艺设计方法,2、最终轮廓一次走刀完成 为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。,3.2 数控加工工艺设计方法,3.2 数控加工工艺设计方法,3、选择切入切出方向 考虑刀具的进
5、、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕，如图3.5所示。,图3.5 刀具切入和切出时的外延,3.2 数控加工工艺设计方法,4、选择使工件在加工后变形小的路线 对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较小的工步 。 3.2.2确定定位和夹紧方案在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：,3.2 数控加工工艺设计方法,（1）尽可能做到设计
6、基准、工艺基准与编程计算基准的统一；（2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面（3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案； （4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。,3.2 数控加工工艺设计方法,图3.6 夹紧力作用点与夹紧变形的关系,3.2 数控加工工艺设计方法,3.2.3确定刀具与工件的相对位置对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点的选择原则如下：（1）所选的对刀点应使程序编制简单； （2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；（3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置； （4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。,3
7、.2 数控加工工艺设计方法,图3.7 对刀点,3.2 数控加工工艺设计方法,对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。“刀位点”是指刀具的定位基准点。,3.2 数控加工工艺设计方法,3.2 数控加工工艺设计方法,3.2.4 确定切削用量 编程人员在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、硬度、切削状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后选择合适的切削速度。表3.1 车削加工的切削速度(m/min),3.3 填写数控加工技术文件,3.3.1数控编程任务书 表3.2 数控编程任务书,3.3 填写数控加工技术文件,3.3.2数控加工工件安装和原点设定卡片（简称装夹图和零件设定卡）表3.3 工件安装和
8、原点设定卡片,3.3 填写数控加工技术文件,3.3.3数控加工工序卡片 表3.4 数控加工工序卡片,3.3 填写数控加工技术文件,3.3.4数控加工走刀路线图 表3.5 数控加工走刀路线图,3.3 填写数控加工技术文件,3.3.5数控刀具卡片 表3.6 数控刀具卡片,本章提示：,机械加工工艺基础知识，是编制实用、理想数控加工程序的重要基础。本章主要讨论了数控加工的主要内容，数控加工工艺与常规机械加工工艺的衔接。更多的机械加工艺问题，请查阅：www.china- 和 ）。A：静止的；B：运动的。2车刀的刀位点是指（ ）。A：主切削刃上的选定点；B：刀尖。3精加工时，切削速度选择的主要依据是（ ）
9、 。A：刀具耐用度； B：加工表面质量.4在安排工步时，应安排（ ） 工步。A：简单的； B：对工件刚性破坏较小的。5在确定定位方案时，应尽量将（ ） 。A：工序分散 B：工序集中。,思考题与练习题,思考题与练习题,二、判断题1（ ）立铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点。2（ ）球头铣刀的刀位点是刀具中心线与球头球面交点。3（ ）由于数控机床的先进性，因此任何零件均适合在数控机床上加工。4（ ）换刀点应设置在被加工零件的轮廓之外，并要求有一定的余量。5（ ）为保证工件轮廓表面粗糙度，最终轮廓应在一次走刀中连续加工出来。,三、简答题 何谓对刀点？ 何谓刀位点？ 何谓换刀点？ 数控工艺与传统工艺相比有哪些特点？ 数控编程开始前，进行工艺分析的目的是什么？ 如何从经济观点出发来分析何种零件在数控机床上加工合适？ 确定对刀点时应考虑哪些因素？,思考题与练习题,8、指出立铣刀、球头铣刀和钻头的刀位点。 9、指出下列夹紧方案中(图3.9图3.12)不合理之处，并提出改进方案。,思考题与练习题,10.确定走刀路线时应考虑哪些问题？ 11. 简要说明切削用量三要素选择的原 则。 12.在数控机床上加工时定位基准和夹紧方案的选择应考虑哪些问题？,
