数控加工工艺幻灯片

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1、50分度游标卡尺,下面游标卡尺的读数是多少？,10.24mm,10.190mm,螺旋测微器,项目二 数控铣削加工工艺分析,2.4识读零件图 2.5定位基准与装夹 2.6工序划分及加工路线制定 2.7切削用量的选择及工艺文件编制 2.8平面凸轮零件的加工工艺分析,2.4识读零件图,知识目标： 正确分析零件图 分析零件结构工艺性是否合理 技能目标: 能够独立分析零件图 能够独立完成零件结构工艺性分析 情感目标： 培养学生严谨细实的工作态度 培养学生职业道德意识 培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神 善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法 培养学生团队协作精神,下达任务

2、：,任务要求： 该零件的毛坯为100mm80mm27mm的方形坯料，材料为45钢，底面已加工好，要求在数控铣床上加工顶面、四个轮廓面、孔及沟槽。,1分析零件图 (1) 检查零件图的完整性和正确性 检查内容： 检查零件视图是否正确、足够， 表达是否直观、清楚， 绘制是否符合国家标准， 尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。,相关知识：,(2) 零件的技术要求分析 加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形状精度；主要加工表面之间的相互位置精度；加工表面的粗糙度以及表面质量方面及其它要求；热处理要求；其它要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。 要注意分析这些要求在保证使用性能的前

3、提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现。特别要分析主要表面的技术要求,(3) 零件的材料分析 分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和热处理状态，毛坯的铸造品质和被加工部位的材料硬度，是否有白口、夹砂、疏松等。判断其加工的难易程度，为选择刀具材料和切削用量提供依据,(4) 合理的标注尺寸 零件图上的重要尺寸应直接标注，而且在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合， 并符合尺寸链最短的原则 图a 零件图上标注的尺寸应便于测量，不要从轴线、中心线、假想平面等难以测量的基准 标注尺寸。 图b 零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。 图c 零件上非配合的自由尺寸，应按加工顺序尽量从工艺基准注出。

4、 图 零件上各非加工表面的位置尺寸应直接标注，而非加工面与加工面之间只能有一个联系尺寸。 图,2 零件的结构工艺性分析 概念：零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本容易地加工出来的特性。 零件的结构工艺性分析应考虑几方面： (1) 有利于达到所要求的加工质量 合理确定零件的加工精度与表面质量 保证位置精度的可能性 图,(2) 有利于减少加工劳动量 尽量减少不必要的加工面积 图 尽量避免或简化内表面的加工 图 (3)有利于提高劳动生产率 零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。 图 减少零件的安装次数 图 零件的结构应便于加工 图 避免在斜面上钻孔和钻

5、头单刃切削 图,任务实施：,1、分析零件图 该零件视图充分，表达清楚，尺寸、公差的标注齐全、合理。尺寸精度、表面粗糙度要求比较高，有圆跳动和垂直度要求。选择102mm82mm27mm的45#为毛坯易于加工制造。 2、零件结构工艺性 该零件结构工艺性合理,为保证零件精度采取的措施 1.为保证尺寸公差取基本尺寸 2.为保证表面粗糙度部分表面采用粗精加工 3.在一次装夹中完成32和60两孔，保证两孔的圆跳动要求。 4.以下表面定位，利用主轴与工作台的垂直关系保证32孔与上表面的垂直度要求,选择毛坯,1毛坯的种类 (1) 铸件 铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造

6、、压力铸造等。 (2) 锻件 锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。,(3) 型材 型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。 (4) 焊接件 焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件 (5) 冷冲压件 冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。,2毛坯选择时应考虑的因素 (1) 零件的材料及机械性能要求 零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。 (2) 零件的结构形状与外形尺寸 (3) 生产纲领的大小 (4) 现有生产条件 (5) 充分利用新工艺、新材

7、料 为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用,2.5定位基准与装夹,知识目标： 正确分析定位基准 采用合理的装夹方案 技能目标: 能够独立分析定位基准 能够独立设计合理的装夹方案 情感目标： 培养学生严谨细实的工作态度 培养学生职业道德意识 培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神 善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法 培养学生团队协作精神,下达任务：,车床进刀轴架,如图所示为车床进刀轴架零件，若已知其工艺过程为： (1)划线； (2)粗精刨底面和凸台； (3)粗精镗32H7孔； (4

8、)钻、扩、铰l 6H9孔。 试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自由度。,任务要求：,一、基准及其分类 零件图、实际零件或工艺文件上用来确定某个点、线，面的位置所依据的点、线、面，称为基准。根据基准功用不同，分为设计基准和工艺基准。,相关知识：,1、设计基准 设计图样上所采用的基准，称为设计基准。,2 工艺基准 在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。它包括： （1）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的相对位置所采用的基准。 （2）测量基准测量时所采用的基准。 （3）工序基准在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。 （4）定位基准在加工中确定工件的位置所采用的

9、基准。,作为基准的点、线、面有时在工件上并不一定实际存在（如孔和轴的轴心线，两平面之间的对称中心面等），在定位时是通过有关具体表面体现的，这些表面称为定位基面。工件以回转表面（如孔、外国）定位时，回转表面的轴心线是定位基准，而回转表面就是定位基面。工件以平面定位时，其定位基准与定位基面一致。,定位基准的选择,定位基准有粗基准和精基准两种。用未机加工过的毛坯表面作为定位基准的称为粗基准；用已机加工过的表面作为定位基准的称为精基准。,应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，就是基准统一原则。,当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证

10、位置精度要求,精基准的选择 除第一道工序采用粗基准外，其余工 序都应使用精基准。选择精基准主要 考虑如何减少加工误差、保证加工 度、使工件装夹方便，并使零件的制 造较为经济、容易。具体选择时 可遵循下列原则： 1精基准的选择原则 (1) 基准重合原则 概念 图 (2) 基准统一原则 概念 (3) 自为基准原则 概念及图 (4) 互为基准原则 概念 (5) 便于装夹原则,粗基准的选择 粗基准的选择是否合理，直接影响到各加工表面加工余量的分配，以及加工表面和不加工表面的相互位置关系。因此，必须合理选择。,2粗基准选择原则 (1) 选择重要表面为粗基准 图 (2) 选择不加工表面为粗基准 图 (3)

11、 选择加工余量最小的表面为粗基准 (4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 (5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次,重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面,第一道工序划线。当毛坯误差较大时，采用划线的方法能同时兼顾到几个不加工面对加工面的位置要求。选择不加工面R22外圆和R15外圆为粗基准，同时兼顾不加工的上平面与底面距离18的要求，划出底面和凸台的加工线。 第二道工序按划线找正，刨底面和凸台。 第三道工序粗精镗32H7孔。加工要求为尺寸320.1、60.1及凸台侧面K的平行度0.03。根据基准重合的原则选择底面和凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸台限制两个

12、自由度，无基准不重合误差。,任务实施：,第四道工序钻、扩、铰16H9孔。除孔本身的精度要求外，本工序应保证的位置要求为尺寸40.1、510.1及两孔的平行度要求0.02。根据精基准选择原则，可以有三种不同的方案： (1)底面限制三个自由度，K面限制两个自由度 (2)32H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由度 (3)底面限制三个自由度，32H7孔限制两个自由度 此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实现，对于三个设计要求均为基准重合，唯32H7孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的平行度，应当在镗32H7孔时加以限制。,知识目标： 正确划分加工工序 合理制定加工路线 技能目标: 能够独

13、立正确划分加工工序 能够独立合理设制定加工路线 情感目标： 培养学生严谨细实的工作态度 培养学生职业道德意识 培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神 善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法 培养学生团队协作精神,2.6工序划分及加工路线制定,下达任务：,任务要求： 如图所示的阶梯轴，当加工数量较少时，工艺过程和工序的划分？当加工数量较多时，其工艺过程和工序的划分？,概念：零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。 拟定工艺路线的基本过程图 1表面加工方法的选择 、概念：表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理

14、的加工方法 、考虑下列因素： (1) 工件材料的性质 (2) 工件的结构和尺寸 (3) 生产类型 (4) 具体生产条件,相关知识：,2加工阶段的划分 (1) 粗加工阶段主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率。 (2) 半精加工阶段完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。 (3) 精加工阶段保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。 (4) 光整加工阶段对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。目的 加工方法,提高表面质量，一般不能用于提高形状精度和位置精度,金刚车(镗)、研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光及无屑加工等,划

15、分加工阶段的原因： (1) 保证加工质量 (2) 合理使用设备 (3) 便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合的更好 (4)有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼气孔等) 应当指出：加工阶段的划分不是绝对的，必须根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。,3加工顺序的安排 (1) 切削加工顺序的安排 先粗后精 先主后次 先面后孔 基面先行 (2) 热处理工序的安排,消除组织的不均匀，细化晶粒，改善金属的加工性能,消除内应力、减少工件变形,消除内应力、改善加工性能并能获得较好的综合力学性能,提高零件的硬度和耐磨性,目的,退火与正火,目的,时效处理,调质,淬火 、渗碳淬火和渗氮,目的,目的,(3) 辅助工序的安排 检验工序是主要的辅助工序 需要检验的地方 其它辅助工序有：,每道工序由操作者自行检验,在粗加工之后，精加工之前，零件转换车间时,重要工序之后,全部加工完毕、进库之前,表面强化,去毛刺,倒棱,清洗,防锈,4工序的集中与分散 (1) 工序集中 、概念： 是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。 、特点： 可以采用高效机床和工艺装备，生产率高； 减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力； 减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度； 采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，