《数控加工课程设计指导 教学课件 ppt 作者 张秀珍 冯伟 第三章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控加工课程设计指导 教学课件 ppt 作者 张秀珍 冯伟 第三章（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、主编,第三章 设计过程,拟订数控加工课程设计的一般过程时，应按以下三部分内容进行。 第一部分，零件总体加工方案设计。 第二部分，数控工序加工步骤及加工程序设计。第一与第二部分之间，应用如何确定数控加工内容来进行衔接。 第三部分，整理设计说明书并准备答辩。,第一节 分析设计任务书,一、分析零件图，审查结构工艺性 1.明确任务 熟悉设计任务，了解零件性能、功用、工作条件及其所在机器部件(或整机)中的作用。 2.图样分析 了解零件材料及其热处理工艺的要求，合理选择毛坯的种类并基本确定毛坯的制造方法。 3.结构工艺性分析 所谓具有良好的结构工艺性，是指在不同生产类型的具体生产条件下，对零件毛坯的制造、
2、零件的加工和产品的装配等，都能采用较经济的方法进行生产的结构状态。 4.加工方法的确定 确定主要加工表面和次要加工表面的加工方法，拟订零件各表面的加工方案和初步选定。,二、确定毛坯 根据零件生产纲领或批量，确定毛坯的类型和制造方法并绘制毛坯图。 1.常用的毛坯类型 (1) 型材 (2) 铸件 (3) 锻件 (4) 焊接件 (5) 压制件 (6) 冲压件,第二节 确定总体加工方案,一、拟订零件加工总体方案的注意事项 在拟订工艺路线，尤其是在选择加工方法、安排加工顺序时，要注意以下事项： 1.表面成形 首先加工能精确定位的基准面，再尽量以统一的精基准定位加工其余表面，并考虑各种工艺手段最适合加工的
3、表面结构。 2.保证质量 保证质量需考虑以下几方面。 1)保证尺寸精度、形状精度和表面相互位置精度达到设计要求。 2)划分加工阶段，将粗加工、精加工分开。 3)保证工件无夹压变形。 4)减少热变形。 5)采用热处理工艺改善加工条件、消除应力和稳定尺寸。 6)减小误差。 7)对某些相互位置精度要求极度的表面，采用互为基准反复加工。,3.减小消耗，降低成本 发挥工厂的优势和潜力，充分利用现有的生产条件和设备，尽量缩短工艺路线和工艺准备时间，尽量避免贵重稀缺材料的使用和消耗。 4.提高生产率 在现有数控加工设备的基础上考虑智能化的工艺时，工序内容宜集中，以提高生产效率，保证质量。应尽可能减少工件在车
4、间内和车间之间的流转，必要时考虑采用先进、高效的工艺技术。 5.选定数控机床和工艺装备 选择机床和工艺装备时，其数控机床型号、规格、精度应与零件总体尺寸大小、精度要求、生产纲领和工厂的具体条件相适应。避免因贪图高、精、尖端要求，而造成设备工装的无谓浪费和操作人员技术局限。,二、工艺方案的校核 在完成制订机械加工工艺过程的各步骤后，应对整个工艺过程进行全面的审查和校核。首先，应按各项加工内容要求审核零件加工路线的正确性和合理性，例如，基准的选择是否使累积误差最小，加工方法的选择是否方便可行，加工余量、切削用量等工艺参数是否合理，工序图等图表是否完整、准确等。此外，还应审查工艺文件是否符合相关标准
5、的基本规定。 工艺方案校核审查完成后，一般以零件加工工艺过程卡的形式表达零件的总体加工方案。,第三节 确定加工工序,确定数控加工设计的工序，是零件从加工框架总体方案，转换到对数控加工局部重点的过渡阶段。确定工序前，应理清设计思路，即明确零件加工方案框架下的数控加工程序设计。 在确定数控加工内容时，应根据零件结构确定该数控工序的加工方法，并根据所选用数控机床的功能复合程度，重新调整零件总体加工方案。总之，应尽量使工序内容集中，充分体现数控加工优质、高效、低消耗的特点。,第四节 工序设计,一、工序设计步骤 1.数控工艺分析 分析已选定的数控加工工序内容、精度、加工方法。 2.数控加工工序设计步骤
6、1)按本工序零件加工部位的结构确定机床的类型和零件加工的装夹位置。 2)根据本工序零件加工部位的具体尺寸、精度、表面粗糙度和形位公差等要求，确定机床的规格、功能等。 3)确定零件数控加工的装夹位置，建立加工坐标系，选定本工序用的机床夹具。 画出工件装夹位置及加工坐标示意图。 4)根据加工部位和机床型号确定刀具类型、刀具材料、刀具规格。 5)进行数控加工具体详细步骤设计，画出走刀路线图。 6)编制数控工序加工程序单。,二、工件的装夹 数控加工的工件装夹定位对数控加工操作难易、夹具功能要求程度、工件质量控制等都有直接的影响。 在数控机床上进行工件装夹与在普通机床上类似，都需要合理确定定位基准和夹紧
7、方案。选择定位方式时应遵循基准选择原则，保证定位需要的定位精度；考虑夹紧方案时要特别注意夹紧力的方向及其作用点，尽量避免夹紧变形或夹伤工件。在数控机床上进行工件装夹与在普通机床上的区别在于，数控工序加工中的定位和夹紧需要更多考虑夹具的快速定位和夹紧程度以最大限度地降低辅助时间，提高加工效率。工件的装夹位置以行程量短，刀具通行方便，不干涉，对刀、加工操作等便于实施为主要参考因素。,第五节 编程准备,数控加工编程准备工作一般包含以下内容： 1) 了解数控机床编程操作说明书，将零件按数控工序所需要的加工位置摆放，建立编程坐标系并画出坐标位置图工序图，示意工件的加工、编程坐标原点。 2) 绘制工序图，
8、拟订数控工序的加工步骤，核对加工步骤与走刀路线(建议画出编程坐标系下的每一个工步的走刀路线图)。 3) 绘制图表示基点位置及顺序编号，列表表达工件加工部位的基点、节点坐标值。 4) 在工件编程坐标系上，设置对刀点坐标、换刀点坐标；设定切入点、切出点坐标位置；设定进刀点、退刀点坐标位置。 5) 将该数控工序所选用的刀具材料、类型、规格、刀具补偿值等按刀具使用顺序编号，并列刀具表对应表示刀具、工步、切削用量之间的对应关系。,第六节 编写数控加工程序,在总体加工方案下，将准备好的相关编程坐标点用于程序编制。 编写加工程序的要求： 1)根据数控工序的加工步骤及其相关参数准备等，编制该工序的数控加工程序
9、及其程序说明。因此，程序表达的加工过程必须与数控工序的加工步骤、走刀路线、切削参数等相关准备内容逻辑顺序一致。 2)要求列表编写加工程序及说明，便于阅读者对照理解程序内表达的加工思路。 3)编程时，与数控机床编程操作说明书对照，在程序中找出与该数控机床控制系统编程操作要求不匹配处进行修改整理(此工作内容也可以留到程序检验中的机床预演校验程序中进行，自动编程的直接仿真加工校验修改程序，然后再将程序输入数控机床预演)。,第七节 程序输入及程序校验,一、程序输入 在正式加工工件之前，先要将程序传输入数控机床，并记录程序名或程序位置编号。 二、程序校验 所有用于生产加工的数控加工程序，均需要对其进行反
10、复校验修改，直至首件加工检验合格后，才可用于正式生产加工。常见的程序校验有仿真加工、机床预演、机床空运行和首件试切。 1.仿真加工 在编程软件上仿真加工，主要检查数控加工程序的装刀顺序是否正确，是否存在过切，以及切入切出位置、走刀路线、走刀方式等的正确性与合理性。,4.首件试切 通过首件试切零件的尺寸精度、表面粗糙度、倒角倒圆、形位公差等是否满足图样要求，主要校验刀具角度、切削用量、程序循环使用等，通过实际加工工件质量状态对照修改程序。,2.机床预演 仿真加工校验程序之后，可在机床上调出程序进行预演。机床预演主要检查数控加工程序与机床代码的匹配性、编程用法与规定的统一性等，在故障显示功能中查看
11、出错信息。 3.机床空运行 机床空运行主要检验程序的切入切出点的正确性(在加工过程是否撞刀)，换刀点、退刀点等的正确性(走刀路线是否最短)等。总之，通常采用机床空运行单段方式来检查机床动作和运动轨迹的正确性。,第八节 操作准备,1)机床预热，输入程序及调用程序。 2)机床回零、设定加工参数；检查急停、复位按钮。 3)在机床上进行工件的定位、装夹。 4)装刀、对刀及设定刀具补偿值。,第九节 编写设计说明书、答辩,一、设计说明书的作用与要求 课程设计说明书是课程设计的总结性文件，是数控加工工艺和加工程序设计的理论依据，也是反映作者设计思想、设计方法及设计结果等的主要技术文件。通过编写说明书，进一步
12、培养学生分析、总结和表达能力，巩固、深化在设计过程中所获得的知识。此外，设计说明书还是指导教师审核学生课程设计的可行性、评判设计课程设计过程质量及评定课程设计成绩的重要资料和依据。因此，编写课程设计说明书是课程设计工作的重要环节。,二、设计说明书的格式 1.封面 课程设计说明书的封面格式应统一，便于规范和统一管理。说明书的封面格式参见附录A的课程设计说明书封面样张。 2.前言 数控加工课程设计的前言主要是对数控加工背景、本次设计的目的、理由和意义进行总体描述，让阅读者对该数控加工设计说明书有一个总体了解。 3.目录 目录应列出说明书中的各级标题内容及页码，以及设计任务书和附录等内容。 课程设计
13、说明书应列至三级目录，具体格式参见附录B的课程设计说明书目录样张。 4.设计任务书 设计任务书一般包含设计条件、设计要求、零件图样等主要内容。设计任务书具体格式及内容参见附录C的课程设计任务书样张。,第十节 注意事项,1)应先确定零件完整的加工方案。,2)数控加工工序中，零件的加工位置(编程坐标系)与机床坐标系应有匹配的对应关系。 3)工件的加工位置坐标应与数控工序加工内容、走刀路线说明等对应，注意换刀的便捷性、走刀路线的开敞性要求。 4)数控加工中，应尽量采用工序集中原则，以减少辅助时间，提高数控机床的生产率。 5)应充分利用现有的生产条件和设备，尽量缩短工艺准备时间，减少消耗，降低成本。 6)设计中，应正确处理原有的参考资料与创新的关系。学生不能盲目抄袭参考资料，必须在具体分析各种资料，借鉴和吸收新的技术成果，运用收集、消化、理解后，创造性地进行设计。 7)审核、抄画零件图时，应注意遵守机械制图国家标准的最新规定。 8)编写说明书应该从设计开始中。 9)说明书应有较强的逻辑性，图文并茂。,
