项目二数控加工工艺设计

项目二数控加工工艺设计项目二数控加工工艺设计任务一拟定简单零件加工的工艺流程任务二分析复杂零件加工的工艺任务三设计数控加工的工艺路线任务四设计数控加工的工序任务五制作数控加工的工艺文件拓展实训本章难点回顾项目二数控加工工艺设计项目要点：1.掌握数控加工的工艺特点与内容；2.理解数控加工的工艺分析方法及工艺路线；3.掌握数控加工的工序设计及工艺文件。项目二数控加工工艺设计任务一拟定简单零件加工的工艺流程一、任务引入二、任务分析三、知识准备四、任务实施五、任务评价项目二数控加工工艺设计一、任务引入1.任务描述：如图2-1所示有一阶梯轴零件需要加工，本任务要求先拟定该零件的加工流程。图2-1阶梯轴简图2.知识目标：（1）了解数控加工的工艺特点；（2）掌握数控加工的工艺的流程。3.技能目标熟练掌握数控加工的工艺特点与流程。项目二数控加工工艺设计二、任务分析1.机械制造中的工艺基本理论为基础；2.结合数控机床的特点；3.综合多方面的知识以解决数控加工中的工艺问题。项目二数控加工工艺设计三、知识准备(一)数控加工的工艺特点(1)数控加工工艺内容要求更具体、详细(2)数控加工工艺要求更严密、精确(3)数控加工零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算(4)考虑进给速度对零件形状精度的影响(5)强调刀具选择的重要性(6)数控加工工艺的特殊要求(7)数控加工程序的编写、校验与修改项目二数控加工工艺设计（二）数控加工的工艺内容1.数控加工工艺的概念2.数控加工工艺的流程1)通过数控加工的适应性分析选择并确定进行数控加工零件的内容。2)结合加工表面的特点和数控设备的功能对零件进行数控加工工艺分析。3)进行数控加工工艺设计。4)根据编程的需要，对零件图形进行数学处理和计算。5)编写加工程序单。6)按照程序单制作控制介质。7)检验与修改加工程序。8)首件试加工以进一步修改加工程序，并对现场问题进行处理。9)编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡、程序说明卡、走刀路线图等。项目二数控加工工艺设计四、任务实施表2-1阶梯轴数控加工工艺的主要流程小批量生产的工艺过程工序号工序内容设备1车两端面，钻中心孔车床2车外圆、车槽和车倒角车床3铣键槽、去毛刺铣床、钳工4磨外圆磨床项目二数控加工工艺设计大批量生产的工艺过程工序号工序内容设备1两端同时铣端面、钻中心孔专用机床2车一端外圆、车槽和车倒角车床3车另一端外圆、车槽和车倒角车床4铣键槽铣床5去毛刺钳工台或专门毛刺去除机6磨外圆磨床项目二数控加工工艺设计【知识延伸】数控加工内容的选择1.选择数控加工的内容（1）普通机床无法加工的。（2）普通机床难加工，质量也难以保证的。（3）普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的。下列一些加工内容则不宜选择数控加工：（1）需要用较长时间占机调整的加工内容。（2）加工余量极不稳定，无法自动调整零件坐标位置的。（3）不能在一次安装中加工完成的零星分散部位.（4）由某些特定的样板、样件、模块等为依据加工的型面轮廓。项目二数控加工工艺设计任务二分析复杂零件加工的工艺一、任务引入二、任务分析三、知识准备四、任务实施五、任务评价项目二数控加工工艺设计任务二分析复杂零件加工的工艺一、任务引入图2-3上中介轴在装配图中的位置上中介轴是一个薄壁轴类零件，其结构形状属中等复杂零件，现需要分析该零件的加工工艺。项目二数控加工工艺设计2.知识目标：（1）学会对零件图的尺寸分析和对零件的结构分析；（2）学会正确地选用毛坯，并掌握加工余量的计算；（3）掌握数控加工的定位基准的选择。3.技能目标：熟练掌握数控加工的工艺分析方法。项目二数控加工工艺设计二、任务分析主要从三个方面进行工艺分析。1.从零件图样2.毛坯选择3.基准选择项目二数控加工工艺设计三、知识准备（一）零件图样的工艺性分析1.零件图的尺寸分析(1)检查零件图的完整性和正确性(2)零件的技术要求分析(3)零件的材料分析(4)合理的标注尺寸图2-4直接标注重要尺寸图2-5键槽深度的标注图2-6孔中心距的标注项目二数控加工工艺设计图2-7按加工顺序标注自由尺寸图2-8按加工顺序标注自由尺寸项目二数控加工工艺设计（二）零件结构的工艺性分析1.有利于达到所要求的加工质量（1）合理确定零件的加工精度与表面质量（2）保证位置精度的可能性图2-9有利于保证位置精度的工艺结构项目二数控加工工艺设计2．有利于减少加工劳动量(1)尽量减少不必要的加工面积图2-10减少轴承座底面加工面积a)错误b)正确项目二数控加工工艺设计(2)尽量避免或简化内表面的加工图2-11避免深孔加工的方法图2-12将内表面转化为外表面加工a)错误b)正确a)错误b)正确图2-13将内沟槽转化为外沟槽加工a)错误b)正确1、2—工件项目二数控加工工艺设计3．有利于提高劳动生产率（1）零件的有关尺寸应力求一致并能用标准刀具加工图2-14退刀槽尺寸一致a)错误b)正确图2-15凸台高度相等a)错误b)正确项目二数控加工工艺设计图2-16便于采用标准钻头a)错误b)正确项目二数控加工工艺设计（2）减少零件的安装次数图2-17钻孔方向一致图2-18键槽方位一致a)错误b)正确a)错误b)正确项目二数控加工工艺设计（3）零件的结构应便于加工图2-19应留有越程槽图2-20应留有退刀槽a)错误b)正确a)错误b)正确项目二数控加工工艺设计图2-21钻头应能接近加工表面图2-22避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削a)错误b)正确a)错误b)正确（4）避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削项目二数控加工工艺设计（5）便于多刀加工图2-23便于多刀加工a)错误b)正确项目二数控加工工艺设计（三）毛坯选择分析1.常用毛坯的种类2.毛坯的选择原则（1）零件的材料的工艺特性和力学性能（2）零件的结构形状与外形尺寸（3）生产纲领（4）现有生产条件（5）充分利用新工艺、新材料项目二数控加工工艺设计（四）定位基准的选择与分析1.粗基准的选择图2-24选择不加工的表面为粗基准项目二数控加工工艺设计图2-25选择加工余量小的表面为粗基准项目二数控加工工艺设计图2-26车床床身的加工项目二数控加工工艺设计2.精基准的选择图2-27小轴的加工项目二数控加工工艺设计项目二数控加工工艺设计图2-29机床导轨面“自为基准加工项目二数控加工工艺设计图2-30轴承座零件图图2-31以齿形定位磨削孔项目二数控加工工艺设计图2-32锻压机立柱加工精基准的选择项目二数控加工工艺设计四、任务实施（一）毛坯的制造形式（二)加工方法的选择(三)加工阶段的划分(四)工序的集中与分散(五)定位基准的选择项目二数控加工工艺设计任务三设计数控加工的工艺路线一、任务引入二、任务分析三、知识准备四、任务实施五、任务评价项目二数控加工工艺设计一、任务引入1.任务描述车间需生产一批阶梯轴零件，零件图如图2-34所示，现需完成以下工作。（1）编制该零件数控车削加工的工艺路线。（2）生产纲领：50件；材料为45钢。图2-34阶梯轴零件图项目二数控加工工艺设计2.知识目标：（1）掌握合理选择加工表面的加工方法；（2）掌握工序划分的原则选择；（3）掌握合理划分、安排零件的加工工序。3.技能目标：（1）会划分加工阶段（2）会安排加工工序；（3）掌握工艺路线的设计方法。项目二数控加工工艺设计二、任务分析1.选择各加工表面的加工方法2.划分加工阶段3.划分工序以安排工序的先后顺序项目二数控加工工艺设计三、知识准备（一）表面加工方法的选择1．选择相应能获得经济精度和经济表面粗糙度的方法2．工件的结构形状和尺寸大小3．工件材料的力学性能及热处理的影响4．结合生产类型考虑生产率与经济性5．现有生产条件项目二数控加工工艺设计表2-5外圆柱面加工方法)(mRaRzRzRz0.012～0.1（或0.006～0.0.025（或0.006～0.1（或序号加工方法经济精度(公差等级表示)经济表面粗糙度值适用范围1粗车IT11～IT1312.5～50适用于淬火钢以外的各种金属2粗车—半精车IT8～IT103.2～6.33粗车—半精车—精车IT7～IT80.8～1.64粗车—半精车—精车—滚压（或抛光）IT7～IT80.025～0.25粗车—半精车—磨削IT7～IT80.4～0.8主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属6粗车—半精车—精磨—粗磨IT6～IT70.1～0.47粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工（或轮式超精磨）IT50.1）8粗车—半精车—精车—精细车（金刚车）IT6～IT70.025～0.4主要用于要求较高的有色金属加工9粗车—半精车—粗磨—精磨—超精磨（或镜面磨）IT5以上0.05）极高精度的外圆加工10粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨IT5以上0.05）项目二数控加工工艺设计（二）工序的划分与安排1.工序的划分（1）按安装次数划分工序（2）按所用刀具划分工序（3）按粗、精加工划分工序（4）按加工部位划分工序a）b）图2-35分序加工示意项目二数控加工工艺设计对于数控车削加工来说以下两种原则使用较多：（1）按所用刀具划分工序（2）按粗、精加工划分工序图2-36套类零件项目二数控加工工艺设计2.加工顺序的安排（1）加工顺序的安排图2-37粗车示意图图2-38先近后远加工路线2）先近后远1）先粗后精项目二数控加工工艺设计3）先主后次4）基面先行5）先内后外、内外交叉（2）数控加工工序与普通工序的衔接项目二数控加工工艺设计四、任务实施1.数控加工工艺分析（1）明确加工内容（2）选定毛坯（3）装夹定位方案（4）工步顺序（5）选择刀具（6）加工路线项目二数控加工工艺设计工步号工步内容刀具号刀具名称主轴转速进给量背吃刀量量具备注1车端面T01外圆车刀5500.230~150游标卡尺手动2粗车外轮廓T01外圆车刀5500.4350~75mm千分尺自动3精车外轮廓T02外圆精车刀8000.150.5自动4切断T03切槽刀项目二数控加工工艺设计任务四设计数控加工的工序一、任务引入二、任务分析三、知识准备四、任务实施五、任务评价项目二数控加工工艺设计一、任务引入1.任务描述：如图2-39所示凸块零件图样，生产纲领：试制5件。图2-39凸块（方盘类）零件图项目二数控加工工艺设计2.知识目标：（1）掌握合理确定加工路线的方法；（2）熟悉加工过程分析；（3）掌握数控加工的工序设计。3.技能目标：（1）会合理选择工艺装备、定位加紧方式；（2）掌握切削用量选择方法；（3）会选择合理的进给路线。项目二数控加工工艺设计二、任务分析1.在工序设计中，涉及每一道工序的具体内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧装置及刀具运动轨迹等，这些是后续数控编程的工艺基础。2.数控加工工序设计的主要任务是进一步将本工序的加工内容、工艺装备、加工路线、定位加紧方式、切削用量等具体确定下来，为编制加工程序做好充分准备。项目二数控加工工艺设计三、知识准备（一）工装设备的选择工艺装备主要包括夹具、刀具和量具等。1.夹具的选择（1）推行标准化、系列化和通用化。（2）发展组合夹具和拼装夹具，以降低生产成本。（3）提高精度。（4）提高夹具的高效自动化水平。项目二数控加工工艺设计（1）数控车床夹具1）三爪自定心卡盘2）四爪单动卡盘图2-40三爪自定心卡盘图2-41四爪单动卡盘项目二数控加工工艺设计图2-42花盘及附件3）花盘项目二数控加工工艺设计（2）数控铣床夹具图2-43平口钳a)非回转式b)回转式项目二数控加工工艺设计2.刀具的选择（1）可转位车刀的种类（2）数控车床刀具的选择应综合考虑机床、工件等情况。1）在刀具选择前必须确定与机床有关的因素：①机床类型：数控车床、车削中心。②刀具附件：刀柄的形状和直径，左切或右切刀柄。③主轴功率。④工件夹持方式。2）考虑以下与工件有关的因素：①工件形状：稳定性。②工件材质：硬度、塑性、韧性、可能形成的切屑类型。③毛坯类型：锻件、铸件等。④工艺系统刚性：机床夹具、工件、刀具等。⑤表面质量。⑥加工精度。⑦背吃刀量和进给量。⑧刀具寿命。（3）断屑槽项目二数控加工工艺设计3.量具的选择单件小批量生产