数控加工工艺讲义

数控加工工艺讲义主讲周新红1.数控加工工艺...........................................................................................................21.1数控加工的定义与特点................................................................................21.1.1定义.....................................................................................................21.1.2数控加工的主要内容.........................................................................21.1.3数控加工工艺的特点.........................................................................21.2数控加工工艺设计基础................................................................................31.2.1数控加工工艺的主要内容.................................................................31.2.2数控加工内容的选定.........................................................................31.2.3数控加工工艺性分析.........................................................................41.2.4加工方法选择及加工方案的确定.....................................................41.2.5数控加工的加工工艺路线设计.........................................................51.2.6数控加工工序的设计.........................................................................72.数控车削加工工艺.................................................................................................102.1数控车床的主要加工对象..........................................................................102.2数控车削加工工艺的制订..........................................................................112.2.1零件图纸的数控工艺性分析...........................................................112.2.2工序和装夹方式的确定...................................................................122.2.3工步顺序的确定...............................................................................122.2.4走刀路线的确定...............................................................................132.2.5夹具的选择.......................................................................................142.2.6刀具的选择.......................................................................................152.2.7切削用量的选择...............................................................................163.数控铣削加工工艺.................................................................................................193.1数控铣床的主要加工对象..........................................................................193.1.1平面类零件.......................................................................................193.1.2变斜角类零件...................................................................................193.1.3曲面类零件.......................................................................................203.2数控铣削工艺的制订..................................................................................203.2.1数控加工内容的选定.......................................................................203.2.2数控加工工艺性分析.......................................................................213.2.3走刀路线的设计方法.......................................................................223.2.4铣刀的选择.......................................................................................233.2.5切削用量...........................................................................................241.数控加工工艺数控加工工艺是伴随数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是数控加工实践的经验总结。实践表明：数控机床的使用效果很大程度上取决于用户的技术素质和工艺水平的高低；数控加工技术的普及与提高已成为推动数控技术应用与发展的重要环节。1.1数控加工的定义与特点1.1.1定义数控加工工艺是指应用数控机床加工零件的方法和手段。1.1.2数控加工的主要内容数控加工与普通加工在方法和内容上是相似的，但控制方式不同。对普通加工来说，以某工序为例，其工步安排、走刀路线和走刀量的确定、切削参数选择等内容，在很大程度上由操作工人自行考虑和确定的，机床加工也是用手工操作方式来控制的。而对数控加工来说，在加工前，需将加工操作的所有内容——工步的划分与顺序、走刀路线、走刀量、切削参数等，按规定的代码形式编制成程序，再将程序输入数控机床，加工时由机床控制系统对程序代码进行解释运算和处理，再通过机床伺服系统控制传动机构按程序运动，从而加工出所需零件。可见数控加工的关键是编程，而编制程序的前提是制定零件的加工工艺方案。一般来说，数控加工流程主要包含如下内容：①选择并确定数控加工的零件及内容；②对零件图纸进行数控加工工艺分析；③数控加工工艺设计；④对零件图形进行数学处理；⑤编写加工程序并输入机床；⑥程序的校验与修改；⑦首件试切与现场问题处理；⑧数控加工工艺技术文件的定性与归档。1.1.3数控加工工艺的特点①数控加工工艺的内容十分具体数控加工时，各工步的划分与安排，刀具的选择，走刀路线的确定和切削用量等，必须事先设计与安排.②数控加工工艺必须严密由于数控机床是通过严格按照加工程序运动来加工工件的，它无法根据工件的变化自动调整，其自适应性很差，因此在数控加工工艺设计时必须周密考虑加工过程的每一细节，如：粗加工的第一刀切削量的大小、下刀的进给率、小于刀具半径的内圆弧面切削、钻孔及攻螺纹的排屑问题等，同时在数学处理、计算和编程时，要力求准确。实践表明：数控加工的失误主要是由于工艺不周和计算与编程的粗心产生的。③工序相对集中。1.2数控加工工艺设计基础数控工艺的设计是进行数控加工的前期准备工作，是程序编制的依据。数控铣削加工工艺制订的合理与否，直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。设计数控工艺时，必须考虑周全，否则可能事倍功半，并造成不必要的损失。1.2.1数控加工工艺的主要内容选择并确定零件的数控加工内容；零件图纸的数控工艺性分析，明确加工内容和技术要求；数控加工的加工工艺路线设计；数控加工的工序设计，选择刀具、夹具及切削用量；处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点确定，加工路线确定，刀具补偿，分配加工误差等。数控加工技术文件的编写。1.2.2数控加工内容的选定当选择并决定某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都由数控完成，而可能只是其中的一部分内容进行数控加工。选定数控加工内容的出发点：解决加工难题、提高生产效率和经济效益。在选择时一般按如下顺序考虑：通用机床无法加工的内容作为优先选择的内容；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；通用机床加工效率低，手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床存在富余能力的基础上进行选择。一般来说，上述这些可加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产率与综合经济效益等方面都会等到明显提高，相比之下，下列一些内容则不宜选择采用数控加工。需要通过较长时间占机调整的加工内容，如：以毛坯的粗基准定位来加工第一个精基准的工序等。必须按专用工装协调加工的孔及其它内容。主要是采集编程用的数据有困难，协调效果也不一定理想,有“费力不讨好”之感。按某些特定的制造依据（如样板、样件、模胎等）加工的型面轮廓。取数据难，易与检验依据发生矛盾，增加编程难度。不能在一次安装中完成的其它零星部位，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工.此外在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量，生产周期，工序间周转情况等。1.2.3数控加工工艺性分析(1)审查与分析零件图纸中的尺寸标注是否适合数控加工的特点最适合数控加工的尺寸标注方法是以同一基准标注或坐标标注。便于编程和尺寸间的协调，在保持设计、工艺、检验基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便.由于数控加工精度重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此改动局部的分散式标注为同一基准标注或坐标式标注是完全可行的。(2)审查与分析零件图纸中构成轮廓的几何要素是否充分以及能否加工。直线与圆弧、圆弧与圆弧的连接状态是相切还是相交，以及能否成立；零件轮廓表面能否构建（