数控加工工艺分析方法ppt课件

1、广西机电职业技术学院广西机电职业技术学院 一、数控加工工艺分析方法一、数控加工工艺分析方法一零件图的工艺分析一零件图的工艺分析二加工方法的选择二加工方法的选择三工序的划分三工序的划分四定位与夹紧方式确实定四定位与夹紧方式确实定五加工顺序的安排五加工顺序的安排六确定走刀道路和工步顺序六确定走刀道路和工步顺序七切削用量的选择七切削用量的选择八对刀点与换刀点确实定八对刀点与换刀点确实定九高速切削加工技术九高速切削加工技术一数控车削加工典型零件工艺分析实例一数控车削加工典型零件工艺分析实例二数控铣削加工典型零件工艺分析实例二数控铣削加工典型零件工艺分析实例一零件图的工艺分析一零件图的工艺分析 1 1、

2、零件图分析、零件图分析1 1尺寸标注方法分析尺寸标注方法分析 留意基准一致原那么，减少累积误差留意基准一致原那么，减少累积误差。2 2零件图的完好性与正确性分析零件图的完好性与正确性分析 几何图素条件要求充分。几何图素条件要求充分。3零件技术要求分析零件技术要求分析 尺寸精度、外形精度、位置精度、外表粗尺寸精度、外形精度、位置精度、外表粗糙度、热处置等都会影响工艺方案。同时思索糙度、热处置等都会影响工艺方案。同时思索安装、刀具、切削用量。安装、刀具、切削用量。4零件资料分析零件资料分析 资料影响价钱、切削用量、工艺方案。资料影响价钱、切削用量、工艺方案。1 1采用一致的几何类型和尺寸，减少换刀

3、，采用一致的几何类型和尺寸，减少换刀， 提高效率，减少本钱。提高效率，减少本钱。2 2内槽圆角影响刀具的选择，应大些。内槽圆角影响刀具的选择，应大些。3槽底圆角应小些，提槽底圆角应小些，提高工艺性和效率。高工艺性和效率。4一致基准定位，减少一致基准定位，减少定位误差。定位误差。5减少刀具数量，减低减少刀具数量，减低本钱和减少定位误差。本钱和减少定位误差。1、外圆外表加工方法的选择、外圆外表加工方法的选择 2、内孔外表加工方法的选择、内孔外表加工方法的选择1 1、 40H7 40H7孔粗糙度孔粗糙度要求较高，选择钻孔要求较高，选择钻孔粗镗或扩孔粗镗或扩孔半精镗半精镗精镗方案。精镗方案。2 2、

4、13 13和和 22 22孔没孔没有尺寸公差要求，粗有尺寸公差要求，粗糙度要求不高，选择糙度要求不高，选择钻孔钻孔锪孔方案。锪孔方案。3、平面加工方法的选择、平面加工方法的选择 4、平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择、平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择 方法有数控铣削、线切割及磨削等方法有数控铣削、线切割及磨削等 对曲面轮廓，采用数控铣削。对曲面轮廓，采用数控铣削。对平面外轮廓，对平面外轮廓，采用数控铣削。采用数控铣削。对曲率半径较对曲率半径较小的平面内轮小的平面内轮廓，采用线切廓，采用线切割。割。1.工序划分的原那么工序划分的原那么工序集中原那么数控加工常采用的原那么工序集中原那么数控加工常采用

5、的原那么： 减少设备投入，减少安装次数、有利于保减少设备投入，减少安装次数、有利于保证加工精度。调整费事，消费周期长。证加工精度。调整费事，消费周期长。工序分散原那么：工序分散原那么： 设备投入本钱大，消费效率高。设备投入本钱大，消费效率高。 2.工序划分方法工序划分方法 思索消费纲领、设备、零件构造和技术要求。思索消费纲领、设备、零件构造和技术要求。要求遵照以下原那么：要求遵照以下原那么：1按所用刀具划分。如加工中心，减少换刀次数。按所用刀具划分。如加工中心，减少换刀次数。2按安装次数划分。减少定位误差。按安装次数划分。减少定位误差。3按粗、精加工划分。减少误差复映，提高加工精按粗、精加工划

6、分。减少误差复映，提高加工精度。度。4按加工部位划分。减少空行程，提高效率。按加工部位划分。减少空行程，提高效率。 正确选用定位方案和夹紧方式是正确选用定位方案和夹紧方式是保证加工精度的条件。保证加工精度的条件。 要求：基准重合、减少安装次数、要求：基准重合、减少安装次数、防止采用占机调整方式。防止采用占机调整方式。1、基面先行原那么：减少定位误差。、基面先行原那么：减少定位误差。2、先粗后精原那么：减少误差复映。、先粗后精原那么：减少误差复映。3、先主后次原那么：减少不用要的浪费。、先主后次原那么：减少不用要的浪费。4、先面后孔：防止切削变形，保证孔的加工精度。、先面后孔：防止切削变形，保证

7、孔的加工精度。5、先近后远原那么：减少空行程，提高效率。、先近后远原那么：减少空行程，提高效率。 走刀道路是刀具刀位点在整个加工工序中走刀道路是刀具刀位点在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包含了工步的内容，也反的运动轨迹，它不但包含了工步的内容，也反映了工步的顺序。映了工步的顺序。 走刀道路确实定非常重要，由于它与零件的走刀道路确实定非常重要，由于它与零件的加工精度和外表质量亲密相关。加工精度和外表质量亲密相关。 1、应能保证零件的加工精度和外表粗糙度、应能保证零件的加工精度和外表粗糙度要求。要求。 铣削平面零件外轮廓时，刀具的切入铣削平面零件外轮廓时，刀具的切入、切出应沿轮廓切线方向进展，防

8、止在、切出应沿轮廓切线方向进展，防止在工件外表构成接刀痕。且留意留有切入工件外表构成接刀痕。且留意留有切入长度和切出长度。长度和切出长度。 u 铣削平面零件内轮廓时，刀具切铣削平面零件内轮廓时，刀具切入、切出点应选择在轮廓两几何元素入、切出点应选择在轮廓两几何元素的交点处。假设无交点，刀具切入、的交点处。假设无交点，刀具切入、切出点应远离拐角，或选择圆弧切入切出点应远离拐角，或选择圆弧切入、切出。、切出。 铣削内轮廓的铣削内轮廓的切入切出途径切入切出途径铣削无交点内轮廓的切入切出途径铣削无交点内轮廓的切入切出途径从拐角切入、切从拐角切入、切出，容易产生过出，容易产生过切景象。切景象。从直线中间

9、圆弧从直线中间圆弧切入、切出。切入、切出。XOY对刀点(b)(a)对刀点YOXXXYYl行切法行切法l 刀具沿某一方向如刀具沿某一方向如X进展切削进展切削，沿另一方向进给，来回往复切削去除加，沿另一方向进给，来回往复切削去除加工余量。工余量。l环切法环切法l 刀具沿与精加工轮廓平行的道路进刀具沿与精加工轮廓平行的道路进展切削，从外向内或从内向外，呈环状逐展切削，从外向内或从内向外，呈环状逐渐去除加工余量。渐去除加工余量。行切法切削进给道路行切法切削进给道路环切法切削进给道路环切法切削进给道路 铣削内腔的三种走刀道路铣削内腔的三种走刀道路 孔加工最短走刀道路选择孔加工最短走刀道路选择对刀点工步起

10、点工步起点对刀点粗车矩形循环进给道路选择粗车矩形循环进给道路选择粗车进给道路选择粗车进给道路选择3、应使数值计算简单，以减少编程任务量。、应使数值计算简单，以减少编程任务量。4、应选择使工件加工变形小的走刀道路。、应选择使工件加工变形小的走刀道路。 对薄板类零件应采用分层切削或对称对薄板类零件应采用分层切削或对称切削的走刀道路。切削的走刀道路。1、切削用量的选择原那么、切削用量的选择原那么 思索切削力、切削功率、刀具磨损、思索切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工本钱。加工质量和加工本钱。1粗加工时切削用量的选择原那么：粗加工时切削用量的选择原那么： 主要思索保证提高效率和刀具耐用度。主要

11、思索保证提高效率和刀具耐用度。 背吃刀量背吃刀量 进给量进给量 切削速度切削速度2 精加工时的切削用量的选择原那么：精加工时的切削用量的选择原那么： 主要思索保证加工精度和外表粗糙度，主要思索保证加工精度和外表粗糙度，其次是刀具耐用度和效率。其次是刀具耐用度和效率。 背吃刀量背吃刀量 进给量进给量 切削速度切削速度u 数控车削刀具、工件资料、切削用量选择视频u 数控铣削刀具、工件资料、切削用量选择视频1背吃刀量的选择常规加工条件下背吃刀量的选择常规加工条件下u CK6140机床车削工艺时：u 粗车：3mm u 半精加工：30.5mmu 精加工： 0.50.05mmu XK714 XK714机床

12、铣削工艺时：机床铣削工艺时：u 粗铣：粗铣：X X、Y Y方向取刀具直径的方向取刀具直径的75%75%u Z Z方向取刀具半径的方向取刀具半径的1/41/41/61/6u 半精加工：半精加工：X X、Y Y方向取刀具直径的方向取刀具直径的50%50%u Z Z方向取刀具半径的方向取刀具半径的1/41/41/61/6u 精加工：精加工：X X、Y Y方向取方向取0.10.10.5mm0.5mmu Z Z方向取方向取0.10.10.3mm0.3mm 主要根据零件的外表粗糙度、加工主要根据零件的外表粗糙度、加工精度、刀具和工件的资料、刀具的刃数精度、刀具和工件的资料、刀具的刃数等要素选择。等要素选择

13、。 u 车削加工时：u 粗加工：0.30.5mm/ru 半精加工：0.150.25mm/ru 精加工：0.050.15mm/ru 铣削加工时：铣削加工时：u Vf = fzZn=0.050.18Znu 进给速度进给速度=每刃切削量每刃切削量刀具刃数刀具刃数主轴转主轴转速速u 刀具小时取小端数值，刀具大时取大端刀具小时取小端数值，刀具大时取大端数值。每种规格的刀具每刃切削量变化在数值。每种规格的刀具每刃切削量变化在0.010.03的范围内，刃数少时取偏大的值，的范围内，刃数少时取偏大的值，刃数多时取偏小的数值。精加工时取刃数多的刃数多时取偏小的数值。精加工时取刃数多的刀具，粗加工时取刃数少的刀具

14、。刀具，粗加工时取刃数少的刀具。 根据曾经选定的背吃刀量、进给量、根据曾经选定的背吃刀量、进给量、刀具资料和刀具耐用度等选择。刀具资料和刀具耐用度等选择。 n =1000 Vc/D 主轴转速主轴转速=1000切削线速度切削线速度/刀具刀具直径或工件直径直径或工件直径u 高速钢刀具：高速钢刀具：u 粗加工：粗加工：V 15m/min u 半精加工：半精加工：V 25m/min u 精加工：精加工：V 45m/min u 硬质合金刀具：硬质合金刀具：u 粗加工：粗加工：V 30m/min u 半精加工：半精加工：V 50m/min u 精加工：精加工：V 100m/minu 陶瓷刀具：陶瓷刀具：5

15、10倍的硬质合金刀具倍的硬质合金刀具 1、对刀点确实定、对刀点确实定对刀点对刀点加工零件时刀具相对于工件加工零件时刀具相对于工件运动的起始点。运动的起始点。对刀点的选择原那么对刀点的选择原那么便于数字处置和简化编程。便于数字处置和简化编程。容易找正、便于检查。容易找正、便于检查。引起的加工误差小。引起的加工误差小。u换刀点换刀点指刀架转位换刀时的位置。指刀架转位换刀时的位置。 u换刀点选择原那么：换刀点选择原那么：u 换刀点应设在工件或夹具的外部换刀点应设在工件或夹具的外部，刀架转位时刀具不与其他部位干涉为，刀架转位时刀具不与其他部位干涉为原那么。原那么。 高速切削的切削速度比常规切削速高速切

16、削的切削速度比常规切削速度高度高510倍以上。高速切削加工技术体倍以上。高速切削加工技术体系是机床、刀具、工件、加工工艺、切系是机床、刀具、工件、加工工艺、切削过程监控、切削机理等诸多方面的有削过程监控、切削机理等诸多方面的有机集成。机集成。 u 高速切削加工视频高速切削加工视频u切削力随着切削速度的提高而下降；切削力随着切削速度的提高而下降；u切削产生的热量绝大部分被切屑带走；切削产生的热量绝大部分被切屑带走；u加工外表质量提高；加工外表质量提高；u在高速切削范围内，机床的激振频率远在高速切削范围内，机床的激振频率远离工艺系统的固有频率范围。离工艺系统的固有频率范围。 u有利于提高消费效率；

17、有利于提高消费效率；u有利于改善工件的加工精度和外表质量；有利于改善工件的加工精度和外表质量；u有利于减少模具加工中的手工抛光；有利于减少模具加工中的手工抛光；u有利于减小工件变形；有利于减小工件变形；u有利于运用小直径刀具；有利于运用小直径刀具；u有利于加工薄壁零件和脆性资料；有利于加工薄壁零件和脆性资料；u有利于加工较大零部件。有利于加工较大零部件。 u加工资料加工资料u 适于高速切削加工的工件资料包括适于高速切削加工的工件资料包括铝合金、钢、铸铁、铅、铜及铜合金铝合金、钢、铸铁、铅、铜及铜合金 ，此，此外还包括模具钢、钛合金、不锈钢、镍基外还包括模具钢、钛合金、不锈钢、镍基合金、纤维加强

18、合成树脂等难加工资料。合金、纤维加强合成树脂等难加工资料。 目前，高速切削加工技术主要运用于车目前，高速切削加工技术主要运用于车削和铣削工艺，今后将涵盖一切的传统加工削和铣削工艺，今后将涵盖一切的传统加工范畴，从粗加工到精加工，从车削、铣削到范畴，从粗加工到精加工，从车削、铣削到镗削、钻削、拉削、铰削、攻丝、滚齿等。镗削、钻削、拉削、铰削、攻丝、滚齿等。 航空制造业、模具制造业、汽车制造业航空制造业、模具制造业、汽车制造业等行业均已积极采用高速切削加工技术。等行业均已积极采用高速切削加工技术。 一数控车削加工典型零件工艺分析实例一数控车削加工典型零件工艺分析实例 轴承套轴承套数控车削加数控车削

19、加工工艺单工工艺单件小批量消件小批量消费，所用费，所用机床为机床为CJK6240CJK6240。 采取以下工艺措施：采取以下工艺措施：1编程时取根本尺寸。编程时取根本尺寸。2先加工左、右端面。先加工左、右端面。3内孔尺寸较小，镗内孔尺寸较小，镗120锥孔、锥孔、32孔及孔及15斜面时需掉头装夹。斜面时需掉头装夹。1内孔加工时以外圆定位，用三爪自动内孔加工时以外圆定位，用三爪自动定心卡盘夹紧。定心卡盘夹紧。2加工外轮廓时，需求设一圆锥心轴安加工外轮廓时，需求设一圆锥心轴安装，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右装，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧。端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧

20、。外轮廓车削装夹方案外轮廓车削装夹方案 先加工内孔各外先加工内孔各外表，再加工外轮廓外表，再加工外轮廓外表。由于该零件为单表。由于该零件为单件小批量消费，外轮件小批量消费，外轮廓外表车削走刀道路廓外表车削走刀道路可沿零件轮廓顺序进可沿零件轮廓顺序进展。展。 外轮廓加工走刀道路外轮廓加工走刀道路 根据被加工外表质量要求、刀具资料和工件资料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，计算结果祥见工序卡。 加工平面加工平面凸轮零件上的凸轮零件上的槽与孔，外部槽与孔，外部轮廓已加工完轮廓已加工完，零件资料为，零件资料为HT200。 1 凸轮槽内外轮廓及凸轮槽内外轮廓及20、12两个孔两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进展，以的加工应分粗、精加工两个阶段进展，以保证外表粗糙度要求。保证外表粗糙度要求。 2 应以底面应以底面A定位，提高装夹刚度以满定位，提高装夹刚度以满足垂直度要求。足垂直度要求。021. 001 加工加工20、12两个