数控加工工艺ppt课件

1、 工件在夹夹具中 的正确定位，是通过过工件上的定位基准面与夹与夹具的定位元件相接触触面实现实现。无需找正。 由于夹预夹预先在机床上调调整好位置，因此工件通过夹过夹具相对对于机床也就占有了正确的位置。 通过夹过夹具的对对刀导导向装置，保证证了工件加工表面相对对于刀具的正确位置。 1-快换钻换钻套 2-钻钻套用衬衬套 3-钻钻模板 4-开开口垫垫圈 5-螺母 6-心轴轴 7-夹夹具体置的方法。置的方法。用一个支承点限制工件的一个用一个支承点限制工件的一个自由度。自由度。自由度的概念自由度的概念 一个个位于空间间自由状态状态的物体，对对于直角坐标标系来说来说，具有六个个自由度。 工件的xoy面上的3

2、个个支承点限制了移动动：z；转动转动：X,Y 。3个个自由度。 xoy面为为主要定位基准面。 工件上的yoz面上的2个个支承点限制了移动动：x；转动转动：Z。2个个自由度。 Yoz面为导为导向基准面。 工件上的xoz面上的1个个支承点限制了移动动：z。1个个自由度。 xoz面为为止推基准面。限制工件自由度与与加工要求的关关系。 工件的六个个自由度不一定都限制，需根据加工要求而定。 确定自由度：要根据加工要求所必须须限制的自由度。 根据加工要求，所研研究对对象为为工件的被加工表面的工序基准，若它它的某自由度妨碍到被加工表面的技术术要求，则该则该自由度需被限制。二、常见见定位方式和定位元件常见见的

3、3种种定位方式工件以平面定位支承板工件以内内孔定位圆圆柱销销长长，短）工件以外圆圆定位V形快长长，短）三、定位误误差的分析计计算1、定位误误差的基本概概念 定位误差：调整法加工时，由于加工前，刀具已通过夹定位误差：调整法加工时，由于加工前，刀具已通过夹具的对刀装置，确定了刀具相对于工件加工表面的位置，具的对刀装置，确定了刀具相对于工件加工表面的位置，但由于某些原因，使得一批工件的工序基准在加工尺寸但由于某些原因，使得一批工件的工序基准在加工尺寸方向上有变化，从而引起工序尺寸的变化，产生误差，方向上有变化，从而引起工序尺寸的变化，产生误差，这种误差是由于定位所引起的，称为定位误差。这种误差是由于

4、定位所引起的，称为定位误差。 它的大小是：工序基准位置变动的最大偏移量。它的大小是：工序基准位置变动的最大偏移量。 定位误差与加工对象的工序尺寸有关。加工对象有几个定位误差与加工对象的工序尺寸有关。加工对象有几个工序尺寸，则有几个定位误差。工序尺寸，则有几个定位误差。2、定位误误差产产生的原因及组组成缘由：缘由：基准不重合：基准不重合：工序基准与定位基准不是同个点、面、工序基准与定位基准不是同个点、面、线。线。基准位移：基准位移：由于定位元件制造有误差，导致工序基由于定位元件制造有误差，导致工序基准在尺寸方向上会产生变动。准在尺寸方向上会产生变动。定位误差定位误差( (D)D)的组成：的组成：

5、基准不重合误差（基准不重合误差（B B）= =定位基准与工定位基准与工序基准之间尺寸的公差。序基准之间尺寸的公差。基准位移误差（基准位移误差（Y Y）= =定位基准在尺寸定位基准在尺寸方向的最大变动量。方向的最大变动量。定位误差定位误差= =基准位移误差基准不重合基准位移误差基准不重合误差误差定位误差的计算方法：定位误差的计算方法：将基准不重合误差与基准位移误将基准不重合误差与基准位移误差分开计算。基准位移误差通过差分开计算。基准位移误差通过画图算出的偏移量。画图算出的偏移量。最后组合起来。最后组合起来。三、单单一定位以平面定位元件所产生的定位误差。以平面定位元件所产生的定位误差。（1 1不存

6、在基准位移误差不存在基准位移误差（2 2只存在基准不重合误差，若定位基准与工序基只存在基准不重合误差，若定位基准与工序基准重合，基准不重合误差为准重合，基准不重合误差为0 0，定位误差为，定位误差为0 0。以内孔定位的定位方式。（以圆柱销为例）以内孔定位的定位方式。（以圆柱销为例）1.1.当工件的内孔与圆柱销过盈配合时，无基准位移当工件的内孔与圆柱销过盈配合时，无基准位移误差，只有基准不重合误差。误差，只有基准不重合误差。2 2、当工件的内孔与圆柱销间隙配合时，既有基准不、当工件的内孔与圆柱销间隙配合时，既有基准不重合误差，也有基准位移误差。重合误差，也有基准位移误差。圆圆柱销销水平放置，与内

7、与内孔单边单边接触触22配合孔的公差园柱销公差基准位移误差N注意点：注意点：N工件的定位问题也就是工件哪些自工件的定位问题也就是工件哪些自由度需要被限制。由度需要被限制。N工件的定位并不是说工件固定在那工件的定位并不是说工件固定在那里不可动，那是夹紧。里不可动，那是夹紧。N定位与夹紧是安装的两个过程，两定位与夹紧是安装的两个过程，两者不可混淆。定位不意味着夹紧，者不可混淆。定位不意味着夹紧，夹紧也并不代表着定位好了。夹紧也并不代表着定位好了。N定位必须满足三个条件：定位必须满足三个条件：N工件有具体的定位表面定位基准工件有具体的定位表面定位基准或定位基面）或定位基面）N夹具的定位元件夹具的定位

8、元件N两者接触。两者接触。第二节第二节 工件的夹紧工件的夹紧一、夹紧装置的组成及基本要求一、夹紧装置的组成及基本要求1 1、夹紧装置的组成、夹紧装置的组成（1 1力源装置力源装置是产生夹紧原始作用力的装置是产生夹紧原始作用力的装置（2 2中间传动机构中间传动机构是把力源装置产生的力传给是把力源装置产生的力传给夹紧元件的中间机构。夹紧元件的中间机构。 其作用：其作用：1 1改变夹紧作用力的方向改变夹紧作用力的方向 2 2改变夹紧作用力的大小改变夹紧作用力的大小 3 3具有一定的自琐性能具有一定的自琐性能（3 3夹紧元件夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件，与是夹紧装置的最终执行元件，与工件直接接触，

9、把工件夹紧。工件直接接触，把工件夹紧。 4.5.1 4.5.1 工件的夹紧简述工件的夹紧简述 如上所述，工件在加工前需要定位和夹紧。如上所述，工件在加工前需要定位和夹紧。 这是这是两项十分重要的工作。关于定位，在前面几节中已详两项十分重要的工作。关于定位，在前面几节中已详细论述，本节对工件在机床上或夹具中的夹紧作一概细论述，本节对工件在机床上或夹具中的夹紧作一概略说明。夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯略说明。夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。位。 因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：

10、因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求： 夹紧力不应破坏工件的正确定位；夹紧力不应破坏工件的正确定位； 夹紧装置应有足够的性；夹紧装置应有足够的性； 夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件超过允夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件超过允许范围的变形；许范围的变形； 能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果； 工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作；手动夹紧机构应具有自锁性便于制造、维修和操作；手动夹紧机构应具有自锁性能。能。 二、夹紧力的确定二、夹紧力的确定 根据上述的基本要求，正确确定夹紧根据上述的基

11、本要求，正确确定夹紧力三要素力三要素( (方向、作用点、大小方向、作用点、大小) )是一个不容是一个不容忽视的问题。忽视的问题。 1 1、夹紧力方向的确定、夹紧力方向的确定 1) 1)夹紧力的方向不应破坏工件定位夹紧力的方向不应破坏工件定位 图图4.484.48(a)(a)所示为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上所示为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上的分力的分力Fwz,Fwz,，使工件离开原来的正确定位位，使工件离开原来的正确定位位置。而图置。而图4.48(b)4.48(b)所示为正确的夹紧方案。所示为正确的夹紧方案。 2) 2)夹紧力方向应指向主要定位表面。夹紧力方向应指向主要定位表面。 2 2、

12、夹紧力作用点的确定、夹紧力作用点的确定 1) 1)夹紧力的作用点应落在支承范围内夹紧力的作用点应落在支承范围内 如图如图4.494.49所示的夹紧力的作用点落到了所示的夹紧力的作用点落到了定位元件的支承范围之外，夹紧时将破定位元件的支承范围之外，夹紧时将破坏正确位置，因而是不正确的坏正确位置，因而是不正确的 2) 2) 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位 如图如图4.50(a)4.50(a)所示，薄壁套筒的轴向刚性比径所示，薄壁套筒的轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，变形就会小得

13、多。夹若沿轴向施加夹紧力，变形就会小得多。夹紧如图紧如图4.50(b)4.50(b)所示的薄壁箱体时，夹紧力不所示的薄壁箱体时，夹紧力不应作用在箱体的顶面，而应作用杠刚忭较好应作用在箱体的顶面，而应作用杠刚忭较好的凸边上。或如图的凸边上。或如图4.50(c)4.50(c)所示改为三点夹紧，所示改为三点夹紧，改变着力点的位置，以减少夹紧变形。改变着力点的位置，以减少夹紧变形。3)夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位 如如图图4.51所示，夹紧力远离加工部位，因此应所示，夹紧力远离加工部位，因此应在加工部位加上辅助夹紧机构，以防止加工在加工部位加上辅助夹紧机构，以防

14、止加工时发生振动，影响加工质量和安全。时发生振动，影响加工质量和安全。 3、夹紧夹紧力大小的估算 加工过过程中，工件受到切削力、离心力、惯惯性力及重力等的作用，理论论上夹紧夹紧力的作用应与应与上述力 (力矩)的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工过过程中是变变化的，因此夹紧夹紧力的大小只能进进行粗略的估算。 估算的方法如下。估算的方法如下。 1)找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。状态下所需的夹紧力。 2)为了简便，只考虑主要因素在力系中的为了简便，只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。影响，略去次要因素在力系中的影响

15、。 3)根据工件状态，列出力根据工件状态，列出力(力矩力矩)的平衡方的平衡方程式，解出夹紧力的大小，还应适当考虑安程式，解出夹紧力的大小，还应适当考虑安全系数。如需进行夹紧力估算可参阅有关资全系数。如需进行夹紧力估算可参阅有关资料。料。 4.5.4 常见夹紧见夹紧机构构 夹紧夹紧机构构的种类种类很多，这这里只简单简单介绍绍其中一些典型装置。 （1斜楔夹紧夹紧机构构 图图 4.52所示是一些斜楔夹紧实夹紧实例。斜楔夹紧夹紧机构构是利用斜面的楔紧紧作用，将将外力传传递给递给工件，完成工件的夹紧夹紧。当当楔块块的升角 在 6 0 10 0 时时具有自锁锁性能。但自锁锁的稳稳定性较较差，主要用于夹紧夹

16、紧机构构中来来改变变力的方向。 2、螺旋夹紧机构、螺旋夹紧机构 螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且螺旋相当螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且螺旋相当于一个斜楔缠绕在圆柱体的表面形成的；由于其升于一个斜楔缠绕在圆柱体的表面形成的；由于其升角小（角小（ 3 0 左右则螺旋机构具有较好的自锁性能，左右则螺旋机构具有较好的自锁性能，获得的夹紧力大，是应用最广泛的一种夹紧机构。获得的夹紧力大，是应用最广泛的一种夹紧机构。1单个螺旋夹紧机构单个螺旋夹紧机构 直接用螺钉或螺母夹紧工直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构。螺钉头部直接压在工件表面上，可能会件的机构。螺钉头部直接压在工件表面上，可能会损伤工件或带动

17、工件旋转。为克服这一缺点在其头损伤工件或带动工件旋转。为克服这一缺点在其头部加装浮动压块，以增加接触面积，减少损伤。部加装浮动压块，以增加接触面积，减少损伤。夹紧动作慢使这一机构的另一缺点。通常采用一些夹紧动作慢使这一机构的另一缺点。通常采用一些快速结构，如快卸垫圈、快换螺母、快速机构等快速结构，如快卸垫圈、快换螺母、快速机构等 （3偏心夹紧机构偏心夹紧机构 它是利用偏心间直接或间接夹紧工件的机它是利用偏心间直接或间接夹紧工件的机构。偏心夹紧分圆偏心和曲线偏心两种，其构。偏心夹紧分圆偏心和曲线偏心两种，其特点是结构简单、操作方便、夹紧迅速，缺特点是结构简单、操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力小，

18、夹紧行程短，用于振动小、点是夹紧力小，夹紧行程短，用于振动小、切削力不大的场合。图切削力不大的场合。图 4.58是几种典型的偏是几种典型的偏心夹紧机构的实例，图心夹紧机构的实例，图4.59是圆偏心轮的几是圆偏心轮的几种结构。种结构。 （4联动夹紧机构联动夹紧机构 是利用机构的组合完成单件或多件的多点、是利用机构的组合完成单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构。它可以实现多件加工、多向同时夹紧的机构。它可以实现多件加工、减少辅助时间、提高生产效率、减轻工人的减少辅助时间、提高生产效率、减轻工人的劳动强度等。劳动强度等。 1单件联动夹紧机构单件联动夹紧机构 利用夹紧机构实现工利用夹紧机构实现工件的多

19、向、多点夹紧。如图件的多向、多点夹紧。如图4.60所示机构实所示机构实现二力垂直夹紧。现二力垂直夹紧。 2多件联动夹紧机构多件联动夹紧机构 一般有平行式多件一般有平行式多件联动夹紧机构和连续式多件联动夹紧机构。联动夹紧机构和连续式多件联动夹紧机构。 平行式多件联动夹紧机构平行式多件联动夹紧机构 如图如图4.61所所示，若采用刚性压板夹紧，则因一批工示，若采用刚性压板夹紧，则因一批工件的外圆直径尺寸的不一致，将导致个件的外圆直径尺寸的不一致，将导致个别工件夹不紧的现象。在别工件夹不紧的现象。在b图中增图中增加了浮动装置，既可以同时夹紧工件，加了浮动装置，既可以同时夹紧工件，又方便操作。在理论上平

20、行式夹紧各工又方便操作。在理论上平行式夹紧各工件受到的夹紧力相等。件受到的夹紧力相等。 连续式多件联动夹紧机构连续式多件联动夹紧机构 如图如图4.62是多是多个工件同时铣槽的夹具。这种方式，由于工个工件同时铣槽的夹具。这种方式，由于工件的夹紧力是依次传递的，可能造成工件在件的夹紧力是依次传递的，可能造成工件在夹紧方向的位置误差很大。因此，只适用于夹紧方向的位置误差很大。因此，只适用于加工在夹紧方向上没有加工要求的工件。加工在夹紧方向上没有加工要求的工件。 另外，在设计联动夹紧机构时，应注意应另外，在设计联动夹紧机构时，应注意应设置浮动环节；同时夹紧的工件不宜太多；设置浮动环节；同时夹紧的工件不

21、宜太多；结构的刚度要好，力求简单、紧凑。结构的刚度要好，力求简单、紧凑。 第一节 机械加工工艺规程概述一、生产过程与机械加工工艺过程 机械加工 工艺过程 工艺过程 生产过程生产过程生产过程把原材料转变为成品的过程。把原材料转变为成品的过程。包括：生产技术准备，毛坯制造，机械加工，热包括：生产技术准备，毛坯制造，机械加工，热处理，装配，测试检验，涂装。处理，装配，测试检验，涂装。工艺过程工艺过程在生产过程中改变生产对象的形状，尺寸，相对在生产过程中改变生产对象的形状，尺寸，相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，是重要组成部分。是重要组成部分。(

22、(毛坯制造，机械加工热处理，毛坯制造，机械加工热处理，装配装配) )二、机械加工工艺过艺过程的组组成一个或一组工人，在一个工作地对同一个一个或一组工人，在一个工作地对同一个 或同时对几个工件所连续完成的那或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。一部分工艺过程。区分工序的主要依据区分工序的主要依据 1 1、设备或工作地、设备或工作地的变动的变动 2 2、完成的那一部分内容的连续。、完成的那一部分内容的连续。工序不仅是制订工艺过程的基本单元，也工序不仅是制订工艺过程的基本单元，也 是制订时间定额，配备工人，安排作是制订时间定额，配备工人，安排作业计业计 划和进行质量检验的基本单元。划和进行质

23、量检验的基本单元。 （一工序（二工步 工步工步 加工表面加工表面( (或装配时的联接表面或装配时的联接表面) )和加工和加工( (或装配或装配) )工具不变的条件下所工具不变的条件下所完成的那部分工艺过程。完成的那部分工艺过程。 复合工步复合工步 为了提高生产率，用几把为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，视为刀具同时加工几个表面的工步，视为一个工步。一个工步。（三安装 安装 工件(或装配单单元)经经一次装夹夹后所 完成的那一部分的工序内内容。 工件加工中应尽应尽量减减少安装的次数数， 因为为多一次安装就造成多一次的安装 误误差，而且还还增加了辅辅助时间时间。 工位 一次装夹夹后，

24、工件(或装配单单元)与与 夹夹具或设备设备的可动动部分一起相对对刀具 或设备设备的因定部分所占据的每一个个位置。 如图所示零件，毛坯为直径如图所示零件，毛坯为直径35mm35mm棒料，批量生棒料，批量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试填写下产时其机械加工工艺过程如下所述，试填写下表。表。 在锯床上切断下料；车一端面钻中心孔，调头，在锯床上切断下料；车一端面钻中心孔，调头，车另一端面钻中心孔；在另一台机床上将整批车另一端面钻中心孔；在另一台机床上将整批工件靠螺纹一边都车至工件靠螺纹一边都车至30mm,30mm,调头再调刀车调头再调刀车削整批工件的削整批工件的18mm18mm外园；又换一台车床车

25、外园；又换一台车床车20mm20mm外圆；在铣床上铣床上铣两平面，转外圆；在铣床上铣床上铣两平面，转9090度度后，铣另外两平面；最后，车螺纹，倒角。后，铣另外两平面；最后，车螺纹，倒角。 三、机械加工工艺规艺规程n机械加工工艺规程机械加工工艺规程 ：规定零件机械加工工：规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。艺过程和操作方法等的工艺文件。 n内容内容 ：工件加工的工艺路线，各工序的具：工件加工的工艺路线，各工序的具体内容，所用的设备和工艺装备，工件和体内容，所用的设备和工艺装备，工件和检验项目及检验方法，切削用量，时间定检验项目及检验方法，切削用量，时间定额。额。n常见工艺规程文件：

26、常见工艺规程文件：n 1 1机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片n 2 2机械加工工序卡片机械加工工序卡片4 4、机械加工工艺规程作用、机械加工工艺规程作用（1 1工艺规程是组织生产的指导性文件工艺规程是组织生产的指导性文件（2 2工艺规程是生产准备工作的依据工艺规程是生产准备工作的依据（3 3工艺规程是新建工厂车间的技术文件工艺规程是新建工厂车间的技术文件四、制订订工艺规艺规程的步骤骤n准备性工作阶段准备性工作阶段 计算年生产纲领，确计算年生产纲领，确定生产类型，分析零件图及产品装配图，定生产类型，分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析，选择毛坯。对零件进行工艺分析，选择毛坯。n工艺

27、路线拟定阶段工艺路线拟定阶段 选择定位基准，选择定位基准，确定各表面的加工，安排加工顺序，确定确定各表面的加工，安排加工顺序，确定工序分散与集中的程度，安排热处理以及工序分散与集中的程度，安排热处理以及检验。检验。n工序设计阶段工序设计阶段 确定各工序的加工作确定各工序的加工作量，计算工序尺寸及公差，确定各工序所量，计算工序尺寸及公差，确定各工序所用的设备及刀，夹、量具和辅助工具，确用的设备及刀，夹、量具和辅助工具，确定切削用量及时间定额。确定各主要工序定切削用量及时间定额。确定各主要工序的技术要求及检验方法。的技术要求及检验方法。n4. 4. 填写工艺文件填写工艺文件 零件机械加工工零件机械

28、加工工艺规程经上述步骤确定或，应将有关内容艺规程经上述步骤确定或，应将有关内容填入各种不同的卡片，以便贯彻执行。填入各种不同的卡片，以便贯彻执行。 第二节第二节 制订机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程 的准备性工作的准备性工作一、概述：包括计算生产纲领，确定生产类一、概述：包括计算生产纲领，确定生产类 型，对零件进行工艺分析，确定毛坯种类。型，对零件进行工艺分析，确定毛坯种类。二、生产纲领和生产类型二、生产纲领和生产类型 1 1、生产纲领：指在计划期内企业应当生产、生产纲领：指在计划期内企业应当生产 的产品产量和进度计划。的产品产量和进度计划。 2 2、生产类型：反映企业生产专业化程度。、生

29、产类型：反映企业生产专业化程度。 分类：分类：1 1单件生产单件生产 2 2成批生产成批生产 3 3大量生产大量生产三、零件的工艺分析三、零件的工艺分析1 1、分析、审查零件图样和产品的装备图、分析、审查零件图样和产品的装备图 1 1分析的内容：分析零件图样和部件分析的内容：分析零件图样和部件的装配图，主要是明确被加工零件在产的装配图，主要是明确被加工零件在产品中的位置与作用，找出该零件上有多品中的位置与作用，找出该零件上有多少主要加工表面，找出该零件的技术要少主要加工表面，找出该零件的技术要求。求。 2 2审查具体内容：审查具体内容： （1 1审查零件图的视图、尺寸、公差审查零件图的视图、尺

30、寸、公差和技术要求等是否完整。和技术要求等是否完整。 （2 2审查各项技术要求是否合理审查各项技术要求是否合理 （3 3审查零件材料及热处理选用是否审查零件材料及热处理选用是否合适合适2 2、零件的结构工艺性分析、零件的结构工艺性分析1 1概述概述分析要点：根据组成零件各种表面的尺寸，分析要点：根据组成零件各种表面的尺寸，精度，组合情况，选择适当的加工方法和精度，组合情况，选择适当的加工方法和加工路线。加工路线。结构工艺性：所设计的零件在保证产品使用结构工艺性：所设计的零件在保证产品使用性能的前提下。根据已定的生产规模，采性能的前提下。根据已定的生产规模，采生产效率高和成本低的方法制造出来。其

31、生产效率高和成本低的方法制造出来。其中包括毛坯制造，热处理，机械加工，装中包括毛坯制造，热处理，机械加工，装配和修理的结构工艺性。随着生产类型和配和修理的结构工艺性。随着生产类型和生产条件的不同，以及机械工业技术水平生产条件的不同，以及机械工业技术水平发展而变化。发展而变化。3 3、数控加工对零件结构工艺性的、数控加工对零件结构工艺性的影响影响1 1数控加工的特点：自动化程度数控加工的特点：自动化程度高，加工精度高，对加工对象的高，加工精度高，对加工对象的适应性强，可以与计算机通信，适应性强，可以与计算机通信，实现计算机辅助设计与制造一体实现计算机辅助设计与制造一体化。化。 2 2在以下情况下

32、采用数控加工，工艺性是好的：在以下情况下采用数控加工，工艺性是好的： （1 1单件小批生产的零件的加工，成批生产单件小批生产的零件的加工，成批生产的关的关 键工序的加工，键工序的加工， （2 2加工精度高，具有形状复杂的曲线或曲加工精度高，具有形状复杂的曲线或曲面的零件加工。面的零件加工。 （3 3需要多次改型设计的零件的加工。需要多次改型设计的零件的加工。 （4 4需要钻、镗、铰、攻螺纹及铣削多个工需要钻、镗、铰、攻螺纹及铣削多个工步加工的工件，如箱体零件的加工。步加工的工件，如箱体零件的加工。 （5 5价值高的零件。价值高的零件。 （6 6进行精密复制的零件的加工。进行精密复制的零件的加工

33、。 （7 7用通用机床加工时，需要复杂的专用夹用通用机床加工时，需要复杂的专用夹 具或具或需要很长的调整时间的零件的加工。需要很长的调整时间的零件的加工。 四、毛坯的确定：四、毛坯的确定：1、毛坯的制造方法：、毛坯的制造方法：铸造、锻压、焊接。铸造、锻压、焊接。2、常见的毛坯类型：、常见的毛坯类型： 铸、锻、压制、冲压、焊接、型材铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材。和板材。3、毛坯的确定的主要因素：、毛坯的确定的主要因素：根据图纸规定的材料及机械性能选根据图纸规定的材料及机械性能选根据零件的功能选根据零件的功能选根据生产类型选根据生产类型选根据具体生产条件选根据具体生产条件选 第三节第三节

34、定位基准选择定位基准选择一、定位基准一、定位基准1 1概念：是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的概念：是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所依据的工件上的点、线、面。所依据的工件上的点、线、面。2 2分类：分类：（1 1粗基准和精基准粗基准和精基准 粗基准粗基准 加工的起始工序中，只能用毛坯上加工的起始工序中，只能用毛坯上 未未经加工的表面作为定位基准。经加工的表面作为定位基准。 精基准精基准 利用工件上已加工过的表面作定位基准面。利用工件上已加工过的表面作定位基准面。（2辅辅助基准 概概念：为为装夹夹方便或实现实现基准统统一，人为为制造的一种种定位基准。 二、 粗基准的选择选择 （一两个

35、问题两个问题 1. 保证证加工表面与与不加工表面之间间的相互位置关关系。 2合理地分配各加工面的加工余量。 （二选择选择原则则 对对于同时时具有加工表面与与不加工表面的工件，为为了保证证不加工表面与与加工表面的相互位置要求时时，应选择应选择不加工表面作粗基准。(零件有多个个不加工表面时时，以其中与与加工面相互位置要求较较高的表面作粗基准。)对对于有较较多加工表面的工件，粗基准的选择应选择应能合理分配加工余量。合理分配加工余量：合理分配加工余量：1 1对于工件上的某些重要表面，为了尽可对于工件上的某些重要表面，为了尽可能使其加工余量均匀，则应选择重要表能使其加工余量均匀，则应选择重要表面作粗基准

36、。面作粗基准。2 2保证各主要加工表面都有足够的余量，保证各主要加工表面都有足够的余量，应选择毛坯上余量最小的表面作粗基准。应选择毛坯上余量最小的表面作粗基准。3 3选作粗基准的表面应尽量平整，以便定选作粗基准的表面应尽量平整，以便定位可靠。位可靠。4 4应避免重复使用粗基准。在同一尺寸方应避免重复使用粗基准。在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次。向上，粗基准通常只允许使用一次。二、精基准的选择二、精基准的选择（一考虑问题：（一考虑问题：保证零件加工精度，保证零件加工精度，装夹方便，夹具结构简单。装夹方便，夹具结构简单。（二选择原则（二选择原则 1 1、基准重合、基准重合 加工表面的设计

37、基准工加工表面的设计基准工序基准序基准 ）与定位基准一致。否则产生基准）与定位基准一致。否则产生基准不重合误差。不重合误差。2 2、基准统一原则：、基准统一原则： 整个工艺过程或有关的几道工整个工艺过程或有关的几道工序采用同一个或一组精基准定位来定位序采用同一个或一组精基准定位来定位1 1简化工艺过程制定及统一的夹具设计避免基准转简化工艺过程制定及统一的夹具设计避免基准转换带来的误差换带来的误差2 2若一次装夹能同时加工多个表面，那么这多个表若一次装夹能同时加工多个表面，那么这多个表面间的位置、尺寸精度和定位基准的选择无关，而面间的位置、尺寸精度和定位基准的选择无关，而是取决于加工多个表面的各

38、主轴及刀具间的位置精是取决于加工多个表面的各主轴及刀具间的位置精度及调整精度。度及调整精度。3 3选作统一基准表面要求：面积大，精度高，孔距选作统一基准表面要求：面积大，精度高，孔距远。远。4 4常用的有：箱体类一面二孔，三面互相垂直）；常用的有：箱体类一面二孔，三面互相垂直）；轴类两顶尖孔）；盘类大端面，短孔）。轴类两顶尖孔）；盘类大端面，短孔）。3 3、自为基准原则、自为基准原则 当精加工或光整加工工序要当精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准。不可提高位置精度拉削，浮动作为定位基准。不可提高位置精度拉削，浮动

39、镗，光整加工）。镗，光整加工）。4 4、互为基准原则、互为基准原则 为了得到均匀的加工余量或为了得到均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准、反复加工。较高的位置精度，可采用互为基准、反复加工。5 5、保证工件定位准确、夹紧可靠、夹具结构简单适、保证工件定位准确、夹紧可靠、夹具结构简单适用。用。三、粗、精准选择要点三、粗、精准选择要点1 1、精基准考虑的重点是如何减小误差，提高定位精、精基准考虑的重点是如何减小误差，提高定位精 度；度；2 2、粗基准考虑的重点是加工面有足够的余量，加工面、粗基准考虑的重点是加工面有足够的余量，加工面 与不加工面的尺寸，位置精度，提供精基准。与不加工面的尺

40、寸，位置精度，提供精基准。3 3、粗、精基准选择的各条原则，从不同方面提出的要、粗、精基准选择的各条原则，从不同方面提出的要 求，在具体使用时常常会互相矛盾，必须结合具求，在具体使用时常常会互相矛盾，必须结合具体体 的生产条件进行分析，抓住主要矛盾，灵活选用的生产条件进行分析，抓住主要矛盾，灵活选用这这 些原则。些原则。 4 4、粗、精基准的选择使用，必须注意精基准选择、粗、精基准的选择使用，必须注意精基准选择在前，使用在后，粗基准选择在后使用在先。在前，使用在后，粗基准选择在后使用在先。因为对零件图进行工艺分析之后，必须首先选因为对零件图进行工艺分析之后，必须首先选择精基准，以保证零件的主要

41、加工精度，以后，择精基准，以保证零件的主要加工精度，以后，才考虑选择粗基准，将零件加工出来。才考虑选择粗基准，将零件加工出来。 第四节节 机械加工工艺艺路线线的拟拟定一、概概念: 工艺艺路线线的设计设计包括：加工表面的加工方法、加工阶阶段的划划分，划划分工序、工序顺顺序的安排。二、二、 零件表面的加工方法零件表面的加工方法1、经济加工精度和经济表面粗糙度、经济加工精度和经济表面粗糙度 加工过程中，影响加工精度和表面质量的加工过程中，影响加工精度和表面质量的因素很多。每种加工方法在不同的工作条件下因素很多。每种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度和表面粗糙度会有所不同，所能达到的精度和表面粗

42、糙度会有所不同， 经经济加工精度经济表面粗糙度是指在正常加济加工精度经济表面粗糙度是指在正常加工条件下采用符合质量标准的设备、工艺装工条件下采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间备和标准技术等级的工人，不延长加工时间所能达到的加工精度表面粗糙度）。所能达到的加工精度表面粗糙度）。2 2、典型表面加工方法、典型表面加工方法 一般的零件都是由若干个典型表面组成。一般的零件都是由若干个典型表面组成。选择零件的加工方法和加工方案，实质上是选择选择零件的加工方法和加工方案，实质上是选择典型表面的加工方法和加工方案。典型表面的加工方法和加工方案。 典型零件表面的加工方法：典型

43、零件表面的加工方法： 1 1外圆外圆 ：车削、磨削：车削、磨削 2 2内孔内孔 ：钻、扩、绞、镗、磨、：钻、扩、绞、镗、磨、拉拉 3 3） 平面平面 ：刨削、铣削、磨削、车：刨削、铣削、磨削、车削削三、工序顺序的确定三、工序顺序的确定1各加工阶段的主要任务各加工阶段的主要任务1) 粗加工阶段粗加工阶段 其任务是切除毛坯大部分余量，其任务是切除毛坯大部分余量，使毛坯接近成品的形状和尺寸。使毛坯接近成品的形状和尺寸。2) 半精加工阶段半精加工阶段 其任务是留下精加工余量后使其任务是留下精加工余量后使主要表面达到一定的精度，为精加工如精车、主要表面达到一定的精度，为精加工如精车、精磨做好准备。并完成

44、一些次要表面的加工，精磨做好准备。并完成一些次要表面的加工，如扩孔、攻螺纹、铣键槽等。如扩孔、攻螺纹、铣键槽等。 3) 3) 精加工阶段精加工阶段 其任务是保证各主要表面其任务是保证各主要表面达到规定的精度和表面粗糙度。达到规定的精度和表面粗糙度。 4) 4) 光整加工阶段光整加工阶段 对零件精度和表面粗糙对零件精度和表面粗糙度要求很高度要求很高IT6IT6级以上、级以上、Ra0.2mRa0.2m以下的以下的表面，需进行光整加工。主要目的是获得很高表面，需进行光整加工。主要目的是获得很高的尺寸精度、降低表面粗糙度或使其表面得到的尺寸精度、降低表面粗糙度或使其表面得到强化。一般不用来提高位置精度

45、。强化。一般不用来提高位置精度。2 2划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因 1) 1) 保证加工质量保证加工质量 工件加工划分阶段后，粗工件加工划分阶段后，粗加工因加工余量大、切削力大等因素造成的加加工因加工余量大、切削力大等因素造成的加工误差，可通过半精加工和精加工逐步得到纠工误差，可通过半精加工和精加工逐步得到纠正，保证加工质量。正，保证加工质量。 2) 2) 有利于合理使用设备有利于合理使用设备 粗加工要求功率粗加工要求功率大、刚性好、生产率高的设备，可用精度不高大、刚性好、生产率高的设备，可用精度不高的普通机床来完成；精加工则要求在精度高的的普通机床来完成；精加工则要求在精度高的设备或

46、数控机床是完成。可见划分加工阶段后，设备或数控机床是完成。可见划分加工阶段后，就可充分发挥粗、精加工设备的特点，避免以就可充分发挥粗、精加工设备的特点，避免以精干粗，做到合理使用设备。精干粗，做到合理使用设备。3) 3) 便于及时发现毛坯缺陷。便于及时发现毛坯缺陷。 毛坯的各种缺陷，如气毛坯的各种缺陷，如气孔、砂眼和加工余量不足等，在粗加工后即可发现孔、砂眼和加工余量不足等，在粗加工后即可发现便于及时修补或报废，以免继续加工后造成工时和便于及时修补或报废，以免继续加工后造成工时和费用的浪费。费用的浪费。 4) 4)便于安排热处理工序便于安排热处理工序 如粗加工后一般要安排如粗加工后一般要安排时

47、效处理，消除残余应力；精加工前要安排淬火等时效处理，消除残余应力；精加工前要安排淬火等最终热处理，引起的变形又可在精加工中消除。使最终热处理，引起的变形又可在精加工中消除。使冷热工序配合得更好。冷热工序配合得更好。 3 3、工序顺序的安排原则、工序顺序的安排原则 1 1基准先行基准先行 选为精基准的表面，应先选为精基准的表面，应先进行加工，以便为后续工序提供可靠的精基进行加工，以便为后续工序提供可靠的精基准。准。 2 2先粗后精先粗后精 各表面均应按照粗加工各表面均应按照粗加工半精加工半精加工精加工精加工光整加工的顺序光整加工的顺序依次进行，以便逐步提高加工精度和降低表依次进行，以便逐步提高加

48、工精度和降低表面粗糙度。面粗糙度。 3先主后次 先加工主要表面如定位基面、装配面、工作面），后加工次要表面如自由表面、键键槽、螺孔等）。次要表面常穿插进插进行，一般安排在主要表面达达到一定精度之后、最终终精加工之前进进行。 4先面后孔 对对于箱体、支架、连连杆和机体类类工件，一般应应先加工平面后加工孔。这这是因为为先加工好平面后，就能以平面定位加工孔，定位稳稳定可靠，保证证平面和孔的位置精度。四、划分工序四、划分工序1、工序划分的原则、工序划分的原则 根据工序数目或工序内容多少），工序的划分如下。根据工序数目或工序内容多少），工序的划分如下。1) 工序集中的原则工序集中的原则 工序集中就是将工

49、件的加工集中工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。工序集中有利于采用数控机床、高效专用设备及工装。工序集中有利于采用数控机床、高效专用设备及工装。2) 工序分散的原则工序分散的原则 工序分散就是将工件的加工，分工序分散就是将工件的加工，分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。工序分散使用的设备及工艺装备比较简单，调整和维工序分散使用的设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便。修方便。2. 数数控加工工序划划分的方法 1刀具集中分序法 2粗、精加工分序法 3按加工

50、部位分序法 五、热处理工序的安排五、热处理工序的安排 为提高材料的力学性能，改善金属加工性能以为提高材料的力学性能，改善金属加工性能以及消除残余应力，在工艺过程中适当安排一些热处及消除残余应力，在工艺过程中适当安排一些热处理工序。理工序。 1预备热处理预备热处理 其目的是改善工件的加工性能，其目的是改善工件的加工性能，消除内应力，改善金相组织为最终热处理作好准备。消除内应力，改善金相组织为最终热处理作好准备。如正火、退火和调质等。它一般安排在粗加工前，如正火、退火和调质等。它一般安排在粗加工前，但调质常安排在粗加工后进行。但调质常安排在粗加工后进行。2 2消除残余应力处理消除残余应力处理 其目

51、的是消除毛坯其目的是消除毛坯制造和切削加工过程中产生的残余应力。制造和切削加工过程中产生的残余应力。如时效和退火。如时效和退火。3 3最终热处理最终热处理 最终热处理的目的是提最终热处理的目的是提高零件的力学性能，如强度、硬度、耐磨高零件的力学性能，如强度、硬度、耐磨性。如调质、淬火性。如调质、淬火回火，以及各种表面回火，以及各种表面处理渗碳淬火、氰化和氮化）。最终热处理渗碳淬火、氰化和氮化）。最终热处理一般安排在精加工前。处理一般安排在精加工前。六、辅助工序的安排六、辅助工序的安排 辅助工序的包括检验、去毛刺、倒棱、辅助工序的包括检验、去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁和平衡等。其中检验工序清洗

52、、防锈、去磁和平衡等。其中检验工序是保证产品质量的有效措施之一。是保证产品质量的有效措施之一。 第五节第五节 机床加工工序设计与实施机床加工工序设计与实施一、确定加工余量一、确定加工余量1 1、加工余量的概念、加工余量的概念 加工余量是指加工表面加工前后的尺寸之差，分为加工余量是指加工表面加工前后的尺寸之差，分为工序余量和加工总余量。工序余量和加工总余量。 工序尺寸：是工件的加工表面经工序加工后应达到工序尺寸：是工件的加工表面经工序加工后应达到的尺寸。的尺寸。 1 1工序余量工序余量 相邻两工序的工序尺寸之差。相邻两工序的工序尺寸之差。 2 2加工总余量加工总余量 又称毛坯余量，指零件的毛坯尺

53、又称毛坯余量，指零件的毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差。寸与零件图的设计尺寸之差。2 2、影响加工余量的因素、影响加工余量的因素 1 1前工序的表面粗糙度高度前工序的表面粗糙度高度HaHa和表面和表面缺陷层厚度缺陷层厚度Da.Da. 2) 2)前工序的尺寸公差前工序的尺寸公差TaTa 3) 3)前工序的位置误差前工序的位置误差aa 4) 4)工序的装夹误差工序的装夹误差bb3 3、确定加工余量的方法、确定加工余量的方法 1 1计算法计算法 2 2经验估计法经验估计法 3 3查表修正法查表修正法二、基准重合时工序尺寸及公差的确定二、基准重合时工序尺寸及公差的确定 1 1、概念：零件表面最后一道工序的工序尺寸及公差应、概念：零件表面最后一道工序的工序尺寸及公差应为零件上该表面