数控加工工艺与编程课件 4-2板类组合件的数控加工

数控加工工艺与编程主讲教师：项目四回转件数控车削加工与编程【项目目标】掌握数控加工的工作特点、工作流程及职业要求；熟悉数控车床、数控铣床的工艺范围，能够根据组合体组成零件的特点正确选择加工方法和加工方案；熟悉数控加工的工艺分析方法，能根据组合件的装配要求正确确定零件数控加工工艺路线；熟悉数控手工编程的方法和相关指令的应用，能够应用手工编程编制中等复杂装配体组成零件的数控加工程序；熟悉数控加工常用的工艺装备，能正确选择和使用刀具、夹具、量具等，完成中等复杂装配体组成零件的数控加工和组合件的装配检验；学会正确执行操作规范，遵守工艺守则，进行安全文明生产。任务2板类组合件的数控加工【任务目标】

了解数控加工车间的生产环境及安全文明作业规范；熟悉数控车间主要加工设备的名称、技术要求，等；明确零件数控加工工作过程、生产技术文件，工作岗位及岗位职责要求。任务描述任务2板类组合件的数控加工一、任务内容某数控车间拥有配置FANUC数控系统的V600数控铣床8台，工厂要求该车间在一月内加工图4-2-1所示组合件3000件。请根据所提供的零件图纸，遵守数控加工的操作规范，分析零件加工工艺、编制零件加工程序，完成该组合件的加工生产任务。任务描述任务2板类组合件的数控加工二、实施条件1．生产车间或实训基地，供学生熟悉机械加工的工作过程，了解常见的加工方法、工艺装备等；2．零件的零件图纸、机械加工工艺文件等资料，供学生完成工作任务；3．数控车床编程说明书或计算机仿真软件使用手册，及数控编程的参考资料供学生获取知识和任务实施时使用。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤一

任务分析相关知识一、板类配合件的结构特点相互配合的板类零件由凸板和凹板组成，零件表面一般有平面，凸台，型腔，孔系等组成，其中配合平面和孔多为定位基准，型腔和凸台多为曲面轮廓，配合精度要求高，孔系中有光孔、台阶孔、销钉孔、螺纹孔等，零件各组成要素定位精度要求高。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤一

任务分析相关知识二、板类组合件的加工方案板类零件的孔系、轮廓及平面加工公差要求较高，特别是形位公差要求较为严格，通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪、攻丝等工序。由于板类组合件中的配合形状比较简单，但是工序复杂，表面质量和精度要求高，所以从精度要求上考虑，定位和工序安排比较关键。为了保证加工精度和表面质量，根据毛坯质量（主要是指形状和尺寸），通常采用两次定位（一次粗定位，一次精定位）装夹加工完成，按照基准面先主后次、先近后远、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原则依次划分工序加工；当既有孔，又有面时，应先铣面，后加工孔。所有孔系都应先完成所有孔的粗加工，再精加工。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤二工艺分析一、确定装夹方案提

示：零件的定位基准应尽量与设计基准及测量重合，以减少定位误差。在数控机床上加工零件，既要保证加工质量，又要减少辅助时间，提高加工效率。因此要选用能准确和迅速定位并夹紧的工件的装夹方法和夹具。为了不影响进给和切削加工在装夹工件时一定要将加工部位敞开，选择夹具时应尽量做到在一次装夹中将要求加工的面都加工出来。本任务组成零件的加工中，首先要以毛坯件的一个平面为粗基准定位，将毛料的精加工定位面铣削出来，并达到规定的要求和质量，作为夹持面，再以夹持面为精基准装夹来加工零件，最后再将粗基准面加工到尺寸要求。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤二工艺分析二、拟定工艺路线提

示：板类组合件的数控加工，一定要遵循基准先行的原则，先加工基准件，再加工配合件，先加工零件的基准面再加工其它表面；对于每一个零件的加工，尽量采用工序集中的原则，即在零件的一次装夹中尽可能加工较多的表面，以保证零件的位置精度要求；为保证组合件的装配要求，配合件配合表面的精加工一般采用多次加工完成，在留有适当精加工余量的情况下完成零件的初次精加工，不拆卸工件，用基准件检验配合精度，以检验结果确定是否需要再次精加工，如此多次加工可较好地保证装配要求。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤二工艺分析二、拟定工艺路线程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤二工艺分析二、拟定工艺路线程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤二工艺分析三、确定切削用量铣削加工切削用量包括：切削速度，进给速度，背吃刀量，及侧吃刀量，从刀具寿命的角度出发，切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量，侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。1．主轴转速的确定主要根据允许的切削速度Vc(m/min)

n=1000Vc／πD（r/min）其中Vc----切削速度

D----工件或刀具的直径（mm）由于每把刀计算方式相同，现选取10mm的立铣刀为例说明其计算过程。根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。从理论上讲，Vc的值越大越好，因为这不仅可以提高生产率，而且可以避免生成积屑瘤的临界速度，获得较低的表面粗糙度值。但实际上由于机床、刀具等的限制，用硬质合金刀具铣削45钢时：粗铣时：Vc=150m/min精铣时：Vc=200m/min粗铣时主轴转速最大可选择n=1000×150／3.14×10≈4700r/mi；精铣时主轴转速最大可选择n=1000×200／3.14×10≈6000r/min。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤二工艺分析三、确定切削用量2．进给速度的确定粗加工的时候一般尽量可能的最大每齿进给速度，每齿进给速度的取值主要考虑刀具的强度，通常如果切削深度必须取大值的时候，切削宽度就必须取很小的值。粗加工的时候，过高切削度主要引起温度和切削功率过大，精加工的时候过高的切削速度主要爱温度的限制。切削进给速度F是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/min。它与铣刀的转速n、铣刀齿数z及每齿进给量fz（mm/z）的关系为：F=n×fz×z（mm/min）每齿进给量fz的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，zf越小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，fz就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。一般而言，用3齿硬质合金刀具铣削45钢时：粗铣时fz=0.2mm/z精铣时fz=0.1mm/z粗铣时进给速度最大可选择F=4700×0.2×3≈2800mm/min；粗铣时进给速度最大可选择F=6000×0.2×3≈3600mm/min；程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤三程序编制一般情况下，零件如尺寸少、相对确定，可以人工编程，如几何形状复杂的零件，或有复杂曲面的零件，或几何形状并不复杂，但程序量很大的零件，这种加工编程计算相当复杂，应采用自动编程。本例零件数控加工程序比较简单，请学生自行采用手工编写。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤四数控加工图4-2-2组合件加工操作流程程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤五装配校验一、工件测量的工作步骤（图4-2-3）图4-2-3工件检测流程程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤五装配校验二、杠杆百分表和千分表使用方法杠杆百分表又被称为杠杆表或靠表，是利用杠杆-齿轮传动机构或者杠杆-螺旋传动机构，将尺寸变化为指针角位移,并指示出长度尺寸数值的计量器具。用于测量工件几何形状误差和相互位置正确性，并可用比较法测量长度。程序与方法任务2板类组合件的数控加工步骤五装配校验二、杠杆百分表和千分表使用方法1、千分表应固定在可靠的表架上，测量前必须检查千分表是否夹牢，并多次提拉千分表测量杆与工件接触，观察其重复指示值是否相

同。

2、测量时，不准用工件撞击测头，以免影响测量精度或撞坏千分表。为保持一定的起始测量力，测头与工件接触时，测量杆应有0.3～0.5mm的压缩量。

3、测量杆上不要加油，以免油污进入表内，影响千分表的灵敏度。

4、千分表测量杆与被测工件表面必须垂直，否则会产生误差。

5、杠杆千分表的测量杆轴线与被测工件表面的夹角愈小，误差就愈小。如果由于测量需要，α角无法调小时（当α>15°），其测量结果应进行修正。从图4-2-6可知，当平面上升距离为α时，杠杆千分表摆动的距离为b，也就是杠杆千分表的读数为b，因为b>α，所以指示读数增大。具体修正计算式为：

α=bcosa

程序与方