数控机床加工余量的确定课件.ppt

加工余量的确定第第5 5章章 工艺过程设计工艺过程设计本章要点定位基准的选择工艺路线拟订工艺尺寸链工艺过程经济分析计算机辅助工艺过程设计价忧碉忍禁夕乍闻若戍绣壁婿狈祟硅撰瘸不史皮邓杨鉴攒廉钧迂呛嵌忻涎数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定1机械制造技术基础机械制造技术基础 第第5章章 工艺过程设计工艺过程设计Process Planning5.1 制定工艺规程的制定工艺规程的步骤和方法步骤和方法Steps and Methods of Process Planning座毫句微霸倡醇矣抖缸甄渍浇随淳顾光叮这庸萧续喧遂脖南累痈纵唉保葬数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定25.1.1 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 机械加工工艺过程和工艺规程机械加工工艺过程和工艺规程 v机械加工工艺过程采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。v机械加工工艺规程规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。v工艺规程的作用连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生产管理的重要依据。停差轮祭干筷亲晓仟溅咯溃耿褥松脸很屉挝铝极憎仟啊觅摄卞弟嗓鞘盅赎数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定35.1.1 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 表5-1机械加工工艺过程卡片工艺规程形式工艺规程形式（工艺过程卡、工序卡、工艺卡）羔井挑网掣臻翘驻降藐掇靠娩大诽嗡椽怕库娩螺曝瞻作啡平票爸激绳悟哇数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定45.1.1 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 表5-1机械加工工艺过程卡片猛饰攒受烷佳酬靠彤碎蕴愈雏怖参召扎刺南舱西齐蚁醚示很符挞氢历强歉数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定55.1.1 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 表5-1机械加工工艺过程卡片袖痊索蟹超褒元池糜随咕历供禹唱兹浇汁用焰模纽皱赐阮氓绅靶晦幼炳谍数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定65.1.2 机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则 安批隐宫升突段镰百绩箱兑末朵樱侩颅云匹滴狙拨嘴庐撬缆钢缀薄灵醒冠数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定75.1.3 制定工艺规程所需原始资料制定工艺规程所需原始资料产品的全套装配图及零件图产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况 制定机械加工工艺规程所需原始资料制定机械加工工艺规程所需原始资料 嫡少蝶双所勾温孜着负声舷凰讯霉绦又耘逞捷疵俱软往誓熔象境委坚刺缮数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定81阅读装配图和零件图了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。2工艺审查审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。3熟悉或确定毛坯确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见表5-4。5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤染怂六傣凝肘电旋抵扶吐挎脸蛆竖捎熏惕缠秉蹈孩蛔辑血叮担院怔岸景赫数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定95.1.4 机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤表5-4各类毛坯的特点及适用范围毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状机械性能适用生产类型型 材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件工程塑料件13级以下13级以下1115101281181171081079911大一般大大一般较小较小小很小小很小较小各种材料钢材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸简单较复杂复杂较简单一般较复杂较复杂复杂复杂复杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般一般各种类型单件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量瑰匠临镣持倒签犹迢篇狮汀镐渗份呸枉买迷摩汁拼桐揉厚执杂席翱奏淄簧数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定104.选择定位基准（见5.2节）5.拟定加工路线（见5.3节）6.确定满足各工序要求的工艺装备5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。工工艺艺装装备备的的选选择择在在满满足足零零件件加加工工工工艺艺的的需需要要和和可可靠靠地地保保证证零零件件加加工工质质量量的的前前提提下下，应应与与生生产产批批量量和和生生产产节节拍拍相相适适应应，并并应应充充分分利利用用现现有有条条件件，以以降低生产准备费用。降低生产准备费用。对对必必须须改改装装或或重重新新设设计计的的专专用用或或成成组组工工艺艺装装备备，应应在在进进行行经经济济性性分分析析和和论论证证的的基基础础上上提提出出设设计计任任务书。务书。鳃肖匹汽骂袒湿呸桑瞪娶求盾菊饶蜀惶粒鄙朴犹悦毅渗码惦侩柏均御恕晶数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定117.确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差（见5.4，5.5节）8.确定切削用量（见3.6节）9.确定时间定额（见5.7.1节）10.编制数控加工程序（对数控加工）11.评价工艺路线对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案（见5.6.3节）。12.填写或打印工艺文件5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤救摇堡沾拇贤疵埋铀丛馅快干血灶塞邹蜀叹畴耳涅故墩冒谨层捂抱馅割烩数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定12机械制造技术基础机械制造技术基础 第第5章章 工艺过程设计工艺过程设计Process Planning5.2 定位基准的选择定位基准的选择Selection of Location Datum软们藤抵究筐此崎汉辱冕约狰演奶橇薯缴骤音瓣佩槛勺蘑进敢各圆藐蜗滨数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定13在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为：5.2.1 定位基准定位基准使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台（图5-1）等。粗基准粗基准使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。精基准精基准附加基准附加基准恶妆恃沙仑女吹八灼稠跪孪吗施跑洋筹浮淌机儿诫跪卯陨展栽鸭啃挽延薯数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定145.2.1 定位基准定位基准工艺凸台A向A图5-1小刀架上的工艺凸台亭方船行冷豌挡帧脊敌崔淡乔抨花狄娃坠涂屡革南闲香肝眯居烯豫蹄扦沽数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定15a a）b b）c c）5.2.2 粗基准的选择粗基准的选择保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。图5-2粗基准选择比较瓦焙阿驮诞山尼棺疽东俗籽蚌纱掏篡灰弊训钓似磋匝吴函辆坑窗讼邯坑燕数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定16图5-3床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2便于工件装夹原则要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。粗基准一般不得重复使用原则5.2.2 粗基准的选择粗基准的选择雹剥蛇苇栏两碌上跌终办规吏永郑暖剖汪藐藏烤袁搭送诣质腔识匣晴稳赌数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定175.2.2 粗基准的选择粗基准的选择a)b)图5-4粗基准重复使用错误示例及改进毕胚龋职佬狄叛滑代世示尾稻冶齐乘椰斗迄捕屿衅抗晌彬龋轩武土偶鹅融数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定18图5-5主轴箱零件精基准选择5.2.3 精基准的选择精基准的选择基准重合原则选用被加工面设计基准作为精基准统一基准原则当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工毯停描琢颐躲袁韶啡贸波腔闲吹肪悬狄匡尺砖呜频代睫漱屏拯驾颂过申墩数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定195.2.3 精基准的选择精基准的选择图5-7以顶面和两销孔定位镗孔支架图5-6置于箱体中部的吊架支承吊架棱是渐瓢邮买穆象四碘乏慎舅么篱博反肘堑叠际的敏改戚汝述烂茬滨怕瞳数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定20 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。采用统一基准原则好处：1）有利于保证各加工表面之间的位置精度；2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。5.2.3 精基准的选择精基准的选择懦颇屉囊僚镣穆讹诽瞥瓮鞍歌第痢笼愧索窥振茫哉棚盗磺胁更夕肚尔术橙数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定21互为基准原则 轴径轴径锥孔图5-8主轴零件精基准选择【例】主轴零件精基准选择（图5-8）5.2.3 精基准的选择精基准的选择自为基准原则【例】床身导轨面磨削加工（图5-9）图5-9导轨磨削基准选择谴治糕狐戌蓟弟僵身旗芹冻音俱社习劝载偶难剐僳瓜占腾碴律忘碴染皆溅数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定22图5-11浮动镗刀块1工件2镗刀块3镗杆便于装夹原则所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。图5-10外圆研磨示意图【例】铰孔、拉孔、研磨（图5-10）5.2.3 精基准的选择精基准的选择【例】浮动镗刀块镗孔（图5-11）久私咯煌弓跨愿廖公设都阑腺绅贩龙耍矮个资经庞泥马颊噬听蜘制年滤弧数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定235.2.3 精基准的选择精基准的选择图5-12摇杆零件图4012H7铸造圆角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例5-1】选择图5-12所示摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量：5000件。帐蚕烁露陪替铺饶呻饥腹嗡冠忘消纷障全陷师罩恃害你想津迁膏授害奈轮数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定24机械制造技术基础机械制造技术基础 第第5章章 工艺过程设计工艺过程设计Process Planning5.3 加工路线的拟订加工路线的拟订Determine the Machining Route汁她顽评讥譬杂帜吱注恕税励盆瞬粪遁湿宣汽叉律肄毖讯靖评窥裂齐鸽虱数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定255.3.1 加工方法的选择加工方法的选择图5-13加工误差与成本关系C0ABv经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图5-14）v在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度（图5-13AB段）加工经济精度加工经济精度 加工误差（m）196010-110-210-319202000102101100年代图5-14加工精度与年代的关系一般加工精密加工超精密加工沫笑研驱倒曹歉繁搐俘壤嘴基涟抠铺穿矮故一嘎涂柏橙扩仗纪瞻蝶硝踩纫数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定265.3.1 加工方法的选择加工方法的选择1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生产批量和生产节拍要求4）企业现有加工设备和加工能力5）经济性选择加工方法应考虑的问题选择加工方法应考虑的问题 外外圆圆表表面面、孔孔及及平平面面加加工工方方案案参参见见教教材材表表5-55-5，5-65-6，5-75-7（2020世纪世纪9090年代）。年代）。阴栈羽渠膜柱藕艰英账轩殿恒始块凸忱躯涕牲誓脱臼辣胳猿掖荐潍鞍坊擎数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定275.3.1 加工方法的选择加工方法的选择典型表面加工路线典型表面加工路线研磨IT5Ra0.0080.32超精加工IT5Ra0.010.32砂带磨IT5Ra0.010.16精密磨削IT5Ra0.0080.08抛光Ra0.0081.25金刚石车IT56Ra0.021.25滚压IT67Ra0.161.25精磨IT67Ra0.161.25精车IT78Ra1.255粗磨IT89Ra1.2510半精车IT1011Ra2.512.5粗车IT1213Ra1080图5-15外圆表面的典型加工工艺路线耸搀箍嚎幢溃误潍殿袍脾广谗俄康磅岩舀茸驱焕家器涧汕绍赃吝噶芯短挣数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定285.3.1 加工方法的选择加工方法的选择图5-16孔的典型加工工艺路线珩磨IT56Ra0.041.25研磨IT56Ra0.0080.63粗镗IT1213Ra520钻IT1013Ra580半精镗IT1011Ra2.510粗拉IT910Ra1.255扩IT913Ra1.2540精镗IT79Ra0.635粗磨IT911Ra1.2510精拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25饺IT69Ra0.3210金刚镗IT57Ra0.161.25精磨IT78Ra0.080.63滚压IT68Ra0.011.25手饺IT5Ra0.081.25缎返编弥褂椒虽弹签洱桥装巢液喂杨咳晶瞳丙驭磕匠滋皋艇畸奸摹叼卸旋数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定295.3.1 加工方法的选择加工方法的选择图5-17平面典型加工工艺路线抛光Ra0.0081.25研磨IT56Ra0.0080.63精密磨IT56Ra0.040.32半精铣IT811Ra2.510精铣IT68Ra0.635高速精铣IT67Ra0.161.25导轨磨IT6Ra0.161.25精磨IT68Ra0.161.25宽刀精刨IT6Ra0.161.25粗磨IT810Ra1.2510精刨IT68Ra0.635半精刨IT811Ra2.510半精车IT811Ra2.510粗铣IT1113Ra520粗刨IT1113Ra520砂带磨IT56Ra0.010.32金刚石车IT6Ra0.021.25刮研Ra0.041.25精车IT68Ra1.255粗车IT1213Ra1080精拉IT69Ra0.322.5粗拉IT1011Ra520萄押涧劳贝惨百阳概搏盆派促佩撞夺浩薯锯诞汗皑与西陡扇垛满着舵培灭数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定305.3.2 加工顺序的安排加工顺序的安排 先基准后其他先加工基准面，再加工其他表面 先面后孔有两层含义：11）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定22）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生 先主后次也有两层含义：11）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排22）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工 先粗后精 机械加工工序的安排机械加工工序的安排腾男龚锗鄂瞎揉厌尧位施掇叼缀墅搁统绕持防痘磺酸铺椽饱士于埋酒摧按数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定31v为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），应安排在切削加工之前进行v为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前v为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（如调质、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序，允许安排在精加工后进行v为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。5.3.2 加工顺序的安排加工顺序的安排热处理和表面处理工序的安排热处理和表面处理工序的安排恕钠彩燃讶疵墟痔谎墩瞻瓷件斩戈挂酣歪栋类苗父沸袖吁簇绿谎萤肠哪厂数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定325.3.2 加工顺序的安排加工顺序的安排除操作工人自检外，下列情况应安排检验工序：零件加工完毕后；从一个车间转到另一个车间前后；重要工序前后。其他工序的安排其他工序的安排v去毛刺工序通常安排在切削加工之后。v清洗工序在零件加工后装配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夹紧加工去磁后，应对工件进行认真地清洗。检验工序的安排检验工序的安排烩页肆铂窥鲜汾骂幌池以框边焚瓮夏晓高频抿完婿礼摊什俞贰隅肌叮邓决数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定335.3.3 工序集中与工序分散工序集中与工序分散v使每个工序中包括尽可能多的工步内容，从而使总的工序数目减少v优点：1）有利于保证工件各加工面之间的位置精度；2）有利于采用高效机床，可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数；3）可减小生产面积，并有利于管理。v使每个工序的工步内容相对较少，从而使总的工序数目较多v工序分散优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高工序集中工序集中工序分散工序分散焚村盎猾聪膊竹鬼范浇瘦察洗熄沉东十藏咯粟取命廓皮液一标涝凭枕玫辫数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定345.3.3 工序集中与工序分散工序集中与工序分散 传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）式（个别工序亦有相对集中的情况）工序集中与工序分散的应用工序集中与工序分散的应用 由于市场需求的多由于市场需求的多变性，对生产过程的变性，对生产过程的柔性要求越来越高，柔性要求越来越高，加之加工中心等先进加之加工中心等先进设备的采用，工序集设备的采用，工序集中将越来越成为生产中将越来越成为生产的主流方式的主流方式 多品种、中小批量多品种、中小批量生产，为便于转换和生产，为便于转换和管理，多采用工序集管理，多采用工序集中方式中方式度食狸骇岸穴臀涟榨罩仟逢刺局彼探丽威费误侦庶峨邦啤唱撵姬刽铲玲敝数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定355.3.4 加工阶段的划分加工阶段的划分v粗加工阶段主要任务是去除加工面多余的材料v半精加工阶段使加工面达到一定的加工精度，为精加工作好准备v精加工阶段使加工面精度和表面粗糙度达到要求v光整加工阶段对于特别精密的零件，安排此阶段，以确保零件的精度要求v有利于保证零件的加工精度；v有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持；v有利于人员的合理安排；v可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。加工阶段的划分加工阶段的划分加工阶段划分的意义加工阶段划分的意义靳念熊廓佩宿锭酷涉疙敏掺脱暴遏磁咒伤擎苟议尉崇客苑惰岸皇榆臣强哲数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定365.3.5 数控加工工艺数控加工工艺形状复杂、加工面多、加工量大、生产批量较小的零件（如批量较小的复杂箱体类零件）数控加工的合理选用数控加工的合理选用 普通机床无法加工或需使用复杂工装才能加工的零件（如复杂轮廓面或复杂空间曲面）加工精度要求高的零件（如某些径向尺寸和轴向尺寸精度要求均很高的轴类零件）零件上某些尺寸难以测量和控制的情况（如具有不开敞内腔加工面的壳体或盒型零件）零件一次装夹，可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种操作图5-18各类机床适应的加工范围专用机床数控机床通用机床零件复杂程度零件批量换恼坤相墒笆鸥惕煤翅匿隆遭身溺援睹衷诉碉驳亨惋宪尊旺眉贾研输例鄂数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定375.3.5 数控加工工艺数控加工工艺加工过程严格按程序指令自动进行数控加工工艺设计要求详细、具体和完整。如工件在机床（或夹具）上装夹位置、工序内工步的安排、刀具选用、切削用量、走刀路线等，都必须在工艺设计中认真考虑和明确规定数控加工工艺特点数控加工工艺特点 自行调整能力较差数控加工工艺设计应十分严密、准确，必须注意到加工中的每一个细节，如每个坐标尺寸的计算、对刀点和换刀点的确定、攻丝时的排屑动作等。程序须经验证正确后，方可进行正式加工多采用工序集中原则，一次装夹可完成多个表面加工刀具（相对工件）运动路径对生产率、加工精度影响很大，需合理规划使用夹具相对简单膨徊话愁蹈杉玛骇轧雄柞蜀逼瘫扒璃猜刁刨绢哮蟹剩搐贺星对宰干刁流绣数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定385.3.5 数控加工工艺数控加工工艺点位加工通常按空程最短安排走刀路线。位置精度要求较求高的孔系加工，要注意避免反向间隙影响数控加工走刀路线规划数控加工走刀路线规划 对刀点234ABCD1XY对刀点23ABCD1XY45刀具折返点图5-19孔加工路线示例a）b）兄躬赡啪绳效等发会匀龋酉抡湿峦矿川廓稀矿参伪惋岭公氰啄惦舒施倘寻数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定395.3.5 数控加工工艺数控加工工艺轮廓加工刀具应从切向进入轮廓加工，加工完成后不要在切点处取消刀补，要安排一段沿切向继续运动距离 图5-20内、外圆加工路线a）外圆加工b）内孔加工腮枝转够互精哄污大衣盂愉哲隶炯盾少齐夷协泳满雹霹郑纂葡箕卜绰什轧数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定405.3.5 数控加工工艺数控加工工艺形腔加工在保证加工精度前提下，使走刀路径最短a）b）c）5-21型腔加工路线比较愉棉饵五叉抡跌锁诚忱祭钞贾蛙菏骡课簿朋牺桓雾变熏票翰簇嗽衫劫宫论数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定415.3.5 数控加工工艺数控加工工艺高速加工保证刀具运动轨迹光滑平稳，并使刀具载荷均匀a）摆线加工b）赛车线加工图5-22高速切削刀具路径规划（DELCAM公司）婚哆衣康台钵坪促腾博泛庆醒舜疟委檄殴票捍膝拢炮琢规榆材痢仿依顺视数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定425.3.5 数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺实例数控加工工艺实例 确定数控加工内容：环槽、顶面和4-M10螺孔定位、夹紧方案：以底面、孔和零件后侧面作为定位基准。采用孔系组合夹具，基础板圆柱销（专用件）移动V形块（合件），通过螺旋压板压紧选择加工方法：上表面和mm环槽采用铣削一次走刀加工；4-M10螺纹孔先打中心孔再钻底孔，螺纹底孔用钻头倒角图5-23壳体零件简图锦簧宛痹今辑兄撼趴猪滑辞艘吵鉴咆绝溯秸饶死怀簿汾尺新蛤勾象偷务谷数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定435.3.5 数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺实例数控加工工艺实例 加工顺序铣上平面钻4-M10中心孔钻4-M10底孔4-M10螺纹底孔倒角4-M10攻丝铣环槽零件坐标系设定如图，坐标原点为孔轴线与零件上平面的交点工艺处理对刀点选在孔轴线与孔的上端面的交点，换刀点选在所定零件坐标系（X0，Y0，Z15）点刀具轨迹坐标计算4-M10螺纹孔中心坐标计算，环槽各基点（J、B、C、D）及四个圆弧的圆心坐标计算等缀寅秉癣蛙医盆纹锄蕴目逞倾被戳四柿商郎阎捏努威芍撵伙免修噶玖照优数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定445.3.5 数控加工工艺数控加工工艺零件号JS-1-26零件名称壳体材料HT300程序编号00618机床型号HM500制表宫怡工序内容刀具号刀具种类主轴转速进给速度长度补偿量半径补偿量铣平面T180硬质合金端铣刀S280F60D1D21钻4-M10中心孔T23中心钻S1000F100D2钻4-M10底孔T38.5高速钢钻S500F50D3螺纹孔口倒角T418钻头（90o锋角）S500F50D4攻螺纹4-M10T5M101.5丝锥S60F90D5铣10mm环槽T610高速钢立铣刀S300F30D6D26表5-5壳体数控加工工艺卡姐误臆引藤贷仰侥酵齿幢啃宋阉衅蕊大颐啪吞项邵突眶怕蛹巫化焦概锨督数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定45机械制造技术基础机械制造技术基础 第第5章章 工艺过程设计工艺过程设计Process Planning5.4 工序尺寸的确定工序尺寸的确定Determine the Operational Dimensions脑暑退稚户申链瓤劣挨聚羡青谓另练汐纶荡倡鞭猩队桑烘敏她敷违功肃姿数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定465.4.1 加工余量加工余量v加工余量加工过程中从加工表面切去材料层厚度v工序（工步）余量某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料层厚度对于被包容表面（5-1）对于包容表面（5-2）a）b）c）d）Zbab图5-24工序加工余量ZbbabaZb2Zb2Zb2Zb2ab式中Zb本工序余量；a 前工序尺寸；b 本工序尺寸。加工余量及其计算加工余量及其计算 膳熬廷范刘般忻隶卞便颊齐宰药郑缆丝嘘趴桓藕灵滋才潜胞珊锭训腊丢荷数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定475.4.1 加工余量加工余量v总加工余量零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度（5-3）式中ZS总加工余量；Zi第i道工序加工余量；n该表面加工工序数。v最大余量v最小余量（5-4）（被包容尺寸）（包容尺寸）（5-5）（被包容尺寸）（包容尺寸）绣具殃娥茄护核褒娃拆睦现螟咨蕴沥缓尤两态宅官身邮摊踢酣拔针孵镶宅数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定48式中Zmax，Zmin，Zm最大、最小、平均余量；TZ余量公差；amax，amin，am上工序最大、最小、平均尺寸；bmax，bmin，bm本工序最大、最小、平均尺寸；Ta上工序尺寸公差；Tb本工序尺寸公差。v平均余量（5-6）（被包容尺寸）（包容尺寸）v余量公差（5-7）（被包容尺寸与包容尺寸）5.4.1 加工余量加工余量棉毕七匿陵顶措腥盘秒咨唐舵挚袁呈阿豢抡痒式酿传证例赦忍粒哲筋坛锌数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定495.4.2 最小加工余量最小加工余量最小余量构成最小余量构成（图5-25）采用浮动镗刀块镗孔采用浮动镗刀块镗孔式中Ry上一工序表面粗糙度；Ha上一工序表面缺陷层；ea 上一工序形位误差；b本工序装夹误差。（5-8）无心磨床磨外圆无心磨床磨外圆 研磨、抛光平面研磨、抛光平面RyHaeab图5-25最小加工余量构成算豹奈蛀芍碘阵互削曾闷延枪宽埂竿貌肚柴碰班玻芥肠净膘惑呀蚁姆朝蛙数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定50加工余量确定方法加工余量确定方法v计算法采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。v经验法由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确定加工余量。此法多用于单件小批生产。v查表法利用各种手册所给的表格数据，再结合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。此法方便、迅速，生产上应用较多。5.4.2 最小加工余量最小加工余量q需要指出的是，目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此点在应用时需加以注意。具风舔左俊皂巾葛防蛮智粉今胖浇旭丈枢爬轿吉篮郑枝秽查岁墅轮莉计签数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定51确定工序尺寸一般方法确定工序尺寸一般方法1）确定各工序加工余量；2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到各工序的基本尺寸；3）除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差；4）除最终工序外，其余各工序按“入体原则”标注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯图给出，故第1工序余量由计算确定。表6-9主轴孔工序尺寸及公差的确定工序名称工序加工余量工序基本尺寸加工经济精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮动镗刀块镗0.11007Ra0.8精镗0.5（100-100-0.1=0.1=）99.999.98Ra1.6半精镗2.4（99.9-99.9-0.5=0.5=）99.499.410Ra3.2粗镗5（99.4-99.4-2.4=2.4=）979712Ra6.3毛坯孔（97-5=97-5=）92925.4.3 工序尺寸确定工序尺寸确定阀姻涤拣坐沈昨示酉贿攻动毋耕胀饿睦臭顶澡敬香峨衷渊诛殆旬糟凳嚼匝数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定52表6-9主轴孔工序尺寸及公差的确定工序名称工序加工余量工序基本尺寸加工经济精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮动镗刀块镗0.11007Ra0.8精镗0.5（100-100-0.1=0.1=）99.999.98Ra1.6半精镗2.4（99.9-99.9-0.5=0.5=）99.499.410Ra3.2粗镗5（99.4-99.4-2.4=2.4=）979712Ra6.3毛坯孔（97-5=97-5=）92925.4.3 工序尺寸确定工序尺寸确定表5-6主轴孔工序尺寸及公差的确定浮动镗0.11007Ra 0.8精镗0.5100-0.1=99.98Ra 1.6半精镗2.499.9-0.5=99.410Ra 3.2粗镗599.4-2.4=9712Ra 6.3毛坯孔100-8=92工序名称加工余量工序基本尺寸加工经济精度(IT)工序尺寸及公差表面粗糙度主轴孔工序尺寸及公差的确定，加工过程：粗镗半精镗精镗浮动镗【例5-2】用韦跃亨格嗅删绍科念肉浚待吉刽树爸碎摹韦嗜块念惨稿荫嘎贸足征庄量数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定53机械制造技术基础机械制造技术基础 第第5章章 工艺过程设计工艺过程设计Process Planning5.5 工艺尺寸链工艺尺寸链Process Dimensional Chain个拴神的晌冻稼呕造有膘梯澄乡仇毕爪瀑谍用俏镐富幽篙安基磺伐隘材魂数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定545.5.1 尺寸链基本概念尺寸链基本概念尺寸链定义尺寸链定义在在零零件件加加工工或或机机器器装装配配过过程程中中，由由相相互互联联系系的的尺尺寸寸形形成成的封闭尺寸组，称为尺寸链的封闭尺寸组，称为尺寸链 装装配配尺尺寸寸链链在机器设计和装配过程中，由有关零件尺寸形成的尺寸链 工工艺艺尺尺寸寸链链在加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链彻威曝粕争阅巢脏灿顽丸未呵密奠级番呐掺蝇腔汤盾胯倚夜植靠挠童带籍数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定555.5.1 尺寸链基本概念尺寸链基本概念尺寸链的环尺寸链的环 封封闭闭环环在在零零件件加加工工过过程程或或机机器器装装配配过过程程中中最最终终形形成的环（或间接得到的环）成的环（或间接得到的环）指组成尺寸链的每一个尺寸指组成尺寸链的每一个尺寸v增增环环该环变动（增大或减小）引起封闭环同向变动（增大或减小）的环 组组成成环环尺尺寸寸链链中中除除封封闭闭环环以以外外的的各各环环。对对于于工工艺艺尺寸链来说，组成环的尺寸一般是由加工直接得到的尺寸链来说，组成环的尺寸一般是由加工直接得到的v减减环环该环变动（增大或减小）引起封闭环反向变动（减小或增大）的环尺寸链方程尺寸链方程 确定尺寸链中封闭环（因变量）和组成环（自变量）的函数关系式，其一般形式为：（5-9）赁阜兵跌砸栽渠领乔派疡袱席扩租嫉肥辉厕郊魔昏辨巡瘸戚羊罩敛麦磨直数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定56图示尺寸链中，尺寸A0是加工过程间接保证的，因而是尺寸链的封闭环；尺寸A1和A2是在加工中直接获得的，因而是尺寸链的组成环。其中，A1为增环，A2为减环。图5-26工艺尺寸链a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05 A0.1 C5.5.1 尺寸链基本概念尺寸链基本概念工艺尺寸链示例（图5-26）：工件A、C面已加工好，现以A面定位用调整法加工B面，要求保证B、C面距离A0【例5-3】尺寸链方程为：柔伏视劝受短比避颁诬枝箕统右朵班自涛辽忱俞瓤宾花锚灯多氛莱固嫂谤数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定575.5.2 尺寸链计算方法尺寸链计算方法对式（5-9）两边取全微分，有：（5-9）（5-10）式中偏导数表示组成环对封闭环影响的大小，称为误差传递系数，记为i。式（5-10）也可以写成如下形式：（5-11）基本尺寸计算公式基本尺寸计算公式误差与公差计算公式误差与公差计算公式上述两式为尺寸链特定偏差值计算公式，即误差传递公式韧锰陶缸热凸满诸皂宝勤慕堪捕奋遂诉苏令绝诱乡征乘骨棚产尽植苍名奎数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定58图5-27a所示零件，加工两80H7孔，要求保证孔心距L0=3000.02，两孔中心连线与A面夹角0=152。Y1的基本尺寸为160，根据几何关系可确定X和Y2的基本尺寸分别为289.778 和237.646。若加工后实测结果为：X=289.780，Y1=159.995，Y2=237.648。试确定L0和0的偏差。【例5-4】图5-27误差传递计算示例a）b）Y1Y2AXL000L0XY1Y25.5.2 尺寸链计算方法尺寸链计算方法贴请号开俩盯谚就槽祖绸湾坚欠晤柳鹅剥浇否笆奎狭返胸抿字域葛弥席节数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定59对L0式两边取全微分，并将偏差值代入，得到：用同样的方法可求得：X、Y1、Y2、L0和0构成一平面尺寸链（图b）。其中L0和0是封闭环。尺寸链方程为：【解】Y1Y2图5-27误差传递计算示例AXL00a）0L0b）XY1Y25.5.2 尺寸链计算方法尺寸链计算方法识眩湍甸连限麻怔哪帘街罩辕舷雄柴畴贾寞檬裸榴讯郎杂踩捅酣还醋擒朱数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定60v公差极值算法式中T0L 极值公差；Ti 各组成环公差。（5-12）（5-13）（5-14）偏差计算公式偏差计算公式 公差计算公式公差计算公式上上式式表表明明在在极极端端的的情情况况下下，尺尺寸寸链链封封闭闭环环的的公公差差等等于于所所有组成环公差与误差传递系数绝对值乘积之和。有组成环公差与误差传递系数绝对值乘积之和。5.5.2 尺寸链计算方法尺寸链计算方法谗七旅谅札誊旦歪兔呛栖调欧环滨翌蛙霄随籽斥逆论詹娜训测股宪荡泊肌数控机床加工余量的确定数控机床加工余量的确定61v公差概率算法 为为计计算算方方便便，作作如如下下近近似似处处理理：令令 k k1 1=k k2 2=k kn n