项目一：数控加工工艺与编程基础知识gznc.docx

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1、数控加加工工艺艺与编程程电子子教材项目一：数控加加工工艺艺与编程程基础知知识加工如图图所示的的零件，试分析此零件的结构是否适合于数控加工？加工部分有外圆、螺纹和退刀槽，试分析用什么样的车刀加工此工件？由图可知，45.5的轴段精度要求较高，试分析采用什么样的加工方法和加工顺序来保证此加工精度？任务一：数控加加工工艺艺编制第1步：零件结结构工艺艺分析、毛毛坯及加加工定位位基准的的确定一、零件件图分析析1、识图图的方法法与步骤骤读零件图图是通过过对零件件图进行行分析和和综合的的过程，为为了研究究零件图图的设计计合理性性、分析析加工工工艺性、提提高和改改进产品品质量打打下基础础。读图图步骤如如下：（1

2、）概概括了解解 首首先看标标题栏，了了解零件件图的名名称、材材料、比比例，并并浏览全全图，对对零件有有一个全全面的认认识，根根据有关关的专业业知识，可可以分析析零件的的用途及及结构特特点。（2）分分析视图图 根根据视图图布局，首首先找出出主视图图，围绕绕主视图图，分析析其他视视图的配配备情况况，重点点看清各各种视图图、刨面面图，包包括刨切切方法、刨刨切位置置、刨切切目的几几彼此之之间的投投影关系系。（3）形形体分析析 利利用形体体分析法法将零件件图按功功能分解解为几个个较大部部分，如如工作部部分、连连接部分分、安装装部分、加加强和支支撑部分分。在此此基础上上，仔细细分析每每个结构构的局部部细小

3、结结构、形形状。最最后，想想象出零零件的完完整结构构形状。（4）尺尺寸分析析 根据零零件图类类别及整整体结构构，分析析长、宽宽、高各各方向上上的尺寸寸基准，搞搞清哪些些是主要要基准和和主要尺尺寸，以以及尺寸寸标注的的形式，找找出各简简单的定定形尺寸寸和定位位尺寸。 （5）分分析技术术要求 根据据标注的的尺寸公公差、形形位公差差、表面面粗糙度度及其他他技术要要求，明明确主要要加工尺尺寸和加加工表面面，以便便采用合合理的工工艺方法法予以保保证。2、零件件图的读读取（1）概概括了解解 此此零件为为阶梯轴轴，材料为为45#钢，采采用1：1比例例。共有44个轴段段，需要要加工外外圆、切切槽、螺螺纹。（2

4、）分分析试图图 本本阶梯轴轴结构、形形状简单单，没有有需要进进一步表表达的部部位，故故采用一一个主视视图将结结构完全全表达。（3）尺尺寸分析析 从从图纸上上可以看看出，径径向尺寸寸基准为为中心线线，尺寸寸以中心心线标注注，轴向向尺寸基基准为右右端面，45.5和50的轴段定位基准都是右端面，基准比较统一。尺寸标注比较齐全，没有遗漏。45.5的轴段尺寸精度和表面粗糙度要求较高，可知此轴段为配合轴段。M36的螺纹导程为2mm，查表可知螺纹小径为33.853mm，螺纹和槽宽总长有长度要求。（4）直直径为45.5mmm轴段，直径公差差为0.0422mm，公公差等级级为ITT8级，表面面粗糙度度为1.6；

5、螺螺纹和槽槽宽轴段段总长长长度要求求34mm，公公差为00.3mmm，公公差等级级为ITT13，原角半径R2mm，工件没有形状公差，没有相互位置公差要求。二、工件件的结构构工艺性性分析此工件需需要切削削螺纹，因因此必须须要增加加退刀槽槽，退刀刀槽宽度度不小于于1.22倍螺距距，深度超超过丝底底尺寸,其作作用：1、便于车车削螺纹纹退刀,不伤及及工件其其他尺寸寸；2、使螺纹纹上满扣扣。此工件件槽宽为为4mmm大于螺螺纹导程程1.222mmm；退刀刀槽的深深度2mmm大于于螺纹牙牙高；轴轴的未注注圆角RR2mmm，比较较统一，加加工过程程中可用用同一车车刀加工工所有圆圆角，减减少了换换刀次数数。因此

6、此此轴的的加工工工艺性较较好。三、确定定毛坯1、钢的的牌号和和分类工件的材材料为445钢，为为中碳钢钢含碳量量为0.45%，具有有较好的的强度、韧韧性和硬硬度。经经过调质质处理可可以获得得较高的的强度和和韧性等等综合力力学性能能，经过过淬火后后再回火火，表面面硬度可可达455522HRCC。2、毛坯坯的确定定方法确定毛坯坯包括选选择毛坯坯类型及及制造方方法、确确定毛坯坯精度。机机加工的的工序数数量、材材料消耗耗和劳动动量，很很大程度度上与毛毛坯有关关。毛坯坯的形状状越接近近成品零零件，即即毛坯的的精度越越高，则则零件的的机械加加工劳动动量越少少，材料料消耗越越少，机机械加工工的生产产率可提提高

7、。但但是毛坯坯的制造造费用提提高了。因因此确定定毛坯要要从机械械加工和和毛坯制制造两个个方面来来考虑，以以求得最最佳效果果。毛坯类型型有铸、锻锻、压制制、冲压压、焊接接、型材材和板材材等。需需考虑因因素：1） 零件的力力学性能能 当零零件的材材料选定定后，毛毛坯的类类型就大大致确定定了。例例如，材材料是铸铸铁，就就选用铸铸造毛坯坯，材料料是钢材材，且力力学性能能要求较较高时，可可选锻件件；当力力学性能能要求较较低时，可可选型材材和铸钢钢。2） 零件的形形状和尺尺寸 形形状复杂杂的毛坯坯。常采采用铸造造的方法法。薄壁壁零件不不可用砂砂型铸造造，尺寸寸大的铸铸件宜用用砂型铸铸造，中中小零件件可用较

8、较先进的的铸造方方法，常常见的一一般用途途的钢质质阶梯轴轴零件，如如各台阶阶直径相相差不大大，可用用棒料；如台阶阶的直径径相差较较大，宜宜用锻件件。尺寸寸大的零零件，因因受设备备的限制制一般用用自有锻锻，中小小型零件件可选用用模锻。形形状复杂杂的钢质质工件不不宜用自自有锻。3） 生产类型型 大大量生产产应选精精度和生生产率都都比较高高的毛坯坯制造方方法，用用于毛坯坯制造的的昂贵费费用可由由材料消消耗的减减少和机机加工费费用的降降低来补补偿。如如铸造应应选用金金属模机机造型或或精密铸铸造，锻锻件应采采用模锻锻、冷轧轧、和冷冷拉型材材；单件件小批生生产则应应采用木木模。4） 具体生产产条件 确定定

9、毛坯必必须结合合具体的的生产条条件，如如现场毛毛坯制造造的实际际水平和和能力、外外协的可可能性。5） 充分考虑虑新工艺艺、新技技术、新新材料的的可能性性 为为节省材材料和能能源，随随着毛坯坯制造项项专业化化生产的的发展，目目前新工工艺、新新技术、新新材料发发展很快快，经济济效果显显著。3、此工工件加工工数量较较大，各各轴段直直径相差差不大，力力学性能能要求不不高，材材料为445钢，因因此毛坯坯选择棒棒料，零零件最大大直径为为50，尺尺寸精度度较低，零零件长度度为599mm，加加上夹持持部分，毛坯选选择55mmm*80mmm的棒棒料。四、基准准的定义义与选择择1、基准准的定义义基准就是是依据,是

10、用来来确定生生产对象象上几何何要素间间的几何何关系所所依据的的那些点点、线、面面。在设计、加加工、检检验、装装配机器器零件和和部件时时，必须须选择一一些点、线线、面，根根据它们们来确定定其它点点、线、面面的尺寸寸和位置置，那些些作为依依据的点点、线、面面就叫做做基准。基准根据据起其功功用不同同，分为为两大类类：（1）设设计基准准 设设计基准准是在设设计图样样上所采采用的基基准。 设计基准准又可细细分为： 尺寸寸设计基基准与位位置精度度设计基基准。（2）工工艺基准准 工工艺基准准是在工工艺过程程中所采采用的基基准。按按其在工工艺过程程中用途途的不同同，工艺艺基准又又可分为为四类： 1) 工序基基

11、准 指的是是在工序序图上用用来确定定本工序序所加工工后的尺尺寸、形形状、位位置的基基准。相相应地，用用来确定定被加工工表面位位置的尺尺寸称为为工序尺尺寸。2)定位位基准 在加加工中用用作定位位的基准准。定位基准准按使用用情况可可分为两两种：定位粗基基准：用用未加工工的表面面作定位位基准。定位精基基准：用用已加工工表面作作为定位位基准。定位精基基准按使使用情况况又可分分为两种种：基本精基基准：加加工时是是定位基基准，装装配时又又是装配配基准。如如，齿轮轮的内孔孔。辅助精基基准：当当零件上上没有合合适的表表面作定定位基准准时，为为便于安安装和易易于获得得所需的的加工精精度，在在工件上上特意做做出专

12、门门供定位位用的表表面。仅仅在加工工中起作作用，在在装配中中不起作作用。如，轴类类零件加加工中的的中心孔孔就是辅辅助精基基准。 有关定定位基准准的选择择问题将将在下章章介绍。(3)测测（度）量量基准 即测量量时所采采用的基基准。(4)装装配基准准：即装装配时用用来确定定零、部部件在产产品中的的相对位位置所采采用的基基准。2、工件件基准的的分析此工件的的径向尺尺寸设计计基准为为中心线线，轴向向尺寸设设计基准准为右端端面。采采用三爪爪自定位位卡盘装装夹，定定位基面面为外圆圆，可认认为定位位基准为为中心线线，满足足基准重重合原则则。第2步：拟定加加工工艺艺路线、制制定工序序卡片一、加工工方法的的选择

13、机械零件件的结构构形状是是多种多多样的，但但他们都都是由平平面、外外圆柱面面、内圆圆柱面或或曲面等等基本表表面所组组成。每每一种表表面都有有多种加加工方法法，具体体选择时时应根据据；零件件的加工工精度、表表面粗糙糙度、材材料结构构形状尺尺寸及生生产类型型等，选选用相应应的加工工方法和和加工方方案。1、外圆圆表面加加工方法法的选择择 外圆圆表面加加工方法法主要是是车削和和磨削。当当表面粗粗糙度较较小时，还还要经光光整加工工。表1-11外圆加加工工序序安排序号加工方法法经济精度度（公差等等级表示示）经济粗糙糙度值Ra/适用范围围1粗车IT111-13312.55-500适用于淬淬火钢以以外的各各种

14、金属属2粗车-半半精车IT8-103.2-6.333粗车-半半精车-精车IT7-8 1.6-3.224粗车-半半精车-精车-滚压（或或抛光）IT7-80.255-0.25粗车-半半精车-精车-细车IT6-70.2-0.6636粗车-半半精车-磨削IT7-80.4-0.88主要用于于淬火钢钢，也可可用于为为淬火钢钢，但不不宜加工工有色金金属。7粗车-半半精车-粗磨-精磨IT6-70.1-0.448粗车-半半精车-粗磨-精磨-超精加加工IT1550.0112-00.19粗车-半半精车-精车-精细车车IT6-70.0225-00.4主要用于于要求较较高的有有色金属属。10粗车-半半精车-粗磨-精磨-

15、超精磨磨IT5以以上0.0006-00.225极高精度度的外圆圆加工11粗车-半半精车-精车-粗磨-精磨-研磨IT5以以上0.0006-00.11） 最终工序序为车削削的加工工方案，适适用于除除淬火钢钢以外的的各种金金属。2） 最最终工序序为磨车车削的加加工方案案，适用用于淬火火钢、未未淬火钢钢和铸铁铁，不适适于有色色金属，因因韧性大大，磨削削时易堵堵砂轮。另另淬火钢钢和铸铁铁硬度高高，车削削加工困困难，不不能采用用车削。2、该工工件加工工方法的的确定该工件公公差等级级为ITT8级，表表面粗糙糙度为11.6，从从表1-1中可可以查出出此工件件的加工工方法为为：粗加加工、半半精加工工和精加加工。

16、二、确定定装夹方方案1、夹具具的选择择原则：由于夹具具确定了了零件在在机床坐坐标系中中的位置置，即加加工原点点的位置置，因而而首先要要求夹具具能保证证零件在在机床坐坐标系中中的正确确方向，同同时协调调零件与与机床坐坐标系的的尺寸。除除此之外外，主要要考虑下下列几点点：（1）当当零件加加工批量量小时，尽尽量采用用组合夹夹具、可可调夹具具及其他他通用夹夹具；（2）当当小批量量或成批批生产时时才考虑虑专用夹夹具 ，但但应力求求结构简简单；（3）夹夹具要开开敞，其其定位、加加紧元件件不能影影响加工工中的走走刀；（4）装装卸零件件要方便便可靠，以以缩短准准备时间间，有条条件时，批批量大的的零件应应采用气

17、气动或液液压夹具具、多工工位夹具具。2、数控控车床常常用夹具具（1）圆圆周定位位夹具在车床上上大都使使用工件件或毛坯坯的外圆圆定位。1）三爪爪卡盘：最大的的优点是是可以自自动定心心，夹持持范围大大，但定定心存在在误差，不不适合与与同轴度度高的工工件的二二次装夹夹。三爪爪卡盘有有机械式式和液压压式两种种。液压压卡盘装装夹迅速速、方便便，但夹夹持范围围变化小小，尺寸寸变化大大时需重重新调整整卡盘位位置。2）软爪爪：加工工同轴度度要求较较高的工工件二次次装夹时时常常使使用软爪爪。3）弹簧簧夹套：定心精精度高，装装夹工件件快捷方方便，常常用于工工件精加加工的外外援定位位。特别别适用于于尺寸精精度较高高

18、、表面面质量较较好的冷冷拔圆棒棒料，若若配以自自动送料料器，可可实现自自动上料料。弹簧簧夹套夹夹持工件件的内孔孔是标准准系列，并并非任意意直径。4）四爪爪卡盘：适用于于加工精精度不高高、偏心心距较小小、零件件长度较较短的工工件。（2）中中心线定定位夹具具两顶尖装装夹：对于精精度要求求较高，大大小和加加工数量量不同的的轴类零零件，常常用以下下装夹方方法。（3）圆圆周中心心线定位位一顶一夹夹安装：（4）数数控铣床床的常用用夹具：平口钳钳。3、夹具具的选择择： 根据此工工件的基基准，毛毛坯为55mmm的实心心轴，有有足够的的夹持长长度和加加工余量量，便于于装夹。采采用三爪爪卡盘夹夹紧，能能自动定定心

19、，工工件装夹夹后一般般不需找找正。以以毛坯表表面为定定位基准准面，装装夹时注注意跳动动不能太太大。工工件伸出出卡盘669-89mmm，保证证59mmm车削长长度，同同时便于于切断刀刀进行切切断加工工。三、数控控机床的的选择 1、数控控机床的的种类（1）按按控制系系统运动动方式分分类按控控制方式式分，最最常用的的数控机机床可分分为以下下三类：1）开环环数控机机床这这类数控控机床采采用开环环进给伺伺服系统统。2）闭环环数控机机床这类机机床的位位置检测测装置安安装在进进给系统统末段端端的执行行部件上上，该位位置检测测装置可可实测进进给系统统的位移移量或位位置。3）半闭闭环数控控机床这类类机床的的检测

20、元元件装在在驱动电电机或传传动丝杠杠的端部部，可间间接测量量执行部部件的实实际位置置或位移移。（2）按按控制系系统功能能水平分分按控控制系统统的功能能水平，可可以把数数控机床床分为经经济型、普普及型、高高级型三三类，主主要由技技术参数数、功能能指标、关关键部件件的功能能水平来来决定。这这些指标标具体包包括CPPU性能能、分辨辨率、进进给速度度、伺服服性能、通通信功能能、联动动轴数等等。 （3）按按数控机机床的运运动轨迹迹分类按照能够够控制的的刀具与与工件间间相对运运动的轨轨迹，可可将数控控机床分分为点位位控制数数控机床床、点位位直线控控制数控控机床、轮轮廓控制制数控机机床等。现现分述如如下：1

21、） 点点位控制制数控机机床。2） 点点位直线线控制数数控机床床。3） 轮轮廓控制制数控机机床。2、机床床的选择择此零件加加工精度度为ITT8级，故故选择普普及型数数控车床床。二、工件件基准的的分析此工件的的径向尺尺寸设计计基准为为中心线线，轴向向尺寸设设计基准准为右端端面。采采用三爪爪卡盘外圆圆定位，定定位基准准为中心心线，满满足基准准重合原原则。四、刀具具的选择择数控加工工刀具必必须适应应数控机机床高速速、高效效和自动动化程度度高的特特点，一一般应包包括通用用刀具、通通用连接接刀柄及及少量专专用刀柄柄。刀柄柄要联接接刀具并并装在机机床动力力头上，因因此已逐逐渐标准准化和系系列化。车刀的分分类

22、有多多种方法法。根据据刀具结结构可分分为：1、焊接接式车刀刀：将硬硬质合金金刀片用用焊接的的方法固固定在刀刀体上。2、机夹夹式车刀刀：采用用机械结结构将刀刀片和刀刀体（可可转位刀刀头）连连接在一一起 。特殊型式式，如复复合式刀刀具、减减震式刀刀具等。车刀类型：1、9000硬质合合金右偏偏刀：可可加工外外圆、端端面及台台阶，加加工异型型凹面时时，为防防止副后后角与工工件轮廓廓干涉，可可用作图图法分析析检验曲曲面最小小角度，副副偏角不不宜过小小，同时时尽量增增强刀尖尖强度，大大于不发发生干涉涉的极限限角度值值6080 为宜宜。除因因考虑型型面，硬硬质合金金车刀在在刃磨时时，副后后角需要要去较大大的

23、角度度外，其其他几何何参数与与普通机机床基本本相同。在在数控机机床上加加工复杂杂、高精精度的零零件时一一般选用用可转位位车刀，刀刀具几何何参数标标准，加加工过程程中的刀刀具角度度变化小小，表面面粗糙度度稳定，刀刀尖圆弧弧可选择择，便于于进行半半径补偿偿，能获获得较高高的尺寸寸精度。2、尖形形车刀：尖形车车刀是以以直线形形切削刃刃为特征征的车刀刀。这类类车刀的的刀尖有有直线形形的主副副切削刃刃构成，都都可以参参加切削削，在粗粗加工凹凹形面时时可来回回进行加加工，使使走刀路路线最短短。尖形形车刀几几何参数数的选择择和与普普通车削削时基本本相同，但但应接合合数控加加工的特特点进行行全面的的考虑，并并

24、兼顾车车刀刀尖尖的强度度，一般般可与6600 硬质质合金螺螺纹刀兼兼用，缺缺点不能能加工有有台阶的的零件。3、圆弧弧车刀：圆弧车车刀是以以一圆弧弧或轮廓廓度误差差很小的的圆弧形形切削刃刃为特征征的车刀刀。该车车刀圆弧弧刃每一一点都是是圆弧车车刀的刀刀尖点，因因此刀位位点不在在圆弧上上，而在在该圆弧弧的圆心心上，车车刀圆弧弧半径理理论上与与被加工工工件的的形状无无关，只只需按零零件轮廓廓编程后后进行半半径补偿偿。可以以用于车车削外圆圆特别适适合于车车削各种种光滑连连接的成成形面。他他具有宽宽刃切削削性质，能能使精车车余量保保持均匀匀而改善善切削性性能。选择刀具具半径时时考虑两两点：第第一车刀刀切

25、削刃刃的圆弧弧半径应应小于零零件凹形形轮廓上上的最小小曲率半半径，以以免发生生干涉；第二，该该半径不不宜选择择太小，否否则不但但制困难难，还会会因刀尖尖强度太太弱或刀刀体散热热能力差差而导致致车刀损损坏。4、切槽槽刀：切切槽刀的的选择主主要注意意两个方方面：一一是切槽槽刀的宽宽度要适适宜，小小于等于于槽宽；二是切切削刃长长度L要要大于槽槽深。5、成型型车刀： 又称称样板车车刀，其其加工零零件的轮轮廓形状状完全由由车刀刀刀刃的形形状和尺尺寸决定定。此工件需需要加工工的内容容为外圆圆、端面面、槽和和螺纹，因因此需要要选择外外圆车刀刀、切槽槽刀、6600螺纹车车刀。五、切削削用量1.切削削速度：切削

26、速速度的大大小是用用工件外外圆上的的线速度度来表示示的，记记作c，单位位m/ss（或mm/miin） (2-1)式中 n主主轴转速速，r/s( 或r/mmin ) dd工件件最大外外圆直径径mm，如如为钻削削、铣削削，则dd为刀具具最大直直径mmm。 切削速速度Vcc方向，即即外圆外外线速度度的方向向。2. 进进给量 进给给量有两两种表述述形式。进给速度度表示，记记作，单位位mm/minn，即在在单位时时间内，刀刀具相对对于工件件在进给给方向上上的位移移量； 生产中中常用每每转进给给量来表表示，记记作，单位位为mmm/r，即即是工件件每转一一转，刀刀具相对对于工件件在进给给方向上上的位移移量；

27、当刀具齿齿数z1时（如如：钻削削），每每个刀齿齿相对于于工件在在进给方方向上的的位移量量，即每每齿进给给量，以以z表示，单单位为mmm/zz。 上述三三种表示示法可写写成如下下形式=n=zzn 3. 背吃刀刀量 当刀具具不能一一次吃刀刀就能切切掉工件件上的金金属层时时，还需需由操作作者在一一次进给给后再沿沿半径方方向完成成吃刀运运动，习习惯上称称每次吃吃刀的数数量为背背吃刀量量，以aap表示，单单位为mmm；此此时它是是间歇进进行的，故故可不看看成是运运动。但但当由机机床进刀刀机构自自动完成成吃刀运运动时，就就应看成成是一种种辅助运运动了（外外圆磨削削、平面面磨削），其其大小为为(2-22)式

28、中 dw待加加工表面面直径，mmm；dm已已加工表表面直径径，mmm。切削用量量的选择择如表六、机械械加工工工艺的基基本概念念1、机械械加工工工艺过程程的组成成 机械加加工工艺艺过程一一般由一一个或若若干个工工序组成成，而工工序又分分为安装装、工位位、工步步和进给给，毛坯坯通过各各工序变变为合格格的零件件。（1） 工序 工工序是工工艺过程程的基本本单元，指指一个（或或一组）工工人，在在一个工工作地点点（如一一台设备备）对一一个（或或同时对对几个）工工件所连连续完成成的那一一部分工工艺过程程。划分分工序的的主要依依据是工工人、工工件、工工作地点点（设备备）三不不变以及及该工序序的工艺艺过程是是否

29、连续续。（2） 安装机机械加工工中，使使工件在在机床或或夹具中中占据某某一正确确位置并并被夹紧紧的过程程，称为为装夹。在在一道工工序中，有有时需要要对工件件进行多多次装夹夹。工件件经一次次装夹后后所完成成的那一一部分工工序称为为安装。（3）工工位 工工件在一一次安装装下相对对于机床床或刀具具每占据据一个加加工位置置所完成成的那部部分工艺艺过程称称为工位位。（4）工工步 工工步指加加工表面面、加工工刀具和和切削用用量中切切削速度度和进给给量不变变的情况况下所完完成的那那部分工工序内容容，三者者有任一一改变，即即为另一一工步。（5） 进给 在一一个工步步内，若若被加工工表面要要切除的的金属层层很厚

30、，需需分几次次切削，则则每一次次切削称称为一次次进给。如如车削螺螺纹时，在在车螺纹纹的工步步下就需需要多次次进给。以上是将将机械加加工工艺艺过程进进行分解解，一个个零件的的加工过过程由一一个或若若干个工工序组成成，每个个工序则则由安装装、工位位、工步步构成，工工步由进进给构成成。2、工件件工艺分分析此工件结结构简单单，分为为粗加工工、半精精加工和和精加工工，一个个工序，一次安装，一个工位，共分为4个工步。见表1-2。表1-22刀具及及切削参参数表工步号工步内容容刀具号刀具类型型切削用量量备注主轴转速速r/miin进给速度度mm/rr1下料2平端面T01930外外圆车刀刀150000.13粗车外

31、圆圆台阶T01930外外圆车刀刀8000.24半精车外外圆T02900外外圆车刀刀100000.25精车外圆圆台阶T02900外外圆车刀刀120000.16切槽T03切槽刀（刀刀宽小于于4mmm）5007加工螺纹纹T04600螺螺纹车刀刀35028切断（保保证长442mmm）T03切槽刀600手动七、填写写工件安安装和原原点设定定卡和工工序卡工件安装装和原点设定定卡片零件图号号数控加工工工件安安装和原原点设定定卡片工序号 1零件名称称阶梯轴装夹次数数 1编制（日日期）审核（日日期）批准（日日期）第页1三爪卡盘盘GS533-611共页序号夹具名称称夹具图号号数控加工工工序卡卡片单位数控加工工序卡

32、片产品名称或代号零件名称零件图号 工序简图车间使用设备 工艺序号程序编号 1 0001夹具名称夹具编号三爪卡盘 GS53-61 工 步号工步作业内容加工面刀具号刀补量主轴转速r/min进给速度mm/r背吃刀量备注1下料2平端面38右端面T01015000.13粗车外圆台阶外圆面T0108000.244半精车外圆面T02010000.10.75精车外圆台阶外圆面T02012000.10.36切槽槽T305007加工螺纹T03 T0403502小于0.88切断（保证长42mm）50左端面T0206000.05编制审核批准年月日共页第页第3步：确定加加工余量量、工序序尺寸和和公差以以及工艺艺尺寸链链

33、计算加工余量量是指加加工过程程中，所所切去的的金属层层的厚度度。余量量有工序序余量和和加工总总余量之之分。工工序余量量是相邻邻两工序序尺寸之之差；加加工总余余量是毛毛坯尺寸寸与零件件图的设设计尺寸寸之差，它它等于各各工序余余量之和和。基准重合合时工序序尺寸及及其公差差的确定定方法每到工序序的工序序尺寸都都不相同同，它们们是逐步步向设计计尺寸接接近的。为为了保证证零件的的设计要要求，需需要规定定各工序序的工序序尺寸及及其公差差。工序序余量确确定后，就就可以计计算工序序尺寸，工工序尺寸寸公差的的确定，则则要依据据工序基基准或定定位基准准与设计计基准是是否重合合，采用用不同的的设计方方法。这里指工工

34、序基准准或定位位基准与与设计基基准重合合，表面面多次加加工时，工工序尺寸寸及其公公差的计计算。计计算顺序序为：1） 确定毛坯坯总余量量和工序序余量；2） 确定工序序公差；最后一一道工序序尺寸公公差等于于零件图图上设计计尺寸公公差，其其余工序序尺寸公公差都按按各各工工序的经经济精度度确定。3） 计算工序序余量的的基本尺尺寸：从从工件的的设计尺尺寸开始始向前推推算，直直到毛坯坯尺寸。最最终工序序尺寸等等于零件件图上的的基本尺尺寸，其其余工序序基本尺尺寸等于于后道工工序基本本尺寸加加上或减减去后道道工序余余量。4）标注注工序尺尺寸公差差：最终终工序公公差按零零件图上上设计尺尺寸标注注，中间间工序尺尺

35、寸公差差按“入体原原则”标注，毛毛坯尺寸寸公差按按对称公公差标注注。例 ：某某车床主主轴主轴轴孔的设设计尺寸寸为mmm，表面面粗糙度度Ra值值为0.8m，毛毛坯为铸铸铁。已已知加工工工艺过过程为粗粗镗-半半精镗-精镗-浮动镗镗。查表表修正法法或经验验估计法法确定毛毛坯和各各工序余余量如表表第二列列，按照照各工序序能达到到的经济济精度查查表确定定各工序序尺寸公公差分别别如表第第3列，最最后由后后工序向向前逐个个计算工工序尺寸寸如下表表所示。工序名称称工序基本本尺寸工序的经经济精度度工序尺寸寸工序尺寸寸及其公公差和RRa浮动镗0.1JS（0.0011）100100（0.011）Ra=0.8精镗0.

36、5H7（）100-0.11=999.999.99（）RRa=11.6半精镗2.4H10（）99.99-0.5=999.4499.44（）RRa=33.2粗镗5H13（）99.44-2.4=997.0097（） Ra=6.44毛坯孔81.3397-55=922.09211.32、工序序尺寸及及其公差差图纸轴段段直径设设计尺寸寸，表面面粗糙度度1.66，毛坯坯为型材材。工艺艺过程为为粗车-半精车车-精车车。用查查表修正正法或经经验估计计法确定定毛坯总总余量和和各工序序余量，其其中粗铣铣余量由由毛坯总总余量减减去其余余工序余余量确定定，各工工序的基基本余量量如下：工序名称称工序基本本尺寸工序的经经济

37、精度度工序尺寸寸工序尺寸寸及其公公差和RRa精车0.3（）44.5544.55Ra=1.66半精车0.7H9（）44.55+0.3=44.8844.88Ra=6.33粗车2H12（）44.88+0.7=445.5545.55 Raa=122.5第4步：工艺编编制课堂堂练习任务二：数控编编程第1步：数控编编程基础础知识 一、机床床坐标系系的建立立、机床床坐标系系的确定定原则（1）刀刀具相对对于静止止工件运运动的原原则在机机床上，我我们始终终认为工工件静止止，而刀刀具是运运动的。这这样编程程人员在在不考虑虑机床上上工件与与刀具具具体运动动的情况况下，就就可以依依据零件件图样，确确定机床床的加工工过

38、程。（2）标标准坐标标系的规规定 在数控控机床上上，机床床的动作作是由数数控装置置来控制制的，为为了确定定数控机机床上的的成形运运动和辅辅助运动动，必须须先确定定机床上上运动的的位移和和运动的的方向，这这就需要要通过坐坐标系来来实现，这这个坐标标系被称称之为机机床坐标标系。 标准机机床坐标标系中XX、Y、ZZ坐标轴轴的相互互关系用用右手笛笛卡尔直直角坐标标系决定定。根据据右手螺螺旋法则则，我们们可以很很方便的的确定AA、B、CC三个旋旋转坐标标的方向向。 图1.11直角坐坐标系（3）运运动方向向的规定定增大刀具具与工件件距离的的方向为为各坐标标轴的正正方向。、坐标标轴方向向的确定定 （1）ZZ

39、坐标 ZZ坐标的的运动方方向是由由传递切切削动力力的主轴轴所决定定的，即即平行于于主轴轴轴线的坐坐标轴即即为Z坐坐标，ZZ坐标的的正向为为刀具离离开工件件的方向向。如果机床床上有几几个主轴轴，则选选一个垂垂直于工工件装夹夹平面的的主轴方方向为ZZ坐标方方向；如如果主轴轴能够摆摆动，则则选垂直直于工件件装夹平平面的方方向为ZZ坐标方方向；如如果机床床无主轴轴，则选选垂直于于工件装装夹平面面的方向向为Z坐坐标方向向。（2）XX坐标 XX坐标平平行于工工件的装装夹平面面，一般般在水平平面内。确确定X轴轴的方向向时，要要考虑两两种情况况：如果工工件做旋旋转运动动，X坐坐标的方方向是在在工件的的径向上上

40、，且平平行于横横向滑板板，以刀刀具离开开工件的的方向为为X坐标标的正方方向。 如果刀刀具做旋旋转运动动，则分分为两种种情况： Z坐坐标水平平时，观观察者沿沿刀具主主轴向工工件看时时，+XX运动方方向指向向右方；Z坐标标垂直时时，观察察者面对对刀具主主轴向立立柱看时时，+XX运动方方向指向向右方。 （3）YY坐标 在在确定XX、Z坐坐标的正正方向后后，可以以用根据据X和ZZ坐标的的方向，按按照右手手直角坐坐标系来来确定YY坐标的的方向。图1.22数控控立式铣铣床的坐坐标系例：根据据图1.8所示示的数控控立式铣铣床结构构图，试试确定XX、Y、ZZ直线坐坐标。 （1）ZZ坐标：平行于于主轴，刀刀具离

41、开开工件的的方向为为正。 （2）XX坐标：Z坐标标垂直，且且刀具旋旋转，所所以面对对刀具主主轴向立立柱方向向看，向向右为正正。 （3）YY坐标：在Z、XX坐标确确定后，用用右手直直角坐标标系来确确定。 、附加加坐标系系为了编程程和加工工的方便便，有时时还要设设置附加加坐标系系。对于于直线运运动，通通常建立立的附加加坐标系系有： （1）指指定平行行于X、YY、Z的的坐标轴轴可以采用用的附加加坐标系系：第二二组U、VV、W坐坐标，第第三组PP、Q、RR坐标。 （2） 指定不不平行于于X、YY、Z的的坐标轴轴也可以采采用的附附加坐标标系：第第二组UU、V、WW坐标，第第三组PP、Q、RR坐标。 4、

42、编程程坐标系系编程坐标标系是编编程人员员根据零零件图样样及加工工工艺等等建立的的坐标系系。编程程坐标系系中各轴轴的方向向应该与与所使用用数控机机床相应应的坐标标轴方向向一致。一一般供编编程使用用，确定定编程坐坐标系时时不必考考虑工件件毛坯在在机床上上的实际际装夹位位置。5、坐标标系原点点的设置置 机床床原点是是指在机机床上设设置的一一个固定定点，即即机床坐坐标系的的原点。它它在机床床装配、调调试时就就已确定定下来，是是数控机机床进行行加工运运动的基基准参考考点。（1）数数控车床床的原点点在数控控车床上上，机床床原点一一般取在在卡盘端端面与主主轴中心心线的交交点处，见见图1.3。同同时，通通过设

43、置置参数的的方法，也也可将机机床原点点设定在在X、ZZ坐标的的正方向向极限位位置上。图1.33 车床床的机床床原点图1.4铣床床的机床床原点（2）数数控铣床床的原点点 在在数控铣铣床上，机机床原点点一般取取在X、YY、Z坐坐标的正正方向极极限位置置上，见见图1.4。（3）编编程原点点 编编程原点点是指根根据加工工零件图图样选定定的编制制零件程程序的原原点，即即编程坐坐标系的的原点。编编程坐标标系的原原点应尽尽量选择择在零件件的设计计基准或或工艺基基准上，并并考虑编编程的方方便性，编编程坐标标系各轴轴的方向向应该与与所使用用数控机机床相应应的坐标标轴方向向一致。（4）加加工原点点 加加工原点点也

44、称程程序原点点。是指指零件被被装卡好好之后，相相应的编编程原点点在机床床原点坐坐标系中中的位置置。在加加工过程程中，数数控机床床是按照照工件装装卡好后后的加工工原点及及程序要要求进行行自动加加工的。加加工原点点是通过过对刀实实现的。图1.55 数控控车床的的参考点点、机床床参考点点 机床参考考点是用用于对机机床运动动进行检检测和控控制的固固定位置置点。机机床参考考点的位位置是由由机床制制造厂家家在每个个进给轴轴上用限限位开关关精确调调整好的的，坐标标值已输输入数控控系统中中。因此此参考点点对机床床原点的的坐标是是一个已已知数。通常常在数控控铣床上上机床原原点和机机床参考考点是重重合的；而在数数

45、控车床床上机床床参考点点是离机机床原点点最远的的极限点点。图11.5所示为为数控车车床的参参考点与与机床原原点。数控控机床开开机时，必必须先确确定机床床原点，而而确定机机床原点点的运动动就是刀刀架返回回参考点点的操作作，这样样通过确确认参考考点，就就确定了了机床原原点。只只有机床床参考点点被确认认后，刀刀具（或或工作台台）移动动才有基基准。二、确定定刀具与与工件的的相对位位置对于数控控机床来来说，在在加工开开始时，确确定刀具具与工件件的相对对位置是是很重要要的，即即确定加加工原点点，这一一相对位位置是通通过确认认对刀点点来实现现的。对对刀点是是指通过过对刀确确定刀具具与工件件相对位位置的基基准点。对对刀点可可以设置置在被加加工零件件上，也也可以设设置在夹具具上与零零件定位位基准有有一定尺尺寸联系系的某一一位置，对对刀点往往往就选选择在零零件的加加工