数控机床的加工工艺培训课件15643.pptx

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1、第五章第五章 数控机床的加工工艺数控机床的加工工艺1第五章第五章 数控机床的加工工艺数控机床的加工工艺 5.1 数控机床加工工数控机床加工工艺概述概述5.2 数控机床加工工数控机床加工工艺分析分析5.3 工件在数控机床上的定位与装工件在数控机床上的定位与装夹5.4 数控机床加工工数控机床加工工艺的的设计25.1 5.1 数控机床加工工数控机床加工工艺艺概述概述数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念所所谓谓数数控控加加工工工工艺艺，就就是是使使用用数数控控机机床床加加工工零零件件的的一一种种工工艺艺方方法法。数数控控技技术术涉涉及及数数控控加加工工设设备备，还还包包括括数数控控加加工工工工艺艺、工

2、工装装和和加加工工过过程程的的自自动动控控制制等等。其其中中，拟拟定定数数控控加加工工工工艺艺是是进进行行数数控控加加工工的的一一项项基基础础性工作。性工作。5.1 5.1 数控机床加工工数控机床加工工艺艺概述概述数控加工的工艺特点数控加工的工艺特点(1)(1)工艺的内容十分具体。工艺的内容十分具体。(2)(2)工艺的设计非常严密。工艺的设计非常严密。(3)(3)注重加工的适应性。注重加工的适应性。5.1 5.1 数控机床加工工数控机床加工工艺艺概述概述数控加工的特点数控加工的特点1 1优点优点(1)(1)自动化程度高；自动化程度高；(2)(2)加工的零件一致性好，质量稳定；加工的零件一致性好

3、，质量稳定；(3)(3)生产效率较高；生产效率较高；(4)(4)便于产品研制；便于产品研制；(5)(5)便于实现计算机辅助设计与制造一体化。便于实现计算机辅助设计与制造一体化。2 2缺点缺点(1)(1)加工成本一般较高；加工成本一般较高；(2)(2)只适宜于多品种小批量或中批量生产；只适宜于多品种小批量或中批量生产；(3)(3)维修困难。维修困难。5.1.1 5.1.1 数控机床加工的主要数控机床加工的主要对对象象（1 1）多品种、小批量的零件或新产品试制零件；）多品种、小批量的零件或新产品试制零件；（2 2）几何形状复杂的零件；）几何形状复杂的零件；（3 3）须进行多工序的零件）须进行多工序

4、的零件;（4 4）普通机床加工时，需昂贵工装的零件；）普通机床加工时，需昂贵工装的零件；（5 5）对精度要求高的零件；）对精度要求高的零件；（6 6）需多次修改的零件；）需多次修改的零件；（7 7）不允许报废的昂贵关键零件；）不允许报废的昂贵关键零件；（8 8）需要最短生产周期的零件。）需要最短生产周期的零件。5.1.2 5.1.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺的主要内容的主要内容（1 1）通通过过数数控控加加工工的的适适应应性性分分析析，选选择择数数控控加加工的零件及内容；工的零件及内容；（2 2）结结合合加加工工表表面面的的特特点点和和数数控控设设备备的的功功能能对对零件进行数控加工的

5、零件进行数控加工的工艺分析工艺分析；（3 3）进行数控加工的）进行数控加工的工艺设计工艺设计；（4 4）根根据据编编程程的的需需要要，对对零零件件图图形形进进行行数数学学处处理理；5.1.2 5.1.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺的主要内容的主要内容（5 5）编编写写加加工工程程序序单单（自自动动编编程程时时为为源源程程序序，由计算机自动生成加工程序）；由计算机自动生成加工程序）；（6 6）校对校对与与修改修改加工程序；加工程序；（7 7）首件）首件试加工试加工，并对现场问题进行处理；，并对现场问题进行处理；（8 8）编编制制数数控控加加工工工工艺艺技技术术文文件件，如如数数控控加加工工

6、工序卡，程序说明卡，走刀路线图等。工序卡，程序说明卡，走刀路线图等。数控加工工艺分析的内容数控加工工艺分析的内容数数控控加加工工工工艺艺分分析析的的主主要要内内容容包包括括：分分析析零零件件图图纸纸、确确定定工工件件在在机机床床上上的的装装夹夹方方式式、各各表表面面的的加加工工工工序序和和刀刀具具的的进进给给路路线线以以及及刀刀具具、夹夹具具、切切削削用用量量的的选择等。选择等。5.2 5.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺分析分析1.零件图分析零件图分析（1 1）零零件件图图上上尺尺寸寸标标注注方方法法应应适适应应数数控控加加工工的的特点；特点；（2 2）分析被加工零件的设计图纸；）分析被

7、加工零件的设计图纸；（3 3）构构成成零零件件轮轮廓廓的的几几何何元元素素(点点、线线、面面)的的条条件件(如如相相切切、相相交交、垂垂直直和和平平行行等等)，是是数数控控编编程程的的重要依据。重要依据。5.2.1 5.2.1 数控机床加工零件的工数控机床加工零件的工艺艺性分析性分析2.结构工艺性分析结构工艺性分析（1 1）零零件件的的内内腔腔与与外外形形应应尽尽量量采采用用统统一一的的几几何何类类型型和和尺寸；尺寸；（2 2）内内槽槽圆圆角角的的大大小小决决定定着着刀刀具具直直径径的的大大小小，所所以以内内槽圆角半径不应太小；槽圆角半径不应太小；（3 3）零件铣槽底平面时，槽底圆角半径）零件

8、铣槽底平面时，槽底圆角半径r r不要过大；不要过大；（4 4）应应尽尽可可能能在在一一次次装装夹夹中中完完成成所所有有能能加加工工表表面面的的加加工工，为为此此要要选选择择便便于于各各个个表表面面都都能能加加工工的的定定位位方方式式；若若需需要二次装夹，应采用统一的基准定位。要二次装夹，应采用统一的基准定位。5.2.1 5.2.1 数控机床加工零件的工数控机床加工零件的工艺艺性分析性分析工艺路线的设计工艺路线的设计设设计计工工艺艺路路线线是是制制订订工工艺艺规规程程的的重重要要内内容容之之一一，其其主主要要内内容容包包括括选选择择各各加加工工表表面面的的加加工工方方法法、划划分分加加工工阶阶段

9、段、划划分分工工序序以以及及安安排排工工序序的的先先后后顺顺序序等等。设设计计者者应应用用从从生生产产实实践践中中总总结结出出来来的的一一些些综综合合性性的的工工艺艺原原则则，结结合合实实际际生生产产条条件件，提提出出几几种种方方案案，通通过过对对比比分分析析，从从中中选选择最佳方案。择最佳方案。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定1.加工方法的选择加工方法的选择成成形形面面等等基基本本表表面面所所组组成成的的。每每一一种种表表面面都都有有多多种种加加工工方方法法，具具体体选选择择时时应应根根据据零零件件的的加加工工精精度度、表表面面粗粗糙糙度度、材材料

10、料、结结构构形形状状、尺尺寸寸及及生生产产类类型型等等，选选用用相相应应的加工方法和加工方案。的加工方法和加工方案。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（1）外圆表面加工方法的选择）外圆表面加工方法的选择主主 要要是是车车削削和和磨磨削削。当当表表面面粗粗糙糙度度要要求求较较小小时时，还还要要经经光光整整加加工。工。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（2）内孔表面加工方法的选择）内孔表面加工方法的选择内内孔孔表表面面的的加加工工方方法法有有钻钻孔孔、扩扩孔孔、铰铰孔孔、镗镗孔孔、拉拉孔孔、磨磨孔孔以以及及光光整整

11、加加工工等等。应应根根据据被被加加工工孔孔的的加加工工要要求求、尺尺寸寸、具具体体的的生生产产条条件件、批批量量的的大大小小以以及及毛毛坯坯上上有有无无预加工孔合理选用。预加工孔合理选用。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（3）平面加工方法的选择）平面加工方法的选择平平面面的的主主要要加加工工方方法法有有铣铣削削、刨刨削削、车车削削、磨磨削削及及拉拉削削等等，精精度度要要求求高高的的表表面面还还需需经经研研磨磨或或刮削加工。刮削加工。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（4）平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择）平面

12、轮廓和曲面轮廓加工方法的选择 1 1）平平面面轮轮廓廓常常用用的的加加工工方方法法有有数数控控铣铣削削、线线切切割割及及磨磨削削等等。对对如如图图所所示示的的内内平平面面轮轮廓廓，当当曲曲率率半半径径较较小小时时，可可采采用用数数控控线线切切割割方方法法加加土土。若若选选择择铣铣削削方方法法，因因铣铣刀刀直直径径受受最最小小曲曲率率半半径径的的限限制制，直直径径太太小小，刚刚性性不不足足，会产生较大的加工误差。会产生较大的加工误差。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定对对图图所所示示的的外外平平面面轮轮廓廓，可可采采用用数数控控铣铣削削方方法法加加工工，

13、常常用用粗粗铣铣一一精精铣铣方方案案，也也可可采采用用数数控控线线切切割割方方法法加加工工。对对精精度度及及表表面面粗粗糙糙度度要要求求较较高高的的轮轮廓廓表表面面，在在数数控控铣铣削削加加工工之之后后，再再进进行行数数控控磨磨削削加加工工。数数控控铣铣削削加加工工适适用用于于除除淬淬火火钢钢以以外外的的各各种种金金属属，数数控控线线切切割割加加工工可可用用于于各各种种金金属属，数数控控磨磨削削加加工工适用于除有色金属以外的各种金属。适用于除有色金属以外的各种金属。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定2 2）立立体体曲曲面面轮轮廓廓的的加加工工方方法法主

14、主要要是是数数控控铣铣削削。多多用用球球头头铣铣刀刀，以以“行行切切法法”加加工工，如如图图所所示示。根根据据曲曲面面形形状状、刀刀具具形形状状以以及及精精度度要要求求等等通通常常采采用用二二轴轴半半联联动动或或三三轴轴联联动动。对对精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度要要求求高高的的曲曲面面，当当用用三三轴轴联联动动的的“行行切切法法”加加工工不不能能满满足足要要求求时时，可可用用模模具具铣铣刀刀，选选择择四坐标或五坐标联动加工。四坐标或五坐标联动加工。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定 表表面面加加工工方方法法的的选选择择，除除了了考考虑虑加加工工质质

15、量量、零零件件的的结结构构形形状状和和尺尺寸寸、零零件件的的材材料料和和硬硬度度以以及及生生产产类类型型外外、还还要要考考虑虑到到加加工工的的经经济济性性。各各种种表表面面加加工工方方法法所所能能达达到到的的精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度都都有有一一个个相相当当大大的的范范围围。当精度达到一定程度后，要继续提高精度，成本会急剧上升。当精度达到一定程度后，要继续提高精度，成本会急剧上升。任任何何一一种种加加工工方方法法获获得得的的精精度度只只在在一一定定范范围围内内才才是是经经济济的的，这这种种一一定定范范围围内内的的加加工工精精度度即即为为该该种种加加工工方方法法的的经经济济精精度度。它它是

16、是指指在在正正常常加加工工条条件件下下（采采用用符符合合质质量量标标准准的的设设备备、工工艺艺装装备备和和标标准准等等级级的的工工人人，不不延延长长加加工工时时间间）所所能能达达到到的的加加工工精精度度。相相应应的的表表面面粗粗糙糙度度称称为为经经济济粗粗糙糙度度。在在选选择择加加工工方方法法时时，应应根根据据工工件件的的精精度度要要求求选选择择与与经经济济精精度度相相适适应应的加工方法。的加工方法。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定2.加工阶段的划分加工阶段的划分工工序序的的划划分分当当零零件件的的加加工工质质量量要要求求较较高高时时，往往往往不不可

17、可能能用用一一道道工工序序来来满满足足其其要要求求，而而要要用用几几道道工工序序逐逐步步达达到到所所要要求求的的加加工工质质量量。按按工工序序的的性性质质不不同同，零零件件的的加加工工过过程程通通常常可可分分为为粗粗加加工工、半半精精加加工工、精精加加工工和和光光整整加加工工四个阶段。四个阶段。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（1）各加工阶段的主要任务）各加工阶段的主要任务 1 1）粗粗加加工工阶阶段段其其任任务务是是切切除除毛毛坯坯上上大大部部分分多多余余的的金金属属，使使毛毛坯坯在在形形状状和和尺尺寸寸上上接接近近零零件件成成品品，因因此此，主主

18、要目标是提高生产率。要目标是提高生产率。2 2）半半精精加加工工阶阶段段其其任任务务是是使使主主要要表表面面达达到到一一定定的的精精度度，留留有有一一定定的的精精加加工工余余量量，为为主主要要表表面面的的精精加加工工（如如精精车车、精精磨磨）做做好好准准备备。并并可可完完成成一一些些次次要要表表面面加加工，如扩孔、攻螺纹、铣键槽等。工，如扩孔、攻螺纹、铣键槽等。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定3 3）精精加加工工阶阶段段其其任任务务是是保保证证各各主主要要表表面面达达到到规规定定的的尺尺寸寸精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度要要求求。主主要要目目标标是

19、是全全面面保保证证加加工质量。工质量。4 4）光光整整加加工工阶阶段段对对零零件件上上精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度要要求求很很高高（IT6IT6级级以以上上）的的表表面面，需需进进行行光光整整加加工工，其其主主要要目目标标是是提提高高尺尺寸寸精精度度、减减小小表表面面粗粗糙糙度度。一一般般不不用用来来提提高高位置精度。位置精度。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（2）划分加工阶段的目的）划分加工阶段的目的1 1）保证加工质量）保证加工质量 工工件件在在粗粗加加工工时时，切切除除的的金金属属层层较较厚厚，切切削削力力和和夹夹紧紧力力都都比比较较大大，

20、切切削削温温度度也也高高，将将引引起起较较大大的的变变形形。如如果果不不划划分分加加工工阶阶段段，粗粗、精精加加工工混混在在一一起起，就就无无法法避避免免上上述述原原因因引引起起的的加加工工误误差差。按按加加工工阶阶段段加加工工，粗粗加加工工造造成成的的加工误差可以通过半精加工和精加工来纠正，从而保证零件的加工质量。加工误差可以通过半精加工和精加工来纠正，从而保证零件的加工质量。2 2）合理使用设备）合理使用设备 粗粗加加工工余余量量大大，切切削削用用量量大大，可可采采用用功功率率大大，刚刚度度好好，效效率率高高而而精精度度低低的的机机床床。精精加加工工切切削削力力小小，对对机机床床破破坏坏小

21、小，采采用用高高精精度度机机床床。这这样样发发挥挥了了设备的各自特点，既能提高生产率，又能延长精密设备的使用寿命。设备的各自特点，既能提高生产率，又能延长精密设备的使用寿命。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定3 3）便于及时发现毛坯缺陷）便于及时发现毛坯缺陷对对毛毛坯坯的的各各种种缺缺陷陷，如如铸铸件件的的气气孔孔、夹夹砂砂和和余余量量不不足足等等，在在粗粗加加工工后后即即可可发发现现，便便于于及及时时修修补补或或决决定定报报废废，以免继续加工下去，造成浪费。以免继续加工下去，造成浪费。4 4）便于安排热处理工序）便于安排热处理工序如如粗粗加加工工后后

22、，一一般般要要安安排排去去应应力力的的热热处处理理，以以消消除除内内应应力力。精精加加工工前前要要安安排排淬淬火火等等最最终终热热处处理理，其其变变形形可可以通过精加工予以消除。以通过精加工予以消除。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定 加加工工阶阶段段的的划划分分也也不不应应绝绝对对化化，应应根根据据零零件件的的质质量量要要求求、结结构构特特点点和和生生产产纲纲领领灵灵活活掌掌握握。对对加加工工质质量量要要求求不不高高、工工件件刚刚性性好好、毛毛坯坯精精度度高高、加加工工余余量量小小、生生产产纲纲领领不不大大时时，可可不不必必划划分分加加工工阶阶段段。

23、对对刚刚性性好好的的重重型型工工件件，由由于于装装夹夹及及运运输输很很费费时时，也也常常在在一一次次装装夹夹下下完完成成全全粗粗、精精加加工工。对对于于不不划划分分加加工工阶阶段段的的工工件件，为为减减少少粗粗加加工工中中产产生生的的各各种种变变形形对对加加工工质质量量的的响响，在在粗粗加加工工后后，松松开开夹夹紧紧机机构构，停停留留一一段段时时间间，让让工工件件充充分分变变形形，然然后后再再用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工。用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定3.工序的划分工序的划分（1 1）工序的划分原则）工序的

24、划分原则采采用用两两种种不不同同的的原原则则，即即工工序序集集中中原原则则和和工工序序分分散散原则。原则。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定1）工序集中原则）工序集中原则 将将工工件件的的加加工工集集中中在在少少数数几几道道工工序序内内完完成成，每每道道工工序序的的加加工工内内容容较较多多。工工序序集集中中有有利利于于采采用用高高效效的的专专用用设设备备和和数数控控机机床床；减减少少了了机机床床数数、操操作作工工人人数数和和占占地地面面积积；一一次次装装夹夹后后可可加加工工较较多多表表面面，不不仅仅保保证证了了各各个个加加工工表表面面之之间间的的相相互

25、互位位置置精精度度，同同时时还还减减少少了了工工序序间间的的工工件件运运输输量量和和装装夹夹工工件件的的辅辅助助时时间间。但但数数控控机机床床、专专用用设设备备和和工工艺艺装装备备投投资资大大，尤尤其其是是专用设备和工艺装备调整和维修比较麻烦，不利于转产。专用设备和工艺装备调整和维修比较麻烦，不利于转产。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定2）工序分散原则）工序分散原则将将工工件件的的加加工工分分散散在在较较多多的的工工序序内内进进行行，每每道道工工序序的的加加工工内内容容很很少少。工工序序分分散散使使设设备备和和工工艺艺装装备备结结构构简简单单，调调整

26、整和和维维修修方方便便，操操作作简简单单，转转产产容容易易；有有利利于于选选择择合合理理的的切切削削用用量量，减减少少机机动动时时间间。但但工工艺艺路路线线长长，所所需需设设备及工人人数多，占地面积大。备及工人人数多，占地面积大。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（2）工序划分的方法）工序划分的方法工工序序划划分分主主要要考考虑虑生生产产纲纲领领、所所用用设设备备及及零零件件本本身身的的结结构构和和技技术要求等因素。术要求等因素。大大批批量量生生产产时时，若若使使用用多多刀刀、多多轴轴等等高高效效机机床床，工工序序可可按按集集中中原原则则划划分分；若若

27、在在由由组组合合机机床床组组成成的的自自动动线线上上加加工工，工工序序一一般般按按分分散散原原则划分则划分。现现代代生生产产的的发发展展多多趋趋向向于于前前者者。单单件件小小批批生生产产时时，工工序序划划分分通通常常采采用用集集中中原原则则。成成批批生生产产时时，工工序序可可按按集集中中原原则则划划分分，也也可可按按分分散散原原则则划划分分，应应视视具具体体情情况况而而定定。对对于于尺尺寸寸和和质质量量都都很很大大的的重重型型零零件件，为为减减少少装装夹夹次次数数和和运运输输，应应按按集集中中原原则则划划分分工工序序。对对于于刚刚性性差差且且精精度度高的精密零件，应按工序分散原则划分工序。高的

28、精密零件，应按工序分散原则划分工序。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定 在在数数控控机机床床上上加加工工的的零零件件，一一般般按按工工序序集集中中原原则则划划分分工工序。序。1 1）按按所所用用刀刀具具划划分分即即以以同同一一把把刀刀具具完完成成的的那那一一部部分分工工艺艺过过程程为为一一道道工工序序。这这种种划划分分方方法法适适用用于于工工件件的的待待加加工工表表面面较较多多，机机床床连连续续工工作作时时间间过过长长（如如在在一一个个工工作作班班内内不不能能完完成成）,加加工工程程序序的的编编制制和和检检查查难难度度较较大大等等情情况况。加加工工中中

29、心心常常用用这这种种方方法法划划分工序。分工序。2 2）按按安安装装次次数数划划分分即即以以一一次次安安装装完完成成的的那那一一部部分分工工艺艺过过程程为为一一道道工工序序。这这种种方方法法适适合合于于加加工工内内容容不不多多的的工工件件，加加工工完完成后就能达到待检状态。成后就能达到待检状态。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定3 3）按按粗粗、精精加加工工划划分分即即粗粗加加工工中中完完成成的的那那一一部部分分工工艺艺过过程程为为一一道道工工序序，精精加加工工中中完完成成的的那那一一部部分分工工艺艺过过程程为为一一道道介介。这这种种划划分分方方法法适

30、适用用于于加加工工后后变变形形较较大大，需需粗粗、精精加工分开的零件，如毛坯为铸件和锻件。加工分开的零件，如毛坯为铸件和锻件。4 4）按按加加工工部部位位划划分分即即完完成成相相同同型型面面的的那那一一部部分分工工艺艺过过程程为为一一道道工工序序。对对于于加加工工表表面面多多而而复复杂杂的的零零件件，可可按按其其结结构构特特点点（如如内内形形、外外形形、曲曲面面和和平平面面等等）划划分分成成多多道道工工序。序。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定（3）加工顺序的安排）加工顺序的安排零零件件的的加加工工工工序序通通常常包包括括切切削削加加工工工工序序、热热

31、处处理理工工序序和和辅辅助助工工序序等等。这这些些工工序序的的顺顺序序直直接接影影响响到到零零件件的的加加工工质质量量、生生产产效效率率和和加加工工成成本本。应应当当合合理理安安排排好好切切削削加加工、热处理和辅助工序之间的顺序。工、热处理和辅助工序之间的顺序。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定1 1）基面先行原则）基面先行原则用用作作精精基基准准的的表表面面，应应优优先先加加工工。定定位位基基准准的的表表面面越越精精确确，装装夹夹误误差差就就越越小小，所所以以任任何何零零件件的的加加工工过过程程，首首先先对对定定位位基基准准面面进进行行粗粗加加工工和

32、和半半精精加加工工，必必要要时时进进行行精加工。精加工。2 2）先粗后精原则）先粗后精原则各各个个表表面面的的加加工工顺顺序序按按照照加加工工半半精精加加工工精精加加工工光光整整加加工工的的顺顺序序依依次次进进行行，这这样样才才能能逐逐步步提提高高加工表面的精度和减小表面粗糙度。加工表面的精度和减小表面粗糙度。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定3 3）先主后次原则）先主后次原则零零件件上上的的工工作作面面及及装装配配面面精精度度要要求求较较高高，属属于于主主要要表表面面，应应先先加加工工。自自由由表表面面、键键槽槽、紧紧固固用用的的螺螺孔孔和和光光孔孔

33、等等表表面面，精精度度要要求求较较低低，属属于于次次要要表表面面，可可穿穿插插进进行行，一一般般安安排排在在主主要要表表面面达达到到一一定定精度后，最终精加工之前加工。精度后，最终精加工之前加工。4 4）先面后孔原则）先面后孔原则对对于于箱箱体体类类、支支架架类类、机机体体类类的的零零件件，一一般般先先加加工工平平面面，后后加加工工孔孔。遮遮掩掩安安排排加加工工顺顺序序，一一方方面面是是用用加加工工过过的的平平面面定定位位，稳稳定定可可靠靠；另另一一方方面面是是在在加加工工过过的的平平面面上上加加工工孔孔比比较较容容易易，并并能能提提高高孔孔的精度。特别是钻孔，孔的轴线不易偏斜。的精度。特别是

34、钻孔，孔的轴线不易偏斜。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定热处理工序的安排热处理工序的安排为为提提高高材材料料的的力力学学性性能能，改改善善材材料料的的切切削削加加工工性性和和梢梢除除工工件件内内应应力力，在在工工艺艺过过程程中中要要适适当当安安排排一一些些热热处处理理工序。工序。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定1 1）预预备备热热处处理理：安安排排在在粗粗加加工工前前、后后。其其目目的的是是改改善善材材料料的的切切削加工性消除毛坯应力，改善组织。常用的有正火、退火及调质等。削加工性消除毛坯应力，改善组织。常

35、用的有正火、退火及调质等。2 2）消消除除残残余余应应力力热热处处理理：由由于于毛毛坯坯在在制制造造和和机机械械加加工工过过程程中中，产产生生的的内内应应力力、会会引引起起工工件件变变形形，影影响响产产品品质质量量，所所以以要要安安排排消消除除内内应应力力处处理理。常常用用的的有有人人工工时时效效、退退火火等等。对对于于一一般般形形状状的的铸铸件件，应应安安排排两两次次时时效效处处理理。对对于于精精密密零零件件要要多多次次安安排排时时效效处处理理，加加工工一一次次安安排排一次。一次。3 3）最最终终热热处处理理：目目的的是是提提高高零零件件的的强强度度、硬硬度度和和耐耐磨磨性性。常常安安排排在

36、在精精加加工工之之前前，以以便便通通过过精精加加工工纠纠正正热热处处理理引引起起的的变变形形。常常用用的的有表面淬火、渗碳淬火和渗氮处理等。有表面淬火、渗碳淬火和渗氮处理等。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定辅助工序的安排辅助工序的安排 主主要要包包括括：检检验验、清清洗洗、去去毛毛刺刺、去去磁磁、防防锈锈和和平平衡衡等等。其其中中检检验验工工序序是是主主要要的的辅辅助助工工序序，是是保保证证产产品品质

37、量的主要措施之一。它通常安排在：质量的主要措施之一。它通常安排在：1 1）粗加工全部结束后，精加工之前；）粗加工全部结束后，精加工之前；2 2）重要工序前后；）重要工序前后；3 3）工件从一个车间转向另一个车间前后；）工件从一个车间转向另一个车间前后；4 4）全部加工结束之后。）全部加工结束之后。5.2.2 5.2.2 数控机床加工工数控机床加工工艺艺路路线线的的拟拟定定六点定位原理六点定位原理工件在空间具有六个自由度工件在空间具有六个自由度要要完完全全确确定定工工件件的的位位置置，就就需需要要按按一一定定的的要要求求布布置置六六个个支支承承点点（即即定定位位元元件件）来来限限制制工工件件的的

38、六六个个自自由由度度。其其中中每每个个支支承承点点限限制制相相应应的的一一个个自自由由度度。这这就就是是工工件件定定位位的的“六点定位原理六点定位原理”。5.3 5.3 工件在数控机床上的定位与装卡工件在数控机床上的定位与装卡粗基准定位粗基准定位1 1）为为保保证证不不加加工工表表面面之之间间的的位位置置要要求求，应应选选择择不不加加工工表面为粗基准，如图所示。表面为粗基准，如图所示。5.3.15.3.1选择选择合适的定位方式合适的定位方式2 2）为为保保证证重重要要加加工工面面的的余余量量均均匀匀，应应选选择择重重要要加加工工面面为粗基准，如图所示。为粗基准，如图所示。5.3.15.3.1选

39、择选择合适的定位方式合适的定位方式3 3）为为保保证证各各加加工工表表面面都都有有足足够够的的加加工工余余量量，应应选选择择毛毛坯余量最小的面为粗基准。坯余量最小的面为粗基准。5.3.15.3.1选择选择合适的定位方式合适的定位方式4 4）粗粗基基准准比比较较粗粗糙糙且且精精度度低低，一一般般在在同同一一尺尺寸寸方方向向上不应重复使用，如图所示。上不应重复使用，如图所示。5 5）作作为为粗粗基基准准的的表表面面，应应尽尽量量平平整整，没没有有浇浇口口、冒冒口口或或飞飞边边等等其其它它表表面面缺缺陷陷，以以便便使使工工件件定定位位可可靠靠，夹夹紧紧方便。方便。5.3.15.3.1选择选择合适的定

40、位方式合适的定位方式精基准的选择精基准的选择1 1）基准重合原则）基准重合原则基基准准重重合合原原则则，即即设设计计基基准准与与工工序序基基准准重重合合，定定位位基基准准与与设设计计基基准准重重合合。选选择择加加工工表表面面的的设设计计基基准准作作为为定定位位基基准准。如如下下图所示。图所示。5.3.15.3.1选择选择合适的定位方式合适的定位方式2 2）基准统一原则）基准统一原则在在多多道道工工序序中中采采用用同同一一组组精精基基准准定定位位，称称为为基基准准统统一一原则。如下图所示。原则。如下图所示。5.3.15.3.1选择选择合适的定位方式合适的定位方式3 3）自为基准原则）自为基准原则

41、选选择择加加工工表表面面本本身身作作为为定定位位基基准准，称称为为自自为为基基准准。如如下图所示。下图所示。5.3.15.3.1选择选择合适的定位方式合适的定位方式4 4）互为基准原则）互为基准原则采采用用两两个个表表面面互互为为基基准准反反复复加加工工，称称为为互互为为基基准准原原则则。如下图所示。如下图所示。5.3.15.3.1选择选择合适的定位方式合适的定位方式常见的定位方式常见的定位方式1)1)工件以平面定位工件以平面定位2)2)工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位3)3)工件以圆孔定位工件以圆孔定位4)4)工件以一面两孔定位工件以一面两孔定位5.3.15.3.1选择选择合适的定位方式

42、合适的定位方式对夹紧装置的基本要求对夹紧装置的基本要求1 1）夹夹紧紧过过程程中中，不不能能改改变变工工件件定定位位后后所所占占据据的的正正确确位位置；置；2 2）夹紧力的大小适当；）夹紧力的大小适当；3 3）夹夹紧紧装装置置的的自自动动化化程程度度及及复复杂杂程程度度应应与与工工件件的的产产量量和批量相适应。和批量相适应。5.3.25.3.2确定合适的装确定合适的装夹夹方式方式夹紧力方向和作用点的选择夹紧力方向和作用点的选择1 1）夹紧力应朝向主要定位基准；）夹紧力应朝向主要定位基准；2 2）夹紧力方向应有利于减小夹紧力；）夹紧力方向应有利于减小夹紧力；3 3）夹紧力的作用点应选在工件刚性较

43、好的方向和部位；）夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的方向和部位；4 4）夹紧力作用点应尽量靠近工件表面；）夹紧力作用点应尽量靠近工件表面；5 5）夹紧力作用线应落在定位支承范围内。）夹紧力作用线应落在定位支承范围内。5.3.25.3.2确定合适的装确定合适的装夹夹方式方式常用装夹常用装夹1 1）普通装夹具；）普通装夹具；三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘2 2）专用装夹具；）专用装夹具；5.3.25.3.2确定合适的装确定合适的装夹夹方式方式数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容（1 1）根根据据数数控控加加工工适适应应性性，选选择择并并决决定定零零件件的的

44、数控加工内容；数控加工内容；（2 2）对零件进行数控工艺性分析；对零件进行数控工艺性分析；（3 3）拟定数控加工的工艺路线；）拟定数控加工的工艺路线；（4 4）设计数控加工工序；）设计数控加工工序；（5 5）编写数控加工专用技术文件。）编写数控加工专用技术文件。5.4 5.4 数控机床加工工数控机床加工工艺艺的的设计设计进给路线进给路线进进给给路路线线是是指指刀刀具具相相对对于于工工件件运运动动的的轨轨迹迹，也也称称为为加加工工路路线线。普普通通机机床床加加工工中中，进进给给路路线线由由操操作作者者直直接接控控制制，工工序序设设计计时时，无无须须考考虑虑。数数控控加加工工中中，进进给给路路线线

45、是是由由数数控控系系统统控控制制的的，因因此此，工工序序设设计计时时，必必须须拟拟定定好好刀刀具具的的进进给给路路线线，并并绘绘制制进进给给路路线线图图，以以便便编写数控加工程序。编写数控加工程序。5.4.15.4.1进给进给路路线线的的选择选择数控车床进给路线的选择数控车床进给路线的选择（1 1）最短的空行程走刀路线）最短的空行程走刀路线1 1）合理选择切削加工起点，使切入、切出路线最短；）合理选择切削加工起点，使切入、切出路线最短；2 2）合理选择换刀点以减少换刀时间；）合理选择换刀点以减少换刀时间；3 3）在在不不发发生生加加工工干干涉涉现现象象的的前前提提下下，空空行行程程走走刀刀宜宜

46、尽量采用快速移动指令尽量采用快速移动指令G00G00；4 4）合理安排）合理安排“回零回零”路线。路线。5.4.15.4.1进给进给路路线线的的选择选择数控车床进给路线的选择数控车床进给路线的选择（2 2）最短的切削走刀路线）最短的切削走刀路线如如图图所所示示，经经分分析析和和判判断断后后可可知知图图c c所所示示的的矩矩形形循循环环走走刀刀路路线线的的进进给给长长度度总总和和最最短短。因因此此在在同同等等条条件件下下其其切切削削所所需需时间（不含空行程）也最短，刀具的损耗也最少。时间（不含空行程）也最短，刀具的损耗也最少。5.4.15.4.1进给进给路路线线的的选择选择数控车床进给路线的选择

47、数控车床进给路线的选择（3 3）大余量毛坯的走刀路线）大余量毛坯的走刀路线1 1）阶梯切削走刀路线）阶梯切削走刀路线 在保证后续工序的加工余量前提在保证后续工序的加工余量前提下，应尽可能多地去除毛坯材料。下，应尽可能多地去除毛坯材料。2 2）分层切削）分层切削 对于大余量的阶梯轴要注意刀具的终止点。对于大余量的阶梯轴要注意刀具的终止点。5.4.15.4.1进给进给路路线线的的选择选择数控车床进给路线的选择数控车床进给路线的选择（4 4）最后完工时切削走刀路线）最后完工时切削走刀路线 最最后后一一刀刀应应连连续续切切削削，轮轮廓廓表表面面才才不不会会有有接接刀刀的的刀痕。刀痕。（5 5）刀具的切

48、入与切出）刀具的切入与切出 进进刀刀时时应应尽尽量量使使刀刀具具沿沿工工件件的的轮轮廓廓的的切切线线方方向向切切入、切出，避免出现接刀的刀痕。入、切出，避免出现接刀的刀痕。5.4.15.4.1进给进给路路线线的的选择选择数控铣床进给路线的选择数控铣床进给路线的选择（1 1）平面轮廓加工走刀路线）平面轮廓加工走刀路线 切切入入、切切出出方方式式及及走走刀刀路路线线包包括括外外轮轮廓廓和和内内轮轮廓廓的的加加工工。应应安安排排刀刀具具从从轮轮廓廓切切向向切切入入工工件件，在在轮轮廓廓加加工工完完毕毕之之后后，也也应应沿沿轮轮廓廓切切向向切切出出，这这样样可可以以避避免免刀刀具具在在工工件件上上的的

49、切切入入点点和和退出点处留下接刀痕。退出点处留下接刀痕。5.4.15.4.1进给进给路路线线的的选择选择数控铣床进给路线的选择数控铣床进给路线的选择（2 2）型腔加工（平面区域）走刀路线）型腔加工（平面区域）走刀路线1 1）行行切切法法适适合合于于粗粗加加工工，能能切切除除内内腔腔中中的的全全部部余余量量，不不留留死死角角，不不伤伤轮轮廓廓。但但在在两两次次走走刀刀的的起起点点和和终终点点间间会会留留下下残残留留高高度度，表表面面粗粗糙糙度度将将达不到要求。达不到要求。2 2）环环切切法法环环切切加加工工法法的的轮轮廓廓加加工工效效果果好好，但但刀刀具具在在拐拐角角处处会会降降速走刀，加工效率

50、相对较低。速走刀，加工效率相对较低。3 3）行行切切+环环切切法法行行切切+环环切切法法综综合合了了上上述述两两种种走走刀刀路路线线的的优优点点。先先行行切切，去去除除毛毛坯坯材材料料，最最后后一一刀刀沿沿周周向向环环切切，光光整整轮轮廓廓表表面面，能能获获得得较较好的表面粗糙度和加工效率。好的表面粗糙度和加工效率。5.4.15.4.1进给进给路路线线的的选择选择数控铣床进给路线的选择数控铣床进给路线的选择（3 3）铣削内外圆时加工路线的确定）铣削内外圆时加工路线的确定1 1）合合理理选选择择切切削削加加工工起起点点使使切切入入、切切出出路路线线最最短。短。5.4.15.4.1进给进给路路线线