寸及公差的确定机床设备和工艺装备的选择数控加工常用.pptx

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1、根本概念机械加工工艺规程的制定 零件图样的工艺分析毛坯及加工余量 定位基准的选择 工艺路线的拟定工序尺寸及公差确实定机床设备和工艺装备的选择 数控加工常用工艺文件 1根本概念根本概念将原材料转变为成品的全过程生产过程生产过程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称为工艺过程。工艺过程是生产过程中的主要局部，其余的劳动过程则为生产过程的辅助过程工艺过程工艺过程2由假设干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀根本概念根本概念一个或一组工人，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一部分工艺过程工件经一次装夹后所完成的那一部分工序工艺过

2、程工艺过程的组成的组成工序工序安装安装3根本概念根本概念在加工外表和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一局部工序内容一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动局部一起相对刀具或设备的固定局部所占据的每一个位置在一个工步内，假设被加工外表需切去的金属层很厚，就可分几次切削，每切削一次为一次走刀工步工步工位工位走刀走刀4生产生产纲领纲领企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。计划期常定为1年，所以生产纲领常称为年产量生产生产类型类型企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。一般分为大量生产，成批生产和单件生产三种类型根本概念根本概念5工艺规程工艺规程指导生产的主要技术文件；组织生产

3、和管理的根本依据；新建、扩建工厂（车间）的根本资料作用规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件定义机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 6机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定制定制定工艺工艺规程规程的基的基本要本要求求在保证产品质量的前提下，能尽量提高生产率和降低成本；做到技术上的先进性、经济上的合理性，保证工人具有良好的劳动条件；制定工艺规程时，工艺人员必须认真研究原始资料，如产品图样、生产纲领、毛坯资料及生产条件的状况等；参照同行业工艺技术的发展，综合本部门的生产实践经验，进行工艺文件的编制7机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定确定工序尺寸、公差及其技术要

4、求制定工艺规程的方法与步骤制定工艺规程的方法与步骤零件图的研究与工艺审查确定生产类型确定毛坯的种类和尺寸选择定位基准和主要表面的加工方法，拟订零件的加工工艺路线确定机床、工艺装备、切削用量及时间定额填写工艺文件8零件图样的工艺分析零件图样的工艺分析 读图和审图读图和审图分析零件图是否完整正确；零件的技术要求分析；尺寸标注应符合数控加工的特点；定位基准可靠零件结构零件结构工艺性工艺性零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。它包括零件各个制造过程中的工艺性，如零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和切削加工工艺性等。好的工艺性会使零件加工容易，节省工时，降低消耗9毛坯及加工余量毛坯及加工余

5、量 常用毛坯的种类有铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材等。毛坯种类毛坯种类铸件适用于形状复杂的毛坯。薄壁零件，不可用砂型铸造；尺寸大的铸件宜用砂型铸造；中、小型零件可用较先进的铸造方法锻件适用于强度较高、形状较简单的零件。尺寸大的零件一般用自由锻；中、小型零件选模锻；形状复杂的钢质零件不宜自由锻10毛坯及加工余量毛坯及加工余量热轧型材的尺寸较大，精度低，多用作一般零件的毛坯；冷轧材尺寸较小，精度较高，多用于毛坯精度要求较高的中、小零件，适用于自动机床加工对于大件来说，焊接件简单、方便，特别是单件小批生产可大大缩短生产周期。但焊接后变形大，需经时效处理适用于形状复杂的板料零件，多用于中、小尺寸

6、件的大批大量生产焊接件冷冲压件毛坯种类毛坯种类型材11毛坯及加工余量毛坯及加工余量加工余加工余量量加工过程中，所切去的金属层厚度工序余量相邻两工序的工序尺寸之差加工总余量毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差12影响加工余量影响加工余量的主要因素的主要因素前工序的尺寸公差Ta（Ta越大,就越大）；前工序的位置误差；前工序的外表质量(Ra+Ha)；本工序的安装误差；其它：如热处理引起的工件变形(假设变形过大而余量缺乏而报废)毛坯及加工余量毛坯及加工余量13毛坯及加工余量毛坯及加工余量确确定定加加工工余余量量的的方方法法查表法根据各工厂的生产实践和试验研究积累的数据，先制成各种表格，再汇集成手册。确定加

7、工余量时，查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定经验估计法根据实际经验确定加工余量。一般情况，为防止因余量过小而产生废品，经验估计的数值总是偏大分析计算法根据上述的加工余量计算公式和一定的试验资料，对影响加工余量的各项因素进行分析，并计算确定加工余量14基准的概念基准的概念定位基准的选择定位基准的选择 零件是由假设干外表组成，各外表之间都有一定的尺寸和相互位置要求。用以确定零件上点、线、面间的相互位置关系所依据的点、线、面称为基准按作用不按作用不同分为设同分为设计基准和计基准和工艺基准工艺基准设计基准设计图样上所采用的基准工艺基准在工艺中采用的基准。工艺基准按用途不同，又分为定位

8、基准、测量基准和装配基准15加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准定位基准的选择定位基准的选择 工艺基准零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准定位基准测量基准装配基准16粗基准的选择粗基准的选择粗基准粗基准的选择的选择原则原则非加工表面原则 为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。加工余量最小原则 以余量最小的表面作为粗基准重要表面原则 为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为粗基准。不重复使用原则 粗基准原则上只能使用一次.便于工件装夹原则 作为粗基准的表面，应尽量平整光滑，没有飞边、冒口、浇口或其他缺

9、陷，以便使工件定位准确、夹紧可靠粗基准粗基准在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作定位的基准定位基准的选择定位基准的选择 17精基准精基准用加工过的外表作定位基准精基准的选择精基准的选择基准重合原则:选择设计基准为定位基准；基准统一原则：多道工序选择同一个定位基准；自为基准原则：选择加工表面本身；互为基准原则：采取两个加工表面互为基准；便于装夹原则：所选精基准应保证定位准确；稳定，装夹方便可靠，夹具结构简单适用，操作方便灵活，足够大的接触面积，以承受较大的切削力精基准的精基准的选择原则选择原则定位基准的选择定位基准的选择 18加工阶段加工阶段的划分的划分当加工质量要求较高时，应划分加工阶段

10、。一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。当加工精度和外表质量要求特别高时，可增设光整加工和超精密加工工艺路线的拟定工艺路线的拟定 粗加工切除毛坯大局部余量，接近成品的形状和尺寸半精加工主要外表留下精加工余量并到达一定的精度，完成一些次要外表的加工光整加工保证主要外表精度和外表粗糙度精加工获得很高的尺寸精度、降低外表粗糙度或使其外表得到强化19划分划分加工加工阶段阶段的原的原因因保证加工质量有利于合理使用设备便于安排热处理工序便于及时发现毛坯缺陷精加工和光整加工过的表面少受磕碰损坏工艺路线的拟定工艺路线的拟定 20工序集中工序集中工序分散工序分散将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工

11、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。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，操作简单，转产容易工序的划分工艺路线的拟定工艺路线的拟定 21基准先行先主后次先粗后精先面后孔切削加工工序切削加工工序热处热处理工理工序序预备热处理消除残余应力处理最终热处理表面装饰性镀层和发兰处理一般安排在粗加工前粗加工、半精加工和精加工之间一般安排在精加工前一般都安排在机械加工完毕后工艺路线的拟定工艺路线的拟定 22 f的选择 粗加工时，f主要受刀杆、刀片和机床、工件等强度、刚度所承受的切削力限制，一般根据刚度来

12、选。工艺系统刚度好时，可用大些的f；反之，适当降低f；精加工、半精加工时，f应根据工件的Ra要求选。Ra要求小的，取较小的f，但又不能过小，因为f过小，切削厚度过薄，Ra反而增大，且刀具磨损加剧。假设刀具的刀尖圆弧半径愈大，则f可选较大值Vc的选择 主要根据工件材料、刀具材料和机床功率来选 刀具材料好，可选得高些；Ra值要求小的，要避开积屑瘤、鳞刺产生的Vc，高速钢刀取小Vc5 mmin，硬质合金取较高的Vc=130160 m/min；外表有硬皮或断续切削时，应适当降低；工艺系统刚性差的，应减小Vc 切削用量的选择切削用量的选择23辅助辅助工序工序自检重要工序的前后送往外车间加工之前全部加工工

13、序完成淬火工序之前全部加工工序完成检验去毛刺倒棱清洗防锈去磁和平衡工艺路线的拟定工艺路线的拟定 24工艺路线的拟定工艺路线的拟定 先基准面后先基准面后其它外表其它外表先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其它外表，以保其它外表，以保证证加工加工质质量量先粗加工后先粗加工后精加工精加工即粗加工在前，精加工在后，粗精分开即粗加工在前，精加工在后，粗精分开主要外表后主要外表后次要外表次要外表如主要外表是指装配外表、工作外表，次要外如主要外表是指装配外表、工作外表，次要外表是指表是指键键糟、糟、联联接用的光孔等接用的光孔等先加工平面先加工平面后加工孔后加工孔平

14、面平面轮轮廓尺寸廓尺寸较较大，平面定位装大，平面定位装夹稳夹稳定，通常定，通常均以平面定位来加工孔均以平面定位来加工孔25尺寸尺寸链与链与工艺工艺尺寸尺寸链链在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组示意图工序尺寸及公差确实定工序尺寸及公差确实定 定义26组成环按其对封闭环的影响又可分为增环增环和减环减环尺寸链尺寸链尺寸链中凡属间接得到的尺寸称为封闭环封闭环尺寸链中凡属通过加工直接得到的尺寸称为组成环组成环组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸链的环环当其它组成环的大小不变，若封闭环随着某组成环的增大而增大，则此组成环就称为增环增环；反之则此组成环就称为减环减环工序尺寸及公差确实定

15、工序尺寸及公差确实定27 图示工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B，得尺寸A2，要求保证B面与C面间尺寸A0；A1、A2和A0这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组，就成了一个尺寸链。A0是间接得到的尺寸，它就是尺寸链的封闭环封闭环。A1是增环增环，A2是减环减环。如右图如右图工序尺寸及公差确实定工序尺寸及公差确实定28尺寸链尺寸链的计算的计算（极值法（极值法）封闭环的根本尺寸 式中各增环的根本尺寸；m增环的环数；各减环的根本尺寸；n尺寸链的总环数。封闭环的极限尺寸 工序尺寸及公差确实定工序尺寸及公差确实定29尺寸链尺寸链的计算的计算（极值法（极值法）封闭环的上偏

16、差 封闭环的公差 封闭环的下偏差 工序尺寸及公差确实定工序尺寸及公差确实定30工序尺寸工序尺寸及公差及公差 每道工序完成后应保证的尺寸定义基准重合时，计算顺序是：先确定各工序的基本尺寸，再由后往前，逐个工序推算；工序尺寸的公差，则都按各工序的经济精度确定，并按“入体原则”确定上下偏差基准不重合时，需用工艺尺寸链来分析计算计算工序尺寸及公差确实定工序尺寸及公差确实定31 机床规格应与工件的外形尺寸相适应即大件用大机床、小件用小机床；机床精度应与工件加工精度要求相适应 机床精度过低，不能保证加工精度；机床精度过高，又会增加工件的制造本钱，应根据工件的精度要求合理选择；机床的生产效率应与工件的生产类

17、型相适应 单件小批生产用通用设备或数控机床，大批大量生产应选高效专用设备；与现有条件相适应 要根据现有设备及设备负荷状况、外协条件等确定，防止“闭门造车”机床的选择机床设备和工艺装备的选择机床设备和工艺装备的选择32工艺装备工艺装备 的选择的选择 刀具的选择 一般优先采用标准刀具。必要时，可采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求 夹具的选择 数控加工的特点对夹具提出了两个根本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸机床设备和工艺装备的选择机床设备和工艺装备的选择33同一批刀具的切削性能和使用寿命要稳

18、定，以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命的管理 刀具必须具有较高的精度，以适应数控加工的高精度和自动换刀的要求。如整体式立铣刀径向尺寸精度应高达0.005mm等刀具的选择整体硬整体硬质合金刀具合金刀具机床设备和工艺装备的选择机床设备和工艺装备的选择34刀具及其刀柄等附件的可靠性及适应性要高，以免在数控加工中发生意外损坏而影响加工的顺利进行刀具的耐用度应比一般机床用的刀具更高，以减少更换、刃磨刀具及对刀次数，发挥数控机床的效益刀具的断屑和排屑性能要好刀具的选择机床设备和工艺装备的选择机床设备和工艺装备的选择35夹具的选择单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具和其他通用夹具，以缩

19、短生产准备时间和节省生产费用。（其它组合夹具）（其它组合夹具）工件装夹前工件装夹前工件装夹后工件装夹后机床设备和工艺装备的选择机床设备和工艺装备的选择36夹具的选择零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间夹具上各零件应不阻碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧元件不能影响加工中的走刀为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可以采用多工位、气动或液压夹具在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单机床设备和工艺装备的选择机床设备和工艺装备的选择37切削用量切削用量三要素三要素 切削用量的选择切削用量的选择主运动速度 Vc:主运动速度表示主运动的速度大小和方向,单位为m

20、/min。当主运动为旋转运动时，可按下式计算:式中：n主轴转速（r/s或r/min）；d工件或刀具的最大直径（mm）。进给量：每转进给量f（mm/r）每齿进给量fz（mm/z）进给速度 (mm/min)背吃刀量：背吃刀量是车削时已加工表面与待加工表面之间的垂直距离（单位：mm）。式中 dw 工件待加工表面的直径，dm工件已加工 表面的直径38选择切选择切削用量削用量的原则的原则在工艺系统刚性允许时，应首先选择一个尽可能大的 ap，其次选择一个较大的f，最后在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的Vc ap的选择：主要根据加工余量和工艺系统的刚度确定 粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量

21、后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；当冲击载荷较大（如断续外表）或工艺系统刚度较差（如细长轴、镗刀杆、机床陈旧）时，可适当降低，使切削力减小；精加工时，应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低的方法，逐步提高加工精度和外表质量；一般精加工时，取0.050.8；半精加工时，取1.03.0切削用量的选择切削用量的选择39数控加常用工艺件 数控编程任务书 数控加工工件装夹和 加工原点设定卡片 数控加工工序卡片 数控加工走刀路线图 数控刀具卡片数控加工常用工艺文件数控加工常用工艺文件40数控编程任务书：主要包含数控加工工序说明和技术要求，是编程人员和工艺人员协调工作编制数程序的重要依据只之一数控加工工

22、件装夹和加工原点设定卡片：主要表示出加工原点，定位方法和夹紧方法，并注明加工原点设置位置和坐标方向，使用的夹具名称的编号等数控加工常用工艺文件数控加工常用工艺文件41数控加工工序卡片：数控加工工序卡片与一般加工工序卡片有许多相似之处，只是数控加工工序卡片应注明编程原点和对刀点，并要进行简要编程说明（如：所用机床型号，程序介质，程序编号，刀具半径补偿等）及刀具参数（如：主轴速度，进给速度，最大背吃刀量或刀宽等）的选择数控加工走刀路线图：在数控加工中，常常要注意并防止刀具在运动过程中与夹具或工件发生意外碰撞，为次必须告诉操作者关于编程中的刀具运动路线（如：从哪里下刀、在哪里抬刀等）数控加工常用工艺

23、文件42数控加工走刀路线图零件图号工序号工序二工步号程序号O001机床型号XK5032程序段号N004N015加工内容铣S型槽共1页第1页编程校对审批符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切43数控刀具卡片：反映刀具编号、刀具结构、尾柄规格、组合件名称代号、刀型号和材料等。它是组装刀具和调整刀具的依据数控加工常用工艺文件44程序清单%001 N001 G54 G00 X0 Y0 Z100 /建立工件坐标系 N002 M03 S800 /主轴旋转 N003 M08 /切削液翻开 N004 G00 Z20 /快速移动到工件上方20mm处 N005 X15 Y25 /快速移动到

24、1点 N006 G01 Z-2 F50 /切入工件2mm N007 G03 X25 Y15 R10 F100 /圆弧插补 N008 G01 X45 /直线插补 N009 G03 X45 Y35 R10 /圆弧插补 N010 G01 X25 Y35 /直线插补 N011 G02 X25 Y55 R10 /圆弧插补 N012 G01 X45 Y55 /直线插补 N013 G02 X55 Y45 R10 /圆弧插补 N014 G01 Z20 F50 /提刀 N015 G00 X0 Y0 /快速移动到工件坐标原点 N016 Z100 /提刀 N017 M05 M09 /主轴停转、切削液关闭 N018 M30 /程序结束45结结 束束46演讲完毕，谢谢观看！