数控加工工艺_第5章数控加工工艺设计ppt课件.ppt

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1、第5章数控加工工艺设计5.1概述5.2数控加工工艺路线设计5.3数控加工工序设计习题5.1概述5.1.1数控加工内容的选择(1)普通机床无法加工的内容应作为首选内容（如内腔成型面）。(2)普通机床加工困难、质量也难以保证的内容应作为重点选择的内容（如表面粗糙度要求一致的锥面、端面的车削）。(3)普通机床加工效率低、工人劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富余能力的基础上选择加工，即作为可选内容。相比之下，下列一些加工内容则不宜进行数控加工：(1)占机调整时间长的加工内容(例如以毛坯的粗基准定位

2、加工第一个精基准)，或要用专用工装协调的加工内容。(2)加工部位分散，要多次安装、设置原点的加工内容，这时采用数控加工很不方便，效果也不明显。(3)加工余量极不稳定，且数控机床上又无法自动调整零件坐标位置的加工内容。(4)按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓，因为其获取数据困难，易与检验依据发生矛盾，故增加了编程难度。(5)当铸、锻坯件的加工余量过大或很不均匀时，若采用数控加工，则既不经济，又降低了机床的使用寿命。5.1.2数控加工的工艺性分析1.零件图尺寸的标注方法对数控加工来说，

3、零件图上应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种尺寸标注法不仅便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、测量基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员在标注尺寸时，一般总是较多地考虑装配、使用等方面的因素，因而常采取局部分散的尺寸标注方法，这给数控工序的安排与加工带来诸多不便。由于数控加工精度及重复定位精度都很高，不会产生较大的积累误差而破坏使用特性，因而可将局部尺寸分散标注法改为以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。2.构成零件轮廓的几何元素条件手工

4、编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标，自动编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，但实际生产中由于设计等多方面的原因，在图样上可能出现加工轮廓的数据不充分、尺寸模糊不清及尺寸封闭等缺陷，这就增加了编程工作的难度，有时甚至无法编程。几何要素缺陷示例如图5-1所示。图5-1几何要素缺陷示例（1）图样上加工轮廓曲线的位置模糊或尺寸标注不清，使编程工作无从下手。如图5－1(a)所示两段圆弧的圆心位置是不确定的，不同的理解将会得到完全不同的结果。又如图5-1(b)所示圆弧与斜线要求是相切的，但经仔细

5、计算后的结果却为相交（割）关系。（2）图样上给定的几何条件自相矛盾，或漏掉尺寸，或形成封闭尺寸等。例如，在图5-1(c)中，构成圆锥体的各尺寸已经封闭，这不仅给数学处理造成困难，还可能产生不必要的计算误差。3.零件的结构工艺性（1）零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何尺寸，尤其是加工面转接处的凹圆弧半径、一根轴上直径相差不大的各轴肩处的退刀槽宽度等，尺寸最好统一，这样可以减少刀具规格种类和加工时的换刀次数，既方便编程，又能提高生产效益。（2）内槽及缘板之间的转接圆角半径不应过小，这是因为此处圆角半

6、径大小决定了刀具的直径，而刀具直径与被加工工件轮廓的高低又影响着工件加工工艺性的好坏。如图－2所示，通常当R＜0.2H（H为被加工工件轮廓面的最大高度）时，可以判定零件的该部位工艺性不好。图5-2数控加工工艺性对比(a)工艺性不好；(b)工艺性好（3）铣削零件底平面时，槽底圆角半径r不应过大。如图5-3所示，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，生产效益也越低。当r大到一定程度时，甚至必须用球头铣刀来加工，这是应尽量避免的，因为铣刀与铣削平面接触的最大直径d＝D－2r（D为铣刀直径），当D一

7、定时，r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，加工表面的能力越差，工艺性也越差。图5-3零件底面圆弧半径对工艺性的影响4.数控加工的定位基准（1）应采用统一的基准定位。数控加工工艺特别强调定位加工，若无统一的定位基准，则会因工件重新安装产生的定位误差而导致加工后的两个面上的轮廓位置及尺寸不协调。因此，为保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的定位基准。（2）统一的基准可以是工件上已有的表面或增设的辅助基准。工件上最好有合适的孔作为定位基准。若没有，应专门设置工艺孔作为定位基准，称之为辅助基

8、准。工件上如果没有合适的辅助基准位置，可在毛坯上增加工艺凸台，制出工艺孔或在后续加工工序要加工掉的余量上设置工艺孔，待完成定位加工后再去除工艺凸台。5.1.3数控机床的工具系统由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多种表面的加工，因而需要使用的刀具品种、规格和数量较多。例如图5-4所示为在车削加工中心上加工某工件时所需要的刀具，有多种车刀并且还要用铣刀。要加工不同工件所需刀具更多，这将给加工造成很大困难。图5-4在车削加工中心上加工工件时需要的刀具