黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 劉國華 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 生產(chǎn)過程和工藝過程 1.生產(chǎn)過程 定義 把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程 組 成 生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程 生產(chǎn)工藝過程 輔助生產(chǎn)過程 生產(chǎn)服務(wù)過程 數(shù)控加工工藝概述 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理 生產(chǎn)過程是指從原材料（或半成 品）制成產(chǎn)品的全部過程。對機(jī) 器生產(chǎn)而言包括原材料運(yùn)輸和保 存，生產(chǎn)準(zhǔn)備，毛坯制造，零件 加工和熱處理，產(chǎn)品裝配、及調(diào) 試，油漆和包裝等。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工工藝概述 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理 2.工藝過程 改變生產(chǎn)對象的形狀、 尺寸、相對位置和性質(zhì) 等，使其稱為成品或半 成品的過程。 工藝過程是生產(chǎn)過程 中的主要部分，其余 的勞動過程則為生產(chǎn) 過程的輔助過程。 在生產(chǎn)過程中，直接改變原材 料（或毛坯）形狀、尺寸和性 能，使之變?yōu)槌善返倪^程，稱 為 工藝 過程。它是生產(chǎn)過程的 主要部分。例如毛坯的鑄造、 鍛造和焊接；改變材料性能的 熱處理；零件的機(jī)械加工等， 都屬于 工藝 過程。 工藝 過程又 是由一個或若干個順序排列的 工序組成的。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 3.工藝過程 的組成 由一個或若干個工序組成， 而工序又分為安裝、工位、 工步和進(jìn)給。 工序 一個或一組工人， 在一個工作地對一 個或同時對幾個工 件所連續(xù)完成的工 藝過程。 工 步 在加工表面和加工 工具不變的情況下， 所連續(xù)完成的工序 內(nèi)容。 數(shù)控加工工藝概述 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 安 裝 工件經(jīng)一次裝夾 后所完成的工序 內(nèi)容。 走刀 在一個工步內(nèi)，若被加 工表面需切除的余量較 大，分幾次切削，每次 切削為一次走刀。 工位 一次裝夾工件后，工 件與夾具相對刀具所 占據(jù)的每一個位置。 數(shù)控加工工藝概述 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 走刀（又稱工作行程）是指刀具相對工件加工表面進(jìn)行一次切削所完成的那部分工 作。每個工步可包括一次走刀或幾次走刀。 走刀 當(dāng)加工表面、切削刀具、切削速度和進(jìn)給量都不變的情況下所完成的那部分工序， 稱為工步。 工步是構(gòu)成工序的基本單元 。 工步 是指在一次裝夾中，工件在機(jī)床上所占的每個位置上所完成那一部分工序。 工位 工件加工前，使其在機(jī)床或夾具中相對刀具占據(jù)正確位置并給予固定的過程，稱為 裝夾。安裝是指工件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序。 安裝 指一個（或一組）工人在一個工作地點(diǎn)（如一臺機(jī)床或一個鉗工臺），對一個（或 同時對幾個）工件連續(xù)完成的工藝過程。 包括在這個工件上連續(xù)進(jìn)行的直到轉(zhuǎn)向加 工下一個工件為止的全部動作 。區(qū)分工序的主要依據(jù)：工作地點(diǎn)固定和工作連續(xù)。 工序是組成工藝過程的基本單元，也是制定生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算的基本單元。 工序又可細(xì)分為安裝、工位、工步、走刀等組成部分 。 工序 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的組成 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 合理確定數(shù)控加工工藝對實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效和經(jīng)濟(jì)的數(shù)控加 工具有極為重要的作用。 數(shù)控加工工藝內(nèi)容主要包括選擇合適的 機(jī)床 、 刀具 、 夾具 、 走刀路線 及 切削用量 等，只有選擇合適的 工藝參數(shù)及切削策略 才能獲得較理想的加工效果。從加工的角度看，數(shù)控加工主要 圍繞 加工方法 和 加工參數(shù) 的合理確定及實(shí)現(xiàn)。 數(shù)控加工工藝的 實(shí)質(zhì) ，是在分析零件精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，對數(shù)控加工 的 加工方法、裝夾方式、刀具使用、切削進(jìn)給路線及切削用量 等工藝內(nèi)容進(jìn)行正確和合理的選擇 。 數(shù)控加工工藝概述 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 1.數(shù)控加工工藝的內(nèi)容十分具體 通用機(jī)床上由操作工人在加工中靈活掌握并可通過適時調(diào)整 來處理的許多工藝問題，在數(shù)控加工時轉(zhuǎn)變成為編程人員必須 事先具體設(shè)計(jì)和具體安排的內(nèi)容。 2.數(shù)控加工的工藝處理相當(dāng)嚴(yán)密 在進(jìn)行數(shù)控加工的工藝處理時，必須注意到加工過程中的每 一個細(xì)節(jié)，考慮要十分嚴(yán)密。編程人員不僅必須具備較扎實(shí)的 工藝基礎(chǔ)知識和較豐富的工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，而且必須具有嚴(yán)謹(jǐn)踏 實(shí)的工作作風(fēng)。 一 .數(shù)控加工工藝特點(diǎn) 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 3.采用多坐標(biāo)聯(lián)動自動控制加工復(fù)雜表面 4.采用先進(jìn)的工藝裝備 5.采用工序集中原則 一 .數(shù)控加工工藝特點(diǎn) 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 1.選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件， 確定數(shù)控機(jī)床加工內(nèi)容。 2.對零件圖樣進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析， 明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求 。 3.確定零件加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。 如劃分工序、安排 加工順序以及處理與非數(shù)控加工工序的銜接等。 4.加工工序的設(shè)計(jì)。 如選取零件的定位基準(zhǔn)、夾具方案的確定、劃 分工步、選取刀輔具和確定切削用量等。 5.數(shù)控加工程序的編制與調(diào)整。 選取對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)，確定刀具補(bǔ) 償，確定加工路線。 6.編程誤差及其控制 。 7.處理數(shù)控機(jī)床上的部分工藝指令。 第四節(jié) 數(shù)控編程的工藝處理 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 二 .數(shù)控編程中工藝處理的內(nèi)容 數(shù)控加工的合理性分析 零件的工藝性分析 工藝過程和工藝路線的確定 零件安裝方法的確定 選擇刀具和確定切削用量 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 1.機(jī)床的合理選用 兩種情況 ： 一： 有零件圖樣和毛坯 ，要選擇適合加工該零件的數(shù)控機(jī)床。 二： 已經(jīng)有了數(shù)控機(jī)床 ，要選擇適合在該機(jī)床上加工的零件。 無論哪種情況 ,考慮因素主要有 :毛坯材料和類型、零件輪廓形狀 復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、零件數(shù)量、熱處理要求等。 概括起來： 要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。 有利于提高生產(chǎn)率。 盡可能降低生產(chǎn)成本。 三 .數(shù)控編程中工藝處理的幾個問題 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工內(nèi)容的選擇 選擇適合于數(shù)控加工內(nèi)容，一般可按下列順 序考慮： 通用機(jī)床無法 加工的內(nèi)容 通用機(jī)床難加 工，質(zhì)量難以 保證的內(nèi)容 通用機(jī)床加工效 率低、操作勞動 強(qiáng)度大的內(nèi)容 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控機(jī)床的選擇 應(yīng)根據(jù)零件的形狀、尺寸、加工數(shù)量以及各項(xiàng)技 術(shù)要求等合理地選擇數(shù)控機(jī)床。 如果是各種軸類、盤類零件，即加工表面屬于回 轉(zhuǎn)表面和螺旋表面等，一般選擇數(shù)控車床 ； 如果是 各種箱體、箱蓋、蓋板、殼體、平面凸輪等零件， 可選擇立式數(shù)控鏜銑床或立式加工中心 ； 復(fù)雜的箱 體零件、泵體、閥體、殼體等，可選擇臥式數(shù)控鏜 銑床或臥式加工中心 。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 零件圖分析 零件圖 完整性 與正確 性分析 選擇熱處理、刀具材料、 確定切削參數(shù)等。 尺寸標(biāo)注 方法分析 零件技術(shù) 要求分析 零件材料 分析 尺寸精度、形狀精度、位置精 度、表面粗糙度及熱處理等。 零件圖樣應(yīng)表達(dá)正確，標(biāo)注 齊全。尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控 加工特點(diǎn)，圖樣上應(yīng)盡量采 用統(tǒng)一設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2.數(shù)控加工零件工藝性分析 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2.數(shù)控加工零件工藝性分析 (一 )零件圖尺寸數(shù)據(jù)的給出應(yīng)符合編程方便的原則 1)零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn) : 在數(shù)控加工零 件圖上，以同一基準(zhǔn)引注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸，既便于編 程，也便于尺寸之間協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、檢測 基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性方面帶來很大方便。 2)構(gòu)成零件輪廓的幾何元素的條件應(yīng)充分 :手工編程時要計(jì)算基 點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；自動編程時，要對構(gòu)成零件輪廓的幾何元素進(jìn) 行定義。在分析零件圖時，要分析幾何元素的給定條件是否充 分。如圓弧與直線，圓弧與圓弧在圖樣上相切，但根據(jù)圖上給 出的尺寸，在計(jì)算相切條件時，變成了相交或相離狀態(tài)。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (二 )加工部位的 結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn) 1)零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸 。可以減少 刀具規(guī)格和換刀次數(shù)，使編程方便，生產(chǎn)效益提高。 2)內(nèi)槽圓角大小決定刀具直徑大小，內(nèi)槽圓角半徑不應(yīng)過小。 3)零件銑削底平面時，槽底圓角半徑 r不應(yīng)過大。 4)應(yīng)采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位 。若無統(tǒng)一基準(zhǔn)定位，會因工件重新安 裝導(dǎo)致加工后輪廓位置及尺寸不協(xié)調(diào)。為保證兩次裝夾后相對 位置準(zhǔn)確性，應(yīng)采用統(tǒng)一基準(zhǔn)定位。 (三 )其它方面分析 還應(yīng)分析零件加工精度、尺寸公差等是否可以得到保證、有 無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。 2.數(shù)控加工零件工藝性分析 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸 如圖所示，這 樣可以減少刀 具規(guī)格、類型 和換刀次數(shù) ,使 編程方便 ,提高 生產(chǎn)效率。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 零件內(nèi)槽圓角 R不應(yīng)太小 如圖 b，內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧 半徑 R較大時，可用直 徑較大的銑刀加工。 底面的走刀次數(shù)較少， 也可減少刀桿的變形， 表面質(zhì)量較好，因此， 工藝性較好。反之圖 a， 銑削工藝性較差。 R較小時 R較大時 刀具半徑的大小應(yīng)小于內(nèi)槽圓角半徑。一般取 R=(0.8-0.9) 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 銑槽底平面時，槽底圓角半徑 r大小要力求合理， 半徑尺寸盡可能一致 R較小時 R較大時 一個零件上內(nèi)壁轉(zhuǎn)接圓弧半徑尺寸的大小和一致性，影 響加工能力、加工質(zhì)量和換刀次數(shù)等 如圖 R較小時 ，銑刀 端刃銑削平面的面積 越大，則加工平面的 能力越強(qiáng)，因而，銑 削工藝性越好。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 內(nèi)槽圓角影響刀具的選擇，應(yīng)大些。 槽底圓角應(yīng)小些，提高工 藝性和效率。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 3.加工方法的選擇與加工方案的確定 (一 )加工方法的選擇 加工方法 選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的 要求。 獲得同一級精度及表面粗糙度加工方法一般有多種，實(shí) 際選擇時，要結(jié)合零件形狀、尺寸和熱處理要求等全面考慮。 例如，對于 IT7級精度的孔采用鏜削、鉸削、磨削等加工方法均 可達(dá)到精度要求，但 箱體上的孔一般采用鏜削或鉸削，而不宜 采用磨削。一般小尺寸的箱體孔選擇鉸孔，當(dāng)孔徑較大時則應(yīng) 選擇鏜孔。 此外，還應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求，以及工廠 的生產(chǎn)設(shè)備等實(shí)際情況。常用加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度及表面 粗糙度可查閱有關(guān)工藝手冊。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 （ 1）外圓表面加工方法的選擇 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 （ 2）內(nèi)孔表面加工方法的選擇 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 1.40H7孔粗糙度要求較高， 選擇 鉆孔 粗鏜 (或擴(kuò)孔 ) 半 精鏜 精鏜方案 。 2.13和 22孔沒有尺寸公差 要求，粗糙度要求不高，選擇 鉆孔 锪孔方案 。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 （ 3）平面加工方法的選擇 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 （ 4）平面輪廓和曲面輪廓加工方法的選擇 對平面外輪 廓，采用數(shù) 控銑削。 對曲率半徑較小的平面內(nèi)輪 廓，采用線切 割。 數(shù)控銑削、線切割及磨削等對曲面輪廓進(jìn)行 加工。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (二 )加工方案的確定 零件上比較精密表面的加工，常常是通過 粗加工、半精加工 和精加工 逐步達(dá)到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng) 的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形 的加工方案。 的要求，初步確定為達(dá)到這些要求所需要的加工方法。例如， 對于孔徑不大的 IT7級精度的孔，最終加工方法取精鉸時，則精 鉸孔前通常要經(jīng)過鉆孔、擴(kuò)孔和粗鉸孔等加工。 3.加工方法的選擇與加工方案的確定 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (二 )加工方案的確定 1.工序與工步的劃分 (一 ) 工序的劃分 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，通常 采用工序集中原則 ，在一次裝夾中 盡可能完成大部分或全部工序。首先應(yīng)根據(jù)零件圖樣，考慮被加 工零件是否可以在一臺數(shù)控機(jī)床上完成整個零件的加工，若不能 則應(yīng)決定其中哪一部分在數(shù)控機(jī)床上加工，哪一部分在其他機(jī)床 上加工，即 對零件工序進(jìn)行劃分 。一般工序劃分有以下方式： 按零件裝夾定位方式劃分工序 粗、精加工劃分工序 按所用刀具劃分工序 工序： 一個或一組工人在同一 工作地對同一個或同時對幾個工 件所連續(xù)完成的那一部分工藝過 程被稱為工序。例如一個工人在 一臺車床上完成車外圓、端面、 退刀槽、螺紋、切斷。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 以同一把刀 具加工的內(nèi) 容劃分工序 數(shù)控工序的劃分方法 以一次安裝、 加工作為一 道工序 按粗、精 加工劃分 按加工部 位劃分 工序劃分的原則 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，一般按工序集中原則劃分工序 。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 工序集中原則 就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道 工序加工內(nèi)容多，工藝路線短。 主要特點(diǎn)： 可以采用高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)率高； 減少設(shè)備數(shù)量以及操作工人和占地面積，節(jié)省人力、物力； 減少工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度； 工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維修較困難，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 工序分散原則 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成， 每道工序加工的內(nèi)容少，工藝路線長。 主要特點(diǎn)： 設(shè)備和工藝裝備比較簡單，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品變換； 對工人的技術(shù)要求較低； 可以采用最合理的切削用量，減少機(jī)動時間； 所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 （二 )工步的劃分 主要從加工 精度 和 效率 兩方面考慮。在一個工序內(nèi)往往需要采 用不同的刀具和切削用量，對不同表面進(jìn)行加工。為了便于分析 和描述較復(fù)雜的工序，工序細(xì)分為工步。 工步劃分的原則 ： 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工 表面按先粗后精加工分開進(jìn)行。 對于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔。銑削時切削 力較大，工件易發(fā)生變形。先銑面后鏜孔，使其有一段時間恢復(fù)， 減少變形對孔精度的影響，提高孔精度。 按刀具劃分工步。采用按刀具劃分工步，減少換刀次數(shù)，提高 加工效率。 (二 )加工方案的確定 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 零件的加工路線 ：數(shù)控機(jī)床加工過程中刀具刀位點(diǎn)相對于被加 工零件的運(yùn)動軌跡和運(yùn)動方向。 確定加工路線的原則： 應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求； 應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動時間； 應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。 接刀痕 4.合理確定零件的加工路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (1)銑削方式的選擇 逆銑 順銑 逆銑： 銑刀切入過程與工件產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，刀具易磨損，使加工表面 粗糙度變差，上抬工件分力，易使工件振動和夾具松動。 順銑： 切入前銑刀不與零件產(chǎn)生摩擦，有利于提高刀具耐用度、降低 表面粗糙度，下壓分力有利增加工件夾持穩(wěn)定性。 粗加工時逆銑較好；精加工時順銑較好。 順銑 是雞往 后刨 ,逆銑 是豬向前拱 4.合理確定零件的加工路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 銑削時，銑刀切入工件時 切削速度方向 與 工件進(jìn)給方向 相反， 稱為 逆銑 ，刀齒的切削厚度從零逐漸增大。銑刀切入工件時切削 速度方向與工件進(jìn)給方向相同，稱為 順銑 ，刀齒的切削厚度從最 大零逐漸遞減至零。 順銑 主要用于精加工及塑料、尼龍件。 逆銑 主要用于銑床工作 臺絲杠與螺母間隙較大又不便調(diào)整，工件表面有硬質(zhì)層或硬度不 均，工件材料過硬，階梯銑削時等情況。順銑比逆銑的表面光潔 度要高，且機(jī)床受力小一些，但順銑的 刀受力 比逆銑大，刀具較 長時，讓刀現(xiàn)象較嚴(yán)重， 通常粗加工用逆銑，精加工用順銑。 數(shù)控機(jī)床采用伺服電機(jī)，且采用滾珠絲杠，幾乎沒有反向間隙， 切削較平穩(wěn)，順銑通常不會打刀。原來用逆銑主要因?yàn)榉菙?shù)控銑 床的齒輪間隙比較大，配合不是很好，順銑時易打刀。 順銑與逆銑 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (2)銑削外輪廓的進(jìn)給路線 刀具切入工件 :避免沿零件外輪廓的法向切入，而 應(yīng)沿外輪廓曲 線延長線的切向切入 ，避免在切入處產(chǎn)生刀具的刻痕，保證零 件外輪廓曲線平滑過渡。 刀具切離工件 :避免在工件的輪廓處直接退刀，而 應(yīng)該沿零件輪 廓延長線的切向逐漸切離工件 。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (3)銑削內(nèi)輪廓的進(jìn)給路線 銑削封閉的內(nèi)輪廓曲面時， 若內(nèi)輪廓曲線允許外延， 則應(yīng) 沿切線方向切入、切出 ，且切 出時，可多走一段圓弧，再退 回到起始點(diǎn)。 4.合理確定零件的加工路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) 對于槽銑削，若為 通槽 ，可采用行切法來回銑切，走刀換向在 工件外部進(jìn)行，如圖 (a)所示。 若為 封閉凹槽 ，可有圖示 (b)、 (c)、 (d)三種走刀方案。圖 (b)為 行切法，圖 (c)為環(huán)切法，圖 (d)為 先用行切法，最后用環(huán)切法一 刀光整輪廓表面 。 三種方案， (b)方案最差， (d)方案最好。 4.合理確定零件的加工路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 行切法在兩次走刀 的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留 下殘留高度，達(dá)不 到要求的表面粗糙 度。 先用行切法，最后 沿周向環(huán)切一刀， 光整輪廓表面，能 獲得較好的效果。 環(huán)切法，效果 也較好，但加 工時間較長。 銑削內(nèi)腔的三種走刀路線 4.合理確定零件的加工路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 常見的切削進(jìn)給路線 行切法 刀具沿某一方向（如 X）進(jìn)行切削，沿另一方 向進(jìn)給，來回往復(fù)切削去除加工余量。 環(huán)切法 刀具沿與精加工輪廓平行的路線進(jìn)行切削，從 外向內(nèi)或從內(nèi)向外，呈環(huán)狀逐步去除加工余量。 行切法 切削進(jìn)給路線 環(huán)切法 切削進(jìn)給路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (4)點(diǎn)位加工走刀路線 點(diǎn)位加工的數(shù)控機(jī)床，如鉆、鏜床的加工路線， 盡量縮短走刀路線。 4.合理確定零件的加工路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (5)粗加工尋求最短加工路線 (a)沿工件輪廓走刀 (b)“三角形 ” 走刀 (c)“矩形 ” 走刀 如圖，在數(shù) 控車床上粗 加工切除多 余的材料。 圖 c加工路線 最合理。 4.合理確定零件的加工路線 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 5.合理選擇對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn) (1)刀位點(diǎn) 刀位點(diǎn) 是指 刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)，用于確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系 中位置的刀具上的特定點(diǎn)。 實(shí)際操作機(jī)床時，可通過手工對刀 操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對刀點(diǎn)上，即 刀位點(diǎn)與對刀點(diǎn)的重合 ， 稱為對刀操作。 車刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心；平底立銑刀是刀具軸線 與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 鏜刀 鉆頭 立銑刀、端銑刀 面銑刀 指狀銑刀 球頭銑刀 車刀 5.合理選擇對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn) 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 在使用對刀點(diǎn)確定加工原點(diǎn)時，就需要進(jìn)行 “ 對刀 ” 。 所謂對刀是指使 “ 刀位點(diǎn) ” 與 “ 對刀點(diǎn) ” 重合的操作。 “ 刀位點(diǎn) ” 是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。 5.合理選擇對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn) 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置，用符號 表示。換刀點(diǎn)位置可固定（換刀裝 置）亦可任意設(shè)定（車床），應(yīng)在 工件或夾具的外部，轉(zhuǎn)位時不得碰 撞工件及其它部件。 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，刀具刀位點(diǎn)相對零件運(yùn)動的 起始點(diǎn)。用符號 表示。 選擇對刀點(diǎn)的原則： 便于數(shù)學(xué)處理和簡化編程； 找正容易，加工中檢查方便； 引起加工誤差小。 (2)起刀點(diǎn) (對刀點(diǎn)、程序起點(diǎn) ) (3)換刀點(diǎn) 5.合理選擇對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn) 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 6.合理選擇工件的裝夾方法、刀具和切削用量 (1)選用和設(shè)計(jì)夾具應(yīng)遵循的原則 工件定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)盡量重合，以減少定位誤差對尺寸 精度影響； 盡量選用組合夾具、可調(diào)夾具等標(biāo)準(zhǔn)化、通用化夾具，避免 采用專用夾具； 工件的裝卸要快速、方便、可靠，常采用氣動、液壓夾具， 以減少機(jī)床的停機(jī)時間； 零件加工部位要外露敞開，不要因裝夾工件影響刀具進(jìn)給和 切削加工。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控機(jī)床夾具的類型和特點(diǎn) 按夾具的使用特點(diǎn)分類 通用夾具 專用夾具 可調(diào)夾具 組合夾具 拼裝夾具 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 1-夾具體 2-液壓缸 3-壓板 4-對刀塊 5-V形架 6-圓柱銷 7-定向鍵 夾具的組成與作用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具。 優(yōu)點(diǎn) ：適應(yīng)性強(qiáng)，可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍 內(nèi)的各種工件 。 缺點(diǎn) ：夾具的精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝 夾形狀復(fù)雜的工件，一般適用于單件小批量生產(chǎn)。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 三 爪 卡盤：用于回轉(zhuǎn)工 件的自動裝卡 四爪單動卡盤：用于非回 轉(zhuǎn)體或偏心件的裝卡 通用 夾 具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 平口鉗分固定側(cè)與活動側(cè)，固定側(cè)與底面作 為定位面，活動側(cè)用于夾緊。 通用 夾 具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 正弦平口鉗 ， 通過鉗身上的孔及滑槽來改變 角度，可用于斜面零件的裝夾 通用 夾 具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 平口鉗可選附件 通用 夾 具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 通用 夾 具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 專用夾具 專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具。 優(yōu)點(diǎn)： 在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，采用各 種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。 缺點(diǎn)： 設(shè)計(jì)周期較長、投資較大。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 連桿加工專用銑槽夾具結(jié) 構(gòu)夾具 l夾具體； 2壓板； 3、 7螺 母； 4、 5墊圈： 6螺栓； 8 彈簧； 9定位鍵； 10菱形 銷； 11圓柱銷 專用夾具 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 可調(diào)夾具 某些元件可調(diào)整或更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具。 分類： 通用可調(diào)夾具（通用范圍比通用夾具更大） 專用可調(diào)夾具（成組夾具） 特點(diǎn)： 對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來 夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、部件，專為某一工件的某道 工序組裝的夾具。 特點(diǎn)： 使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多 次使用，可減少專用夾具數(shù)量。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 新型數(shù)控夾具與組合夾具 新型數(shù)控夾具體 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 新型數(shù)控夾具與組合夾具 夾具體元件 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 新型數(shù)控夾具與組合夾具 孔系組合夾具 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 孔系組合夾具 數(shù)控夾具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 孔系組合夾具應(yīng)用實(shí)例 數(shù)控夾具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 槽系組合夾具 l一長方形基礎(chǔ)板； 2一方形支撐件； 3一菱形定位盤； 4一快換鉆套； 5一叉形壓板； 6一螺栓； 7一手柄桿； 8一分度合件 數(shù)控夾具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 槽系組合夾具應(yīng)用實(shí)例 數(shù)控夾具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 槽系組合夾具應(yīng)用實(shí)例 數(shù)控夾具的選用 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝零部件拼裝而 成的夾具。 優(yōu)點(diǎn) ：具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，但比組合夾具精度 高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 按使用機(jī)床分類： 車床夾具、 銑床夾具、 鉆床夾具、 鏜床夾具、 齒輪機(jī)床夾具、 數(shù)控機(jī)床夾具、 自動機(jī)床夾具、 自動線隨行夾具 其他機(jī)床夾具 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 按夾緊的動力源分類： 手 動 夾 具 氣 動 夾 具 液 壓 夾 具 氣 液 增 力 夾 具 電 磁 夾 具 以 及 真 空 夾 具 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工夾具的特點(diǎn) 數(shù)控加工適用于多品種、中小批量生產(chǎn)，夾具應(yīng)能 裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件，夾具應(yīng) 具有 柔性 ，經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整可夾持多種形狀和尺寸的工件。 由 機(jī)床解決對刀問題 ，由程序控制的準(zhǔn)確的定位精 度，可實(shí)現(xiàn)夾具中的 刀具導(dǎo)向 功能，要求具有定位和 夾緊功能。 為適應(yīng)數(shù)控加工的高效率，數(shù)控加工夾具應(yīng)盡可能 使用 氣動、液壓、電動 等自動夾緊裝置快速夾緊，以 縮短輔助時間。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 夾具剛度和夾緊力都要 滿足大切削力的要求。 夾具結(jié)構(gòu) 不要妨礙刀具 對工件各部位的多面加工。 夾具定位要可靠，定位元件應(yīng)具有較高的定位精度， 定位部位應(yīng)便于清屑，無切屑積留。 對剛度小工件， 應(yīng)保證最小的夾緊變形 。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工刀具 要求精度高、剛性好、耐用度高、尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便， 需采用優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。 數(shù)控加工刀具可分為 常規(guī)刀具 和 模塊化刀具 兩大類，模塊化刀 具是發(fā)展方向。 模塊化刀具的主要優(yōu)點(diǎn)：減少換刀停機(jī)時間，提 高生產(chǎn)加工時間；加快換刀及安裝時間，提高小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 性；提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性 加工的水平；擴(kuò)大刀具的利用率，充分發(fā)揮刀具的性能；有效地 消除刀具測量工作的中斷現(xiàn)象，可采用線外預(yù)調(diào)。 數(shù)控模塊刀具已形成了三大系統(tǒng)，即 車削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具 系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng) 。 6.合理選擇工件的裝夾方法、刀具和切削用量 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 )從結(jié)構(gòu)上可分為 : 整體式 鑲嵌式 可分為焊接式和機(jī)夾式。 減振式 內(nèi)冷式 切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部； 特殊型式 如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。 )從制造所采用的材料上可分為 : 高速鋼刀具 韌性較硬質(zhì)合金好，硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì) 合金差，不適于切削硬度較高的材料、高速切削。 硬質(zhì)合金刀具 切削性能優(yōu)異，在數(shù)控車削中被廣泛使用，有標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)格系列產(chǎn)品。 陶瓷刀具 立方氮化硼刀具 金剛石刀具 6.合理選擇工件的裝夾方法、刀具和切削用量 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 3)數(shù)控加工刀具的特點(diǎn) 為了達(dá)到高效、多能、快換、經(jīng)濟(jì)的目的，數(shù)控加工刀具與 床主軸的相對位置精度、刀片及刀柄轉(zhuǎn)位及拆裝的重復(fù)精度。 6.合理選擇工件的裝夾方法、刀具和切削用量 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控車刀 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控可轉(zhuǎn)位刀片 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控刀片 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 PVD涂層高速鋼齒輪滾刀、銑刀、鉆頭 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 常見刀具庫 可裝 20把刀的無臂式 ATC刀具庫 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 常見的刀具庫 可裝 24把刀的有臂式刀具庫 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 常見的刀具庫 可裝 32把刀的有臂式刀具庫 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 常見的刀具庫 可裝 60把刀的刀具庫 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 (3)選擇切削用量的原則 切削用量 包括 主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度、 進(jìn)給速度 （進(jìn)給量）等。 粗加工 一般以提高生產(chǎn)率為主，亦考慮經(jīng)濟(jì)性和加 工成本； 半精加工和精加工 應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提 下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 具體數(shù)值根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊并結(jié)合經(jīng) 驗(yàn)而定。 6.合理選擇工件的裝夾方法、刀具和切削用量 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 切削用量的確定 一、切削用量的選擇原則 一般先參考切削用量手冊，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 最后通過工藝試驗(yàn)確定切削用量。 切削用量（切削三要素）包括 主軸轉(zhuǎn)速（切削速 度）、背吃刀量和進(jìn)給量（進(jìn)給速度）。 切削用量的選擇原則 ：在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的 前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效 率高，加工成本低。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 首先選取盡可能大的 背吃刀量 ；其次根據(jù)機(jī)床動力和 剛性限制條件等選取盡可能大的 進(jìn)給量 ；最后根據(jù)刀 具耐用度確定最佳 切削速度 。 1.粗加工時切削用量的選擇原則 首先根據(jù)粗加工后余量確定走刀次數(shù)和 背吃刀量 ；其次 根據(jù)加工表面粗糙度要求，選取較小 進(jìn)給量 ；最后在保 證刀具耐用度前提下，盡可能選取較高 切削速度 。 2.精加工時切削用量的選擇原則 切削用量的確定 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 7.合理編制工藝文件 數(shù)控加工工藝文件是數(shù)控加工產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，是 操作者要遵守、執(zhí)行的規(guī)范，也是產(chǎn)品零件重復(fù)生產(chǎn) 在技術(shù)上的工藝資料積累和儲備。 數(shù)控加工工藝文件主要有：工序卡、刀具調(diào)整單、 零件的加工程序單、機(jī)床調(diào)整單等。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工編程任務(wù)書 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工工序卡 在工序簡圖中應(yīng)注明編程原點(diǎn)與對刀點(diǎn)，要有編程說明及切削參數(shù) 的選擇等，它是操作人員進(jìn)行數(shù)控加工的主要指導(dǎo)性工藝資料。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控刀具卡片 數(shù)控加工刀具卡主要反映刀具名稱、編號、規(guī)格、長度等內(nèi)容。它是組裝刀 具、調(diào)整刀具的依據(jù)。 黑龍江大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 數(shù)控加工程序單 數(shù)控加工程序單是編程員根據(jù)工藝分析情況，按照機(jī)床特點(diǎn)的指令 代碼編制，是記錄數(shù)控加工工藝過程、工藝參數(shù)的清單，有助于操 作員正確理解加工程序內(nèi)容。