数控加工工艺课件.ppt

1、50分度游标卡尺分度游标卡尺下面游标卡尺的读数是多少？下面游标卡尺的读数是多少？0123456789001234567891010.24mmDFEB10.190mm螺旋测微器螺旋测微器项目二 数控铣削加工工艺分析v2.4识读零件图 2.5定位基准与装夹 2.6工序划分及加工路线制定 2.7切削用量的选择及工艺文件编制 2.8平面凸轮零件的加工工艺分析 2.4识读零件图知识目标：知识目标：正确分析零件图正确分析零件图分析零件结构工艺性是否合理分析零件结构工艺性是否合理技能目标技能目标:能够独立分析零件图能够独立分析零件图能够独立完成零件结构工艺性分析能够独立完成零件结构工艺性分析情感目标：情感目

2、标：培养学生严谨细实的工作态度培养学生严谨细实的工作态度培养学生职业道德意识培养学生职业道德意识培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神创新精神善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法培养学生团队协作精神培养学生团队协作精神下达任务：下达任务：任务要求任务要求：该零件的毛坯为该零件的毛坯为100mm80mm27mm的方形坯料，材料为的方形坯料，材料为45钢钢，底面已加工好，要求在，底面已加工好，要求在数控铣床上加工顶面、四数控铣床上加工顶面、四个轮廓面、孔及沟槽个轮廓面、孔及

3、沟槽。 v1分析零件图分析零件图v(1) 检查零件图的完整性和正确性检查零件图的完整性和正确性v检查内容：检查内容：v检查零件视图是否正确、足够，检查零件视图是否正确、足够，v表达是否直观、清楚，表达是否直观、清楚，v绘制是否符合国家标准，绘制是否符合国家标准，v尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。合理等。 相关知识：相关知识：v(2) 零件的技术要求分析零件的技术要求分析v加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形状精加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形状精度；主要加工表面之间的相互位置精度；加工度；主要加工表面之间的相互位置精度；加工表面的粗糙度以

4、及表面质量方面及其它要求；表面的粗糙度以及表面质量方面及其它要求；热处理要求；其它要求热处理要求；其它要求(如动平衡、未注圆角如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。 要注意分析要注意分析这些要求在保证使用性能的前提下是否经济合这些要求在保证使用性能的前提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现。特别要分析理，在现有生产条件下能否实现。特别要分析主要表面的技术要求主要表面的技术要求 v(3) 零件的材料分析零件的材料分析v分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和热处理状态，毛坯的铸造品质和被加工部热处理状态，毛坯的铸造品质和被加

5、工部位的材料硬度，是否有白口、夹砂、疏松位的材料硬度，是否有白口、夹砂、疏松等。判断其加工的难易程度，为选择刀具等。判断其加工的难易程度，为选择刀具材料和切削用量提供依据材料和切削用量提供依据 v(4) 合理的标注尺寸合理的标注尺寸v零件图上的重要尺寸应直接标注，而且在加工时零件图上的重要尺寸应直接标注，而且在加工时应尽量使工艺基准与设计基准重合，应尽量使工艺基准与设计基准重合， 并符合尺并符合尺寸链最短的原则寸链最短的原则 图图av零件图上标注的尺寸应便于测量，不要从轴线、零件图上标注的尺寸应便于测量，不要从轴线、中心线、假想平面等难以测量的基准中心线、假想平面等难以测量的基准 标注尺寸。标

6、注尺寸。 图图bv零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。盾。 图图cv零件上非配合的自由尺寸，应按加工顺序尽量从零件上非配合的自由尺寸，应按加工顺序尽量从工艺基准注出。工艺基准注出。 图图v 零件上各非加工表面的位置尺寸应直接标注，零件上各非加工表面的位置尺寸应直接标注，而非加工面与加工面之间只能有一个联系尺寸。而非加工面与加工面之间只能有一个联系尺寸。 图图v2 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析 v 概念概念：零件的结构工艺性是指在满足使用性零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的能的前提下，是否能以较

7、高的生产率和最低的成本容易地加工出来的特性。成本容易地加工出来的特性。 零件的结构工艺性分析应考虑几方面：零件的结构工艺性分析应考虑几方面： v(1) 有利于达到所要求的加工质量有利于达到所要求的加工质量v合理确定零件的加工精度与表面质量合理确定零件的加工精度与表面质量v保证位置精度的可能性保证位置精度的可能性 图图设计零件设计零件使用性能：能用、好用、耐用使用性能：能用、好用、耐用 工艺要求：好做、好装、好修工艺要求：好做、好装、好修v(2) 有利于减少加工劳动量有利于减少加工劳动量 v尽量减少不必要的加工面积尽量减少不必要的加工面积 图图 v尽量避免或简化内表面的加工尽量避免或简化内表面的

8、加工 图图 v(3)有利于提高劳动生产率有利于提高劳动生产率v零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。刀具加工。 图图v减少零件的安装次数减少零件的安装次数 图图v零件的结构应便于加工零件的结构应便于加工 图图v避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削 图图 任务实施：任务实施：v1、分析零件图、分析零件图 该零件视图充分，表达清楚，尺寸、公差的标注齐该零件视图充分，表达清楚，尺寸、公差的标注齐全、合理。尺寸精度、表面粗糙度要求比较高，有全、合理。尺寸精度、表面粗糙度要求比较高，有圆跳动和垂直度要求。选择圆跳动和垂直度要求。选择10

9、2mm82mm27mm的的45#为毛坯易于为毛坯易于加工制造。加工制造。2、零件结构工艺性、零件结构工艺性 该零件结构工艺性合理该零件结构工艺性合理 v为保证零件精度采取的措施 1.为保证尺寸公差取基本尺寸为保证尺寸公差取基本尺寸 2.为保证表面粗糙度部分表面采用粗精加工为保证表面粗糙度部分表面采用粗精加工 3.在一次装夹中完成在一次装夹中完成32和和60两孔，保证两孔的圆两孔，保证两孔的圆跳动要求。跳动要求。 4.以下表面定位，利用主轴与工作台的垂直关系保以下表面定位，利用主轴与工作台的垂直关系保证证32孔与上表面的垂直度要求孔与上表面的垂直度要求 选择毛坯选择毛坯v1毛坯的种类毛坯的种类

10、v(1) 铸件铸件v铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等压力铸造等。 v(2) 锻件锻件v锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。 v(3) 型材型材v型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。较高的毛坯。v(4) 焊接件焊接件

11、v焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件毛坯件 v(5) 冷冲压件冷冲压件v冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。 v2毛坯选择时应考虑的因素毛坯选择时应考虑的因素v(1) 零件的材料及机械性能要求零件的材料及机械性能要求 v零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。坯的种类。 v(2) 零件的结构形状与外形尺寸零件的结构形状与外形尺寸v(3) 生产纲领的大小生产纲领的大小v(4)

12、现有生产条件现有生产条件v(5) 充分利用新工艺、新材料充分利用新工艺、新材料v为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用用 2.5定位基准与装夹知识目标：知识目标：正确分析定位基准正确分析定位基准采用合理的装夹方案采用合理的装夹方案技能目标技能目标:能够独立分析定位基准能够独立分析定位基准能够独立设计合理的装夹方案能够独立设计合理的装夹方案情感目标：情感目标：培养学生严谨细实的工作态度培养学生严

13、谨细实的工作态度培养学生职业道德意识培养学生职业道德意识培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神创新精神善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法培养学生团队协作精神培养学生团队协作精神下达任务：下达任务：车床进刀轴架 如图所示为车床进刀轴架零件，若已知其工艺过程为：如图所示为车床进刀轴架零件，若已知其工艺过程为： (1)划线；划线；(2)粗精刨底面和凸台；粗精刨底面和凸台； (3)粗精镗粗精镗32H7孔；孔；(4)钻、扩、铰钻、扩、铰l 6H9孔。孔。试选择各工序的定位基准并

14、确定各限制几个自由度。试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自由度。 任务要求：任务要求： 一、基准及其分类一、基准及其分类 零件图、实际零件或工艺文件上用来确零件图、实际零件或工艺文件上用来确定某个点、线，面的位置所依据的点、线、定某个点、线，面的位置所依据的点、线、面，称为面，称为基准基准。根据基准功用不同，分为。根据基准功用不同，分为设设计基准计基准和和工艺基准工艺基准。相关知识：相关知识：1、设计基准、设计基准设计图样上所采用的基准，称为设计图样上所采用的基准，称为设计基准设计基准。2 工艺基准工艺基准 在工艺过程中所采用的基准，称为在工艺过程中所采用的基准，称为工工艺基准艺基准。它包

15、括：。它包括： （1）装配基准装配基准装配时用以确定零件在部件或装配时用以确定零件在部件或产品中的相对位置所采用的基准。产品中的相对位置所采用的基准。（2）测量基准测量基准测量时所采用的基准。测量时所采用的基准。 （3）工序基准工序基准在工序图上用来确定本工序所在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。准。 （4）定位基准定位基准在加工中确定工件的位置所采在加工中确定工件的位置所采用的基准。用的基准。 作为基准的点、线、面有时在工件上作为基准的点、线、面有时在工件上并并不一定实际存在不一定实际存在（如孔和轴的轴心线，（如孔和轴的轴心线

16、，两平面之间的对称中心面等），在定位时两平面之间的对称中心面等），在定位时是通过有关具体表面体现的，这些表面称是通过有关具体表面体现的，这些表面称为为定位基面定位基面。工件以回转表面（如孔、外。工件以回转表面（如孔、外国）定位时，回转表面的国）定位时，回转表面的轴心线轴心线是定位基是定位基准，而准，而回转表面回转表面就是定位基面。工件以平就是定位基面。工件以平面定位时，其面定位时，其定位基准与定位基面一致定位基准与定位基面一致。定位基准的选择定位基准的选择 定位基准有定位基准有粗基准粗基准和和精基准精基准两种。用两种。用未机加工过的毛坯表面作为定位基准的称为未机加工过的毛坯表面作为定位基准的称

17、为粗基准粗基准；用已机加工过的表面作为定位基准；用已机加工过的表面作为定位基准的称为的称为精基准精基准。应采用同一组基准应采用同一组基准定位加工零件上尽定位加工零件上尽可能多的表面，就可能多的表面，就是基准统一原则。是基准统一原则。 当对工件上两个相当对工件上两个相互位置精度要求很互位置精度要求很高的表面进行加工高的表面进行加工时，需要用两个表时，需要用两个表面互相作为基准，面互相作为基准，反复进行加工，以反复进行加工，以保证位置精度要求保证位置精度要求v精基准的选择精基准的选择除第一道工序采用粗基准外，其余工除第一道工序采用粗基准外，其余工序都应使用精基准。选择精基准主要序都应使用精基准。选

18、择精基准主要考虑如何减少加工误差、保证加工考虑如何减少加工误差、保证加工度、使工件装夹方便，并使零件的制度、使工件装夹方便，并使零件的制造较为经济、容易。具体选择时造较为经济、容易。具体选择时可遵循下列原则：可遵循下列原则：v1精基准的选择原则精基准的选择原则v(1) 基准重合原则基准重合原则 概念概念 图图v(2) 基准统一原则基准统一原则 概念概念 v(3) 自为基准原则自为基准原则 概念及图概念及图v(4) 互为基准原则互为基准原则 概念概念v(5) 便于装夹原则便于装夹原则粗基准的选择粗基准的选择 粗基准的选择是否合理，直接影响到各粗基准的选择是否合理，直接影响到各加工表面加工余量的分

19、配，以及加工表面和加工表面加工余量的分配，以及加工表面和不加工表面的相互位置关系。因此，必须合不加工表面的相互位置关系。因此，必须合理选择。理选择。v2粗基准选择原则粗基准选择原则v(1) 选择选择重要表面重要表面为粗基准为粗基准 图图v(2) 选择选择不加工表面不加工表面为粗基准为粗基准 图图v(3) 选择选择加工余量最小的表面加工余量最小的表面为粗基准为粗基准 v(4) 选择选择较为平整光洁、加工面积较大的表面较为平整光洁、加工面积较大的表面为为粗基准粗基准 v(5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 重要表面一般是重要表面一般是工件上加工精度工件上加工

20、精度以及表面质量要以及表面质量要求较高的表面求较高的表面 v第一道工序划线。当毛坯误差较大时，采用第一道工序划线。当毛坯误差较大时，采用划线的方法能同时兼顾到几个不加工面对加划线的方法能同时兼顾到几个不加工面对加工面的位置要求。选择不加工面工面的位置要求。选择不加工面R22外圆外圆和和R15外圆为粗基准，同时兼顾不加工的外圆为粗基准，同时兼顾不加工的上平面与底面距离上平面与底面距离18的要求，划出底面和的要求，划出底面和凸台的加工线。凸台的加工线。 v第二道工序按划线找正，刨底面和凸台。第二道工序按划线找正，刨底面和凸台。 v第三道工序粗精镗第三道工序粗精镗32H7孔。加工要求为尺孔。加工要求

21、为尺寸寸320.1、60.1及凸台侧面及凸台侧面K的平行的平行度度0.03。根据基准重合的原则选择底面和。根据基准重合的原则选择底面和凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸台限制两个自由度，无基准不重合误差。台限制两个自由度，无基准不重合误差。 任务实施：任务实施：v第四道工序钻、扩、铰第四道工序钻、扩、铰16H9孔。除孔本身的精孔。除孔本身的精度要求外，本工序应保证的位置要求为尺寸度要求外，本工序应保证的位置要求为尺寸40.1、510.1及两孔的平行度要求及两孔的平行度要求0.02。根据。根据精基准选择原则，可以有三种不同的方案：精基准选择原则，可以有三

22、种不同的方案： v(1)底面限制三个自由度，底面限制三个自由度，K面限制两个自由度面限制两个自由度v(2)32H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由孔限制四个自由度，底面限制一个自由度度 v(3)底面限制三个自由度，底面限制三个自由度，32H7孔限制两个自由孔限制两个自由度度 v此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实现，对此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实现，对于三个设计要求均为基准重合，唯于三个设计要求均为基准重合，唯32H7孔对于孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的平底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的平行度，应当在镗行度，应当在镗32H7孔时加以限制。孔时加以限制。

23、知识目标：知识目标：正确划分加工工序正确划分加工工序合理制定加工路线合理制定加工路线技能目标技能目标:能够独立正确划分加工工序能够独立正确划分加工工序能够独立合理设制定加工路线能够独立合理设制定加工路线情感目标：情感目标：培养学生严谨细实的工作态度培养学生严谨细实的工作态度培养学生职业道德意识培养学生职业道德意识培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神创新精神善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法培养学生团队协作精神培养学生团队协作精神2.6工序划分及加工路线制定下达任务：

24、下达任务：任务要求任务要求：如图所示的阶梯轴，当加工数量较少时，工艺过程和工序如图所示的阶梯轴，当加工数量较少时，工艺过程和工序的划分的划分？当加工数量较多时，其工艺过程和工序的划分？当加工数量较多时，其工艺过程和工序的划分？v概念概念：零件机械：零件机械加工的工艺路线加工的工艺路线是指零件生产过程是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。 v拟定工艺路线的基本拟定工艺路线的基本过程图过程图 v1表面加工方法的选择表面加工方法的选择v、概念概念：表面加工方法的选择就是为零件上每一：表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理

25、的加工方法个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法 v、考虑下列因素考虑下列因素： v(1) 工件材料的性质工件材料的性质 v(2) 工件的结构和尺寸工件的结构和尺寸 v(3) 生产类型生产类型 v(4) 具体生产条件具体生产条件 相关知识：相关知识：v2加工阶段的划分加工阶段的划分 v (1) 粗加工阶段粗加工阶段主要任务是切除各表面上主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率。的大部分余量，其关键问题是提高生产率。v (2) 半精加工阶段半精加工阶段完成次要表面的加工，完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。并为主要表面的精加工做准备。v (3) 精加工阶段精加工阶

26、段保证各主要表面达到图保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。样要求，其主要问题是如何保证加工质量。v (4) 光整加工阶段光整加工阶段对于表面粗糙度要求对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。目的光整加工阶段。目的 加工方法加工方法提高表面质量，一提高表面质量，一般不能用于提高形般不能用于提高形状精度和位置精度状精度和位置精度金刚车金刚车(镗镗)、研磨、珩磨、研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光超精加工、镜面磨、抛光及无屑加工等及无屑加工等v划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因：v(1) 保证加工质量保证

27、加工质量 v(2) 合理使用设备合理使用设备 v (3) 便于安排热处理工序，使冷热加工工序配便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合的更好合的更好 v(4)有利于及早发现毛坯的缺陷有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼如铸件的砂眼气孔等气孔等) v应当指出：加工阶段的划分不是绝对的，必须应当指出：加工阶段的划分不是绝对的，必须根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。 v3加工顺序的安排加工顺序的安排v(1) 切削加工顺序的安排切削加工顺序的安排v先粗后精先粗后精 v先主后次先主后次 v先面后孔先面后孔 v基面先行基面先行 v(2) 热处理工序的安排热

28、处理工序的安排 消除组织的不均匀，消除组织的不均匀，细化晶粒，改善金细化晶粒，改善金属的加工性能属的加工性能 消除内应消除内应力、减少力、减少工件变形工件变形 消除内应力、改善加消除内应力、改善加工性能并能获得较好工性能并能获得较好的综合力学性能的综合力学性能 提高零件的提高零件的硬度和耐磨硬度和耐磨性性 目的目的退火与正火退火与正火目的目的时效处理时效处理调质调质淬火淬火 、渗碳淬火和渗氮、渗碳淬火和渗氮 目的目的目的目的v(3) 辅助工序的安排辅助工序的安排v 检验工序是主要的辅助工序检验工序是主要的辅助工序v需要检验的地方需要检验的地方 v其它辅助工序有其它辅助工序有：v每道工序由每道工

29、序由操作者自行操作者自行检验检验 在粗加工之在粗加工之后，精加后，精加工之前，工之前，零件转换零件转换车间时车间时 重要工重要工序之后序之后 全部加工全部加工完毕、进完毕、进库之前库之前 表面强化表面强化去毛刺去毛刺倒棱倒棱清洗清洗防锈防锈v4工序的集中与分散工序的集中与分散v(1) 工序集中工序集中 v 、概念概念：v是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。工序加工内容多，工艺路线短。v、特点特点： v可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；可以采用高效机床和工艺装备，生产率高； v减少了设备数量以及操作工人人数和占地

30、面积，减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力；节省人力、物力； v减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度；度； v采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。产准备工作量大。 v(2) 工序分散工序分散 v概念概念：v工序分散工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。v特点特点： v设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适设备和工艺装备比较简单，便于调整，容

31、易适应产品的变换；应产品的变换； v对工人的技术要求较低；对工人的技术要求较低；v可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；v所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。占地面积大。v工序集中或分散的程度工序集中或分散的程度 分析分析：v考虑的因素考虑的因素：主要取决于生产规模、零件的结构：主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性拍的一致性 v具体分析具体分析：一般情况下，单件小批生产时，只能：一般情况下，单件小批生产时，只能

32、工序集中工序集中 大批大量生产时，既可以采用多刀、多大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。序分散后组织流水生产。 对于重型零件，为了减对于重型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当分散。分散。 v发展趋势发展趋势：倾向于采用工序集中的方法来组织生：倾向于采用工序集中的方法来组织生产。产。 任务实施：任务实施：2.7切削用量的选择及工艺文件编制切削用量的选

33、择及工艺文件编制 知识目标：知识目标：正确选择切削用量正确选择切削用量正确填写工艺文件正确填写工艺文件技能目标技能目标:能够独立正确选择切削用量能够独立正确选择切削用量能够独立完填写工艺文件能够独立完填写工艺文件情感目标：情感目标：培养学生严谨细实的工作态度培养学生严谨细实的工作态度培养学生职业道德意识培养学生职业道德意识培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法培养学生团队协作精神培养学生团队协作精神下达任务：下达任务：任务要求

34、任务要求：该零件的毛坯为该零件的毛坯为100mm80mm27mm的方形坯料，材料为的方形坯料，材料为45钢钢，底面已加工好，要求在，底面已加工好，要求在数控铣床上加工顶面、四数控铣床上加工顶面、四个轮廓面、孔及沟槽。确个轮廓面、孔及沟槽。确定切削用量定切削用量 ？v切削用量的概念：切削用量的概念：v切削加工过程中切削速度（切削加工过程中切削速度（ ） 、进给量（、进给量（ f ）和背吃刀量（和背吃刀量（ ap ）的总称。）的总称。 v1. 切削用量的选择原则和方法切削用量的选择原则和方法 v合理的切削用量概念：是指充分利用机床和刀具合理的切削用量概念：是指充分利用机床和刀具的性能，并在保证加工

35、质量的前提下，获得高的的性能，并在保证加工质量的前提下，获得高的生产率与低加工成本的切削用量。生产率与低加工成本的切削用量。v在不考虑辅助工时情况下，有生产率公式在不考虑辅助工时情况下，有生产率公式P Ao f apv从中可以看出，切削用量三要素从中可以看出，切削用量三要素 ，f ， ap任何任何一个参数增加一倍，生产率相应提高一倍。一个参数增加一倍，生产率相应提高一倍。 相关知识：相关知识：v刀具寿命与切削用量三要素之间的关系刀具寿命与切削用量三要素之间的关系式式 T CT /（5f 2.25ap0 0.75）v当刀具寿命一定时，切削速度当刀具寿命一定时，切削速度对生产率影响对生产率影响最大

36、，进给量最大，进给量f 次之，背吃刀量最小次之，背吃刀量最小ap。v分析：（分析：（P57）v在刀具耐用度一定，从提高生产率角度考虑，在刀具耐用度一定，从提高生产率角度考虑，对于切削用量的选择有一个对于切削用量的选择有一个总的原则总的原则：首先：首先选择尽量选择尽量大的背吃刀量，其次选择最大的进大的背吃刀量，其次选择最大的进给量，最后是切削速度给量，最后是切削速度。当然，切削用量的。当然，切削用量的选择还要考虑各种因素，最后才能得出一种选择还要考虑各种因素，最后才能得出一种比较合理的最终方案。比较合理的最终方案。数控机床切削用量选择数控机床切削用量选择v自动换刀数控机床主轴或装刀所费时间较多，

37、自动换刀数控机床主轴或装刀所费时间较多，所以选择切削用量要保证刀具加工完一个零所以选择切削用量要保证刀具加工完一个零件，或件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，保证刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班。最少不低于半个工作班。 v对切削用量三要素选择方法对切削用量三要素选择方法 v（1）背吃刀量的选择背吃刀量的选择v粗加工粗加工时（表面粗糙度时（表面粗糙度Ra5012.5m） ：在允许的条件下，尽量一次切除该工序的全在允许的条件下，尽量一次切除该工序的全部余量。如分两次走刀，则第一次背吃刀量部余量。如分两次走刀，则第一次背吃刀量尽量取大尽量取大 ，第二次背吃刀量尽量取小些。，第二次背

38、吃刀量尽量取小些。 v半精加工半精加工时（表面粗糙度时（表面粗糙度Ra6.33.2m），），背吃刀量一般为背吃刀量一般为0.52。）。）v精加工精加工时（表面粗糙度时（表面粗糙度Ra1.60.8m），），背吃刀量为背吃刀量为0.10.4。 v（2）进给量的选择）进给量的选择v粗加工粗加工时，进给量主要考虑工艺系统时，进给量主要考虑工艺系统所能承受的最大进给量。所能承受的最大进给量。v精加工和半精加工精加工和半精加工时，最大进给量主时，最大进给量主要考虑加工精度和表面粗糙度。另外要考虑加工精度和表面粗糙度。另外还要考虑工件材料，刀尖圆弧半径、还要考虑工件材料，刀尖圆弧半径、切削速度等。切削速度等

39、。 v数控机床加工时应注意零件加工中的数控机床加工时应注意零件加工中的某些特殊因素某些特殊因素：v1、拐角处的超程问题、拐角处的超程问题在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓在轮廓加工中，选择进给量时，应考虑轮廓拐角处的超程拐角处的超程问问题。特别是在拐角较大、进给速度较高时，应在题。特别是在拐角较大、进给速度较高时，应在接近拐角接近拐角处适当降低进给速度处适当降低进给速度，在拐角后逐渐升速，以保证加工精，在拐角后逐渐升速，以保证加工精度。度。v2、拐角处可能产生、拐角处可能产生“欠程欠程”：加工过程中，由于切削力的作用，机床、工件、刀具系统产加工过程中，由于切削力的作用，机床、工件、刀具系统

40、产生生变形，可能使刀具运动滞后变形，可能使刀具运动滞后，从而在拐角处可能产生，从而在拐角处可能产生“欠程欠程”。因此，拐角处的欠程问题，在编程时应给予足。因此，拐角处的欠程问题，在编程时应给予足够的重视。够的重视。v3、自然断屑问题：、自然断屑问题：v此外，还应充分考虑切削的此外，还应充分考虑切削的自然断屑自然断屑问题，通过选择刀具问题，通过选择刀具几何形状和对几何形状和对切削用量的调整切削用量的调整，使排屑处于最顺畅状态，使排屑处于最顺畅状态，严格避免长屑缠绕刀具而引起故障。严格避免长屑缠绕刀具而引起故障。数控机床切削用量选择应注意的问题数控机床切削用量选择应注意的问题v（3）切削速度的选择

41、）切削速度的选择v确定了背吃刀量确定了背吃刀量ap，进给量，进给量f 和刀具耐和刀具耐用度用度T，则可以按下面公式计算或由表，则可以按下面公式计算或由表确定切削速度确定切削速度 和机床转速和机床转速n 。（表（表2-6、2-7、2-8）v cv注：公式中各指数和系数可以由表注：公式中各指数和系数可以由表2-6选取；选取；修正系数修正系数kv为一系列修正系数乘积，各修为一系列修正系数乘积，各修正系数可以通过表正系数可以通过表2-7选取；切削速度速度选取；切削速度速度也可通过表也可通过表2-8得出。得出。 vvyvxpmVkfaTC60v半精加工和精加工半精加工和精加工时，切削速度时，切削速度c

42、，主要受刀，主要受刀具耐用度和已加工表面质量限制，在选取切削具耐用度和已加工表面质量限制，在选取切削速度速度c 时，要尽可能避开时，要尽可能避开积屑瘤积屑瘤的速度范围。的速度范围。v切削速度的切削速度的选取原则选取原则是：是：v粗车粗车时，应选较低的切削速度，时，应选较低的切削速度，精加工精加工时选择时选择较高的切削速度；较高的切削速度；v加工材料强度硬度加工材料强度硬度较高时，选较低的切削速度，较高时，选较低的切削速度，反之取较高切削速度；反之取较高切削速度；v刀具材料刀具材料的切削性能越好，切削速度越高。的切削性能越好，切削速度越高。任务实施：任务实施：先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择先

43、选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。进给速度，最后确定切削速度。v精加工时留精加工时留0.2铣削用量，确定主轴转速与进铣削用量，确定主轴转速与进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度与给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后利用公式每齿进给量，然后利用公式vc=dn/1000计算计算主轴转速主轴转速n，利用，利用vf = nZfz计算进给速度。计算进给速度。v粗粗VC=800r/min 精精VC=1000r/min v粗粗F=60mm/min精精F=80mm/min2.8平面凸轮零件的加工工艺分析知识目标：知识目标：平面凸轮零件的应用平面凸轮零件的应

44、用平面凸轮零件的加工工艺分析平面凸轮零件的加工工艺分析技能目标技能目标:能够独立完成平面凸轮零件的加工工艺分析能够独立完成平面凸轮零件的加工工艺分析情感目标：情感目标：培养学生严谨细实的工作态度培养学生严谨细实的工作态度培养学生职业道德意识培养学生职业道德意识培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神创新精神善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法培养学生团队协作精神培养学生团队协作精神下达任务：下达任务：槽形凸轮零件 v 平面凸轮的数控铣削工艺分析平面凸轮的数控铣削工艺分析

45、v所示为槽形凸轮零件，在铣削加工前，该所示为槽形凸轮零件，在铣削加工前，该零件是一个经过加工的圆盘，圆盘直径为零件是一个经过加工的圆盘，圆盘直径为280，带有两个基准孔，带有两个基准孔35及及12。35及及12两个定位孔，两个定位孔，X面已面已在前面加工完毕，本工序是在铣床上加工在前面加工完毕，本工序是在铣床上加工槽。该零件的材料为槽。该零件的材料为HT200，试分析其数，试分析其数控铣削加工工艺。控铣削加工工艺。任务要求任务要求：v1零件图工艺分析零件图工艺分析 v2选择设备选择设备 v3确定零件的定位基准和装夹方式确定零件的定位基准和装夹方式 v4确定加工顺序及走刀路线确定加工顺序及走刀路

46、线 v5刀具的选择刀具的选择 v6切削用量的选择切削用量的选择 v7填写数控加工工序卡片填写数控加工工序卡片 v1零件图工艺分析零件图工艺分析v组成组成：该零件凸轮轮廓由：该零件凸轮轮廓由HA、BC、DE、FG和和直线直线AB、HG以及过渡圆弧以及过渡圆弧CD、EF所组成。所组成。v公差要求公差要求：凸轮内外轮廓面对：凸轮内外轮廓面对X面有垂直度要求。面有垂直度要求。v材料材料：为铸铁，切削工艺性较好。：为铸铁，切削工艺性较好。v采取工艺措施采取工艺措施：v凸轮内外轮廓面对凸轮内外轮廓面对X面有垂直度要求，只要提高面有垂直度要求，只要提高装夹精度，使装夹精度，使X面与铣刀轴线垂直，即可保证。面

47、与铣刀轴线垂直，即可保证。 任务实施：任务实施：v2选择设备选择设备 v加工平面凸轮的数控铣削，一般采用两轴以上联加工平面凸轮的数控铣削，一般采用两轴以上联动的数控铣床动的数控铣床 v首先要考虑的是零件的外形尺寸和重量，使其在首先要考虑的是零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围以内。机床的允许范围以内。v其次考虑数控机床的精度是否能满足凸轮的设计其次考虑数控机床的精度是否能满足凸轮的设计要求。要求。v第三，看凸轮的最大圆弧半径是否在数控系统允第三，看凸轮的最大圆弧半径是否在数控系统允许的范围之内。许的范围之内。v根据以上三条即可确定所要使用的数控机床为根据以上三条即可确定所要使用的数控机床

48、为两两轴以上联动的数控铣床轴以上联动的数控铣床。 v3确定零件的定位基准和装夹方式确定零件的定位基准和装夹方式 v（1）定位基准定位基准 v 采用采用“一面两孔一面两孔”定位，即用圆盘定位，即用圆盘X面和两个面和两个基准孔作为定位基准。基准孔作为定位基准。v（2）根据工件特点，用一块）根据工件特点，用一块32032040的垫块，在垫块上分别精镗的垫块，在垫块上分别精镗35及及12两个定位孔（当然要配定位销），孔距两个定位孔（当然要配定位销），孔距离离800.015，垫板平面度为，垫板平面度为0.05，该零件，该零件在加工前，先固定夹具的平面，使两定位销孔在加工前，先固定夹具的平面，使两定位销孔

49、的中心连线与机床的中心连线与机床x轴平行，夹具平面要保证轴平行，夹具平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查与工作台面平行，并用百分表检查 凸轮加工装夹示意图 1开口垫圈；2带螺纹圆柱销；3压紧螺母；4带螺纹削边销；5垫圈；6工件；7垫块 v4确定加工顺序及走刀路线确定加工顺序及走刀路线 v整个零件的整个零件的加工顺序加工顺序的拟订按照基面先行、先粗的拟订按照基面先行、先粗后精的原则确定。后精的原则确定。 即应先加工用作定位基准的即应先加工用作定位基准的35及及12两个定位孔、两个定位孔、X面，然后再加工面，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。凸轮槽内外轮廓表面。v走刀路线走刀路线包括平面内进给走刀

50、和深度进给走刀两包括平面内进给走刀和深度进给走刀两部分路线。部分路线。v平面内的进给走刀，对外轮廓是从切线方向切入；平面内的进给走刀，对外轮廓是从切线方向切入；对内轮廓是从过渡圆弧切入。对内轮廓是从过渡圆弧切入。v在数控铣床上加工时，在数控铣床上加工时，对铣削平面槽形凸轮，深对铣削平面槽形凸轮，深度进给度进给有两种方法：有两种方法：v一种是在一种是在xz（或（或yz）平面内来回铣削逐渐进刀到）平面内来回铣削逐渐进刀到既定深度；既定深度；v另一种是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到另一种是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。既定深度。v进刀点选在进刀点选在P(150，0)点，刀具来回铣削