第二章數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

1、第二章第二章 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床上的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床上的定位與裝夾第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量第七節(jié)第七節(jié) 數(shù)控加工工藝文件數(shù)控加工工藝文件第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定一、數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容一、數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 （1）選擇適合在數(shù)控車床上加工的零件。 （2）分析被加工零件的圖樣，明確加工

2、內(nèi)容及技術(shù)要求。 （3）確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。 （4）加工工序的設(shè)計。 （5）數(shù)控加工程序的調(diào)整。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定二、加工方法的選擇二、加工方法的選擇1外圓表面加工方法的選擇外圓表面加工方法的選擇 3平面加工方法的選擇平面加工方法的選擇2內(nèi)孔表面的加工方法的選擇內(nèi)孔表面的加工方法的選擇 外圓表面的加工方案孔的常用加工方案平面加工方案 4平面輪廓加工方法的選擇平面輪廓加工方法的選擇 平面輪廓多由直線和圓弧或各種曲線構(gòu)成，通常采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)加工。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定平面輪廓銑削三、加工階段的劃分

3、三、加工階段的劃分第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 1加工階段加工階段階段主要任務(wù)目的粗加工 切除毛坯上大部分多余的金屬 使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，提高生產(chǎn)率半精加工 使主要表面達(dá)到一定的精度，留有一定的精加工余量；并可完成一些次要素表面加工，如擴(kuò)孔、攻螺紋、銑鍵槽等 為主要表面的精加工(如精車、精磨)做好準(zhǔn)備精加工 保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求 全面保證加工質(zhì)量光整加工 對零件上精度和表面粗糙度要求很高(IT6級以上，表面粗糙度為Ra0.2m以下)的表面，需進(jìn)行光整加工，其 主要目標(biāo)是提高尺寸精度、減小表面粗糙度。一般不用來提高位置精度第一節(jié)第一

4、節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 2劃分加工階段的意義劃分加工階段的意義（1）保證加工質(zhì)量）保證加工質(zhì)量（2）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷（3）便于安排熱處理工序）便于安排熱處理工序（4）合理使用設(shè)備）合理使用設(shè)備四、工序的劃分四、工序的劃分 （1）工序集中原則）工序集中原則每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少。 （2）工序分散原則）工序分散原則將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定1工序劃分的原則工序劃分的原則第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定（1）數(shù)控車削工序的劃分

5、方法）數(shù)控車削工序的劃分方法 2工序劃分方法工序劃分方法 1）按零件加工表面劃分。將位置精度要求較高的表面安排在一次裝夾下盡可能完成大部分甚至全部表面的加工。a）以大端面和大外徑裝夾 b）以內(nèi)孔和小端面裝夾第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 2）按粗、精加工劃分。對毛坯余量較大和加工精度要求較高的零件，應(yīng)將粗車和精車分開，劃分成兩道或更多的工序。 例例 加工如圖所示手柄零件，坯料32mm棒料，批量生產(chǎn)，用一臺數(shù)控車床加工，要求劃分工序并確定裝夾方式。 工序1：如圖所示，夾外圓柱面，車12mm、20mm兩圓柱面圓錐面(粗車掉R42mm圓弧部分余量)留出總長余量切斷。第一節(jié)第一節(jié)

6、數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 工序2：如圖所示，用 12 mm外圓柱面和 20 mm端面裝夾，車30錐面所有圓弧表面半精車所有圓弧表面精車成形。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 （2）數(shù)控銑削加工工序的劃分原則）數(shù)控銑削加工工序的劃分原則 1）按所用刀具劃分2）按安裝次數(shù)劃分3）按粗、精加工劃分 4）按加工部位劃分第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 五、加工順序的安排五、加工順序的安排 1加工工序的安排加工工序的安排 （1）先粗后精）先粗后精 （2）先近后遠(yuǎn)）先近后遠(yuǎn)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控

7、加工工藝的制定加工順序先近后遠(yuǎn) （3）內(nèi)外交叉原則）內(nèi)外交叉原則 對既有內(nèi)表面(內(nèi)型腔)又有外表面需加工的零件，安排加工順序時，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。 （4）基面先行原則）基面先行原則 應(yīng)優(yōu)先加工用作精基準(zhǔn)的表面。這是因為定位基準(zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 （5）先主后次原則）先主后次原則 應(yīng)先加工零件的主要工作表面、裝配基面，從而及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最終精加工之前進(jìn)行。 （6）先面后孔原則）先面后孔原則 箱體、支架類零件的平面輪廓尺寸較大，一

8、般先加工平面，再加工孔和其他尺寸。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 2退刀路線的確定退刀路線的確定 （1）斜線退刀方式）斜線退刀方式 斜線退刀方式路線最短，適用于加工外圓表面的偏刀退刀。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定（2）切槽刀退刀方式）切槽刀退刀方式 這種退刀方式是刀具先徑向垂直退刀，到達(dá)指定位置時再軸向退刀。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定（3）鏜孔刀退刀方式）鏜孔刀退刀方式 這種退刀方式與切槽刀的退刀方式恰好相反。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 3熱處理工

9、序的安排熱處理工序的安排 （1）預(yù)備熱處理）預(yù)備熱處理 （2）消除殘余應(yīng)力熱處理）消除殘余應(yīng)力熱處理 （3）最終熱處理）最終熱處理 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定 4輔助工序的安排輔助工序的安排 輔助工序主要包括：檢驗清洗去毛刺去磁倒棱邊涂防銹油平衡 5數(shù)控加工工序與普通工序的銜接數(shù)控加工工序與普通工序的銜接 數(shù)控工序前后一般都穿插有其他普通工序，如果銜接不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此，要解決好數(shù)控工序與非數(shù)控工序之間的銜接問題，最好的辦法是建立相互狀態(tài)的要求。第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控加工工藝的制定數(shù)控加工工藝的制定一、數(shù)控加工工藝的主

10、要內(nèi)容一、數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容二、加工方法的選擇二、加工方法的選擇三、加工階段的劃分三、加工階段的劃分四、工序的劃分四、工序的劃分 五、加工順序的安排五、加工順序的安排 第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床上的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床上的定位與裝夾一、定位基準(zhǔn)的選擇一、定位基準(zhǔn)的選擇 1粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 （1）相互位置要求原則）相互位置要求原則 選取與加工表面相互位置精度要求較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，以保證不加工表面與加工表面的位置要求。套筒粗基準(zhǔn)的選擇a）正確 b）不正確第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾手輪工件第一次裝夾的粗基準(zhǔn)選擇手輪工件第一次裝夾的粗

11、基準(zhǔn)選擇第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （2）加工余量合理分配原則）加工余量合理分配原則 以余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證各加工表面有足夠的加工余量。臺階軸的粗基準(zhǔn)選擇 第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾b）加工導(dǎo)軌面時以連接面為精基準(zhǔn)床身導(dǎo)軌加工粗基準(zhǔn)的選擇 （3）重要表面原則）重要表面原則 為保證重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。a） 加工與床腿的連接面時以導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （4）不重復(fù)使用原則）不重復(fù)使用原則 粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)重復(fù)使用。 粗基

12、準(zhǔn)重復(fù)使用的誤差（5）便于工件裝夾原則）便于工件裝夾原則作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光滑。無飛邊無冒口無澆口無其他缺陷以便使工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。 第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇 （1）基準(zhǔn)重合原則）基準(zhǔn)重合原則 直接選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的關(guān)系 第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾a） 工件 b）直接定位 c）間接定位 定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn) 一般的套類零件、齒輪坯和帶輪，精加工時一般利用

13、心軸以內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)來加工外圓及其他表面。第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 c）帶輪 d）凸肩和端面加工定位基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)重合 a）套類零件 b）齒輪坯 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 同一零件的多道工序盡可能選擇同一個定位基準(zhǔn)。第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾c）磨削內(nèi)孔內(nèi)磨具套筒精基準(zhǔn)的選擇1軟卡爪 2中心架 3V形夾具a）車削內(nèi)圓磨具套筒 b）車內(nèi)孔第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （3）自為基準(zhǔn)原則）自為基準(zhǔn)原則 選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。 （4）互為基準(zhǔn)原則）互為基準(zhǔn)原則 采

14、取兩個加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法。 （5）便于裝夾原則）便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用，操作方便靈活。 3輔助基準(zhǔn)的選擇輔助基準(zhǔn)的選擇 輔助基準(zhǔn)是為了便于裝夾或易于實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一而人為制成的一種定位基準(zhǔn)。第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾輔助基準(zhǔn)典型實例舉例說明哪些應(yīng)用輔助基準(zhǔn)的零件加工實例？第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 1平面定位元件平面定位元件 （1）固定支承）固定支承二、定位元件及其應(yīng)用二、定位元件及其應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與

15、裝夾 A型 B型 C型 1）支承釘。支承釘是基本定位元件，可以用它直接體現(xiàn)定位點，其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 2）支承板。工件上幅面較大跨度較大的大型精加工平面，常被用來作第一定位基準(zhǔn)，為使工件安裝穩(wěn)固、可靠，夾具上的定位元件多采用支承板來體現(xiàn)定位平面。 A型 B型 （2）自位支承）自位支承 指根據(jù)工件實際表面情況，自動調(diào)整支承方向和接觸部位的浮動支承。第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （3）可調(diào)支承）可調(diào)支承 可調(diào)支承是指支承高度可以

16、調(diào)節(jié)的定位支承?？烧{(diào)支承 第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （4）輔助支承）輔助支承 為提高工件的安裝剛度及穩(wěn)定性，防止工件的切削振動及變形，或者為工件的預(yù)定位而設(shè)置的非正式定位支承。a）銑削工件的頂平面 b）銑削變速箱殼體的頂面第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 2孔類定位元件孔類定位元件 （1）定位銷）定位銷 定位銷分為短銷和長銷。短銷只能限制兩個移動自由度，而長銷限制兩個移動自由度外，還可以限制兩個轉(zhuǎn)動自由度。 （2）定位心軸）定位心軸 定位心軸常被應(yīng)用于車、磨、銑床上用來安裝內(nèi)孔尺寸較大套筒類、盤類工件進(jìn)，主要有間隙配合

17、心軸、過盈配合心軸及錐度心軸。 1）間隙配合心軸的應(yīng)用特點是工件安裝迅速方便，但定心精度較差。 2）過盈配合心軸的應(yīng)用特點為定心精度高，但工件裝拆不方便。 3）錐度心軸作為一種標(biāo)準(zhǔn)心軸，在高精度定位中得到廣泛應(yīng)用。第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （3）錐銷類）錐銷類 錐銷為工件的圓柱孔、圓錐孔提供定位依據(jù)。a）精基準(zhǔn)定位 b）粗基準(zhǔn)定位第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （4）自動定心夾緊心軸）自動定心夾緊心軸 在機(jī)床夾具中，應(yīng)用各種類型的自動定心夾緊結(jié)構(gòu)。自動定心夾緊心軸 1螺母 2-錐套 3、5定位元件 4心軸 第二節(jié)第二

18、節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 3外圓柱面定位元件外圓柱面定位元件 （1）V形架形架 V形架結(jié)構(gòu)簡單，定位穩(wěn)定、可靠、對中性好。a）圓柱面銑槽 b）圓柱面鉆孔 c）異形零件定位 （2）定位套）定位套 長定位套對工件提供了四點約束，消除了兩個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度。定位精度及定位質(zhì)量很低。第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 a）短定位套定位 b）長定位套定位第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 一面兩孔定位是數(shù)控銑削加工過程中最常用的定位方式之一。1-圓柱銷 2-削邊銷 3-定位平面 4常見定位元件的應(yīng)用

19、常見定位元件的應(yīng)用常見定位元件及其應(yīng)用 第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾三、工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾三、工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾 1對數(shù)控機(jī)床夾具的基本要求對數(shù)控機(jī)床夾具的基本要求 （1）高適應(yīng)性）高適應(yīng)性 （2）高精度）高精度 （3）可以快速裝夾工件）可以快速裝夾工件 （4）具有良好的敞開性）具有良好的敞開性 （5）本身的機(jī)動性要好）本身的機(jī)動性要好 （6）坐標(biāo)關(guān)系明確、數(shù)據(jù)簡單，便于坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換計算）坐標(biāo)關(guān)系明確、數(shù)據(jù)簡單，便于坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換計算 （7）部分?jǐn)?shù)控機(jī)床夾具應(yīng)為刀具的對刀提供明確的對）部分?jǐn)?shù)控機(jī)床夾具應(yīng)為刀具的對刀提供明確的對刀點刀點 （8）排屑通暢，清

20、除切屑方便）排屑通暢，清除切屑方便第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 2機(jī)床夾具的組成及作用機(jī)床夾具的組成及作用 （1）組成）組成名稱組成與作用實例定位裝置 由各種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的定位元件組成，用以解決工件相對于夾具的定位問題。它是夾具工作的核心部分 圖2-29所示鉆孔夾具的定位平面2和短圓柱銷3等夾緊裝置 由各種夾緊元件組成，用以解決工件在夾具中的夾緊問題 圖2-29所示鉆孔夾具的夾緊螺母4夾具體 夾具體是整個夾具的基礎(chǔ)，依靠夾具體與機(jī)床相聯(lián)系。夾具上的其他各類結(jié)構(gòu)都靠夾具體連接而成為一個整體 圖2-29所示鉆孔夾具的夾具體1 a) 鉆孔零件 b) 夾具 實例實

21、例第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾 （2）機(jī)床夾具的作用）機(jī)床夾具的作用 1）提高勞動生產(chǎn)率。 2）保證工件的加工精度、穩(wěn)定整批工件的加工質(zhì)量。 3）改善工人勞動條件。 4）降低對操作工人的技術(shù)等級要求。 5）可改變和擴(kuò)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床的功能。 第二節(jié)第二節(jié) 零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾零件在數(shù)控機(jī)床的定位與裝夾一、定位基準(zhǔn)的選擇一、定位基準(zhǔn)的選擇 1.粗基準(zhǔn)的選擇 2.精基準(zhǔn)的選擇 3.輔助基準(zhǔn)的選擇二、定位元件及其應(yīng)用二、定位元件及其應(yīng)用 1.平面定位元件 2.孔類定位元件 3.外圓柱面定位元件

22、 4.常見定位元件的應(yīng)用三、工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾三、工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾 1.對數(shù)控機(jī)床夾具的基本要求 2.機(jī)床夾具的組成及作用第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具 一、數(shù)控加工對刀具的要求一、數(shù)控加工對刀具的要求1強度高強度高2精度高精度高 3切削速度和進(jìn)給速度高切削速度和進(jìn)給速度高 4可靠性好可靠性好 5使用壽命長使用壽命長 6 斷屑及排屑性能好斷屑及排屑性能好 二、數(shù)控加工刀具的分類二、數(shù)控加工刀具的分類數(shù)控加工刀具常見分類方法與種類數(shù)控加工刀具常見分類方法與種類第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具三、常用數(shù)控加工刀具及其特點三、

23、常用數(shù)控加工刀具及其特點 1常用數(shù)控加工刀具常用數(shù)控加工刀具 （1）車削刀具）車削刀具 （2）鉆削刀具）鉆削刀具 （3）銑削刀具）銑削刀具 （4）鏜削刀具）鏜削刀具 （5）特殊型刀具）特殊型刀具 2數(shù)控加工刀具的特點數(shù)控加工刀具的特點 （1）刀片及刀柄高度的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。 （2）刀片或刀具的壽命及經(jīng)濟(jì)壽命指標(biāo)的合理性。 （3）刀具或刀片幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。 （4）刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工材料之間應(yīng)相匹配。 （5）刀具應(yīng)具有較高的精度。 （6）刀柄的強度要高、剛度及耐磨性要好。 （7）刀柄或工具系統(tǒng)的裝機(jī)重量有限度。 （8）刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。 （

24、9）刀片、刀柄的定位基準(zhǔn)及自動換刀系統(tǒng)要優(yōu)化。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具四、刀具涂層技術(shù)四、刀具涂層技術(shù) 1化學(xué)氣相沉積化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用 主要用于硬質(zhì)合金車削類刀具的表面涂層。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具 適合于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工，在硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具上應(yīng)用極廣。 2物理氣相沉積物理氣相沉積(PVD)技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用 可作為最終處理工藝用于高速鋼類刀具的涂層。 普遍用于：硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、階梯鉆、油孔鉆、鉸刀、絲錐、可轉(zhuǎn)位銑刀片、異形刀具、焊接刀具。 常用數(shù)控加工刀具采用的涂層材料及應(yīng)用特點常用數(shù)控加工刀具采用的

25、涂層材料及應(yīng)用特點第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控加工用刀具數(shù)控加工用刀具一、數(shù)控加工對刀具的要求一、數(shù)控加工對刀具的要求二、數(shù)控加工刀具的分類二、數(shù)控加工刀具的分類三、常用數(shù)控加工刀具及其特點三、常用數(shù)控加工刀具及其特點四、刀具涂層技術(shù)四、刀具涂層技術(shù)一、加工余量的概念一、加工余量的概念 加工余量：加工余量：指加工過程中，所切去的金屬層厚度。 余量有： （1）工序余量：工序余量：是相鄰兩工序的工序尺寸之差。 （2）加工總余量加工總余量：是毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計尺寸之差，它等于各工序余量之和。即 第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法第四節(jié)第四節(jié) 加工余

26、量與確定方法加工余量與確定方法加工余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系加工余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系b）包容面a）被包容面對于包容面：對于包容面：對于被包容面：對于被包容面： 工序的基本余量、最大工序余量和最小工序余工序的基本余量、最大工序余量和最小工序余量可按下式計算：量可按下式計算：第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法 對于內(nèi)圓和外圓等回轉(zhuǎn)體表面，在數(shù)控機(jī)床加工過程中，加工余量有時指雙邊余量，即以直徑方向計算，實際切削的金屬層厚度為加工余量的一半。第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法加工余量和加工尺寸分布圖第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法二、確定加工

27、余量的方法及基本原則二、確定加工余量的方法及基本原則 1確定加工余量的方法確定加工余量的方法 （1）經(jīng)驗估算法）經(jīng)驗估算法 憑工藝人員的實踐經(jīng)驗估計加工余量，僅用于單件小批生產(chǎn)。 （2）查表修正法）查表修正法 將工廠生產(chǎn)實踐和試驗研究積累的有關(guān)加工余量的資料制成表格，并匯編成手冊。表表210213 第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法 （3）分析計算法）分析計算法 根據(jù)上述的加工余量計算公式和一定的試驗資料，對影響加工余量的各項因素進(jìn)行綜合分析和計算來確定加工余量的一種方法。第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法 2確

28、定加工余量的基本原則確定加工余量的基本原則 （1）總加工余量(毛坯余量)和工序余量要分別確定。 （2）大零件取大余量。 （3）余量要充分，防止因余量不足而造成廢品。 （4）采用最小加工余量原則。第四節(jié)第四節(jié) 加工余量與確定方法加工余量與確定方法一、加工余量的概念一、加工余量的概念二、確定加工余量的方法及基本原則二、確定加工余量的方法及基本原則 1確定加工余量的方法確定加工余量的方法 （1）經(jīng)驗估算法 （2）查表修正法 （3）分析計算法 2確定加工余量的基本原則確定加工余量的基本原則第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定一、基準(zhǔn)重合時工序尺寸及其公差的計算一、基準(zhǔn)重合時工序尺

29、寸及其公差的計算 工序尺寸及其公差的計算步驟：工序尺寸及其公差的計算步驟： （1）確定毛坯總余量和工序余量。 （2）確定工序公差。 （3）計算工序基本尺寸。 （4）標(biāo)注工序尺寸公差。 例例2-1：如圖所示為某法蘭盤零件上的一個孔，孔徑為 ，表面粗糙度值Ra為0.8m，毛坯采用鑄鋼件，需要淬火處理。試確定其各工序尺寸及公差。工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時工序尺寸及公差計算 第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 例例2-2：某箱體上孔的設(shè)計尺寸為1000.011(Js6)mm，表面粗糙度值Ra為0.8m，工藝路線為：粗鏜半精

30、鏜精鏜浮動鏜。 解：結(jié)果見下表。工序尺寸及其公差的計算第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定二、基準(zhǔn)不重合時工序尺寸及其公差的計算二、基準(zhǔn)不重合時工序尺寸及其公差的計算 1工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈 （1）工藝尺寸鏈的概念）工藝尺寸鏈的概念 1）工藝尺寸鏈的定義。在機(jī)器裝配或零件加工過程中，互相聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組合，稱為尺寸鏈尺寸鏈。 由單個零件在加工過程中的各有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈。a）零件圖 b）工藝尺寸鏈定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確

31、定第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈 a）零件圖 b）工藝尺寸鏈第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 2）工藝尺寸鏈的特征 關(guān)聯(lián)性 封閉性 3）工藝尺寸鏈的組成 封閉環(huán) 組成環(huán) 組成環(huán)的判別：組成環(huán)的判別：在工藝尺寸鏈圖上，先給封閉環(huán)任定一方向并畫出箭頭，然后沿此方向環(huán)繞尺寸鏈回路，依次給每一組成環(huán)畫出箭頭，凡箭頭方向和封閉環(huán)相反的則為增環(huán)，相同的則為減環(huán)。 第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定（2

32、）工藝尺寸鏈計算的基本公式）工藝尺寸鏈計算的基本公式 1）封閉環(huán)的基本尺寸A：封閉環(huán)的基本尺寸Ai：所有增環(huán)的基本尺寸之和Aj：所有減環(huán)的基本尺寸之和 2）封閉環(huán)的極限尺寸Amax：最大極限尺寸Aimax：所有增環(huán)的最大極限尺寸之和Ajmin：所有減環(huán)的最小極限尺寸之和Amin：最小極限尺寸Aimin：所有增環(huán)的最小極限尺寸之和Ajmax：所有減環(huán)的最大極限尺寸之和最大極限尺寸：最小極限尺寸：第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 3）封閉環(huán)的平均尺寸第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定AM封閉環(huán)的平均尺寸AiM所有增環(huán)的平均尺寸之和AjM所有減環(huán)的平

33、均尺寸之和11M1M MnmjjmiiAAA第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 4）封閉環(huán)的上、下偏差。封閉環(huán)的下偏差EIA所有增環(huán)的下偏差EIAi之和所有減環(huán)的上偏差ESAj之和封閉環(huán)的上偏差ESA所有增環(huán)的上偏差ESAi之和所有減環(huán)的下偏差EIAj之和上偏差：上偏差：下偏差：下偏差： 5）封閉環(huán)的公差。封閉環(huán)的公差TA所有組成環(huán)的公差TAi之和第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 2數(shù)控編程原點與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計算數(shù)控編程原點與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計算 第五節(jié)第五節(jié) 工序尺

34、寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 （1）計算）計算Z2 的工序尺寸及其公差的工序尺寸及其公差 Z2= Z2 20； 即Z2=42mm 0=ESZ2 -(-0.28)； 即ESZ2 =-0.28mm -0.6=EIZ2 -0 ； 即EIZ2=-0.6mm 因此，得Z2的工序尺寸及其公差： Z2=42 mm28. 06 . 0（2）計算）計算Z3 的工序尺寸及其公差的工序尺寸及其公差100= Z3 - Z2 = Z3 -42； 即Z3 =142mm0=ESZ3 -EIZ2 =ESZ3 -(-0.6) ； 即ESZ3 =-0.6mm-0.8=EIZ3 -ESZ2 =EIZ3 -(-0.28)；

35、即EIZ3 =-1.08mm因此，得Z3 的工序尺寸及其公差：Z3 =142 mm6 . 008. 1第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定（3）計算）計算Z4 的工序尺寸及其公差的工序尺寸及其公差144= Z4 -20； 即Z4 =164mm0=ESZ4 -(-0.28)； 即ESZ4 =-0.28mm -0.54=EIZ4 -0；即EIZ4 =-0.54mm 因此，得Z4 的工序尺寸及其公差： Z4 =164 mm28. 054. 0（4）計算）計算Z5 的工序尺寸及其公差的工序尺寸及其公差 20= Z5 - Z

36、4 = Z5 -164； 即Z5 =184mm 0.3=ESZ5 -EIZ4 =ESZ5 -(-0.54)； 即ESZ5 =-0.24mm -0.3=EIZ5 -ESZ4 =EIZ5 -(-0.28)；即EIZ5 =-0.58mm 因此，得Z5 的工序尺寸及其公差：Z5 =184 mm24. 058. 0第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定三、關(guān)于角度尺寸鏈的計算三、關(guān)于角度尺寸鏈的計算 角度尺寸鏈角度尺寸鏈?zhǔn)怯扇舾蓚€彼此不平行尺寸所組成的尺寸鏈。 角度尺寸鏈的解法，是將與封閉環(huán)不平行的尺寸按封閉環(huán)的方向進(jìn)行投影，

37、使之成為直線尺寸鏈的形式。其基本計算公式為其基本計算公式為：第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定式中i：被投影的某一組成環(huán)與封閉環(huán)的夾角； imax：某一增環(huán)的最大極限尺寸 imin：某一增環(huán)的最小極限尺寸 imax：某一減環(huán)的最大極限尺寸 imin：某一減環(huán)的最小極限尺寸AAAA 如圖所示的零件，鏜削加工五個孔，其孔的中心不分布在同一直線上，且中心連線互相不平行。在立式鏜床上連續(xù)鏜削孔1孔5。A1=20 mm，A2=（60士0.25）mm，A3=（800.25）mm，A4=20 mm ，1=2=45士30，3=40士30，4=50士30。5 . 005 . 00第五節(jié)第

38、五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 由尺寸鏈圖知道，A為封閉環(huán)，其余都為增環(huán)。則Amax=20.5cos4430+60.25cos4430+80.25cos3930+20.5cos4930=132.83Amin=0cos4530+59.75cos4530+79.75cos4030+ 20cos5030=129.25 則孔1孔5的中心距的變化范圍是129.25132.83。第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定第五節(jié)第五節(jié) 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定一、基準(zhǔn)重合時工序尺寸及其公差的計算一、基準(zhǔn)重合時工序尺寸及其公差的計算二、基準(zhǔn)不重合時工序尺

39、寸及其公差的計算二、基準(zhǔn)不重合時工序尺寸及其公差的計算 1.工藝尺寸鏈 2.數(shù)控編程原點與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計算 三、關(guān)于角度尺寸鏈的計算三、關(guān)于角度尺寸鏈的計算第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量一、加工精度和表面質(zhì)量的基本概念一、加工精度和表面質(zhì)量的基本概念 1加工精度加工精度 所謂加工精度所謂加工精度是指零件加工后的幾何參數(shù)（尺寸、幾何形狀和相互位置）與理想零件幾何參數(shù)相符合的程度，它們之間的偏離程度則為加工誤差。加工誤差。 （1）尺寸精度）尺寸精度 尺寸限制加工表面與其基準(zhǔn)間尺寸誤差不超過一定的范圍。 （2）幾何精度）幾何精度 幾何精度包括形狀、方向、位置和

40、跳動精度。其中，以形狀精度、位置精度為主。第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量 2表面質(zhì)量表面質(zhì)量 （1）表面層的幾何形狀偏差）表面層的幾何形狀偏差 1）表面粗糙度 指零件表面的微觀幾何形狀誤差。2）表面波紋度 指零件表面周期性的幾何形狀誤差。 （2）表面層的物理、力學(xué)性能）表面層的物理、力學(xué)性能 1）冷作硬化 表面層因加工中塑性變形而引起的表面層硬度提高的現(xiàn)象。 2）殘余應(yīng)力 表面層因機(jī)械加工產(chǎn)生強烈的塑性變形和金相組織的可能變化而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 3）表面層金相組織變化 表面層因切削加工時切削熱而引起的金相組織的變化。第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表

41、面質(zhì)量第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量二、表面質(zhì)量對零件使用性能的影響二、表面質(zhì)量對零件使用性能的影響 1對零件耐磨性的影響對零件耐磨性的影響 2對零件疲勞強度的影響對零件疲勞強度的影響 3對零件配合性質(zhì)的影響對零件配合性質(zhì)的影響 第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量三、影響加工精度的因素及提高精度的主要措施三、影響加工精度的因素及提高精度的主要措施 由機(jī)床、夾具、工件和刀具所組成的一個完整的系統(tǒng)稱之為工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng)。 1工藝系統(tǒng)的幾何誤差及改善措施工藝系統(tǒng)的幾何誤差及改善措施 （1）主軸誤差）主軸誤差 機(jī)床主軸是裝夾刀具或工件的位置基準(zhǔn)，它的

42、誤差也將直接影響工件的加工質(zhì)量。 主軸的徑向圓跳動主軸的軸向竄動主軸擺動第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量 （2）導(dǎo)軌誤差）導(dǎo)軌誤差 導(dǎo)軌是機(jī)床的重要基準(zhǔn)，它的各項誤差將直接影響被加工零件的精度。機(jī)床導(dǎo)軌誤差對工件精度的影響車床導(dǎo)軌的幾何誤差對加工精度的影響 第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量 2工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差及改善措施工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差及改善措施a）腰鼓形的圓柱度誤差 b）帶錐度的圓柱度誤差第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量 （1）減小接觸面間的表面粗糙度，增大接觸面積，適當(dāng)預(yù)緊，減小接觸變形，提高接

43、觸剛度。 （2）合理地布置肋板，提高局部剛度。 （3）減少受力變形，提高工件剛度。 （4）合理裝夾工件，減少夾緊變形。工藝系統(tǒng)受力變形的改善措施工藝系統(tǒng)受力變形的改善措施 3工藝系統(tǒng)熱變形產(chǎn)生的誤差及改善措施工藝系統(tǒng)熱變形產(chǎn)生的誤差及改善措施 （1）機(jī)床的熱變形）機(jī)床的熱變形機(jī)床熱變形對加工精度的影響第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量a）床身、主軸變形 b）床身、工作臺、主軸變形第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量 1）在機(jī)床大件的結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取對稱結(jié)構(gòu)或采用主動控制方式均衡關(guān)鍵件的溫度。 2）在結(jié)構(gòu)連接設(shè)計上，其布局應(yīng)使關(guān)鍵部件的熱變形方向?qū)庸?/p>

44、精度影響較小。 3）對發(fā)熱量較大的部件，應(yīng)采取足夠的冷卻措施或采取隔離熱源的方法。 4）在工藝措施方面，可讓機(jī)床空運轉(zhuǎn)一段時間之后，當(dāng)其達(dá)到或接近熱平衡時再調(diào)整機(jī)床，對零件進(jìn)行加工。 5）將精密機(jī)床安裝在恒溫室中使用。 工藝系統(tǒng)熱變形的改善措施工藝系統(tǒng)熱變形的改善措施第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量 （2）工件的熱變形）工件的熱變形 由于切削熱的作用，工件在加工過程中產(chǎn)生熱變形，因其熱膨脹影響了尺寸精度和形狀精度。 改善措施：改善措施： 1）通過選擇合適的刀具或改變切削參數(shù)的方法來減少切削熱或減少傳入工件的熱量。 2）對大型或較長的工件，在夾緊狀態(tài)下應(yīng)使其末端能自由伸縮。 4工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差及改善措施工件內(nèi)應(yīng)力引起的誤差及改善措施第六節(jié)第六節(jié) 機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量機(jī)械加工精度及表面質(zhì)量 具有內(nèi)應(yīng)力的零件處于一種不穩(wěn)定的相對平衡狀態(tài)，可以保持形狀精度的暫時穩(wěn)定。但它的內(nèi)部組織有強烈的傾向要恢復(fù)到一種穩(wěn)定的沒有內(nèi)應(yīng)力的狀態(tài)，一旦外界條件產(chǎn)生變化，內(nèi)應(yīng)力的暫時平衡就會被打破而進(jìn)行重新分布，零件將產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而破壞原有的精度。 工件內(nèi)應(yīng)力引起誤差的改善措施有：工件內(nèi)應(yīng)力引起誤差的改善措施有： （1）在零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)盡