機(jī)械CAD-CAM應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目化教程（Mastercam2019） 課件匯 01數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)內(nèi)容（加工方法的選擇、加工階段的劃分）-04工藝卡片

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。二、加工方法的選擇1.外圓表面加工方法的選擇

3.平面加工方法的選擇2.內(nèi)孔表面的加工方法的選擇

4.平面輪廓加工方法的選擇

三、加工階段的劃分1.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Ra0.2μm以下)的表面，需進(jìn)行光整加工

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

2.劃分加工階段的意義（1）保證加工質(zhì)量（2）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷（3）便于安排熱處理工序（4）合理使用設(shè)備工序的劃分（1）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——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。1．工序劃分的原則（1）數(shù)控車削工序的劃分方法2．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。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。

工序1：如圖所示，夾外圓柱面，車φ12mm、φ20mm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。

工序2：如圖所示，用φ12mm外圓柱面和φ20mm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。

（2）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

加工順序的安排

1．加工工序的安排

（1）先粗后精

原則：1、基準(zhǔn)先行2、先粗后精3、先主后次4、先面后孔

（2）先近后遠(yuǎn)

（3）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）基面先行原則應(yīng)優(yōu)先加工用作精基準(zhǔn)的表面。這是因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。

（5）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）先面后孔原則箱體、支架類零件的平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸。2．輔助工序的安排

輔助工序主要包括：檢驗(yàn)清洗去毛刺去磁倒棱邊涂防銹油平衡

數(shù)控程序編制的基礎(chǔ)一、數(shù)控編程的內(nèi)容

零件加工程序編制就是將零件加工順序，刀具與工件相對運(yùn)動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)，工藝參數(shù)（主軸運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動的速度，切削深度等），以及輔助操作（主軸正、反轉(zhuǎn)，刀具交換，冷卻液開、關(guān)，工件夾緊、松開等）等加工信息，用規(guī)定的代碼（由文字、符號、數(shù)字組成），按照一定格式編寫成加工程序單，并將程序單上的信息通過控制介質(zhì)或直接輸入到CNC裝置中，進(jìn)行仿真、試切、修正，正確無誤后再用其進(jìn)行自動加工。二、數(shù)控編程的步驟：分析零件圖紙工藝處理數(shù)值計算編寫程序單制作控制介質(zhì)程序校核修改數(shù)控機(jī)床三、分析零件圖紙及工藝處理1確定工件的裝夾方法數(shù)控加工對夾具的主要要求：一是要保證夾具本身在機(jī)床上安裝準(zhǔn)確；二是容易協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。

選用或設(shè)計夾具時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）盡量選用可調(diào)試、組合式等標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和自動化夾具，應(yīng)盡量避免設(shè)計專用夾具。（2）裝卸工件要迅速，以縮短數(shù)控機(jī)床停機(jī)時間。（3）零件的加工部位要敞開，不致因夾具的具體結(jié)構(gòu)影響刀具的走刀。（4）夾具安裝在機(jī)床上要準(zhǔn)確可靠，要考慮必要的定位安裝基準(zhǔn)，以保證工件在正確位置上按程序進(jìn)行加工。（5）在有條件的情況下，盡量選用便于操作的氣動、液壓夾具。2確定對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)（1）對刀點(diǎn)是指在數(shù)控機(jī)床上加工零件時，刀具相對零件運(yùn)動的起始點(diǎn)。所以對刀點(diǎn)也稱做程序起點(diǎn)或起刀點(diǎn)。刀具在機(jī)床上的位置是由“刀位點(diǎn)”的位置來表示的。（2）刀位點(diǎn)是指確定刀具位置的特征點(diǎn)。對立銑刀、端銑刀和鉆頭是指它們的底面中心；對球頭銑刀是指球頭球心；對車刀和鏜刀是指它們的刀尖。（3）對刀點(diǎn)的選擇原則：1）零件上或零件外都可作為對刀點(diǎn)，但應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。2）對刀點(diǎn)應(yīng)選在對刀方便的地方。3）對刀點(diǎn)的選擇應(yīng)便于坐標(biāo)值的計算。換刀點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)換刀時刀具不碰傷工件、夾具和機(jī)床的原則而定。x0y0x1y1對刀點(diǎn)換刀點(diǎn)機(jī)床零點(diǎn)工件零點(diǎn)3確定加工路線加工路線又稱走刀路線，是指數(shù)控機(jī)床在加工過程中刀具相對于工件的運(yùn)動軌跡。確定加工路線的原則：（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求。（2）應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空程移動時間。（3）應(yīng)使數(shù)值計算簡單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。對平面輪廓類零件，刀具應(yīng)避免法向切入或法向切出，一般應(yīng)沿零件輪廓外形的延長線切向切入、切出防止在輪廓的切入、切出處留下刀痕。并且在加工過程中，還應(yīng)避免進(jìn)給停頓，因?yàn)榍邢髁Φ淖兓瘯鸸ぜ?、刀具、夾具和機(jī)床工藝系統(tǒng)的彈性變形，進(jìn)給停頓時切削力減小，刀具會在理論停頓處留下凹痕。4刀具的選擇（1）選擇刀具應(yīng)根據(jù)數(shù)控加工要求與材料特性、加工表面、機(jī)床的加工能力、機(jī)床允許的切削量、刀具的耐用度及其他與加工有關(guān)的因素來確定。（2）對所選擇刀具的要求：要使刀具裝夾調(diào)整方便，剛度好，精度高，且使用壽命長等。5切削量的確定切削量包括：主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度、切削寬度和進(jìn)給速度等。（1）切削深度（ap）的選用。選用時要考慮機(jī)床、工件和刀具工藝系統(tǒng)的剛度，在剛度允許時，應(yīng)盡量加大切削深度，以減少走刀次數(shù)，提高工作效率。（2）主軸轉(zhuǎn)速（n）的選用。根據(jù)工件材料和刀具材料允許的切削速度（v）和工件（或刀具）的直徑（d）來選定。公式為：n=1000v/πd(m/min)（3）進(jìn)給速度（f）的選用。粗加工中，在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛度允許的情況下應(yīng)盡量選用大一些的進(jìn)給速度。還要考率排屑的問題，繼續(xù)切削時硬質(zhì)合金刀片的強(qiáng)度等問題。精加工中，進(jìn)給速度還應(yīng)根據(jù)加工精度和表面粗糙度的要求選定。在輪廓加工中，選擇進(jìn)給速度時還應(yīng)注意輪廓拐角處的超程和欠程問題。

它是以工序?yàn)閱挝徽f明一個零件全部加工過程的工藝卡片。這種卡片包括零件各個工序的名稱、工序內(nèi)容，經(jīng)過的車間、工段、所用的機(jī)床、刀具、夾具、量具，工時定額等。主要用于單件小批生產(chǎn)以及生產(chǎn)管理中。（1）機(jī)械加工工藝過程卡片常用工藝文件的種類

如表所示，它是根據(jù)工藝卡片的每一道工序制訂的，主要用來具體指導(dǎo)操作工人進(jìn)行生產(chǎn)的一種工藝文件。多用于大批大量生產(chǎn)或成批生產(chǎn)中比較重要的零件。該卡片中附有工序簡圖，并詳細(xì)記載了該工序加工所需的資料，如定位基準(zhǔn)選擇、工序尺寸及公差以及機(jī)床、刀具、夾具、量具、切削用量和工時定額等。（2）機(jī)械加工工藝卡

它是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說明零件的機(jī)械加工工藝過程,其內(nèi)容介于工藝過程卡片和工序卡片之間。它用來指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)和幫助車間干部和技術(shù)人員掌握整個零件加