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数控加工工艺基础.ppt

上传人:w****g 文档编号:2733936 上传时间:2024-06-05 格式:PPT 页数:177 大小:7.91MB
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资源描述

1、数控加工工艺基础模块导读模块导读n1.数控加工工艺分析方法与步骤。n2.零件数控加工工艺路线的规划。n3.会分析并制定被加工零件在机床上的定位、装夹方案。n4.了解数控机床常用刀具,及切削用量的选择原则。n5.会制定简单的零件数控加工工艺卡。n6.熟悉数控机床所用相关坐标系。n7.务必掌握相关数控加工的对刀方法。n8.了解数控机床编程程序构成及指令类型。任务一任务一 了解数控加工工艺特点了解数控加工工艺特点生产过程:把原材料转变为产品的全过程。生产过程:把原材料转变为产品的全过程。一般包括原材料一般包括原材料 的运输、仓库保管、生产技术准备、毛的运输、仓库保管、生产技术准备、毛坯制造、机加工(

2、含热处理)、装配、检验和包装等。坯制造、机加工(含热处理)、装配、检验和包装等。工艺过程:改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质,工艺过程:改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质,使其成为成品或半成品的过程。使其成为成品或半成品的过程。工艺过程是生产过程的主体,包括机械加工工艺过程、工艺过程是生产过程的主体,包括机械加工工艺过程、热处理工艺过程和装配工艺过程等。热处理工艺过程和装配工艺过程等。数控加工工艺:主要是指机械加工工艺,其加工过程是在数控加工工艺:主要是指机械加工工艺,其加工过程是在数控机床上完成的。数控机床上完成的。一、数控加工工艺的概念一、数控加工工艺的概念 数控加工工艺是采用

3、数控机床加工零件时数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程。个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,它是人们大量数控加工实践的经验总结。它是人们大量数控加工实践的经验总结。数控加工工艺过程数控加工工艺过程 数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等

4、,使其成为成品或半成品的过程。态等,使其成为成品或半成品的过程。数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容 选择并选择并确定进确定进行数控行数控加工的加工的内容内容 数控加数控加工的工工的工艺分析艺分析 零件图零件图形的数形的数学处理学处理及编程及编程尺寸设尺寸设定值的定值的确定确定 制定数制定数控加工控加工工艺工艺方案方案确定工确定工步和进步和进给路线给路线选择数选择数控机床控机床的类型的类型 选择和选择和设计刀设计刀具、夹具、夹具与量具与量具具确定切确定切削参数削参数编写、编写、校验和校验和修改加修改加工程序工程序首件试首件试加工与加工与现场问现场问题处理题处理 数控加数控加工工

5、艺工工艺技术文技术文件的定件的定型与归型与归档档 二、数控加工工艺的特点二、数控加工工艺的特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床,使得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。1 1、数控加工工艺内容要求更加具体、详细、数控加工工艺内容要求更加具体、详细、数控加工工艺内容要求更加具体、详细、数控加工工艺内容要求更加具体、详细普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺许多具体工艺问题,如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀许多具体工艺问题,如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺

6、寸、走刀许多具体工艺问题,如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀许多具体工艺问题,如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等,在很大程度上由操作人员根据实际经验和路线、加工余量、切削用量等,在很大程度上由操作人员根据实际经验和路线、加工余量、切削用量等,在很大程度上由操作人员根据实际经验和路线、加工余量、切削用量等,在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定,一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规习惯自行考虑和决定,一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规习惯自行考虑和决定,一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规习惯自行考虑和决

7、定,一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定,零件的尺寸精度也可由试切保证。定,零件的尺寸精度也可由试切保证。定,零件的尺寸精度也可由试切保证。定,零件的尺寸精度也可由试切保证。数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺所有工艺问题必须事先设计和安排好,并编入加工程序中。数控工艺不仅所有工艺问题必须事先设计和安排好,并编入加工程序中。数控工艺不仅所有工艺问题必须事先设计和安排好,并编入加工程序中。数控工艺不仅所有工艺问题必须事先设计和安排好,并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤,还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特包括详细的切削加工步骤,还包括工夹具型号、规格、

8、切削用量和其它特包括详细的切削加工步骤,还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特包括详细的切削加工步骤,还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容,以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更殊要求的内容,以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更殊要求的内容,以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更殊要求的内容,以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。需要确定详细的各种工艺参数。需要确定详细的各种工艺参数。需要确定详细的各种工艺参数。2 2、数控加工工艺要求更严密、精确、数控加工工艺要求更严密、精确、数控加工工艺要求更严

9、密、精确、数控加工工艺要求更严密、精确普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。自适应性较差,加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考自适应性较差,加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考自适应性较差,加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考自适应性较差,加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑,否则导

10、致严重的后果。虑,否则导致严重的后果。虑,否则导致严重的后果。虑,否则导致严重的后果。攻螺纹时,数控机床不知道孔中是否已挤满切屑,是否攻螺纹时,数控机床不知道孔中是否已挤满切屑,是否需要退刀清理一下切屑再继续加工。需要退刀清理一下切屑再继续加工。普通机床加工可以多次普通机床加工可以多次“试切试切”来满足零件的精度要求,来满足零件的精度要求,而数控加工过程严格按规定尺寸进给,要求准确无误。而数控加工过程严格按规定尺寸进给,要求准确无误。例如例如 编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现,在对零件图进行数学处理和的简单再现,在对零件图进行数学处理和计算时,编程尺寸

11、设定值要根据零件尺寸计算时,编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新调整公差要求和零件的形状几何关系重新调整计算,才能确定合理的编程尺寸。计算,才能确定合理的编程尺寸。3 3、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算处理和编程尺寸设定值的计算处理和编程尺寸设定值的计算处理和编程尺寸设定值的计算 在数控加工中,刀具的移动轨迹是由插补运在数控加工中,刀具的移动轨迹是由插补运算完成的。根据差补原理分析,在数控系统算完成的。根据差补原理分析,在数控

12、系统已定的条件下,进给速度越快,则插补精度已定的条件下,进给速度越快,则插补精度越低,导致工件的轮廓形状精度越差。尤其越低,导致工件的轮廓形状精度越差。尤其在高精度加工时这种影响非常明显。在高精度加工时这种影响非常明显。4 4、考虑进给速度对零件形状精度的影响、考虑进给速度对零件形状精度的影响、考虑进给速度对零件形状精度的影响、考虑进给速度对零件形状精度的影响制定数控加工工艺时,选择切削用量要考虑制定数控加工工艺时,选择切削用量要考虑制定数控加工工艺时,选择切削用量要考虑制定数控加工工艺时,选择切削用量要考虑进给速度对加工零件形状精度的影响。进给速度对加工零件形状精度的影响。进给速度对加工零件

13、形状精度的影响。进给速度对加工零件形状精度的影响。复杂形面的加工编程通常采用自动编程复杂形面的加工编程通常采用自动编程方式,自动编程中必须先选定刀具再生成刀方式,自动编程中必须先选定刀具再生成刀具中心运动轨迹,因此对于不具有刀具补偿具中心运动轨迹,因此对于不具有刀具补偿功能的数控机床来说,若刀具预先选择不当,功能的数控机床来说,若刀具预先选择不当,所编程序只能推倒重来。所编程序只能推倒重来。5 5、强调刀具选择的重要性、强调刀具选择的重要性、强调刀具选择的重要性、强调刀具选择的重要性6 6、数控加工工艺的特殊要求、数控加工工艺的特殊要求、数控加工工艺的特殊要求、数控加工工艺的特殊要求由于数控机

14、床比普通机床的刚度高,所配的刀具也较好,因此由于数控机床比普通机床的刚度高,所配的刀具也较好,因此由于数控机床比普通机床的刚度高,所配的刀具也较好,因此由于数控机床比普通机床的刚度高,所配的刀具也较好,因此在同等情况下,数控机床切削用量比普通机床大,加工效率也在同等情况下,数控机床切削用量比普通机床大,加工效率也在同等情况下,数控机床切削用量比普通机床大,加工效率也在同等情况下,数控机床切削用量比普通机床大,加工效率也较高。较高。较高。较高。数控机床的功能复合化程度越来越高,因此现代数控加工工艺数控机床的功能复合化程度越来越高,因此现代数控加工工艺的明显特点是工序相对集中,表现为工序数目少,工

15、序内容多,的明显特点是工序相对集中,表现为工序数目少,工序内容多,并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序,所以数控加并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序,所以数控加工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。由于数控机床加工的零件比较复杂,因此在确定装夹方式和夹由于数控机床加工的零件比较复杂,因此在确定装夹方式和夹具设计时,要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。具设计时,要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件,复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件,既是编程问题,当然也是数控加工工艺问题。这也是

16、既是编程问题,当然也是数控加工工艺问题。这也是数控加工工艺与普通加工工艺最大的不同之处。数控加工工艺与普通加工工艺最大的不同之处。7 7、数控加工程序的编写、校验与修改是数控、数控加工程序的编写、校验与修改是数控、数控加工程序的编写、校验与修改是数控、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容加工工艺的一项特殊内容加工工艺的一项特殊内容加工工艺的一项特殊内容普通工艺中,划分工序、选择设备等重要内容对数控加工工艺来普通工艺中,划分工序、选择设备等重要内容对数控加工工艺来普通工艺中,划分工序、选择设备等重要内容对数控加工工艺来普通工艺中,划分工序、选择设备等重要内容对数控加工工艺来

17、说属于已基本确定的内容,所以制定数控加工工艺的着重点在整说属于已基本确定的内容,所以制定数控加工工艺的着重点在整说属于已基本确定的内容,所以制定数控加工工艺的着重点在整说属于已基本确定的内容,所以制定数控加工工艺的着重点在整个数控加工过程的分析,关键在确定进给路线及生成刀具运动轨个数控加工过程的分析,关键在确定进给路线及生成刀具运动轨个数控加工过程的分析,关键在确定进给路线及生成刀具运动轨个数控加工过程的分析,关键在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。迹。迹。迹。三、数控加工工艺分析的一般步骤三、数控加工工艺分析的一般步骤第一、机床的合理选用第二、数控加工零件工艺性分析第三、加工方法的选择与加工方

18、案的确定第四、工序与工步的划分第五、零件的安装与夹具的选择第六、刀具的选择与切削用量的确定第七、对刀点与换刀点的确定第八、加工路线(走刀路线)的确定任务二掌握数控加工零件工艺性分析及工艺路线拟定1、零件图样上尺寸数据的给出应便于编程、零件图样上尺寸数据的给出应便于编程一、零件工艺性分析一、零件工艺性分析(a)设计中的分散标注(b)编程中的同一标注2 2、零件的结构工艺性应符合数控加工的要求、零件的结构工艺性应符合数控加工的要求 1 1)零件的内腔和外形最好采用统一的)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸,这样可以减少刀具规格和几何类型和尺寸,这样可以减少刀具规格和换刀次数,使编程方便,

19、提高生产效率。换刀次数,使编程方便,提高生产效率。2 2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小,所以内槽圆角半径不应太小。大小,所以内槽圆角半径不应太小。3 3)零件铣槽底平面时,槽底圆角半径)零件铣槽底平面时,槽底圆角半径r r不要过大。不要过大。20例:内槽圆角半径不应过小。例:内槽圆角半径不应过小。21例:槽底圆角应小些,以提高工艺性和效率。例:槽底圆角应小些,以提高工艺性和效率。r越大,加工平越大,加工平面能力越差。面能力越差。4 4)应采用统一的基准定位,在数控加工中若没有统)应采用统一的基准定位,在数控加工中若没有统一的定位基准,则会因工件的二次装夹而

20、造成加一的定位基准,则会因工件的二次装夹而造成加工后两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象。工后两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象。5 5)保证获得要求的加工精度。)保证获得要求的加工精度。6 6)分析零件的变形情况。)分析零件的变形情况。二、工艺路线拟定二、工艺路线拟定 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步,需顺拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步,需顺序完成以下几个方面的工作。序完成以下几个方面的工作。1 1、表面加工方法的选择、表面加工方法的选择 2 2、加工阶段的划分、加工阶段的划分 3 3、工序的划分、工序的划分 4 4、工序顺序的安排、工序顺序的安排 1 1、加工方法的选择、加

21、工方法的选择选择加工方法应考虑的因素:1)各加工表面所要达到的加工技术要求;2)工件所用材料的性质、硬度和毛坯的质量;3)零件的结构形状和加工表面的尺寸;4)生产类型;5)车间现有设备情况;6)各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度等。概念:经济精度概念:经济精度 不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等,其用途各不相同,不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等,其用途各不相同,所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同一种加工方法,所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同一种加工方法,在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样。这是在不同的加工条件下所得到的精度和表面

22、粗糙度也大不一样。这是因为在加工过程中,将有各种因素对精度和粗糙度产生影响,如工因为在加工过程中,将有各种因素对精度和粗糙度产生影响,如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等等。人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等等。某种加工方法的经济加工精度:是指在正常的工作条件下(包某种加工方法的经济加工精度:是指在正常的工作条件下(包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用)所能达到的加工精度。的耗用时间和生产费用)所能达到的加工精度。加工成本加工误差S在I段,当零件加

23、工精度要求很高时,零件成本将要提高很多,甚至成本再提高,其精度也不能再提高了,存在着一个极限的加工精度。在段,虽然精度要求很低,但成本也不能无限降低,其最低成本的极限值为S。在段,加工方法与加工精度是相互适应的,加工误差与成本基本上是反比关系,可以较经济地达到一定的精度。l根据加工表面的技术要求,确定加工方法和加工方案。根据加工表面的技术要求,确定加工方法和加工方案。这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠的,并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。的,并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。l要考虑被加工材料的性质;要考虑被加工材料

24、的性质;例如,淬火钢用磨削的方法加工;而有色金属则磨削困难例如,淬火钢用磨削的方法加工;而有色金属则磨削困难,一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。l要考虑生产纲领,即考虑生产率和经济性问题。要考虑生产纲领,即考虑生产率和经济性问题。如:大批大量生产应选用高效率的加工方法,采用专用如:大批大量生产应选用高效率的加工方法,采用专用设备。例如,平面和孔可用拉削加工,轴类零件可采用半自设备。例如,平面和孔可用拉削加工,轴类零件可采用半自动液压仿型车床加工,盘类或套类零件可用单能车床加工等。动液压仿型车床加工,盘类或套类零件可用单能车床加工等。l应

25、考虑本厂的现有设备和生产条件:应考虑本厂的现有设备和生产条件:即充分利用本厂现有即充分利用本厂现有设备和工艺装备。设备和工艺装备。l 在选择加工方法时,首先根据零件主要表面的技术要在选择加工方法时,首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件,先选定它的最终工序方法,然后再逐一求和工厂具体条件,先选定它的最终工序方法,然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。选定该表面各有关前导工序的加工方法。例题:要求孔的加工精度为例题:要求孔的加工精度为 7级,粗糙度级,粗糙度1.60.8m,确定孔的,确定孔的加工方案。加工方案。钻一扩一粗铰一精铰钻一扩一粗铰一精铰 粗镗一半精镗一精镗粗镗一半精镗一精

26、镗 粗镗一半精镗一粗磨粗镗一半精镗一粗磨 钻钻(扩扩)一拉一拉 方案方案用得最多,在大批大量生产中常用在自动机床用得最多,在大批大量生产中常用在自动机床或组合机床上,在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、或组合机床上,在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于一般用于加工小于8080的孔径,工件材料为未淬火钢或的孔径,工件材料为未淬火钢或铸铁,不适于加工大孔径,否则刀具过于笨重。铸铁,不适于加工大孔径,否则刀具过于笨重。方案方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔,但其直用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔,但

27、其直径不宜太小,否则因镗杆太细容易发生变形而影响加径不宜太小,否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度,箱体零件的孔加工常用这种方案。工精度,箱体零件的孔加工常用这种方案。方案方案适用于淬火的工件。适用于淬火的工件。方案方案适用于成批或大量生产的中小型零件,其材适用于成批或大量生产的中小型零件,其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。料为未淬火钢、铸铁及有色金属。常用孔加工方法常用孔加工方法常用的孔加工方案零零件件的的外外圆圆表表面面主主要要采采用用下下列列四四条条基基本本加加工工路线来加工路线来加工1.粗车一半精车一精车粗车一半精车一精车 2.粗车一半精车一粗磨一精磨粗车一半精车一粗磨一精磨 3.

28、粗车一半精车一精车一金刚石车粗车一半精车一精车一金刚石车4.粗粗车车一一半半精精车车一一粗粗磨磨一一精精磨磨一一研研磨磨、超超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光精加工、砂带磨、镜面磨或抛光 外圆表面的加工路线外圆表面的加工路线应用最广应用最广.工工件件材材料料可可以以切切削削,加加工工精精度度 7,表表面面粗粗糙糙度等于或大于度等于或大于0.8m的外圆表面的外圆表面.如如果果加加工工精精度度要要求求较较低低,可可以以只只取取粗粗车车或或者者取:粗车一半精车取:粗车一半精车.1粗车一半精车一精车粗车一半精车一精车黑色金属材料黑色金属材料半精车后有淬火要求半精车后有淬火要求加工精度等于或低于加工精度等于

29、或低于6表表面面粗粗糙糙度度等等于于或或大大于于 0.16m的的外圆表面外圆表面2粗车一半精车一粗磨一精磨粗车一半精车一粗磨一精磨适适用用于于工工件件材材料料为为有有色色金金属属(如如铜铜、铝铝),不宜采用磨削加工方法加工的外圆表面不宜采用磨削加工方法加工的外圆表面这这种种方方法法已已有有用用于于尺尺寸寸精精度度为为0m数数量量级级和和表表面面粗粗糙糙度度为为0.01m数数量量级级的的超超精精密密加加工工之之中中3粗车一半精车一精车一金刚石车粗车一半精车一精车一金刚石车 增加了研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或增加了研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光等精密、超精密加工或光整加工工序抛光等精密、

30、超精密加工或光整加工工序多以减小表面粗糙度、提高尺寸精度、形状多以减小表面粗糙度、提高尺寸精度、形状和位置精度为主要目的和位置精度为主要目的抛光、砂带磨等则以减小表面粗糙度为主。抛光、砂带磨等则以减小表面粗糙度为主。4粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨、粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光 研研具具材材料料一一般般为为铸铸铁铁、铜、铝或硬木等铜、铝或硬木等研研磨磨剂剂一一般般为为氧氧化化铝铝、碳碳化化硅硅、金金刚刚石石、碳碳化化硼硼以以及及氧氧化化铁铁、氧氧化化铬铬微微粉粉等等,用用切切削削液液和和添添加剂混合而成加剂混合而成研研磨磨时时,工

31、工件件作作回回转转运运动动,研研具具作作轴轴向向往往复复运运动动研磨研磨工工件件作作回回转转运运动动,用用细细磨磨粒粒油油石石作作高高频频短短幅幅振振动动和和送送进进运运动动,以以很很小小的的压压力力对对工工件件表表面面进进行行加工加工可可使使工工件件表表面面粗粗糙糙度度减减小至小至0.02m对对改改变变加加工工面面宏宏观观形形状状和位置精度的能力较弱和位置精度的能力较弱超精加工超精加工以粘满砂粒的砂带高速回转,工件缓慢转以粘满砂粒的砂带高速回转,工件缓慢转动并作送进运动对工件进行磨削加工动并作送进运动对工件进行磨削加工砂带基底质软,接触轮也是在金属骨架上砂带基底质软,接触轮也是在金属骨架上浇

32、注橡胶做成,也属软质,砂带磨有抛浇注橡胶做成,也属软质,砂带磨有抛光性质光性质高精度砂带磨可使工件表面粗糙度减小至高精度砂带磨可使工件表面粗糙度减小至0.02砂带磨削砂带磨削磨磨削削后后工工件件表表面面粗粗糙糙度度可可减减小小至至0.01m或更小的磨削加工或更小的磨削加工最最大大特特点点是是不不仅仅可可以以加加工工出出表表面面粗粗糙糙度度值值很很小小的的光光整整表表面面,而而且且亦亦可可得得到到很很高高的的形形状和位置精度状和位置精度镜镜面面磨磨削削对对机机床床、砂砂轮轮粒粒度度、硬硬度度、修修整整用量及磨削用量等都有很高的要求用量及磨削用量等都有很高的要求镜面磨削镜面磨削用敷有细磨粉或软膏磨

33、料的布轮、布盘用敷有细磨粉或软膏磨料的布轮、布盘或皮轮、皮盘等软质工具,靠机械滑擦和或皮轮、皮盘等软质工具,靠机械滑擦和化学作用,减小工件表面粗糙度的加工方化学作用,减小工件表面粗糙度的加工方法法这种加工方法去除余量通常小到可以忽这种加工方法去除余量通常小到可以忽略,不提高尺寸和位置精度略,不提高尺寸和位置精度 抛光抛光常见的平面加工方案铣削加工用得最多。因为铣削生产率高。铣削加工用得最多。因为铣削生产率高。近代发展起来的高速铣,其加工精度比较高近代发展起来的高速铣,其加工精度比较高(67),表面粗糙度也比较小(),表面粗糙度也比较小(0.161.25m)依据被加工面的精度和表面粗糙度的技术要

34、依据被加工面的精度和表面粗糙度的技术要求,可以只安排粗铣,或安排粗、半精铣;求,可以只安排粗铣,或安排粗、半精铣;粗、半精、精铣以及粗、半精、精、高速铣粗、半精、精铣以及粗、半精、精、高速铣1粗铣一半精铣一精铣一高速铣粗铣一半精铣一精铣一高速铣 刨削加工也是应用比较广泛的一种平面加工方法。刨削加工也是应用比较广泛的一种平面加工方法。同铣削加工相比,由于生产率稍低,因此,从发同铣削加工相比,由于生产率稍低,因此,从发展趋势上看,不象铣削加工那样应用广泛。展趋势上看,不象铣削加工那样应用广泛。对于窄长面的加工来说,刨削加工的生产率并不对于窄长面的加工来说,刨削加工的生产率并不低。低。宽刀精刨多用于

35、大平面或机床床身导轨面加工,宽刀精刨多用于大平面或机床床身导轨面加工,其加工精度和表面粗糙度都比较好,在单件,成其加工精度和表面粗糙度都比较好,在单件,成批生产中被广泛应用。批生产中被广泛应用。2粗刨一半精刨一精创一宽刀精刨、刮研或研磨粗刨一半精刨一精创一宽刀精刨、刮研或研磨如如果果被被加加工工平平面面有有淬淬火火要要求求,则则可可在在半半精精铣铣(刨)后安排淬火(刨)后安排淬火淬淬火火后后需需要要安安排排磨磨削削工工序序,视视平平面面度度和和表表面面粗粗糙糙度度要要求求,可可以以只只安安排排粗粗磨磨,亦亦可可只只安安排排粗粗磨磨-精精磨磨,还还可可以以在在精精磨磨后后安安排排研研磨磨或或精密

36、磨。精密磨。3粗铣(刨)粗铣(刨)-半精铣(刨)半精铣(刨)-粗磨粗磨-精磨精磨-研磨、精密磨、砂带磨或抛光研磨、精密磨、砂带磨或抛光在大批大量生产中采用。生产率高,尤其对在大批大量生产中采用。生产率高,尤其对有沟槽或台阶的表面,拉削加工的优点更加有沟槽或台阶的表面,拉削加工的优点更加突出。突出。例如,某些内燃机气缸体的底平面、曲轴半例如,某些内燃机气缸体的底平面、曲轴半圆孔以及分界面等就是全部在一次拉削中直圆孔以及分界面等就是全部在一次拉削中直接拉出的接拉出的拉刀和拉削设备昂贵,因此,这条加工路线拉刀和拉削设备昂贵,因此,这条加工路线只适合在大批大量生产中使用。只适合在大批大量生产中使用。4

37、粗拉粗拉-精拉精拉2 2、加工阶段的划分、加工阶段的划分1)粗加工阶段2)半精加工阶段3)精加工阶段4)光整加工阶段 当当零零件件的的精精度度要要求求比比较较高高时时,若若将将加加工工面面从从毛毛坯坯面面开开始始到到最最终终的的精精加加工工或或精精密密加加工工都都集集中中在在一一个个工工序序中中连连续续完完成成,则则难难以以保保证证零零件件的的精精度度要要求求,或或浪浪费费人人力力、物物力力资资源源。因因此此,通通常常可可将将高高精精零零件件的的工工艺艺过过程划分为几个加工阶段。程划分为几个加工阶段。1)原因:)原因:(1)粗加工时,切削层厚,切削热量大,无法)粗加工时,切削层厚,切削热量大,

38、无法消除因热变形带来的加工误差,也无法消除消除因热变形带来的加工误差,也无法消除因粗加工留在工件表层的残余应力产生的加因粗加工留在工件表层的残余应力产生的加工误差。工误差。(2)后续加工容易把已加工好的加工面划伤。)后续加工容易把已加工好的加工面划伤。(3)不利于及时发现毛坯的缺陷。若在加工最)不利于及时发现毛坯的缺陷。若在加工最后一个表面时才发现毛坯有缺陷,则前面的后一个表面时才发现毛坯有缺陷,则前面的加工就白白浪费了。加工就白白浪费了。(4)不利于合理地使用设备。把精密机床用于)不利于合理地使用设备。把精密机床用于粗加工,使精密机床会过早地丧失精度。粗加工,使精密机床会过早地丧失精度。(5

39、)不利于合理地使用技术工人。让高技术工)不利于合理地使用技术工人。让高技术工人完成粗加工任务是人力资源的一种浪费。人完成粗加工任务是人力资源的一种浪费。2)根据精度要求的不同,加工阶段可以划分为:)根据精度要求的不同,加工阶段可以划分为:(1)粗加工阶段。在粗加上阶段,以高生产率去)粗加工阶段。在粗加上阶段,以高生产率去除加工面多余的金属。除加工面多余的金属。(2)半精加工阶段。在半精加工阶段减小粗加工)半精加工阶段。在半精加工阶段减小粗加工中留下的误差,使加工面达到一定的精度,为中留下的误差,使加工面达到一定的精度,为精加工做好准备。精加工做好准备。(3)精加工阶段。在精加工阶段,应确保尺寸

40、、)精加工阶段。在精加工阶段,应确保尺寸、形状和位置精度达到或基本达到(精密件)图形状和位置精度达到或基本达到(精密件)图纸规定的精度要求以及表面粗糙度要求。纸规定的精度要求以及表面粗糙度要求。(4)精密、超精密或光整加工阶段。对那些精度)精密、超精密或光整加工阶段。对那些精度要求很高的零件,在工艺过程的最后安排珩磨要求很高的零件,在工艺过程的最后安排珩磨或研磨、精密磨、超精加工、金刚石车、金刚或研磨、精密磨、超精加工、金刚石车、金刚镗或其它特种加工方法加工,以达到零件最终镗或其它特种加工方法加工,以达到零件最终的精度要求。的精度要求。例题例题 如如图图所所示示齿齿轮轮,毛毛坯坯为为模模锻锻件

41、件,其其机机械械加工工艺过程如下:加工工艺过程如下:1.车一个端面;车一个端面;2.粗镗孔、半精镗孔并倒角;粗镗孔、半精镗孔并倒角;3.粗车外圆,半精车外圆并倒角;粗车外圆,半精车外圆并倒角;4.车车另另一一端端面面,且且内内孔孔倒倒角角,调调头头,外外圆倒角;圆倒角;5.插键槽;插键槽;6.滚齿;滚齿;7.进行热处理;进行热处理;8.磨孔;磨孔;9.磨齿;磨齿;试分析其工艺过程的组成。试分析其工艺过程的组成。3 3、工序内容的合理安排、工序内容的合理安排1)工序集中如果在每道工序中所安排的加工内容多,则一个零件的加工就集中在少数几道工序里完成,这样,工艺路线短,工序少,称为工序集中。2)工序

42、分散如果在每道工序中所安排的加工内容少,把零件的加工内容分散在很多工序里完成,则工艺路线长,工序多,称为工序分散。工序集中的特点:1)在工件的一次装夹中,可以加工多个表面。这样,可以减少安装误差,较好地保证这些表面之间的位置精度;同时可以减少装夹工件的次数和辅助时间。2)可以减少机床的数量,并相应地减少操作工人,节省车间面积,简化生产计划和生产组织工作。3)由于要完成多种加工,机床结构复杂、精度高、成本也高(如数控机床)。工序分散的特点:1)机床设备、工装、夹具等工艺装备的结构比较简单,调整比较容易,能较快地更换、生产不同的产品。2)对工人的技术水平要求较低。3)加工质量不稳定,零件互换性差。

43、3)、工序的划分)、工序的划分 (1)按零件装卡定位方式划分工序)按零件装卡定位方式划分工序 (2)粗、精加工划分工序)粗、精加工划分工序 (3)按所用刀具划分工序)按所用刀具划分工序4)工步的划分)工步的划分 (1)同一表面按粗加工、半精加工、)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精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。粗后精加工分开进行。(2)对于既有铣面又有镗孔的零件,)对于既有铣面又有镗孔的零件,可先铣面后镗孔,使其有一段时间恢复,可先铣面后镗孔,使其有一段时间恢复,可减少由变形引起的对孔的精度的影响。可减少由变形引起的对孔的精度的影响。(3)按

44、刀具划分工步。某些机床工)按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短,可采用按作台回转时间比换刀时间短,可采用按刀具划分工步,以减少换刀次数,提高刀具划分工步,以减少换刀次数,提高加工生产率。加工生产率。4 4、安排加工顺序的原则、安排加工顺序的原则1)机械加工工序的安排(1)先基面后其它(2)先粗后精(3)先面后孔(4)先主后次(1)先加工基准面,再加工其它表面)先加工基准面,再加工其它表面 这条原则有两个含义:这条原则有两个含义:工艺路线开工艺路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面,然后再以精基准定位,加工其它基准面,然后再以精基准定位

45、,加工其它表面。表面。为保证一定的定位精度,当加工为保证一定的定位精度,当加工面的精度要求很高时,精加工前一般应先面的精度要求很高时,精加工前一般应先精修一下精基准。精修一下精基准。(2)先加工平面,后加工孔。)先加工平面,后加工孔。这这条条原原则则的的含含义义是是:当当零零件件上上有有较较大大的的平平面面可可作作定定位位基基准准时时,可可先先加加工工出出来来作作定定位位面面,以以面面定定位位,加加工工孔孔。这这样样可可以以保保证证定定位位稳稳定定、准准确确,装装夹夹工工件件往往往往也也比比较较方方便便。在在毛毛坯坯面面上上钻钻孔孔,容容易易使使钻钻头头引引偏偏,若若该该平平面面需需要要加加工

46、工,则应在钻孔之前先加工平面。则应在钻孔之前先加工平面。(3)先加工主要表面,后加工次要表面先加工主要表面,后加工次要表面 主要表面系指:设计基准面,主要主要表面系指:设计基准面,主要工作面。而次要表面系指键槽、螺孔等工作面。而次要表面系指键槽、螺孔等其它表面。次要表面和主要表面之间往其它表面。次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求。因此,一般要在主往有相互位置要求。因此,一般要在主要表面达到一定的精度之后,再以主要要表面达到一定的精度之后,再以主要表面定位加工次要表面。要注意的是表面定位加工次要表面。要注意的是后加工后加工的含义并不一定是整个工艺过的含义并不一定是整个工艺过程的最后。程的最

47、后。(4)先安排粗加工工序,后安排精加工先安排粗加工工序,后安排精加工工序工序 对于精度和表面质量要求较高的零对于精度和表面质量要求较高的零件,其粗精加工应该分。件,其粗精加工应该分。2)热处理工序的安排(1)预备热处理:为了改善工件材料机械性能和切削加工性能的热处理(正火、退火、调质),应安排在粗加工以前或粗加工以后,半精加工之前进行;(2)时效处理:为了消除工件内应力的热处理(如人工时效、退火、正火等),安排在粗加工以后,精加工以前进行;(3)最终热处理:为了提高工件表面硬度的淬硬处理,一般都安排在半精加工之后,磨削等精加工之前进行;(4 4)当工件需要渗碳淬火时,由于高温渗碳会使)当工件

48、需要渗碳淬火时,由于高温渗碳会使工件产生较大的变形,故常将渗碳工序放在次工件产生较大的变形,故常将渗碳工序放在次要表面加工之前进行,待次要表面加工完毕之要表面加工之前进行,待次要表面加工完毕之后再进行淬火,以减少次要表面的位置误差;后再进行淬火,以减少次要表面的位置误差;(5 5)氮化、氰化(碳氮共渗)等热处理工序,可)氮化、氰化(碳氮共渗)等热处理工序,可根据零件的加工要求安排在粗、精磨之间或精根据零件的加工要求安排在粗、精磨之间或精磨之后进行;磨之后进行;(6 6)表面装饰性镀层、发兰、发黑处理,一般都)表面装饰性镀层、发兰、发黑处理,一般都安排在机械加工完毕之后进行。安排在机械加工完毕之

49、后进行。检检查查、检检验验工工序序,去去毛毛刺刺、平平衡衡、清清洗工序等也是工艺规程的重要组成部分。洗工序等也是工艺规程的重要组成部分。检检查查、检检验验工工序序是是保保证证产产品品质质量量合合格格的的关关键键工工序序之之一一。每每个个操操作作工工人人在在操操作作过过程程中中和和操操作作结结束束以以后后都都必必须须自自检检。在在工工艺艺规规程程中中,下下列列情情况况下下应应安安排排检检查查工工序序:零零件件加加工工完完毕毕之之后后;从从一一个个车车间间转转到到另另一一个个车车间间的的前前后后;工工时时较较长长或或重重要要的的关关键工序的前后。键工序的前后。3)辅助工序的安排 除了一般性的尺寸检

50、查(包括形、位误差的检查)以外,X射线检查、超声波探伤检查等用于工件(毛坯)内部的质量检查,一般安排在工艺过程的开始。磁力探伤、萤光检验主要用于工件表面质量的检验,通常安排在精加工的前后进行。密封性检验、零件的平衡、零件的重量检验一般安排在工艺过程的最后阶段进行。切切削削加加工工之之后后,应应安安排排去去毛毛刺刺处处理理。零零件件表表层层或或内内部部的的毛毛刺刺,影影响响装装配配操操作作、装装配配质质量以至会影响整机性能,因此应给以充分重视。量以至会影响整机性能,因此应给以充分重视。工工件件在在进进入入装装配配之之前前,一一般般都都应应安安排排清清洗洗。工工件件的的内内孔孔、箱箱体体内内腔腔易

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