工学程序编制中的工艺分析处理.pptx

第第二二章章 程序编制中的工艺分析处理程序编制中的工艺分析处理2.1 数控加工工艺分析的特点及内容数控加工工艺分析的特点及内容2.2 零件的加工工艺性分析零件的加工工艺性分析2.3 加工方法选择及加工方案确定加工方法选择及加工方案确定2.4数控数控加工工艺路线的设计加工工艺路线的设计2.5 加工路线的确定加工路线的确定2.6 确定零件的安装方法和选择夹具确定零件的安装方法和选择夹具2.7 刀具与切削用量的选择刀具与切削用量的选择2.8数控加工工艺文件数控加工工艺文件 目目 的的:学习了解数控加工工艺内容的选择、需做哪些工艺性学习了解数控加工工艺内容的选择、需做哪些工艺性 分析及加工工艺路线的设计；分析及加工工艺路线的设计；掌握数控加工工序的设计，包括走刀路线、加工顺序、掌握数控加工工序的设计，包括走刀路线、加工顺序、定位夹紧方式、工艺装备、切削用量等；学会数控定位夹紧方式、工艺装备、切削用量等；学会数控 加工技术文件的填写。加工技术文件的填写。重重 点点:工艺性分析及加工工艺路线的设计；工艺性分析及加工工艺路线的设计；走刀路线和定位夹紧方式的确定；走刀路线和定位夹紧方式的确定；对刀点的选用；对刀点的选用；夹紧定位方式、走刀路线、切削用量的确定。夹紧定位方式、走刀路线、切削用量的确定。数控加工工艺：数控加工工艺：是采用数控机床加工零件时所运用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，应用于整个数控加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。工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐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，它是人们大量数控步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控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。加工实践的经验总结。加工实践的经验总结。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：是利用切削刀具在数控机床上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、表直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。面状态等，使其成为成品或半成品的过程。2.1 数控加工工艺分析的特点及内容数控加工工艺分析的特点及内容1工艺的内容十分明确而具体工艺的内容十分明确而具体2工艺的设计要求非常严密工艺的设计要求非常严密3注重加工的适应性注重加工的适应性4采用多坐标联动自动控制加工复杂表面采用多坐标联动自动控制加工复杂表面5采用先进的工艺装备采用先进的工艺装备 6采用工序集中采用工序集中 2.1.1 数控加工的工艺设计特点数控加工的工艺设计特点1选选择择适适合合在在数数控控机机床床上上加加工工的的零零件件，确确定定数数控控机机床床加加工工内容；内容；2对对零零件件图图纸纸进进行行数数控控加加工工工工艺艺分分析析，明明确确加加工工内内容容及及技技术要求；术要求；3具具体体设设计计数数控控加加工工工工序序，如如工工步步的的划划分分、工工件件的的定定位位、夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等；夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等；4处处理理特特殊殊的的工工艺艺问问题题，如如对对刀刀点点、换换刀刀点点确确定定，加加工工路路线确定，刀具补偿，分配加工误差等；线确定，刀具补偿，分配加工误差等；5处理数控机床上部分工艺指令，编制工艺文件。处理数控机床上部分工艺指令，编制工艺文件。2.1 数控加工工艺分析的特点及内容数控加工工艺分析的特点及内容2.1.2数控加工工艺的主要内容数控加工工艺的主要内容 2.2 零件的加工工艺性分析零件的加工工艺性分析1宜采用数控加工宜采用数控加工（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；（可能性）（可能性）（2）形状复杂，加工精度要求高，使用通用机床无法）形状复杂，加工精度要求高，使用通用机床无法 加工或虽能加工但很难保证产品质量的零件加工或虽能加工但很难保证产品质量的零件 （如塑料模具），应作为重点选择内容；（如塑料模具），应作为重点选择内容；（必要性）（必要性）（3）通用机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大）通用机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大 的内容，可在数控机床尚存富余能力的基础上的内容，可在数控机床尚存富余能力的基础上 进行选择。进行选择。（方便性）（方便性）（4）必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻丝等）必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻丝等 多工序的零件。多工序的零件。（方便性）（方便性）2.2.1选择并决定进行数控加工的内容选择并决定进行数控加工的内容2不宜选择采用数控加工不宜选择采用数控加工（1）需要通过较长时间占机调整的加工内容。）需要通过较长时间占机调整的加工内容。（2）必须按专用工装协调的孔及其它加工内容。）必须按专用工装协调的孔及其它加工内容。（3）按按某某些些特特定定的的制制造造依依据据（如如：样样板板、样样件件、模模胎胎等等）加工的型面轮廓。加工的型面轮廓。（4）不不能能在在一一次次安安装装中中加加工工完完成成的的零零星星分分散散部部位位；采采用用数数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工。控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工。此外：要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况此外：要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等因素，要尽量合理使用数控机床，达到产品质量、生产等因素，要尽量合理使用数控机床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。控机床降格为普通机床使用。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 了了解解零零件件形形状状和和结结构构后后，应应检检查查零零件件视视图图是是否否正正确确、足足够够，表表达达是是否否直直观观、清清楚楚，绘绘制制是是否否符符合合国国家家标标准准，尺尺寸寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。2零件的技术要求分析零件的技术要求分析 包包括括：加加工工表表面面的的尺尺寸寸精精度度；主主要要加加工工表表面面的的形形状状精精度度；主主要要加加工工表表面面之之间间的的相相互互位位置置精精度度；加加工工表表面面的的粗粗糙糙度度以以及及表表面面质质量量方方面面的的其其它它要要求求；热热处处理理要要求求；其其它它要要求求（如如动动平平衡、未注圆角或倒角、去毛刺等）。衡、未注圆角或倒角、去毛刺等）。注注意意分分析析这这些些要要求求在在保保证证使使用用性性能能的的前前提提下下是是否否经经济济合合理理，在在现现有有生生产产条条件件下下能能否否实实现现。特特别别要要分分析析主主要要表表面面的的技技术术要要求求，因因为为主主要要表表面面的的加加工工确确定定了了零零件件工工艺艺过过程程的的大大致致轮轮廓。廓。2.2.2数控加工零件图样的尺寸分析数控加工零件图样的尺寸分析2.2 零件的加工工艺性分析零件的加工工艺性分析3合理的标注尺寸原则合理的标注尺寸原则（1）零零件件图图上上尺尺寸寸标标注注应应适适合合数数控控加加工工的的特特点点。在在数数控控编编程程中中，所所有有点点、线线、面面的的尺尺寸寸和和位位置置都都是是以以编编程程原原点点为为基基准准的的。因因此此零零件件图图样样上上最最好好直直接接给给出出坐坐标标尺尺寸寸，或或尽量以同一基准引注尺寸。尽量以同一基准引注尺寸。（a）同基准标注 （b）分散标注 1）零零件件图图上上的的重重要要尺尺寸寸应应直直接接标标注注，而而且且在在加加工工时时应应尽尽量量使使工工艺艺基基准准与与设设计计基基准准重重合合，并并符符合合尺尺寸寸链链s最最短短的的原原则则。如如图图2-2中中活活塞塞环环槽槽的的尺尺寸为重要尺寸，其宽度应直接注出。寸为重要尺寸，其宽度应直接注出。2）零零件件图图上上标标注注的的尺尺寸寸应应便便于于测测量量，不不要要从从轴轴线线、中中心心线线、假假想想平平面面等等难难以以测测量量的的基基准准标标注注尺尺寸寸。如如图图2-3中中轮轮毂毂键键槽槽的的深深度度，只只有有尺尺寸寸c的的标注才便于用卡尺或样板测量。标注才便于用卡尺或样板测量。3）零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。不正确不正确 正确正确 图图2-2 直接标注重要尺寸直接标注重要尺寸图图2-3 键槽深度的标注键槽深度的标注（2）构成零件轮廓的几何元素的条件应充分）构成零件轮廓的几何元素的条件应充分 在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不确定，编程都无法进行。工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不确定，编程都无法进行。（3）审查与分析定位基准的可靠性。）审查与分析定位基准的可靠性。以同一基准定位十分必要，否则很难保证两次定位安装加工后两个面上的轮以同一基准定位十分必要，否则很难保证两次定位安装加工后两个面上的轮廓位置及尺寸协调，所以，如零件本身有合适的孔，最好用它来做定位基准孔，廓位置及尺寸协调，所以，如零件本身有合适的孔，最好用它来做定位基准孔，既使零件上没有合适的孔，也要想法专门设置工艺孔作为定位基准。如零件上无既使零件上没有合适的孔，也要想法专门设置工艺孔作为定位基准。如零件上无法做出工艺孔，可以考虑以零件轮廓的基准边定位或毛坯上增加工艺凸耳，打出法做出工艺孔，可以考虑以零件轮廓的基准边定位或毛坯上增加工艺凸耳，打出工艺孔，完成定位加工后再去除的方法。工艺孔，完成定位加工后再去除的方法。1）零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。）零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。2）内内槽槽圆圆角角的的大大小小决决定定着着刀刀具具直直径径的的大大小小，因因而而内内槽槽圆圆角角半半径径不不应应过过小小。通通常常R0.2H时时，可可以以判判定定零零件件的的该该部部位位工工艺艺性不好性不好。2.2.3零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工特点零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工特点3）铣削零件底面时，槽底圆角半径）铣削零件底面时，槽底圆角半径r不应过大。不应过大。圆角圆角r越大，越大，铣刀端刃铣平面的能力越差，效率越低，当铣刀端刃铣平面的能力越差，效率越低，当r大到一定程度大到一定程度时，甚至必须用球头刀加工，应尽量避免。时，甚至必须用球头刀加工，应尽量避免。因为铣刀与铣削平面接触的因为铣刀与铣削平面接触的 最大直径最大直径d=D-2r（D为铣刀直径）。为铣刀直径）。当当D一定时，一定时，r越大，铣刀端刃铣削越大，铣刀端刃铣削 平面的面积越小，加工表面的能力平面的面积越小，加工表面的能力 越差，工艺性也越差。越差，工艺性也越差。此外，还应分析零件要求的加工精度，尺寸公差等是否此外，还应分析零件要求的加工精度，尺寸公差等是否可以得到保证，是否有引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排可以得到保证，是否有引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。的封闭尺寸等。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2零件的结构形状和外形尺寸零件的结构形状和外形尺寸3生产类型生产类型2.2.4零件毛坯的工艺性分析零件毛坯的工艺性分析2.3 加工方法选择及加工方案确定加工方法选择及加工方案确定 1数数控控车车床床适适用用于于加加工工形形状状比比较较复复杂杂的的轴轴类类零零件件和和由由复复杂杂曲线回转形成的模具内型腔。曲线回转形成的模具内型腔。2对对于于不不太太复复杂杂、尺尺寸寸不不大大的的孔孔系系加加工工，可可选选用用数数控控钻钻床床而不必用价格昂贵的加工中心。而不必用价格昂贵的加工中心。3数数控控立立式式镗镗铣铣床床和和立立式式加加工工中中心心适适于于加加工工箱箱体体、箱箱盖盖、平平面面凸凸轮轮、样样板板、形形状状复复杂杂的的平平面面或或立立体体零零件件，以以及及模模具具的的内内、外外型型腔腔等等。卧卧式式镗镗铣铣床床和和卧卧式式加加工工中中心心适适于于加加工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。工复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。4多坐标联动的卧式加工中心多坐标联动的卧式加工中心还可以用于加工各种复杂还可以用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。的曲线、曲面、叶轮、模具等。2.3.1数控机床的合理选用数控机床的合理选用 概括起来讲，应根据零件的表面加工方法、零件的表概括起来讲，应根据零件的表面加工方法、零件的表面形状与尺寸、加工成本、加工精度与粗糙度、零件的复杂面形状与尺寸、加工成本、加工精度与粗糙度、零件的复杂程度等要求选择适合加工该零件的数控机床。程度等要求选择适合加工该零件的数控机床。思思思思考考考考：对对于于四四个个面面都都需需要要加加工工的的零零件件，并并有有平平面面的的复复杂杂孔孔系系零零件件（如如箱箱体体），应应选选用用（）；对对单单面面的的孔孔系系及及端端面面凸凸轮轮等等零零件，选用（），这样便于定位，加工成本也低。件，选用（），这样便于定位，加工成本也低。a卧式加工中心；卧式加工中心；b立式加工中心立式加工中心l 选选择择原原则则:保保证证加加工工表表面面的的精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度的的要要求求。由由于于获获得得同同一一级级精精度度及及表表面面粗粗糙糙度度的的加加工工方方法法有有许许多多，因因而而选选择择时时，应应结结合合零零件件结结构构形形状状、尺尺寸寸大大小小、材材料料及及生生产产类类型等因素全面考虑。型等因素全面考虑。l 如如，对对于于IT7级级精精度度的的孔孔采采用用镗镗削削、铰铰削削、磨磨削削等等加加工工方方法均可达到精度要求，但法均可达到精度要求，但:箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择一般小尺寸的箱体孔选择铰孔铰孔，孔径大时选用镗孔。，孔径大时选用镗孔。此此外外还还应应考考虑虑生生产产率率和和经经济济性性，以以及及工工厂厂的的生生产产设设备备等等实实际情况。际情况。2.3.2加工方法的选择加工方法的选择平面轮廓和空间曲面轮廓加工方法的选择平面轮廓和空间曲面轮廓加工方法的选择（1）平面轮廓常用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。）平面轮廓常用的加工方法有数控铣、线切割及磨削等。内内平平面面轮轮廓廓，当当曲曲率率半半径径较较小小时时，可可采采用用数数控控线线切切割割方方法法加加工工。若若选选择择铣铣削削的的方方法法，因因铣铣刀刀直直径径受受最最小小曲曲率率半半径径的的限限制制，直直径径太小，刚性不足，会产生较大的加工误差。太小，刚性不足，会产生较大的加工误差。外外平平面面轮轮廓廓，可可采采用用粗粗铣铣精精铣铣方方法法加加工工，也也可可采采用用数数控控线线切切割割方方法法加加工工。若若精精度度及及表表面面粗粗糙糙度度还还不不满满足足可可再再进进行行数数控控磨磨削削加工。加工。另另外外，数数控控铣铣削削加加工工适适用用于于除除淬淬火火钢钢以以外外的的各各种种金金属属，数数控控线线切切割割加加工工可可用用于于各各种种金金属属，数数控控磨磨削削加加工工适适用用于于除除有有色色金金属属以以外的各种金属。外的各种金属。（2）空空间间曲曲面面加加工工方方法法主主要要是是数数控控铣铣削削，根根据据曲曲面面形形状状、刀刀具具形状以及精度要求等通常采用二轴半联动或三轴联动。形状以及精度要求等通常采用二轴半联动或三轴联动。2.4 数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线的设计 数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别主要区别,在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。由于数控加由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。其它加工工艺衔接好。常见工艺流程常见工艺流程:u顺序的安排顺序的安排（1 1）上上道道工工序序的的加加工工不不能能影影响响下下道道工工序序的的定定位位与与夹夹紧紧，中中间间穿穿插插有有通通用机床加工工序的也应综合考虑；用机床加工工序的也应综合考虑；（2 2）先进行内腔加工，后进行外形加工；）先进行内腔加工，后进行外形加工；（3 3）以以相相同同定定位位、夹夹紧紧方方式式加加工工或或用用同同一一把把刀刀具具加加工工的的工工序序，最最好好连连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。u数控加工工艺与普通工序的衔接数控加工工艺与普通工序的衔接 数数控控加加工工工工序序前前后后一一般般都都穿穿插插有有其其它它普普通通加加工工工工序序，如如衔衔接接得得不不好好就就容容易易产产生生矛矛盾盾。因因此此在在熟熟悉悉整整个个加加工工工工艺艺内内容容的的同同时时，要要清清楚楚数数控控加加工工工工序序与与普普通通加加工工工工序序各各自自的的技技术术要要求求、加加工工目目的的、加加工工特特点点，如如要要不不要要留留加加工工余余量量，留留多多少少；定定位位面面与与孔孔的的精精度度要要求求及及形形位位公公差差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等。2.4 数控加工工艺路线的设计1工序划分的原则：工序划分的原则：即即工序集中原则和工序分散原则工序集中原则和工序分散原则。2工序划分方法工序划分方法 主主要要考考虑虑生生产产纲纲领领、所所用用设设备备及及零零件件本本身身的的结结构构和和技技术术要要求求等等。大大批批量量生生产产时时，若若使使用用多多轴轴、多多刀刀的的高高效效加加工工中中心心，可可按按工工序序集集中中原原则则组组织织生生产产；若若在在由由组组合合机机床床组组成成的的自自动动线线上上加加工工，工工序序一一般般按按分分散散原原则则划划分分。随随着着现现代代数数控控技技术术的的发发展展，特特别别是是加加工工中中心心的的应应用用，工工艺艺路路线线的的安安排排更更多多地地趋趋向向于于工工序序集集中中。单单件件小小批批生生产产时时，通通常常采采用用工工序序集集中中原原则则。对对于于结结构构尺尺寸寸和和重重量量都都很很大大的的重重型型零零件件，应应采采用用工工序序集集中中原原则则，以以减减少少装装夹夹次次数数和和运运输输量量。对对于于刚刚性性差差、精精度度高高的的零件，应按零件，应按工序分散工序分散原则划分工序。原则划分工序。2.4.1工序的划分工序的划分u工工序序集集中中：将将工工件件的的加加工工集集中中在在少少数数几几道道工工序序内内完完成成，每每道道工工序序的的加加工工内内容容较较多多。有有利利于于采采用用高高效效的的专专用用设设备备和和数数控控机机床床；减减少少了了机机床床数数量量、操操作作工工人人数数和和占占地地面面积积；一一次次装装夹夹后后可可加加工工较较多多表表面面，不不仅仅保保证证了了各各个个加加工工表表面面之之间间的的相相互互位位置置精精度度，同同时时还还减减少少了了工工序序间间的的工工件件运运输输量量和和装装夹夹工工件件的的辅辅助助时时间间。但但数数控控机机床床、专专用用设设备备和和工工艺艺装装备备投投资资大大，尤尤其其是是专用设备和工艺装备调整和维修比较麻烦，不利于转产。专用设备和工艺装备调整和维修比较麻烦，不利于转产。u工工序序分分散散：将将工工件件的的加加工工分分散散在在较较多多的的工工序序内内进进行行，每每道道工工序序的的加加工工内内容容很很少少。使使设设备备和和工工艺艺装装备备结结构构简简单单，调调整整和和维维修修方方便便，操操作作简简单单，转转产产容容易易；有有利利于于选选择择合合理理的的切切削削用用量量，减减少少机机动动时时间间。但但工工艺艺路路线线长长，所所需需设设备备及及工工人人人人数数多多，占地面积大。占地面积大。在数控加工一般按工序集中原则划分工序，划分方式有：在数控加工一般按工序集中原则划分工序，划分方式有：（1）按零件装夹定位方式划分工序）按零件装夹定位方式划分工序 对于加工表面多而复杂的零件，可按其结构特点对于加工表面多而复杂的零件，可按其结构特点(如如内形、外形、曲面和平面等内形、外形、曲面和平面等)划分成多道工序。划分成多道工序。（2）按粗、精加工划分工序）按粗、精加工划分工序 适用于加工后变形较大，需粗、精加工分开的零件适用于加工后变形较大，需粗、精加工分开的零件（3）按所用刀具划分工序）按所用刀具划分工序 适用于工件的待加工表面较多，机床连续工作时间适用于工件的待加工表面较多，机床连续工作时间过长，加工程序的编制和检查难度较大等情况。在专用过长，加工程序的编制和检查难度较大等情况。在专用数控机床和加工中心中常采用这种方法。数控机床和加工中心中常采用这种方法。4321先用直线程序进行粗加工，先用直线程序进行粗加工，再按零件轮廓进行精加工再按零件轮廓进行精加工 可先按图中的方法进行可先按图中的方法进行1414次粗加工，再精加工成形。次粗加工，再精加工成形。2.5 加工路线的确定加工路线的确定 加工线路的选择应遵从的原则：加工线路的选择应遵从的原则：尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。保证零件的工艺要求。保证零件的工艺要求。利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作量。加工路线：加工路线：即走刀路线，在数控加工中刀具刀位点相对于工即走刀路线，在数控加工中刀具刀位点相对于工件的运动轨迹，即刀具从起始点开始运动，直至返回该点并结束件的运动轨迹，即刀具从起始点开始运动，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程等非切削空行程。确定走刀路线，主要是确定粗加工及空行程的走刀路线，因确定走刀路线，主要是确定粗加工及空行程的走刀路线，因为精加工切削过程的走刀路线基本上是沿零件轮廓顺序进行的。为精加工切削过程的走刀路线基本上是沿零件轮廓顺序进行的。对点位控制机床，只要求定位精度较高，定位过程尽可对点位控制机床，只要求定位精度较高，定位过程尽可能快，而刀具相对于工件的运动路线无关紧要。因此，这类能快，而刀具相对于工件的运动路线无关紧要。因此，这类机床应按空程最短来安排加工路线。机床应按空程最短来安排加工路线。如加工图示零件上的孔系。如加工图示零件上的孔系。中图的走刀路线为先加工完外圈孔后，再加工内圈孔。中图的走刀路线为先加工完外圈孔后，再加工内圈孔。若改用右图的走刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间若改用右图的走刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率。近一倍，提高了加工效率。但对孔位精度要求较高的孔系加工，还应注意在安排孔加工顺序但对孔位精度要求较高的孔系加工，还应注意在安排孔加工顺序时，防止将机床坐标轴的反向间隙带入而影响孔位精度。时，防止将机床坐标轴的反向间隙带入而影响孔位精度。如图零件若如图零件若按按(a)图图所示路线加工，由于所示路线加工，由于5、6孔与孔与1、2、3、4孔定位方孔定位方向相反，向相反，Y方向反向间隙会使定位误差增加，影响方向反向间隙会使定位误差增加，影响5、6孔与其他孔的位置精孔与其他孔的位置精度。度。按按(b)图图路线，加工完路线，加工完4孔后往上多移动一段距离到孔后往上多移动一段距离到P点，然后再折回来点，然后再折回来加工加工5、6孔，使方向一致，可避免引入反向间隙。孔，使方向一致，可避免引入反向间隙。(a)(b)车螺纹的加工路线车螺纹的加工路线 在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的Z向进给应向进给应和机床的旋转保持严格的速度比关系，因此和机床的旋转保持严格的速度比关系，因此应避免在进应避免在进给机构加速或减速过程中切削。为此要有引入距离和超给机构加速或减速过程中切削。为此要有引入距离和超越距离。越距离。如图如图2-10所示。所示。铣削平面零件铣削平面零件时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。时，一般采用立铣刀侧刃进行切削。为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，应对刀具的切入为减少接刀痕迹，保证零件表面质量，应对刀具的切入和切出程序精心设计。和切出程序精心设计。铣削外表面轮廓，铣削外表面轮廓，铣刀的切入、切出点应沿零件轮廓曲线铣刀的切入、切出点应沿零件轮廓曲线的延长线上切向切入和切出零件表面，的延长线上切向切入和切出零件表面，引入点选在尖点处较引入点选在尖点处较妥。妥。铣削内轮廓表面，铣削内轮廓表面，切入和切出无法外延，铣刀可沿法线方切入和切出无法外延，铣刀可沿法线方向切入和切出或加引入引出弧改向，并将其切入、切出点选在向切入和切出或加引入引出弧改向，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几何元素的交点处。零件轮廓两几何元素的交点处。(a)槽形铣削槽形铣削通槽通槽，可采用行切法来回铣切，走刀换向在工件外部进行，如图可采用行切法来回铣切，走刀换向在工件外部进行，如图(a)所所示。示。封闭凹槽封闭凹槽，如图如图(b)为行切法，这种走刀能切除内腔中的全部余量，为行切法，这种走刀能切除内腔中的全部余量，不留死角，不伤轮廓。但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留不留死角，不伤轮廓。但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，而达不到要求的表面粗糙度。因此最终轮廓应安排在最后一次走高度，而达不到要求的表面粗糙度。因此最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来，如图刀中连续加工出来，如图(c)，但路线太长。，但路线太长。图图(d)最佳。最佳。(b)(c)(d)曲曲面面类类（立立体体类类）零零件件：加加工工面面与与铣铣刀刀始始终终为为点点接接触触，一一般采用三轴联动数控铣床加工，常用方法有下列两种：般采用三轴联动数控铣床加工，常用方法有下列两种：A、采采用用两两轴轴半半联联动动行行切切法法加加工工。即即在在加加工工时时只只有有两两个个坐坐标标联联动动，另另一一个个坐坐标标按按一一定定行行距距周周期期行行进进给给。这这种种方方法法常常用用于于不不太太复复杂杂的的空空间间曲面的加工。曲面的加工。B、采采用用三三轴轴联联动动方方法法加加工工。所所用用的的铣铣床床必必须须具具有有X、Y、Z三三轴轴联联动动加加工工功功能能，可可进进行行空空间间直直线线插插补补。这这种种方方法法常常用用于于发发动动机机及及模模具具等等较复杂空间曲面的加工。较复杂空间曲面的加工。1定位装夹的基本原则定位装夹的基本原则 在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则与普通机在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则与普通机床相同。也要合理选择定位基准和夹紧方案。为提高数控机床床相同。也要合理选择定位基准和夹紧方案。为提高数控机床的效率，在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点：的效率，在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点：(1)力求设计、工艺与编程计算的基准统一。力求设计、工艺与编程计算的基准统一。(2)尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。全部待加工表面。(3)避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。床的效能。2.6 确定零件的安装方法和选择夹具确定零件的安装方法和选择夹具2选择夹具的基本原则选择夹具的基本原则 数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还要考虑以下几点：和机床坐标系的尺寸关系。除此之外，还要考虑以下几点：(1)当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调式夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。式夹具和其他通用夹具，以缩短生产准备时间，节省生产费用。当达到一定批量生产时才考虑用专用夹具，并力求结构简单。当达到一定批量生产时才考虑用专用夹具，并力求结构简单。(2)零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间。时间。(3)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工。夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工。即夹具要开敞，其定位夹紧机构元件不能影响加工中的走刀即夹具要开敞，其定位夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等如产生碰撞等)。此外，为提高数控加工的效率，在成批生产中，还可采此外，为提高数控加工的效率，在成批生产中，还可采用多位、多件夹具。用多位、多件夹具。例如，在数控铣床或立式加工中心的工作台上，可安装例如，在数控铣床或立式加工中心的工作台上，可安装一块与工作台大小一样的平板，既可用它作为大工件的基础一块与工作台大小一样的平板，既可用它作为大工件的基础板，也可作多个中小工件的公共基础板，依次加工并排装夹板，也可作多个中小工件的公共基础板，依次加工并排装夹的多个中小工件。的多个中小工件。1刀具的选择刀具的选择 选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容和工件选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容和工件材料等因素。数控加工不仅要求刀具的精度高、刚度好、耐材料等因素。数控加工不仅要求刀具的精度高、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。2.7 刀具与切削用量的选择刀具与切削用量的选择孔加工：孔加工：由于数控加工一般不用钻模，钻孔刚度较差。所以由于数控加工一般不用钻模，钻孔刚度较差。所以要求孔的高径比应不大于要求孔的高径比应不大于5，钻头两主刀刃应刃磨得对称，钻头两主刀刃应刃磨得对称以减少侧向力。以减少侧向力。钻孔前应用大直径钻头先锪一个内锥坑或顶窝，钻孔前应用大直径钻头先锪一个内锥坑或顶窝，作作为钻头切入时的定心锥面，同时也作为孔口的倒角。为钻头切入时的定心锥面，同时也作为孔口的倒角。钻钻大孔时大孔时，可采用刚度较大的，可采用刚度较大的硬质合金扁钻硬质合金扁钻；钻浅孔时，钻浅孔时，宜用宜用硬质合金的浅孔钻硬质合金的浅孔钻，以提高效率和质量。，以提高效率和质量。孔加工：孔加工：l用加工中心铰孔可达用加工中心铰孔可达IT7IT9级精度，表面粗糙度级精度，表面粗糙度Ra1.60.8。铰前要求小于。铰前要求小于Ra6.3。l精铰可采用浮动铰刀，精铰可采用浮动铰刀，但铰前孔口要倒角。铰刀两刀刃但铰前孔口要倒角。铰刀两刀刃对称度要控制在对称度要控制在0.020.05 mm之内。之内。l镗孔镗孔则是悬臂加工，应采用对称的两刃或两刃以上的镗则是悬臂加工，应采用对称的两刃或两刃以上的镗刀头进行切削，以平衡径向力，减轻镗削振动。振动大刀头进行切削，以平衡径向力，减轻镗削振动。振动大时可采用时可采用减振镗杆减振镗杆。对。对阶梯孔阶梯孔的镗削加工采用的镗削加工采用组合镗刀组合镗刀，以提高镗削效率。以提高镗削效率。精镗宜采用微调镗刀。精镗宜采用微调镗刀。数控车床兼作粗、精车削。数控车床兼作粗、精车削。粗车要选强度高、耐用度好的刀具，以满足粗车时大吃刀量、粗车要选强度高、耐用度好的刀具，以满足粗车时大吃刀量、大进给量的要求。大进给量的要求。精车要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度要求。精车要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度要求。此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得较合理，机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得较合理，刀片最好选择涂刀片最好选择涂层硬质合金刀片。层硬质合金刀片。刀片的选择是根据零件的材料种类、硬度、刀片的选择是根据零件的材料种类、硬度、加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何结构结构(如刀尖圆角如刀尖圆角)、进给量、切削速度和刀片型号。具体选择、进给量、切削速度和刀片型号。具体选择参考相关切削用量手册。参考相关切削用量手册。铣削加工铣削加工选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。表面尺寸和形状相适应。加工平面零件周边轮廓时，常采用立铣刀。加工平面零件周边轮廓时，常采用立铣刀。铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选镶硬质合金的立铣刀或加工毛坯表面或粗加工孔时，可选镶硬质合金的立铣刀或玉米铣刀；玉米铣刀；对一些立体形面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、对一些立体形面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀。曲面加工时常采用球头铣刀；但在加工曲面较平坦部位时，刀曲面加工时常采用球头铣刀；但在加工曲面较平坦部位时，刀具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而应采用环形刀。具以球头顶端刃切削，切削条件较差，因而应采用环形刀。在单件或小批量生产中，为取代多坐标联动机床，常采用鼓形在单件或小批量生产中，为取代多坐标联动机床，常采用鼓形刀或锥形刀来加工一些变斜角零件。若加镶齿盘铣刀，适用于刀或锥形刀来加工一些变斜角零件。若加镶齿盘铣刀，适用于在五坐标联动的数控机床上加工一些球面，其效率比用球头铣在五坐标联动的数控机床上加工一些球面，其效率比用球头铣刀高近刀高近10倍，并可获得好的加工精度。倍，并可获得好的加工精度。2切削用量的确定切削用量的确定切削用量包括主轴转速切削用量包括主轴转速(切削速度切削速度)、背吃刀量和进给量。、背吃刀量和进给量。合理选择切削用量的原则是：合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本，通常选择加工成本，通常选择较大的背吃刀量和进给量，采用较低较大的背吃刀量和进给量，采用较低的切削速度；的切削速度；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本，通常选择切削效率、经济性和加工成本，通常选择较小的背吃刀量较小的背吃刀量和进给量，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参和进给量，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。数，以尽可能提高切削速度。(1)背吃刀量背吃刀量ap (mm)，亦称切削深度。，亦称切削深度。主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定。在刚度主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定。在刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切除余量，以便提高生产效率。精加工时，则应着重考虑如何切除余量，以便提高生产效率。精加工时，则应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。在数控机床上，保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。在数控机床上，精加工余量可小于普通机床，一般取精加工余量可小于普通机床，一般取(0.20.5)mm。(2)主轴转速主轴转速n(r/min)主要根据允许的切削速度主要根据允许的切削速度 c(m/min)选取。选取。式中：式中：vc切削速度，由刀具的耐用度决定；切削