【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 P51 6課 題： 第四節(jié) 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)課 次： 第九次授 課 日 期： 10月10日、10月18日、10月22日授 課 班 級(jí)： 0907班教 學(xué) 方 法： 板書、講授教學(xué)目的及要求： 掌握加工方案的選擇加工階段的劃分教 學(xué) 重 難 點(diǎn)： 加工方案的選擇加工階段的劃分教 學(xué) 小 結(jié)： 加工方案的選擇、加工階段的劃分、切削加工順序的安排原則、工序劃分原則加工余量復(fù) 習(xí) 舊 課： 上節(jié)我們學(xué)習(xí)定位基準(zhǔn)的選擇導(dǎo) 入 新 課： 這節(jié)我們學(xué)習(xí)加工方案的選擇、加工階段的劃分、切削加工順序的安排原則、工序劃分原則加工余量講 授 新 課：一、加工方案的選擇1）外圓面的加工方法常用的有車削和磨削。當(dāng)表面粗糙度要求較高時(shí)，還要經(jīng)光整加工。 ①車削是加工外圓表面的主要方法。小批量生產(chǎn)時(shí)，在臥式車床上進(jìn)行；大批量生產(chǎn)時(shí)，多采用高效率的液壓仿形車床或多刀半自動(dòng)車床。最終工序?yàn)檐囅鞯募庸し桨福m用于除淬火鋼以外的各種金屬。 ②磨削是精加工外圓表面的重要方法。最終工序?yàn)槟ハ鞯募庸し桨?，適用于淬火鋼、未淬火鋼和鑄鐵，不適用于有色金屬。③對(duì)于精度要求高的如精密的主要外圓面還需要光整加工，如研磨、超精磨及超精加工等，為提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，一般在光整加工前進(jìn)行精磨。④最終工序?yàn)榫?xì)車或金剛車的加工方案，適用于要求較高的有色金屬的精加工。⑤對(duì)表面粗糙度要求高，而尺寸精度要求不高的外圓，可采用滾壓或拋光。2）內(nèi)孔的加工方法有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔和光整加工。 一般采用鉆、擴(kuò)、鉸，D20mm的孔采用鏜削加工，有些盤類的孔采用拉削加工。精度要求高的孔有時(shí)采用磨削加工。3）平面加工 平面的加工方法常用的有：刨削、銑削、磨削、車削和拉削。精度要求高的平面還需要經(jīng)過研磨或刮削加工。①刨削加工的特點(diǎn)是刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)床調(diào)整方便。在龍門刨床上可以利用幾個(gè)刀架，在一次裝夾中同時(shí)或依次完成若干個(gè)表面的加工。精刨還可以代替刮削。 ②銑削生產(chǎn)率高于刨削，在中批以上生產(chǎn)中多用銑削加工平面。當(dāng)加工尺寸較大的箱體平面時(shí)，常在多軸龍門銑床上，用幾把銑刀同時(shí)加工幾個(gè)平面。(如圖4—7）③平面磨削和拉削的加工質(zhì)量比刨和銑都高。生產(chǎn)批量較大時(shí)，平面常用磨削或拉削來精加工。磨削適用于直線度及表面粗糙度要求高的淬硬工件和薄片工件，也適用于未淬硬鋼件上面積較大的平面的精加工。但不宜加工塑性較大的有色金屬。還常采用組合磨削來精加工平面（圖4—8）。拉削平面適用于大批量生產(chǎn)中的加工質(zhì)量要求較高且面積較小的平面。④車削主要用于回轉(zhuǎn)體零件的端面的加工，以保證端面與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度要求。⑤最終工序?yàn)楣窝械募庸し桨付嘤糜趩渭∨可a(chǎn)中配合表面要求高且不淬硬平面的加工。當(dāng)批量較大時(shí)可用寬刀細(xì)刨代替刮研。寬刀細(xì)刨特別適用于加工象導(dǎo)軌面這樣的狹長(zhǎng)平面。⑥最終工序?yàn)檠心サ募庸し桨高m用于高精度、小表面粗糙度的小型零件的精密平面，如量規(guī)等精密量具的表面。二、加工階段的劃分 (1) 粗加工階段 在這一階段中要切除大量的加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。 (2) 半精加工階段 在這一階段中應(yīng)為主要表面的精加工作好準(zhǔn)備(達(dá)到一定加工精度，保證一定的加工余量)，并完成一些次要表面的加工(鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等)，一般在熱處理之前進(jìn)行。（3） 精加工階段 保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。（4） 光整加工階段 對(duì)于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小(1T6及IT6以上，Ra≤)的表面，還需進(jìn)行光整加工。主要目標(biāo)是以提高尺寸精度和減小表面粗糙度值為主，一般不用以糾正形狀精度和位置精度。（5）超精密加工階段 該階段是按照超穩(wěn)定、超微量切除等原則。劃分加工階段的目的（1）保證加工質(zhì)量 粗加工造成的加工誤差可通過半精加工和精加工逐步得到糾正，保證加工質(zhì)量。 （2）有利于合理使用設(shè)備 粗加工余量大、切削用量大，要求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高，精度要求不高的設(shè)備。精加工切削力小，對(duì)機(jī)床破壞小，可采用精度高的設(shè)備。 （3）便于安排熱處理工序 使冷、熱加工工序配合得更好 例如，粗加工后工件殘余應(yīng)力大，一般要安排去應(yīng)力熱處理（如時(shí)效處理），以消除殘余應(yīng)力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，熱處理引起變形又可在精加工中予以消除。 （4）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 對(duì)毛坯的各種缺陷，如鑄件的氣孔、夾砂和余量不足等，在粗加工各表面后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)報(bào)廢或修補(bǔ)。（5）精加工、光整加工安排在最后，可保護(hù)精加工后的表面不受損傷。三、切削加工順序的安排原則 （1）基面先行原則 加工一開始，總是先把精基面加工出來，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小，所以任何零件的加工過程，總是首先對(duì)定位基準(zhǔn)面進(jìn)行粗加工和半精加工，必要時(shí)還要進(jìn)行精加工。如果精基面不止一個(gè)，按照基面轉(zhuǎn)換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基面和主要表面的加工。（2）先粗后精原則 各個(gè)表面的加工順序按照粗加工—半精加工—精加工—光整加工的順序依次進(jìn)行，這樣才能逐步提高加工表面的精度和減小表面粗糙度。（3）先主后次原則 零件上的工作表面及裝配面屬于主要表面，應(yīng)先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。自由表面、鍵槽、緊固用的螺孔和光孔等表面，屬于次要表面，可穿插進(jìn)行，一般安排在主要表面加工達(dá)到一定精度后、最終精加工之前進(jìn)行。（4）先面后孔原則 對(duì)于箱體、支架和機(jī)體類零件，平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，后加工孔和其他尺寸。（5）先內(nèi)后外原則 即先進(jìn)行內(nèi)型內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。（6）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊。（7）以相同安裝方式或用同一刀具加工的工序，最好連續(xù)進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)。（8)在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工序。四、工序劃分原則 （1）工序集中原則 就是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容。將工件的加工，集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。 特點(diǎn)：①減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工人和生產(chǎn)面積。②減少了工序數(shù)目，減少了運(yùn)輸工作量，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃工作，縮短了生產(chǎn)周期。③減少了工件的裝夾次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且由于在一次裝夾下加工了許多表面，也易于保證這些表面的位置精度。④因?yàn)椴捎玫膶Ｓ迷O(shè)備和專用工藝裝備數(shù)量多而復(fù)雜，因此機(jī)床和工藝裝備的調(diào)整、維修費(fèi)時(shí)費(fèi)事。（2）工序分散原則 就是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，最少時(shí)即每道工序僅完成一個(gè)簡(jiǎn)單的工步。 特點(diǎn)：①采用比較簡(jiǎn)單的機(jī)床和工藝裝備。②對(duì)工人的技術(shù)要求低。③生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，容易變換產(chǎn)品。④設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 在數(shù)控機(jī)床上加工的零件按工序集中原則劃分工序的方法： （1）按所用刀具劃分 即以同一把刀具完成的那一部分工藝過程為一道工序。加工中心常用這種方法劃分工序。 （2）按安裝次數(shù)劃分 即以每一次裝夾完成的那一部分工藝過程作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容不多的工件，加工完成后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。（3)按粗、精加工劃分 即以粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序。這種劃分方法適用于加工后變形較大，需粗、精加工分開的零件，如毛坯為鑄件、焊接件或鍛件。（4）按加工部位劃分 即以完成相同型面（如內(nèi)形、外形、曲面和平面等）的那每一部分工藝過程為一道工序。用于加工表面多而復(fù)雜的零件。五、加工余量。加工余量可分為工序余量和總余量。（1）工序余量 工序余量是指某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度，即為前后相鄰兩工序的工序尺寸之差。（2）總加工余量 是指由毛坯加工成成品過程中，從某一加工表面上切除的金屬層總厚度。其值等于某一表面的毛坯尺寸與成品零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差，就稱為總加工余量(毛坯余量)，即等于各工序余量之和。 加工余量的大小對(duì)工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率有較大的影響。余量過大，會(huì)造成浪費(fèi)工時(shí)，增加成本；余量過小，會(huì)造成廢品。確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能減小加工余量。確定加工余量的方法有三種：（1）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來估計(jì)和確定加工余量。為避免因余量不足而產(chǎn)生廢品，所估余量一般偏大，僅用于單件小批生產(chǎn)。 （2）查表修正法 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)推薦的加工余量數(shù)據(jù)，結(jié)合本單位實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正后使用。這種方法目前應(yīng)用最廣。查表時(shí)應(yīng)注意表中的余量值為基本余量值，對(duì)稱表面的加工余量是雙邊余量，非對(duì)稱表面的余量是單邊余量。（3）分析計(jì)算法 根據(jù)一定的試驗(yàn)資料和計(jì)算公式，對(duì)影響加工余量的因素進(jìn)行分析和綜合計(jì)算來確定加工余量。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。 課外作業(yè)： P51 9課 題： 第五節(jié) 數(shù)控加工工序設(shè)計(jì)課 次： 第十一次授 課 日 期： 11月8日、11月9日授 課 班 級(jí)： 0907班教 學(xué) 方 法： 板書、講授教學(xué)目的及要求： 機(jī)床的選擇、確定走刀路線和安排加工順序、對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則、確定切削用量教 學(xué) 重 難 點(diǎn)： 確定走刀路線和安排加工順序、對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則、確定切削用量教 學(xué) 小 結(jié)： 初步認(rèn)識(shí)數(shù)控車床是怎樣工作的復(fù) 習(xí) 舊 課： 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)加工方案的選擇、加工階段的劃分、切削加工順序的安排原則、工序劃分原則加工余量導(dǎo) 入 新 課： 這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)床的選擇、確定走刀路線和安排加工順序、對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則、確定切削用量講 授 新 課：一、機(jī)床的選擇 （1）工序節(jié)拍適應(yīng)性 機(jī)床的類型應(yīng)與工序的劃分原則相適應(yīng)，再根據(jù)加工對(duì)象的批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求來決定。若工序按集中原則劃分的，對(duì)單件小批生產(chǎn)，則應(yīng)選擇通用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床；對(duì)大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選擇高效自動(dòng)化機(jī)床和多刀、多軸機(jī)床。若工序按分散原則劃分的，則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床。（2）形狀尺寸適應(yīng)性 機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。即小工件則選小規(guī)格的機(jī)床加工，大工件則選大規(guī)格的機(jī)床加工。另外，所選用的數(shù)控機(jī)床必須能適應(yīng)被加工零件的形狀尺寸要求。如加工空間曲面形狀的葉片，往往要選擇四軸或五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床或加工中心。（3）加工精度適應(yīng)性 機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。如精度要求低的粗加工工序，應(yīng)選用精度低的機(jī)床；精度要求高的精加工工序，應(yīng)選用精度高的機(jī)床。應(yīng)根據(jù)加工精度要求合理選擇，保證有三分之一的儲(chǔ)備量。二、確定走刀路線和安排加工順序　　走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 尋求最短加工路線 最終輪廓一次走刀完成為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。 選擇切入切出方向考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時(shí)，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕，選擇使工件在加工后變形小的路線對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時(shí)，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞較小的工步。三、確定定位和夾緊方案在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：（1）盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一；（2）盡量將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；（3）避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)的裝夾方案；（4）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。四、對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則如下：（1）所選的對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單；（2）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置；（3）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選在加工時(shí)檢驗(yàn)方便、可靠的位置；（4）對(duì)刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。五、確定切削用量對(duì)于高效率的金屬切削機(jī)床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件?！　【幊倘藛T在確定每道工序的切削用量時(shí)，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機(jī)床說明書中的規(guī)定去選擇。在選擇切削用量時(shí)要充分保證刀具能加工完一個(gè)零件，或保證刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于半個(gè)工作班的工作時(shí)間?！　”吵缘读恐饕軝C(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控