【正文】 零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定（重點(diǎn)掌握）（難點(diǎn)）（三）新課內(nèi)容： 數(shù)控加工工藝分析1 選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容 數(shù)控加工內(nèi)容的選擇（1） 由輪廓曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)表面（2） 具有微小尺寸要求的結(jié)構(gòu)表面（3） 同一表面采用多種設(shè)計要求的結(jié)構(gòu)（4） 表面有嚴(yán)格幾何關(guān)系要求的表面 通用機(jī)床難加工質(zhì)量難保證內(nèi)容作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容（4） 表面有嚴(yán)格位置精度要求但普通機(jī)床無法一次加工完成（5） 表面粗糙度要求嚴(yán)格的錐面、曲面、端面等 通用機(jī)床加工效率低，可選擇數(shù)控機(jī)床 不宜采用數(shù)控加工的內(nèi)容（1） 需較長時間占機(jī)調(diào)整加工的加工內(nèi)容（2） 不能一次裝夾加工完成的其它零星部位 以右圖為例講解（5） 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的主要內(nèi)容a) 審查與分析零件圖紙中尺寸標(biāo)注方法是否適合數(shù)控加工b) 審查與分析數(shù)控車加工零件的結(jié)構(gòu)合理性 精度與技術(shù)要求分析 主要內(nèi)容：精度要求與各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、合理；分析本工序車削精度是否達(dá)到圖紙要求，注意給其它工序留有余量；較高位置精度的表面應(yīng)在一次裝夾中完成；表面粗糙度較高表面應(yīng)確定恒線速切削。、零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定 編程原點(diǎn)的選擇 選在設(shè)計基準(zhǔn)上；容易找正對刀；編程方便；位置能夠容易準(zhǔn)確的確定；編程原點(diǎn)應(yīng)選在對稱中心。數(shù)控加工零件結(jié)構(gòu)工藝工藝分析是根據(jù)數(shù)控加工特點(diǎn)來分析，主要從尺寸標(biāo)注、幾何元素分析、結(jié)構(gòu)合理性分析幾個方面來進(jìn)行。 五、作業(yè)：數(shù)控車削加工工序尺寸如何確定？ 三、教學(xué)安排：（一）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容： 選擇并確定數(shù)控加工內(nèi)容 零件的數(shù)控加工工藝分析（二）新課教學(xué)知識點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)： 數(shù)控加工工藝分析2（中級數(shù)控車銑考證要求知識點(diǎn)） 數(shù)控加工工序的劃分（掌握） 工步順序的安排（重點(diǎn)掌握）（難點(diǎn)）（三）新課內(nèi)容： 數(shù)控加工工藝分析2 數(shù)控車削加工工藝過程擬定 數(shù)控車削外回轉(zhuǎn)表面加工方安案的確定（5） 精度IT7－IT8，－，材料淬火鋼外常用金屬，可按粗車－半精車－精車方案加工。（7） 精度IT5，Ra，材料淬火鋼外常用金屬，可按粗車－半精車－精車－精密車方案加工。 數(shù)控車削內(nèi)回轉(zhuǎn)表面的加工方案的確定（5分鐘） 同樣的加工工藝方案比外回轉(zhuǎn)面加工精度要第一個等級。 零件圖（2） 回轉(zhuǎn)類零件非數(shù)控車削加工工序的安排A、 有不適合數(shù)控車削加工的表面，安排相應(yīng)的非數(shù)控類加工工序。（4） 進(jìn)給路線確定（四）新課小結(jié)： 工步順序和進(jìn)給路線安排一般是先粗后精，先近后遠(yuǎn)，內(nèi)外交叉，保證工件加工剛度原則。 五、作業(yè)：1．?dāng)?shù)控車削工序順序的安排原則有那些？工步順序安排原則有那些？ 2．?dāng)?shù)控常用粗加工進(jìn)給路線有那些方式？精加工路線應(yīng)如何確定？ 加工時能根據(jù)不同的零件要求選擇不同的加工參數(shù)。要求學(xué)生掌握，今后加工以此為依據(jù)。重點(diǎn)要講清楚設(shè)計基準(zhǔn)與安裝基準(zhǔn)不重和時為什么產(chǎn)生不重和誤差，它的計算方法，數(shù)控為什么有些情況下不產(chǎn)生這些問題。 背吃刀量 背吃刀量是根據(jù)余量確定的，原則是盡量選擇大的背吃刀量，減少進(jìn)給次數(shù)。因?yàn)榧庸ぶ写嬖诰幊淘c(diǎn)與設(shè)計基準(zhǔn)不符，所以需要重新確定加工工序尺寸與公差。選擇方法主要根據(jù)表與經(jīng)驗(yàn)。二、教學(xué)安排：（一）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容： 工藝尺寸鏈復(fù)習(xí) 加工余量、工序尺寸及公差的確定 切削參數(shù)的選擇（二）新課教學(xué)知識點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)： 數(shù)控車削加工工藝文件制定（中級數(shù)控車銑考證要求知識點(diǎn)） 數(shù)控車削加工工序卡片（重點(diǎn)掌握） 數(shù)控加工程序說明卡（掌握） 走刀路線圖（掌握）（難點(diǎn)） 刀具卡片（掌握） 數(shù)控車?yán)に嚱榻B（了解）（三）新課內(nèi)容： 數(shù)控車削加工工藝文件 數(shù)控車削加工工序卡片 見教材表4－6，注意，數(shù)控車工序卡片與普通車有許多相似之處，不同的是加工圖中應(yīng)注明編程原點(diǎn)與對刀點(diǎn)，要進(jìn)行編程簡要說明及切削參數(shù)的確定。 數(shù)控加工走刀路線圖 數(shù)控車削加工刀具卡片 內(nèi)容包括：與工步對應(yīng)的刀具號、刀具名稱、刀具型號、刀片型號和牌號、刀尖半徑。 數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編寫要求 數(shù)控車?yán)に嚱榻B 車?yán)に囋? 車?yán)邢骷庸?shí)際是車削和拉削加工的結(jié)合。 車?yán)に嚨膽?yīng)用（四）新課小結(jié)：數(shù)控加工工藝文件包含了數(shù)控工序卡片，工序說明卡，走刀路線圖，刀具卡片等。 課題十三：典型零件的數(shù)控車削加工工藝標(biāo)題：典型數(shù)控車削零件加工工藝分析 13一、教學(xué)目的： 通過對典型數(shù)控車削零件加工工藝的分析，使學(xué)生對前課所講授的數(shù)控車削工藝知識有一個系統(tǒng)的了解，并學(xué)會對一般數(shù)控車削零件加工工藝進(jìn)行分析，制定加工方案。（2） 裝夾方案 從零件可看出，直徑20軸可以裝夾，定位不得不選在斜面根，直徑26軸太短無法裝夾。（3） 工序方案A：分為四道工序，工序1，加工Φ6438柱面；工序2掉頭裝夾Φ6438柱面，打中心孔，加工Φ6262面；工序3 鉆螺紋底孔；工序4 、錐面B：分為5道工序，工序1，加工Φ6438柱面，和Φ26柱面；并打中心孔；掉頭加工Φ2062表面，并鉆螺紋孔；兩端用頂針裝夾，加工各錐面；切除Φ26端面中心孔。 以教材圖4－45軸套類零件工藝進(jìn)行討論講解：零件工藝性分析 零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適合數(shù)控加工。 確定裝夾方案 考慮工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，選擇A面與B面為軸向與徑向定位基準(zhǔn)進(jìn)行裝夾。考慮對刀和測量，軟爪上設(shè)一基面。（2） 半精車25o、15o外圓錐面及三處R2過渡圓弧。（3） 粗車內(nèi)孔端部，刀具：三角形刀片。（4） 鉆削內(nèi)孔深部。（5） 粗車內(nèi)錐面及半精車其余內(nèi)表面。（6） 精車外園柱面及端面。（7） 精車25o外圓錐面及R2圓弧面。（8） 精車15o外圓錐面及R2圓弧面。（9） 精車內(nèi)表面。（10） 。 確定切削用量（四）新課小結(jié)： 本次課主要針對兩個典型數(shù)控車削類零件進(jìn)行工藝的講解和學(xué)生自我分析，培養(yǎng)學(xué)生的車削加工工藝技能。二、教學(xué)安排：（一）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容： 數(shù)控車削的主要加工對象 數(shù)控車削加工工件的安裝、對刀與換刀方式（二）新課教學(xué)知識點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)： 數(shù)控銑床的類型（了解） 數(shù)控銑削的主要加工對象（理解） 數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng)（重點(diǎn)掌握）（中級數(shù)控銑考證要求知識點(diǎn)） 數(shù)控銑削加工工件的安裝（掌握）（中級數(shù)控銑考證要求知識點(diǎn)）（三）新課內(nèi)容： 數(shù)控銑床的類型數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床，在數(shù)控加工中占據(jù)了重要地位?，F(xiàn)在數(shù)控銑床已全面向多軸化發(fā)展。數(shù)控銑床的分類：（1）立式數(shù)控銑床主軸軸線垂直于水平面，是數(shù)控銑床中常見的一種布局形式，應(yīng)用范圍廣泛。為了擴(kuò)大功能和加工范圍，通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實(shí)現(xiàn)4軸或5軸加工。（3）立臥兩用式數(shù)控銑床 主軸軸線方向可以變換，使一臺銑床同時具備立式數(shù)控銑床和臥式數(shù)控銑床的功能。 立臥兩用式數(shù)控銑床靠手動和自動兩種方式更換主軸方向。還可以在這類銑床的工作臺上增設(shè)數(shù)控轉(zhuǎn)盤，以實(shí)現(xiàn)對零件的“五面加工”。適于采用數(shù)控銑削的零件有：（1）平面類零件 圖143 平面類零件（3）曲面類（立體類）零件 數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng)機(jī)床坐標(biāo)系數(shù)控銑床的機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)同樣遵循右手笛卡爾直角坐標(biāo)系原則。(a) 立式升降臺銑床坐標(biāo)系(b) 臥式升降臺銑床坐標(biāo)系圖145數(shù)控銑床的坐標(biāo)系統(tǒng)　　　　　　　　　　　　　　機(jī)床零點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系的建立機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)也稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)。數(shù)控裝置通電后通常要進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床回到了參考點(diǎn)位置也就知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，找到所有坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)，CNC就建立起了機(jī)床坐標(biāo)系。但考慮到編程的方便性，工件坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸方向一致。編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。由程序原點(diǎn)建立起的坐標(biāo)系就是加工坐標(biāo)系。對加工人員來說，則應(yīng)在裝卡工件、調(diào)試程序時，確定加工原點(diǎn)的位置，并在數(shù)控系統(tǒng)中給于設(shè)定（即給出原點(diǎn)設(shè)定值），這樣數(shù)控機(jī)床才能按照準(zhǔn)確的加工坐標(biāo)系位置開始加工。在制定零件的加工方案時，首先要按基準(zhǔn)重合原則選擇最佳的精基準(zhǔn)來安排零件的加工路線。（2）當(dāng)零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不能重合，且加工面與設(shè)計基準(zhǔn)又不能在一次安裝內(nèi)同時加工時，應(yīng)認(rèn)真分析零件圖紙，確定該零件設(shè)計基準(zhǔn)的設(shè)計功能，通過尺寸鏈的計算，嚴(yán)格規(guī)定定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)間的公差范圍，確保加工精度。（4）定位基準(zhǔn)的選擇要保證完成盡可能多的加工內(nèi)容。對于非回轉(zhuǎn)類零件，最好采用一面兩孔的定位方案，以便刀具對其它表面進(jìn)行加工。（5）批量加工時，零件定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與建立工件坐標(biāo)系的對刀基準(zhǔn)（對刀后，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與定位基準(zhǔn)間的尺寸為定值）重合。（6）當(dāng)必須多次安裝時，應(yīng)遵從基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時相對工件建立的坐標(biāo)系，它只與工件有關(guān)，而與機(jī)床坐標(biāo)系無關(guān)。數(shù)控銑削加工中，應(yīng)盡量選擇零件上的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。四、作業(yè)：數(shù)控銑床的類型有哪些？其用途如何？ 數(shù)控銑削的主要加工對象有哪些？其特點(diǎn)是什么？ 機(jī)床零點(diǎn)是什么？它在什么時候可以確定？ 工件坐標(biāo)系與加工坐標(biāo)系如何確定？ 編程人員在編制程序時，是否需要考慮工件毛坯裝卡的實(shí)際位置？為什么？ 課題十五：數(shù)控銑削加工工藝（一）標(biāo)題：制定數(shù)控銑削加工工藝及零件圖形的數(shù)學(xué)處理 15一、教學(xué)目標(biāo)：掌握如何選擇并確定數(shù)控銑削加工的內(nèi)容，熟練掌握數(shù)控銑削加工工藝性分析方法，并了解零件圖形的數(shù)學(xué)處理方法和作用。通常將下列加工內(nèi)容作為數(shù)控銑削加工的主要選擇對象：（1）工件上的曲線輪廓，特別是有數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的非圓曲線與列表曲線等曲線輪廓；（2）已給出數(shù)學(xué)模型的空間曲面；（3）形狀復(fù)雜、尺寸繁多、劃線與檢測困難的部位；（4）用通用銑床加工時難以觀察、測量和控制進(jìn)給的內(nèi)外凹槽；（5）以尺寸協(xié)調(diào)的高精度孔或面；（6）能在一次安裝中順帶銑出來的簡單表面或形狀；（7）采用數(shù)控銑削后能成倍提高生產(chǎn)率，大大減輕體力勞動強(qiáng)度的一般加工內(nèi)容。 數(shù)控銑削加工工藝性分析（一）零件圖形分析檢查零件圖的完整性和正確性由于加工程序是以準(zhǔn)確的坐標(biāo)點(diǎn)來編制的，因此（1）各圖形幾何要素間的相互關(guān)系（如相切、相交、垂直、平行和同心等）應(yīng)明確。（二）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析及處理零件圖紙上的尺寸標(biāo)注應(yīng)方便編程 在實(shí)際生產(chǎn)中，零件圖紙上尺寸標(biāo)注對工藝性影響較大，為此對零件設(shè)計圖紙應(yīng)提出不同的要求。零件在數(shù)控銑削加工時的變形，不僅影響加工質(zhì)量，而且當(dāng)變形較大時，將使加工不能繼續(xù)下去。盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關(guān)尺寸（1）輪廓內(nèi)圓弧半徑R常常限制刀具的直徑。零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)。（2）轉(zhuǎn)接圓弧半徑值大小的影響 轉(zhuǎn)接圓弧半徑大，可以采用較大指精銑刀加工，效率高，且加工表面質(zhì)量也較好，因此工藝性較好。當(dāng)r達(dá)到一定程度時甚至必須用球頭銑刀加工，這是應(yīng)當(dāng)避免的。保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 有些零件需要在加工中重新安裝，而數(shù)控銑削不能使用“試切法”來接刀，這樣往往會因?yàn)榱慵闹匦掳惭b而接不好刀。如果零件上沒有基準(zhǔn)孔，也可以專門設(shè)置工藝孔作為定為基準(zhǔn)。鍛件在鍛造時欠壓量與允許的錯模量會造成余量不均勻；鑄件在鑄造時因砂型誤差、收縮量及金屬液體的流動性差不能充滿型腔等造成余量不均勻。 為此，在對毛坯的設(shè)計時就加以充分考慮，即在零件圖樣注明的非加工面處增加適當(dāng)?shù)挠嗔俊Σ槐阊b夾的毛坯，可考慮在毛坯另外增加裝夾余量或工藝凸臺、工藝凸耳等輔助基準(zhǔn)。如對于熱軋中、厚鋁板，經(jīng)淬火時效后很容易加工變形，這是最好采用經(jīng)欲拉伸處理的淬火板坯。在自動編程中，這個問題尤為重要。圓弧參數(shù)計算誤差的處理 按零件圖紙計算圓弧參數(shù)時，一般會產(chǎn)生誤差，特別是在兩個或兩個以上的圓連續(xù)相交時，會產(chǎn)生較大誤差累積，其結(jié)果使圓弧起點(diǎn)相對于圓心的增量值I、J的誤差較大。轉(zhuǎn)接凹圓弧的處理 對于直線輪廓所夾的凹圓弧，一般可由銑刀半徑直接形成，而不必走圓弧軌跡。 由于轉(zhuǎn)接凹圓弧一般都不大，選擇銑刀直徑時往往受其制約。 因此，最好把圖紙中最小的轉(zhuǎn)接凹圓弧半徑放大一些（在許可范圍內(nèi)），在原刀具不變的情況下，可以擴(kuò)大刀具半徑補(bǔ)償范圍。（三）新課小結(jié)：數(shù)控銑削加工有著自己的特點(diǎn)和適用對象，若要充分發(fā)揮數(shù)控銑床的優(yōu)勢和關(guān)鍵作用，就應(yīng)當(dāng)正確選擇數(shù)控銑床類型、數(shù)控加工對象與工序內(nèi)容。在制定工藝前，注意檢查零件圖的完整性和正確性，尤其是各圖形幾何要素間的相互關(guān)系是否明確，各幾何要素的條件是否充分，有沒有引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等。二、教學(xué)安排：（一）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容： 在數(shù)控機(jī)床上特別是在加工中心上加工零件，工序十分集中，許多零件只需在一次裝卡中就能完成全部工序。選擇走刀路線時要特別注意不要引入反向間隙誤差、切入切出路徑不要發(fā)生過切、盡量采用順銑加工方式