数控加工工艺分析方法零件图的工艺分析课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,数控加工工艺,分析方法,第六章 数控加工工艺分析方法,（一）零件图的工艺分析,（二）加工方法的选择,（三）工序的划分,（四）定位与夹紧方式的确定,（五）加工顺序的安排,（六）确定走刀路线和工步顺序,（七）切削用量的选择,（八）对刀点与换刀点的确定,（九）高速切削加工技术,一、数控加工工艺分析方法,（一）零件图的工艺分析,1、零件图分析,（1）尺寸标注方法分析,注意基准统一原则，减少累积误差2）零件图的完整性与正确性分析,几何图素条件要求充分3）零件技术要求分析,尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、热处理等都会影响工艺方案同时考虑安装、刀具、切削用量4）零件材料分析,材料影响价格、切削用量、工艺方案2、零件的结构工艺性分析,（1）采用统一的几何类型和尺寸，减少换刀，,提高效率，减少成本2）内槽圆角影响刀具的选择，应大些3）槽底圆角应小些，提高工艺性和效率4）统一基准定位，减少定位误差5）减少刀具数量，减低成本和减少定位误差r 越大，加工平面能力越差二）加工方法的选择,1、外圆表面加工方法的选择,2、内孔表面加工方法的选择,1、,40H7孔粗糙度要求较高，选择钻孔,粗镗（或扩孔）半精镗精镗方案。

2、,13和,22孔没有尺寸公差要求，粗糙度要求不高，选择钻孔锪孔方案3、平面加工方法的选择,4、平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择,方法有数控铣削、线切割及磨削等,对,曲面轮廓，采用数控铣削对平面外轮廓，采用数控铣削对曲率半径较小的平面内轮廓，采用线切割三）工序的划分,1.工序划分的原则,工序集中原则（数控加工常采用的原则）：,减少设备投入，减少安装次数、有利于保证加工精度工序分散原则：,设备投入成本大，生产效率高2.工序划分方法,考虑生产纲领、设备、零件结构和技术要求要求遵循以下原则：,（1）按所用刀具划分如加工中心，减少换刀次数2）按安装次数划分减少定位误差3）按粗、精加工划分减少误差复映，提高加工精度4）按加工部位划分减少空行程，提高效率四）定位与夹紧方式的确定,正确选用定位方案和夹紧方式是保证加工精度的条件要求：基准重合、减少安装次数、避免采用占机调整方式五）加工顺序的安排,1、基面先行原则：减少定位误差2、先粗后精原则：减少误差复映3、先主后次原则：减少不必要的浪费4、先面后孔：避免切削变形，保证孔的加工精度5、先近后远原则：减少空行程，提高效率六）确定走刀路线和工步顺序,走刀路线是刀具刀位点在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包含了工步的内容，也反映了工步的顺序。

走刀路线的确定非常重要，因为它与零件的加工精度和表面质量密切相关走刀路线确定原则：,1、应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求铣削平面零件外轮廓时，刀具的切入、切出应沿轮廓切线方向进行，避免在工件表面形成接刀痕且注意,留有切入长度和切出长度铣削外轮廓的切入切出路径,铣削外圆的切入切出路径,铣削平面零件内轮廓时，刀具切入、切出点应选择在轮廓两几何元素的交点处若无交点，刀具切入、切出点应远离拐角，或选择圆弧切入、切出铣削内圆的切入切出路径,铣削内轮廓的切入切出路径,铣削无交点内轮廓的切入切出路径,从拐角切入、切出，容易产生过切现象从直线中间圆弧切入、切出确定孔加工路线时，若孔的位置精度要求较高，加工路线的定位方向应保持一致无反向误差的加工路线,存在反向误差的加工路线,X,X,Y,Y,车螺纹时，为保证螺距的准确，应避免在进给机构的加速和减速过程中切削，故应有引入距离和超越距离引入距离,超越距离,常见的切削进给路线,行切法,刀具沿某一方向（如,X,）,进行切削，沿另一方向周期性进给，来回往复切削去除加工余量环切法,刀具沿与精加工轮廓平行的路线进行切削，从外向内或从内向外，呈环状逐步去除加工余量。

行切法,切削进给路线,环切法,切削进给路线,最终轮廓应一次走刀连续完成行切法在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，达不到要求的表面粗糙度先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果环切法，效果也较好，但加工时间较长铣削内腔的三种走刀路线,根据加工质量要求和工件毛坯的质量及材料，选择好铣削的方式（顺铣或逆铣）啃顺铲逆,2、寻求最短走刀路线，减少空行程，提高效率先加工完外圈孔后，再加工内圈孔，时间较长,交错加工内、外圈孔，,减少空刀时间零件样图,孔加工最短走刀路线选择,孔间位置精度要求很低时用,工步起点与对刀点重合，空行程长工步起点与对刀点分离，空行程短粗车矩形循环进给路线选择,循环起点的选择,仿形进给路线，用于铸、锻件毛坯时进给路线较短三角形进给路线，适用于棒料毛坯，进给路线较长矩形进给路线，适用于棒料毛坯，进给路线较短粗车进给路线选择,3、应使数值计算简单，以减少编程工作量4、应选择使工件加工变形小的走刀路线对薄板类零件应采用分层切削或对称切削的走刀路线七）切削用量的选择,1、切削用量的选择原则,考虑切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本1）粗加工时切削用量的选择原则：,主要考虑保证提高效率和刀具耐用度。

背吃刀量 进给量 切削速度,（2）精加工时的切削用量的选择原则：,主要考虑保证加工精度和表面粗糙度，其次是刀具耐用度和效率背吃刀量 进给量 切削速度,2、切削用量的选择方法,（1）背吃刀量的选择（常规加工条件下）,CK6140,机床车削工艺时：,粗车：,3mm,半精加工：,3,0.5mm,精加工：,0.5,0.05mm,XK714,机床铣削工艺时：,粗铣：,X,、,Y,方向取刀具直径的,75%,Z,方向取刀具半径的,1/4,1/6,半精加工：,X,、,Y,方向取刀具直径的,50%,Z,方向取刀具半径的,1/4,1/6,精加工：,X,、,Y,方向取,0.1,0.5,mm,Z,方向取,0.1,0.3,mm,（2）进给量（进给速度）的选择,主要根据零件的表面粗糙度、加工精度、刀具和工件的材料、刀具的刃数等因素选择车削加工时：,粗加工：,0.30.5,mm/r,半精加工：,0.150.25,mm/r,精加工：,0.050.15,mm/r,铣削加工时：,Vf,=,fz,*Z*n=,（,0.05,0.18,）*,Z*n,进给速度,=,每刃切削量,刀具刃数,主轴转速,刀具小时取小端数值，刀具大时取大端数值。

每种规格的刀具每刃切削量变化在,0.010.03,的范围内，刃数少时取偏大的值，刃数多时取偏小的数值精加工时取刃数多的刀具，粗加工时取刃数少的刀具3）切削速度的选择,根据已经选定的背吃刀量、进给量、刀具材料和刀具耐用度等选择n=1000 Vc/D,主轴转速=1000切削线速度/（刀具直径或工件直径）,高速钢刀具：,粗加工：,V 15m/min,半精加工：,V 25m/min,精加工：,V 45m/min,硬质合金刀具：,粗加工：,V 30m/min,半精加工：,V 50m/min,精加工：,V 100m/min,陶瓷刀具：,5,10,倍的硬质合金刀具,（八）对刀点与换刀点的确定,1、对刀点的确定,对刀点加工零件时刀具相对于工件运动的起始点对刀点的选择原则,便于数字处理和简化编程容易找正、便于检查引起的加工误差小G92X_Y_Z_,2、换刀点的确定,换刀点,指刀架转位换刀时的位置换刀点选择原则：,换刀点应设在工件或夹具的外部，刀架转位时刀具不与其他部位干涉为原则九）高速切削加工技术,高速切削的切削速度比常规切削速度高510倍以上高速切削加工技术体系是机床、刀具、工件、加工工艺、切削过程监控、切削机理等诸多方面的有机集成。

高速切削加工视频,1、特点,切削力随着切削速度的提高而下降；,切削产生的热量绝大部分被切屑带走；,加工表面质量提高；,在高速切削范围内，机床的激振频率远离工艺系统的固有频率范围2、优点,有利于提高生产效率；,有利于改善工件的加工精度和表面质量；,有利于减少模具加工中的手工抛光；,有利于减小工件变形；,有利于使用小直径刀具；,有利于加工薄壁零件和脆性材料；,有利于加工较大零部件3、应用,加工材料,适于高速切削加工的工件材料包括铝合金、钢、铸铁、铅、铜及铜合金，此外还包括模具钢、钛合金、不锈钢、镍基合金、纤维增强合成树脂等难加工材料常用工件材料的高速切削速度范围表(m/min),Vc,应用范围,目前，高速切削加工技术主要应用于车削和铣削工艺，今后将涵盖所有的传统加工范畴，从粗加工到精加工，从车削、铣削到镗削、钻削、拉削、铰削、攻丝、滚齿等航空制造业、模具制造业、汽车制造业等行业均已积极采用高速切削加工技术。