第1章数控加工工艺基础课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第1章数控加工工艺基础课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控 加工 工艺 基础 课件
- 资源描述:
-
1、简程介课知识链接学习本门课程的重要意义学成效果机械制图机械制造基础机械制造装备设计数控加工工艺与编程数控加工操作实践知识链接知识链接工艺分析、确定切削用量及加工工艺路线工装夹具、刀具等的选用及设计理论与实践密不可分看图、识图、分析图纸看图、识图、分析图纸学成效果学成效果掌握数车、数铣编程的基本指令及用法能编制数车、数铣加工工艺过程数车、数铣典型工件的程序编制及工艺编写数控加工工艺与编程数控加工作品欣赏第一章数控加工工艺基础数控加工工艺基础Chapter 1目录1数控加工2数控加工工艺3机械加工精度4机械加工表面质量5工件定位与夹紧6数控加工工艺分析与设计7数控加工工艺文件的编写重点数控加工的特
2、点数控加工工艺特点数控加工工艺系统提高机械加工精度的工艺措施提高机械加工表面质量的工艺措施数控加工走刀路线的确定数控加工切削用量的确定难点提高机械加工精度的工艺措施提高机械加工表面质量的工艺措施数控加工走刀路线的确定数控加工切削用量的确定1.1 1.1 数控加工概述数控加工概述数控数控加工加工根据被加工零件的图纸和工艺要求等原始条件,编写被加工根据被加工零件的图纸和工艺要求等原始条件,编写被加工零件的数控加工程序,并将数控加工程序输入到数控机床的零件的数控加工程序,并将数控加工程序输入到数控机床的数控系统,控制数控机床上刀具与工件的相对运动,从而完数控系统,控制数控机床上刀具与工件的相对运动,
3、从而完成零件的加工。成零件的加工。1.1.1 1.1.1 数控加工过程数控加工过程 数控机床的加工尺寸精度在数控机床的加工尺寸精度在0.0050.01 mm之间,甚至达之间,甚至达到纳米级的精度,且不受零件复杂程度的影响。由于数控机床到纳米级的精度,且不受零件复杂程度的影响。由于数控机床是在数控程序控制下进行加工的,一般除了人工装夹零件外,是在数控程序控制下进行加工的,一般除了人工装夹零件外,其余全部加工过程都可由数控机床自动完成,避免了操作者的其余全部加工过程都可由数控机床自动完成,避免了操作者的人为误差,降低了劳动强度,提高了批量零件尺寸的一致性,人为误差,降低了劳动强度,提高了批量零件尺
4、寸的一致性,一些精密的机床上还采用了位置检测装置,更加提高了数控加一些精密的机床上还采用了位置检测装置,更加提高了数控加工的精度。工的精度。 精度高、质量稳定、劳动强度低精度高、质量稳定、劳动强度低11.1.2 1.1.2 数控加工特点数控加工特点 改变加工对象时,除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外,只改变加工对象时,除了更换刀具和解决毛坯装夹方式外,只需重新编程即可,不需要作其他任何复杂的调整,从而缩短了需重新编程即可,不需要作其他任何复杂的调整,从而缩短了生产准备周期。为复杂结构零件的单件、小批量生产及新产品生产准备周期。为复杂结构零件的单件、小批量生产及新产品试制提供了极大的方便。试制提供
5、了极大的方便。 适应性强适应性强2 切削用量选择范围大切削用量选择范围大,节省了机动时间;节省了机动时间; 空运行速度快,换刀时间短,减少了辅助时间;空运行速度快,换刀时间短,减少了辅助时间; 批量生产不需要重新调整机床,节省了停机时间;批量生产不需要重新调整机床,节省了停机时间; 工序集中,减少周转时间,工序集中,减少周转时间, 提供了生产效率。提供了生产效率。生产效率高生产效率高3 由于机床采用数字信息控制,易于与计算机辅助设计系统连由于机床采用数字信息控制,易于与计算机辅助设计系统连接,形成接,形成CAD/CAM一体化系统,并且可以建立各机床间的联系一体化系统,并且可以建立各机床间的联系
6、,容易实现群控。由于数控机床上加工零件所需的时间基本上是,容易实现群控。由于数控机床上加工零件所需的时间基本上是固定的,工时费用计算得更精确,有利于合理的进行生产进度的固定的,工时费用计算得更精确,有利于合理的进行生产进度的计划和成本的计算,利于实现生产现代化管理。计划和成本的计算,利于实现生产现代化管理。易于建立计算机通信网络和生产现代化管理易于建立计算机通信网络和生产现代化管理4 数控机床采用了许多先进技术,使得数控机床的整体价格较数控机床采用了许多先进技术,使得数控机床的整体价格较高,而且数控机床的机械结构、控制系统比较复杂,所以要求高,而且数控机床的机械结构、控制系统比较复杂,所以要求
7、操作人员、调试和维修人员应具有专门的知识和较高的专业水操作人员、调试和维修人员应具有专门的知识和较高的专业水平,或者经过专门的技术培训,才能胜任相应的工作。平,或者经过专门的技术培训,才能胜任相应的工作。价格较贵、调试和维修困难价格较贵、调试和维修困难51.1.3 1.1.3 数控加工对象数控加工对象(1 1)要求使用复杂工装或需长时间调整、)要求使用复杂工装或需长时间调整、校正的零件;校正的零件;(2 2)多品种单件、小批量的零件,特别)多品种单件、小批量的零件,特别是新产品的试制生产;是新产品的试制生产;(3 3)加工精度高、表面质量要求高的零件;)加工精度高、表面质量要求高的零件; (4
8、 4)形状复杂,尤其是曲面、曲线轮廓的零件;)形状复杂,尤其是曲面、曲线轮廓的零件; (5 5)价格高、一旦有废品经济损失严重的零件;)价格高、一旦有废品经济损失严重的零件;(6 6)钻、扩、铰、镗、攻丝等工序联合进行,或者相对)钻、扩、铰、镗、攻丝等工序联合进行,或者相对位置精度较高的零件;位置精度较高的零件;(7 7)在普通机床上加工效率低,劳动强度大,质量稳定性)在普通机床上加工效率低,劳动强度大,质量稳定性差的零件。差的零件。1.2 数控加工工艺1.2.1 1.2.1 数控加工工艺特点数控加工工艺特点 数控加工工艺不仅包括详细的切削加工步骤和装夹方数控加工工艺不仅包括详细的切削加工步骤
9、和装夹方案,还包括刀具的型号、规格、切削用量、工序图和其他案,还包括刀具的型号、规格、切削用量、工序图和其他特殊要求等。特殊要求等。数控加工工艺内容要求十分具体、详细数控加工工艺内容要求十分具体、详细1 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2数控加工数控加工工艺工艺采用数控加工零件所运用各种方法和采用数控加工零件所运用各种方法和技术手段的总和。应用于整个数控加技术手段的总和。应用于整个数控加工工艺过程。工工艺过程。 编程尺寸并不是零件图尺寸的简单再现,要根据零件尺编程尺寸并不是零件图尺寸的简单再现,要根据零件尺寸公差要求和零件的几何关系重新调整。寸公差要求和零件的几何关系重
10、新调整。 要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算3 要考虑进给速度对零件形状精度的影响要考虑进给速度对零件形状精度的影响4 选择合理的切削用量,避免由于插补原因影响零件形选择合理的切削用量,避免由于插补原因影响零件形状精度。状精度。 要重视刀具选择的重要性要重视刀具选择的重要性5 特别是采用自动编程方式时合理选择正确的刀具很重要。特别是采用自动编程方式时合理选择正确的刀具很重要。工序集中是数控加工工艺明显的特点。工序集中是数控加工工艺明显的特点。 数控加工的工序相对集中数控加工的工序相对集中61.2.2 1.2.2 数控加工工艺的主要内容及
11、任务数控加工工艺的主要内容及任务(1 1)普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容;)普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容; (2 2)普通机床难加工,质量也难以保证的内容应作为)普通机床难加工,质量也难以保证的内容应作为 重点选择内容;重点选择内容;(3 3)普通机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大)普通机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大 的容,可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。的容,可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。1. 1. 适用于数控加工的内容适用于数控加工的内容12. 2. 不适合数控加工的内容不适合数控加工的内容(1 1)阅读分析图纸)阅读分析图纸 (2 2)工艺
12、分析,制定加工工艺方案)工艺分析,制定加工工艺方案 (3)设计加工工序)设计加工工序 (4)程序编制、校验、修改)程序编制、校验、修改 (5)首件加工与现场工艺问题处理)首件加工与现场工艺问题处理 (6)技术文件的定性与归档)技术文件的定性与归档3. 3. 数控加工工艺的任务数控加工工艺的任务1.2.3 1.2.3 数控加工工艺系统数控加工工艺系统 数控加工数控加工工艺系统工艺系统 由数控机床、夹具、刀具和工件等组成的统一体称为由数控机床、夹具、刀具和工件等组成的统一体称为数控加工工艺系统。数控加工工艺系统。注意 数控加工工艺系统性能的好坏直接影响数控加工工艺系统性能的好坏直接影响零件的加工精
13、度和表面质量。零件的加工精度和表面质量。数控机床数控机床实现数控加工的主体实现数控加工的主体夹具夹具实现数控加工的纽带实现数控加工的纽带刀具刀具实现数控加工的桥梁实现数控加工的桥梁工件工件数控加工的对象数控加工的对象1.3 1.3 机械加工精度机械加工精度机械加工精度机械加工精度:指零件加工完成后指零件加工完成后的实际几何参数(尺寸、几何形状的实际几何参数(尺寸、几何形状和相互位置)与理想几何参数相符和相互位置)与理想几何参数相符合的程度。主要包括尺寸精度、形合的程度。主要包括尺寸精度、形状精度和位置精度。状精度和位置精度。概念概念加工误差加工误差:指零件加工完成后的实指零件加工完成后的实际加
14、工后零件的实际几何参数与理际加工后零件的实际几何参数与理想几何参数的偏离程度。想几何参数的偏离程度。加工表面本身的尺寸和表面间的加工表面本身的尺寸和表面间的尺寸的尺寸的精确程度精确程度,如长度、宽度、,如长度、宽度、直径等。直径等。加工完成之后零件表面的实际几加工完成之后零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符何形状与理想的几何形状的相符合程度,如圆度、圆柱度、平面合程度,如圆度、圆柱度、平面度等。度等。加工完成后零件有关表面之间的加工完成后零件有关表面之间的实际位置与理想完整相符合的程实际位置与理想完整相符合的程度,如平行度、垂直度和同轴度度,如平行度、垂直度和同轴度等。等。 尺寸精度尺
15、寸精度1 形状精度形状精度2 位置精度位置精度3位置公差限制在尺寸公差之内:位置公差限制在尺寸公差之内: 尺寸精度高尺寸精度高位置精度高;位置精度高; 形状公差限制在位置公差内:形状公差限制在位置公差内: 位置精度高位置精度高形状精度高;形状精度高; 反之不成立 设计机器零件及规定零件加工精度时,应注意其形状精度要设计机器零件及规定零件加工精度时,应注意其形状精度要求应高于位置精度要求,位置精度要求应高于尺寸精度要求。求应高于位置精度要求,位置精度要求应高于尺寸精度要求。注意 尺寸、形状、位置精度三者关系尺寸、形状、位置精度三者关系41.3.1.1.3.1.影响机械加工精度的主要因素影响机械加
16、工精度的主要因素静态误差静态误差:即与工艺系统初始状态有关的原始误差。即与工艺系统初始状态有关的原始误差。动态误差动态误差:即与切削过程有关的原始误差。即与切削过程有关的原始误差。 原理误差原理误差 定位误差定位误差调整误差调整误差刀具误差刀具误差 夹具误差夹具误差 工件相对刀具在静止状态下已存在误差工件相对刀具在静止状态下已存在误差 机床主轴回转误差机床主轴回转误差 机床导轨导向误差机床导轨导向误差机床传动误差机床传动误差 工件相对刀具在运动状态下已存在误差工件相对刀具在运动状态下已存在误差工艺系统受力变形工艺系统受力变形( (包括夹紧变形包括夹紧变形) )工艺系统受热变形工艺系统受热变形刀
17、具磨损刀具磨损测量误差测量误差工件残余应力引起变形工件残余应力引起变形1.3.2.1.3.2.提高机械加工精度的工艺措施提高机械加工精度的工艺措施 生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因生产中应用较广的一种基本方法。它是在查明产生加工误差的主要因素之后,设法消除或减少这些因素。素之后,设法消除或减少这些因素。例如细长轴的车削,现在采用了大走刀反向车削法,基本消除了轴向切削力引起的弯曲变形。若辅之以弹簧顶尖,则可进一步消除热变形引起的热伸长的影响。 细长轴反向车削法 减小原始误差法减小原始误差法1 人为地造出一种新的误差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。人为地造出一种新的误
18、差,去抵消原来工艺系统中的原始误差。例如,车床主轴箱装配时主轴只能向里偏;数控机床调试时设置的补偿值等。 误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热误差转移法实质上是转移工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等。变形等。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度,不是靠机床主轴的回转精度来保证,而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间用浮动联接以后,机床主轴的原始误差就被转移掉了。 补偿原始误差法补偿原始误差法2 转移原始误差法转移原始误差法3 由于毛坯或上道工序误差的存在,或者由于工件材料性能改变,由于毛坯或上道工序误差的存在,或者由于工件材料性能改变,或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把
19、原来的切削加工工序取或者上道工序的工艺改变(如毛坯精化后,把原来的切削加工工序取消),引起定位误差和复映误差过大,这时最好是采用均分原始误差消),引起定位误差和复映误差过大,这时最好是采用均分原始误差的办法。的办法。 均分原始误差法均分原始误差法4 使误差不断减少的过程就是误差均化法。使误差不断减少的过程就是误差均化法。例如,许多精密基准件如平板、直尺、角度规、端齿分度盘等,或者是配合精度要求很高的轴和孔,通常采用研磨工艺,不断地把误差化解掉,最终使工件达到很高的精度。 均化原始误差法均化原始误差法5 在加工和装配中有些精度问题,牵涉到零件或部件间的相互关系,在加工和装配中有些精度问题,牵涉到
20、零件或部件间的相互关系,相当复杂,如果一味地提高零、部件本身精度,有时不仅困难,甚至相当复杂,如果一味地提高零、部件本身精度,有时不仅困难,甚至不可能,若采用就地加工法(也称自身加工修配法)的方法,就可能不可能,若采用就地加工法(也称自身加工修配法)的方法,就可能很方便地解决看起来非常困难的精度问题。很方便地解决看起来非常困难的精度问题。例如,装配中的铲刮修配。 就地加工法就地加工法61.4 1.4 机械加工表面质量机械加工表面质量概念概念机械表面加工质量机械表面加工质量:零件在机械加零件在机械加工后表面层的微观几何结构及表层工后表面层的微观几何结构及表层金属材料性质发生变化的情况。金属材料性
21、质发生变化的情况。 1.4.1.1.4.1. 机械加工表面质量的含义机械加工表面质量的含义 任何机械加工方法所获得的加工表任何机械加工方法所获得的加工表面都不可能是绝对理想的表面,它存在面都不可能是绝对理想的表面,它存在着不同程度的粗糙波纹、冷硬、裂纹等着不同程度的粗糙波纹、冷硬、裂纹等表面缺陷。表面缺陷。 注意 fkr/rkRmaxfr Rmax(1 1)表面粗糙度)表面粗糙度 工艺系统的低频振动引起。如磨削中出现的周期性高低起伏工艺系统的低频振动引起。如磨削中出现的周期性高低起伏的波纹等。的波纹等。(2 2)表面波纹度)表面波纹度 一般对运动副和密封件有纹理方向的要求。如机床的导轨等。一般
22、对运动副和密封件有纹理方向的要求。如机床的导轨等。(3 3)表面纹理方向)表面纹理方向 表面的几何特征表面的几何特征1(4 4)伤痕)伤痕 在加工表面的个别位置出现的缺陷,如砂眼、气孔、裂痕和在加工表面的个别位置出现的缺陷,如砂眼、气孔、裂痕和划痕等。划痕等。(1)加工表面冷作硬化)加工表面冷作硬化(2)表面层金相组织变化)表面层金相组织变化 (3)表面层产生残余应力)表面层产生残余应力 表面层物理、力学性能表面层物理、力学性能2(1)表面质量对零件耐磨性的影响)表面质量对零件耐磨性的影响 (2)表面质量对疲劳强度的影响表面质量对疲劳强度的影响(3)表面质量对零件配合质量的影响)表面质量对零件
23、配合质量的影响 (4)表面质量对零件耐腐蚀性的影响)表面质量对零件耐腐蚀性的影响(5)表面质量对零件使用性能的其他方面影响(如粗)表面质量对零件使用性能的其他方面影响(如粗糙度影响测量、接触刚度、密封性等)糙度影响测量、接触刚度、密封性等) 机械加工表面质量对零件的影响机械加工表面质量对零件的影响31.4.2.1.4.2. 提高机械加工表面质量的工艺措施提高机械加工表面质量的工艺措施 机械加工表面对机器零件的耐磨性、接触刚度、疲劳强度、配合机械加工表面对机器零件的耐磨性、接触刚度、疲劳强度、配合性质、抗腐蚀性能及精度的稳定性等有很大的影响,因此对提高加工性质、抗腐蚀性能及精度的稳定性等有很大的
24、影响,因此对提高加工表面质量有着重要的意义。表面质量有着重要的意义。(1)合理选择切削用量)合理选择切削用量 (2)选择适当的刀具材料和几何参数)选择适当的刀具材料和几何参数(3)改善材料的切削加工性能)改善材料的切削加工性能 (4)加注切削液)加注切削液 (5)防止或减小工艺系统的振动)防止或减小工艺系统的振动 提高表面粗糙度的工艺措施提高表面粗糙度的工艺措施1(1)影响表面层金属冷作硬化的因素及改善措施)影响表面层金属冷作硬化的因素及改善措施 选择合理的刀具几何参数选择合理的刀具几何参数 选择合理的切削用量选择合理的切削用量 选择改善被加工材料的性质选择改善被加工材料的性质 提高表面物理力
展开阅读全文