第3章 数控加工工艺处理

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1、第3章数控加工工艺处理3.1数控加工内容及加工质量3.2数控加工工序的划分3.3工件的定位与装夹3.4对刀点与换刀点的确定3.5加工路线的确定3.6切削用量的选择3.1数控加工内容及加工质量3.1.1数控加工内容的确定普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。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。普通机床加工效率低，数控操作人员手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚有加工能力的基础上进行选择。在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、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

2、量、生产率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。3.1.2数控加工质量零件的加工质量主要包括加工精度和表面质量两方面内容。下一页返回3.1数控加工内容及加工质量加工精度是指零件加工后的几何参数(尺寸、几何形状和相互位置)、与理想零件几何参数相符合的程度。加工精度包括尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度。影响加工精度的主要因素包括工艺系统的几何误差、工艺系统受力变形引起的加工误差和工艺系统热变形产生的误差及改善措施。提高加工精度的方法：从消除或减少误差的技术上看，可将措施分为误差补偿

3、技术和误差预防技术。下一页上一页返回3.1数控加工内容及加工质量机械加工的表面质量是指零件在加工后的表面层状态，它主要包含表面的几何形状（如图3-1）和表面层的物理力学性能两个方面的内容。对零件使用性能的影响对零件耐磨性的影响。零件的耐磨性与摩擦副的材料、热处理情况和润滑条件有关，在这些条件相同的条件下，零件的表面质量就起着决定性作用。如图3-2所示，摩擦表面的最佳粗糙度视不同材料和工作条件而异，重载荷情况下的最佳表面粗糙度要比轻载荷时大。对加工硬化的影响。图3-3给出厂零件表面的冷硬程度与耐磨性的关系曲线。由图可看

4、出，存在一个最佳硬化程度，零件的耐磨性最好。对零件疲劳强度的影响。对零件耐腐蚀性能的影响。对零件耐腐蚀性能的影响。下一页上一页返回3.1数控加工内容及加工质量影响表面质量的因素及改善途径影响表面粗糙度的工艺因素及改善措施。影响零件表面粗糙度的原因，可归纳为三个方面切削过程中刀刃在工件表面留下的残留高度；切削过程中塑性变形，产生积屑瘤和鳞刺的影响；切削过程中刀刃与工件相对位置微幅振动。前两个原因受工件材料、切削用量、刀具几何参数及冷却润滑等因素影响，后一个原因与工艺系统刚度有关。如图3-4所示。切削脆性材料时，切削速度

5、对表面粗糙度影响较小。影响表层金属力学物理性能的工艺因素及其改进措施。由于受到切削力和切削热的作用，表面金属层的力学物理性能会产生很大的变化，最主要的变化是表层金属显微硬度的变化、金相组织的变化以及在表层金属中产生残余应力等。上一页返回3.2数控加工工序的划分3.2.1基本概念数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置及表面状态等，使其成为成品和半成品的过程。数控加工工艺是数控编程的前提和依据。3.2.2数控加工工序的划分数控加工工序划分通常需要遵循以下原则:工序集中的原则；先粗

6、后精的原则；基准先行的原则；先面后孔的原则。具体划分数控加工工序时可按照以下儿种方法划分:按加工设备划分；按粗、精加工方式划分；按所用刀具划分工序。返回3.3工件的定位与装夹3.3.1工件定位的原理与应用六点定位原理如图3-5所示，任何工件在空间具有六个自由度，即沿x、y、z三个直线移动自由度和绕这三个直线轴的旋转自由度。因此，要完全确定工件的位置，就必须限制这六个自由度，通常用六个支承点(即定位元件)来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度，如图3-6所示。工件定位时常见的几种情况完全定位不完全

7、定位（如图3-7所示的五点定位）过定位（如图3-8所示的连杆定位方案）欠定位（如图3-9所示的零件上的通槽）返回下一页3.3工件的定位与装夹定位安装的基本原则力求设计、工艺与编程计算的基准统一。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。3.3.2夹紧装置及应用夹紧是工件装夹过程中的重要组成部分。工件定位后必须通过一定的机构产生夹紧力，把工件压紧在定位元件上，使其保持准确的定位位置，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而产生位置变化和

8、振动，以保证加工精度和安全操作。这种产生夹紧力的机构称为夹紧装置。下一页返回上一页3.3工件的定位与装夹夹紧装置的基本要求夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中其位置稳定不变、振动小，又要使工件不会产生过大的夹紧变形。操作简单方便、省力、安全。结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造和