模块二 数控机床加工工艺设计

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1、模块二数控机床加工工艺设计武汉船舶职业技术学院周兰数控编程一、数控加工工艺设计内容1.数控加工工艺设计内容（1）●选择在数控机床上进行加工的零件，并确定加工的工序内容。●分析被加工零件加工部位的形状，明确加工内容与加工要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定零件数控加工的工艺路线，包括工序的划分、加工顺序的安排、与普通加工工序的衔接等。●设计数控加工工序。包括工步的划分、零件的定位和夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。1.数控加工工艺设计内容（2）●数控加工运行轨迹各节点坐标尺寸计算。●编写数控

2、加工程序。包括对刀点、换刀点的选择，加工路线的确定，刀具补偿的确定与设置，粗、精加工程序编制等。●合理分配数控加工中的容差。二、零件的工艺性分析1.零件的工艺性分析（1）●几何形状分析；●尺寸标注分析；●形位公差分析；●表面粗糙度分析；●技术要求分析；●机械性能分析；●结构工艺性分析等。1.零件的工艺性分析（2）1.零件的工艺性分析（3）三、加工方法选择1.外圆表面加工方法的选择●加工工艺路线的确定●加工余量的确定2.内孔表面加工方法的选择3.平面加工方法的选择四、毛坯的类型和选择1.毛坯的类型和选择

3、（1）●零件毛坯类型铸件、锻件和型材（如圆钢、方钢）等。●选择原则应根据生产纲领和批量，零件的结构形状和尺寸大小，零件的力学性能，工厂现有设备和技术水平以及技术经济性综合考虑选择。●考虑因素毛坯类型、材料、尺寸规格、表面质量及机械性能。1.毛坯的类型和选择（2）圆钢方钢铸件锻件五、工件在数控机床上的定位与装夹●定位数控机床加工工件时，必须保证工件对机床和刀具正确位置关系，这一过程叫做工件的定位。●夹紧工件定位后，通过夹紧装置将工件压紧夹牢，使工件在切削过程中，不会由于切削力、离心力和工件自重力等的作用

4、而产生位置变化和振动，这就是工件的夹紧。●安装工件从定位到夹紧的全过程叫做安装。●夹具用来使工件在机床上定位和夹紧的装置，称为夹具。1.基本概念2.工件的定位原理（1）●任何一个工件在空间的位置，都可以沿三个坐标轴X、Y、Z移动和绕这三个坐标轴转动。●工件在每一个方向移动或转动的可能性，叫做工件的一个自由度，因此工件在空间具有六个自由度.2.工件的定位原理（2）●为了使工件在夹具中有一个确定的位置，就需将它的六个自由度全部加以限制。在夹具中用适当分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，这就是工件定位的

5、六点原则。2.工件的定位原理（3）ABC：限制Y方向的移动，X方向、Z方向转动；DE：限制X方向移动、Y方向转动；F：限制Z方向移动2.工件的定位原理（4）●六个支承点的分布规律如图所示。●水平面(XOZ)分布三个支承点，限制了工件绕X、Z轴的转动和沿Y轴的上下移动三个自由度，称为主要定位面。●侧垂直面(YOZ)分布两个支承点，限制了工件沿X轴的左右移动和绕Y轴的转动两个自由度，称为导向定位面。●正垂直面(XOY)分布一个支承点，限制了工件沿Z轴前后移动一个自由度，称为止推定位面。一般应选取工件尺寸较

6、小的表面作为止推定位面。2.工件的定位原理（5）（1）完全定位按照上述方法在夹具上布置六个支承点，每个支承点相应地限制一个自由度,工件的六个自由度完全被限制了，工件在夹具中的位置是惟一的，即处于完全确定的位置，这种定位称为完全定位。2.工件的定位原理（6）（2）不完全定位工件加工时，在有些工序中有时并不要求工件完全定位，而只要求部分定位，即限制部分自由度就能满足工件加工要求，这种定位称为不完全定位。2.工件的定位原理（7）如图所示轴承内孔在车床上加工,采用花盘和角铁的安装方式,工件底面与角铁平面接触，

7、限制三个自由度；工件侧面与定位板接触，限制两个自由度，一共限制了五个自由度，主轴轴线方向自由度没有加以限制，当加工轴承孔时，工件轴向安装位置并不影响加工精度，能够满足加工要求。因此，只要能保证加工精度，不完全定位是允许。2.工件的定位原理（8）车削较短的轴类零件外圆时，采用三爪自定心卡盘装夹，限制了工件四个自由度，工件绕主轴轴线的转动和沿主轴轴线方向的移动这两个自由度没有限制，不影响工件的加工要求，属于不完全定位。XZ2.工件的定位原理（9）若夹具上的支承点少于工件上应该限制的自由度数，使得工件上某些

8、应该限制的自由度没有被限制，工件的定位不足而导致加工精度得不到保证，这种定位称为欠定位，数控车削加工时是不允许的。3.工件的定位方法（1）（1）工件以平面定位工件以毛坯面定位时，应采用3点支承的方法，尽量增大支承间的距离L，使支撑三角形的面积尽可能大些。3.工件的定位方法（2）支承钉结构3.工件的定位方法（3）支承板结构3.工件的定位方法（4）可调支承结构3.工件的定位方法（5）（2）工件以外圆定位●在圆柱孔中定位工件在圆柱孔中定位，方法简单，应用广泛，