数控加工工艺分析7-如何确定制定工艺规程？
数控加工中工艺路线设计原则及方法
数控加工中工艺路线设计原则及方法数控加工工艺设计是对工件进行数控加工的前期的工艺准备工作，无论是手工编程还是自动编程，这项工作必须在程序编制工作以前就完成。
若数控加工的工艺设计方案不合理，往往要成倍增加工作量，造成一些不必要的损失。
为了优化数控程序设计、提高编程效率、合理使用数控机床，有必要对数控加工工艺设计等技术问题加以分析、研究，以做好数控机床加工前的技术准备工作。
一、数控加工工艺的特点数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比较，数控加工工艺设计的原则和内容在许多方面与普通机床加工工艺相同。
由于采用数控机床加工具有加工工序少，所需专用工装数量少等特点，克服了普通传动工艺方法的弱点，使数控加工工艺相应形成了自身的加工特点。
一般说来，数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。
（1）数控加工工艺的内容十分具体、工艺设计工作相当严密。
在普通机床加工时，许多具体的工艺问题如：工艺中各工步的划分与安排、刀具的几何形状、走刀路线、切削用量选择等，在很大程度上都是由操作工人根据自己的实践经验和习惯自行考虑和决定的，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。
而在数控加工时，上述这些具体工艺问题，不仅成为数控工艺设计时必须认真考虑的内容，而且还必须作出正确的选择并编入加工程序中。
（2）数控加工的工艺“复合性”。
采用数控加工后，工件在一次装夹下能完成镗、铣、铰、攻丝等多种加工，而这些加工在传统工艺方法下需分多道工序才能完成。
因此，数控加工工艺具有复合性特点，传统加工工艺下的一道工序在数控加工工艺中已转变为一个或几个工步，这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装夹次数及周转时间也大大减少了，从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。
二、数控加工的工艺设计原则1、工序的划分方法设计零件的工艺过程，就是确定零件的哪些表面需要数控加工，经过哪些工序以及怎么安排这些工序顺序等等。
一般在数控机床上划分零件加工工序有以下几种方法：按所用刀具划分工序。
数控车床加工工艺制定方法及步骤
在数控车床上加工零件时，应该遵循如下原则：
（1 ）选择适合在数控车床上加工的零件。
（2 ）分析被加工零件图样，明确加工内容和技术要求。
（3 ）确定工件坐标系原点位置。
原点位置一般选择在工件右端面和主轴回转中心交点P ，也可以设在主轴回转中心与工件左端面交点O 上，如图1所示。
图1 编程原点
（4 ）制定加工工艺路径，应该考虑加工起始点位置，起始点一般也作为加工结束的位置，起市点应便于检查和装夹工件；应该考虑粗车、半精车、精车路线，在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下，尽可能以最少的进给路线完成零件的加工，缩短单件的加工时间；应考虑换刀点的位置，换刀点是加工过程中刀架进行自动换刀的位置，换刀点位置的选择应考虑在换刀过程中不发生干涉现象，且换刀路线尽可能短，加工起始点和换刀点可选同一点或者不选同点。
（5 ）选择切削参数。
在加工过程中，应根据零件精度要求选择合理的主轴转速、进给速度、和切削深度。
（6 ）合理选择刀具。
根据加工的零件形状和表面精度要求，选择合适的刀具进行加工。
（7 ）编制加工程序，调试加工程序，完成零件加工。
数控加工工艺——数控加工工艺路线的拟定
二、加工方法的选择
1．加工经济精度和经济粗糙度
所谓加工经济精度是指在正常加工条件下（采 用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级 工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。而 经济粗糙度是指在正常的加工条件上，所能保证的 粗糙度值。
(3)按加工部位分。以完成相同型面的那一部分工艺过 程作为一道工序。
(4)按粗、精加工分。即粗加工中完成的那一部分工艺 过程为一道工序，精加工中完成的那一部分工艺过程为一 道工序。
第三节 数控加工工艺路线的拟定
五、加工顺序的安排
1．切削加工顺序的安排 (1)先加工基准面，再加工其他表面。 (2)先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 (3)先加工主要表面，后加工次要表面。 (4)一般情况下，先加工平面，后加工孔。
第三节 数控加工工艺路线的拟定
表4-2~表4-4分别列出外圆、圆柱孔和平面3种典型表 面的加工方法和各种加工方法所能达到的加工经济精度和 经济粗糙度。
第三节 数控加工工艺路线的拟定
第三节 数控加工工艺路线的拟定
第三节 数控加工工艺路线的拟定
2．加工方法的选择 满足同样精度要求的加工方法有若干种，所以选择时 还应考虑以下因素。
(2) 工序分散原则。工序分散原则是指将工件的加工分 散在较多工序内进行，每道工序的加工内容很少。工序分 散的特点是工序数目多，工序内容简单
第三节 数控加工工艺路线的拟定
2．工序的划分方法
(1)按安装次数分。以一次安装所完成的那一部分加工 作为一道工序。
(2)按所用刀具分。以同一把刀具完成的那一部分加工 作为一道工序。
第三节 数控加工工艺路线的拟定
简述制定工艺规程的步骤
简述制定工艺规程的步骤制定工艺规程是一项非常重要的工作，它可以帮助企业实现生产过程的标准化、规范化和科学化，提高产品质量和生产效率。
本文将详细介绍制定工艺规程的步骤。
一、确定制定工艺规程的目的和范围首先，需要明确制定工艺规程的目的和范围。
这包括确定规程适用于哪些产品、哪些生产环节以及达到什么样的质量标准等。
同时，也需要考虑到人力、物力、财力等方面的限制因素。
二、收集相关信息在制定工艺规程之前，需要收集相关信息。
这包括产品设计图纸、原材料性能参数、设备技术参数、生产线布局图等。
此外，还需要了解产品市场需求和竞争情况，以及法律法规对产品质量要求等信息。
三、分析工艺流程根据收集到的信息，对整个生产流程进行分析。
这包括原材料采购、加工处理、装配组装、检验测试等各个环节。
通过分析可以找出存在问题或不合理之处，并提出改进措施。
四、确定关键控制点在整个生产流程中，有些环节对产品质量影响更大，需要进行特别关注和控制。
这些环节被称为关键控制点。
确定关键控制点可以帮助企业更加精确地掌握生产过程，提高产品质量。
五、编写工艺流程图和操作规程根据分析结果和确定的关键控制点，编写工艺流程图和操作规程。
工艺流程图是生产过程的可视化表达，可以帮助员工更好地理解生产流程。
操作规程则是对每个环节的详细说明，包括操作顺序、注意事项、质量标准等。
六、制定检验标准为了保证产品质量符合要求，需要制定相应的检验标准。
检验标准包括外观、尺寸、性能等方面的要求，并明确检验方法和标准值。
七、实施试生产在完成以上步骤后，需要进行试生产。
试生产是验证工艺规程是否可行的重要步骤。
在试生产过程中发现问题或不足之处需要及时改进。
八、修订工艺规程在试生产过后，根据实际情况修订工艺规程。
修订内容包括调整参数、改进工艺流程、完善操作规程等。
修订后的工艺规程应该更加科学、合理和可行。
九、推广应用完成工艺规程的制定和修订后，需要进行推广应用。
这包括培训员工、建立档案、监控执行情况等方面的工作。
数控加工工艺的分析与处理
数控加工工艺的分析与处理随着科技的不断进步，数控加工技术在制造业中得到了广泛应用。
数控加工工艺的分析与处理是保证数控加工过程顺利进行的关键环节。
本文将从数控加工工艺的基本原理、分析方法与处理措施三个方面进行探讨。
一、数控加工工艺的基本原理数控加工是利用计算机控制数控机床进行精密切削或造型加工的一种加工方法。
其基本原理是将图纸上的几何尺寸、形状和位置要求转化为数学模型，并通过计算机编程的方式将这些模型转化为数控指令，进而控制数控机床的运动轨迹、切削参数等，实现零件的加工。
数控加工工艺的前提是要了解工件的设计要求和材料特性。
通过分析工件的几何形状、尺寸、表面质量要求以及材料的硬度、可加工性等参数，确定适合的数控加工方案。
在具体加工过程中，还需要根据工件的形状复杂程度、加工精度要求等因素，合理选择数控机床、刀具和切削参数等。
二、数控加工工艺的分析方法1.几何形状分析：对于复杂形状的工件，需要进行多视图的几何形状分析，确定加工的主要特征面、特征线和特征点。
2.加工工艺分析：根据工件的几何形状、尺寸和表面质量要求，结合加工设备和材料，分析出适合的加工工艺路线，并绘制出对应的加工工艺卡。
3.切削力与热量分析：分析切削力和热量对加工过程的影响，根据材料的可加工性和切削力的大小，选择合适的切削参数和冷却液。
4.程序分析：通过工艺分析，确定数控加工的主要工序和加工路径，在制定程序时，遵循合理、简洁、安全、高效的原则。
三、数控加工工艺的处理措施1.加工设备优化：根据工件的加工要求，选择合适的数控机床及其附件，提高加工效率和精度。
2.刀具选择与刀具磨损处理：根据工件材料和切削要求，选择合适的刀具，并进行定期检查和更换，及时处理刀具磨损问题。
3.切削参数调整：根据工艺分析结果，合理调整切削速度、切削深度和进给速度等切削参数，以保证加工质量。
4.刀具路径优化：通过选择合理的切削路径和切削顺序，减少进刀次数和加工时间，提高加工效率。
数控加工工艺教案—工艺规程制定的方法、步骤
课时授课教案/ 学年第期课程名称：数控加工工艺授课班级：授课时间：第周星期第节课题：工艺规程制定的方法、步骤教学目的：了解工艺规程的作用；了解工艺文件的类型；掌握基本概念、工艺规程制定的步骤重点、难点：基本概念、工艺规程制定的步骤使用教具：课件课后作业： 1课后记录：年月日授课主要内容一、基本概念：生产过程：生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。
工艺过程；凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
机械加工工艺过程的组成：工序、安装、工位、工步、走刀。
工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。
划分工序的主要依据是工作地是否变动和工作是否连续。
安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。
在一道工序中，工件可能被装夹一次或多次，才能完成加工。
工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。
工步：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容称为工步。
划分工步的依据是加工表面和工具是否变化。
走刀：在一个工步内，若被加工表面需切去的金属层很厚，就可分几次切削，每切削一次为一次走刀。
生产纲领：生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。
计划期常定为1年，所以生产纲领常称为年产量。
零件的生产钢领要计入备品和废品的数量。
生产类型及其工艺特征：生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。
一般分为大量生产，成批生产和单件生产三种类型。
生产类型的划分主要根据生产纲领确定，同时还与产品的大小和结构复杂程度有关。
二、机械加工工艺规程的制定1.工艺规程的作用1)指导生产的主要技术文件；2)生产组织和管理的基本依据；3)新建或扩建工厂或车间的基本资料。
2.制定工艺规程的方法与步骤1）零件的工艺分析2）毛坯的确定3）工艺路线的设计●加工表面的加工方法：根据尺寸精度和表面粗糙度确定各加工表面的加工方法。
数控加工工艺分析的一般步骤与方法
数控加工工艺分析的一般步骤与方法程序编制人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工工序，各工序所用刀具、夹具和切削用量等。
此外，编程人员应不断总结、积累工艺分析方面的实际经验，编写出高质量的数控加工工序。
一、机床的合理选用在数控机床上加工零件时，一般用两种情况。
第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。
第二种情况：已有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。
无论何种情况，考虑的主要因素有，毛坯的材料种类、零件轮廓复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。
概括起来有三点：①要保证加工零件的技术要求，加工出合格产品。
②有利于提高生产率。
③尽可能降低生产成本及加工费用。
二、数控加工零件工艺性分析数控加工工艺分析涉及面广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。
㈠零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则1.零件图尺寸标注方法应适应数控加工的特点，在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或是直接给出坐标尺寸。
这种标注方法即便于编程，也便于尺寸间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。
由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多的考虑装配等使用性能方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。
由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用性能，因此可以将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。
2.构成零件轮廓的几何要素的条件应充分在手工编程时，要计算基点或节点坐标。
在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何要素进行定义。
因此在分析零件图时，要分析几何要素的给定条件是否充分。
如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给定尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。
制订工艺规程的步骤
制订工艺规程的步骤如下：
1.确定生产任务和要求。
2.确定工艺路线和参数。
3.编写工艺规程。
制定工艺规程的好处包括：
提高生产效率：工艺规程规定了每个生产环节的操作步骤、方法和要求，使得生产过程更加标准化和规范化。
这有助于减少生产过程中的浪费，缩短生产周期，提高生产效率。
保证产品质量：工艺规程明确了每个生产环节的质量要求和标准，使得每个环节都能够按照统一的标准进行操作。
这有助于确保产品的一致性和稳定性，提高产品质量。
降低生产成本：通过制定工艺规程，可以合理安排生产计划，优化资源配置，减少生产过程中的浪费和损耗。
这有助于降低生产成本，提高企业的经济效益。
提升员工技能水平：制定工艺规程需要对每个生产环节进行详细的分析和研究，这需要员工具备一定的专业知识和技能水平。
通过制定工艺规程，可以促使员工不断学习和提升自己的技能水平。
保障员工安全：工艺规程中通常会包括在生产过程中需要注意的安全事项和防护措施，规范员工的行为和操作规程，减少工伤事故的发生，保护员工的人身安全。
数控加工工艺规程制定
毛坯及加工余量
◆尺寸小或薄的零件，为便于装夹并减少夹头 ，可多个工件连在一起由一个毛坯制出
毛坯及加工余量
常用毛坯的种类有铸、锻、压 制、冲压、焊接、型材和板材 等。
毛坯种类
铸件 锻件
适用于形状复杂的毛坯。薄壁零件， 不可用砂型铸造；尺寸大的铸件宜用 砂型铸造；中、小型零件可用较先进 的铸造方法
适用于强度较高、形状较简单的零件 。尺寸大的零件一般用自由锻；中、 小型零件选模锻；形状复杂的钢质零 件不宜自由锻
法等的工艺文件
作用
●指导生产的主要技术文件； ●组织生产和管理的基本依据； ●新建、扩建工厂（车间）的基本资料
机械加工工艺规程的制定
制定 工艺 规程 的基 本要 求
●在保证产品质量的前提下，能尽量提 高生产率和降低成本；
●做到技术上的先进性、经济上的合理 性，保证工人具有良好的劳动条件；
●制定工艺规程时，工艺人员必须认真 研究原始资料，如产品图样、生产纲领 、毛坯资料及生产条件的状况等；
毛坯尺寸与零件图样 的设计尺寸之差
毛坯及加工余量
◆前工序的尺寸公差Ta（Ta越大, 就越大）； ◆前工序的位置误差； ◆前工序的表面质量(Ra+Ha)； ◆本工序的安装误差； ◆其它：如热处理引起的工件变形(若变形过大而余量 不足而报废)
影响加工余量 的主要因素
毛坯及加工余量
查表法
确
定
数控加工工艺数控加工工艺规程
对于简单的工序尺寸，在决定了各工序余
量及其所能达到的确经济定精度之后，就可以计算各工序尺寸及其公差，其计算方法采用“逆推法”，即由最后一道工序开始逐步往前推算。对于复杂零件的工艺过程，或零件在加工过程中需要多次转换工艺基准，或工艺尺寸从尚需继续加工的表面标注时，工艺尺寸及其公差的计算就比较复杂，这时需利用工艺尺寸链进行分析计算。
数控加工工艺数控加工工艺规程
一、机械加工工艺规程的作用 : 1．工艺规程是生产准备工作的依据工艺规程是组织生产的指导性文件工艺规程是新建和扩建工厂(或车间)时的原始资料便于积累、交流和推广行
4.1 概 述
二、机械加工工艺规程的制订程序
(一)机械加工工艺规程的设计原则确保加工质量，可靠地达到产品图样所提出的全部技术条件；提高生产率，保证按期完成并力争超额完成生产任务；减少人力和物力的消耗，降低生产成本；
确定各工序所采用的设备确定各工序所采用的工艺装备确定各主要工序的技术要求及检验方法确定各工序的加工余量、工
序尺寸和公差
确定切削用量确定工时定额
4.2 制订零件加工工艺规程基础知识
4.2.1零件图的审查1．分析零件图(1)检查零件图的完整性和正确性 (2)零件的技术要求分析(3)零件的材料分析 (4)合理的标注尺寸
2)零件的尺寸标注
(2)尺寸标注要合理
(3)应避免从一个加工面确定几个非加工表面的位置;不要从
轴轴线线、、锐锐边边、、假假想想平平面面或或中中心心线线等等难难于于测测量量的的基基准准标标注注尺尺寸寸
2．零件结构要三合、理零件的结构工艺性及毛坯选择（续）(1)零件结构应便于加工：1）退刀槽和让刀孔，2）刀具顺利地接近待加工表面
2．精基准的选择原则
数控加工工艺设计原则与流程
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在开展数控加工之前，充分的准备工作必不可少。
简述工艺规程制定步骤
简述工艺规程制定步骤一、引言工艺规程是指为了保证产品质量和生产效率，对生产过程中各项工艺参数、操作流程、设备使用等方面进行规范和要求的文件。
制定工艺规程对于企业的生产管理至关重要，本文将详细介绍工艺规程的制定步骤。
二、确定制定工艺规程的原因首先，需要明确为什么要制定工艺规程。
通常情况下，制定工艺规程是为了保证产品的质量和稳定性，提高生产效率，降低成本等方面考虑。
在确定制定原因后，需要明确具体目标和要求。
三、收集相关信息在开始制定工艺规程之前，需要收集一些相关信息。
例如产品的特性和用途、原材料的特性和供应商信息、设备及其技术参数、人员技能等方面。
这些信息将有助于确定最佳的生产方式，并且可以帮助避免潜在问题。
四、确定关键控制点在收集完相关信息后，需要根据产品特性和生产过程中可能存在的问题来确定关键控制点。
这些控制点是指能够影响产品质量或者生产效率的环节。
例如温度、湿度、压力、速度等方面。
通过对这些关键控制点的监控和控制，可以有效地提高产品质量和生产效率。
五、确定工艺流程在确定关键控制点后，需要根据产品特性和生产过程中的实际情况来确定工艺流程。
工艺流程是指从原材料进厂到最终产品出厂的整个生产过程。
在制定工艺流程时需要考虑每个环节的时间、温度、湿度等参数，并且需要进行合理的安排。
六、编写工艺规程根据确定好的关键控制点和工艺流程，可以开始编写工艺规程了。
在编写过程中需要详细描述每个环节的操作方法、设备使用要求、检验要求等方面，并且需要明确责任人和检验标准。
七、审批和发布在完成工艺规程编写后，需要进行审批和发布。
审批是指对于工艺规程进行审核，确保其符合实际情况并且能够达到预期目标。
发布是指将已经审批通过的工艺规程公布给所有相关人员，并且对于新员工也需要进行培训。
八、执行和监控最后一步是执行和监控。
执行是指按照工艺规程进行生产，确保每个环节都符合要求。
监控是指对于生产过程中的关键参数进行监测和控制，并且及时纠正问题。
数控加工工艺规程
工艺过程
基本概念
由若干个顺序排列的工序组 成的,而工序又可分为安装, 工位,工步和走刀 一个或一组工人, 在一个工作地对同 一个或同时对几个 工件所连续完成的 那一部分工艺过程
工序 工艺过程 的组成 安装
工件经一次装 夹后所完成的 那一部分工序
基本概念 工步
在加工表面和加工工具不变的情况下, 所连续完成的那一部分工序内容
工序分散的特点
1.采用比较简单的机床和工艺装备,调整 容易. 2.对工人的技术要求低,仅需对其进行短 时间的培训即可上岗. 3.生产准备工作量小,产品更新换代容易. 4.设备及操作工数量较多,所需生产面积 大.
工艺路线的拟定
切削加工工序
基准先行
先粗后精 预备热处理
先主后次
先面后孔
一般安排在粗加工前 粗加工,半精加工和 精加工之间 一般安排在精加工前 一般都安排在机械 加工完毕后
加工余 量
加工过程中,所切 去的金属层厚度
工序余量
相邻两工序的工序尺寸之差
工序余量分为:基本(公称)加工余量,最大 加工余量,最小加工余量
加工总余量
毛坯尺寸与零件图样 的设计尺寸之差
定位基准的选择
定位 基准
加工时使工件在机床或夹具中 占据正确位置所用的基准
工艺基准
测量 基准
零件检验时,用以测量已加 工表面尺寸及位置的基准
冷
件
适用于 的 零件,多用 于中,小尺寸件的大 大量
毛坯及加工余量
毛坯种类选 择的依据 ◆零件材料及机械性能 ◆零件的功能 ◆生产类型 ◆具体生产条件
大型齿轮毛坯
工业汽轮机叶片毛坯
连杆毛坯
毛坯及加工余量
毛坯形状和尺 寸的选择
数控加工工艺规程的制定PPT课件
① 在一次安装中可以完成多个表面的加工。 ② 采用高效专用设备及工艺装备，生产率高。 ③ 减少机床数量，并相应的减少操作工人，节
省车间面积，简化生产计划和生产组织。 ④ 采用专用设备，投资大，调整维修复杂，生
产准备工作量大，产品转换费时。
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工序分散特点：
① 机床设备及工艺装备简单，调整和维修方便， 工人掌握容易，生产准备工作量少，易产品更 换，容易平衡工序时间。
件. D. 必须在一次装夹中合并完成多工序零件.
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② 较适应类:
A. 价值高,在普通机床上很容易受人员因素干扰. B. 在通用机床上需要制造复杂的专用工装的零件. C. 需要多次更改设计更改才能定型的零件. D. 在通用机床加工需要做长时间调整的零件. E. 在普通机床上生产率低,劳动强度大的零件.
1. 机械零件常用毛坯种类:
① 型材: 热轧和冷轧 （尺寸小，精密交高的中小零件）
② 铸件: 砂型铸造,金属型铸造,精密铸造, 压力铸 造,离心铸造 （形状复杂的零件） (见表2.6)
③ 锻件： 自由锻件，模锻件，精锻件(表2.6) ④ 焊接件： 制造简便，生产周期短，抗震性交
差经过时效处理才能进行机械加工。 ⑤ 其他毛坯：冲压，粉末冶金，冷挤和塑料压制 20
• 称为一次走刀（或进给）。
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四．数控加工工艺规程的制定
1. 工艺规程的概念:
a) 机械加工工艺规程： 规定零件机械制造工艺过程和 操作方法等的工艺文件
b) 数控加工工艺规程： 规定零件数控加工工艺过程和 操作方法等的工艺文件
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2. 工艺规程的技术文件和格式
1) .机械加工工艺规程的技术文件
2.毛坯的选择原则:
① 零件材料及其力学性能:
数控加工中工艺路线设计原则及方法
数控加工中工艺路线设计原则及方法数控加工是一种采用计算机控制的加工方式，具有高效、精度高、重复性好等优点。
在进行数控加工工艺路线设计时，需要考虑以下原则和方法。
1.合理的工艺路线：在设计工艺路线时，应根据被加工零件的形状、材料、尺寸等因素，合理选择加工方法和工艺参数，使加工过程更加高效、稳定、可靠。
2.确定优化的切削参数：切削参数包括切削速度、进给速度、切削深度等，这些参数的选择直接影响加工质量和效率。
在设计工艺路线时，应根据零件的材料、硬度、形状等因素，结合切削理论和经验，确定合适的切削参数。
3.合理的刀具选用：刀具的选用应根据被加工材料的硬度、切削性能要求、切削方式等因素来决定。
同时，刀具的类型、规格、刃磨和调整等也需要进行合理选择和操作，以保证加工质量和效率。
4.完善的夹紧装置：夹紧装置是保证工件在加工过程中稳定性的重要因素之一、在设计工艺路线时，应考虑工件的形状、材料等因素，选择合适的夹紧装置，确保工件在加工过程中能够保持良好的位置和固定。
5.避免振动和共振：在进行数控加工时，振动和共振是常见的问题，会导致加工精度下降，甚至破坏刀具和工件。
在设计工艺路线时，应尽量避免长时间切削和加工深度过大，选择合适的切削参数，保证加工过程的稳定性。
6.充分利用数控机床的功能：数控机床具有多轴加工、自动换刀、自动测量等功能，可以提高加工效率和精度。
在设计工艺路线时，应合理利用这些功能，提高加工效率和自动化程度。
7.进行仿真验证：在进行数控加工工艺路线设计前，可以使用数控仿真软件进行仿真验证。
通过仿真可以模拟加工过程，确定刀具路径、切削参数的合理性，并优化工艺路线，从而避免因设计不合理而导致的加工失败和资源浪费。
总之，在进行数控加工工艺路线设计时，应根据被加工零件的要求和特点，选择合适的加工方法和工艺参数，合理选择刀具和夹紧装置，避免振动和共振问题，充分利用数控机床的功能，并进行仿真验证，以保证加工过程的高效、稳定和可靠。
数控加工工艺设计原则及步骤分析
• 84 •内燃机与配件数控加工工艺设计原则及步骤分析张祥(四川科技职业学院汽车交通学院，眉山620564)摘要:本文从数控加工工艺的特点入手，着重分析了数控加工的工艺性和数控加工的设计原则，并探索了数控加工的设计步骤，以促进数控加工工艺的发展。
关键词：数控加工；工艺设计;原则；步骤0引言工艺设计是数控加工的重要内容，在数控加工的过 程中居于重要的导向地位。
如果设计人员没有合理安排 数控加工的工艺设计，很容易导致数控加工过程中的错 误，增大数控加工的工作量，进而造成材料、人力资源等 资源的浪费。
因此，合理的数控加工工艺设计是数控加工 工作开展的基础。
因此，数控加工工艺设计成为数控加工 的首要工作，数控加工技术人员积极探索数控加工工艺 的合理设计。
研究数控加工工艺设计原则和步骤不仅能 够优化数控加工工艺设计，而且对数控加工技术的发展 有着深刻意义。
1数控加工工艺的特点根据数控加工经验分析，大多数数控加工失误是由于 计算编程不细致和工艺技术考虑不周全导致的，因此，在数控加工设计的过程中必须注重数控加工的细节，合理设 计数控加工工艺的方案。
并且，数控加工工艺具有内容具 体、工艺技术复合性强的特点。
其中内容具体主要指数控 加工的工序和用具较多，需要全面考虑数控加工中每一个 细致的环节。
而且，数控加工的内容比较复杂，只有将每一 个加工细节做好，才能够使所有复杂的环节整合起来，形成高效的数控加工。
而数控加工的工艺技术复合性主要指 在数控加工过程中需要采用攻丝、铰、铣等多种工具，并且，数控加工运用多种工具将各种工序集合了起来，减少 了零件和夹具的使用，提高了数控加工工艺的精度和效 率。
另外，数控加工工艺需要做好准备工作，在程序编制之 前完成自动编程或手动编程，并作好技术准备工作，合理 分析数控加工过程中的技术问题，以实现数控加工设计的 优化。
2数控加工的工艺性分析2.1数控加工的合理性数控加工过程中的零件审核加工具有合理性的特征，作者简介：张祥（1986-)男，四川成都人，本科，助教，从事机械、汽车、液压、航空等产品零件加工与修理的教学工作。
数控加工工艺设计与数控加工程序的编制
数控加工工艺设计与数控加工程序的编制随着科技的发展，数控技术在制造领域得到广泛应用。
数控加工工艺设计与数控加工程序的编制是数控加工的关键环节，对产品质量以及加工效率有着重要影响。
本文主要介绍数控加工工艺设计与数控加工程序的编制的相关知识。
一、数控加工工艺设计数控加工工艺设计是指制定相关工艺方案，包括加工顺序、加工参数、夹具、刀具等，以确保数控加工能够以最佳状态完成。
数控加工工艺设计必须考虑以下因素：1. 工件的材料特性工件的材料特性包括硬度、韧性、热膨胀系数等，这些特性直接影响加工精度和加工难度。
在数控加工工艺设计中需要考虑工件的材料特性，以确定适宜的加工参数和切削工艺。
2. 切削条件切削条件包括切削速度、进给量、切削深度、切削角度等，它们会对加工质量和加工效率产生重要影响。
数控加工工艺设计需要根据切削条件确定适宜的刀具和切削工艺。
3. 刀具选择刀具是数控加工中不可或缺的部分，刀具材料和形状、刃口角度和尺寸等都会影响加工质量和效率。
在数控加工工艺设计中需要选择适宜的刀具、确定刀具寿命和更换策略。
4. 确定夹具夹具是数控加工中常用的加工辅助装置，不同夹具的稳定性和刚性会对加工精度产生重要影响。
在数控加工工艺设计中需要选择合适的夹具，在夹具设计中需要考虑工件形状和大小，夹紧方式，以及夹具与刀具的间隙等因素。
5. 确定加工顺序加工顺序是指数控加工中各加工操作的顺序和组合方式。
加工顺序需要充分考虑加工效率和加工质量，合理安排并严格执行加工顺序可以提高加工效率和质量。
二、数控加工程序的编制数控加工程序是数控加工过程中的控制指令，包括刀具路径、切削参数、坐标轴变化等，编制程序需要考虑以下因素：1. 数控加工设备数控加工设备是数控加工程序编制的重要影响因素之一。
不同的数控加工设备控制系统和编程语言不同，需要编写不同的程序。
同时，不同的数控加工设备具有不同的加工范围、精度、效率和自动化程度等，需要根据不同设备的特点编写不同的程序。
数控加工工艺分析与程序编制
围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运 动，分别用A、B、C表示。它们 的正方向用右手螺旋法则判定。
图2.48 卧式铣床
附加轴 如果在X、Y、Z主要坐标以外，还有平行于它们的坐标，
可分别指定为P、Q和R。如立式车床坐标系图。
图2.53 机床坐标系（图中尺寸为MJ460×600机床规格）
机床坐标系
注意：在以下三种情况下，数控系统失去了对机床参考点的 记忆，因此必须使刀架重新返回机床参考点。
（1）机床关机后，又重新接通电源开关时。
（2）机床解除急停状态后。
（3）机床超程报警信号解除之后。
2）编程坐标系（或称工件坐标系）的设定 编程坐标系是用于确定工件几何图形上各几何要素
（如点、直线、圆弧等）的位置而建立的坐标系，是编程 人员在编程时使用的，它与机床坐标系平行。编程坐标系 的原点就是编程原点。而编程原点是人为设定的。数控车 床工件原点一般设在主轴中心线与工件左端面或右端面的 交点处。
面。刀具远离工
图2.46 卧式车床
件旋转中心的方向为X轴正方向。对于刀
具旋转的机床（如铣床、镗床、钻床等）， 如果Z轴是垂直的，则面对主轴看立柱时， 右手所指的水平方向为X轴的正方向。
图2.47 立式铣床
如果Z轴是水平的，则面对 主轴看立柱时，左手所指的水 平方向为X轴的正方向 。
Y轴的确定 Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。
代码由字符组成，数控机床功能代码的标准有EIA（美国 电子工业协会）制定的EIA RS—244和ISO（国际标准化协会） 制定的ISO RS—840两种标准。国际上大都采穿孔带程 序段格式中的准备功能G和辅助功能M代码》。
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图样分析
●分析零件图是否完整正确 ； ●零件的技术要求分析 ； ●尺寸标注应符合数控加工的特点； ●定位基准可靠
1．零件技术要求分析 ①加工表面的尺寸精度 ②主要加工表面的形状精度 ③主要加工表面之间的相互位置精度 ④各加工表面粗糙度以及表面质量方面
的其他要求 ⑤热处理要求及其它技术要求（如动平衡等）。
1）零件的视图、技术要求是否齐全——主要技术要求和加工关键 2）零件图所规定的加工要求是否合理 3）零件的选材是否恰当，热处理要求是否合理
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结构工艺性分析
零件在满足使用要求的前提下，制 造的可行性和经济性。它包括零件 各个制造过程中的工艺性，如零件 的铸造、锻造、冲压、焊接、热处 理和切削加工工艺性等。好的工艺 性会使零件加工容易，节省工时， 降低消耗
3）确定毛坯，包括选择毛坯类型及其制造方法；一般根据设计 要求来定的，无特定选择权，具体到铸造或锻压，由铸造或 锻压工艺人员与设计人员协商毛坯结构。
4）选择定位基准或定位基面； 5）拟定工艺路线； 6）确定各工序需用的设备及工艺装备； 7）确定工序余量、工序尺寸及其公差； 8）确定各主要工序的技术要求及检验方法； 9）确定各工序的切削用量和时间定额，并进行技术经济分析，
是劳动者利用生产工具对各种原材 料、半成品进行加工或处理，最终 使其成为成品的方法与过程。
包括机械加工工艺过程、热处理工艺过程和装配工艺过程等
机械加工工艺过程
数控加工工艺过程
是在数控机床上直接改 变加工对象的形状、尺 寸、表面质量等，使其 成为成品或半成品零件 的过程。
用机械加工的 方法直接改变毛坯形 状、尺寸和表面质量 等，使之变为成品或 半成品零件的过程， 称为机械加工工艺过 程，又称工艺路线或 工艺流程。
基 基本概念 本 概 机械加工工艺规程的制定 念 零件图样的工艺分析
毛坯及加工余量 工 定位基准的选择 艺 规 工艺路线的拟定 程 工序尺寸及公差的确定
机床设备和工艺装备的选择 数控加工常用工艺文件
2
3
1．机械产品生产过程与机械加工工艺过程
生产过程 工艺过程
将原材料转变为成品的 全过程
生产过程中的主要部分是工艺过程
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2）保证刀具正常工作
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3）被加工表面形状应尽量简单
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3）保证能以较高的生产率加工
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4）零件的结构应便于加工
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5）尽量减少不必要的加工面积
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6）尽量减少加工过程的装夹次数
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7）应统一或减少尺寸种类
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8）避免深孔加工
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9）应外表面联接代替内表面联接
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11）有位置要求或同方向的表面能在一次装夹中加工出来
2．机械加工工艺过程的组成
工艺过程
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基本概念
由若干个顺序排列的工序 组成的，而工序又可分为 安装、工位、工步和进给。
工艺过程 的组成
工序 安装
一个或一组工人， 在一个工作地对 同一个或同时对 几个工件所连续 完成的那一部分 工艺过程。
工件经一次装 夹后所完成的 那一部分工序
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基本概念 工位 工步 走刀
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12）零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削
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1．毛坯的选择
1)毛坯种类
常用毛坯的种类有铸、锻、压制、 冲压、焊接、型材和板材等 。
毛 坯 种 类
铸件
适用于形状复杂的毛坯。薄壁零件， 不可用砂型铸造；尺寸大的铸件宜用 砂型铸造；中、小型零件可用较先进 的铸造方法
锻件
适用于强度较高、形状较简单的零 件。尺寸大的零件一般用自由锻； 中、小型零件选模锻；形状复杂的 钢质零件不宜自由锻
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2）选择原则
毛坯种类的选择
铸件、锻件、焊接件、型材、冲压 件。
毛坯的形状和尺寸
应尽量接近零件的形状和尺寸， 以减少机械加工。
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型材
热轧型材的尺寸较大，精度低， 多用作一般零件的毛坯；冷轧材 尺寸较小，精度较高，多用于毛 坯精度要求较高的中、小零件， 适用于自动机床加工
毛
对于大件来说，焊接件简单、方便，
坯 种
焊接件
特别是单件小批生产可大大缩短生 产周期。但焊接后变形大，需经时
类
效处理
冷冲压件
适用于形状复杂的板料零件，多用 于中、小尺寸件的大批大量生产
●指导生产的主要技术文件； ●组织生产和管理的基本依据； ●新建、扩建工厂（车间）的基本资料
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制定工艺规程的方法与步骤
确
选择定
定
位基准
零件
确
毛
和主要
图的
定
坯
表面的
分析
生
的
加工方
与工
产
种
法，拟
艺审
类
类
订零件
查
型
和
的加工
尺
工艺路
寸
线
确定
确定机
工序
床、工
填
尺寸、 艺装备、
写
公差
切削用
工
及其
量及时
艺
技术
间定额
选择最佳工艺方案； 10）填写工艺文件。
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属于数控加工工艺规程的有：
① 数控编程任务书； ② 数控加工工序卡片； ③ 数控刀具卡片； ④ 数控加工走刀路线图； ⑤ 数控加工工件安装和原点设定卡片； ⑥ 数控程序单； 最常用的是：数控加工工序卡片和数控刀具卡片。
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生产 纲领
生产 类型
企业在计划期内应当生产的 产品产量和进度计划。计划 期常定为1年，所以生产纲领 常称为年产量
文
要求
件
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制订工艺规程的步骤
1）收集、熟悉和分析制订工艺规程的主要依据，确定零件的生 产纲领和生产类型；
2）分析零件工作图和产品装配图，进行零件结构工艺性分析； 吃透图纸，掌握它的装配关系。分析其结构、使用场合、条 件、性能，从而掌握重要的、非重要的，哪些是可以变通的， 必要的时候搞工艺的和搞设计的共同商讨。
2．零件结构及其工艺性分析 ①结构组成——内外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿形面、成形面
②结构类型——轴类、套筒类、盘环类、叉架类、箱体类
③结构工艺性——保证使用要求的前提下，能否以高生产率和低成本制 造
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1）便于刀具的趋进和退出：如边缘孔的钻削；a图不便于刀具 的引进，采用b图结构，可采用标准刀具，提高加工精度。
在一次装夹中工件先后在几个不 同的位置进行加工，每个位置称 为一个工位。
在加工表面、切削刀具、切削用量 不变的情况下，所连续完成的那一 部分工序内容
在一个工步内，若被加工表面需切 去的金属层很厚，就可分几次切削， 每切削一次为一次走刀
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3．工艺规程
工艺规程
作 用
定义
规定产品或零部件制 造工艺过程和操作方 法等的工艺文件