电子课件-《数控加工工艺学(第四版)》-A02-3692 第二章 数控加工工艺基础

第二节 数控加工工艺的制定
二、加工方法的选择
1．外圆表面加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
2．内孔表面的加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
第二节 数控加工工艺的制定
3．平面加工方法的选择
第二节 数控加工工艺的制定
4．平面轮廓加工方法的选择
平面轮廓铣削
第二节 数控加工工艺的制定
1)一般钢件,粗加工时选乳化液;精加工时,选硫化乳化液。 2)加工铸铁、铸铝等脆性金属,一般不用切削液。但在精加工 时, 可选用润滑性好、黏度小的煤油或7%~10%的乳化液。
第一节 金属切削加工的基本知识
3)加工有色金属或铜合金时,不宜采用含硫的切削液,以免腐蚀工 件。 4)加工镁合金时,不能用切削液,以免燃烧起火。必要时,可用压 缩空气冷却。 5)加工难加工材料,如不锈钢、耐热钢等,应选用10%~15%的极 压切削油或极压乳化液。
切削时温度虽然很高, 但对工件材料硬度、强度 的影响并不很大,对剪切区 应力的影响也不明显。
(2)切削温度对刀具材料的影响
适当提高切削温度以防止硬质合金崩刃,对提高其耐用度 是有利的。
第一节 金属切削加工的基本知识
(3)切削温度对工件尺寸的影响 工件受热膨胀,尺寸会发生变化,切削后难于达到精度要求。
4.影响切削温度的因素
(1)切削用量 (2)刀具几何参数 (3)刀具磨损 (4)被加工材料
第一节 金属切削加工的基本知识
四、切削液 1.切削液的作用
2.切削液的种类
润滑作用 冷却作用 清洗作用 防锈作用
水溶液 乳化液 合成切削液 切削油 极压切削油 固体润滑剂
第一节 金属切削加工的基本知识
3.切削液的选用
a）套类零件
b）齿轮坯
c）带轮
d）凸肩和端面加工
定位基准和装配基准重合
第三节 零件在数控机床的定位与装夹
（2）基准统一原则 同一零件的多道工序尽可能选择同一个定位基准。
a）车削内圆磨具套筒
b）车内孔
c）磨削内孔 内磨具套筒精基准的选择 1—软卡爪 2—中心架 3—V形夹具
第三节 零件在数控机床的定位与装夹
(1)待加工表面。即将被切除 金属层的表面。 (2)过渡表面。切削刃正在切 削的表面。 (3)已加工表面。工件上经切 削后产生的新表面。
第一节 金属切削加工的基本知识
3.切屑 (1)切屑形成过程 1)第Ⅰ变形区。即剪切滑移区
2)第Ⅱ变形区。
3)第Ⅲ变形区。该变形区是刀具 后面和工件的接触区。
第一节 金属切削加工的基本知识
(2)切屑类型
a)带状切屑 b)节状切屑 c)粒状切屑 d)崩碎状切屑
第一节 金属切削加工的基本知识
第一节 金属切削加工的基本知识
(3)切屑的收缩现象
被切削金属经过塑性变形后形成的切屑,其长度比切削层
长度短,厚度比切削层厚,这现象称为切屑的收缩现象。
二、积屑瘤与鳞刺 1.积屑瘤 (1)积屑瘤的形成
第一节 金属切削加工的基本知识
3.加工硬化 切削塑性金属时,工件已加工表面层的硬度明显提高而塑
性下降的现象称为表面加工硬化。
三、切削热与切削温度
1.切削热的来源与传散
第一节 金属切削加工的基本知识
2.切削区温度的分布
3.切削温度对工件、刀具 和切削过程的影响
(1)切削温度对工件材料力 学性能的影响
三、加工阶段的划分
1．加工阶段
阶段 粗加工
主要任务 切除毛坯上大部分多余的金属
半精加工
使主要表面达到一定的精度，留 有一定的精加工余量；并可完成一 些次要素表面加工，如扩孔、攻螺 纹、铣键槽等
精加工
保证各主要表面达到规定的尺寸 精度和表面粗糙度要求
光整加工
对零件上精度和表面粗糙度要求 很高(IT6级以上，表面粗糙度为 Ra0.2μm以下)的表面，需进行光整 加工，其
第二节 数控加工工艺的制定
工序1：如图所示，夹外圆柱面，车φ12mm、φ20mm两 圆柱面→圆锥面(粗车掉R42mm圆弧部分余量)→留出总长余 量切断。
第二节 数控加工工艺的制定
工序2：如图所示，用φ 12 mm外圆柱面和φ 20 mm 端面装夹，车30°锥面→所有圆弧表面半精车→所有圆 弧表面精车成形。
二、积屑瘤与鳞刺 1.积屑瘤
2.鳞刺 3.加工硬化
三、切削热与切削温度 1.切削热的来源与传散
2.切削区温度的分布
四、切削液
3.切削温度对工件、刀具和切削过程的影响
1.切削液的作用
4.影响切削温度的因素
2.切削液的种类
3.切削液的选用
第二节 数控加工工艺的制定
一、数控加工工艺的主要内容
1.分析被加工零件的图样,明确加工内容及技术要求。 2.确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线,如划分工序、 安排加工顺序,处理与非数控加工工序的衔接等。 3.加工工序的设计,如选取零件的定位基准、装夹方案的确 定、工步划分、刀具选择和确定切削用量等。 4.数控加工程序的调整,如选取对刀点和换刀点、确定刀具 补偿及确定加工路线等。
(3)根据刀具材料选用
1)高速钢刀具。粗加工选用乳化液;精加工钢件时,选用极压切 削油或浓度较高的极压乳化液。 2)硬质合金刀具。为避免刀片因骤冷或骤热而产生崩裂,一般 不使用冷却润滑液。如果要使用,必须连续且充分
第一节 数控加工工艺的制定
一、切削过程 1.切削运动
2.切削加工时工件上形成的表面 3.切屑
目的 使毛坯在形状和尺寸上接近 零件成品，提高生产率 为主要表面的精加工(如精 车、精磨)做好准备
全面保证加工质量
主要目标是提高尺寸精度、 减小表面粗糙度。一般不用来 提高位置精度
第二节 数控加工工艺的制定
2．划分加工阶段的意义
（1）保证加工质量 （2）便于及时发现毛坯缺陷 （3）便于安排热处理工序 （4）合理使用设备
（6）先面后孔原则 箱体、支架类零件的平面轮廓尺寸较大，一般先加工平 面，再加工孔和其他尺寸。
第二节 数控加工工艺的制定
2．退刀路线的确定
（1）斜线退刀方式 斜线退刀方式路线最短，适用于加工外圆表面的偏
刀退刀。
第二节 数控加工工艺的制定
（2）切槽刀退刀方式 这种退刀方式是刀具先径向垂直退刀，到达指定位
第二节 数控加工工艺的制定
一、数控加工工艺的主要内容 二、加工方法的选择 三、加工阶段的划分 四、工序的划分 五、加工顺序的安排
第三节 零件在数控机床上的定位与装夹
一、定位基准的选择
1．粗基准的选择
（1）相互位置要求原则 选取与加工表面相互位置精度要求较高的不加工表面作
为粗基准，以保证不加工表面与加工表面的位置要求。
a） 加工与床腿的连接面时以导轨面为粗基准
b）加工导轨面时以连接面为精基准 床身导轨加工粗基准的选择
第三节 零件在数控机床的定位与装夹
（4）不重复使用原则 粗基准一般不应重复使用。
粗基准重复使用的误差
第三节 零件在数控机床的定位与装夹
（5）便于工件装夹原则 作为粗基准的表面，应尽量平整光滑。 •无飞边 •无冒口 •无浇口 •无其他缺陷 以便使工件定位准确、夹紧可靠。
第二节 数控加工工艺的制定
4．辅助工序的安排
辅助工序主要包括： ➢检验 ➢清洗 ➢去毛刺 ➢去磁 ➢倒棱边 ➢涂防锈油 ➢平衡
第二节 数控加工工艺的制定
5．数控加工工序与普通工序的衔接
数控工序前后一般都穿插有其他普通工序，如果衔接 不好就容易产生矛盾。因此，要解决好数控工序与非数控 工序之间的衔接问题，最好的办法是建立相互状态的要求。
1.切削运动 (1)主运动：是指直接切除工件上的切削层,使之转变为
切屑,以形成工件新表面的主要运动。 (2)进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动称为进
给运动。 (3)合成切削运动：当主运动与进给运动同时进行时,这
两个运动的合成运动称为合成切削运动。
第一节 金属切削加工的基本知识
2.切削加工时工件上形成的表面
（4）基面先行原则 应优先加工用作精基准的表面。这是因为定位基准的
表面越精确，装夹误差就越小。
第二节 数控加工工艺的制定
（5）先主后次原则 应先加工零件的主要工作表面、装配基面，从而及早发 现毛坯中主要表面可能出现的缺陷。次要表面可穿插进行， 放在主要加工表面加工到一定程度后、最终精加工之前进行。
第一节 金属切削加工的基本知识
2.鳞刺 (1)鳞刺的形成
(2)防止鳞刺的措施 1)低速时减少切削厚度,增大刀具前角。 2)采用润滑性好的切削液。 3)人工加热切削区,如电热切削。 4)使用硬质合金刀具时应减小前角,高速切削,以提高切削温度. 5)对低碳钢、低合金钢可进行调质处理,以提高硬度,降低塑性。
第二节 数控加工工艺的制定
四（1）工序集中原则——每道工序包括尽可能多的 加工内容，从而使工序的总数减少。
（2）工序分散原则——将工件的加工分散在较多 的工序内进行，每道工序的加工内容很少。
第二节 数控加工工艺的制定
2．工序划分方法
（1）数控车削工序的划分方法 1）按零件加工表面划分。将位置精度要求较高的表
切削塑性金属时,往往会在刀具切削刃 口附近黏结着一块剖面呈三角形状或鼻状 的金属块,它包围着切削刃且覆盖部分前面, 这种堆积物叫作积屑瘤
第一节 金属切削加工的基本知识
(2)积屑瘤对加工的影响
保护刀具 增大实际前角 影响工件表面质量和尺寸精度
(3)影响积屑瘤的主要因素 影响积屑瘤的主要因
素是工件材料、切削速度、 进给量、前角和切削液等。 其切削速度对产生积屑瘤 的影响最大。
第三节 零件在数控机床的定位与装夹
2．精基准的选择
（1）基准重合原则 直接选择加工表面的设计基准为定位基准。