中职高二西电版《数控加工与编程》 1.5 数控加工的工艺处理课件

　　　　　1.5 数控加工的工艺处理 　　数控加工工艺处理的主要内容有： 　　(1) 选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 　　(2) 分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。 　　(3) 设计数控加工工序，如工步的划分、零件的定位与夹具、刀具的选择、切削用量的确定等。 　　(4) 调整数控加工工序的程序，如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿等。 　　(5) 分配数控加工中的容差。 　　(6) 处理数控机床上部分工艺指令。 1.5.1 数控加工零件及加工方法的选定 　　一般来说，数控机床最适合加工具有如下特点的零件： 　　(1) 多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件，短期急需的零件。 　　(2) 轮廓形状复杂，对加工精度要求较高的零件。 　　(3) 用普通机床加工较困难或无法加工(需昂贵的工艺装备)的零件。 　　(4) 价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件。 　　加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同样精度所用的加工方法很多，因而实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。例如对IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当孔径较大时则应选择镗孔。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。一般地，数控车床适合于加工形状比较复杂的轴类零件和由复杂曲线回转形成的模具内型腔，立式数控铣床适合于加工平面凸轮、样板、形状复杂的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等，卧式数控铣床则适合于加工箱体、泵体、壳体类零件，多坐标联动的加工中心还可以用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。 　　零件上比较精确表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需的加工方法。表1-1列出了钻、镗、铰等几种加工方法所能达到的精度等级及其工序，可供参考。 表1-1 H13～H7孔加工方式(孔深/孔径≤5) 1.5.2 加工工序的划分 　　根据零件图样，考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作；若不能，则应决定其中哪一部分在数控机床上加工，哪一部分在其他机床上加工。这就是对零件的加工工序进行划分。 　　1．按零件装夹定位方式与加工部位划分 　　图1-21 凸轮零件由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时其定位方式各有差异。一般在加工外形时，以内形定位；在加工内形时，则以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。如图1-21所示的片状凸轮，按定位方式可分为两道工序。第一道工序可在普通机床上进行，以外圆表面和B平面定位，加工端面A和 22H7的内孔；然后，再加工端面B和 4H7的工艺孔。第二道工序以已加工过的两个孔和一个端面定位，在数控铣上铣削凸轮外表面曲线。 图1-21 凸轮零件 　　先铣平面后，经一段时间释放残余变形，然后再加工孔，可保证加工出高精度的孔。所以，应先加工平面、定位面，再加工孔；先加工形状简单的几何形状，再加工复杂的几何形状；先加工低精度部位，再加工高精度部位。一般地，为提高机床寿命，保证精度、降低成本，通常把粗加工特别是零件的基准面、定位面在普通机床上加工。 　　2．按粗、精加工方式划分 　　根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来划分工序，即先粗加工再精加工。此时，可用不同的机床或不同的刀具顺次同步进行加 图1-22 车削加工的零件工。对单个零件要先粗加工、半精加工，而后精加工。或者一批零件，先全部进行粗加工、半精加工，最后再进行精加工。通常在一次安装中，不允许将零件某一部分表面粗、精加工完毕后，再加工零件的其他表面；否则，可能会在对新的表面进行大切削量加工过程中，因切削力太大而引起已精加工完成的表面变形。如图1-22所示车削零件，应先切除整个零件的大部分余量，再将其表面精车一遍，以保证加工精度和表面粗糙度的要求。粗精加工之间，最好隔一段时间，以使粗加工后零件的变形能得到充分恢复，再进行精加工，以提高零件的加工精度。 图1-22 车削加工的零件 　　3．按所用刀具划分工序 　　为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件。即在一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工完成所有可能加工到的部位，然后再换另一把刀具加工其他部位。在专用数控机床和加工中心上常采用此法。 1.5.3 工件的安装与夹具的选择