數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

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1、數(shù) 控 加 工 工 藝 學(xué) 第 4章 數(shù) 控 加 工 工 藝 基 礎(chǔ)4.1 數(shù) 控 加 工 工 藝 概 述4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計4.5 對 刀 點 和 換 刀 點 的 確 定4.6 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件4.7 數(shù) 控 編 程 數(shù) 學(xué) 基 礎(chǔ)4.8 機 械 加 工 精 度 及 表 面 質(zhì) 量 一 、 數(shù) 控 加 工 工 藝 的 基 本 特 點與 普 通 加 工 工 藝 相 比 ， 數(shù) 控 加 工 工 藝 有 如 下 基 本 特 點 。1 加 工 工 藝 的 內(nèi) 容 十 分 具 體2

2、工 藝 要 求 相 當(dāng) 準(zhǔn) 確 而 嚴(yán) 密 二 、 數(shù) 控 加 工 工 藝 的 主 要 內(nèi) 容 數(shù) 控 加 工 工 藝 主 要 包 括 以 下 內(nèi) 容 ：(1) 選 擇 適 合 在 數(shù) 控 機 床 上 加 工 的 零 件 ， 確 定 工 序 內(nèi) 容 。(2) 對 零 件 圖 樣 進 行 分 析 ， 明 確 加 工 內(nèi) 容 及 技 術(shù) 要 求 。4.1 數(shù) 控 加 工 工 藝 概 述 (3) 確 定 零 件 的 加 工 方 案 ， 擬 定 加 工 工 藝 路 線 。 如 劃 分 工 序 ，安 排 加 工 順 序 等 。(4) 設(shè) 計 加 工 工 序 ， 如 工 步 劃 分 、 工 件 的 定 位

3、 與 夾 具 的 選 擇 、刀 具 的 選 擇 ， 切 削 用 量 的 選 擇 等 。(5) 處 理 特 殊 工 藝 問 題 ， 如 對 刀 點 、 換 刀 點 的 選 擇 、 刀 具 補 償和 走 刀 路 線 的 確 定 等 。(6) 分 配 數(shù) 控 加 工 中 的 誤 差 。(7) 處 理 數(shù) 控 機 床 上 部 分 工 藝 指 令 ， 編 制 工 藝 文 件 。 4.1 數(shù) 控 加 工 工 藝 概 述 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 主 要 包 括 3個 方 面 的 內(nèi) 容 ， 即 選 擇 適 合 數(shù) 控 加工 的 零 件 、 確 定 數(shù) 控 加 工 的 內(nèi) 容 和 數(shù) 控 加 工 零

4、件 的 工 藝 性 分 析 。 一 、 選 擇 適 合 數(shù) 控 加 工 的 零 件 數(shù) 控 加 工 的 零 件 按 適 應(yīng) 程 度 分 以 下 3類 。 1 最 適 應(yīng) 類（ 1） 形 狀 復(fù) 雜 、 加 工 精 度 高 ， 用 普 通 機 床 無 法 加 工 或 雖 能 加 工但 質(zhì) 量 難 以 保 證 的 零 件 。（ 2） 具 有 復(fù) 雜 曲 線 或 曲 面 輪 廓 的 零 件 。（ 3） 具 有 難 測 量 、 難 控 制 進 給 、 難 控 制 尺 寸 的 不 敞 開 內(nèi) 腔 的 殼體 或 盒 形 零 件 。（ 4） 必 須 在 一 次 裝 夾 中 完 成 銑 、 鏜 、 锪 、 鉸

5、 或 攻 絲 等 多 道 工 序的 零 件 。 4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 2 較 適 應(yīng) 類(1)價 值 高 且 在 普 通 機 床 上 加 工 時 極 易 受 人 為 因 素 （ 如 工 人 技術(shù) 水 平 高 低 、 情 緒 波 動 、 體 力 強 弱 等 ） 干 擾 的 零 件 。(2)在 普 通 機 床 上 加 工 時 必 須 制 造 復(fù) 雜 的 專 用 工 裝 的 零 件 。(3)需 要 多 次 更 改 設(shè) 計 后 才 能 定 型 的 零 件 。(4)在 普 通 機 床 上 加 工 需 要 作 很 長 時 間 調(diào) 整 的 零 件 。(5)在 普 通 機 床 上 加 工 效

6、 率 低 、 工 人 勞 動 強 度 大 的 零 件 。4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 3 不 適 應(yīng) 類(1)生 產(chǎn) 批 量 大 （ 不 排 除 其 中 個 別 工 序 采 用 數(shù) 控 加 工 ） 。(2)裝 夾 困 難 或 完 全 靠 找 正 定 位 來 保 證 加 工 精 度 的 零 件 。(3)加 工 余 量 極 不 穩(wěn) 定 ， 且 在 數(shù) 控 機 床 上 無 在 線 檢 測 系 統(tǒng) 可 自動 調(diào) 整 零 件 坐 標(biāo) 位 置 的 零 件 。(4)必 須 用 特 定 工 藝 裝 備 協(xié) 調(diào) 加 工 的 零 件 。4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 二 、 確 定 數(shù) 控 加

7、工 的 內(nèi) 容判 斷 一 個 零 件 中 哪 些 工 序 最 適 合 、 最 需 要 進 行 數(shù) 控 加 工 ， 一般 可 根 據(jù) 下 列 原 則 進 行 。(1)是 否 為 普 通 機 床 無 法 加 工 的 內(nèi) 容 。(2)是 否 為 普 通 機 床 難 以 加 工 、 質(zhì) 量 也 難 以 保 證 的 內(nèi) 容 。(3)是 否 為 普 通 機 床 加 工 效 率 低 、 工 人 勞 動 強 度 大 的 內(nèi) 容 。4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 相 比 之 下 ， 下 列 一 些 內(nèi) 容 不 宜 采 用 數(shù) 控 加 工 。(1)占 機 調(diào) 整 時 間 長 的 內(nèi) 容 ， 如 以 毛 坯

8、 粗 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 第 一 個精 基 準(zhǔn) 。(2)加 工 部 位 分 散 ， 不 能 在 一 次 安 裝 中 完 成 較 多 加 工 的 內(nèi) 容 。(3)編 程 獲 取 數(shù) 據(jù) 困 難 的 型 面 、 輪 廓 。(4)加 工 余 量 大 且 不 均 勻 的 粗 加 工 。4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 三 、 數(shù) 控 加 工 零 件 的 工 藝 性 分 析零 件 的 工 藝 性 分 析 是 從 加 工 制 造 的 角 度 對 零 件 進 行 分 析 ， 主要 內(nèi) 容 包 括 零 件 圖 的 工 藝 性 分 析 和 零 件 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 分 析 兩 方 面 內(nèi)容 。 1

9、零 件 圖 的 工 藝 性 分 析(1)零 件 圖 的 完 整 性 與 正 確 性 分 析 。(2)尺 寸 標(biāo) 注 分 析 。(3)零 件 技 術(shù) 要 求 分 析 。(4)零 件 材 料 分 析 。4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 2 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 分 析零 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 是 指 所 設(shè) 計 的 零 件 在 滿 足 使 用 要 求 的 前 提下 制 造 的 可 行 性 和 經(jīng) 濟 性 。 采 用 數(shù) 控 加 工 時 ， 必 須 注 意 零 件 設(shè) 計的 合 理 性 ， 必 要 時 ， 還 應(yīng) 在 基 本 不 改 變 零 件 性 能 的 前 提 下 ， 對

10、零件 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 及 尺 寸 進 行 修 改 ， 具 體 可 參 照 以 下 幾 點 。（ 1） 盡 量 工 序 集 中 ， 以 充 分 發(fā) 揮 數(shù) 控 機 床 的 特 長 ， 提 高 精 度和 效 率 。（ 2） 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 刀 具 、 減 少 刀 具 規(guī) 格 與 種 類 。（ 3） 減 少 機 床 調(diào) 整 ， 縮 短 輔 助 時 間 。（ 4） 利 于 減 少 編 程 工 作 量 。（ 5） 利 于 減 少 加 工 勞 動 量 。（ 6） 利 于 保 證 定 位 剛 度 和 刀 具 剛 度 ， 以 提 高 加 工 精 度 。4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 表 4-1為

11、對 一 些 原 始 零 件 結(jié) 構(gòu) 進 行 修 改 以 適 應(yīng) 數(shù) 控 加 工 的 實 例 。4.2 數(shù) 控 加 工 工 藝 分 析 工 藝 路 線 的 擬 定 是 制 定 工 藝 規(guī) 程 的 一 項 重 要 內(nèi) 容 。 其 主 要 內(nèi)容 有 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 、 確 定 加 工 方 法 、 安 排 加 工 順 序 以 及 安 排 熱 處理 、 檢 驗 和 其 他 工 序 等 。一 、 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇定 位 基 準(zhǔn) 分 為 粗 基 準(zhǔn) 和 精 基 準(zhǔn) 。 以 未 加 工 過 的 表 面 進 行 定 位的 基 準(zhǔn) 稱 為 粗 基 準(zhǔn) ， 以 已 加 工 過 的 表 面 進 行

12、定 位 的 基 準(zhǔn) 稱 為 精 基準(zhǔn) 。 4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 1 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 原 則工 件 加 工 的 第 一 道 工 序 的 定 位 基 準(zhǔn) 即 粗 基 準(zhǔn) ， 具 體 選 擇 時 應(yīng)參 考 下 列 原 則 。(1) 對 于 同 時 具 有 加 工 表 面 與 不 加 工 表 面 的 工 件 ， 為 了 保 證 加工 表 面 和 不 加 工 表 面 間 的 相 互 位 置 精 度 要 求 ， 應(yīng) 選 擇 不 加 工 表 面為 基 準(zhǔn) 面 。 如 果 工 件 上 有 多 個 不 加 工 面 ， 則 應(yīng) 選 擇 其 中 與 加 工 表面 位 置 精 度

13、 要 求 較 高 的 表 面 作 為 粗 基 準(zhǔn) 。(2) 對 于 具 有 較 多 加 工 表 面 的 工 件 ， 選 擇 粗 基 準(zhǔn) 時 ， 應(yīng) 考 慮 合理 分 配 各 表 面 的 加 工 余 量 。 在 分 配 余 量 時 ， 應(yīng) 注 意 兩 點 ： 選 擇毛 坯 余 量 最 小 的 表 面 作 為 粗 基 準(zhǔn) ； 選 擇 工 件 上 重 要 的 表 面 作 為粗 基 準(zhǔn) 。粗 基 準(zhǔn) 應(yīng) 避 免 重 復(fù) 使 用 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 2 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 原 則選 擇 精 基 準(zhǔn) 的 目 的 是 使 裝 夾 方 便 可 靠 ， 以 保 證 加 工

14、精 度 。 具體 遵 循 以 下 原 則 。(1) 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 。(2) 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 原 則 。(3) 互 為 基 準(zhǔn) 原 則 。(4) 自 為 基 準(zhǔn) 原 則 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 二 、 加 工 方 法 的 選 擇1 加 工 經(jīng) 濟 精 度 和 經(jīng) 濟 粗 糙 度所 謂 加 工 經(jīng) 濟 精 度 是 指 在 正 常 加 工 條 件 下 （ 采 用 符 合 質(zhì) 量 標(biāo)準(zhǔn) 的 設(shè) 備 、 工 藝 裝 備 和 標(biāo) 準(zhǔn) 技 術(shù) 等 級 工 人 ， 不 延 長 加 工 時 間 ） 所能 保 證 的 加 工 精 度 。 而 經(jīng) 濟 粗 糙 度 是 指 在

15、正 常 的 加 工 條 件 上 ， 所能 保 證 的 粗 糙 度 值 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 表 4-2表 4-4分 別 列 出 外 圓 、 圓 柱 孔 和 平 面 3種 典 型 表 面 的 加 工方 法 和 各 種 加 工 方 法 所 能 達 到 的 加 工 經(jīng) 濟 精 度 和 經(jīng) 濟 粗 糙 度 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 2 加 工 方 法 的 選 擇滿 足 同 樣 精 度 要 求 的 加 工 方 法 有 若 干 種 ， 所 以 選 擇 時 還 應(yīng) 考慮 以 下 因 素 。（ 1） 所 選 擇 的 加 工 方 法 能 否 達 到 零

16、 件 精 度 的 要 求 。（ 2） 零 件 材 料 的 加 工 性 能 如 何 。（ 3） 生 產(chǎn) 率 對 加 工 方 法 有 無 特 殊 要 求 。（ 4） 本 廠 的 工 藝 能 力 和 現(xiàn) 有 加 工 設(shè) 備 的 加 工 經(jīng) 濟 精 度 如 何 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 三 、 加 工 階 段 的 劃 分加 工 過 程 劃 分 為 粗 加 工 、 半 精 加 工 、 精 加 工 和 光 整 加 工 4個 階段 。 （ 1） 粗 加 工 階 段 。 粗 加 工 階 段 的 主 要 任 務(wù) 是 去 除 各 表 面 的大 部 分 余 量 。（ 2） 半 精 加 工

17、 階 段 。 半 精 加 工 階 段 的 任 務(wù) 是 達 到 一 定 的 精度 要 求 ， 留 有 一 定 的 精 加 工 余 量 ， 并 為 主 要 表 面 的 精 加 工 作 準(zhǔn) 備 。（ 3） 精 加 工 階 段 。 精 加 工 階 段 的 任 務(wù) 是 達 到 零 件 的 全 部 技術(shù) 要 求 （ 主 要 是 保 證 主 要 表 面 的 加 工 質(zhì) 量 ） 。（ 4） 光 整 加 工 階 段 。 其 主 要 目 的 是 提 高 尺 寸 精 度 、 減 小 表面 粗 糙 度 。 4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 劃 分 加 工 階 段 的 好 處 有 以 下 幾 個 方

18、面 。(1)有 利 于 保 證 加 工 質(zhì) 量 。(2)可 以 合 理 地 使 用 設(shè) 備 。(3)便 于 安 排 熱 處 理 工 序 。(4)便 于 及 時 發(fā) 現(xiàn) 毛 坯 的 缺 陷 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 四 、 工 序 的 劃 分1 工 序 的 劃 分 原 則工 序 的 劃 分 可 采 用 工 序 集 中 原 則 和 工 序 分 散 原 則 。(1) 工 序 集 中 原 則 。 工 序 集 中 原 則 是 指 使 每 道 工 序 包 括 盡 可 能多 的 內(nèi) 容 ， 因 而 使 總 工 序 數(shù) 減 少 。 工 序 集 中 特 點 是 工 序 數(shù) 目 少 、

19、工 序 內(nèi) 容 復(fù) 雜 。(2) 工 序 分 散 原 則 。 工 序 分 散 原 則 是 指 將 工 件 的 加 工 分 散 在 較多 工 序 內(nèi) 進 行 ， 每 道 工 序 的 加 工 內(nèi) 容 很 少 。 工 序 分 散 的 特 點 是 工序 數(shù) 目 多 ， 工 序 內(nèi) 容 簡 單4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 2 工 序 的 劃 分 方 法(1)按 安 裝 次 數(shù) 分 。 以 一 次 安 裝 所 完 成 的 那 一 部 分 加 工 作 為 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 為 一道 工 序

20、。(3)按 加 工 部 位 分 。 以 完 成 相 同 型 面 的 那 一 部 分 工 藝 過 程 作 為一 道 工 序 。(4)按 粗 、 精 加 工 分 。 即 粗 加 工 中 完 成 的 那 一 部 分 工 藝 過 程 為一 道 工 序 ， 精 加 工 中 完 成 的 那 一 部 分 工 藝 過 程 為 一 道 工 序 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 五 、 加 工 順 序 的 安 排1 切 削 加 工 順 序 的 安 排(1)先 加 工 基 準(zhǔn) 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)

21、先 加 工 主 要 表 面 ， 后 加 工 次 要 表 面 。(4)一 般 情 況 下 ， 先 加 工 平 面 ， 后 加 工 孔 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 2 熱 處 理 及 表 面 處 理 工 序 的 安 排為 了 改 善 切 削 性 能 而 進 行 的 熱 處 理 工 序 （ 如 退 火 、 正 火 、 調(diào)質(zhì) 等 ） ， 應(yīng) 安 排 在 切 削 加 工 之 前 。為 了 消 除 毛 坯 在 制 造 和 機 械 加 工 過 程 中 產(chǎn) 生 的 內(nèi) 應(yīng) 力 而 進 行的 熱 處 理 工 序 （ 如 人 工 時 效 、 退 火 、 正 火 等 ） ， 最 好 安 排

22、 在 粗 加工 之 后 ， 精 加 工 之 前 。對 于 一 般 鑄 件 ， 常 在 精 加 工 前 或 粗 加 工 后 安 排 一 次 時 效 處 理 ；對 于 精 度 要 求 較 高 的 零 件 ， 在 半 精 加 工 后 尚 需 再 安 排 一 次 時 效 處理 . 對 于 一 些 剛 性 較 差 、 精 度 要 求 極 高 的 重 要 零 件 （ 如 精 密 絲 杠 、主 軸 等 ） ， 常 常 在 每 個 加 工 階 段 后 都 安 排 一 次 時 效 處 理 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 3 輔 助 工 序 的 安 排輔 助 工 序 主 要 包 括 檢 驗

23、、 去 毛 刺 、 倒 棱 、 平 衡 、 防 銹 和 清 洗等 。 其 中 檢 驗 工 序 是 保 證 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 合 格 的 關(guān) 鍵 工 序 之 一 ， 一 般 安排 在 粗 加 工 全 部 結(jié) 束 后 、 精 加 工 之 前 、 重 要 工 序 之 后 、 工 件 在 不同 車 間 之 間 轉(zhuǎn) 移 前 后 和 工 件 全 部 加 工 結(jié) 束 后 。 切 削 加 工 之 后 ， 應(yīng)安 排 去 毛 刺 處 理 。 工 件 在 進 入 裝 配 之 前 ， 一 般 應(yīng) 安 排 清 洗 。4 數(shù) 控 加 工 工 序 與 普 通 工 序 的 銜 接數(shù) 控 加 工 工 序 前 后 一 般 都 穿

24、插 有 其 他 普 通 工 序 ， 若 銜 接 不 好就 容 易 產(chǎn) 生 矛 盾 ， 影 響 加 工 過 程 。 因 此 ， 最 好 的 方 法 是 建 立 相 互狀 態(tài) 要 求 ， 使 各 工 序 之 間 達 到 相 互 滿 足 加 工 需 要 ， 且 質(zhì) 量 目 標(biāo) 及技 術(shù) 要 求 明 確 ， 交 接 驗 收 有 依 據(jù) 。4.3 數(shù) 控 加 工 工 藝 路 線 的 擬 定 一 、 加 工 余 量 的 確 定1 加 工 余 量 的 概 念加 工 余 量 是 指 加 工 過 程 中 ， 所 切 去 的 金 屬 層 厚 度 。 加 工 余 量有 工 序 余 量 與 加 工 總 余 量 之 分

25、 。 每 一 道 工 序 所 切 除 的 金 屬 層 厚 度稱 為 工 序 余 量 ， 其 值 等 于 前 后 工 序 基 本 尺 寸 之 差 。 毛 坯 尺 寸 與 零件 設(shè) 計 尺 寸 之 差 稱 為 加 工 總 余 量 。 加 工 總 余 量 和 工 序 余 量 的 關(guān) 系可 用 下 式 表 示 ： 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 0 1 2 3 n 1n iiZ Z Z Z Z Z 工 序 余 量 有 標(biāo) 稱 余 量 （ 簡 稱 余 量 ） 、 最 大 余 量 和 最 小 余 量 的區(qū) 別 （ 如 圖 4-1） 。 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 工序余量有標(biāo)稱余量（簡

26、稱余量）、最大余量和最小余量的區(qū)別（如圖4-1 ）。 圖 4-1 加 工 余 量 與 工 序 公 差 的 關(guān) 系 余 量 公 差 的 大 小 等 于 本 道 工 序 尺 寸 公 差 與 上 道 工 序 尺 寸 公 差之 和 。 即 ： 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計Z max min a bT Z Z T T 2 影 響 加 工 余 量 的 因 素影 響 加 工 余 量 的 因 素 有 下 列 幾 種 。(1)前 道 工 序 加 工 后 的 表 面 上 有 微 觀 的 表 面 粗 糙 度 Ra和 表 面 缺陷 層 Da， 如 圖 4-2(a)所 示 。(2)前 道 工 序 的 表 面

27、尺 寸 公 差 Ta。 本 工 序 余 量 應(yīng) 包 含 上 道 工 序的 尺 寸 公 差 Ta。(3)前 道 工 序 的 相 對 位 置 尺 寸 公 差 a， 如 圖 4-2(a)所 示 。 如 直 線度 、 同 軸 度 、 垂 直 度 誤 差 等 。(4)本 工 序 加 工 時 的 安 裝 誤 差 。 包 括 定 位 誤 差 、 裝 夾 誤 差 及 夾具 本 身 的 誤 差 。 如 圖 4-2(b)所 示 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計圖 4-2 影 響 加 工 余 量 的 因 素 3 確 定 加 工 余 量 的 方 法(1)經(jīng) 驗 估 算

28、法 。 經(jīng) 驗 估 算 法 是 根 據(jù) 經(jīng) 驗 確 定 加 工 余 量 的 方 法 。(2)查 表 修 正 法 。 查 表 修 正 法 是 以 生 產(chǎn) 實 踐 和 試 驗 研 究 積 累 的有 關(guān) 加 工 余 量 的 資 料 數(shù) 據(jù) 為 基 礎(chǔ) ， 并 結(jié) 合 實 際 情 況 進 行 適 當(dāng) 修 正來 確 定 加 工 余 量 的 方 法 。(3)分 析 計 算 法 。 分 析 計 算 法 根 據(jù) 加 工 余 量 計 算 公 式 和 一 定 的試 驗 資 料 ， 通 過 計 算 確 定 加 工 余 量 的 一 種 方 法 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 此 外 ， 在 確 定 加 工

29、余 量 時 ， 還 應(yīng) 注 意 以 下 幾 個 問 題 。(1)采 用 最 小 加 工 余 量 原 則 。 (2)余 量 充 分 且 應(yīng) 包 含 熱 處 理 變 形 。(3)大 零 件 取 大 余 量 。(4)總 加 工 余 量 和 工 序 余 量 要 分 別 確 定 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 二 、 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定1 工 藝 尺 寸 鏈 的 基 本 概 念(1)尺 寸 鏈 的 定 義 。 在 零 件 加 工 或 裝 配 過 程 中 ， 由 相 互 聯(lián) 系 形成 的 封 閉 尺 寸 組 稱 為 尺 寸 鏈 。 如 4 3所 示 。4.4 數(shù) 控 加 工

30、工 序 設(shè) 計圖 4-3 零 件 加 工 過 程 中 的 尺 寸 鏈 (2)尺 寸 鏈 的 組 成 。 按 各 尺 寸 在 工 藝 尺 寸 鏈 中 的 作 用 可 分 為 環(huán) 、 封 閉環(huán) 、 組 成 環(huán) 、 增 環(huán) 、 減 環(huán) 和 補 償 環(huán) 。 環(huán) 。 列 入 工 藝 尺 寸 鏈 中 的 每 一 個 尺 寸 稱 為 工 藝 尺 寸 鏈 的 環(huán) 。 封 閉 環(huán) 。 尺 寸 鏈 中 在 加 工 過 程 最 后 間 接 獲 得 的 尺 寸 （ 環(huán) ） 稱 為 封閉 環(huán) 。 封 閉 環(huán) 一 般 用 字 母 加 下 標(biāo) “ 0”表 示 。 如 圖 4-3中 A0。 組 成 環(huán) 。 尺 寸 鏈 中 直

31、 接 獲 得 的 并 對 封 閉 環(huán) 有 影 響 的 全 部 環(huán) （ 即 除封 閉 環(huán) 以 外 的 其 他 所 有 環(huán) ） 都 稱 為 組 成 環(huán) 。 如 圖 4-3中 A1和 A2。 增 環(huán) 。 尺 寸 鏈 中 的 組 成 環(huán) 。 由 于 其 變 動 引 起 封 閉 環(huán) 同 向 變 動 ， 則該 組 成 環(huán) 為 增 環(huán) 。 如 圖 4-3中 A1。 減 環(huán) 。 尺 寸 鏈 中 的 組 成 環(huán) 。 由 于 其 變 動 引 起 封 閉 環(huán) 反 向 變 動 ， 則該 組 成 環(huán) 為 減 環(huán) ， 如 圖 4-3中 A2。 補 償 環(huán) 。 尺 寸 鏈 中 預(yù) 先 選 定 的 某 一 組 成 環(huán) ， 可

32、 以 通 過 改 變 其 大 小或 位 置 ， 使 封 閉 環(huán) 達 到 規(guī) 定 的 要 求 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 在 尺 寸 鏈 圖 上 ， 先 給 封 閉 環(huán) 任 一 方 向 畫 出 箭 頭 ， 然 后 沿 此 方向 環(huán) 繞 尺 寸 鏈 回 路 。 依 次 給 每 個 組 成 環(huán) 畫 出 箭 頭 ， 凡 箭 頭 方 向 與封 閉 環(huán) 的 箭 頭 方 向 相 同 的 為 減 環(huán) ， 箭 頭 方 向 相 反 的 為 增 環(huán) ， 如 圖 4-4所 示 。 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計圖 4-4 工 藝 尺 寸 鏈 的 組 成 及 組 成 環(huán) 增 減 性 的 判 別 (

33、3)尺 寸 鏈 的 特 征 。 工 藝 尺 寸 鏈 的 主 要 特 征 是 封 閉 性 和 關(guān) 聯(lián) 性 封 閉 性 。 尺 寸 鏈 中 各 尺 寸 首 尾 相 接 組 成 封 閉 的 鏈 環(huán) 。 關(guān) 聯(lián) 性 。 任 何 一 個 直 接 保 證 的 尺 寸 及 其 精 度 的 變 化 ， 必 將影 響 間 接 保 證 的 尺 寸 及 其 精 度 ， 且 彼 此 間 具 有 特 定 的 函 數(shù) 關(guān) 系 。(4)尺 寸 鏈 的 建 立 。 尺 寸 鏈 的 建 立 一 般 按 照 以 下 步 驟 。 封 閉 環(huán) 的 確 定 。 組 成 環(huán) 的 查 找 。 區(qū) 分 增 減 環(huán) 。 4.4 數(shù) 控 加 工

34、 工 序 設(shè) 計 2 尺 寸 鏈 的 計 算 公 式尺 寸 鏈 的 計 算 ， 是 指 計 算 封 閉 環(huán) 與 組 成 環(huán) 的 基 本 尺 寸 、 公 差及 極 限 偏 差 之 間 的 關(guān) 系 。 計 算 方 法 分 為 極 值 法 和 概 率 （ 統(tǒng) 計 ） 法 。極 值 法 多 用 于 環(huán) 數(shù) 少 的 尺 寸 鏈 ， 概 率 （ 統(tǒng) 計 ） 法 多 用 于 環(huán) 數(shù) 多 的尺 寸 鏈 。 目 前 生 產(chǎn) 中 ， 一 般 采 用 極 值 法 。(1)封 閉 環(huán) 的 基 本 尺 寸 計 算 。 封 閉 環(huán) 的 基 本 尺 寸 等 于 所 有 增 環(huán)的 基 本 尺 寸 之 和 減 去 所 有 減

35、環(huán) 的 基 本 尺 寸 之 和 。 即 ：4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計10 1 1m ni ji j mA A A (2)極 限 尺 寸 的 計 算 。 封 閉 環(huán) 的 最 大 極 限 尺 寸 等 于 所 有 增 環(huán) 的最 大 極 限 尺 寸 之 和 減 去 所 有 減 環(huán) 的 最 小 極 限 尺 寸 之 和 。 即 :封 閉 環(huán) 的 最 小 極 限 尺 寸 等 于 所 有 增 環(huán) 的 最 小 極 限 尺 寸 之 和 減去 所 有 減 環(huán) 的 最 大 極 限 尺 寸 之 和 。 即 :4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計1max0max min1 1m ni ji j mA A A

36、 1 max0min min1 1m n jii j mA A A (3)封 閉 環(huán) 上 下 偏 差 的 計 算 。 封 閉 環(huán) 的 上 偏 差 等 于 所 有 增 環(huán) 的上 偏 差 之 和 減 去 所 有 減 環(huán) 的 下 偏 差 之 和 ； 封 閉 環(huán) 的 下 偏 差 等 于 所有 增 環(huán) 的 下 偏 差 之 和 減 去 所 有 減 環(huán) 的 上 偏 差 之 和 ， 即 ：4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計0 11 1i jm ni j mES ES EI 0 11 1i jm ni j mEI EI ES (4)封 閉 環(huán) 的 公 差 計 算 。 封 閉 環(huán) 的 公 差 等 于 所 有

37、組 成 環(huán) 公 差 之和 。 即 : 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計0 11( ) ( )n iiT A T A 3 尺 寸 鏈 的 計 算 形 式在 尺 寸 鏈 計 算 時 ， 有 以 下 3種 情 況 ：(1)正 計 算 。 已 知 各 組 成 環(huán) 尺 寸 、 公 差 及 極 限 偏 差 ， 求 封 閉 環(huán)基 本 尺 寸 、 公 差 及 極 限 偏 差 。(2)反 計 算 。 已 知 封 閉 環(huán) 的 基 本 尺 寸 、 公 差 和 極 限 偏 差 ， 求 各組 成 環(huán) 的 基 本 尺 寸 、 公 差 和 極 限 偏 差 。(3)中 間 計 算 。 已 知 封 閉 環(huán) 和 部 分 組

38、 成 環(huán) 的 基 本 尺 寸 、 公 差 及極 限 偏 差 ， 求 其 余 組 成 環(huán) 的 基 本 尺 寸 、 公 差 及 極 限 偏 差 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4 尺 寸 鏈 的 分 析 和 計 算 (1)基 準(zhǔn) 重 合 時 工 序 尺 寸 及 公 差 的 計 算 。 在 這 種 情 況 下 ， 各 工序 的 加 工 尺 寸 取 決 于 各 工 序 的 加 工 余 量 ， 其 公 差 則 由 該 工 序 所 采用 的 加 工 方 法 的 經(jīng) 濟 精 度 決 定 。 其 計 算 順 序 是 先 確 定 各 工 序 余 量的 基 本 尺 寸 ， 再 由 后 往 前 逐 個 工

39、 序 推 算 ， 即 由 零 件 的 設(shè) 計 尺 寸 開始 ， 由 最 后 一 道 工 序 開 始 向 前 推 算 ， 直 至 毛 坯 尺 寸 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 解 : 首 先 ， 通 過 查 表 和 憑 經(jīng) 驗 確 定 毛 坯 總 余 量 及 其 公 差 、 工序 余 量 以 及 工 序 的 經(jīng) 濟 精 度 和 公 差 值 （ 表 4-5） ， 然 后 ， 計 算 工 序基 本 尺 寸 ， 結(jié) 果 列 于 表 4-5中 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 (2)基 準(zhǔn) 不 重 合 時 工 序 尺 寸 及 公 差 的 計 算

40、 。 零 件 的 加 工 中 ， 當(dāng)加 工 表 面 的 定 位 基 準(zhǔn) 或 測 量 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 不 重 合 時 ， 就 需 要 進行 尺 寸 換 算 以 求 得 其 工 序 尺 寸 及 公 差 。 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 不 重 合 時 的 工 藝 尺 寸 換 算 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計圖 4-5 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 不 重 合 時 的 工 藝 尺 寸 計 算 解 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 測 量 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 不 重 合 時 的 工 序 尺 寸 換 算 。4.4

41、數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計圖 4-6 測 量 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 不 重 合 時 的 尺 寸 計 算 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 中 間 工 序 的 工 序 尺 寸 及 其 公 差 的 求 解 計 算 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計圖 4-7 插 鍵 槽 時 工 序 尺 寸 的 計 算 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 三 、 工 件 的 定 位 基 準(zhǔn) 與 夾 緊 方 案 的 確 定工 件 的 定 位 基 準(zhǔn) 與 夾 緊 方 案 的

42、確 定 ， 應(yīng) 遵 循 有 關(guān) 定 位 基 準(zhǔn) 的選 擇 與 工 件 夾 緊 的 基 本 要 求 。 此 外 ， 還 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點 ：（ 1） 力 求 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 、 工 藝 基 準(zhǔn) 與 編 程 原 點 統(tǒng) 一 。（ 2） 盡 量 減 少 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 和 輔 助 時 間 ， 即 盡 可 能 在 工 件的 一 次 裝 夾 中 加 工 出 工 件 上 全 部 或 大 部 分 待 加 工 表 面 。（ 3） 避 免 采 用 人 工 調(diào) 整 方 案 ， 以 充 分 發(fā) 揮 數(shù) 控 機 床 的 效 能 。（ 4） 對 于 加 工 中 心 ， 工 件 在 工 作 臺 上

43、的 安 放 位 置 要 兼 顧 各 個工 位 的 加 工 ， 要 考 慮 刀 具 長 度 及 其 剛 度 對 加 工 質(zhì) 量 的 影 響 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 四 、 走 刀 路 線 和 工 步 順 序 的 確 定確 定 走 刀 路 線 時 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點 。1 保 證 零 件 的 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度對 于 數(shù) 控 銑 削 ， 順 銑 優(yōu) 點 多 于 逆 銑 ， 所 以 應(yīng) 盡 量 采 取 順 銑 的走 刀 路 線 加 工 方 案 。對 于 鋁 鎂 合 金 、 鈦 合 金 和 耐 熱 合 金 等 材 料 的 銑 削 ， 建 議 也 采用 順

44、銑 加 工 。零 件 毛 坯 為 黑 色 金 屬 鍛 件 或 鑄 件 ， 則 采 取 逆 銑 較 為 有 利 。加 工 位 置 精 度 要 求 較 高 的 孔 系 時 ， 應(yīng) 特 別 注 意 安 排 孔 的 加 工順 序 。 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 圖 4-8 孔 位 置 精 度 的 保 證 圖 4-8(a)所 示 零 件 上 6個 尺 寸 相 同 的 孔 ， 有 兩 種 走 刀 路 線 。 按圖 4-8(b)所 示 路 線 加 工 時 ， 由 于 5、 6孔 與 1、 2、 3、 4孔 定 位 方 向 相反 ， x向 反 向 間 隙 會

45、 使 定 位 誤 差 增 加 ， 從 而 影 響 5、 6孔 與 其 他 孔 的位 置 精 度 。 按 圖 4-8(c)所 示 路 線 加 工 時 ， 加 工 完 4孔 后 往 上 多 移 動 一段 距 離 至 P點 ， 然 后 折 回 來 在 5、 6孔 處 進 行 定 位 加 工 ， 從 而 使 各 孔加 工 進 給 方 向 一 致 ， 避 免 反 向 間 隙 的 引 入 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 2 尋 求 最 短 走 刀 路 線 ， 減 少 刀 具 空 行 程 時 間如 圖 4-9(a)所 示 加 工 零 件 的 孔 系 ， 圖 4-9(b)所 示 的 走 刀 路 線

46、為先 加 工 完 外 圈 孔 后 ， 再 加 工 內(nèi) 圈 孔 。 若 改 用 圖 4-9(c)的 走 刀 路 線 ，可 使 各 孔 間 距 減 小 ， 空 行 程 最 短 ， 從 而 節(jié) 省 定 位 時 間 ， 提 高 加 工效 率 。 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計圖 4-9 最 短 走 刀 路 線 示 例 3 最 終 輪 廓 一 次 走 刀 完 成為 保 證 工 件 輪 廓 表 面 加 工 后 的 粗 糙 度 要 求 ， 最 終 輪 廓 應(yīng) 安 排在 最 后 一 次 走 刀 中 連 續(xù) 加 工 出 來 。 圖 4-10 三 種 方 案 中 ， 圖 4-10(a)方 案 最 差 ，

47、圖 4-10(c)方 案 最 佳 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計圖 4-10 最 終 輪 廓 走 刀 示 例 五 、 機 床 和 工 藝 裝 備 的 選 擇1 機 床 的 選 擇機 床 設(shè) 備 的 選 擇 對 工 序 的 加 工 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 率 和 經(jīng) 濟 性 有 很 大的 影 響 。 為 使 所 選 定 的 機 床 能 符 合 工 序 的 要 求 ， 必 須 考 慮 下 列 因素 ： （ 1） 機 床 的 工 作 精 度 應(yīng) 與 工 序 的 加 工 精 度 相 適 應(yīng) 。（ 2） 機 床 工 作 區(qū) 的 尺 寸 應(yīng) 與 工 件 的 輪 廓 尺 寸 相 適 應(yīng) 。（ 3） 機

48、 床 的 功 率 與 剛 度 應(yīng) 與 工 序 的 性 質(zhì) 和 合 理 的 切 削 用 量 相適 應(yīng) 。 （ 4） 機 床 的 生 產(chǎn) 率 應(yīng) 與 工 件 的 生 產(chǎn) 計 劃 相 適 應(yīng) 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 2 夾 具 的 選 擇數(shù) 控 加 工 的 特 點 對 夾 具 提 出 兩 個 基 本 要 求 ： 一 是 保 證 夾 具 的坐 標(biāo) 方 向 與 機 床 的 坐 標(biāo) 方 向 相 對 固 定 ； 二 是 要 協(xié) 調(diào) 零 件 與 機 床 坐標(biāo) 系 的 尺 寸 。 除 此 之 外 ， 重 點 考 慮 以 下 幾 點 ：(1)單 件 小 批 量 生 產(chǎn) 時 ， 應(yīng) 優(yōu) 先 考 慮

49、 使 用 組 合 夾 具 、 通 用 夾 具和 可 調(diào) 夾 具 ， 以 縮 短 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 時 間 和 節(jié) 省 生 產(chǎn) 費 用 。(2)成 批 生 產(chǎn) 時 ， 才 考 慮 采 用 專 用 夾 具 ， 并 力 求 結(jié) 構(gòu) 簡 單 。(3)為 滿 足 數(shù) 控 加 工 精 度 ， 要 求 夾 具 定 位 、 夾 緊 精 度 高 。(4)裝 卸 工 件 要 方 便 可 靠 ， 以 縮 短 輔 助 時 間 。(5)夾 具 上 各 零 部 件 不 妨 礙 機 床 對 零 件 各 表 面 的 加 工 ， 即 夾 具敞 開 性 要 好 。 4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 3 刀 具 的 選 擇一

50、般 應(yīng) 優(yōu) 先 采 用 標(biāo) 準(zhǔn) 刀 具 ， 必 要 時 也 可 采 用 各 種 高 效 的 復(fù) 合刀 具 及 其 他 一 些 專 用 刀 具 。 此 外 ， 應(yīng) 結(jié) 合 實 際 情 況 ， 盡 可 能 選 用各 種 先 進 刀 具 ， 如 可 轉(zhuǎn) 位 刀 具 、 整 體 硬 質(zhì) 合 金 刀 具 、 陶 瓷 刀 具 等 。刀 具 的 類 型 、 規(guī) 格 和 精 度 等 級 應(yīng) 符 合 加 工 要 求 ， 刀 具 材 料 應(yīng) 與 工件 材 料 相 適 應(yīng) 。 關(guān) 于 車 刀 、 銑 刀 的 類 型 及 其 規(guī) 格 的 選 擇 將 在 第 5章中 詳 細 介 紹 。4 量 具 的 選 擇數(shù) 控 加

51、工 一 般 采 用 通 用 量 具 ， 如 游 標(biāo) 卡 尺 、 百 分 表 等 。 對 于成 批 生 產(chǎn) 和 大 批 大 量 生 產(chǎn) 部 分 數(shù) 控 工 序 ， 應(yīng) 采 用 各 種 量 規(guī) 和 一 些高 生 產(chǎn) 率 的 專 用 量 具 和 量 儀 等 。 量 具 精 度 必 須 與 加 工 精 度 相 適 應(yīng) 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 六 、 切 削 用 量 的 確 定1 切 削 用 量 的 選 擇 原 則對 于 粗 加 工 ， 要 盡 可 能 保 證 較 高 的 金 屬 切 除 率 和 必 要 的 刀 具耐 用 度 。 提 高 切 削 速 度 、 增 大 進 給 量 和 背

52、吃 刀 量 ， 都 能 提 高 金 屬切 除 率 。 對 刀 具 耐 用 度 影 響 最 大 的 是 切 削 速 度 ， 其 次 是 進 給 量 ，影 響 最 小 的 則 是 背 吃 刀 量 。 所 以 ， 在 選 擇 粗 加 工 切 削 用 量 時 ， 應(yīng)優(yōu) 先 考 慮 采 用 大 的 背 吃 刀 量 ， 其 次 考 慮 采 用 大 的 進 給 量 ， 最 后 才能 根 據(jù) 刀 具 耐 用 度 的 要 求 ， 選 定 合 理 的 切 削 速 度 。半 精 加 工 尤 其 是 精 加 工 ， 一 般 多 采 用 較 小 的 背 吃 刀 量 和 進 給量 。 用 硬 質(zhì) 合 金 刀 具 進 行

53、精 加 工 時 一 般 多 采 用 較 高 的 切 削 速 度 ；高 速 鋼 刀 具 則 一 般 多 采 用 較 低 的 切 削 速 度 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 此 外 ， 除 遵 循 上 述 一 般 原 則 外 ， 選 擇 切 削 用 量 時 還 應(yīng) 考 慮 下列 因 素 。(1) 刀 具 的 差 異 。 不 同 生 產(chǎn) 廠 家 生 產(chǎn) 的 刀 具 質(zhì) 量 差 異 較 大 ，所 以 切 削 用 量 必 須 根 據(jù) 實 際 所 用 刀 具 和 現(xiàn) 場 經(jīng) 驗 加 以 修 正 。(2) 機 床 特 性 。 切 削 用 量 受 機 床 功 率 和 剛 性 的 限 制 ， 必 須

54、在機 床 說 明 書 規(guī) 定 的 范 圍 內(nèi) 選 取 。(3) 數(shù) 控 機 床 的 生 產(chǎn) 率 。 數(shù) 控 機 床 的 工 時 費 用 較 高 ， 刀 具 損耗 費 用 所 占 比 重 較 低 ， 應(yīng) 盡 量 用 高 的 切 削 用 量 ， 通 過 適 當(dāng) 降 低 刀具 壽 命 來 提 高 數(shù) 控 機 床 的 生 產(chǎn) 率 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 2 切 削 用 量 的 確 定(1) 背 吃 刀 量 ap的 確 定 。 在 粗 加 工 時 ， 一 次 走 刀 應(yīng) 盡 可 能 切 去全 部 加 工 余 量 ， 在 中 等 功 率 機 床 上 ， ap可 達 8 10mm。 半 精

55、 加 工 時 ，ap可 達 0.5 2mm。 精 加 工 時 ， ap可 達 0.2 0.4mm。 在 工 藝 系 統(tǒng) 剛 性不 足 或 加 工 余 量 太 大 ， 或 加 工 余 量 極 不 均 勻 時 ， 可 分 幾 次 走 刀 進行 。 (2) 進 給 量 f的 選 擇 。 粗 加 工 時 ， 對 工 件 表 面 質(zhì) 量 沒 有 太 高 要求 ， 這 時 切 削 力 往 往 很 大 ， 合 理 的 進 給 量 應(yīng) 是 工 藝 系 統(tǒng) 所 能 承 受的 最 大 進 給 量 。 這 一 進 給 量 要 受 到 下 列 一 些 因 素 的 限 制 ： 機 床 進給 機 構(gòu) 的 強 度 、 車

56、刀 刀 桿 的 強 度 和 剛 度 、 硬 質(zhì) 合 金 或 陶 瓷 刀 片 的強 度 及 工 件 的 裝 夾 剛 度 等 。 精 加 工 時 ， 最 大 進 給 量 主 要 受 加 工 精度 和 表 面 粗 糙 度 的 限 制 。4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計 (3) 切 削 速 度 vc的 確 定 。 根 據(jù) 已 選 定 的 切 削 深 度 ap、 進 給 量 f及刀 具 耐 用 度 T， 就 可 以 按 下 列 公 式 計 算 切 削 速 度 vc。 即 ：4.4 數(shù) 控 加 工 工 序 設(shè) 計c spv vx ym v vCv KT a f 一 、 數(shù) 控 加 工 中 有 關(guān) 對

57、 刀 的 概 念1 刀 位 點刀 位 點 代 表 刀 具 的 基 準(zhǔn) 點 ， 也 是 對 刀 時 的 注 視 點 ， 一 般 是 刀具 上 的 一 點 。尖 形 車 刀 刀 位 點 為 刀 尖 點 ；刀 尖 帶 圓 弧 時 刀 位 點 為 圓 弧 中 心 ；鉆 頭 刀 位 點 為 鉆 尖 ；平 底 立 銑 刀 刀 位 點 為 端 面 中 心 ；球 頭 銑 刀 刀 位 點 為 球 心 。4.5 對 刀 點 和 換 刀 點 的 確 定 2 起 刀 點起 刀 點 是 刀 具 相 對 零 件 的 起 點 ， 即 零 件 加 工 程 序 開 始 時 刀 位點 的 起 始 位 置 ， 并 且 大 多 時

58、候 還 是 程 序 運 行 的 終 點 ， 有 時 也 指 一段 循 環(huán) 程 序 的 起 點 。3 對 刀 點 與 對 刀對 刀 點 是 用 來 確 定 刀 具 與 工 件 的 相 對 位 置 關(guān) 系 的 點 ， 是 確 定工 件 坐 標(biāo) 系 與 機 床 坐 標(biāo) 系 的 點 。 對 刀 就 是 將 刀 具 的 刀 位 點 置 于 對刀 點 上 ， 以 便 建 立 工 件 坐 標(biāo) 系 。 對 刀 點 和 起 刀 點 是 兩 個 不 同 的 概念 ， 盡 管 在 編 程 中 它 們 常 常 選 在 同 一 點 ， 但 有 時 對 刀 點 是 不 能 作為 起 刀 點 的 。 4.5 對 刀 點 和

59、 換 刀 點 的 確 定 4 對 刀 基 準(zhǔn) （ 點 ）對 刀 基 準(zhǔn) （ 點 ） 是 對 刀 時 為 確 定 對 刀 點 位 置 所 依 據(jù) 的 基 準(zhǔn) 。該 基 準(zhǔn) 可 以 是 點 ， 也 可 以 是 線 或 面 ， 可 設(shè) 在 工 件 、 夾 具 或 機 床 上 。圖 4-11表 示 工 件 坐 標(biāo) 系 圓 度 、 刀 位 點 、 起 刀 點 、 對 刀 點 、 對 刀 基 準(zhǔn)點 和 對 刀 參 考 點 之 間 的 關(guān) 系 與 區(qū) 別 。 其 中 ， O1為 對 刀 基 準(zhǔn) 點 ； O為工 件 坐 標(biāo) 系 原 點 ； A為 對 刀 點 ， 也 是 起 刀 點 和 此 時 的 刀 位 點

60、。5 對 刀 參 考 點對 刀 參 考 點 是 用 來 表 示 刀 架 、 刀 臺 或 刀 盤 在 機 床 坐 標(biāo) 系 內(nèi) 的位 置 參 考 點 ， 即 CRT上 顯 示 的 機 床 坐 標(biāo) 系 下 坐 標(biāo) 值 表 示 的 點 ， 也 稱刀 架 中 心 或 刀 具 參 考 點 ， 如 圖 4-11所 示 B點 。6 換 刀 點換 刀 點 是 數(shù) 控 程 序 中 指 定 用 于 換 刀 的 位 置 點 。 不 能 將 換 刀 點和 對 刀 點 的 概 念 混 淆 。4.5 對 刀 點 和 換 刀 點 的 確 定 4.5 對 刀 點 和 換 刀 點 的 確 定圖 4-11 有 關(guān) 對 刀 各 點

61、的 關(guān) 系 二 、 對 刀 點 的 選 擇 與 對 刀 選 擇 對 刀 點 時 要 考 慮 到 找 正 容 易 、 編 程 方 便 、 對 刀 誤 差 小 ，加 工 時 檢 查 方 便 可 靠 。 具 體 選 擇 原 則 如 下 ：（ 1） 刀 具 的 起 點 應(yīng) 盡 量 選 在 零 件 的 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 或 工 藝 基 準(zhǔn) 上 。（ 2） 對 刀 點 應(yīng) 選 在 機 床 上 容 易 找 正 的 位 置 ， 并 便 于 觀 察 和 檢測 。 （ 3） 對 于 建 立 絕 對 坐 標(biāo) 系 的 數(shù) 控 機 床 ， 對 刀 點 最 后 選 在 該 坐標(biāo) 系 的 原 點 或 者 在 已 知 坐 標(biāo)

62、值 的 點 ， 以 便 于 數(shù) 字 處 理 和 簡 化 編 程 。對 刀 一 般 分 為 手 動 對 刀 和 自 動 對 刀 兩 大 類 。 目 前 ， 絕 大 多 數(shù)數(shù) 控 機 床 （ 特 別 是 車 床 ） 采 用 手 動 對 刀 ， 其 基 本 方 法 有 定 位 對 刀法 、 光 學(xué) 對 刀 法 、 ATC對 刀 法 和 試 切 對 刀 法 。 4.5 對 刀 點 和 換 刀 點 的 確 定 三 、 換 刀 點 的 確 定換 刀 點 可 以 是 某 一 固 定 點 （ 如 加 工 中 心 的 換 刀 點 ） ， 也 可 以是 任 意 一 點 （ 如 車 床 ） 。 換 刀 點 的 位

63、置 應(yīng) 避 免 與 工 件 、 夾 具 和 機床 干 涉 。 其 設(shè) 定 值 可 用 實 際 測 量 方 法 或 計 算 確 定 。4.5 對 刀 點 和 換 刀 點 的 確 定 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件 主 要 有 數(shù) 控 編 程 任 務(wù) 書 、 工 件 安 裝 和 加 工原 點 設(shè) 定 卡 片 、 數(shù) 控 加 工 工 序 卡 片 、 數(shù) 控 加 工 走 刀 路 線 圖 、 數(shù) 控刀 具 卡 片 等 。一 、 數(shù) 控 編 程 任 務(wù) 書數(shù) 控 編 程 任 務(wù) 書 闡 明 了 工 藝 人 員 對 數(shù) 控 加 工 工 序 的 技 術(shù) 要 求和 工 序 說 明 以 及 數(shù) 控 加 工 前 應(yīng)

64、 保 證 的 加 工 余 量 。 具 體 見 表 4-6。二 、 數(shù) 控 加 工 工 件 安 裝 和 加 工 原 點 設(shè) 定 卡 片工 件 安 裝 和 加 工 原 點 設(shè) 定 卡 片 應(yīng) 表 示 出 數(shù) 控 加 工 原 點 、 定 位方 法 和 夾 緊 方 法 ， 并 應(yīng) 注 明 加 工 原 點 設(shè) 定 位 置 和 坐 標(biāo) 方 向 ， 使 用的 夾 具 名 稱 和 編 號 等 ， 見 表 4-7。4.6 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件 4.6 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件 4.6 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件 三 、 數(shù) 控 加 工 工 序 卡 片數(shù) 控 加 工 一 般 采 用 工 序 集

65、 中 ， 每 一 加 工 工 序 又 可 分 為 多 個 工步 ， 工 序 卡 不 僅 包 括 每 一 工 步 內(nèi) 容 ， 還 包 含 其 程 序 段 號 、 所 用 刀具 類 型 及 材 料 、 刀 具 號 ， 刀 具 補 償 及 切 削 用 量 等 內(nèi) 容 。 詳 見 表 4-8。四 、 數(shù) 控 加 工 走 刀 路 線 圖一 般 用 數(shù) 控 加 工 走 刀 路 線 圖 來 反 映 刀 具 走 刀 路 線 ， 該 圖 應(yīng) 準(zhǔn)確 描 述 刀 具 從 起 刀 點 開 始 ， 直 到 加 工 結(jié) 束 返 回 終 點 的 軌 跡 。 表 4-9為 一 種 常 見 格 式 。五 、 數(shù) 控 刀 具 卡

66、 片數(shù) 控 加 工 刀 具 卡 片 主 要 反 映 使 用 刀 具 的 名 稱 、 編 號 、 規(guī) 格 、長 度 和 半 徑 補 償 以 及 所 用 刀 柄 的 型 號 等 內(nèi) 容 。 見 表 4-10。4.6 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件 4.6 數(shù) 控 加 工 工 藝 文 件 根 據(jù) 被 加 工 零 件 的 圖 樣 ， 按 照 已 經(jīng) 確 定 的 加 工 路 線 和 允 許 的編 程 誤 差 ， 計 算 數(shù) 控 系 統(tǒng) 所 需 要 輸 入 的 數(shù) 據(jù) ， 稱 為 數(shù) 學(xué) 處 理 。一 、 數(shù) 學(xué) 處 理 的 內(nèi) 容圖 形 的 數(shù) 學(xué) 處 理 一 般 包 括 兩 個 方 面 ：一 方 面 要 根 據(jù) 零 件 圖 給 出 的 形 狀 、 尺 寸 和 公 差 等 直 接 通 過 數(shù)學(xué) 方 法 （ 如 三 角 、 幾 何 與 解 析 幾 何 法 等 ） 計 算 出 編 程 時 所 需 要 的有 關(guān) 各 點 的 坐 標(biāo) 值 、 圓 弧 插 補 所 需 要 的 圓 弧 圓 心 的 坐 標(biāo) ；另 一 方 面 ， 按 照 零 件 圖 給 出 的 條 件 還 不 能 直 接 計 算 出 編 程 時