零件数控加工工艺的分析文档格式.docx

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并通过理论分析了解了数控车床加工零件的步骤、方法和特点。

内容包括机床的特点和工作原理、数控加工零件工艺性分析、零件安装与夹具选择、刀具的选择与切削用量的确定、加工路线的确定、数控编程的方法与步骤和实例分析等。

通过实例分析，我们才会更加熟悉零件数控加工的工艺。

关键词：

数控车床程序编制工艺分析加工路线

Abstract

ThispaperbrieflyintroducesthebasicconceptsofCNCmachinetools,features,andprospectsofthedevelopmentprocess,aboutthedevelopmenttrendofCNCmachinetools.ThroughtheoreticalanalysisandunderstandingoftheCNClathepartsofsteps,methodsandcharacteristics.Includingthecharacteristicsandworkingprincipleofthemachine,CNCmachiningpartsprocessanalysis,partsinstallationandfixtureselection,toolselectionanddeterminationofcutting,processingroutedetermination,CNCprogrammingmethodsandproceduresandexamplesofanalysis.Throughcasestudies,wewillbemorefamiliarwithpartsCNCmachiningprocess.

Keywords:

CNClatheprocessanalysisprocessingrouteprogramming

1引言

数控机床生产于1952年，发展至今数控系统经历了早期的硬件数控系统和现代的计算机数控系统两个阶段。

数控机床带有能够自动处理使用规定号码编写的程序操纵机构，通过在数控系统中录入刀具中心运动轨迹的参数，再译码与运算，最终完成工件与刀具之间精准的相对运动，加工出符合设计标准的工件。

它包含不少硬件电路和连结点,电路既复杂，又缺少可靠性。

硬件和软件构成了计算机数控系统，它的原理是让存储器里的软件控制系统进行工作，它的灵活性和可靠性很突出。

数控技术的高附加值和覆盖能力让人难以想象，它对机械制造业的产业模式、管理流程、产业构成产生革命性的影响。

因此，使用数控技术，是实现柔性化、自动化、集成化、质量化生产的重要前提。

数控机床具有高精密、高附加值等特点，是西方国家进行贸易垄断的标志性产品。

数控机床是机电工业的重要基础装备，与汽车、石化、电子等支柱产业和重矿业生产现代化息息相关，具有革命性的标志。

因此，数控技术和数控装备的发展在很大程度上影响了国家的战略地位以及综合国力水平。

数控技术和数控装备水平的高低对衡量制造业现代化程度具有决定性因素。

对生产进行数字控制是现在及未来制造业的发展潮流。

2数控机床

2.1数控机床的基本概念

数字控制，简称数控（NC，NumericalControl），是指利用数字化信息对机械运动及加工过程实现精确控制。

因为计算机是现代数控系统的核心，所以，也可称为计算机数控。

2.2数控机床的特点

数控机床以其灵活性好，加工质量稳定，自动化程度高等特点在机械加工中具有广泛的应用。

它的特点如下所示：

（1）适应性良好，灵活程度高；

（2）加工精度高，加工质量好；

（3）自动化程度高；

（4）加工生产率高。

（5）经济效益好。

（6）综合自动化发展前景好。

2.3数控机床的工作原理

按照要求编写程序然后在输入系统中，有输入的程序控制刀具的进给运动，最后加工零件。

数控加工步骤为：

（1）明确工艺过程和刀具信息。

（2）按照规定的程序代码和格式进行编程，程序文件可以手工编制或者自动编制。

（3）在数控系统中录入已经编制好的程序。

（4）按数控程序进行试运行、刀具路径模拟等。

（5）正确操作机床，运行程序，完成零件的加工。

3机械加工工艺规程

机械加工工艺规程对产品或者零部件的制造工序和操纵方式等进行了一定的解释和规定。

在生产中要想稳定生产、保证产品质量、生产率与较低的成本，必须严格执行规定的工艺规程。

所以，在编写工艺规程之前，应该先熟悉一些有关的基本信息。

3.1基本概念

3.1.1生产过程和工艺过程

生产过程指的是将原材料变为成品的全部过程。

工艺过程是指那些与原材料变成成品直接有关的过程，且采用机械加工的方法，改变毛坯尺寸、形状、位置以及表面质量或材料使之变成符合设计要求的成品的过程。

3.1.2工艺规程和工艺流程

工艺规程是指通过不同的工艺过程把毛坯加工成符合设计要求的成品，将这些与过程有关的内容以文字的形式规定下来整合形成工艺文件。

为了不使生产出现混乱无序的情况，按既定的方式生产很重要。

零件从毛坯变成成品可能要经过多个车间的加工，我们把零件依次通过的全部加工过程称为工艺流程。

工艺流程在制定工艺规程和车间分工时发挥了重要作用。

3.1.3工艺过程的组成

零件的机械加工工艺过程是比较繁琐的。

根据零件材料的不同、结构的不同、技术要求的不同，采用不同的加工方法、加工刀具、加工设备等，并通过一系列的加工步骤，才能将毛坯变成成品。

为了能更好的指导生产和合理地制定工艺方式，就需要对工艺过程的组成作进一步的分析和研究。

（1）工序工序是指一个工人，使用一台机床，对一个工件进行连续加工直到做出符合要求的工件的那一部分工艺过程。

（2）工步工步是指在不改变加工表面加工工具的前提下，进行连续加工的那些工序。

（3）走刀工步不发生变化的时候，刀具每切削一层多余材料叫做一次走刀。

（4）安装安装是按一定步骤对工件进行装夹。

（5）工位工位是安装中的一个部分即在一次安装中，工件在夹具或机床中所占据的每一个确定的位置。

对同一个零件常常可以因为加工数量多少不同而有不同的工艺组成。

3.1.4生产纲领与生产类型

生产纲领是指企业在计划期内需要完成的产品数量和计划指标。

产品的生产纲领一般按市场需求量、企业的生产能力与国家计划而定。

生产纲领计算公式:

N=Qn（1+α%+β%）

规模生产、批量生产、单个生产构成了机械制造业的生产,此分类可由零件生产纲领的大小、零件的类型以及繁简决定。

3.2工艺规程制订的原则以及方法和步骤

工艺规程是指导施工的技术文件，它的制订直接影响生产率高低及成本的大小。

1）制定工艺规程的原则

工艺规程是企业加工产品的主要技术依据。

因此工艺规程的制定应符合下述标准：

生产条件不变时，人力资源使用最少，成本最小，根据规定的目标，可靠地加工出合格的工件。

如此可以保证工件的加工达到高效率、高质量、低成本，便于取得较大的利润。

2）制定工艺规程的方法

制定工艺规程之前，应该四处收集与之相关的资料，资料包括零件装配图，因为可以从中了解零件的加工要求及其在装配图中的地位、要求。

其次要深入现场调查研究，博采众长，使选出工艺和加工方式符合实际要求，能够加工出符合设计要求的工件。

3）制定工艺规程的步骤：

①分析加工零件的工艺性；

②决定生产类型；

③选择毛坯的类型；

④拟定工艺过程；

⑤工序设计；

⑥编制工艺文件；

3.3零件的分析及工艺审查

1）零件的结构工艺性分析

同一个零件有不同的结构形状，因此就可以采用不同的加工方法，形成不同的生产成本和生产率，所以零件结构与工艺有着紧密的联系。

零件的结构工艺性是指在确保使用要求的情况下，能否以较高的生产率，较低的成本，便捷地制造零件的特性。

改善零件结构有利于控制成本、精简设备、降低劳动量。

衡量零件结构工艺性优劣的重要依据是加工量的多少、成本的支出及材料的消耗量。

零件的结构工艺性不但有综合性也有相对性。

综合性是指在整个工艺过程中要综合兼顾，使其在各个加工环节中都要有良好的结构工艺性。

相对性是指同一种结构在不同生产条件和生产类型下，采用不同加工方法的时候，所显示的结构工艺性的优劣是不一致的。

不同的零件结构需要使用相异的加工方法，否则就会出现很大的问题。

所以，审查工艺性时，要把综合性特点和相对性特点结合起来考虑。

2）工艺审查

首先，根据零件的装配图分析该零件在产品中的作用、地位，确定必须要保证的关键性技术要求，以及其他要求的合理性。

其次要审查材料选用的合理性。

材料的工艺特性会影响到加工方法的选择，影响到热处理工序的安排。

材料选择不当，有时会使工艺过程发生困难。

零件材料的选择原则：

在满足零件功能要求之后尽可能选用加工性能良好、价廉的材料，而且一定要避免使用贵重金属。

3.4零件的装夹方法、确定加工和进给路线

1）零件的装夹方法

使用夹具的目的是提高加工精度，减少成本，优化劳动条件，拓宽车床的工艺范围。

机床夹具的分类：

①通用夹具通用夹具作为机床附件已标准化、系列化，适合于工件形状比较单一、生产规模小的零件的装夹。

②专用夹具按加工需要专门设计的夹具，来满足零件加工精度和规模生产的要求。

2）加工路线和进给路线

加工顺序是先粗加工后精加工、先近后远、内外交叉、刀具集中、基面先行。

进给路线是指加工过程中刀具切削刃相对于工件的行进路线。

3.5刀具的选择和切削用量的确定

数控刀具的选择和切削用量的确定对加工质量和加工效率的影响很大。

1）刀具的选择

数控加工刀具的选择过程是一个重要组成部分。

通常要考虑机械加工性能、处理的内容和使用的材料等，还要让刀具的尺寸和形状相匹配。

刀具选择的原则：

①根据被加工零件的尺寸：

如果零件表面比较平坦，加工可以用平底刀或飞刀；

如果表面粗糙不平，加工可以用球刀。

②按照从大到小的原则：

加工效率与刀具直径成正比。

③按照曲面曲率大小：

常常对圆角或拐角进行加工。

圆角位与刀具的直径成正比。

④根据粗精加工：

粗加工时强调获得最快的开粗过程，则加工选用较大直径的平底刀或飞刀。

精加工要求获得的表面质量良好，那么应该用较小直径的平底刀或球刀。

2）切削用量的确定

切削速度、进给量和被吃刀量构成切削用量。

在生产工件时，切削用量会直接影响工件的质量、刀具的磨损以及加工成本。

因此切削用量的选择要求应该慎重。

切削用量选择的原则与非数控机床加工的原则一致，具体使用时，还要考虑刀具等其他因素。

4数控机床的编程

4.1数控编程的概念

数控机床按照编好的程序能动的对被加工工件进行加工。

将和零件有关的各种数据和辅助功能根据既定的指令代码和程序格式录入到数字控制装置中，如此操纵机床加工零件。

从零件图分析到完成数控机床所需的程序的全过程称为数控加工程序的编制。

4.2数控编程的方法和步骤

1）数控编程的方法

程序编制的方法包括两类：

①手工编程：

手工编程就是是由人手动完成数控编程，适合于加工形状简单的零件。

②