数控铣床加工工艺分析与程序设计.docx

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数控铣床加工工艺分析与程序设计

数控铣床加工工艺分析与程序设计

摘要…………..…………………………………………………………………………………...……

第一章数控铣床加工零件的工艺分析………………………………………………

第一节    零件图尺寸标注…………………………………………………………………………

第二节    数控铣床加工编程的特点……………………………………………………………

第三节    构成零件轮廓几何元素的条件………………………………………………………

第二章加工方法的选择与加工方案的确定…………………………………………

第一节加工方法的选择……………………………………….……………………………

第二节确定加工方案的原则…………………………………………………………………

第三章工艺与工步的划分………………………………………………………………….

第一节工序的划分………………………………………………………………………………

第二节零件装夹定位方式划分工序…………………………………………………………

第三节               粗、精工序的划分…………………………………………………………………...

第四节               刀具工序的划分…………………………………………………………………………

第四章            零件的安装与夹具的选择………………………………………………………

第一节                  定位安装的原则………………………………………………………………………

第二节                  选择夹具的基本原则……………………………………………………………………

第五章            刀具的选择与切削用量的确定……………………………………………

第一节                  刀具的选择………………………………………………………………………

第二节                  切削用量的确定………………………………………………………………………

第六章            对刀点的选择与换刀点的确定…………………………………………………

第七章            工艺加工路线的确定…………………………………………………………

参考文献…………………………………………………………………………………………………

后记…………………………………………………………………………………………………

致谢………………………………………………

摘要

数控机床是集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通讯技术于一体的机电一体化产品。

它的发展与应用开创了制造业的新时代。

特别是近年来，数控技术的高低已经成为衡量一个国家制造业现代化的核心标志。

我国是世界上机床产量最多的国家，随着经济的发展，数控机床的市场占有量和需求量都在不断的增加。

但是一些机床的使用时间过长或相关技术跟不上时代、市场的需求，需要对其进行改造。

机床改造已经成为机床发展的趋势，也已经形成了一种产业。

数控仿行铣床是一种重要的数控铣床。

随着数控相关技术的快速发展，为了使其更好的适应现带机械生产加工的要求，对其进行改造已经成为必然。

零件图样的工艺性分析摘要：

论述机床工具行业国有资产怎样管理外企：

服务影响中国成功突破均一加工速度曲线技术瓶颈焊接机器人在长安汽车股份公司的应用及存在问题转动机械轴振的量级划分为四级当前我国机床工具行业的形势及特点制造业为什么要做品牌？

线路板加工中如何用数控钻床与铣床一重研制成功核电主容器堆芯支撑块车铣加工专机基于SolidEdgeInsight的PDM系统中国第一台多通道模块化数控系统在大连问世2007年1-10月机床工具产品进出口分析（三）木质材料切削加工技术研究现状洛轴将为"嫦娥工程"提供轴承江苏多棱多面加工技术获突破性进展中国机床难配高枕数控机床机械结构的要求数控车床精确对刀方法数控加工中心常见数控机床中的英资料文缩写[标签:

tag]根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分析时，应主要分析与考虑以下一些问题。

1.零件图样尺寸的正确标注图1零件尺寸公差带的调整由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确。

铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。

数控铣削主要适合于下列几类零件的加工。

铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。

数控铣削主要适合于下列几类零件的加工。

1、平面类零件

　　平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工面与水平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。

2、直纹曲面类零件

直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。

如图4.2所示零件的加工面就是一种直纹曲面，当直纹曲面从截面

（1）至截面

（2）变化时，其与水平面间的夹角从3°10'均匀变化为2°32'，从截面

（2）到截面（3）时，又均匀变化为1°20'，最后到截面（4），斜角均匀变化为0°。

直纹曲面类零件的加工面不能展开为平面。

　　当采用四坐标或五坐标数控铣床加工直纹曲面类零件时，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线。

这类零件也可在三坐标数控铣床上采用行切加工法实现近似加工。

3、立体曲面类零件

加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。

这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。

加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法。

（1）行切加工法

采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，即行切加工法。

如图4.3所示，球头铣刀沿XY平面的曲线进行直线插补加工，当一段曲线加工完后，沿X方向进给ΔX再加工相邻的另一曲线，如此依次用平面曲线来逼近整个曲面。

相邻两曲线间的距离ΔX应根据表面粗糙度的要求及球头铣刀的半径选取。

球头铣刀的球半径应尽可能选得大一些，以增加刀具刚度，提高散热性，降低表面粗糙度值。

加工凹圆弧时的铣刀球头半径必须小于被加工曲面的最小曲率半径。

（2）三坐标联动加工

采用三坐标数控铣床三轴联动加工，即进行空间直线插补。

如半球形，可用行切加工法加工，也可用三坐标联动的方法加工。

这时，数控铣床用X、Y、Z三坐标联动的空间直线插补，实现球面加工

数控铣床加工工艺分析

零件图的尺寸标注

一、设计基准与工艺基准

零件的尺寸基准是指零件装配到机器上或加工测量时，用以确定其位置的一引起面、或点。

根据基准的作用不同，一般将基准分为市尺堪准和工艺基准。

（一）设计基准

根据机器的结构和设计要求，用以确定零件在机器中位置的一些面、线、点，称为设计基准。

依据轴线胶右轴肩确定齿轮轴在机器中的位置，因此该轴线和右轴肩端平面分别为齿轮轴径向和轴向的设计基准。

（二）工艺基准

根据零件加工制造、测量和检验等工艺要求所选定的一些面、线、点，称为工艺基准。

齿轮轴，加工、测量时是以轴线和左右端面分别作为径向和轴向的基准，因此该零件的轴线和左右端面为工艺基准。

任何一个零件都有长、宽、高三个方向（或轴向、径向两个方向）的尺寸，每个尺寸都有基准，因此每个方向至少要有一个基准。

同一方向上有多个基准时，其中必定有一个是订的，称为主要基准；其余的则为辅助基准。

主要基准与辅助基准之间应有尺寸联系。

主要基准应为设计基准同时也为工艺基准；辅助基准可为设计基准或工艺基准。

从设计基准出发标注尺寸，能反映设计要求，保证零件在机器中的工作性能；从工艺基准出发标注尺寸，能把尺寸标注与零件加工制造联系起来，保证工艺要求，方便加工和测量。

因此，标注尺寸时应尽可能将设计基准与工艺基准统一起来，如上例齿轮轴的轴线既是径向设计基准也是径向工艺基准，即工艺基准与设计基准是重合的，称之为“基准重合原则”。

这样既能满足设计要求，又能满足工艺要求。

一般情况下，工艺基准与设计基准是可以做到统一的，当两者不能统一起来时，要按设计要求标注尺寸，在满足设计要求前提下，力求满足工艺要求。

可作为设计基准或工艺基准的面、线、点主要有：

对称平面、主要加工面、结合面、底平面、端面、轴肩平面；回转面母线、轴线、对称中心线；圆心、球心等。

应根据零件的设计要求和工艺要求，结合实际情况恰当选择尺寸基准。

二、尺寸标注的形式

（一）链状式

零件同一方向的几个尺寸依次首尾相接，后一个尺寸以前一个尺寸的终点为起点（基准），注写成链状，称为链状式。

链状可保证所注各段尺寸的精度要求，但由于基准依次推移，使各段尺寸的位置误差相互影响。

加工制造该零件时，以C为基准加工测量尺寸c，以Ｂ基准加工测理尺寸b，以Ａ为基准加工测量尺寸a，这样每段尺寸的误差均不受其它尺寸误差的影响，容易保证每段尺寸的精度。

但是每段尺寸的位置由于基准不统一，则受前几个尺寸的误差影响，其位置误差为前几个尺寸的误差的影响，其位置误差为前几个尺寸误差之和，造成位置误差积累。

如尺寸a到右端面的位置尺寸（即端面Ａ到端Ｃ的距离）受尺寸b和尺寸c的误差影响，其端面Ａ到端面Ｃ的最大距离为（c+0.1）+（b+0.1）=（c+b）+0.2；端面Ａ到端面Ｃ的最小距离为（c-0.1）+（b-0.1）=（c+b）-0.2,距离误差为±0.2，即a尺寸的位置误差为b、c尺寸误差之和。

因此，当阶梯状零件对总长精度要求不高而对各段长度的尺寸精度要求较高时，或零件中各孔中心距的尺寸精度要求较高时，均可采用这种注法。

（二）坐标式

零件同一方向的几个尺寸由同一基准出发进行标注，称为坐标式。

标式所注各段尺寸其尺寸精度只取决于本段尺寸加工误差，故能保证所注尺寸的精度要求，各段尺寸精度互不影响，不产生位置误差积累。

因此，当需要从同一基准定出一组精确的尺寸时，常采用这种注法。

（三）综合式

零件同一方向的尺寸标注既有链状式又有坐标式，是这两种形式的综合，故称为综合式。

综合式具有链状式和坐标式的优点，既能保证一些精确尺寸，又能减少阶梯状零件中尺寸误差积累。

所以标注零件图中的尺寸时，用得最多的是综合式注法。

三、合理标注尺寸应注意的事项

（一）  注意满足设计要求

1．主要尺寸应从设计基准出发直接注出

所谓零件的主要尺寸是指影响产品性能、工作精度、装配精度及互换性的尺寸。

为保证设计要求，对零件的主要尺寸应从设计基准出发直接注出。

在一个零件的尺寸中，主要尺寸的数量是不多的，约占尺寸总数的（１０～２０）％，其余是一般尺寸。

一般尺寸在满足设计要还应情况下，可从工艺基准出发标注。

2、不应注成封闭的尺寸链

封闭的尺寸链是首尾相接，形成一个封闭圈的一组尺寸。

链状尺寸形式注出尺寸a、b、c，如再注出总长d，这四个尺寸就构成封闭尺寸链。

每个尺寸链为尺寸链中的组成环。

根据尺寸标注形式对尺寸误差的分析，尺寸链中任一环的尺寸误差，都等于其它各环尺寸误差之和。

因此，如注成封闭尺寸链，欲同时满足各验成环的尺寸精度是办不到的。

因此，标注尺寸时，在尺寸链中应选一个不重要的环不注尺寸，该环称为开口环，长度方向的未注尺寸段。

开口环的尺寸误差等于其它各环尺寸误差之和，因为它不重要，在加工中最后形成，使误差积累到这个开口环上去，该环尺寸精度得不到保证对设计要求没有影响，从而保证了其它各组成环的尺寸精度。

小轴其长度方向尺寸一般注法。

但出于某种需要有时也可注出开口环尺寸，但必须加括号，称为参考尺寸，加工时不作测量和检验

3．联系尺寸应注出，相关尺寸.应一致

为保证设计要求，零件同一方面上主要基准与辅助基