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1、第9章 数控机床加工工艺实例分析,91 大批量生产零件数控车削加工工艺 92 数控铣削加工工艺实例分析 93 加工中心加工工艺实例分析 94 数控线切割机床加工工艺实例分析,第9章 数控机床加工工艺实例分析 91 大批量生产零件,91 大批量生产零件数控车削加工工艺,9.1.1零件介绍,图91所示为铜接头零件简图。该零件材料为HPb591，毛坯为30铜六方冷拔型材，是国内某精密仪器厂接洽日本的定单零件，为大批量生产类型产品。该零件为外圆柱面、内外螺纹、内圆柱孔、内圆锥孔、内外环槽等表面组成的零件，加工表面较多，适合在数控车床上加工。,图91 铜接头零图,91 大批量生产零件数控车削加工工艺 9
2、.1.1零件介,9.1.2 工艺分析 1加工技术要求分析,该零件有众多的精度要求：大端内螺纹RC1/2，大端内螺纹倒角145，小端内孔直径，连接小端内孔与大端内螺纹的内锥孔长16.5、大径10.7，小端外径11，外螺纹G1/2，大端端面229，大端外表面刻字6.8。以及其它各轴向尺寸、粗糙度要求等。此外，零件上不得有毛刺伤痕及油污，未注公差0.1。6.8孔P处不得有毛刺，但倒角不得大于0.3。零件上11外圆、G1/2螺纹、Rc1/2内螺纹6.8孔与G1/2螺纹、Rc1/2内螺纹有同轴度要求，6.8与G1/2一次装夹加工，以保证同心。上述技术要求决定了需加工的表面及相应加工方案（见表91）。,9
3、.1.2 工艺分析 该零件有众多的精度要求：大端,2定位基准的选择,因该零件为大批量，采用普通机床和数控机床共同加工完成，见表91综合工艺过程卡。按工序分散原则、先粗后精原则划分工序，其整个工艺流程分两大部分：一部分是下料和粗加工部分，在普通机床上完成，粗加工的定位基准是用三爪卡盘以外六方、各端面配合定位；另一部分是精加工和螺纹加工部分，在数控车床上完成，按装夹方式划分为两个工序，外螺纹加工等以外六方和大端面定位是一个工序，内螺纹加工等使用专用夹具(如图94所示)以外螺纹面、大端左端面定位是另一个工序。（见表92表98）,2定位基准的选择 因该零件为大批量，采用普通机床和数,3工艺方案拟定,（
4、1）下料 车端面、切断（2）外表面各部分 粗车精车（3）钻孔 小端钻盲孔5.5；大端钻孔15（4）钻锥孔 锥形钻头钻锥孔（5）切退刀槽、外螺纹 切槽2.518，精车螺纹G1/2（6）切内槽、内螺纹 切内槽2.522、精车内螺纹Rc1/2。,3工艺方案拟定（1）下料 车端面、切断,9.1.3 铜接头综合工艺过程卡和工序卡1铜接头综合工艺过程卡,表91 铜接头综合工艺过程卡,9.1.3 铜接头综合工艺过程卡和工序卡表91 铜接头,2工序卡,表92 铜接头工序卡,2工序卡 表92 铜接头工序卡 机械加工工序卡零件图号,表93 铜接头工序卡,表93 铜接头工序卡 机械加工工序卡零件图号零件名称文件,表
5、94 铜接头工序卡,表94 铜接头工序卡 机械加工工序卡零件图号零件名称文件,表95 铜接头工序卡,表95 铜接头工序卡 机械加工工序卡零件图号零件名称文件,表96 铜接头工序卡,表96 铜接头工序卡 机械加工工序卡零件图号零件名称文件,表97 铜接头工序卡,表97 铜接头工序卡 数控加工工序卡零件图号零件名称文件,表98 铜接头工序卡,表98 铜接头工序卡 数控加工工序卡零件图号零件名称文件,3.数控加工走刀路线图,表99 数控加工走刀路线图,3.数控加工走刀路线图 表99 数控加工走刀路线图 数控,4刀具调整图,图92 工序6（小端外轮廓精加工）刀具调整图,4刀具调整图 图92 工序6（小
6、端外轮廓精加工）刀,图93 工序7（大端外轮廓精加工）刀具调整图,图93 工序7（大端外轮廓精加工）刀具调整图,5专用夹具,图94 工序7专用夹具零件图,5专用夹具 图94 工序7专用夹具零件图,92 数控铣削加工工艺实例分析,9.2.1 零件介绍,典型零件如图95所示，该零件为铸造件(灰口铸铁)，铣削上表面、最大外形轮廓、挖深度为2.5mm的凹槽、钻8个5.5和5个6.5的孔。公差按ITl0级自由公差确定，加工表面粗糙度Ra63。制订加工工序。,图95 盖板零件,92 数控铣削加工工艺实例分析 9.2.1 零件介绍,9.2.2 工艺分析 1工艺分析,该零件形状较典型，并且为轴对称图形，也便于
7、装夹和定位。该例在数控铣削加工中有一定的代表性。（1）图样分析 该零件以22mm孔的中心线为基准，尺寸标注齐全；且无封闭尺寸及其他标注错误；尺寸精度要求不高。（2）加工工艺 该零件为铸造件(灰口铸铁)，其结构并不复杂，但对要求加工部分需要一次定位二次装夹。根据数控铣床工序划分原则，先安排平面铣削，后安排孔和槽的加工。对于该工件加工顺序为：先铣削上平面；铣削轮廓；用中心钻点窝；钻5.5mm的孔；钻6.5mm的孔；然后，先用压板压紧工件，再松开定位销螺母，进行挖2.5mm深的中心槽。,9.2.2 工艺分析 该零件形状较典型，并且为轴对,2选择装夹和定位,该零件在生产时，可采用“一面、两销”的定位方
8、式，以工件底面为第一定位基准，定位元件采用支撑面，限制工件在X、y方向的旋转运动和Z方向的直线运动，两个22mm的孔作为第二定位基准，定位元件采用带螺纹的两个圆柱定位销，进行定位和压紧。限制工件在X、y方向的直线运动和Z方向的旋转运动。挖2.5mm深的中心槽时，先用压板压紧工件，再松开定位销螺母。在批量生产加工过程中，应保证定位销与工作台相对位置的稳定。,2选择装夹和定位 该零件在生产时，可采用“一面、两销”,3选择铣刀和切削用量,铣削上表面选取25mm立铣刀(由于采用两个中心孔定位，不能使用端面铣刀)，先进行粗铣，留0.20.5mm余量，再进行精铣；最大外形轮廓铣削可选用直径较大的刀，根据余
9、量决定铣削次数，最后余量加工应0.5mm；挖深度为2.5mm，选用直径8 mm的立铣刀；钻5.5和6.5的孔，先用3的中心钻点窝，再分别用5.5mm和6.5mm的麻花钻钻削。,3选择铣刀和切削用量 铣削上表面选取25mm立铣刀(,4确定走刀路线,盖板挖槽走刀线路如图96所示，采用由内向外“平行环切并清角”或采用由外向内“平行环切并清角”的切削方式。盖板钻孔走刀线路如图97所示。编程与工件坐标系大端22mm孔的中心点为坐标系原点，对刀点根据实际情况而定，定位销与工作台固定以后，可以套装一标准块，然后再进行定位。,图96 盖板挖槽走刀路线,图97 盖板钻孔走刀路线,4确定走刀路线 盖板挖槽走刀线路
10、如图96所示，采用由,9.2.3 加工工序卡片和刀具使用卡片,盖板零件数控铣加工工序卡片和刀具使用卡片见表910和表611。,表910 盖板零件数控铣加工工序卡片,9.2.3 加工工序卡片和刀具使用卡片盖板零件数控铣加工,表911 盖板零件数控铣加工刀具使用卡片,表911 盖板零件数控铣加工刀具使用卡片 编 号刀具,93 加工中心加工工艺实例分析,9.3.1 零件介绍,在立式加工中心上加工如图98 所示盖板零件，零件材料为HT200，铸件毛坯尺寸(长宽高)为170mm170mm23mm。,图98 盖板零件图,93 加工中心加工工艺实例分析 9.3.1 零件介,9.3.2 工艺分析 1零件图工艺
11、分析,该零件毛坯为铸件，外轮廓(4个侧面)为不加工面，主要加工A、B面及孔系，包括4个M16螺纹孔、4个阶梯孔及1个6OH7。尺寸精度要求一般，最高为IT7级。4-12H8、60H7孔的表面粗糙度要求较高，达到只Ra0.8，其余加工表面粗糙度要求一般。根据上述分析，A、B面加工可采用粗铣-精铣方案；6OH7孔为已铸出毛坯孔，因而选择粗镗-半精镗-精镗方案；4-12H8宜采用钻孔-铰孔方案，以满足表面粗糙度要求。,9.3.2 工艺分析 该零件毛坯为铸件，外轮廓(4个,2确定装夹方案,该零件形状比较规则、简单，加工面与不加工面的位置精度要求不高，可采用平口虎钳夹紧。但应先加工A面，然后以A面(主要
12、定位基面)和两个侧面定位，用虎钳从侧面夹紧。,2确定装夹方案 该零件形状比较规则、简单，加工面与不加,3确定加工顺序及走刀路线,按照先面后孔、先粗后精的原则确定加工顺序。总体顺序为粗、精铣A、B面-粗镗、半精镗、精镗60H7孔-钻各中心孔-钻、锪、铰4-12H8和4-16孔-钻4-M16螺纹底孔-攻螺纹。由零件图可知，孔的位置精度要求不高，因此所有孔加工的进给路线按最短路线确定。图99、图910、图911、图912、图913为孔加工各工步的进给路线。,3确定加工顺序及走刀路线 按照先面后孔、先粗后精的原则,图99 镗60H7孔进给路线,return,图99 镗60H7孔进给路线 return,
13、图910 钻中心孔进给路线,return,图910 钻中心孔进给路线 return,图911 钻、铰4-12H8孔进给路线,return,图911 钻、铰4-12H8孔进给路线 return,图912 锪4-16孔进给路线,return,图912 锪4-16孔进给路线 return,图913 钻螺纹底孔、攻螺纹进给路线,return,图913 钻螺纹底孔、攻螺纹进给路线 return,4刀具的选择,铣A、B表面时，为缩短进给路线，提高加工效率，减少接刀痕迹，同时考虑切削力矩不要太大，选择100硬质合金可转位面铣刀。孔、螺纹孔加工刀具尺寸根据加工尺寸选择，所选刀具见表912。,4刀具的选择 铣A
14、、B表面时，为缩短进给路线，提高加工,5切削用量的选择,铣A、B表面时，留0.2mm精铣余量；精镗60H7孔留0.1mm余量；4-12H8孔留0.1mm铰孔余量。查表确定切削速度和进给量，然后根据式vc=dn/1000、vf=nf、vf=nZfz计算各工步的主轴转速和进给速度。,5切削用量的选择 铣A、B表面时，留0.2mm精铣余量,9.3.3 填写数控加工工序卡片,将各工步的加工内容、所用刀具和切削用量填入表913 盖板零件数控加工工序卡片。,表912 盖板零件数控加工刀具卡片,9.3.3 填写数控加工工序卡片 将各工步的加,表913 盖板零件数控加工工序卡片,表913 盖板零件数控加工工序
15、卡片 单位名称产品,94 数控线切割机床加工工艺实例分析,9.4.1 零件介绍,按照技术要求，完成图914所示内花键扳手零件的加工。此零件毛坯料为100mm32mm6mm板料。,图图914 内花键扳手零件,94 数控线切割机床加工工艺实例分析 9.4.1,9.4.2 工艺分析,1零件图工艺分析 此零件尺寸要求精度不高，但内外两个型面都要加工，有一定的位置要求。2确定装夹位置及走刀路线 因为该零件毛坯料为100mmX 32mmX 6mm板料，为防止工件翘起或低头，装夹采用两端支承方式。走刀路线是先切割内花键然后再切割外形轮廓。如图915所示。,图915 零件装夹位置,9.4.2 工艺分析 1零件
16、图工艺分析图915 零件,3穿丝点的位置 根据图纸所给参数，编制程序单生成切割轨迹时，注意穿丝点的位置（见图915所示）；可以用轨迹跳步。,3穿丝点的位置,小结与复习思考题,小结 本章主要通过生产中的具体零件，重点分析数控机床加工工艺，并注重普通机床与数控机床在生产中结合，较完整地填写工艺文件，使学生对整个工艺过程有一个比较全面的认识和理解。并针对每类数控机床提供部分典型零件供学生进行实际的操作训练，了解数控加工的生产实际，熟悉数控加工生产环境，掌握数控机床加工工艺分析、数控程序编制流程、方法和数控机床的操作技能，以提高专业技术应用能力和综合技能。要求了解数控车床、数控铣床、加工中心及数控线切割机床及其加工的特点和对象；掌握车削加工、铣削加工及加工中心加工中的工艺处理；通过典型零件的加工实践，掌握数控机床的操作方法；能按零件图中的技术要求，完成中等复杂零件的数控机床加工工艺分析及加工。复习思考题 重点讲解：9-1 9-10,小结与复习思考题 小结,
