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1、郑州华信学院毕业论文 盘形类零件的数控编程及加工工艺规程设计 专 业 机电一体化 班 级 机电一体化四班 姓 名 学 号 03 指导教师 日 期 2011年4月 盘形类零件的数控编程及加工工艺规程设计摘 要数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/
2、CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。 本次设计内容介绍了盘形类零件数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤，并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。 关键词： 数控技术 加工工艺 编程NC and NC machine tool technology in todays machine manufacturing industry in an important position and great benefits that its national infrastructure
3、 in the industrial modernization of the strategic role and has become a traditional machinery manufacturing industries to transform and enhance automation, flexible, Integrated production and an important means of signs. NC technology and the widespread application of NC machine tools, machinery man
4、ufacturing to the industrial structure, product variety and quality and production methods brought about a revolutionary change. NC machine tool processing workshop is the most important modern equipment. It is the development of information technology (1 T) and manufacturing technology (MT) with th
5、e result of the development. Modern CAD / CAM, FMS, CIMS, agile manufacturing and intelligent manufacturing technology, are built on the technology in the NC. NC master modern technology of modern machinery and electronic knowledge is essential to professional students. The design of the content on
6、the characteristics of the NC, processing and analysis of the general steps NC programming. And, through a detailed example of the NC on the process of analysis. KEY WORDS: NC programming technology processing technology目 录前 言1第一章 数控编程概况21.1 数控编程及其发展前景21.2 数控车床程序编制的两种方法3第二章 盘形类零件的编程设计42.1 盘形类零件编程的基本
7、步骤42.2 盘形编程时控制尺寸精度的方法112.3 对点与换刀点的确定12第三章 盘形类零件加工工艺设计分析133.1 数控加工工艺和流程133.2 盘形类零件的工艺流程133.3 制定盘形类零件工艺应注意的几点143.4 盘形类零件加工工艺的具体步骤15第四章 盘形零件的工艺规程设计164.1 盘形零件工艺规程设计实例164.2 加工方法的选择与加工方案的确定174.3 盘形类零件数控加工路线的确定18总结19参考资料20致谢21 前 言此次论文是针对盘形类零件的数控车床编程和加工工艺规程设计的。盘形类零件是机械加工中常见的典型零件之一。它的应用范围很广，如:支撑传动轴的各种形式的轴承；夹
8、具上的导向套；汽缸套等。盘形类零件通常起支撑和导向作用。不同的盘形零件也有很多的相同点，如主要表面基本上都是圆柱型的，它们有较高的尺寸精度，形状精度和表面粗糙度要求，而且有高的同轴度要求等诸多共同之处。盘形类零件主要依靠数控车床来进行加工的，而现代制造业飞速发展,以数控机床为技术代表的新型制造技术几乎覆盖了普通机床,编程也已由手工编程发展到计算机编程,它是制造业进一步向智能化方面的过度，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的，同时也是根据生产发展的需要而发展的，机械制造中有着重中之中的地位。针对盘形
9、类零件采用计算机编程不仅提高了生产效率还保证了加工质量，并且传统的手工编程十分烦琐而且容易出错。一般编程很难完成零件的加工，所以我们采用了自动编程,从工件造型到计算机模拟加工,再到计算机处理,刀具的选择等等，都可以比较简单的完成，并且工件的质量也可以得到保证。盘形类零件加工工艺是数控加工盘形零件的基础。 数控车床的使用的目的旨在加工出合格的零件,但是合格的盘形类零件的加工必须要依靠制定合理的加工工艺。数控加工工艺设计是对工件进行数控加工的前期工艺准备工作。数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作。全面合理的数控加工工艺分析是提高盘形类零件数控
10、编程质量的重要保障。在对盘形类零件进行加工时，充分发挥数控机床加工的优点，取得良好的经济效益是进行工艺设计中必须考虑的一个重要问题。数控加工工艺的应用有很大的灵活性，对同一个加工内容，可能有多种工艺方案，必须针对具体问题进行具体分析。加工盘形零件时要考虑到数控机床与系统的性能指标，能够实现加工且能保证加工精度、满足技术质量要求，有时还要在基本不改变工件原有性能的前提下，对其形状、尺寸、结构等做一些必要的、适应数控机床加工的修改。 第1页 共21 页第一章 数控编程的概况第1节 数控编程及其发展前景1.1 数控编程的基本概念 （1）数控编程是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移量等
11、信息用数控语言记录在程序单上，并经校核从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。为了与数控系统的内部程序及自动编程用的零件源程序相区别，把从外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点，刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点。（2）数控编程分为手工编程和自动编程。手工编程是从零件图样确定工艺路线，计算数值和编写零件加工程序单，制备控制介质到校验程序都由人工完成。对于形状简单零件的加工，计算比较简单，程序较短，采用手工编程可以完成，自动编程是编程人员根据加工零件图纸要求，进行参数选择和设置，由计算机自动地进行数值计算，后置处理，编写出零件加工程序单，直至将加工程
12、序通过直接通信的方式进入数控机床，控制机床进行加工。（3）数控机床所使用的程序是按照一定的格式并以代码的形式编制的。编制程序时，应对图样规定的技术要求、零件的几何形状、尺寸精度要求等内容进行分析，确定加工方法和加工路线；进行数学计算，获得刀具轨迹数据；然后按数控机床规定的代码和程序格式，将被加工工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、切削参数以及辅助功能（如换刀、主轴正反转、切削液开关等）信息编制成加工程序，并输入数控系统，由数控系统控制机床自动地进行加工。1.2 数控编程的概况和发展前景随着数控技术的发展，数控机床得到了广泛的应用。目前在数控加工中比较广泛的应用了手工编程，它是按照事先编制好的加工程序
13、，根据加工程序自动的对被加工零件进行加工，把零件的加工工艺路线，工艺参数，刀具轨迹，切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及编写成的加工程序单，然后输入到数控机床中，从而控制机床完成对零件的加工，但这种手工编程只能加工一些简单的面。对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线，列表曲线的零件，用手工编程相当困难，必须用自动编程完成. 随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。数控编程大体经过了机器语言编程、高级语言编程、代码格式编程和人机对话编程与动态仿真这样几个阶段目前，数控程编技术已经朝着智能化、集成化、网络化方
14、向发展，并在成熟的CAD/CAM软件平台上进行了大量定制开发，构建了快捷的基于知识或特征的工艺程编平台。实现了工艺、程编、仿真、机床、控制系统在CAD/CAM系统下的集成应用，可在工艺设计及程序编制的同时实现程序质量控制和加工结果的仿真，第2页 共21 页并且在智能编程技术方面实现基于特征的编程，大大提高了数控程编和加工效率。自动编程以CAD/CAM/CAPP作为信息支撑平台，为结合行业通用解决方案，融合企业新工艺方法、新的加工策略，快速、自动地完成刀具轨迹的生成。随着计算机及信息技术的高速发展数控工艺程编技术将取得重要突破，制造过程的无纸化和可视化将成为可能。第2节数控车床程序编制的两种方法
15、数控编程方法可以分为两类：一类是手工编程，另一类是自动编程。 手工编程是指从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。手工编程适合于编写进行点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工程序，以及程序坐标计算较为简单、程序段不多、程序编制易于实现的场合。这种方法比较简单，容易掌握，适应性较强。手工编程方法是编制加工程序的基础，也是机床现场加工调试的主要方法，对机床操作人员来讲是必须掌握的基本功，其重要性是不容忽视的。自动编程是采用计算机辅助数控编程技术实现的，需要一套专门的数控编程软件，现代数控编程软件主要分为以批处理命令方式为主的各种类型的
16、语言编程系统和交互式CADCAM集成化编程系统。 APT是一种自动编程工具（AutomaticallyProgrammedTool）的简称，是对工件、刀具的几何形状及刀具相对于工件的运动等进行定义时所用的一种接近于英语的符号语言。 采用APT语言自动编程时，计算机代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了编写程序单的工作量，因而可将编程效率提高数倍到数十倍，同时解决了手工编程中无法解决的许多复杂零件的编程难题。 交互式CAD/CAM集成系统自动编程是现代CAD/CAM集成系统中常用的方法，在编程时编程人员首先利用计算机辅助设计(CAD)或自动编程软件本身的零件造型功能，构建出零件几何形
17、状，然后对零件图样进行工艺分析，确定加工方案，其后还需利用软件的计算机辅助制造(CAM)功能，完成工艺方案的制订、切削用量的选择、刀具及其参数的设定，自动计算并生成刀位轨迹文件，利用后置处理功能生成指定数控系统用的加工程序。因此这种自动编程系统是一种CAD与CAM高度结合的自动编程系统。 自动编程在计算机及相应的软件系统的支持下，自动生成数控加工程序的过程。它充分发挥了计算机快速运算和存储的功能。其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述，再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理，产生出零件加工程序单，并且对加工过程进
18、行模拟。对于形状复杂，具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序，采用自动编程方法效率高，可靠性好。在编程过程中，程序编制人可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改。由于使用计算机代替编程人员完成了繁琐的数值计算工作，并省去了书写程序单等工作量，因而可提高编程效率几十倍乃至上百倍，解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。第3页 共 21页第二章 盘形类零件的编程设计第1节盘形类零件编程的基本步骤1.1.分析盘形类零件图确定加工工艺过程图1注：主视图为剖视图，左视图只表达出内孔的特征 技术条件：（1） 内孔两端倒角2x45（2） 内孔和外圆同轴度不超过0.03（3） 两端面平行度不超过
19、0.05（4） 表面淬火HRC58-62第4页 共 21页（5） 表面粗糙度3.2对零件图进行分析：1) 选择毛坯 材料为Gcr15 该零件外圆直径110mm 厚度50mm 内孔直径60mm，因此毛坯选用留2mm余量的圆柱形钢材。2）明确加工顺序 加工此类盘形零件需要两次装夹。第一次装夹毛坯的一端，首先加工毛坯的另一端，然后进行镗孔；第二次装夹已经加工好的一端，首先加工未加工的一面，然后加工外圆。键槽在拉床上加工。3）刀具的选择 刀片选用硬质合的金刀，加工第一面是选用80度外圆平刀，刀具前角520, 后角412, 主偏角3090, 粗车刀具取小值, 精车刀具取大值, 以发挥粗精加工刀具的切削功
20、能, 保证加工质量的稳定性。镗孔选用镗刀，刀尖半径R0.4。加工外圆选用35度菱形正偏刀。刀具的选择需要注意的几点：a 刀具的选择直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。 数控加工对刀具的要求高，不仅要求精度高、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。 b选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应，例如图中外圆带有槽车外圆选用35度正偏刀 4）切削参数 该零件外径110mm 转速设定为630转每分钟，吃刀量2.5mm，粗加工后留0.2mm进行精车。进给速度0.28
21、，切削液打开。切削用量的要点：切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量 。合理选择切削用量的原则是 粗加工时，以提高生产率为主，也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。5）走刀路线 首先用外圆车刀加工端面 然后加工R3的圆角，换成镗刀进行镗直径为60mm的孔以及倒角。然后进行二次装夹 首先用外圆车到加工另一面 用35度菱形正偏刀加工外圆，最后用镗刀加工该端面内孔的倒角。确定走刀路线时应注意以下几点：第5页 共21 页a 寻求最短加工路线b 最终轮廓一次走刀完成 ，为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后
22、一次走刀中连续加工出来。c 选择切入切出方向 ，考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上。1.2.数值计算根据零件图的几何尺寸、确定的工艺路线及设定的坐标系，计算零件粗、精加工运动的轨迹，得到刀位数据。对于形状比较简单的零件的轮廓加工，要计算几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值，如果数控装置无刀具补偿功能，还要计算刀具中心的运动轨迹坐标。对于形状比较复杂的零件需要用直线段或圆弧段逼近，根据加工精度的要求计算出节点坐标值，这种数值计算要用计算机来完成。由于此类盘形零件带有凹槽且切削量大无法获取中间点，所以采用CAD进行计算机打点
23、。CAD打点的方法：如图2选择CAD界面上的UCS中的“USC坐标原点”图标，然后选取新的原点 新原点要顶在中心线上零件的一个端面。然后进行打点，打点点击查询中的点坐标进行逐一打点，打点时每个点都要确定坐标不能遗漏，另外对于圆弧还要加上半径。该零件图各个点经过CAD打点数据如下：第6页 共21 页图21.3.编写加工程序 在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。由于自动编程效率高，可以仿真加工过程效果直观，以此为例采用Feature CAM 软件进行编程。采用Feature CAM 软件编程的步骤1）分析零件图样，确定加工工艺 第7页 共 21页2
24、）几何三维造型几何造型把被加工零件的加工要求用几何图形描述出来，作为原始信息输入给计算机，作为图形自动编程的依据，即原始条件。利用Soild works 三维软件对CAD二维图进行三维造型，把二维图转化为三维实物。3）进入Feature CAM 编程界面进行编程 首先把Soild works 三维实物拖动到Feature CAM 编程界面，建立坐标系，然后自动识别三维实体的特征即面 车削 镗孔三个特征，把确定的工艺参数，设定转速 吃刀量 切削速度 从刀库中选择需要的刀具，构建曲线确定走刀路线，把三个特征设置完成即可仿真自动生成程序。同理第二面加工步骤一样，不同的是第二次坐标平面选择第一次已经加
25、工好的那个端面。利用Feature CAM 软件编程结果如下：a) 第一次装夹即加工一孔一面程序O0001N1 G00 G21 G40 N2 G50 S600N3 T0101 (外圆车刀)N4 M03N5 G00 X120 Z50.5 M08 (第一面留0.5mm余量)N6 G01 X53.4 F0.25N7 X58.774 Z53.187 (端面切削结束)N8 G00 X118.4 Z53.187 (加工R3的圆角) N9 X120 Z53.313N10 X99.913N11 G01 X102.539 Z50.497N12 X103.581 Z50.451N13 GO3 X103.72 Z5
26、0.442 R0.8 (0.8为1号外圆车刀刀尖半径补偿)N14 G03 X110 Z46.701 R3.8(R3.8为圆角半径R3加上刀补0.8 其中110为该零件直径)N15 G01 X115.374 Z49.388N16 G00 X120N17 G00 G21 G40 U220 W350 (退刀 准备下一步换刀镗孔)N18 G50 S600 (开始镗孔 镗孔粗加工)N19 T0303 (3号镗刀)N20 M03第8页 共 21页N21 G00 X59.6 Z54.5 M08N22 Z53.783N23 G01 Z-0.4 F0.3N24 X55N25 X50.757 Z1.721N26
27、G00 Z53.783N27 G01 X63.834 N28 Z50.383N29 X59.834 Z48.383N30 G02 X59.6 Z48.1 R0.4 (0.4为3号镗刀刀尖半径补偿)N31 GO1 X55.357 Z50.221N32 G00 Z53.5N33 G00 X55.353 Z53.332 (镗孔精加工开始)N34 X62.654N35 G01 X64.234 Z50.383 F0.25N36 X60.234 Z48.383N37 G02 X60 Z48.1 R0.4 (60为内孔直径)N38 G01 Z-0.4N39 X55.192 Z2.004N40 G00 X54
28、N41 M05 M09N42 G00 U200 W350N43 M30第一次装夹内孔和端面加工程序完成下面是外圆和另一端面程序O0002N1 G00 G21 G40N2 G50 S600N3 T0101 (外圆车刀 加工端面)N4 M03N5 G00 X120 Z50 M08 (50为厚度的净尺寸)N6 G01 X53.4 F0.25N7 X58.774 Z52.687N8 G00 G21 U200 W350 （退刀）N9 G50 S600 (加工外圆 粗加工)第9页 共21 页N10 T0505 (5号35度正偏刀)N11 M03N12 G00 X110.4 Z53.4 M03N13 G01
29、 Z1.76 F0.28N14 X118.243 Z3.897N15 G00 Z53.4N16 G01 X106.4N17 G03 X110.4 Z46.6 R3.4N18 G01 X114.643 Z48.722N19 G00 Z49.699N20 G01 X106.4N21 X110.648 Z51.82N22 G00 X116.4N23 Z40.122N24 G01 X110.4N25 G03 X109.527 Z38.942 R1.9N26 G01 X106.4 Z36.961N27 Z12.24N28 X109.572 Z10.258N29 G03 X110.4 Z9.078 R1.
30、9N30 G01 Z2.6N31 G03 X110.197 Z1.776 R3.4N32 G01 X110.4 N33 G00 X120 Z50.853 (精加工开始)N34 X96.833N35 G01 X103.201 Z50 F0.25N36 G03 X110 Z46.6 R3.4 （110为外圆直径）N37 G01 Z40.122N38 G03 X109.172 Z38.942 R1.9N39 G01 X94 Z29.46N40 Z19.74 N41 109.172 Z10.258N42 G03 X110 Z9.078 R1.9N43 G01 Z2.6 N44 G03 X109.797
31、 Z1.776 R3.4N45 G01 X116.302 Z2.767第10页 共21 页N46 G00 X120N47 G00 G21 G40 U220 W350 (外圆加工完成 退刀)N48 G50 S600N49 T0303 (3号镗孔刀)N50 M03N51 G00 X62.602 Z53.5N52 Z52.032N53 G01 X64.185 Z49.883N54 X60.211 Z7.897N55 X55.403 Z50.298N56 G00 X53.977N57 M05N58 M09N59 G00 U200 W350N60 M30第二次装夹即外圆端面程序完成1.4.将程序输入数控
32、系统 程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。 1.5.检验程序与首件试切 利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切，分析误差误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。第2节 盘形编程时控制尺寸精度的方法1. 修改刀补值保证尺寸精度 由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差，不能满足加工要求时，可通过修改刀补使工件达到要求尺寸，保证径向尺寸方法如下： a. 绝对坐标输入法 根据“大减小，小加大”的原则，在刀补001004处修改。如用1号刀加工外圆时工件尺寸大了0.1mm，而01号刀刀补显示是X3.8，则可输
33、入X3.7，减少1号刀补。 b. 相对坐标法 如上例，01刀补处输入U-0.1，亦可收到同样的效果。 2. 半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度 对于大部分数控车床来说，使用较长时间后，由于丝杆间隙的影响，第11页 共21 页加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。可在粗加工之后，进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用正偏刀粗加工外圆之后，可在刀补处输入U0.3，精车一次，停车测量后，再在刀补处输入U-0.3，再精车一次。经过此番半精车消除了丝杆间隙的影响，保证了尺寸精度的稳定。 3. 程序编制保证尺寸精度 a. 绝对编程保证尺寸精度 编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上，各
34、线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有相对统一的基准点，即坐标原点，故累积误差较相对编程小。故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。 b. 数值换算保证尺寸精度 图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。 4. 修改程序和刀补控制尺寸 第3节对点与换刀点的确定在编程时，应正确地选择“对刀点”和“换刀点”的位置。“对刀点”就是在数控机床上加
35、工零件时，刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行，所以对刀点又称为“程序起点”或“起刀点”。 对刀点的选择原则是：1.便于用数字处理和简化程序编制；2.在机床上找正容易，加工中便于检查；3.引起的加工误差小。 对刀点可选在工件上，也可选在工件外面(如选在夹具上或机床上)但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系。 零件安装后工件坐标系与机床坐标系就有了确定的尺寸关系。在工件坐标系设定后，从对刀点开始的第一个程序段的坐标值；为对刀点在机床坐标系中的坐标值为对刀点既是程序的起点，也是程序的终点。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是佰刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点
36、也可以是任意的一点。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。其设定值可用实际测量方法或计算确定。第12页 共21 页第三章 盘形类零件加工工艺设计分析第1节 数控加工工艺1 数控加工工艺的概念（1） 机械加工工艺过程是指用材料去除方法改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为达到设计要求是对工件进行数控加工的前期工艺准备工作，它必须在程序编制工作开始以前完成。数控机床的加工工艺与普通机床的加工工艺有许多相同之处，遵循的原则基本一致。也有许多不同，最大的不同表现在切削刀具轨迹的控制方式上（2） 加工工艺是指导操作者将产品逐步生产成为组装或交货状态的指导性文件。加工工艺编制
37、质量的好坏直接影响到产品的生产成本和生产效率，故而其在生产中的作用是非常重要且不可或缺的。第2节盘形类零件的工艺流程盘形类零件加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。盘形类零件工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。拟定盘形类零件工艺路线的一般原则如下： 1、先加工基准面作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。称为“基准先行”。2、
38、划分加工阶段加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，分为粗加工、精加工两个阶段。主要是为了保证盘形类零件加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。3、主要表面的光整加工应放在工艺路线最后阶段进行上述为工序安排的一般情况。有些具体情况可按下列原则处理：(1) 为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显著的加工硬化现象，工件内部存在着较大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的盘形类零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。(2) 合理地选用设备。粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要
39、求有较高的加第13页 共21 页工精度，所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行，精加工工序则要求用较高精度的机床加工。粗、精加工分别在不同的机床上加工，既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。(3) 在盘形类零件工艺路线中安排有热处理工序。热处理工序位置的安排如下：为改善金属的切削加工性能，如退火、正火、调质等，一般安排在机械加工前进行。为消除内应力，如时效处理、调质处理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前进行。为了提高零件的机械性能，如淬火、回火等，一般安排在机械加工之后进行。第3节 制定盘形类零件工艺应注意的几点1 合理选择切削用量 对于高效率的金属切削加工来说，被加工材
40、料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。 切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。 进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。 要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。
41、2. 合理选择刀具 1) 粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。 2) 精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。 3) 为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。 3. 合理选择夹具 第14页 共21 页1) 尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；2) 零件定位基准重合，以减少定位误差； 4. 确定加工路线 1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求； 2) 应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。 5 夹具安装要点 液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，
42、并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。第4 节 盘形类零件加工工艺的具体步骤1 选择并确定盘形类零件的数控车削加工内容2 对盘形类零件图纸进行数控车削加工工艺分析;盘形类零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析盘形类零件结构和加工要求的合理性,选择工艺基准 a 选择基准 盘形类零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点,以同一基准标 注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工 艺基准、测量基准和编程原点的统一。 b节点坐标计算 在手工编程时,要计算每个节点坐标。在自
43、动编程时要对零件轮廓的所有几何 元素进行定义。 c 精度和技术要求分析3 工具、夹具的选择和调整设计4 工序、工步的设计5 切削用量选择; 6 加工轨迹的计算和优化7 编制数控加工工艺技术文件第15页 共 21页第四章 盘形零件的工艺规程设计第1节 盘形零件工艺规程设计实例 图3技术条件：（1） 内孔两端倒角2x45（2） 内孔和外圆同轴度不超过0.03（3） 两端面平行度不超过0.05（4） 表面淬火HRC58-62（5） 表面粗糙度3.2第16页 共21 页由图3和技术条件可以设计如下的工艺规程一锯床选用Gcr15的材料在锯床上进行下料直径120mm厚度60mm的圆钢二钻床钻直径为50mm
44、的内孔三热处理调质四普车在普车上车外圆和两端面并镗孔不倒角不车圆角外圆端面和内孔留2mm余量为数控精车做准备五数控车床外圆内孔和端面先进行粗车然后进行精车，精车过程两端面各放0.25mm余量内孔放0.3mm余量 防止下一步热处理零件变形六热处理淬火HRC58-62七数控车床精车掉第一次数控车两端面0.25mm内孔0.3mm余量八拉床拉键槽九电镀表面镀0.15mm的硬铬第2节 加工方法的选择与加工方案的确定 1 加工方法的选择 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。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合盘形类零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。此外，还应考虑生产率
