典型铣削零件加工的工艺分析及编程
1．工艺分析的差不多知识
数控加工工艺性分析涉及内容专门多，从数控加工的可能性和方便性分析，应要紧考虑：
1．1零件图样上尺寸数据的标注原则
1）零件图上尺寸标注应符合编程方便的特点
在数控加工图上，宜采纳以同一基准引注尺寸或直截了当给出坐标尺寸。这种标注方法，既便于编程，也便于和谐设计基准、工艺基准、检测基准与编程零点的设置和运算。
2）构成零件轮廓的几何元素的条件应充分
自动编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分，假如不充分，则无法对被加工的零件进行造型，也无法编程。
1．2零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
1）零件所要求的加工精度、尺寸公差应能得到保证。
2）零件的内腔和外形最好采纳统一的几何类型和尺寸，尽可能减少刀具规格和换刀次数。
3）零件的工艺结构设计应确保能采纳较大直径的刀具进行加工。采纳大直径铣刀加工，能减少加工次数，提高表面加工质量。
4）零件铣削面的槽底回角半径或腹板与缘板相交处的圆角半径r不宜太大。由于铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r，其中D为铣刀直径。因此，当D 一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差；效率越低，工艺性也越差。
5）应采纳统一的基准定位。数控加工过程中，若零件需重新定位安装而没有统一的定位基准。会导致加工终止后正反两面上的轮廓位置及尺寸的不和谐。因此，要尽量利用零件本身具有的合适的孔或设置专门的工艺孔或以零件轮廓的基准边等作为定位基准，保证两次装夹加工后相对位置的准确性。
1．3加工方法选择及加工方案确定
1）加工方法选择
在数控机床上加工零件，一样有以下两种情形：
一是有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床；
二是己经有了数控机床，要选择适合该机床加工的零件。
不管哪种情形，都应依照零件的种类和加工内容选择合适的数控机床和加工方法。
平面轮廓零件的轮廓多由直线、圆弧和曲线组成，一样在两坐标联动的数控铣床上加工；
具有三维曲面轮廓的零件，多采纳三坐标或三坐标以上联动的数控铣床或加工中心加工。
经粗铣的平面，尺寸精度可达IT12～IT14级（指两平面之间的尺寸），表面粗糙度（或Ｒａ值）可达12.5μm～50μm。经粗、精铣的平面，尺寸精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度Ｒａ值可达1.6μm～3.2μm。
孔加工的方法比较多，有钻削、扩削、铰削和镗削等。大直径孔还可采纳圆弧插补方式进行铣削加工。
关于直径大于φ３０ｍｍ己铸出或锻出毛坯孔的孔加工，一样采纳粗镗→半精镗→孔口倒角一精镗加工方案。
孔径较大的可采纳立铣刀粗铣一精铣加工方案。有空刀槽时可用锯片铣刀在半精镗之后、精镗之前铣削完成，也可用镗刀进行单刃螳削，但单刃模削效率低。
关于直径小于φ３０mm的无毛坯孔的孔加工，通常采纳饶平端面→打中心孔→钻→扩→孔口倒角→铰加工方案。
有同轴度要求的小孔，须采纳饶平端面→打中心孔→钻→半精螳→孔口倒角→精镗（或铰）加工方案。为提高孔的位置精度，在钻孔工步前须安排锪平端面和打中心孔工步。孔口倒角安排在半精加工之后、精加工之前，以防孔内产生毛刺。
螺纹的加工依照孔径大小而定，一样情形下，直径在Ｍ５ｍｍ～Ｍ２０ｍｍ之间的螺纹，通常采纳攻螺纹的方法加工。直径在Ｍ６mm以下的螺纹，在加工中心上完成底孔加工后，通过其他手段攻螺纹。因为在加工中心上攻螺纹不能随机操纵加工状态，小直径丝锥容易拆断。直径在Ｍ２５mm以上的螺纹，可采纳镗刀片螳削加工。
加上方法的选择原则：是保证加工表面的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样有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸和热处理要求全面考虑。例如，关于ＩＴ７级精度的孔采纳镗削、铰削、磨削等方法加工可达到精度要求，但箱体上的孔一样采纳镗削或铰削；而不采纳磨削。一样小尺寸的箱体孔选择铰削，当孔径较大时则应选择镗削。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情形。
２）加工方案确定
确定加工方案时，第一应依照要紧表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法，即精加工的方法，再确定从毛坯到最终成形的加工方案。
在加工过程中，工件按表面轮廓可分为平面类和曲面类零件，其中平面类零件中的斜面轮廓又分为有固定斜角和变斜角的外形轮廓面。外形轮廓面的加工，若单纯从技术上考虑，最好的加工方案是采纳多坐标联动的数控机床，如此不但生产效率高，而且加工质量好。但由于一样中小企业无力购买这种价格昂贵、生产费用高的机床，因此应考虑采纳2.5轴操纵和３轴操纵机床加工。
2.5轴操纵和3轴操纵机床上加工外形轮廓面，通常采纳球头铣刀，轮廓面
的加工精度要紧通过操纵走刀步长和加工带宽度来保证。加工精度越高，走刀步长和加工带宽度越小，编程效率和加工效率越低。
如图1所示，球头刀半径为R ，零件曲面上曲率半径为ρ，行距为Ｓ，加工后曲面表面残留高度为Ｈ。则有：
ρρ
±?-=R H R H S )2(2
式中，当被加工零件的曲面在ａb 段内是凸的时候取“＋”号，是凹的时候取“一”号。
图1 行距的运算图
1．4工艺设计
1）工序和工步的划分
在数控机床上加工零件，工序应尽量集中，一次装夹应尽可能完成大部分工序。数控加工工序的划分有下列方法：
（1）按加工内容划分工序
关于加工内容较多的零件，按零件结构特点将加工内容分成若干部分，每一部分可用典型刀具加工。例如加工内脏、外型、干面或曲面等、加工内腔时，以外形夹紧：加工外腔时，以内腔的孔夹紧。
（2）按所用刀具划分工序
如此能够减少换刀次数，压缩空行程和减少换刀时刻，减少换刀误差。
（3）按粗、精加工划分工序
关于容易发生加工变形的零件，通常粗加工后需要进行矫形，这时粗加工、精加工作为两道工序，即先粗加工再精加工，可用不同的机床或不同的刀具进行加工。
为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又分为工步，工步的划分要紧从加工精度和效率两方面考虑。如零件在加工中心上加工，关于同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，整个加工表面按先粗后精加工分开进行：关于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔，以减少因铣削切削力大，造成零件可能发生变形而对孔的精度造成阻碍：关于具有回转工作台的加工中心，若回转
时刻比换刀时刻短，可采纳按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。但数控加工按工步划分后，三检制度（自检、互检、专检）不行执行，为了幸免零件发生批次性质量咨询题，应采纳分工步交检，而不是加工完整个工序之后再交检。
2）加工余量的选择
加工余量指毛坯实体尺寸与零件（图纸）尺寸之差。加工余量的大小对零件的加工质量和制造的经济性有较大的阻碍。余量过大会白费原材料及机械加工工时，增加机床、刀具及能源的消耗；余量过小则不能排除上道工序留下的各种误差、表面缺陷和本工序的装夹误差，容易造成废品。因此，应依照阻碍余量的因素合理地确定加工余量。零件加工通常要通过粗加工、半精加工、精加工才能达到最终要求。因此，零件总的加工余量等于中间工序加工余量之和。
（1）工序间加工余量的选择原则
采纳最小加工余量原则，以求缩短加工时刻，降低零件的加工费用。
应有充分的加工余量，专门是最后的工序。
（2）在选择加工余量时，还应考虑的情形
由于零件的大小不同，切削力、内应力引起的变形也会有差异，工件大，变形增加，加工余量相应地应大一些。
零件热处理时引起变形，应适当增大加工余量。
加工方法、装夹方式和工艺装备的刚性可能引起的零件变形，过大的加工余量会由于切削力增大引起零件的变形。
（3）确定加工余量的方法
查表法：这种方法是依照各工厂的生产实践和实验研究积存的数据，先制成各种表格，再聚拢成手册。确定加工余量时查阅这些手册，再结合工厂的实际情形进行适当修改后确定。目前我国各工厂普遍采纳查表法。
体会估算法：这种方法是依照工艺编制人员的实际体会确定加工余量。一样情形下，为了防止因余量过小而产生废品，体会估算法的数值总是偏大。体会估算法常用于单件小批量生产。
分析运算法：这种方法是依照一定的试验资料数据和加工余量运算公式，分析阻碍加工余量的各项因素，并运算确定加工余量。这种方法比较合理，但必须有比较全面和可靠的试验资料数据。目前，只在材料十分贵重，以及少数大量生产的工厂采纳。
3）加工路线的确定
在数控加工中，刀具刀位点相关于工件运动的轨迹称为加工路线，它是编程的依据，直截了当阻碍加工质量和效率。在确定加工路线时要考虑下面几点：（1）保证零件的加工精度和表面质量，且效率要高。
(2)减少编程时刻和程序容量：
(3)减少空刀时刻和在轮廓面上的停刀，以免划伤零件：
(4)减少零件的变形；
(5)位置精度要求高的孔系零件的加工应幸免机床反向间隙的带入而阻碍孔的位置精度；
(6）复杂曲面零件的加工应依照零件的实际形状、精度要求、加工效率等多种因素来确定是行切依旧环切，是等距切削依旧等高切削的加工路线等。
1．5刀具的选择。
数控加工刀具从结构上可分为：①整体式；②镶嵌式，它能够分为焊接式和机夹式。机夹式依照刀体结构不同，又分为可转位和不转位两种；③减振式，当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采纳此类刀具；④内冷式，切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部；⑤专门型式，如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。
数控加工刀具从制造所采纳的材料上可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具：③陶瓷刀具；④立方氮化硼刀具；⑤金刚石刀具：③涂层刀具。
数控铣床和加工中心上用到的刀具有：①钻削刀具，分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等；②镗削刀具，分粗镗、精镗等刀具：③铣削刀具，分面铣、立铣、三面刃铣等刀具。
1．6切削用量的确定
切削用量包括切削速度、进给出速度、背吃刀量和侧吃刀量。背吃刀量和侧吃刀量在数控加工中通常称为切削深度和切削宽度。如图2所示。
图2 铣削切削用量
选择切削用量的原则是：粗加工时，一样以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加和精加时，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。具体数值应依照机床讲明书、切削用量手册，并结合体会而定。
从刀具的耐用度动身，切削用量的选择方法是：先确定切削深度或切削宽度，其次确定进给出量，最后确定切削速度。
1）切削深度a
P
①在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5μm～25μm时，假如圆周铣削的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，粗铣一次进给就能够达到要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分多次进给完成。
②在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2μm～12.5μm时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时切削深度或切削宽度选取同前。粗铣后留0.5mm～1.0mm余量，在半精铣时切除。
③在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8μm～3.2μm时，可分粗铣、半精铣、精铣3步进行。半精铣时切削深度或切削宽度取1.5mm～2mm：精铣时圆周铣侧
吃刀量取0.3mm～0.5mm，面铣刀背吃刀量取0.5mm～lmm。
2)进给量
进给量有进给速度V
f 、每转进给量f和每齿进给量f
Z
3种表示方法。
进给速度V
f
是单位时刻内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位为mm／min，在数控程序中的代码为F。
每转进给量f是铣刀每转一转，工件与铣刀的相对位移，单位为mm／r。
每齿进给量f
Z
是铣刀每转过一齿时，工件与铣刀的相对位移，单位为mm／z。
3种进给量的关系为：
V f ＝f·n=f
Z
·z·n
铣刀转速为n，铣刀齿数为z。
每齿进给量f
Z
的选取要紧取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表
面粗糙度等因素。工件材料的强度和硬度越高，f
Z
越小；反之则越大。硬质合金
铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高，f
Z
就越小。可查取有关表格选取。
攻丝时，送给速度的选择取决于螺孔的螺距P（单位：mm），由于使用了有浮动功能的攻丝夹头。一样攻丝时，进给速度小于运算数值：
V
f
≤P·n
表1：刀具材料与许用最高切削速度
表2：铣刀切削速度（mm/min）
2．曲型零件的工艺分析与编程
2．1对如图3所示纸垫落料模凸模轮廓进行编程与加工。刀具直径为“10”，对号为“01”，切削深度为“5”，工件表面z 坐标为“0”。(给定毛坯为160*100*20，所有表面的粗糙度Ra 为3.2)
a ）平面轮廓图
b ）加工后的立体图
图3 平面典型零件之一
1．工艺分析：
1）几何尺寸分析。从平面轮廓图中知，所有尺寸的公差没有标注，即为一样公差，选用中等级（GB1804—m ），其极限偏差为：±0.3。数控机床在正常爱护和操作情形下是完全可达到的。
2）规划刀具路径。
依照零件表面粗糙度的要求，应有粗、精加工。
依照毛坯、刀具的直径，分二次进刀进行粗加工。留加工余量0.2mm 。 加工的起刀点设置在工件的外，距工件边约10mm 。并设置刀补。
为保证加工平稳不振动。手工编程起刀点与切入点是直线，如图4a ）；自动编程起刀点与切入点是圆弧，如图4b ）。
3）将典型零件的尺寸作如下变化：（达到IT7）
80→80003.0+ 40→40039.00- 140→1400
040.0+ 当尺寸带有公差时，必须对尺寸公差进行处理。
a ）
b ）
图4 刀具路径的规划 3)对尺寸公差处理的方法。一是直截了当换算，将公差换算成几何尺寸，供编程和绘图用。二是用刀补值来完成对公差的处理。
2．2如图5所示的槽形零件，其毛坯为四周已加工（厚为20mm ），槽宽6 mm,槽深2mm 。编写该槽形零件加工程序。 60
80
30
1020
80φ40
6-M6深8
图5 槽形零件
工艺和操作清单。该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。其工艺安排为“钻孔→扩孔→攻螺纹→铣槽” ，其工艺和操作清单见表3。
材料铝零件号001 程序号0030
操作序号内容
主轴转速
（r／min）
进给速度
（m／min）
刀具
号数类型直径（mm）
1 中心钻1500 80 T01 4mm钻头 4
2 扩钻2000 100 T02 5mm钻头 5
3 攻螺纹200 200 T03 M6攻螺纹 6
4 铣斜槽2300 100、180 T04 6mm铣刀 6
注意：槽的表面粗糙度为Ra3.2，其余为Ra12.5。？
2．3图6为某快餐盒凹模的零件图。
图6 快餐盒的三视图
分析：快餐盒的要紧结构是由多个曲面组成的凹型型腔，型腔四周的斜平面之间采纳半径为20mm的圆弧过渡，斜平面与底平面之间采纳半径为5mm的圆弧过渡，在凹模的底平面上有一个四周为斜平面的锥台。凹模上部型腔为锥面，用于压边，模具的外形结构较为简单，为标准的长方体。
数控加工工艺：粗加工整个型腔,去除大部分加工余量；精加工上凹槽；精加工下凹槽；精加工底部锥台四周表面；精加工底部上表面；精加工上、下凹槽过渡平面。
工件的定位与夹紧：工件直截了当安装在机床工作台面上，用两块压板压紧。凹模中心为工件坐标系X、Y的原点，上表面为工件坐标系Z的零点。
刀具选择：依照工件的加工工艺，型腔粗加工选用φ20mm波刃立铣刀；上凹槽精加工采纳φ20mm平底立铣刀；下凹槽精加工为φ6R3mm球头铣刀。底面锥台四周表面的精加工采纳直径为φ4mm的平底立铣刀（因锥台直角边与底平面交线距离仅为4.113mm）；用φ20mm的平底立铣刀精加工底部锥台上表面和上、下凹槽过渡平面。上下凹槽粗加工一起进行，精加工采纳φ6mm的球头铣刀。
切削用量加工工序卡（表5）。
第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下：1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §机械加工工艺规程的制订原则与步骤 §机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
典型零件机械加工工艺设计与实施 期末测试参考答案 一、填空题（每空1分，共30分）： 1、铸件、锻件、焊接件、冲压件 2、粗基准、精基准 3、基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔 4、通规、止规 5、成形法、展成法 6、直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮 7、弟y齿、珩齿、磨齿 8 500 9、盘形插齿刀、碗形直齿插齿刀、锥柄插齿刀 10、平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。
11 找正法、镗模法、坐标法、
、选择题（每小题5分，共10 分）
工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 3、试述单刃镗刀镗削具有以下特点。 答：单刃镗刀镗削具有以下特点 镗削的适应性强。 镗削可有效地校正原孔的位置误差。 镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时。 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。 4、铣削加工可完成哪些工作？铣削加工有何特点？ 答：1）铣削应用范围：铣床是机械加工主要设备之一，在铣床上用铣刀对工件进行加工的方法称为铣削。它可用来加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形表面、齿轮和切断等。如图5—11所示为铣床加工应用示例。 2）铣削特点: （1）生产率高铣削时铣刀连续转动，并且允许较高的铣削速度，因此具有较高的生产率（2）断续切削铣削时每个刀齿都在断续切削，尤其是端铣，铣削力波动大，故振动是不可
高速铣削时刀齿还要经受周期性的冷、热冲击，容易出现裂纹和崩刃，使刀具耐用度下 降。 （3）多刀多刃切削 铣刀的刀齿多，切削刃的总长度大，有利于提高刀具耐用度和生产 率，优点不少。但也存在下述两个方面的问题：一是刀齿容易出现径向跳动，这将造成 刀齿负荷不等，磨损不均匀，影响已加工表面质量；二是刀齿的容屑空间必须足够，否 则会损坏刀齿 五、分析与计算题（每小题9分，共18分） 1、解：(1)电动机(1450r/min — 40， 26， 33 - 325 58 72 65 -—［聖—M3-主轴］，［M2 61 —17-主轴］ 81 (2) 3X 2 = 6 (3) n min = 1450X 100 X 26 X 17 =33.81344mm 325 72 81 2、 解：先画出尺寸链。 确定圭寸闭环：A0=0.1?0.4mm 命⑴ 90 °严 增环：A2= 0 mm 0.03 ES 减环：A1=A3=6 0.01mm 、 A 4EI m n 1 然后用极值法公式：A 0 A , A j i 1 j m 1
模块二典型零件的机械加工(钳工方向) 项目三摇杆零件加工 工作任务: 试拟图5-13所示摇杆零件的工艺路线。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量5000件。 图5-13 摇杆零件图 任务一：选择机床和加工方式 1、车床 卧式车床
(1）车床的功能与型号； 1）车床的功能 车床适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，如内外圆柱面、圆锥面 及成形回转表面、车削端面及各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹，还可以钻孔、 扩孔、铰孔、滚花等工作。 2）车床的型号 通用机床的型号表示方法如下： （△）□（□）△△（△）（□）（/△） 分类代号 类代号 通用特性及结构性代号 组、系代号 主参数或设计顺序号 第二主参数 重大改进顺序号 同一型号机床的变型代号 （2）CA6140车床的组成与技术性能。 1）主要组成部件 主轴箱：支承并传动主轴，使主轴带动工件按照规定的转速旋转，实现主运动。 床鞍与刀架：装夹车刀，并使车刀纵向横向或斜向运动。 尾架：用后顶尖支承工件，并可在其上安装钻头等孔加工工具，以进行孔加工。 床身：车床的基本支承件，在其上安装车床的主要部件，以保持它们的相对位置。 溜板箱：把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或车 螺纹。其上有各种操作手柄和操作按钮，方便工人操作。 进给箱：改变被誉为加工螺纹时的螺距或机动进给的进给量。 CA6140主要技术性能参数 床身上最大工件回转直径 400mm 最大工件长度（4种规格） 750mm;1000mm;1500mm;2000mm 最大车削长度直 650mm;900mm;1400mm;1900mm 刀架上最大工件回转直径 210mm
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
目录 一、零件图的工艺分析 二、零件设备的选择 三、确定零件的定位基准和装夹方式 四、确定加工顺序及进给路线 五、刀具选择 六、切削用量选择 七、填写数控加工工艺文件
1、如图1所示，材料为45钢，单件生产，毛坯尺寸为 84mm×84mm×22mm），试对该零件的顶面和内外轮廓进行数控铣削加工工艺分析。 图1带型腔的凸台零件图 一零件图的工艺分析 1、图形分析 （1）分析零件图是否完整、正确，零件的视图是否正确、清楚，尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求是否齐全、明确。从上图可以看出该零件图的尺寸符合了这一要求。 （2）分析零件的技术要求，包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度及热处理是否合理。过高的要求会增加加工难度，提高成本；过低的技术要求会影响工作性能，两者都是不允许的。上图的精度为IT8级，技术要求和尺寸精度都能满足加工要求。 （3）该零件图上的尺寸标注既满足了设计要求，又便于加工，各图形几何要素间的相互关系（相切、相交、垂直和平行）比较明确，条件充分，并且采用了集中标注的方法，满足了设计基准、工艺基准与编程原点的统一。因此该图的尺寸标注符合了数控加工的特点。 2、零件材料分析 由题目提供，材料为45钢。 3、精度分析
该零件最高精度等级为IT8级，所以表面粗糙度均为Ra3.2um。加工时不宜产生震荡。如果定位不好可能会导致表面粗糙度，加工精度难以达到要求。 4、结构分析 从图1上可以看出，带型腔的凸轮零件主要由圆弧和直线组成，该零件的加工内容主要有平面、轮廓、凸台、型腔、铰孔。需要粗精铣上下表面外轮廓内轮廓凸台内腔及铰孔等加工工序。 二、选择设备 由该零件外形和材料等条件，选用XK713A数控铣床。 三、确定零件的定位基准和装夹方式 由零件图可得，以零件的下端面为定位基准，加工上表面。把零件竖放加工外轮廓。 零件的装夹方式采用机用台虎钳。 四、确定加工顺序及进给路线 1、确定加工顺序 加工顺序的拟定按照基面先行，先粗后精的原则确定，因此先加工零件的外轮廓表面，加工上下表面，接着粗铣型腔，再加工孔，按照顺序再精铣一遍即可。 加工圆弧时，应沿圆弧切向切入。 2、进给路线
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
典型零件的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析： 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一，基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床，加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析要紧分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮，其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成，需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前，工件是一个通过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清晰，条件充分，编辑时所需基点坐标专门容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求，只要提升装夹度，使A面与铣刀轴线垂直，即可保证：φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。 2. 确定装夹方案
一样大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一样用心轴定位，压紧即可。 按照图A-54所示凸轮的结构特点，采纳“一面两孔”定位，设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采纳双螺母夹紧，提升装夹刚性，防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 3. 确定进给路线 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是xz（或yz）平面来回铣削逐步进刀到即定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在（150，0），刀具在y+15之间来回运动，逐步加深铣削深度，当达到即定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量，采纳顺铣方式，即从（150，0）开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凸轮廓按逆时针方向铣削，图A -56所示为铣刀在水平面的切入进给路线。 图A-56 平面槽形凸轮的切入进给路线 4. 选择刀具及切削用量 铣刀材料和几何参数要紧按照零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小不一选择；切削用量则依据零件材料特点、刀具性能及加工
轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）
刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择
典型铣削零件加工的工艺分析及编程 1．工艺分析的差不多知识 数控加工工艺性分析涉及内容专门多，从数控加工的可能性和方便性分析，应要紧考虑： 1．1零件图样上尺寸数据的标注原则 1）零件图上尺寸标注应符合编程方便的特点 在数控加工图上，宜采纳以同一基准引注尺寸或直截了当给出坐标尺寸。这种标注方法，既便于编程，也便于和谐设计基准、工艺基准、检测基准与编程零点的设置和运算。 2）构成零件轮廓的几何元素的条件应充分 自动编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分，假如不充分，则无法对被加工的零件进行造型，也无法编程。 1．2零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 1）零件所要求的加工精度、尺寸公差应能得到保证。 2）零件的内腔和外形最好采纳统一的几何类型和尺寸，尽可能减少刀具规格和换刀次数。 3）零件的工艺结构设计应确保能采纳较大直径的刀具进行加工。采纳大直径铣刀加工，能减少加工次数，提高表面加工质量。 4）零件铣削面的槽底回角半径或腹板与缘板相交处的圆角半径r不宜太大。由于铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r，其中D为铣刀直径。因此，当D 一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差；效率越低，工艺性也越差。 5）应采纳统一的基准定位。数控加工过程中，若零件需重新定位安装而没有统一的定位基准。会导致加工终止后正反两面上的轮廓位置及尺寸的不和谐。因此，要尽量利用零件本身具有的合适的孔或设置专门的工艺孔或以零件轮廓的基准边等作为定位基准，保证两次装夹加工后相对位置的准确性。 1．3加工方法选择及加工方案确定 1）加工方法选择 在数控机床上加工零件，一样有以下两种情形： 一是有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床；
箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图
箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程
实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
数控机床轴类零件加工工 艺分析 Prepared on 22 November 2020
X X X学院 毕业 设计 任务书 论文 机械工程系数控技术专业 XX 班 毕业设计 题目 数控机床轴类零件加工工艺分析论文 专题题目 数控机床轴类零件加工工艺分析 发题日期：2010年11月15日设计、论文自2010年11月20日完成期限：至2010年月日答辩日期：2010年月日 学生姓名： 指导教师： 系主任：
毕业设计版权使用授权书 本人完全了解云南机电职业技术学院关于收集、保存、使用毕业设计的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交毕业设计的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存毕业设计；学校有权提供目录检索以及提供本
毕业设计全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交毕业设计的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制毕业设计的部分或全部内容用于学术活动。 作者签名： 年月日 作者签名： 年月日 摘要 世界制造业转移，中国正逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重化工业发展中期。 由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服系统、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高的高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此，采用数控加工手段，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的单件、小批量，特别是复杂型面零件的加工，应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供高质量，多品种及高可靠性的机械产品。 本次设计主要是对数控加工工艺进行分析与具体零件图的加工，首先对数控加工技术进行了简单的介绍，然后根据零件图进行数控加工分析。第一，根据本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相关因素选用刀具及
第八章典型零件铣削加工 §8.1典型零件铣削加工加工中心初级工鉴定样题该节主要运用了刀具半径补偿功能、G54的偏移及应用。通过本次训练可以学习到测量工件坐标系和简单的轮廓编程 8.1.1零件图 数控铣初级工样题1的零件图如图7-1所示。毛坯尺寸为100X100X20的方形坯料，材料为铝，且底面和四周轮廓均已加工好。 图8-1零件图 8.1.2评分表 数控铣初级工样题1的评分表如图8-1所示。
8.1.3考核目标及操作提示 （1）考核目标 a能设置刀具参数和工件零点偏置； b能使用刀具半径补偿功能对外轮廓进行编程和铣削； c能对键槽、圆槽和矩形槽进行编程和铣削。 (2)加工操作提示 ○1加工准备。 a认真阅读零件图纸，并检查坯料的尺寸 b编制加工程序，输入程序并选择该程序； c用平口虎钳装夹工件，伸出钱钳口8mm左右，用百分表找正； d安装寻找器，确定工作零点为坯料上表面的中心，设定零点偏置；e安装Ф10mm键槽铣刀并对刀，设定刀具参数，选择自动加工方式。 ②加工工艺 1、铣工艺孔。铣矩形槽和半圆槽垂直进刀工艺孔。
2、铣键槽。 a粗铣键槽，留0.50mm单边余量， b安装Ф10mm精立铣刀并对刀，设定刀具参数，半精铣键槽，留0.10mm单边余量，主轴转速S为1000r/min，进给速度F200mm/min； c实测键槽尺寸，调整刀具参数，精铣键槽至要求。 3、铣矩形槽 a安装Ф16mm粗立铣刀并对刀，设定刀具参数，粗铣矩形槽，留0.50mm单边余量，主轴转速S为1000r/min，进给速度F200mm/min； b粗铣半圆槽，留0.50mm单边余量。 c粗铣外轮廓，留0.50mm单边余量。 4、半精铣和精铣矩形槽，半圆槽和外轮廓。 a..安装Ф16mm精立铣刀并对刀，设定刀具参数，半精铣外轮廓，留0.10mm单边余量，主轴转速S为1000r/min，进给速度F150mm/min； b半精铣矩形槽，留0.10mm单边余量； c实测矩形槽和半圆槽尺寸，调整刀具参数，精铣矩形槽和半圆槽至要求的尺寸；d实测外轮廓尺寸，调整刀具参数，精铣外轮廓至要求的尺寸。 5、注意事项 a至要求的尺寸使用寻边器确定工件零点时应采用碰双边法； b精铣时采用顺铣法，以提高表面加工质量 c用铣刀铣削圆槽和矩形槽时，应先用键槽铣刀在工件上预铣工艺孔，避免立铣刀中心垂直切削工件 6、、操作加工时间 ○1编程时间：60min (占总分30%) ○2操作时间:120min (占总分70%) 8.1.4相关知识 a刀具半径补偿功能； b G54的偏移及应用。 8.1.5参考程序 粗铣、精铣时使用同一程序，只需调整刀具参数进行加工即可。 （1）铣外轮廓
毕业设计（论文） 发证学校：浙江机电技术学院 题目名称：铣床零件加工工艺分析与程序设计 系别：机电技术系 专业：数控技数与应用 班级：技师数控0901 姓名：叶林枫 学号： 28 指导教师：潘益民 交稿时间：年月日
铣床零件加工工艺与程序设计实例分析 摘要：本文从铣床的工作原理出发,通过实际零件加工的过程介绍，分析了数控铣床的加工工艺，程序设计以及加工步骤等内容，并对加工应注意的事项做了叙述。 关键词：数控铣床加工工艺程序编制实际加工 引言： 1 铣床的工作原理 铣床的工作原理简单来说就是：分析加工图纸，编写加工程序，然后输入到电脑装置，经过私服系统和辅助控制装置反应给机床，加工成零件。 (1)首先根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。 (2)用规定的程序代码和格式规则编写零件加工程序单；或着使用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。 (3) 由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入程序；由编程软件生成的程序，通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的数控单元（MCU）。 (5)数控装置将所接受的信号进行一系列处理后，再将处理结果以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。 (6)伺服系统接到执行的信息指令后，立即驱动铣床进给机构严格按照指令的要求进行位移，使铣床自动完成相应零件的加工。 下面就以实际零件加工为例，来介绍铣床零件加工工艺分析与程序设计。 2 零件图纸分析
图纸1 该零件材料选用毛坯为150*100*30的铝合金,尺寸较小，四个侧面较光整，加工面与非加工面之间的位置精度要求不高，故可选通用台钳，以底面和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。 材料,技术要求分析 2确定零件的加工工艺 2.1基准选择与坐标点确定 （1）以工件中心为基准。 （2）用CAD软件将图纸还原，并用其附带功能计算出各点坐标。 2,2刀具选择 根据加工内容，所需刀具有φ80面铣刀、φ16立铣刀、φ20麻花钻、φ8麻花钻、φ8键槽铣刀等，其规格根据加工尺寸选择。精铣时选用的铣刀直径应选大一些，以减少接刀痕迹。其他的刀具根据孔径尺寸确定。如表1所示。 表1数控刀具及加工工艺卡 刀具表量具表工具表 1 φ80面铣刀 1 游标卡尺（0~200mm） 1 等高垫块
典型零件加工工艺分析 机电一体化一班 田泽 摘要：机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。因此加工工艺在零件的加工过程中尤其重要的，它是提高零件加工效率的重要环节。 关键词：加工工艺刀具加工质量加工效率 正文： 一：零件结构分析 零件的分析在零件的加工中由为重要，它的分析影响到零件的装夹。不要小看装夹这一环节。往往装夹错误会使零件的加工流程无法继续完成下去、从而是零件无法完成。 1零件的基本类型 （1）零件的组成有多种多样，比如正反两面件配合件，零件表主面侧面都要加工的等等一些零件。首先我们要根据零件的特点来分析该零件的加工路 线。 2零件的加工面 （2）零件的加工面的选取是很重要的，往往加工面的选取错误使零件在下一步的无法装夹，从而使零件加工无法继续下去。 二：简单的介绍加工零件的相关流程 1）零件加工的选材 毛坯资料包括各种毛坯制造方法的技术经济特征；各种型材的品种和规格，毛坯图等；在无毛坯图的情况下，需实际了解毛坯的形状、尺寸及机械性能等。不同的选材会影响到零件的使用，不同的选材会让零件的使用寿命和其的生产成本变的大大的不同，所以零件的选材尤其重要。我可以更具零件的使用用途来决定零件的选材
2) 拟订工艺路线。 3) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 4) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 5) 确定工时定额。 6) 加工零件。 7) 检验零件的尺寸。 8) 填写工序卡片。 三：举例说明 示例零件 高职组数控铣件一
正文 一数控加工工艺 1 图面分析 如图1—1所示，毛坯为110X110x40加工下图零件,要求外形加工深为10mm、开放槽与内孔加工深为5mm、U形槽与键槽加工深为4mm。尺寸无公差要求。 图1—1 2 零件毛坯的工艺分析 零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，所以要注意各方面的问题，如装夹问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。毛坯应该有足够的余量及加工钢度，这里毛坯选择：45#钢尺寸：102mmx102mmx12mm 3 零件加工工艺的分析 数控加工工艺文件既是数控加工、产品的依据，也是操作者必须遵守、执行的规程。它是编程人员在编制加工程序单时必须编制的技术文件。本零件由于轨迹加工复杂，而且精度要求高，所以选择在数控铣床上加工 4 加工方案及加工路线的确定 确定加工方案时，首先应该根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。此时要考虑数控机床使用的合理性和经济性，并充分发挥数控机床的功能。 以零件平台左下角作为坐标原点，工件需要加工的地方有U形槽、开放槽、键槽和外形轮廓，按所选刀具进行加工路线的确定：粗、精铣外轮廓——粗、精铣键槽——粗铣开放槽和U形槽——精铣开放槽和U形槽。 1）数控铣削加工的编程任务书，见表1—1 表1—1 数控编程任务书
2）确定装夹方案：由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。工件坐标系在工件的中心位置， Z轴方向在工件的上表面。根据零件的结构特点，加工外形轮廓、内形轮廓，可选用精密压板进行装夹。 3）数控铣削加工工序：数控铣削加工分粗加工和精加工二次铣削进行，其基本工序如下：外形轮廓粗铣加工使用直径是12mm的硬质合金立铣刀：键槽粗铣加工使用直径是12mm的硬质合金键槽铣刀，精加工分别留0.3mm、0.2mm，精铣加工：使用直径是8mm的硬质合金键槽铣刀。详细数控加工工序卡和切削用量选择见表1—2 表1—2 数控加工工序卡 4）数控铣削加工刀具：刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，他不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。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。 与传统的加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、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。 选取刀具时，使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中，平面
机械加工工艺分析与改进设计 作者：陈军 摘要：我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。
目录 摘要 (1) 目录 (2) 绪论 (3) 第三章：30*40专用夹具的设计 (11) 3.1专用夹具的设计要求 (11) 3.2夹具设计 (12) 总结 (16)
参考资料 (16) 绪论 本课题是对制动杆零件工艺规程及40×30面铣削夹具的设计，对此研究我查阅了大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 1 2 3 1 2 4、毛坯的选择 1）毛坯的种类 铸造毛坯：适合做形状复杂的零件。 锻造毛坯：适合做形状简单的零件。
型材：适合做轴、平板类零件。 焊接毛坯：适合做板类、框架类零件。 2）毛坯选择的原则 选择原则：毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸以减少机械加工。 毛坯选择应考虑的因素： 2 1 2 3 精基准：采用加工过的表面作为基准。 基准的选择遵循以下四个原则 1）基准重合原则：（1）设计基准与定位基准不重合误差只会发生在用调整法获得加工尺寸的情况。 （2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间的差值。
2）基准统一原则:整个工艺过程或有关几道工序采用同一个定位基准来定位。 采用基准统一原则有利于：（1）简化工艺过程的制定及夹具的设计。 （2）避免基准转换带来误差。 3) 互为基准：使加工面间有较高的位置精度，又使其加工余量小而均匀，可采用反复加工互为基准原则。 4 1 1 1 2 3 2 1 2）要考虑被加工材料的性质。 3)要考虑生产纲领，及生产率和经济效率。 4）要考虑现有设备和生产条件。 1．4工艺路线的拟定
数控铣床典型零件加工实例模块五 如果希望掌握这门技列举了典型数控铣削编程实例，本单元从综合数控技术的实际应用出发，术，就应该仔细的理解和消化它，相信有着举一反三的效果。学习目标 知识目标：●学会对工艺知识、编程知识、操作知识的综合运用 能力目标：●能够对适合铣削的典型零件进行工艺分析、程序编制、实际加工。 ——槽类零件一、数控铣床加工实例1所示的槽，工×㎜毛坯为70×70㎜18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图2-179 钢。件材料为45 图2-179 凹槽工件 1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线
1）以已加工过的底面为定位基准，用通用机用平口虎钳夹紧工件前后两侧面，虎钳固定于铣床工作台上。 2）工步顺序 四角倒圆的正方形。㎜50×㎜50铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工①． ②每次切深为2㎜，分二次加工完。 2．选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。 3．选择刀具 现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。 4．确定切削用量 切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5．确定工件坐标系和对刀点 在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件上表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-118所示。 采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。 6．编写程序 考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完。为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。该工件的加工程序如下：