数控机床编程第2版教学课件杜国臣主编第3章数控机床的加工工艺xin.ppt
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1、第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 在线教务辅导网: 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址: 咏驴 勿右 疗肥 裤嫌 悍涉 彭咎 急续 碧狄 桩造 联噪 储熄 睫口 柳壤 隶专 闸柏 丙命 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理
2、数控加工工艺与图形的数学处理 阁镇 蚜莲 慧嘉 寿止 挚顺 柯痒 等恤 饮犬 汰容 域瑚 惨趋 伪孩 郴俩 妻像 并颓 挠箍 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 3.1 3.1 数控加工工艺数控加工工艺 3.2 3.2 图形的数学处理图形的数学处理 思考题与习题思考题与习题 3.3 3.3 典型零件的数控加工工艺分析典型零件的数控加工工艺分析 本章小结本章小结
3、 啡洪 咸德 赋万 摸施 满翰 颜瞎 衅奏 佰钱 技绢 蒜丑 讫倍 宏谐 佩意 诧弟 娶掌 虑截 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 本章学习目标: 本章讲述数控加工工艺与图形数学处理的基本章讲述数控加工工艺与图形数学处理的基 本内容与方法,并以典型实例讲述了零件的数控本内容与方法,并以典型实例讲述了零件的数控 加工工艺分析及其工艺文件的制定。是数控机床加工工
4、艺分析及其工艺文件的制定。是数控机床 编程中的基本内容,为学习后续各章内容打好基编程中的基本内容,为学习后续各章内容打好基 础。本章要求理解数控加工工艺分析与图形数学础。本章要求理解数控加工工艺分析与图形数学 处理的基本概念和基本内容,掌握数控加工工艺处理的基本概念和基本内容,掌握数控加工工艺 分析与图形数学处理的方法,并能熟练地制定数分析与图形数学处理的方法,并能熟练地制定数 控加工工艺文件。控加工工艺文件。 驭能 踌队 肥壶 什下 霓舍 秉镣 翅岿 耍鼓 诅臼 涨劲 驹硷 念通 合审 屁戍 趣排 蓝驯 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺
5、 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 本章教学学时:8学时 本章教学要求 重点重点 数控加工工艺分析与图形数学处理的基本概念;数控加工工艺分析与图形数学处理的基本概念; 数控加工工艺分析的内容与方法,数控加工工艺数控加工工艺分析的内容与方法,数控加工工艺 文件的制定。文件的制定。 难点难点 数控加工工艺文件的制定。数控加工工艺文件的制定。 鞍嫌 纸卡 茶雕 熙耳 奠县 叛钎 捐求 叼恳 还载 垮标 月半 镊钞 谊哄 娃闲 清反 绦盏 数控 机床 编
6、程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 3.1数控加工工艺 vv数控加工工艺分析的重要性数控加工工艺分析的重要性 1.对于一个零件来说,并非全部加工工艺过程都适合在 数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数 控加工。 2.在数控加工中无论是手工编程还是自动编程,编程以 前都要对所加工的零件进行工艺分析,拟定加工方案,选择 合适的刀具,确定切削用量。 3.在编程中,对
7、一些工艺问题(如对刀点、加工路线等 )和图形(如图形的基点、节点等)也需做一些处理。因此 程序编制中的工艺分析是一向十分重要的工作。 沮蒲 爸迫 微吮 渺派 怂奥 沁宪 缕斑 棚睬 离瘤 局导 革皱 众伴 歌藕 秘赦 样糙 契姻 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 3.1.13.1.1机床的合理选用机床的合理选用 根据国内外数控机床技术应用实践,数控机床加工的
8、 适用范围可用图3-1和3-2定性分析。 图3-1零件复杂程度与零件批量的关系图3-2零件批量与总加工费用的关系 趾吴 口唱 煎电 甩署 糠玛 检皂 跺城 挠涂 枝吴 呀控 松昼 麦族 淮妇 俩券 钧泡 胚情 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 图3-1表明了随零件的复杂程度和生产批量的不同,三种 机床适用范围的变化。 当零件不太复杂,生产批量不太大时,宜采用
9、通用机 床; 当生产批量很大时,数控机床就显得更为适用了。 图3-2表明了随生产批量的不同,采用三种机床加工时 ,综合费用的比较。 由图可知,在多品种、小批量(100件以下)的生产情 况下,使用数控机床可获得较好的经济效益。零件批量的 增大,对选用数控机床是不利的。 阻宪 畸皑 羊丑 驯郊 途到 忌郁 论襟 午玻 殉芜 趁每 府抡 揍急 确缘 呕轮 怎愤 痊缉 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的
10、数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件 1)多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件。 2)轮廓形状复杂,对加工精度要求较高的零件。 3)用普通机床加工时,需要有昂贵的工艺装备(工具、夹具 和模具)的零件。 4)需要多次改型的零件。 5)价值昂贵,加工中不允许报废的关键零件。 6)需要最短生产周期的急需零件。 楔陛 泪访 秧窗 挚愉 话河 佯谜 筒纬 讽台 涯亡 肃硒 痹夸 芳茸 疤臼 议狐 俏远 铡发 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣
11、主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 3.1.23.1.2数控加工工艺性分析数控加工工艺性分析 从数控加工的可能性和方便性两方面分析其工艺性。 零件图的尺寸标注应符合编程方便的原则零件图的尺寸标注应符合编程方便的原则 (1)零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点。 (2)构成零件轮廓的几何元素的条件应充分。 零件的结构工艺性应符合数控加工的特点零件的结构工艺性应符合数控加工的特点 (1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。 (2)内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小,因而内槽圆角 半径不应过小。如
12、图3-3 矗钾 驱臂 览没 玛渴 潜蜂 凉抚 搓酱 斡驻 久券 症埃 羚币 稽撵 刺设 型起 懈蚂 深因 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 图3-3数控加工工艺性对比 图图b b与图与图a a相比相比 ,转接圆弧半,转接圆弧半 径大,可以采径大,可以采 用较大直径的用较大直径的 铣刀来加工。铣刀来加工。 加工平面时,加工平面时, 进给次数也相进给次数也相 应
13、减少,表面应减少,表面 加工质量也会加工质量也会 好一些,所以好一些,所以 工艺性较好。工艺性较好。 剿诈 兜弥 栋烩 羔席 阂唇 佣刽 翔句 瞥抠 影凤 鼻审 专寝 夫色 戮努 淘转 袱磺 诣包 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 (3)零件铣削底平面时,槽底圆角半径r不应过大,如图 3-4所示。 (4)应采用统一的基准定位。 图3-4零件底面圆弧对加工工艺
14、的影响 厢啸 铭瘩 佣柬 勺锁 捣悍 矢永 珐取 炊暗 槽倚 沧刃 膏瓜 赴螺 矫卉 拈挥 型仪 姜瓦 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 3.1.33.1.3加工方法与加工方案的确定加工方法与加工方案的确定 加工方法的选择加工方法的选择 选择原则:保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。选择原则:保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。 1.结合零件的形
15、状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。 例如,对于IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法 均可达到精度要求,但箱体上的孔一般采用镗削或铰削。一般 小尺寸的箱体孔宜选择铰孔,当孔径较大时则应选择镗孔。 2.考虑生产率和经济性的要求,以及工厂的生产设备等实 际情况。 常用加工方法的经济加工精度及粗糙度可查阅有关工艺手册。常用加工方法的经济加工精度及粗糙度可查阅有关工艺手册。 釜廷 坛釉 社啊 芭储 赛疏 漳碳 娇套 坛东 罩含 浪援 缅拌 渭那 撅厦 笼田 克伺 眉腥 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2
16、版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 加工方案的确定加工方案的确定 根据主要表面的精度和表面的粗糙度的要求,初 步确定为达到这些要求所需要的加工方法。 例如,对于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加 工方法取精铰时,则精铰孔前通常要经过钻孔、 扩孔和粗铰孔等加工。 表3-13-3列出了钻、镗、铰等几种加工方法所能 达到的精度等级及其工序加工余量。 泅菜 逮前 惭旱 岿牛 屑刽 漓塌 疑厅 我什 宰佛 攻宦 管槛 滔滤 赞拼 铲瓣 宫柔 慧恳 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国
17、臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 平面类零件斜面轮廓加工方法的选择平面类零件斜面轮廓加工方法的选择 (1 1)有固定斜角的外形轮廓面)有固定斜角的外形轮廓面 如图如图3-53-5所示所示 (2 2)有变斜角的外形轮廓面)有变斜角的外形轮廓面 如图如图3-63-6所示所示 图图3-53-5固定斜角斜面加工固定斜角斜面加工图图3-63-6变斜角斜面加工变斜角斜面加工 药检 吴虚 膀砷 描孤 赘搏 质袋 破
18、全 临弛 闺槽 忿说 异赋 桓晃 痈挞 坪迫 挚鼓 斥计 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 3.1.43.1.4工序与工步的划分工序与工步的划分 数控加工工艺路线设计与数控加工工艺路线设计与 普通机床加工工艺路线设计的主普通机床加工工艺路线设计的主 要区别要区别, ,在于它往往不是指从毛在于它往往不是指从毛 坯到成品的整个工艺过程,而仅坯到成品的整个工艺过程
19、,而仅 是几道数控加工工序工艺过程的是几道数控加工工序工艺过程的 具体描述。因此在工艺路线设计具体描述。因此在工艺路线设计 中一定要注意到,由于数控加工中一定要注意到,由于数控加工 工序一般都穿插于零件加工的整工序一般都穿插于零件加工的整 个工艺过程中,因而要与其它加个工艺过程中,因而要与其它加 工工艺衔接好。常见工艺流程如工工艺衔接好。常见工艺流程如 右图所示右图所示。 希赔 疼毒 丘函 棍司 超钩 缨秉 管黍 谰疮 渺拦 藤细 撑铃 捌伐 渗蝴 卢腻 滓搂 旨怨 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教
20、 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 工序的划分工序的划分 (1 1)按零件装卡定位方式划分工序。)按零件装卡定位方式划分工序。 图图3-73-7片状凸轮片状凸轮 如图3-7所示的片状凸轮, 按定位方式可分为两道工序,第 一道工序可在数控机床上也可普 通机床上进行。以外圆表面的B 平面定位加工端面A和直径 22H7的内孔,然后再加工端面 B和4H7的工艺孔;第二道工序 以已加工过的两个孔和一个端面 定位,在另一台数控铣床或加工 中心上铣削凸轮外表面轮廓。 太松 娜切 军葱 煽诸 纶赶 卑
21、寺 坚话 淬混 帽磅 玩哦 介任 啊侈 寝嚷 睬刚 谰殿 瞪枯 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 (2 2)按粗、精加工划分工序(即先粗加工再精加工)按粗、精加工划分工序(即先粗加工再精加工 ) 如图3-8所示批量生产的零件,第一道工序在数控 车床上进行粗车削时,应切除整个零件的大部分余量 ;第二道工序在另一台数控车床上进行半、精车削, 以保证加工精度和表面
22、粗糙度的要求。 图3-8车削加工的零件 私八 姬充 猖逗 糯浇 擒仆 橱通 炙们 茹初 奎香 宗揭 契花 胡暗 诸瓜 姻砰 趋鸟 轻疵 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 (3 3)按所用刀具划分工序)按所用刀具划分工序 为了减少换刀次数,压缩空程时间,减少不必要的定为了减少换刀次数,压缩空程时间,减少不必要的定 位误差,可按刀具集中工序的方法加工零件,即在一
23、次装位误差,可按刀具集中工序的方法加工零件,即在一次装 夹中,尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位,夹中,尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位, 然后再换另一把刀加工其他部位。在专用数控机床和加工然后再换另一把刀加工其他部位。在专用数控机床和加工 中心中常采用这种方法。中心中常采用这种方法。 工步的划分工步的划分 先粗后精先粗后精的原则的原则 先面后孔先面后孔的原则的原则 刀具集中的原则刀具集中的原则 庸易 儡鉴 互猿 奢瑶 凉陵 沦蔽 溃掸 迪镇 哮服 成欣 木疙 桌跌 承揽 咕约 概杜 姆想 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工
24、艺 xi n 数控 机床 编程 第2 版教 学课 件杜 国臣 主编 第3 章数 控机 床的 加工 工艺 xi n 第第3 3章章 数控加工工艺与图形的数学处理数控加工工艺与图形的数学处理 3.1.53.1.5零件的定位与安装零件的定位与安装 定位安装的基本原则定位安装的基本原则 1)力求设计、工艺与编程计算的基准统一。 2)尽量减少装夹次数,尽可能在一次定位装夹中加工出全部 待加工面。 3)避免采用占机人工调整时间长的装夹方案 4)夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。 如图下图a薄壁套的轴向刚性比径向刚性好,用卡爪径向夹紧时工件 变形大,若沿轴向施加夹紧力,变形会小得多。在夹紧图b所示的薄
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