《数控加工基础（第五版）》 教案 第二章 数控机床编程基础.doc

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学科

数控加工基础

课题

§2-1数控加工工艺的制定

课次

4

授课时间

年月日（星期）

授课时数

2

教具

课件、视频

授课班级

教学目标

1．掌握零件工艺分析步骤及内容。

2．掌握刀具与夹具的选择。

3．掌握加工路线的确定。

4．掌握切削用量的确定。

5．熟悉常用数控加工工艺文件填写及作用。

审

批

教学重点

1．零件的工艺分析。

2．选择刀具、夹具。

3．确定加工路线。

4．确定切削用量。

教学难点

1．零件的工艺分析。

2．确定加工路线。

教学后记

教学内容

教学方法

【组织教学】

1．检查学生出勤情况。

2．强调学习过程中应注意安全事项。

【复习提问】

1．数控机床是如何工作的？

2．数控机床坐标系确定的原则有哪些？

3．机床原点和机床参考点有何区别和联系？

4．在普通机床上，加工零件的首要任务是什么？

【新课导入】

采用普通车床加工图2-1所示零件，应如何制定其加工工艺？若采取数控车床加工呢？

【讲授新课】

§2-1数控加工工艺的制定

一、零件的工艺分析（重点）

1．选择并决定进行数控加工的内容

适合数控加工的内容：

（1）普通机床无法加工的内容

（2）普通机床难加工、质量也难保证的内容

（3）普通机床加工效率低、手工操作劳动强度大的内容

不适合数控加工的内容：

（1）需要通过较长时间占机调整的加工内容。

（2）装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件。

（3）按某些特定的制造依据加工的型面轮廓。

（4）不能在一次装夹中加工完成的其他零星部位，采用数控加工很繁杂，效果不明显，可安排用普通机床加工。

2．数控加工零件工艺性分析

（1）零件图样分析

第一，要熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键加工工艺基准。

第二，分析了解零件的外形、结构，零件上需加工的部位及其形状、尺寸精度和表面粗糙度；了解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料、坯料尺寸、相关技术要求及工件的加工数量。

第三，分析零件精度与各项技术要求是否齐全、合理；分析工序中的数控加工精度能否达到图样要求；找出零件图中有较高位置精度的表面，决定这些表面能否在一次装夹下完成；对零件表面粗糙度要求较高的表面，确定是否使用恒线速功能进行加工。

（2）零件图形的数学处理和编程尺寸的计算

第一，编程原点的选择。要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差小等条件。一般情况下选择在尺寸基准或定位基准上。

第二，编程尺寸的确定。在很多情况下，零件图样上的尺寸基准与编程所需要的尺寸基准不一致，所以应将零件图样上的各个基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸，然后再进行下一步数学处理工作。

二、选择刀具、夹具（重点）

1．刀具的选择

优先选用标准刀具，不用或少用特殊的非标准刀具，必要时也可以采用各种高生产效率的复合刀具及一些专用刀具。

2．夹具的选择

两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能确定工件与机床坐标系的尺寸。除此之外，重点考虑以下几点：

（1）单件、小批量生产时，应优先使用通用夹具、组合夹具或可调夹具。

（2）成批生产时，可采用专用夹具，但力求结构简单。

（3）装卸工件要方便、可靠，以缩短辅助时间，有条件且生产批量较大时，可采用液动、电动、气动或多工位夹具，以提高加工效率。

（4）夹具上的各零部件应不妨碍机床对工件各表面的加工。

三、确定加工路线（重点、难点）

所谓加工路线，是指数控机床在加工过程中刀具刀位点相对于工件的运动轨迹。

1．对点位加工的数控机床，如钻床、镗床等，要考虑尽可能缩短加工路线，以减少空程时间，提高加工效率。

2．为保证工件轮廓加工后表面粗糙度的要求，最终完工轮廓应由最后一刀连续加工而成。

3．刀具的进、退刀路线须认真考虑，要尽量避免在轮廓处接刀，对刀具的切入和切出要仔细设计。

4．铣削轮廓的加工路线要合理选择。

5．合理制定粗加工时的加工路线。

四、确定切削用量

1．影响切削用量的因素

（1）工件材料

（2）刀具材料

（3）刀具几何角度

（4）机床及夹具刚度

2．切削用量的选择

（1）背吃刀量的确定

背吃刀量可根据数控机床、工件、刀具系统的刚度来确定。

（2）主轴转速的确定

（3）进给速度的确定

通常根据零件加工精度和表面质量要求选取进给速度。

五、填写数控加工工艺文件

数控加工文件是编制生产计划、组织生产、安排物资供应、指导工人加工操作及技术检验等的重要依据。

1．数控加工工序卡

数控加工工序卡表达了加工工序内容，同时还要反映使用的辅具、刃具及切