《数控编程与操作》课件第3章.pptVIP

第3章数控加工的工艺设计

3.1分析零件图

3.2毛坯的选择

3.3数控加工工艺路线的设计

3.4数控加工工序的设计

3.5编制数控加工技术文件

思考与训练

3.1分 析 零 件 图

3.1.1数控加工工艺内容的选择

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，经常是其中的一部分工艺内容适合数控加工。

这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，以充分发挥数控

加工的优势为出发点，选择最适合、最需要进行数控加工的

内容和工序进行数控加工。

1．适于数控加工的内容

一般可按下列顺序考虑适于数控加工的内容：

(1)普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。

(2)普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重

点选择内容。

(3)普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的

内容，可在数控机床尚有加工能力的基础上进行选择。

2．不适于数控加工的内容

比较而言，下列加工内容不宜选择数控加工：

(1)需要用较长时间占机调整的加工内容，例如，以很

粗糙的毛坯作粗基准加工第一个精基准的工序等。

(2)加工余量极不稳定，且数控机床上又无法自动调整

零件坐标位置的加工内容。

(3)不能在一次安装中加工完成的零星分散部位，采用

数控加工很不方便，效果不明显，可以安排普通机床补充加

工。

此外，在选择和决定数控加工内容时，还要考虑生产批

量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量合理使

用数控机床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等明显

得到提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。

3.1.2数控加工工艺性分析

零件的数控加工工艺性分析涉及面较广，下面结合编程

的可能性和方便性针对零件图提出一些必须分析和审查的主

要内容。

零件图样是进行加工工艺分析的原始资料，首先应熟悉

零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，弄清楚

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

和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。

1．分析零件图样的尺寸标注方法

零件图样上的尺寸标注对编程的可能性与方便性有较大

影响。对数控加工来说，最倾向于以同一基准标注尺寸或直

接给出坐标尺寸，如图3-1(a)所示。

由于零件设计人员往往在尺寸标注中较多地考虑装配等

使用方面特性，而不得不采用如图3-1(b)所示的局部分散的

标注方法，这样就给工序安排和数控加工带来诸多不便。事

实上，由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产

生较大的累积误差而破坏零件的使用特性，因此，可将局部

的分散标注法改为同一基准标注或直接标出坐标尺寸。

图3-1零件尺寸标注分析

2．分析零件图的完整性与正确性

构成零件轮廓的几何元素(点、线、面)的条件(如相切、

相交、垂直和平行等)，是数控编程的重要依据。由于零件

设计人员在设计过程中考虑不周或疏忽大意，常常遇到构成

轮廓的几何元素的条件不充分或模糊不清。如：圆弧与直线、

圆弧与圆弧到底是相切还是相交，含糊不清，使编程无法下

手。有时，所给条件又过于“苛刻”或自相矛盾，增加了数

学处理与节点计算的难度。因此，在分析零件图样时，务必

要仔细认真地分析几何元素的给定条件是否充分和清晰，发

现问题及时与设计人员协商解决。

3．分析零件的技术要求

对被加工零件的技术要求进行分析时，主要考虑以下因

素：

(1)分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。

(2)分析本工序的数控加工精度能否达到图样要求，若

达不到，需采取其它措施弥补时，应给后续工序留有加工余

量。

(3)找出图样上有位置精度要求的表面，这些表面应在

一次安装下完成加工。

(4)同一零件的不同表面、不同部位的技术要求总是不

同的，在分析技术要求时，主要是分析主要表面的技术要求。

凡是标有尺寸公差、形状或位置公差要求的表面都是主要表

面，有公差要求的表面其表面质量通常要求也较高。根据零

件主要表面的精度和表面质量要求，确定为达到这些要求所

需的最终加工方法、相应的中间工序和粗加工工序所需的加

工方法。根据表面相互位置要求可初步确定各表面的加工顺

序。

3.2毛 坯 的 选 择

3.2.1毛坯的种类

机械加工中常见的毛坯有铸件、锻件、轧制型材、挤压

件、冲压件、焊接件、粉末冶金件和注射成型件等。

3.2.2毛坯的选择原则

1．满足材料的工艺性能要求

毛坯的选择与零件材料关系密切。例如材料为铸铁和青

铜的零件应选择铸件毛坯；钢质零件当形状不复杂，力学性

能要求不太