四川工程职业技术学院 课时授课教案 /学年第期 课程名称:数控加工工艺 授课班级:(三专)数控01-1、2 授课时间:第周星期 课题:零件的工艺分析、毛坯的确定 教学目的:了解毛坯的确定 了解影响加工余量的主要因素 掌握零件图样的工艺分析 重点、难点: 零件的工艺分析 使用教具:_课件 课后作业:1 课后记录: 年月日
四 川 工 程 职 业 技 术 学 院 课 时 授 课 教 案 / 学年第 期 课程名称： 数控加工工艺 授课班级： （三专）数控 01-1、2 授课时间： 第 周星期 第 节 课 题： 零件的工艺分析、毛坯的确定 教学目的： 了解毛坯的确定 了解影响加工余量的主要因素 掌握零件图样的工艺分析 重点、难点： 零件的工艺分析 使用教具： 课件 课后作业： 1 课后记录： 年 月 日
授课主要内容 零件图样的工艺分析: 零件图的完整性、正确性分析 在手工编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标,在自动编程时要对构成 零件轮廓的所有几何元素进行定义,但常常遇到构成零件轮廓的几何元素的条件不 充分。如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切,可是依据图样给出的尺寸计算相 切条件时却变成了相交或相离状态,这种情况导致编程无法进行。因此,当审查与 分析图样时,发现构成零件轮廓的几何元素的条件不充分时,应及时与零件设计者 协商解决 零件的技术要求分析:「尺寸精度分析 形状精度分析 位置精度分析 表面粗糙度分析 热处理方法分析 尺寸标注方法分析 对数控加工来说,零件图上应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种 尺寸标注法既便于编程,也便于尺寸之间的相互协调,在保持设计基准、工艺基准、 测量基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。零件设计人员在标注尺寸时, 一般总是较多地考虑装配等使用特性方面,因而常采取局部分散的标注方法,这样 会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度及重复定位精度都很高, 不会产生较大的积累误差而破坏使用特性,因此可将局部的尺寸分散标注法改为以 同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法 机械加工内容及数控加工内容 般情况下,并非其全部加工内容都采用数控加工,而经常只是其中的一部分 进行数控加工。选择那些最需要进行数控加工的内容和工序,一般可按以下顺序考 虑 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
授课主要内容 一、零件图样的工艺分析： ⚫ 零件图的完整性、正确性分析 在手工编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标，在自动编程时要对构成 零件轮廓的所有几何元素进行定义，但常常遇到构成零件轮廓的几何元素的条件不 充分。如圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上相切，可是依据图样给出的尺寸计算相 切条件时却变成了相交或相离状态，这种情况导致编程无法进行。因此，当审查与 分析图样时，发现构成零件轮廓的几何元素的条件不充分时，应及时与零件设计者 协商解决。 ⚫ 零件的技术要求分析： 尺寸精度分析 形状精度分析 位置精度分析 表面粗糙度分析 热处理方法分析 ⚫ 尺寸标注方法分析 对数控加工来说，零件图上应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种 尺寸标注法既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，在保持设计基准、工艺基准、 测量基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。零件设计人员在标注尺寸时， 一般总是较多地考虑装配等使用特性方面，因而常采取局部分散的标注方法，这样 会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度及重复定位精度都很高， 不会产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的尺寸分散标注法改为以 同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。 ⚫ 机械加工内容及数控加工内容 一般情况下，并非其全部加工内容都采用数控加工，而经常只是其中的一部分 进行数控加工。选择那些最需要进行数控加工的内容和工序，一般可按以下顺序考 虑： 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
相比之下,下列一些加工内容则不宜选择数控加工 )需要用较长时间占机调整的加工内容,例如,很粗糙的毛坯的粗基准定位来 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 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。 零件的结构工艺性分析 1)零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸尤其是加工面转接 处的凹圆弧半径,一根轴上直径差不大的各轴肩处的退刀槽宽度等最好统一尺寸 2)内槽及缘板之间的转接圆角半径不应过小这是因为此处圆角半径大小决 定了刀的直径,而刀具直径的大小与被加工工件轮廓的高低影响着工件加工工艺性 的好坏 3)铣削零件底平面时,槽底圆角半径r不应过大,圆角半径r越大,铣刀端 刃铣削平面的能力就越差,效益也越低。当r大到一定程度时,甚至必须用球头铣 刀加工,这是应该尽量避免的 毛坯的确定 毛坯的制造方法 铸造、锻压、焊接 毛坯的类型 铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材。 毛坯的确定的主要因素: 根据图纸规定的材料及机械性能选 根据零件的功能选 根据生产类型选 根据具体生产条件选 三、加工余量 加工余量的定义 加工余量是指加工过程中,所切去的金属层厚度。加工余量有工序余量和加工 总余量(毛坯余量)之分。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差;加工总余量(毛 坯余量)是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。显然,总余量Z总与工序余量Z的 关系为
相比之下，下列一些加工内容则不宜选择数控加工： 1) 需要用较长时间占机调整的加工内容，例如，很粗糙的毛坯的粗基准定位来 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。 ⚫ 零件的结构工艺性分析 1） 零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸 尤其是加工面转接 处的凹圆弧半径，一根轴上直径差不大的各轴肩处的退刀槽宽度等最好统一尺寸。 2） 内槽及缘板之间的转接圆角半径不应过小 这是因为此处圆角半径大小决 定了刀的直径，而刀具直径的大小与被加工工件轮廓的高低影响着工件加工工艺性 的好坏。 3） 铣削零件底平面时，槽底圆角半径 r 不应过大，圆角半径 r 越大，铣刀端 刃铣削平面的能力就越差，效益也越低。当 r 大到一定程度时，甚至必须用球头铣 刀加工，这是应该尽量避免的。 二、毛坯的确定： ⚫ 毛坯的制造方法： 铸造、锻压、焊接。 ⚫ 毛坯的类型： 铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材。 ⚫ 毛坯的确定的主要因素： 根据图纸规定的材料及机械性能选 根据零件的功能选 根据生产类型选 根据具体生产条件选 三、加工余量 1. 加工余量的定义 加工余量是指加工过程中，所切去的金属层厚度。加工余量有工序余量和加工 总余量（毛坯余量）之分。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差；加工总余量（毛 坯余量）是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。显然，总余量 Z总 与工序余量 Zi 的 关系为： Z总 = = n i Zi 1
式中n一该表面的工序数目。 回转表面(外圆和内孔等):加工余量是直径上的余量。故称为对称余量。 平面:加工余量只在一面单向分布。故只有单面余量。 2.影响加工余量的主要因素 加工余量的大小对于工件的加工质量和生产率均有较大的影响。加工余量过大 会增加机械加工的劳动量和各种消耗,提高加工成本。加工余量过小,则不能消除 上工序的各种缺陷、误差和本工序的装夹误差,造成废品。因此,应当合理地确定 加工余量。 确定加工余量的基本要求是:在保证加工质量的前提下,加工余量越小越好 具体地说,就是要保证前道工序产生的形位误差和表面层缺陷能被相邻的后续工序 切除,才能使加工质量逐步得到提高 3.确定加工余量的方法 查表法 经验估计法 分析计算法
式中 n——该表面的工序数目。 回转表面（外圆和内孔等）： 加工余量是直径上的余量。故称为对称余量。 平面：加工余量只在一面单向分布。故只有单面余量。 2. 影响加工余量的主要因素 加工余量的大小对于工件的加工质量和生产率均有较大的影响。加工余量过大， 会增加机械加工的劳动量和各种消耗，提高加工成本。加工余量过小，则不能消除 上工序的各种缺陷、误差和本工序的装夹误差，造成废品。因此，应当合理地确定 加工余量。 确定加工余量的基本要求是：在保证加工质量的前提下，加工余量越小越好。 具体地说，就是要保证前道工序产生的形位误差和表面层缺陷能被相邻的后续工序 切除，才能使加工质量逐步得到提高 3. 确定加工余量的方法 查表法 经验估计法 分析计算法