数控加工工艺分析及实例分析.doc

《数控加工工艺及实例分析》校本教材
序言
本书是在课程教学改革成功经历根底上编写的一本专业教材。全书共分六章，重点介绍金属切削加工根底和刀具、工件的装夹、数控加工工艺根底、数控车削加工工艺、数控铣削及加工中心加工工艺、数控加工技术的开展、钻孔等
中等
精度
IT10~IT 9
~
半精车、半精镗、半精铣、半精刨、扩孔等
IT8～IT 7
1。6~0。8
精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗铰等
高精度
IT7～IT 6
0。8～0。2
精磨、精铰等
特别精细精度
IT5～IT2
Ra＜0。2
研磨、珩磨、超精加工、抛光等
三、零件的加工精度和外表粗糙度的关系
精度：宏观几何参数的误差
外表粗糙度：微观几何参数的误差
加工精度高,必须采用一系列的高精度的加工方法,而经过高精度的加工后零件外表粗糙度一定低，反之，外表粗糙度低，零件必须采用一系列的降低外表粗糙度的加工方法，而低外表粗糙度的加工方法不一定是高精度的加工方法。
实例：各种机床上的手柄：外表粗糙度非常低，但精度不高。
第二节、切削加工的根底知识
一、切削运动
机器零件的根本外表包括：外圆、内圆（孔）、平面和成型面根本外表主要由如下的加工方法获得
1、切削运动分为主运动和进给运动。主运动是提供切削可能性的运动。主运动只有一个。进给运动是提供连续切削可能性的运动。进给
运动可以有多个。要完成零件外表的切削加工，刀具和工件应具备形成外表的根本运动,即切削运动。
机床的切削运动
机床名称
主运动
进给运动
卧式车床
工件旋转运动
车刀纵向、横向、斜向直线挪动
钻 床
钻头旋转运动
钻头轴向挪动
卧铣、立铣
铣刀旋转运动
工件纵向、横向、斜向直线挪动
牛头刨床
刨刀往复运动
工件横向间歇挪动或刨刀垂向、斜向间歇挪动
龙门刨床
工件往复运动
刨刀横向、垂向、斜向间歇挪动
外圆磨床
砂轮高速旋转
工件转动，同时工件往复挪动，砂轮横向挪动
内圆磨床
砂轮高速旋转
工件转动，同时工件往复挪动,砂轮横向挪动
平面磨床
砂轮高速旋转
工件往复挪动，砂轮横向、垂向挪动
二、切削用量
1、切削用量包括切削速度、:切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用V表示，单位为m/s。进 给 量：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量,用f表示，车、钻和铣削时单位为mm/r。背吃刀量： 已加工外表和待加工外表之间的垂直间隔 ，用ap表示，单位为mm。如以以下图：
车削切削速度、背吃刀量的计算
切削速度：
背吃刀量：
V：切削速度 d:工件直径 n：工件转速 dmax:待加工外表直径 dmin:已加工外表直径 ap：背吃刀量
2、切削用量的合理选择
(1）粗加工按ap－f－v的顺序选择 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多余金属，只留后续工序的加工余量,所以应根据毛坯尺寸首先选择ap； b、粗加工不必考虑外表粗糙度，在ap确定后，选取大的f，减少走刀时间; c、ap和f确定后，在机床功率和刀具耐用度允许的前提下选择v
(2)精加工按v －f－ ap的顺序选择精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的外表粗糙度。因此首先应选择尽可能高的
v，然后选择到达外表粗糙度要求的f，最后再根据精加工余量决定ap；
第三节、切削刀具
刀具性能的好坏也是直接影响切削效果的一个重要因素，刀具性能主要取决于两个因素：即刀具材料和刀具的几何角度。：HRC>60 以上；2。高的强度和韧性：保证可以承受切削力的作用而不破坏;：材料在高温下仍然保持高硬度的性能,热硬性用热硬温度表示;4。良好的耐磨性；。
一、常用的刀具材料有1、碳素工具钢：如T7、T8、T9…，如锉刀、锯条等；2、合金工具钢：在碳素工具钢中参加少量的钨、铬、锰、硅等元素，耐热性较低，如9SiCr等，适宜于制造低速成型刀具，如丝锥；3、高速钢:含较多的钨、铬、钒等合金元素、常用的有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V等。适宜于制造中速精加工刀具；4、硬质合金：成分由WC、TiC和Co组成,采用烧结方法获得。5、其它刀具材料。陶瓷：常用的刀具陶瓷有两种： Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷。陶瓷刀具的最大特点是具有很高的硬度、很高的耐磨性和耐热性,其主要缺点是抗弯强度低，冲击韧性很差，不能承受较大的冲击载荷。金刚石:它分三种 天然单晶金刚石刀具整体人造聚晶金刚石刀具金刚石复合刀片立方氧化