1、李體仁,2013. 4.10,數(shù)控加工工藝設計,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,Add Your Text in here,數(shù)控加工工藝概念,數(shù)控加工工藝設計主要內容,數(shù)控加工工藝路線的設計,加工余量,目錄,謝謝觀賞，再見！,數(shù)控加工工藝概念,數(shù)控加工工藝特點 數(shù)控加工工藝內容十分明確而且具體、工藝設計工作相當準確而且嚴密。 數(shù)控加工的工序相對集中 數(shù)控加工工藝遠比普通機械加工工藝復雜 數(shù)控加工容易實現(xiàn)柔性加工,數(shù)控加工工藝概念,柔性制造系統(tǒng) 柔性制造

2、系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System，簡稱FMS）是數(shù)控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(tǒng)。它包括多個柔性制造單元，能根據(jù)制造任務或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。 柔性制造系統(tǒng)一般由加工系統(tǒng)，物料系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件組成，加工系統(tǒng)采用的設備由待加工工件的類別決定，主要有加工中心（Machining Center，MC）、車削中心或計算機數(shù)控(CNC)車、銑、磨及齒輪加工機床等,用以自動地完成多種工序的加工。,數(shù)控加工工藝概念,1-托盤交換站 2-自動向導小車 3-加工中心 4-倉庫進出站 5-堆垛機 6-

3、自動化倉庫,數(shù)控加工工藝概念,適合數(shù)控機床加工的零件: 多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件。 輪廓形狀復雜或對加工精度要求較高的零件。 用普通機床加工時需用昂貴工藝裝備（工具、夾具和模具）的零件。 需要多次改型的零件。 價值昂貴、加工中不允許報廢的關鍵零件。 需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。,數(shù)控加工工藝過程的組成： 數(shù)控加工工藝過程是由若干個順次排列的工序組成。 工序是指一個（或一組）工人在同一個工作地對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 工人、工作地和工件三不變加上連續(xù)完成是構成工序的四個要素，工序是組成工藝過程的基本單元。工序數(shù)目和工藝過程的確定與零件的技術要求、

4、零件的數(shù)量和現(xiàn)有工藝條件等有關。 工序又可分為安裝、工步和走刀。,數(shù)控加工工藝概念,數(shù)控加工工藝概念,例：階梯軸，零件毛坯為棒料，加工采用銑打機加工兩端中心孔，,數(shù)控加工工藝概念,階梯軸加工工藝1,數(shù)控加工工藝概念,階梯軸加工工藝2,數(shù)控加工工藝概念,工步是指在加工表面、刀具和切削速度和進給量均保持不變的情況下完成的部分內容，是同一道工序中，表面加工的先后次序。工步順序對零件的加工質量、加工效率和數(shù)控加工中的走刀路線有直接影響，應根據(jù)零件的結構特點和工序的加工要求等合理安排。 走刀是指刀具在加工表面上切削一次所完成的內容，走刀是構成工藝過程的最小單元。 走刀路線是刀具在整個加工工序中相對于工件

5、的運動軌跡，走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進行。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,零件的分析 數(shù)控加工的工藝路線設計 數(shù)控加工工序設計 數(shù)控機床選定 工件的定位、夾緊和夾具選擇 確定走刀路線和安排工步順序 刀具的選擇 量具的選擇 數(shù)控加工專用技術文件的編寫,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,零件的分析: 應當明確零件在機器中的作用，以及零件各個部分的作用。 首先需要仔細分析零件圖，明確零件要求及加工要求。 決定零件是否采用數(shù)控加工、數(shù)控加工的內容 一般可按下列順序考慮： 普通機床無法加工的內容應作為數(shù)控加工優(yōu)先選擇的內容； 普通機床難加工、質量也難以保證的內容應作為數(shù)控

6、加工重點選擇的內容； 普通機床加工效率低，工人手工操作勞動強度大的內容，可在數(shù)控機床尚存在富余能力的基礎上進行選擇。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,例：偏心套，材質為45號鋼，調質HB240-260,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,數(shù)控加工的工藝路線設計: 工序的劃分 工序集中 加工順序的安排 數(shù)控加工工序與普通工序的銜接 工序必須前后兼顧 加工余量，定位面精度和形位公差要求，矯形工序的技術要求，毛坯的熱處理,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,幾類典型零件的合理的數(shù)控加工工藝路線。 軸類零件：銑端面打中心孔數(shù)控車床（粗、半精、精加工）數(shù)控磨床（精加工） 法蘭和盤類件：數(shù)控車床（粗加工）車削中心（精加工）；

7、 型腔模具零件：普通機床加工外形及基面數(shù)控銑床加工型面高速數(shù)控銑精加工拋光或電腐蝕型面； 板類零件：雙軸銑床或龍門銑床加工大平面立式加工中心上加工各類孔； 箱體零件：立式加工中心上加工底面臥式加工中心上加工四周面各工藝面。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,數(shù)控加工工序設計 工序設計的主要內容是進一步把本工序的加工內容確定下來。 工序的內容、機床、夾具、刀具、量具 數(shù)控機床選定 第一種情況：有零件圖樣和毛坯，要選擇適合加工該零件的數(shù)控機床。 第二種情況：已經(jīng)有了數(shù)控機床，要選擇適合在該機床上加工的零件。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,機床主參數(shù) 工作臺面尺寸、坐標軸的行程、主軸轉速、進給速度范圍等 加

8、工中心的工作臺面尺寸和坐標軸的行程都有一定的比例關系。 例：工作臺面尺寸為500mm500mm的機床，X軸行程一般為700800mm、Y軸為550700mm、Z軸為500600mm。 主軸電動機也是主參數(shù)，它代表了機床的加工效率，機床的剛性。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,例：箱體零件的的尺寸為500（L）400（W） 400（H）,選擇臥式加工中心機床,例：數(shù)控車床CK6136A床身上工件最大回轉直徑360，兩頂尖間最大支撐長度為750，主軸通孔直徑58。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,機床精度 主軸回轉精度 軌導向精度 各坐標軸間的相互位置精度 機床的熱變形特性等。 選擇 重載粗加工需要較大的

9、主軸，高速銑削需要較低的扭矩，使用較小的主軸更合適。主軸的尺寸將決定最大銑刀直徑和機床能夠加工的切削深度。 從機床的定位精度可估算出該機床在加工時的相應精度。在單軸上移動加工兩孔的孔距精度約為單軸定位精度的1.52倍。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,機床功能 數(shù)控機床的功能包括坐標軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)、輔助功能、數(shù)控系統(tǒng)功能選擇等。 例：臥式加工中心，主要加工箱體類零件，應該在基本軸X、Y、Z的基礎上選擇B軸（旋轉工作臺）。由于增加了B軸，加工范圍從加工箱體的一個側面變成了任意角度的側面，四軸聯(lián)動完全可以加工大多數(shù)箱體類零件。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,工件的定位、夾緊和夾具選擇 基準統(tǒng)一 減少裝夾

10、次數(shù) 單件小批量生產(chǎn)時，優(yōu)先選用柔性夾具、可調夾具和其他通用夾具 零件比較復雜，批量比較大，則需要設計專用夾具。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,確定走刀路線和安排工步順序 在確定走刀路線時，主要遵循以下原則： 應能保證零件的加工精度和表面粗糙度要求,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,圓弧插補方式銑削外整圓,圓弧插補方式銑削內整圓,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,直線加工,曲線加工,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,a) 行切法,b) 環(huán)切法,c) 行切+輪廓,三種加工凹槽的走刀路線,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,a) 習慣走刀路線,b) 最短走刀路線,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,保持刀具在切削過程中負荷基本穩(wěn)定,

11、a) 先底后側加工,b）先側后底加工,側壁與底面的加工,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,側壁較陡又較高的工件,a) “上坡”加工,b）“下坡”加工,側壁與底面的加工,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,加工拐角,拐角加工,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,刀具的選擇 刀具選擇總的原則是：適用、安全、經(jīng)濟。 適用 適用是要求所選擇的刀具能達到加工的目的，完成材料的切除，并達到預定的加工精度。 粗加工時盡量選擇直徑大的并有足夠切削能力的刀具才能快速切除材料； 精加工時，為了能把結構形狀全部加工出來，要使用較小的刀具，加工到每一個角落（可達性）。 切削低硬度材料時，可以使用高速鋼刀具 切削高硬度材料時，就必須要用硬材

12、料刀具,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,安全 指的是在有效去除材料的同時，不會產(chǎn)生刀具的碰撞、折斷等。 經(jīng)濟 指的是能以最小的成本完成加工。 刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高則可以使總體成本可能比使用普通刀具更低，產(chǎn)生更好的效益。選擇刀具時還要考慮安裝調整的方便程度、剛性、耐用度和精度。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,量具的選擇： 測量器具選擇原則 準確度指標、適用性能和檢測成本。 測量的準確性。 計量器具的性能指標是選用計量器具的主要依據(jù)。計量器具的性能指標中以示值誤差和回程誤差為主。,示值誤差：計量器具指示

13、出來的尺寸數(shù)值和被測尺寸的實際數(shù)值的差值,回程誤差：計量器具對同一個尺寸進行正向和反向測量時，由于結構上的原因，計量器具的指示值不可能完全相同，這兩個指示值之差，即指示值的變化范圍。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,根據(jù)加工方法，批量和數(shù)量，結構等特性選擇計量儀器。 批量生產(chǎn)以專用量具，量規(guī)和專用儀器為主。 大批量生產(chǎn)選用高效率的機械化，自動化的專用測量儀器,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,按不同實際需要選擇不同的測量方法： 直接測量與間接測量,燕尾尺寸測量,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,絕對測量和相對測量 絕對測量：是指被測量和標準量直接比較后得到被測量絕對值的測量。 相對測量（比較測量）是指被測量和

14、標準量進行比較后只確定被測量相對于標準量的偏差值的測量。 絕對測量 孔測量常用的測量量具主要有：卡尺、內徑百分尺、內測百分尺、三爪內徑千分尺。 內徑百分尺（ 讀數(shù)值為0.01mm ）,a)外形結構,b)使用方法,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,內測百分尺: 國產(chǎn)內測百分尺的讀數(shù)值為0.01mm,內測百分尺測量工件孔 1：固定爪2：活動爪,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,三爪內徑千分尺: 三爪內徑千分尺，讀數(shù)值為0.005mm，適用于測量中小直徑的精密內孔。尤其適于測量深孔的直徑。三爪內徑千分尺的零位，必須在標準孔內進行校對。,三爪內徑千分尺 1測量爪2扭簧3測微螺桿4螺紋軸套5刻度盤6測力裝置,數(shù)控加

15、工工藝設計的主要內容,相對測量 相對測量時，儀器的零位或起始讀數(shù)常用已知的標準量（例如量塊的尺寸）來調整，儀器讀數(shù)裝置僅指標出被測的量對標準量的偏差值，因而儀器的示值范圍大大縮小，有利于簡化儀器結構，提高儀器示值的放大倍數(shù)和測量準確度。 使用環(huán)規(guī)、內徑百分表測量孔,高精度的光滑環(huán)規(guī)是一種簡單，方便，用于控制工件極限尺寸的無刻度定值量規(guī)，經(jīng)常用作校準內徑百分表，內徑量表等測量內尺寸量具的標準。使用光滑環(huán)規(guī)對內徑百分表校準和對孔的測量,光滑環(huán)規(guī),數(shù)控加工工藝設計的主要內容,內徑百分表 1：測架2：彈簧3：活動桿4：定心護橋5：測量頭6：活動測頭7：杠桿,校正,孔測量,內徑百分表校準和測量,數(shù)控加工

16、工藝設計的主要內容,接觸測量和非接觸測量: 接觸測量：測量裝置的敏感元件（測頭）與被測對象表面發(fā)生機械接觸的測量，存在機械作用的測量力。 非接觸測量：測量裝置的敏感元件與被測對象表面不直接接觸的測量，因而沒有機械作用的測量力。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,例：光學機外對刀儀，用來測量刀具的長度、直徑。,光學機外對刀儀,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,單項測量與綜合測量 單項測量：對多參數(shù)的同一被測對象上的各被測量分別測量。 綜合測量：對被測件的與多個單項參數(shù)有關的綜合參數(shù)所進行的測量。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,a) 內螺紋塞規(guī),b) 外螺紋塞規(guī),螺紋塞規(guī),例：用螺紋量規(guī)測量螺紋作用中徑,數(shù)控加

17、工工藝設計的主要內容,靜態(tài)測量與動態(tài)測量: 靜態(tài)測量：在測量過程中，被測的量或零件與敏感元件處于相對靜止狀態(tài)。 動態(tài)測量：在測量過程中，被測的量或零件與敏感元件處于相對運動狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工時的運動狀態(tài)。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,數(shù)控加工專用技術文件的編寫 : 數(shù)控銑床的工藝文件包括： （1）編程任務書。 （2）數(shù)控加工工序卡片。 （3）數(shù)控機床調整單。 （4）數(shù)控加工刀具卡。 （5）數(shù)控加工進給路線圖。 （6）數(shù)控加工程序單。 。,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,數(shù)控加工工藝設計的主要內容,例：編制平面凸輪工藝，材料

18、為45#，凸輪輪廓表面淬火HRC4548，深0.60.8，大批量生產(chǎn)。,數(shù)控加工工藝路線的設計,定位基準的選擇： 在制訂工藝規(guī)程時，定位基準選擇的正確與否，對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當用夾具安裝工件時，定位基準的選擇還會影響到夾具結構的復雜程度。 選擇定位基準時，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準的選擇應先選擇精基準，再選擇粗基準。,數(shù)控加工工藝路線的設計,精基準的選擇原則： 1）基準重合原則。,a)尺寸基準,b) 基準不重合,c) 基準重合,數(shù)控加工工藝路線的設計,2）基準統(tǒng)一原則 即應采用同一組基準定位加工零件上盡

19、可能多的表面。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設計、制造的工作量和成本，縮短生產(chǎn)準備周期。由于減少了基準轉換，因此便于保證各加工表面的相互位置精度。 例：加工軸類零件時，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，符合基準統(tǒng)一原則。,數(shù)控加工工藝路線的設計,a) 箱體零件,b) 一面兩孔統(tǒng)一定位,箱體零件定位,例：箱體零件采用一面兩孔定位，（一個較大的平面和兩個距離較遠的銷孔）作統(tǒng)一基準。,數(shù)控加工工藝路線的設計,3）自為基準原則。 即某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準。浮動鏜刀鏜孔、珩磨孔、外圓、拉孔、無心磨外圓等都是自為基準的實例。 例：外圓研磨,數(shù)控加工工藝

20、路線的設計,4）互為基準原則 即當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，用兩個表面互相作為基準，反復進行加工，以保證位置精度要求。 例：要保證精密齒輪的齒圈跳動精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內孔，再以內孔定位磨齒面，從而保證位置精度。,數(shù)控加工工藝路線的設計,工件以漸開線齒面定位,1-夾具體2-彈性薄膜盤3-卡爪4-保持架5-工件(齒輪) 6-定心圓柱7-彈簧8-螺釘9-推桿,數(shù)控加工工藝路線的設計,5）便于裝夾原則 即所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。 粗基準的選擇原則： 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要

21、求，并應特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則： 1）選擇重要表面為粗基準,數(shù)控加工工藝路線的設計,例 ：床身導軌面粗基準選擇比較，工序1以床身面為粗基準，保證床身面加工余量；工序2以床退面為粗基準，無法保證床身面加工余量。,床身導軌粗基準選擇比較,數(shù)控加工工藝路線的設計,2）選擇不加工表面為粗基準 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應選擇不加工面為粗基準。如果工件上有多個不加工面，則應選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準，以便保證精度要求，使外形對稱等。,數(shù)控加工工藝路線的設計,例：支撐 套外圓與孔鑄造時存在同軸度誤差圖（4-31a)），外圓不加工，孔加工（4-3

22、1b)），為了保證工件的孔壁厚度均勻，以外圓定位鏜孔，消除孔與外圓的位置誤差。,圖4-31支撐套,數(shù)控加工工藝路線的設計,3）選擇加工余量最小的表面為粗基準。 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，如果零件上每個表面都要加工，則應選擇其中加工余量最小的表面為粗基準，以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 4）粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次。 因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復使用將產(chǎn)生較大的誤差。 實際上，無論精基準還是粗基準的選擇，上述原則都不可能同時滿足，有時還是互相矛盾的。因此，在選擇時應根據(jù)具體情況進行分析，權衡利弊，保

23、證其主要的要求。,數(shù)控加工工藝路線的設計,加工方法的選擇: (1)盡量采用經(jīng)濟加工精度方案進行加工 某種加工方法的經(jīng)濟加工精度是指在正常的工作條件下（包括完好的機床設備、必要的工藝裝備、標準的工人技術等級、標準的耗用時間和生產(chǎn)費用）所能達到的加工精度。任何一種加工方法可以獲得的加工精度和表面粗糙度均有一個較大的范圍。只有在一定的精度范圍內才是經(jīng)濟的。表4-6，表47，表4-8為表面加工方案，表4-9為各種加工方法的經(jīng)濟精度和表面粗糙度。 (2)首先考慮主要表面的加工方案 (3)確定加工方案時應考慮零件的材料、硬度、結構形狀、尺寸大小等。,數(shù)控加工工藝路線的設計,例：材質為HT300，40H7精

24、度的孔，表面粗超度為Ra0.8，加工方案有三種： 擴孔粗鉸精鉸 擴孔拉孔 粗鏜半精鏜精鏜 可以根據(jù)零件及表面的結構特點和生產(chǎn)綱領，決定采用哪一種加工方案。,數(shù)控加工工藝路線的設計,數(shù)控加工工藝路線的設計,數(shù)控加工工藝路線的設計,數(shù)控加工工藝路線的設計,數(shù)控加工工藝路線的設計,數(shù)控加工工藝路線的設計,加工工序劃分的原則: （1）先粗后精的原則 零件表面的加工順序一般按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面質量。 如果零件的表面由數(shù)控機床加工，工序安排一般按粗加工、半精加工、精加工的順序進行，即粗加工全部完成后再進行半精加工和精加工。粗加工時可快速去

25、除大部分加工余量，再依次半精加工、精加工各個表面，這樣既可提高生產(chǎn)效率，又可保證零件的加工精度和表面粗糙度。,數(shù)控加工工藝路線的設計,（2）基準面先加工原則 零件加工首先把用作精加工基準的表面加工出來，然后以基準表面定位加工其他表面。定位基準的精確，減少后道工序的裝夾誤差。如果精基準面不止一個，則應該按照基準轉換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準面的加工。 例：軸類零件首先對定位基準面（一般為中心孔、外圓）進行加工，然后以中心孔錐面和外圓為基準加工外圓。,數(shù)控加工工藝路線的設計,（3）先面后孔原則 對于箱體類、支架類、機體類等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應先加工平面

26、，后加工孔。 先面后孔原則有兩層含義：先將平面加工出來，再以面定位，加工孔，可以保證定位準確、穩(wěn)定；在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀，先將此面加工好，再加工孔，則可避免上述情況的發(fā)生，有利于提高孔的加工精度。,數(shù)控加工工藝路線的設計,（4）先內后外原則 對于精密套筒，其外圓與孔的同軸度要求較高，一般采用先孔后外圓的原則，即先以外圓作為定位基準加工孔，再以精度較高的孔作為定位基準加工外圓，這樣可以保證外圓和孔之間具有較高的同軸度要求，而且使用的夾具結構也很簡單。 （5）減少換刀次數(shù)的原則 在數(shù)控加工中，應盡可能按刀具進入加工位置的順序安排加工順序。,數(shù)控加工工藝路線的設計,工序集中與工

27、序分散原則:,數(shù)控加工工藝路線的設計,數(shù)控加工工序劃分的特點： （1）以同一把刀具加工的內容劃分工序。 有些零件雖然能在一次安裝后加工出很多待加工面，但程序太長會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內存容量），機床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個班內不能結束）等。此外，程序太長會增加出錯率，查錯與檢索困難。因此，程序不能太長，一道工序的內容也不能太多。 （2）以加工部分劃分工序。 對于加工內容很多的零件，可按其結構特點將加工部位分成幾個部分，如內形、外形、曲面或平面等。,數(shù)控加工工藝路線的設計,例：編制平面凸輪（圖4-32）工藝，材料為45#，凸輪輪廓表面淬火HRC4548，深0.60.

28、8，大批量生產(chǎn)。 （1）工藝分析： 毛坯 毛坯為20mm板材，采用數(shù)控等離子切割，外形為66，30H7孔為26。等離子工藝使用高溫帶電氣體熔化金屬并將熔化后的金屬材料從切割面上吹掉。相對于火焰切割，具有更好的切割質量，等離子切割的邊緣基本不殘留浮渣、熱影響區(qū)、頂邊圓角和切割角度小，有更高的生產(chǎn)效率。,數(shù)控加工工藝路線的設計,主要表面加工方法 30H7孔采用粗鏜孔口倒角精鏜；4-13H7孔采用打定心孔鉆孔擴孔（銑刀）粗鉸精鉸。采用90定心鉆。90定心鉆有兩個作用，一方面打定心孔，另一方面孔口倒角。擴孔用于消除鉆孔時孔的位置度誤差（孔與端面的垂直度）；凸輪輪廓采用粗銑（順銑）精銑（順銑）表面淬火磨

29、削。磨削的余量主要與凸輪輪廓表面淬火的變形量有關，磨削的效率比較低，因此，表面淬火的變形量小磨削余量小，磨削時間短，效率高。磨削變形量的大小可通過工藝試驗進行優(yōu)化、確定。,數(shù)控加工工藝路線的設計,工序的劃分 加工工序路線采用下料熱處理（退火）車外圓、端面掉頭車外圓、端面粗精鏜30H7孔，鉆、擴（立銑刀）、粗、精鉸4-13H7孔，銑凸輪輪廓凸輪輪廓表面淬火磨削凸輪輪廓表面。 凸輪兩端平面采用車削比采用銑削效率高；加工30H7、4-13H7孔，凸輪輪廓采用工序集中。,數(shù)控加工工藝路線的設計,圖4-32平面凸輪,數(shù)控加工工藝路線的設計,（2）具體工藝,加工余量,加工余量的概念： 加工余量是指加工過程

30、中所切去的金屬層厚度。余量有總加工余量和工序余量之分。由毛坯轉變?yōu)榱慵倪^程中，在某加工表面上切除金屬層的總厚度，稱為該表面的總加工余量（亦稱毛坯余量）。一般情況下，總加工余量并非一次切除，而是分在各工序中逐漸切除的，故每道工序所切除的金屬層厚度稱為該工序加工余量（簡稱工序余量）。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差，毛坯余量是毛坯尺寸與零件圖樣的設計尺寸之差。 由于工序尺寸有公差，因此實際切除的余量大小不等。圖438表示工序余量與工序尺寸的關系。由圖可知，工序余量的基本尺寸（簡稱基本余量或公稱余量）Z可按下式計算： 對于被包容面：Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸 對于包容面：Z=本工序基本尺

31、寸-上工序基本尺寸,加工余量,為了便于加工，工序尺寸都按“入體原則”標注極限偏差，即被包容面的工序尺寸取上偏差為零；包容面的工序尺寸取下偏差為零；毛坯尺寸則按雙向布置上、下偏差。,(a)被包容面 (b)包容面 圖438工序余量與工序尺寸及其公差的關系,加工余量,工序余量和工序尺寸及其公差的計算公式為 Z=Zmin+Ta Zmax=Z+Tb=Zmin+Ta+Tb 式中 Zmin最小工序余量； Zmax最大工序余量； Ta上工序尺寸的公差； Tb本工序尺寸的公差,加工余量,影響最小加工余量的因素： 影響最小加工余量的因素較多，現(xiàn)將主要影響因素分單項介紹如下。 （1）前工序形成的表面粗糙度和缺陷層深

32、度（Ra和Da）。為了使工件的加工質量逐步提高，一般每道工序都應切到待加工表面以下的正常金屬組織，將上道工序形成的表面粗糙度和缺陷層切掉。 （2）前工序形成的形狀誤差和位置誤差（x和w）。當形狀公差、位置公差和尺寸公差之間的關系是獨立的時，尺寸公差不控制形位公差。此時，最小加工余量應保證將前工序形成的形狀和位置誤差切掉。,加工余量,以上影響因素中的誤差及缺陷，有時會重疊在一起，如圖439所示，圖中的x為平面度誤差、w為平行度誤差，但為了保證加工質量，可對各項進行簡單疊加，以便徹底切除。 上述各項誤差和缺陷都是前工序形成的，為能將其全部切除，還要考慮本工序的裝夾誤差b的影響。如圖440所示，由于

33、三爪自定心卡盤定心不準，使工件軸線偏離主軸旋轉軸線e值，造成加工余量不均勻。為確保將前工序的各項誤差和缺陷全部切除，直徑上的余量應增加2e。裝夾誤差b的數(shù)量，可在求出定位誤差、夾緊誤差和夾具的定位誤差后求得。,加工余量,圖439影響最小加工余量的因素,圖440裝夾誤差對加工余量的影響,加工余量,綜上所述，影響工序加工余量的因素可歸納為下列幾點： 前工序的工序尺寸公差（Ta）； 前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷層深度（Ra+Da）； 前工序形成的形狀誤差和位置誤差（x、w）； 本工序的裝夾誤差（b）。,加工余量,誤差復映： 1）誤差復映概念 有形狀誤差（或相互位置誤差）的工件毛坯，在加工后，因加

34、工余量不均，切削力變化，使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生了相應的變形，其形狀誤差（或位置誤差）仍以與毛坯相似的形式、程度不同地反映在新的加工表面上。反映復映的程度用誤差復映系數(shù)。誤差復映系數(shù)是工件誤差g對毛坯誤差m的比值。,加工余量,例：以橢圓截面車削（圖4-41）說明誤差復映系數(shù) 由于毛坯有誤差(圓度)，圓周的加工余量不相等，切削時切深不相同。設系統(tǒng)剛度為K，最大切深為 (在A點處)，最小切深為 (在B點處)，則毛坯誤差為為，當?shù)毒咄ㄟ^A點時，切削分力背向力為，相應的變形為，=/K；刀具通過B點時，切削分力背向力為，相應的變形為，=/K。加工后零件半徑上的誤差：,加工余量,式中 g 工件圓度誤差； m 毛坯圓

35、度誤差； k 工藝系統(tǒng)剛度； 誤差復映系數(shù)。 C常量,圖4-41誤差復映現(xiàn)象,加工余量,誤差復映與工藝系統(tǒng)剛度，走刀次數(shù)、切削量有關。機械加工中，誤差復映系數(shù)通常小于1。在每一次切削走刀中，毛坯形狀誤差、尺寸誤差呈有規(guī)律的減小。通過多次走刀，毛坯復映到零件的誤差小到規(guī)定的公差范圍之內即。,加工余量,（1）麻花鉆的結構特點及對切削加工的影響 麻花鉆切削部分（圖4-42）橫刃過長，使定心困難；兩主切削刃不對稱，使鉆頭兩側受力不均衡，鉆頭直徑受孔徑的限制，螺旋槽使鉆芯更細，鉆頭剛度低，僅有兩條棱帶導向，鉆頭容易擺動，孔的軸線容易偏斜，切屑與孔壁擠壓摩擦，常常劃傷孔壁，鉆出孔的形狀和位置誤差較大，孔尺寸精度低、表面粗糙。,加工余量,圖4-42鉆頭切削部分結構,加工余量,（2）鉆、擴、鉸加工的誤差復映系數(shù) 麻花鉆鉆孔時，孔不可避免地會產(chǎn)生尺寸、粗糙度、形狀和位置（與表面的垂直度）誤差。鉆、擴、鉸刀具剛度一般較低，當工件在一次裝夾完成加工時，出現(xiàn)“孔自導現(xiàn)象”。試驗表明，被加工孔的長徑比H:D3時，鉆孔后