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　　数控加工工艺基础1.1数控加工工艺概述1.2机械加工工艺过程1.3机械加工精度1.4机械加工表面质量上页下页数控加工工艺概述1.1.1数控加工与机械制造1.1.2数控加工的基本过程1.1.3数控加工工艺的基本特点1.1.4适合数控加工的零件1.1.5数控加工的发展趋势上页下页目录数控加工与机械制造上页下页上一级数控加工是机械制造中的先进加工技术。它的广泛使用给机械制造业的产业结构、产品结构、生产方式等带来了深刻的变化，使机械制造业的生产面貌焕然一新，为工业经济向高端发展奠定了良好的基础。数控加工的基本过程上页下页上一级数控加工工艺主要包括的内容如下：数控加工工艺文件的定型与归档。上页下页上一级1.1.2数控加工的基本过程数控加工工艺的基本特点制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算。数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容。上页下页上一级适合数控加工的零件1）多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件；2）几何形状复杂的零件；3）需多工序加工的零件（同时有重复定位精度要求）；4）用普通机床加工需昂贵工装的零件；5）精度要求高的零件；6）材料价格昂贵或毛坯制造成本昂贵、加工中不允许报废的零件；7）需要最短生产周期的零件。上页下页上一级数控加工的发展趋势1．高速化2．精密化3．高效化4．开放化5．复合化上页下页上一级机械加工工艺过程1.2.1生产过程和工艺过程1.2.2工艺过程的组成1.2.3生产纲领杏彩体育、生产类型及工艺特征1.2.4工时定额与经济性评价上页下页上一级．生产过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。机械产品的生产过程是指由原材料到成品之间的各个相互联系的劳动过程的总和。这些过程包括：1）生产技术准备过程。2）生产工艺过程。4）生产服务过程。3）辅助生产过程。2．工艺过程在生产过程中，那些与有原材料转变为产品直接相关的过程称为工艺过程。上页下页上一级1.2.1生产过程和工艺过程组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步和进给等组成。1．工序(例）工作地、工人、工件与连续作业构成了工序的四个要素2．安装（例）3．工位5．进给（例）上页下页上一级1.2.2工艺过程的组成图1-2阶梯轴上页下页上一级表1-1阶梯轴单件生产工艺过程工序号工序名称及内容设备车端面，打中心孔，车外圆，切退刀槽，倒角车床铣键槽铣床去毛刺钳工台表1-2阶梯轴大批量生产工艺过程工序号工序名称及内容设备铣端面，打中心孔铣钻联合机床粗车外圆车床精车外圆，倒角，切退刀槽车床铣键槽铣床去毛刺钳工台上页下页上一级图1-3双铣刀铣削图1-4多工位加工工位1—装卸工件工位2—钻孔工位3—扩孔工位4—铰孔上页下页上一级图1-5复合工步上页下页上一级图1-6工步与进给上页下页上一级图1-7工艺过程基本概念关系框图上页下页上一级．生产纲领2．生产类型3．工艺特征上页下页上一级1.2.3生产纲领、生产类型及工艺特征——零件的年产量（件/年）；Q——产品的年产量（台/年）；n——每台产品中该零件的数量（件/台）；α％——该零件的备品率；β％——该零件的废品率。Text上页下页上一级）单件生产2）大量生产3）批量生产生产类型重型（30kg以上）中型（4~30kg）轻型（4kg以下）单件生产5以下10以下l00以下批量生产小批量生产5~10010~200100~500中批量生产100~300200~500500~5000大批量生产300~1000500~50005000~50000大量生产1000以上5000以上50000以上上页下页上一级工艺特点毛坯的制造方法铸件用木模手工造型，锻件用自铸件用金属模造型，部分锻件用模锻铸件广泛用金属模机器造型，锻件用模锻零件互换性无需互换、互配零件可成对制造，广泛用修配法装配大部分零件有互换性，少数用修配法装配全部零件有互换性，某些要求精度高的配合，采用分组装配机床设备及其布置采用通用机床；按机床类别和规格采用“机群式”排列部分采用通用机床，部分专用机床；按零件加工分“工段”排列广泛采用生产率高的专用机床和自动机床；按流水线形式排列夹具很少用专用夹具，由划线和试切法达到设计要求广泛采用专用夹具，部分用划线法进行加工广泛用专用夹具，用调整法达到精度要求刀具和量具采用通用刀具和万能量具较多采用专用刀具和专用量具广泛采用高生产率的刀具和量具对技术工人要求需要技术熟练的工人各工种需要一定熟练程度的技术工人对机床调整工人技术要求高，对机床操作工人技术要求低对工艺文件的要求只有简单的工艺过程卡有详细的工艺过程卡或工艺卡数控加工，零件的关键工序有详细的工序卡有工艺过程卡、工艺卡和工序卡等详细的工艺文件成本较高中等较低上页下页上一级工时定额与经济性评价1．工时定额的构成与计算2．机械加工工艺的经济性上页下页上一级（1）基本时间Tb（2）辅助时间Ｔa（3）布置工作地时间Ts（4）休息与生理需要时间Tr（5）准备与终结时间ＴeTpTb＋ＴaTc＝Tp＋Ｔe／n上页下页上一级工艺成本的组成。由可变费用和不变费用两大部分组成。工艺成本的计算。（1-4）Ed——零件（或零件的某工序）全年的工艺成本（元/年）；Ed——零件（或零件的某工序）的单件工艺成本（元/件）；——不变费用（元/年）。图1-8 工艺成本与年产量的关系 上页 下页 上一级 与N上页 下页 上一级 机械加工精度 1.3.1机械加工精度及其获得 1.3.2影响机械加工精度的因素 1.3.3保证和提高机械加工精度的工艺途径 上页 下页 上一级 ．加工精度的概念 2．获得零件加工精度的方法 上页 下页 上一级 1.3.1机械加工精度及其获得 获得尺寸精度的方法 调整法。定尺寸刀具法。 自动控制法。 主动测量法。 获得几何形状精度的方法 轨迹法 成形法。 展成法获得位置精度的方法 找正安装法 夹具安装法 机床控制法 上页 下页 上一级 ．工艺系统的几何误差 2．工艺系统的受力变形 3．影响加工精度的其他因素 上页 下页 上一级 1.3.2影响机械加工精度的因素 机床的几何误差 机床的几何误差主要包括主轴的回转运动误差 （图示）、导轨导向误差（图示）和传动误差 （图示）。 工艺系统的其他几何误差 加工原理误差。 夹具误差。 调整误差。 刀具误差。 上页 下页 上一级 图1-9主轴回转运动误差的基本形式 上页 下页 上一级 图1-10 磨床导轨在水平面内的直线度误差 上页 下页 上一级 图1-11磨床导轨在垂直面内的直线 机床导轨面间的平行度误差 上页 下页 上一级 工艺系统刚度，是指工件加工表面在切削力法向分 力的作用下，刀具相对工件在该方向上位移的比值 Fy/y）。（图）由于切削力着力点位置变化引起的工件形状误差 由于切削力变化而引起的加工误差（图）其他力引起的加工误差（图） 上页 下页 上一级 图1-13工艺系统受力变形引起的加工误差 上页 下页 上一级 图1-14系统刚度变化产生的加工误差 上页 下页 上一级 图1-15零件形状误差的复映 上页 下页 上一级 图1-16 夹紧力引起的加工误差 上页 下页 上一级 加工原理误差 工艺系统热变形 工件内应力 毛坯制造中产生的残余应力 冷校直带来的残余应力。 切削加工产生的残余应力。 上页 下页 上一级 ．直接减少或消除误差（图） 2．补偿或抵消误差（图） 3．均分与均化误差 4．转移变形和转移误差（图） 5．“就地加工”，保证精度 6．加工过程中主动控制误差 上页 下页 上一级 1.3.3保证和提高机械加工精度的工艺途径 图1-17 反向进给车削细长轴 上页 下页 上一级 图1-18导轨凸起补偿横梁变 上页 下页 上一级 图1-19 利用镗模转移机床误差 上页 下页 上一级 机械加工表面质量 1.4.1表面质量的含义 1.4.2影响已加工表面质量的因素 1.4.3控制表面质量的工艺途径 上页 下页 上一级 ．表面层的几何形状特征（图） 1）表面粗糙度。 2）表面波度。 3）表面加工纹理。 4）伤痕。 2．表面层的物理力学性能（图） 1）表面层的加工冷作硬化。 2）表面层金相组织的变化 3）表面层的残余应力。 上页 下页 上一级 1.4.1表面质量的含义