數控加工工藝與編程主講教師：項目四回轉件數控車削加工與編程【項目目標】掌握數控加工的工作特點、工作流程及職業要求；熟悉數控車床、數控銑床的工藝范圍，能夠根據組合體組成零件的特點正確選擇加工方法和加工方案；熟悉數控加工的工藝分析方法，能根據組合件的裝配要求正確確定零件數控加工工藝路線；熟悉數控手工編程的方法和相關指令的應用，能夠應用手工編程編制中等復雜裝配體組成零件的數控加工程序；熟悉數控加工常用的工藝裝備，能正確選擇和使用刀具、夾具、量具等，完成中等復雜裝配體組成零件的數控加工和組合件的裝配檢驗；學會正確執行操作規范，遵守工藝守則，進行安全文明生產。任務2板類組合件的數控加工【任務目標】

了解數控加工車間的生產環境及安全文明作業規范；熟悉數控車間主要加工設備的名稱、技術要求，等；明確零件數控加工工作過程、生產技術文件，工作崗位及崗位職責要求。任務描述任務2板類組合件的數控加工一、任務內容某數控車間擁有配置FANUC數控系統的V600數控銑床8臺，工廠要求該車間在一月內加工圖4-2-1所示組合件3000件。請根據所提供的零件圖紙，遵守數控加工的操作規范，分析零件加工工藝、編制零件加工程序，完成該組合件的加工生產任務。任務描述任務2板類組合件的數控加工二、實施條件1．生產車間或實訓基地，供學生熟悉機械加工的工作過程，了解常見的加工方法、工藝裝備等；2．零件的零件圖紙、機械加工工藝文件等資料，供學生完成工作任務；3．數控車床編程說明書或計算機仿真軟件使用手冊，及數控編程的參考資料供學生獲取知識和任務實施時使用。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟一

任務分析相關知識一、板類配合件的結構特點相互配合的板類零件由凸板和凹板組成，零件表面一般有平面，凸臺，型腔，孔系等組成，其中配合平面和孔多為定位基準，型腔和凸臺多為曲面輪廓，配合精度要求高，孔系中有光孔、臺階孔、銷釘孔、螺紋孔等，零件各組成要素定位精度要求高。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟一

任務分析相關知識二、板類組合件的加工方案板類零件的孔系、輪廓及平面加工公差要求較高，特別是形位公差要求較為嚴格，通常要經過銑、鉆、擴、鏜、鉸、锪、攻絲等工序。由于板類組合件中的配合形狀比較簡單，但是工序復雜，表面質量和精度要求高，所以從精度要求上考慮，定位和工序安排比較關鍵。為了保證加工精度和表面質量，根據毛坯質量（主要是指形狀和尺寸），通常采用兩次定位（一次粗定位，一次精定位）裝夾加工完成，按照基準面先主后次、先近后遠、先里后外、先粗加工后精加工、先面后孔的原則依次劃分工序加工；當既有孔，又有面時，應先銑面，后加工孔。所有孔系都應先完成所有孔的粗加工，再精加工。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟二工藝分析一、確定裝夾方案提

示：零件的定位基準應盡量與設計基準及測量重合，以減少定位誤差。在數控機床上加工零件，既要保證加工質量，又要減少輔助時間，提高加工效率。因此要選用能準確和迅速定位并夾緊的工件的裝夾方法和夾具。為了不影響進給和切削加工在裝夾工件時一定要將加工部位敞開，選擇夾具時應盡量做到在一次裝夾中將要求加工的面都加工出來。本任務組成零件的加工中，首先要以毛坯件的一個平面為粗基準定位，將毛料的精加工定位面銑削出來，并達到規定的要求和質量，作為夾持面，再以夾持面為精基準裝夾來加工零件，最后再將粗基準面加工到尺寸要求。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟二工藝分析二、擬定工藝路線提

示：板類組合件的數控加工，一定要遵循基準先行的原則，先加工基準件，再加工配合件，先加工零件的基準面再加工其它表面；對于每一個零件的加工，盡量采用工序集中的原則，即在零件的一次裝夾中盡可能加工較多的表面，以保證零件的位置精度要求；為保證組合件的裝配要求，配合件配合表面的精加工一般采用多次加工完成，在留有適當精加工余量的情況下完成零件的初次精加工，不拆卸工件，用基準件檢驗配合精度，以檢驗結果確定是否需要再次精加工，如此多次加工可較好地保證裝配要求。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟二工藝分析二、擬定工藝路線程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟二工藝分析二、擬定工藝路線程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟二工藝分析三、確定切削用量銑削加工切削用量包括：切削速度，進給速度，背吃刀量，及側吃刀量，從刀具壽命的角度出發，切削用量的選擇方法是：先選擇背吃刀量，側吃刀量，其次選擇進給速度，最后確定切削速度。1．主軸轉速的確定主要根據允許的切削速度Vc(m/min)

n=1000Vc／πD（r/min）其中Vc----切削速度

D----工件或刀具的直徑（mm）由于每把刀計算方式相同，現選取10mm的立銑刀為例說明其計算過程。根據切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。從理論上講，Vc的值越大越好，因為這不僅可以提高生產率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實際上由于機床、刀具等的限制，用硬質合金刀具銑削45鋼時：粗銑時：Vc=150m/min精銑時：Vc=200m/min粗銑時主軸轉速最大可選擇n=1000×150／3.14×10≈4700r/mi；精銑時主軸轉速最大可選擇n=1000×200／3.14×10≈6000r/min。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟二工藝分析三、確定切削用量2．進給速度的確定粗加工的時候一般盡量可能的最大每齒進給速度，每齒進給速度的取值主要考慮刀具的強度，通常如果切削深度必須取大值的時候，切削寬度就必須取很小的值。粗加工的時候，過高切削度主要引起溫度和切削功率過大，精加工的時候過高的切削速度主要愛溫度的限制。切削進給速度F是切削時單位時間內工件與銑刀沿進給方向的相對位移，單位mm/min。它與銑刀的轉速n、銑刀齒數z及每齒進給量fz（mm/z）的關系為：F=n×fz×z（mm/min）每齒進給量fz的選取主要取決于工件材料的力學性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的強度和硬度越高，zf越小，反之則越大；工件表面粗糙度值越小，fz就越小；硬質合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀。一般而言，用3齒硬質合金刀具銑削45鋼時：粗銑時fz=0.2mm/z精銑時fz=0.1mm/z粗銑時進給速度最大可選擇F=4700×0.2×3≈2800mm/min；粗銑時進給速度最大可選擇F=6000×0.2×3≈3600mm/min；程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟三程序編制一般情況下，零件如尺寸少、相對確定，可以人工編程，如幾何形狀復雜的零件，或有復雜曲面的零件，或幾何形狀并不復雜，但程序量很大的零件，這種加工編程計算相當復雜，應采用自動編程。本例零件數控加工程序比較簡單，請學生自行采用手工編寫。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟四數控加工圖4-2-2組合件加工操作流程程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟五裝配校驗一、工件測量的工作步驟（圖4-2-3）圖4-2-3工件檢測流程程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟五裝配校驗二、杠桿百分表和千分表使用方法杠桿百分表又被稱為杠桿表或靠表，是利用杠桿-齒輪傳動機構或者杠桿-螺旋傳動機構，將尺寸變化為指針角位移,并指示出長度尺寸數值的計量器具。用于測量工件幾何形狀誤差和相互位置正確性，并可用比較法測量長度。程序與方法任務2板類組合件的數控加工步驟五裝配校驗二、杠桿百分表和千分表使用方法1、千分表應固定在可靠的表架上，測量前必須檢查千分表是否夾牢，并多次提拉千分表測量桿與工件接觸，觀察其重復指示值是否相

同。

2、測量時，不準用工件撞擊測頭，以免影響測量精度或撞壞千分表。為保持一定的起始測量力，測頭與工件接觸時，測量桿應有0.3～0.5mm的壓縮量。

3、測量桿上不要加油，以免油污進入表內，影響千分表的靈敏度。

4、千分表測量桿與被測工件表面必須垂直，否則會產生誤差。

5、杠桿千分表的測量桿軸線與被測工件表面的夾角愈小，誤差就愈小。如果由于測量需要，α角無法調小時（當α>15°），其測量結果應進行修正。從圖4-2-6可知，當平面上升距離為α時，杠桿千分表擺動的距離為b，也就是杠桿千分表的讀數為b，因為b>α，所以指示讀數增大。具體修正計算式為：

α=bcosa

程序與方