《数控加工工艺与编程》电子课程教材.doc

《数控加工工艺与编程》电子教材 项目一：数控加工工艺与编程基础知识 加工如图所示的零件，试分析此零件的结构是否适合于数控加工？加工部分有外圆、螺纹和退刀槽，试分析用什么样的车刀加工此工件？由图可知，φ45.5的轴段精度要求较高，试分析采用什么样的加工方法和加工顺序来保证此加工精度？ 任务一：数控加工工艺编制 第1步：零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 一、零件图分析 1、识图的方法与步骤 读零件图是通过对零件图进行分析和综合的过程，为了研究零件图的设计合理性、分析加工工艺性、提高和改进产品质量打下基础。读图步骤如下： （1）概括了解 首先看标题栏，了解零件图的名称、材料、比例，并浏览全图，对零件有一个全面的认识，根据有关的专业知识，可以分析零件的用途及结构特点。 （2）分析视图 根据视图布局，首先找出主视图，围绕主视图，分析其他视图的配备情况，重点看清各种视图、刨面图，包括刨切方法、刨切位置、刨切目的几彼此之间的投影关系。 （3）形体分析 利用形体分析法将零件图按功能分解为几个较大部分，如工作部分、连接部分、安装部分、加强和支撑部分。在此基础上，仔细分析每个结构的局部细小结构、形状。最后，想象出零件的完整结构形状。 （4）尺寸分析 根据零件图类别及整体结构，分析长、宽、高各方向上的尺寸基准，搞清哪些是主要基准和主要尺寸，以及尺寸标注的形式，找出各简单的定形尺寸和定位尺寸。 （5）分析技术要求 根据标注的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及其他技术要求，明确主要加工尺寸和加工表面，以便采用合理的工艺方法予以保证。 2、零件图的读取 （1）概括了解 此零件为阶梯轴，材料为45#钢，采用1：1比例。共有4个轴段，需要加工外圆、切槽、螺纹。 （2）分析试图 本阶梯轴结构、形状简单，没有需要进一步表达的部位，故采用一个主视图将结构完全表达。 （3）尺寸分析 从图纸上可以看出，径向尺寸基准为中心线，尺寸以中心线标注，轴向尺寸基准为右端面，φ45.5和φ50的轴段定位基准都是右端面，基准比较统一。尺寸标注比较齐全，没有遗漏。φ45.5的轴段尺寸精度和表面粗糙度要求较高，可知此轴段为配合轴段。M36的螺纹导程为2mm，查表可知螺纹小径为33.853mm，螺纹和槽宽总长有长度要求。 （4）直径为φ45.5mm轴段，直径公差为0.042mm，公差等级为IT8级，表面粗糙度为1.6；螺纹和槽宽轴段总长长度要求34mm，公差为0.3mm 二、工件的结构工艺性分析 此工件需要切削螺纹，因此必须要增加退刀槽，退刀槽宽度不小于1.2倍螺距，深度超过丝底尺寸,?其作用：1、便于车削螺纹退刀,不伤及工件其他尺寸；2、使螺纹上满扣。此工件槽宽为4mm大于螺纹导程1.2×2mm；退刀槽的深度2mm大于螺纹牙高；轴的未注圆角R2mm，比较统一，加工过程中可用同一车刀加工所有圆角，减少了换刀次数。因此此轴的加工工艺性较好。 三、确定毛坯 1、钢的牌号和分类 工件的材料为45钢，为中碳钢含碳量为0.45%，具有较好的强度、韧性和硬度。经过调质处理可以获得较高的强度和韧性等综合力学性能，经过淬火后再回火，表面硬度可达45~52HRC。 2、毛坯的确定方法 确定毛坯包括选择毛坯类型及制造方法、确定毛坯精度。机加工的工序数量、材料消耗和劳动量，很大程度上与毛坯有关。毛坯的形状越接近成品零件，即毛坯的精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，机械加工的生产率可提高。但是毛坯的制造费用提高了。因此确定毛坯要从机械加工和毛坯制造两个方面来考虑，以求得最佳效果。 毛坯类型有铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材等。需考虑因素： 零件的力学性能 当零件的材料选定后，毛坯的类型就大致确定了。例如，材料是铸铁，就选用铸造毛坯，材料是钢材，且力学性能要求较高时，可选锻件；当力学性能要求较低时，可选型材和铸钢。 零件的形状和尺寸 形状复杂的毛坯。常采用铸造的方法。薄壁零件不可用砂型铸造，尺寸大的铸件宜用砂型铸造，中小零件可用较先进的铸造方法，常见的一般用途的钢质阶梯轴零件，如各台阶直径相差不大，可用棒料；如台阶的直径相差较大，宜用锻件。尺寸大的零件，因受设备的限制一般用自有锻，中小型零件可选用模锻。形状复杂的钢质工件不宜用自有锻。 生产类型 大量生产应选精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机加工费用的降低来补偿。如铸造应选用金属模机造型或精密铸造，锻件应采用模锻、冷轧、和冷拉型材；单件小批生产则应采用木模。 具体生产条件 确定毛坯必须结合具体的生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性。 充分考虑新工艺、新技术、新材料的可能性 为节省材料和能源，随着毛坯制造项专业化生