数控加工工艺

杨娜

目录

  • 1 课程介绍 课程定位及学习内容
    • 1.1 数控加工工艺概述
  • 2 金属切削基础
    • 2.1 切削运动，切削表面及切削用量
      • 2.1.1 微课视频资源
    • 2.2 切削层
    • 2.3 金属切削刀具
      • 2.3.1 刀具切削部分的组成
      • 2.3.2 刀具的几何角度标注
    • 2.4 金属切削规律
      • 2.4.1 切削变形
      • 2.4.2 切削力及切削温度
      • 2.4.3 切屑的形成及种类
      • 2.4.4 材料的切削加工性能
      • 2.4.5 切削用量和切削液的合理选择
    • 2.5 刀具几何参数的合理选择
    • 2.6 刀具的磨损，破损及耐用度
  • 3 数控刀具
    • 3.1 数控刀具材料及选择
  • 4 工件的装夹
    • 4.1 夹具及分类及定位原理
    • 4.2 定位基准的分类及选择
    • 4.3 定位元件及定位方式
    • 4.4 定位误差的计算
    • 4.5 工件的夹紧装置
  • 5 数控加工工艺基础
    • 5.1 机械加工过程基本概念
    • 5.2 加工质量
    • 5.3 机械加工工艺规程的制定
    • 5.4 工序尺寸的确定
  • 6 数控车削加工工艺分析
    • 6.1 数控车削加工工艺分析基础
    • 6.2 数控车削加工零件图纸
  • 7 数控加工工艺与编程
    • 7.1 模块一  数控车削加工工艺与编程
      • 7.1.1 项目一 数控车削加工工艺设计
        • 7.1.1.1 项目导入
        • 7.1.1.2 学习任务
          • 7.1.1.2.1 数控车床类型及加工对象
          • 7.1.1.2.2 零件图工艺分析
          • 7.1.1.2.3 加工工艺路线拟定
          • 7.1.1.2.4 零件的定位与装夹
          • 7.1.1.2.5 加工刀具及其选用
          • 7.1.1.2.6 数控车削切削用量选择
          • 7.1.1.2.7 加工工艺规程编制
        • 7.1.1.3 项目实施
          • 7.1.1.3.1 零件图工艺分析
          • 7.1.1.3.2 加工工序及进给路线拟定
          • 7.1.1.3.3 零件的定位与装夹
          • 7.1.1.3.4 刀具选用
          • 7.1.1.3.5 切削用量选择
          • 7.1.1.3.6 加工工艺规程编制
        • 7.1.1.4 项目实训
          • 7.1.1.4.1 拓展提升
          • 7.1.1.4.2 实训指导
      • 7.1.2 项目二 阶梯轴加工工艺与编程
        • 7.1.2.1 项目导入
        • 7.1.2.2 学习任务
          • 7.1.2.2.1 阶梯轴加工工艺设计
          • 7.1.2.2.2 数控系统功能指令
          • 7.1.2.2.3 快速点定位指令（G00）
          • 7.1.2.2.4 直线插补指令（G01）
          • 7.1.2.2.5 外径/内径单一循环指令（G90）
          • 7.1.2.2.6 端面车削循环指令（G94）
        • 7.1.2.3 项目实施
          • 7.1.2.3.1 工艺分析
          • 7.1.2.3.2 编制加工程序
        • 7.1.2.4 项目实训
          • 7.1.2.4.1 拓展提升
        • 7.1.2.5 德技融合
      • 7.1.3 项目三 螺纹轴加工工艺与编程
        • 7.1.3.1 项目导入
        • 7.1.3.2 学习任务
          • 7.1.3.2.1 螺纹轴加工工艺特点
          • 7.1.3.2.2 复合循环指令（G71/G70）
          • 7.1.3.2.3 螺纹加工指令（G32/G92）
        • 7.1.3.3 项目实施
          • 7.1.3.3.1 工艺分析
          • 7.1.3.3.2 编制加工程序
        • 7.1.3.4 项目实训
          • 7.1.3.4.1 拓展提升
        • 7.1.3.5 德技融合
      • 7.1.4 项目四 圆弧面零件加工工艺与编程
        • 7.1.4.1 项目导入
        • 7.1.4.2 学习任务
          • 7.1.4.2.1 圆弧面零件加工工艺特点
          • 7.1.4.2.2 圆弧插补指令（G02/G03）
          • 7.1.4.2.3 刀尖圆弧半径补偿
          • 7.1.4.2.4 固定形状复合循环指令（G73/G70）
        • 7.1.4.3 项目实施
          • 7.1.4.3.1 工艺分析
          • 7.1.4.3.2 编制加工程序
        • 7.1.4.4 项目实训
          • 7.1.4.4.1 拓展提升
        • 7.1.4.5 德技融合
      • 7.1.5 项目五 盘套类零件加工工艺与编程
        • 7.1.5.1 项目导入
        • 7.1.5.2 学习任务
          • 7.1.5.2.1 盘套类零件加工工艺特点
          • 7.1.5.2.2 端面粗加工复合循环指令（G72）
          • 7.1.5.2.3 钻孔循环指令（G74）
        • 7.1.5.3 项目实施
          • 7.1.5.3.1 工艺分析
          • 7.1.5.3.2 编制加工程序
        • 7.1.5.4 项目实训
          • 7.1.5.4.1 拓展提升
        • 7.1.5.5 德技融合
    • 7.2 模块二  数控铣削加工工艺与编程
      • 7.2.1 项目六 数控铣削加工工艺设计
        • 7.2.1.1 项目导入
        • 7.2.1.2 学习任务
          • 7.2.1.2.1 数控铣床类型及加工对象
          • 7.2.1.2.2 零件图工艺分析
          • 7.2.1.2.3 数控铣削零件工工艺路线拟定
          • 7.2.1.2.4 零件的定位与装夹
          • 7.2.1.2.5 数控铣削加工刀具及其选用
          • 7.2.1.2.6 数控铣削切削用量选择
          • 7.2.1.2.7 加工工艺规程编制
        • 7.2.1.3 项目实施
          • 7.2.1.3.1 零件图工艺分析
          • 7.2.1.3.2 零件的装夹与定位基准
          • 7.2.1.3.3 加工工序及进给路线拟定
          • 7.2.1.3.4 工艺装备与刀具选择
          • 7.2.1.3.5 切削用量选择
          • 7.2.1.3.6 加工工艺规程编制
        • 7.2.1.4 项目实训
          • 7.2.1.4.1 拓展提升
        • 7.2.1.5 德技融合
      • 7.2.2 项目七 外轮廓零件加工工艺与编程
        • 7.2.2.1 项目导入
        • 7.2.2.2 学习任务
          • 7.2.2.2.1 平面铣削加工工艺特点
          • 7.2.2.2.2 数控铣削系统功能指令
          • 7.2.2.2.3 工件坐标系指令G92/G54－G59
          • 7.2.2.2.4 绝对与增量坐标指令G90/G91
          • 7.2.2.2.5 刀具补偿指令G41/G42
        • 7.2.2.3 项目实施
          • 7.2.2.3.1 工艺分析
          • 7.2.2.3.2 编制加工程序
        • 7.2.2.4 项目实训
          • 7.2.2.4.1 拓展提升
        • 7.2.2.5 德技融合
      • 7.2.3 项目八 型腔类零件加工工艺与编程
        • 7.2.3.1 项目导入
        • 7.2.3.2 学习任务
          • 7.2.3.2.1 型腔类零件加工工艺特点
          • 7.2.3.2.2 子程序指令（M98/M99）
        • 7.2.3.3 项目实施
          • 7.2.3.3.1 工艺分析
          • 7.2.3.3.2 编制加工程序
        • 7.2.3.4 项目实训
          • 7.2.3.4.1 拓展提升
        • 7.2.3.5 德技融合
      • 7.2.4 项目九 孔系零件加工工艺与编程
        • 7.2.4.1 项目导入
        • 7.2.4.2 学习任务
          • 7.2.4.2.1 孔零件加工工艺特点
          • 7.2.4.2.2 孔加工固定循环指令（G81/G80）
          • 7.2.4.2.3 深孔啄钻固定循环指令（G83）
        • 7.2.4.3 项目实施
          • 7.2.4.3.1 工艺分析
          • 7.2.4.3.2 编制加工程序
        • 7.2.4.4 项目实训
          • 7.2.4.4.1 拓展提升
        • 7.2.4.5 德技融合
    • 7.3 微课视频
      • 7.3.1 阶梯轴加工工艺与程序编制
      • 7.3.2 阶梯轴加工机床操作
      • 7.3.3 阶梯轴加工精度控制
    • 7.4 技能题库
      • 7.4.1 数控技术专业技能题库
        • 7.4.1.1 数控车削加工 零件图
        • 7.4.1.2 数控铣削加工 零件图
切削用量选择

[项目引入]

2019年9月，学院承接了某公司一批连接轴零件外协加工订单，订单数为100件。

材料：45钢

毛坯：毛坯为Φ80×120mm棒料

要求：分析其数控车削加工工艺，编制数控加工工艺过程卡、工序卡、刀具卡等工艺规程。


图1  连接轴零件图

        [项目实施]

      一、背吃刀量的选择

   轮廓粗车循环时选αp=2mm，精车αp=0.2mm；螺纹粗车查表4-2，逐刀减少，精车αp=0.1mm。

   二、主轴转速的确定

  （1）查表1-4选粗车切削速度vc=90m／min、精车切削速度vc=120m／min，切槽的切削速度vc=80m／min。

  （2）根据式（1-1）计算主轴转速n(粗车外轮廓直径取D=80mm，精车外轮廓直径取D=60mm，内轮廓直径取D=30mm，切槽直径取D=52mm)：粗车外轮廓n=350r／min、精车外轮廓n=650r／min，粗车内轮廓n=950r／min，精车内轮廓n=1250r／min，切槽n=490r／min；根据公式计算车螺纹主轴转速n=720r／min。

   三、进给速度的确定

  （1）查表1-4（同时考虑工件表面粗糙度的要求，参照表1-3）选择粗车进给量为0.3mm／r，精车进给量为0.15mm／r，切槽进给量为0.1mm／r。  

  （2）根据vf=nf，计算粗、精车外轮廓进给速度分别为vf=110mm／min和vf=95mm／min；粗、精车内轮廓进给速度分别为vf=280mm／min和vf=180mm／min；切槽进给速度为vf=49mm／min。

表1   刀具的选择和切削用量的确定

        刀具

         切削参数

  余量

  刀具名称

刀号

刀片材料

切削速度

/m．min-1

进给量

/mm．r -1

背吃刀量

/mm

外圆粗车刀

T0101

硬质合金

180

0.3

3

0.4

外圆精车刀

T0202

硬质合金

200

0.12



中心孔钻

T0303

高速钢

1500/r．min-1

0.02



φ20麻花钻头

T0404

高速钢

600/r．min-1

0.1



内圆粗车刀

T0505

硬质合金

160

0.2

2.5

0.3

内圆精车刀

T0606

硬质合金

180

0.15



切槽刀

T0707

硬质合金

1500/r．min-1

0.04



螺纹刀

T0808

硬质合金

1200/r．min-1




      

  [章节测验]