导图社区 机械制造工艺
数控之机械制造工艺知识导图，介绍了数控加工工艺的基本概念、特点、主要内容、适应性、数控加工工艺分析的主要内容等。
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中心主题
数控加工工艺设计的主要内容
一、 数控加工工艺路线的拟定
1. 各表面加工方法的选择
1. 经济精度与经济粗糙度
（1） 经济精度：是指在正常的加工条件下所能保证的加工精度
（2） 经济粗糙度：是指在正常的加工条件下所能保证的粗糙度
2. 选择加工方法时考虑的因素
（1） 选择相应能获得经济精度的加工方法
（2） 工件材料的性质
（3） 工作的结构形状和尺寸大小
（4） 结合生产类型考虑生产率与经济性 注意：避免盲目地采用高效加工方法和专用设备造成经济损失
（5） 现有生产条件
2. 加工顺序的确定
（1） 机械加工工序的安排原则
1||| 划分加工阶段 需要划分加工阶段的情况
A. 精度高
B. 刚性差
C. 毛坯质量差，余量大
a. 合理使用设备
b. 及时发现零件缺陷
2||| 先加工基准面
3||| 先面后孔
4||| 次要表面穿插在各加工阶段进行
（2） 工序集中于分散
1||| 工序集中：就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容较多（目前的发展趋势是倾向于工序集中
2||| 工序分散：就是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序仅包含简单工步
3. 数控工序划分与工序顺序的安排
（1） 工序划分
1||| 以一次安装加工作为一道工序 适用范围
A. 加工内容不多——加工完后就能达到待检
B. 互相位置精度要求较高的零件
2||| 以同一把刀具加工的内容划分工序
A. 优点：减少刀具更换
B. 缺点：刀具易磨损
3||| 以加工部位划分工序
4||| 以粗，精加工划分工序
（2） 加工顺序的安排
1||| 上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑
2||| 先进行内型内腔加工工序，后进行外形加工工序
3||| 以相同定位，夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好接连进行，以减少重复定位次数，换刀次数与挪动压紧元件次数
4||| 在同一次安装中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序 先大后小
5||| 机械加工工序安排的一般顺序是：加工精基准——粗加工主要表面——半精加工主要表面——次要表面的加工——精加工主要表面——光整加工，超精密加工主要表面
4. 普通机加与数控工序的衔接
（1） 目的：交接验收有依据
5. 热处理工序安排
（1） 包括：退火，正火，调质，时效，淬火，回火，渗碳，和渗氮等
（2） 分类：预备热处理和最终热处理
（3） 目的：提高材料的力学性能，消除残余应力和改善金属的加工性能
（4） 预备热处理
1||| 目的：改善加工性能，消除内应力和最终热处理准备良好的金相组织
2||| 退火和正火：用于经过热加工的毛坯。退火和正火常安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行
3||| 时效：主要目的是消除毛坯制造和机械加工中所产生的内应力
4||| 调质：主要目的是工件具有良好的综合机械性能
（5） 最终热处理
1||| 目的：提高零件材料的硬度，耐磨性和强度等力学性能
2||| 包括：淬火，渗碳淬火和渗氮等
A. 淬火：一般安排在精加工之前
B. 渗碳：淬火适用于碳钢和低合金钢，一般安排在精加工之前
C. 渗氮处理中：渗氮层可以提高零件表面的硬度，耐磨性，抗疲劳性强度和抗蚀性
6. 辅助工序的安排
（1） 去毛刺
（2） 倒棱
（3） 清洗
（4） 防锈
（5） 退磁
（6） 检验
7. 各工序定位基准
8. 设备
二、 工序设计
1. 机床型号的确定
（1） 机床类型
（2） 机床规格
（3） 精度定位精度和重复定位精度
（4） 机床功能
（5） 容量
（6） 刀柄，刀杆规格
（7） 功率↑→刚性↑→效率↑
2. 定位，装夹及夹具种类
3. 工步的划分与工步顺序
（1） 工步的划分
1||| 以粗，精划分：易变形的零件
2||| 以刀具划分：坚守换刀次数，减少空行程
3||| 已加工部位划分：加工内容多
（2） 工步顺序
1||| 先粗后精
2||| 先主后次
3||| 先大后小
4||| 先面后孔
5||| 先内后外，内外交叉
6||| 先近后远
4. 工件零点，对刀点，对刀基准，换刀点
5. 走刀路线的安排
6. 工序图的绘制
（1） 视图方向：要与使用机床方向相适应
（2） 工件的定位与夹紧情况
（3） 本道工序加工的表面用粗实线，其它表面用细实线表示
（4） 要标准工序尺寸及公差和表面粗糙度
（5） 工件结构，尺寸要与本工序加工后的情况相符（未加工的内容不应画出）
7. 刀具的选用
（1） 刀具材料
（2） 刀具种类
（3） 几何参数
8. 切削用量及加工余量公差
9. 辅具
数控加工工艺的过程
一、 主要内容
1. 机械加工工艺过程的组成
2. 机械加工工艺规程
3. 制定机械加工工艺规程的步骤
二、 工序是组成工艺过程的基本单元，它可以细分为安装，工位，工步和行程（走刀）
1. 工序
2. 安装
3. 工位
4. 工步
5. 行程
三、 机械加工工艺规程
1. 专用工艺规程：针对，每一个产品和零件所设计的工艺规程
2. 通用工艺规程：在技术文件中规定有多种工艺规程的形式
四、 制定机械加工工艺规程的步骤
1. 生产纲领与生产类型确定
2. 零件图样分析
3. 零件毛坯选择
4. 工艺路线拟定
5. 设备选择
6. 工序尺寸及其公差确定
7. 确定切削用量
8. 工艺文件填写
数控加工工艺分析的主要内容
一、 结构工艺性分析
1. 零件结构工艺性
（1） 设计零件
1||| 使用性能：能用，好用，耐用（用户）
2||| 工艺要求：好做，好装，好修，（T家）
设计结构；选择材料；确定尺寸
3||| 结构工艺性：保证零件使用性能的前提下，制造该零件的可行性和经济性
4||| R刀≤（0.8~0.9）Rmin
2. 零件整体结构工艺性要求
（1） 尽量采用标准件，通用件
（2） 有便于装夹的基准
（3） 尽可能减少装夹次数
（4） 有足够的刚性
（5） 节省材料减轻重量
二、 精度及技术要求分析
1. 分析精度及各项技术要求是否全合理 技术要求：尺寸精度，形位精度，材料精度，表面质量，热处理等
2. 分析本工序的数控加工精度能否达到图样要求，若达不到，需采取其他措施（如磨削）弥补的话，注意给后续工序留有余量
3. 找出图样上有较高位置精度要求的表面，这些表面应在一次安装下完成
4. 对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削
数控加工常用刀具材料及合理应用
一、 刀具材料的性能
1. 高的硬度和耐磨性
2. 足够的强度和韧性
3. 高的耐热性——红硬度
4. 良好的加工工艺性
5. 经济性
二、 刀具材料
1. 高速钢
（1） 优点：综合性好；韧性好；工艺性好
（2） 缺点：硬度，耐磨性，耐热性不及硬质合金
（3） VC=50~60m/min
2. 硬质合金
（1） 优点：硬度很高，耐磨性好
（2） 缺点：抗弯性强度低，冲击韧性差，不能承受振动和冲击，制造工艺性差
（3） VC=150~200m/min
3. 陶瓷
（1） 优点：高硬度，高温强度好的特性（约2000°c下亦不会融溶
（2） 缺点：韧性很低
（3） VC≤300~500m/min 加工黑色金属材料时
4. 立方氮化硼
（1） 优点：硬度高，耐磨性好
（2） 缺点：硬度高
（3） VC≥500m/min
（4） 注意：CBN加工黑色金属最硬的一种刀具材料
5. 聚晶金刚石
（1） 优点：金刚石俗称“金刚钻”，天然界最硬的物体
（2） 缺点：亲和力很低，超过600°被碳化
（3） 适用范围：加工有色金属和非金属材料
（4） 注意：金刚石（主要成分是石墨）与铁系金属有极强的亲和力，切削刀具中的碳元素，极易发生扩散二导致磨损
数控加工工艺的适应性
一、 最适应类
1. 形状复杂，精度高
2. 用数字模型描述的复杂曲面轮廓
3. 必须在一次装夹中完成多工序的零件
二、 较适应类
1. 在通用机床上加工时易受人为因素干扰，零件价值高，一旦质量失控造成重大经济损失的零件
2. 在通用机床上必须制造复杂的专用工装的零件
（1） 工艺装备
1||| 刀具
2||| 夹具
3||| 量具
3. 零件许多次更改设计后才能定形的零件
4. 通用机床加工需长时间调整
5. 在通用机床上加工时，生产率低或体力劳动强大的零件
三、 不适应类
1. 以粗基准定位加工精基准是，余量不均匀需调整
2. 生产批量大
3. 装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件
4. 须特定工艺装备协调加工的零件
自动化程度较高，控制方式不同，设备费用也高
数控加工工艺的特点
一、 工艺的内容十分具体
二、 工艺的设计非常严密
三、 注重加工的适应性
数控加工工艺的主要内容
一、 确定进行数控加工的内容
二、 数控加工的工艺分析
三、 工艺设计
四、 数学处理和计算
五、 编写加工程序单
六、 检验与修改加工程序
七、 首件试加工
八、 编制数控加工工艺技术文件
数控加工工艺的基本概念
一、 数控加工
二、 数控加工技术
三、 数控加工工艺
四、 数控加工工艺过程
