数控机床加工工艺研究
摘要：机械制造业在国际化发展形势下对数控机床的加工工艺要求日益提高，在实际操作数控机床加工工艺中高速切削技术成为最为先进的技术之一，本文的研究主题是高速切削技术的操作机理，笔者分析了影响高速切削技术各种因素，还对其前景进行了展望。
关键词：数控机床，高速切削技术，加工工艺研究
近年来，随着科技、经济的高速发展机械制造业也出现了前所未有的发展态势，数控机床的加工工艺也从传统加工工艺发展到了引进高速切削加工的模式，高速切削加工不仅降低了加工表面的粗糙程度，保证了加工质量，而且大大提高了加工的效率。数控机床的高速切削加工是现代加工工艺提升的代表，如何能让这种加工工艺在数控机床的操作中更加高效地发挥作用，需要在未来的工作中进行深入探讨与研究。影响数控机床高速切削技术的关键因素包括高速主轴、快速进给系统、高速切削刀具技术、高速切削工艺、高速机床的床身、立柱和工作台，这些因素在加工过程中是需要特别关注的，把握好所有操作细节便会提高加工质量，节省技术成本。本文对数控机床加工工艺进行了研究，高速切削技术的操作机理及加工工艺是本文探讨的主题，笔者还对影响高速切削技术的各种因素进行了分析，并展望了高速切削技术的应用前景。
一、数控机场具有高速加工的技术优势。高速加工突破了传统意
文件编号：TP-AR-L8985 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ CNC加工中心安全技术 操作规程正式样本
CNC加工中心安全技术操作规程正 式样本 使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1、操作者必须熟悉机床的结构，性能及传动系 统，润滑部位，电气等基本知识和使用维护方法，操 作者必须经过考核合格后，方可进行操作。 2、工作前要做到： （1）检查润滑系统储油部位的油量应符合规 定， （2）必须束紧服装、套袖、戴好工作帽、防护 眼镜，工作时应检查各手柄位置的正确性，应使变换 手柄保持在定位位置上，严禁戴围巾、手套、穿裙 子、凉鞋、高跟鞋上岗操作。工作时严禁戴手套。
（3）检查机身、导轨以及各主要滑动面，如有障碍物、工具、铁粉、杂质等，必须清理、擦拭干净、上油。 （4）检查工作台，导轨及主要滑动面有无新的拉、研、碰伤，如有应作好记录。 （5）检查安全防护、制动（止动）和换向等装置应齐全完好。 （6）检查操作伐门、开关等应处于非工作的位置上。是否灵活、准确、可靠。 （7）检查刀具应处于非工作位置。检查刀具及刀片是否松动检查操作面板是否有异常。 ( 8）检查电器配电箱应关闭牢靠，电气接地良好。 3、工作中认真做到： （1）坚守岗位，精心操作，不做与工作无关的
数控车床加工工艺分析 摘要：随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性，这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺，提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词：数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言：数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来，否则不但浪费大量的时间，而且还增加劳动者的劳动强度，甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工，对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的，只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作，减轻了劳动者的劳动强度，同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的，因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排，其中不能出任何的差错，
否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难，尤其是内孔的加工，由于在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，使尺寸和形位误差。达不到图纸要求，需解决的重要问题，是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件，首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工，容易产生变形，这里不仅装夹不方便，而且所要加工的部位也那难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
数控车床的程序编制习题 一判断题 1．圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合，用R编程无法定义，所以只能用圆心坐标编程。（）2．圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180o时半径取负值。（） 3．车削中心必须配备动力刀架。（） 4．X坐标的圆心坐标符号一般用K表示。（） 5．数控车床的特点是Z轴进给1mm，零件的直径减小2mm。（） 6．数控车床刀架的定位精度和垂直精度中影响加工精度的主要是前者。（） 7．数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。（） 8.子程序的编写方式必须是增量方式。( ) 9.数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。（） 10.数控机床的编程方式是绝对编程或增量编程。（） 11.数控机床用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，必须限制主轴的最高转速。（） 12.螺纹指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。（） 13.车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。（） 14.数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。（） 15.数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。（） 16.外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。（） 17.固定形状粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。（） 18.绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。（） 19.增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值。（） 20.无论是尖头车刀还是圆弧车刀都需要进行刀具半径补偿。（） 21.车刀刀尖圆弧增大，切削时径向切削力也增大。（） 22.数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。（） 23.子程序的编写方式必须是增量方式。（） 24.数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。（） 25.G00为前置刀架式数控车床加工中的瞬时针圆弧插补指令。（） 26.G03为后置刀架式数控车床加工中的逆时针圆弧插补指令。（） 27.在数值计算车床过程中，已按绝对坐标值计算出某运动段的起点坐标及终点坐标，以增量尺寸方式表示时，其换算公式：增量坐标值=终点坐标值-起点坐标。 28.外圆粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。（） 29.编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。( ) 30.一个主程序中只能有一个子程序。 () 二填空题 1.对刀点既是程序的，也是程序的。为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。 2. 数控车床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用于和回转体工件的加工。 3. 编程时为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要进行。 4. 为了提高加工效率，进刀时，尽量接近工件的，切削开始点的确定以为原则。 5. 数控编程描述的是的运动轨迹，加工时也是按对刀。 6. 一个简单的固定循环程序段可以完成、、、这四种常见的加工顺序动作。 7.复合循环有三类，分别是，，。
[数控车技师论文]数控机床加工工艺路线的研究 理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的2~3倍，所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。 在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。 在对加工工艺进行认真和仔细的分析后，制定加工方案的一般原则为先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短，由于生产规模的差异，对于同一零件的加工方案是有所不同的，应根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。 1、加工工序划分 在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序。与普通机床加工相比，加工工序划分有其自己的特点，常用的工序划分原则有以下两种。 1.1 保证精度的原则 数控加工要求工序尽可能集中。常常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进
行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，来保证表面质量要求。同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度，应先加工表面而后加工孔。 1.2 提高生产效率的原则 数控加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其它部位。同时应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最短的路线到达各加工部位。 实际中，数控加工工序要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。 2、加工路线的确定六剑客职教园（最大的免费职教教学资源网站） 在数控加工中，刀具（严格说是刀位点）相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。影响走刀路线的因素很多，有工艺方法、工件材料及其状态、加工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量，刀具的刚度、耐用度及状态，机床类型与性能等，加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。 下面举例分析研究数控机床加工零件时常用的加工路线。 2.1车圆锥的加工路线分析
睐第1章数控机床的结构特点 1.1数控机床的组成 1.1.1 数控机床的整体结构 数控机床的组成，从大的方面划分，主要由信息载体、计算机数控装置、坐标伺服系统、辅助控制系统、位置和速度检测反馈系统以及过程检测的自适应控制系统等六部分组成。数控机床的组成框图如图1.1所示。 图1.1 数控机床的组成框图 图1-5数控机床的组成及框图 1．信息载体 它是把加工零件通过建立数学模型及数学处理后，按规范编制成工艺流程，形成程序文件，然后通过计算机存储到软盘或磁盘上，再将软盘或磁盘的程序输送到数控系统中。或者通过键盘将加工程序输送到数控系统中，也可通过DNC接口用通用计算机直接将加工程序输送到数控系统中。
这些软盘、磁盘、键盘或通用计算机就是信息载体。我们把可用不同形式将零件的加工程序记录在上面，并可传输给数控装置的这种载体称为信息载体，也可称为控制介质。 在早期的数控机床上，常用纸带、穿孔卡片、磁带等作为信息载体。 2．计算机数控装置 加工程序由输入装置传送到数控系统中后，经过中央处理单元、运算器、存储器、控制器等，又通过数控系统软件、机床参数等的支持，再经过输出装置，分配到坐标伺服系统和辅助控制系统中去。 同时又将坐标伺服系统中的位置检测信号、速度检测信号和自适应控制的温度、转矩、振动、摩擦、切削力及液压、气压、中心润滑等系统的压力多因素变化过程检测的反馈信息，经与给定值和最佳参数反复比较、处理后，再输出给坐标伺服系统和辅助控制系统。 这里的输入/输出装置、中央处理单元（CPU）、运算器、存储器和控制器等组成的装置称为计算机数控装置。 3．坐标伺服系统 由伺服控制电路、功率放大器、交流伺服电机或线性电机、位置和速度检测装置等组成，将数控装置发出的脉冲信号转换成机床的各坐标运动，这种系统称为坐标伺服系统。 坐标伺服系统中的位置检测装置和速度检测装置，对坐标运行的直线位置、角向位置的准确性和直线运行速度、角向回转速度进行检测、修正。其中包括主轴转换成伺服坐标的角向位置检测和回转运行的速度检测。坐标伺服系统中的坐标运行位置精度和运行速度将直接影响数控机床的加工精度和生产效率。 4．辅助控制装置 辅助控制装置的作用，就是通过接收数控装置发出的辅助控制指令，经输入/输出接口电路转换成强电（动力能源）信号，用来控制机床主轴的启动、停止，主轴的无级调速，机械手、刀库、换刀的动作，刀塔的动作，尾座的动作，工作台的交换、定位、夹紧，冷却液装置的动作，排屑器的动作，液压装置的动作，气压装置的动作及中心润滑装置的动作等。 辅助控制装置用辅助指令来控制数控机床各开关量，能使机床在运行过程中形成一套完整或较完整的逻辑工作状态。 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、和机床本体四大部分组成。 1.1.2计算机数控系统（简称CNC）的组成 计算机数控系统（CNC）主要由微型计算机、外围设备和机床控制装置三大部分组成。1．微型计算机
轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）
刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择
练习一 一、填空题 1、数字控制是用对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。 2、数控机床是由、、、和组成。 3、数控机床的核心是，它的作用是接受输入装置传输来的加工信息。 4、伺服系统分为和。 5、数控机床按运动方式可分为、、。 6、数控机床按控制方式可分为、和。 7、数控机床中没有位置检测反馈装置的是；有位置检测反馈装置的是和。 8、开环控制数控机床主要采用进行驱动，而半闭环和闭环控制数控机床主要采用进行驱动。 9、数控机床中2.5轴控制是指两个控制，第三个轴是控制。 10、是指数控机床适应加工对象变化的能力。 11、FMC代表，FMS代表，CIMS代表。 12、数控系统按功能水平的不同可分为、、三类。 二、判断题 1、数控机床只适用于零件的批量小、形状复杂、经常改型且精度高的场合。（） 2、对于点位控制，进给运动从某一位置到另一个给定位置的进程进行加工。（） 3、一般情况下半闭环控制系统的精度高于开环系统。（） 4、轮廓控制的数控机床只要控制起点和终点位置，对加工过程中的轨迹没有严格要求。（） 5、加工中心是可以完成一个工件所有加工工序的数控机床。（） 6、数控系统的核心是数控装置。（） 7、半闭环控制数控机床的检测装置安装在丝杠或电机轴上，闭环控制数控机床的测量装置安装在工作台上。（） 8、闭环控制的优点是精度高、速度快，适用于大型或高精密的数控机床。（） 9、数控机床按运动方式可分为开环控制、闭环控制和半闭环控制数控机床。（） 10、数控车床属于两轴控制的数控机床。（） 11、点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位，还要控制从一点到另一点的路径。（） 12、常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。（） 三、选择题 1、数控机床适于( )生产。 A 大型零件 B 小型高精密零件 C 中小批量复杂形体零件D大批量零件 2、闭环控制系统的检测装置装在( ) A 电机轴或丝杆轴端 B 机床工作台上 C 刀具主轴上 D 工件主轴上 3、FMS是指（） A 自动化工厂 B 计算机数控系统 C 柔性制造系统 D 数控加工中心 4、数控系统的核心是（） A 伺服装置 B 数控装置 C 反馈装置 D 检测装置 5、按伺服系统的控制方式分类，数控机床的步进驱动系统是（）数控系统。 A 开环 B 半闭环 C 全闭环 6、开环控制系统与闭环控制系统的主要区别在于数控机床上装有( ) A 反馈系统 B 适应控制器 C 带有传感器的伺服电机 D 传感器 7、下列机床中，属于点位数控机床的是( ) A 数控钻床B数控铣床C数控磨床 D 数控车床 8、FMC是指（） A 自动化工厂 B 计算机数控系统 C 柔性制造单元 D 数控加工中心 9、数控系统中CNC的中文含义是（）。 A 计算机数字控制 B 工程自动化 C 硬件数控 D 计算机控制 10、数控机床四轴三联动的含义是（） A 四轴中只有三个轴可以运动 B 有四个控制轴、其中任意三个轴可以联 动 C 数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 11、中央处理器主要包括（）。 A 内存储器和控制器 B 内存储器和运算器 C 控制器和运算器 D 存储器、控制器和运算器 12、加工中心控制系统属于（）。 A 点位控制系统 B 直线控制系统 C 轮廓控制系统 四、简答题 1、数控机床主要有哪几部分组成？ 答、加工程序、数控创制、伺服系统、检测反馈装置和机床本体 2、数控机床的特点？ 答：适合加工复杂的零件、适应性和灵活性好、加工精度高、生产率高、自动化程度高、经济效益好、价格较贵、调试和维修困难 3、什么是数控？什么是数控机床？ 答、数字控制是用信号对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。 数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。 4、数控机床按控制方式分可分为哪几大类？ 答：开环控制数控机床、半闭环控制数控机床和闭环控制数控机床。 5、简述数控机床的发展趋势？ 答：高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高效化、高一体化、网络化、智能化、先进制造系统制造化 6、说明FMC、FMS、CIMS的含义。 答：FMC代表柔性制造单元FMS代表柔性制造系统CIMS代表计算机集成制造系统。 练习一答案 1
动单元（主要是速度控制和位置控制）、主轴电机和进给电机等。一般来说，数控机床的伺服系统要求有良好的快速响应性能，进给速度范围要大，灵敏而准确地跟踪指令功能和转速，在较大范围内有良好的工作稳定性。现在常用的是直流伺服系统和交流伺服系统，且交流伺服系统正在取代直流伺服系统。 !"测量反馈装置 该装置可以包括在伺服系统中。它由检测元件和相应的电路组成，其作用主要是检测速度和位移，并将信息反馈回控制系统，构成闭环控制。无测量反馈装置的系统称为开环系统。常用的测量元件有脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺及激光位移检测系统等。 #"机床主机 主机是数控机床的主体，包括床身、箱体、导轨、主轴、进给机构等机械部件。数控机床主机的结构有下面几个特点： （$）由于采用了高性能的主轴及进给伺服驱动装置，简化了数控机床的机械传动结构，传动链较短； （%）数控机床的机械结构具有较高的动态特性，动态刚度、阻尼精度、耐磨性以及抗热变形性能，适应连续自动化加工； （&）较多地采用高效传动件，如滚珠丝杠副、直线滚动导轨、静压导轨等。 此外，为保证数控机床功能的充分发挥，还有一些配套部件（如冷却、排屑、防护、润滑、照明、储运等一系列装置）和附属设备（程编机和对刀仪等等）。 二、数控机床的加工特点 数控机床是新型的自动化机床，它具有广泛通用性和很高的自动化程度。数控机床是实现柔性自动化最重要的环节，是发展柔性生产的基础。数控机床在加工下面一些零件中更能显示出它的优越性。它们是：!批量小（%’’件以下）而又多次生产的零件；"几何形状复杂的零件；#在加工过程中必须进行多种加工的零件；$切削余量大的零件；%必须严格控制公差（即公差带范围小）的零件；&工艺设计经常变化的零件；’加工过程中的错误会造成严重浪费的贵重零件；(需全部检测的零件， 等等。数控机床的优点： （$）提高生产率。数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率。采用最佳切削参数和最佳走刀路线，缩短加工时间，从而提高生产率。 （%）数控机床可以提高零件的加工精度，稳定产品质量。由于它是按照程序自动加工不需要人工干预，其加工精度还可以利用软件进行校正及补偿，故可以获得比机床本身精度还要高的加工精度和重复精度。 （&）有广泛的适应性和较大的灵活性。通过改变程序，就可以加工新产品的零件，能够完成很多普通机床难以完成或者根本不能加工的复杂型面零件的加工。?’$?最新数控机床加工工艺编程技术与维护维修实用手册
数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
数控车床加工过程总结 ●装刀： ?对刀高 ?伸出长度＝刀高的1.5倍 ?副偏角：5-15度 ?手动转动卡盘检查极限位置 ●工件装夹： ?工件伸出长度＝工件长度＋平端面0.5＋切断4＋安全距离1-2 ?卡盘扳手注意随时取下 ?工件批量加工时，伸出长度要保持一致 ●开机－回参考点－装刀－工件装夹 ●对刀： ?X：试切直径法，得到x偏置＝直径＋x坐标 ?Z：平端面法，得到z偏置＝z坐标 ●编程（华中系统） ?新建文件O0001(文件名以O开头) ?％0001 （程序段首行％开头） ?G95G90G36G21 (参数准备代码，转进给、绝对位置编程、半径编程、公制单位mm) ?M42 (中档，根据加工要求确定机床主轴转速挡位) ?M03S600 (主轴正转、转速600转每分钟) ?T0101 (换一号刀、确定工件坐标系以一号刀的X和Z轴偏置为准) ?程序段。。。。（刀具的切削运动轨迹） ◆平端面 ◆粗车F0.2（低速、大进给、F0.2－F0.5） ◆精车F0.1-0.05(高速S800-1000、小进给) ◆换刀位置X100/Z100 (不可发生碰撞的刀盘旋转的安全换刀位置) ◆切断 ?M05 (主轴停止) ?M30 （程序停止，回程序段开始） ●程序调试 ?图形校验方式，观察毛坯的切削状态，严防撞刀事故发生，采用单段程序运行方式。 ?红色线条为G00,只允许在毛坯外部。黄色线条为G01，是刀具与工件发生切削。 最终获得的图形就是加工零件的剖面图形。 ●程序试运行 ?单段＋快速修调20%＋循环启动 ?中断程序执行，需要停车但不结束程序执行时：进给保持＋主轴停。（此时刀具停 止在按下进给保持按键时的位置上） ?继续执行程序：主轴正转＋循环启动。（恢复程序中断继续加工） ?发现程序问题：进给保持＋主轴停——编辑程序——保存程序——程序调试。。。。 （其实程序试运行是一个不断发现问题改正问题循环往复的过程） 1
数控机床加工工艺规范 1范围 本规范规定了数控机床的工艺规则，适用于本公司的数控加工操作。 2准备工作 2.1操作者必须熟悉机床的结构，性能及传动系统，润滑部位，电气等基本知识和使用维护方法，操作者必须经过培训考核合格后，方可进行操作。 2.2检查润滑系统储油部位的油量应符合规定，封闭良好。油标、油窗、油杯、油嘴、油线、油毡、油管和分油器等应齐全完好，安装正确。按润滑指示图表规定作人工加油，查看油窗是否来油。 2.3 必须束紧服装、套袖、戴好工作帽、防护眼镜，工作时应检查各手柄位置的正确性，应使变换手柄保持在定位位置上，严禁戴围巾、手套、穿裙子、凉鞋、高跟鞋上岗操作。工作时严禁戴手套。 2.4 检查机床、导轨以及各主要滑动面，如有障碍物、工具、铁屑、杂质等，必须清理、擦拭干净、上油。 2.5 检查工作台，导轨及主要滑动面有无新的拉、研、碰伤，如有应通知指导教师一起查看，并作好记录。 2.6 检查安全防护、制动（止动）和换向等装置应齐全完好。 2.7 检查操作手柄、伐门、开关等应处于非工作的位置上。是否灵活、准确、可靠。 2.8 检查刀具应处于非工作位置。检查刀具及刀片是否松动检查操作面板是否有异常。 2.9 检查电器配电箱应关闭牢靠，电气接地良好。 3 加工操作 3.1认真识读图纸与工艺文件，合理规划加工路线，认真编写加工程序，所有加工应进行安全模拟，并进行程序优化与完善。 3.2根据设备精度选用切削与进给量，不准任意加大进刀量、削速度。不准超规范、超负荷、超重使用机床。 3.3刀具、工件应装夹正确、紧固牢靠。装卸时不得碰伤机床。
3.4不准在机床主轴锥孔，安装与其锥度或孔径不符、表面有刻痕和不清洁的顶针、刀套等。 3.5对加工的首件要进行动作检查和防止刀具干涉的检查，按“高速扫描运行”、“空运转”“单程序断切削”、连续运转“的顺序进行。 3.6应保持刀库刀具参数的正确性，更换刀具后要重新对刀，修正刀具参数。 3.7切削刀具未离开工件，不准停车。 3.8不准擅自拆卸机床上的安全防护装置，缺少安全防护装置的机床不准工作。 3.9开车时，工作台不得放置工具或其它无关物件，操作者应注意不要使刀具与工作台撞击。 3.10经常清除机床上的铁屑、油污，保持导轨面、滑动面、转动面、定位基准面清洁。 3.11密切注意机床运转情况，润滑情况，如发现动作失灵、震动、发热、爬行、噪音、异味、碰伤等异常现象，应立即停车检查，排除故障后，方可继续工作。 3.12机床发生事故时应立即按急停按钮，保持事故现场，报告有关部门分析处理。 3.13工作中严禁用手清理铁屑，一定要用清理铁屑的专用工具，以免发生事故。 3.14自动运行前，确认刀具补偿值和工件原点的设定。确认操作面板上进给轴的速度及其倍率开关状态。 3.15加工刀具必须夹紧可靠。 3.16切削加工要在各轴与主轴的扭矩和功率范围内使用，不得过载。3.17装卸及测量工件时，把刀具移到安全位置，主轴停转；要确认工件在卡紧状态下加工。 3.18使用快速进给时，应注意工作台面情况，以免发生事故。 3.19装卸大件、大平口钳及分度头等较重物件需多人搬运时，动作要协调，应注意安全，以免发生事故。
数控机床的九个基本操作步骤 1．工件程序的编辑与输入 加工前应首先分析和编制工件的加仁工艺和加工程序，如果工件的加工程序较长或复杂时．就不要在数控机床上编程，而采用编程机或计算机编程，然后通过软盘或通信接口备份到数控机床的数控系统中。这样可以避免占用机时，增加加工的辅助时间。 2．开机 一般是先开主电源，这样数控机床就具备了开机条件，启动一个带钥匙按钮数控系统和机床同时都上电，数控机床系统的CRT上显示出信息，同时检查机床的液压，气动、各进蛤轴及其他辅助设备的连接状态。 3．固参考点 机床加工前先建立机床各坐标的移动基准。对于增员控制系统的机床应首先执行这一步． 4．加工程序的输入调用 根据程序的介质(磁带、磁盘)，可以用磁带机、编程机或串口通信输入，若是简单程序可直接采用键盘在CNC控制面板上输入，或在MDI的方式下逐段输入遥段加工。在加工前还必须输入加丁程序中的丁件原点、刀具参数、偏置量、各种补偿值。 5．程序的编辑 辖入的程序若需要怪改时，应将工作方式选择开关置于编辑的位置。利用编辑健进行增加、删除、更改。 6．程序的检查与调试 首先将机床锁住，只运行系统。这一步霹是对程序进行检查，若有错误，则需重新进行编辑。 7．工件的安装与找正 对要加工的下件进行安装找正，建立基准。方式采用手动增量移动，连续移动或手摇轮移动机床。将起刀点对到程序的起始处，并对好刀具的基准。 8．启动坐标轴进行连续加工 连续加工一般采用存储器中的程序加丁。数控机床加工中的进给速度可采用进给倍率开关调节，加工中可以按进给保持按钮，暂停进给运动观察加工情况或进行手工测量。再按下循环启动按钮即可恢复加工，为碗保程序正确无误，加丁前应再复查一遍。在铣削加工时，对于平面曲线丁件，可采用铅笔代替刀具在纸上画工件轮廓，这样比较直观‘若系统具有刀具轨迹，模拟功能则可用于检查程序的正确性， 9．关机 加了结束后、关闭电源前，注意检查数控机床的状态及机床各部件位置。先关机床电源，然后再关系统的电源，最后关闭总电源。
数控机床加工工艺特点 数控机床加工与些通机冰加工相比，在许多方山遵循基个一致的原则，在使用方法厂也有很多相似之处。但对于数控机床水身白动化程度较高，设备费用较高，设备功能较强，使数摔加工相应形成了如下几个特点。 ◆数控加工的工艺内容十分明确而且具体 进行救护加工时。数控机床是接受数控系统的指今后先成各种运动实现加工的。因此，在编制加工程序之前，需要对影响加工过程的各种工艺冈素，如切削用旦、进给路线、刀具的几何形状、丁步的划分与安排等一一作出定量描述，对每一个问题都要给出确切的答案和选择、而不能像普通机床加工时一样，在大多数情况下对许多具体的工艺问题，由操作工人依据自己的实践经验和习惯白行考虑利决定。也就是说，本来由操作丁人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题.在数控加工时就转坐为编程人员必须事先具体设计和明确安排的内容。 ◆数控加工的工艺工作相当准确而且严密 数控加工过程小出现的问题是不能由操作者白由地进行调整的：比如加工内螺纹时，在普通机床上，操作者可以随时根据孔小是件挤满了切屑而次定是否需要退一下刀或
先清除一下切屑再干，而 数控机床则不得而知。所以在数控加工的工艺设计中必须注意加工过程中的每一个细节，做到刀无一失。尤其是在对图形进行数学处理、计探利编涩时.一定要准确无谈。在实际工作中，由于一个字符、个小数点或个逗号的差铅部有可能酿成大机床事故和质量事故，因为数控机床比同类的普通机床价格高得多，其加工的也往往是—体形状比较复杂、价值也较高的工件，万一损坏机床或工件报废都会造成较大损火。 根据大员加工实例分析，数控工艺考虑不周和计算与编积时粗心人怠是造成数控加工失误的主要原因。因此，要求编程人员除必须具备较扎实的工艺基本知识和较丰富的实际工作经验外.还必须 具有耐心和严谨的工作作风。 ◆数控加工的工序相对集中 一般来说，在普通机床上加工是根据机床的种类进行单工序加工，而在数控机床上加工作往是在工件的一次装夹个完成工件的钻、扩、铰、铣、锤、攻螺纹等多工序的加工。这种“多序合—”现象也届于“工序集中”的范防，极端情况下，在—·台加上中心上可以完成工件的全部加工内容。
第二部分数控机床加工工艺与编程 第一章数控加工工艺分析方法 一、零件图的工艺性分析 零件图的工艺性分析包括零件图分析与结构工艺性分析两部分内容. 1、零件图分析 ①尺寸标注方法分析 零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点,在数控加工零件图上,应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸.这种标注方法既便于编程,又利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点统一. ②零件图的完整性与正确性分析 构成零件轮廓的几何元素<点、线、面）的条件<如相切、相交、垂直和平行等）是数控编程的重要依据. ③零件技术要求分析 零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等.只有在分析这些要求的基础上,才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等. ④零件材料分析 在满足零件功能的前提下,应选用廉价、切削性能好的材料. 2、零件的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性. 二、加工方法的选择 <1）外圆表面加工方法的选择 <2）内孔表面加工方法的选择 <3）平面加工方法的选择 <4）平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择 三、工序的划分 工序的划分可以采用两种不同原则,既工序集中原则和工序分散原则. 四、定位与夹紧方式的确定 正确、合理地选择工件的定位与夹紧方式,是保证加工精度的必要条件.定位与夹紧方式的确定应注意下列三点: （1）力求设计基准、工艺基准与编程原点统一,以减少基准不重合误差和数控编程中的计量工作量. 设法减少装夹次数,尽可能作到一次定位装夹后能加工出工件上全部或 大部分待加工表面,以减少装夹误差,提高加工表面之间的相互位置精度, 充分发挥数控机床的效率. （3）避免采用占机人工调整方案,以免占机时间太多,影响加工效率. 五、加工顺序的安排 <1）基面先行原则 <2）先粗后精原则 <3）先主后次原则 <4）先面后孔原则 <5）先近后远原则
数控机床的工作过程 数控机床的主要任务是利用数控系统进行刀具和工件之间相对运动的控制，完成零件的数控加工。图1-2显示了数控机床的主要工作过程。 1．工作前准备 数控机床接通电源后，数控系统将对各组成部分的工作状况进行检测和诊断，并设置为初始状态。 2．零件加工程序编制与输入 零件加工程序的编制可以是脱机编程，也可以是联机编程。前者利用计算机进行手工编程或自动编程，生成的数控程序记录在信息载体上通过系统输入装置输入数控系统，或通过通信方式直接传送到数控系统。后者是利用数控系统本身的编辑器由操作员直接通过操作面板编写、输入或修改数控加工程序。 为了使加工程序适应实际的工件与刀具位置，加工前还应输入实际使用刀具的参数，及工件坐标系原点相对机床坐标系的坐标值。 3．数控加工程序的译码和预处理 加工程序输入后，数控机床启动运行，数控系统对加工程序进行译码和预处理。 图1-2数控机床的主要工作过程 进行译码时，加工程序被分成几何数据、工艺数据和开关功能。几何数据是刀具相对工
件的运动路径数据，如G指令和坐标字等，利用这些数据可加工出要求的工件几何形状。工艺数据是主轴转速（s指令)和进给速度（F指令）及部分G指令等功能。开关功能是 对机床电器的开关命令（辅助M指令和刀具选择T指令），例如主轴起动或停止、刀具选择和交换、切削液的开启或停止等。 编程时，一般不考虑刀具实际几何数据而直接以工件轮廓尺寸编程，数控系统根据工件几何数据和加工前输入的实际刀具参数，进行刀具长度补偿和刀具半径补偿计算。为了方便编程，数控系统中存在着多种坐标系，故数控系统还要进行相应的坐标变换计算。 4．插补计算 数控系统完成加工控制信息预处理后，开始逐步运行数控加工程序。系统中的插补器根据程序中给出的几何数据和工艺数据进行插补计算，逐点计算并确定各曲线段起、终点之间一系列中间点的坐标及坐标轴运动的方向、大小和速度，分别向各坐标轴发出运动序列指令。 5．位置控制 进给伺服单元将插补计算结果作为位置调节器的指令值，机床上位置检测元件测得的位移作为实际位置值。位置调节器将两者进行比较、调节，输出误差补偿后的位置和速度控制信号，控制各坐标轴精确运动。各坐标轴的合成运动产生了数控加工程序所 要求的零件外形轮廓和尺寸。 6．程序管理 数控系统在进行一个程序段的插补计算和位置控制的同时，又对下一程序段作译码和预处理，为逐段运行数控加工程序做准备。这样的过程一直持续到整个零件加工程序执行完毕。 数控系统根据程序发出的开关指令由PLC进行处理。在系统程序的控制下，在各加工程序段捕补处理开始前或完成后，开关指令和由机床反馈的信号一起被处理并转换为机床开关设备的控制指令，实现程序段所规定的T功能、M功能和s功能。
数控机床加工工艺教案 数控机床加工工艺 第一章绪论 一、数控加工在机械制造业中的地位和作用 数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高自动化的特点。 应用数控加工技术是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个新的阶段，提高了机械制造业的制造水平，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品。 目前应用数控加工技术的领域已从当初的航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等民用机械制造业，并已取得了巨大的经济效益。 二、数控加工的发展 1.数控机床的发展 数控机床的发展经历了电子管（1952年）、晶体管(1959年)、小规模集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型计算机(1974年)等五代数控系统。由于现代数控系统的控制功能大部分由软件技术来实现，因而使硬件进一步得到了简化，系统可靠性提高，功能更加灵活和完善。目前现代数控系统几乎完全取代了以往的普通数控系统。 2.自动编程系统的发展 在本世纪50年代后期，美国首先研制成功了APT(Automatically Progammed Tools)系统。到了本世纪60年代和70年代又先后发展了APTⅢ和APTⅣ系统。在西欧和日本，也在引进美国技术的基础上发展了各自的自动编程系统，如德国的EXAPT系统、法国的IFAPT 系统、英国的2CL系统等。我国的自动编程系统发展较晚，但进步很快，目前主要有用于航空零件加工的SKC系统以及ZCK、ZBC和用于线切割加工的SKG等系统。 3.自动化生产系统的发展 在本世纪60年代末期出现了直接数控系统DNC(Direct NC)，1976年出现了由多台数控机床联接成可调加工系统，这是最初的柔性制造系统FMS（Flexible Manufcturing Cell)。自动化生产系统的发展，使加工技术跨入了一个新的里程，建立了一种全新的生产模式。我国已开始在这方面进行探索与研制，并取得了可喜的成果，已有一些FMS和CIMS成功地用于生产。 三、数控加工的特点 （1）自动化程度高 （2）加工精度高，加工质量稳定 （3）对加工对象的适应性强 （4）生产效率高 （5）易于建立计算机通信网络 当然，数控加工在某些方面也有不足之处，这就是数控机床价格昂贵，加工成本高，技术复杂，对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，维修困难。为了提高数控机床的利用率，取得良好的经济效益，需要确实解决好加工工艺与程序编制、刀具的供应、编程与操作人员的培训问题。
随着数字化、信息化程度越来越高，数控机床也越来越适用到各大企业，母线机行业也有数控三工位母线加工机、数控母线冲剪机、数控母线折弯机、数控母线铣角机、数控铜棒加工机等数控母线加工机。相对于普通的加工机床，数控机床有哪些优点呢？ （1）自动化程度高，数控机床可以减轻操作者的体力劳动强度，按输入的程序自动完成，操作者只需起始对刀、装卸工件、更换模具，在加工过程中，主要是观察和监督机床运行。 （2）加工零件精度高、质量稳定，数控机床定位精度和重复定位精度都很高，较容易保证一批零件尺寸的一致性，只要工艺设计和程序正确合理，加之精心操作，就可以保证零件获得较高的加工精度，也便于对加工过程实行质量控制。采用数控母线加工机来操作，避免了人工的弊端，完全实现自动化，人力资源也大大减少了，具有生产效益高及质量稳定的特点。 （3）生产效率高，批量操作的工件是数控母线加工机适合操作的，数控母线加工机对于中小批量的生产，可以快速实现生产，在市场上享有很大的竞争力。数控机床加工是能再一次装夹中加工多个加工表面，一般只检测首件，所以可以省区普通机床加工时的不少中间工序，如划线、尺寸检测等，减少了辅助时间，而且由于数控加工出的零件质量稳定，为后续工序带来方便，其综合效率明显提高。 （4）便于新产品研制和改型。数控加工一般不需要很多复杂的工艺装备，通过编制加工程序就可把形状复杂和精度要求较高的零件加工出来，它能够加工成不同的形状，满足加工的不同要求，这样的话复杂的零部件的加工就能变得非常的容易。数控加工能大大缩短产品研制周期，为新产品的研制开发、产品的改进、改型提供了捷径。（5）数控母线加工机适合于加工复合投产的零件，对于有周期性和季节性要求的产品，采用专门的生产线来生产的话可能就不划算。采用数控母线加工机的话，下次产品再生产的时候就可以接着进行操作。（6）可向更高级的制造系统发展。数控机床及其加工技术是计算机辅助制造的基础。