第二章数控加工工艺基础ppt课件分析

和效率。
航空航天领域
航空航天零件具有复杂形状和高 精度要求，数控技术可以满足其 加工需求。
汽车制造领域
汽车制造中需要大量的零部件加 工，数控技术可以提高生产效率 和降低成本。
其他领域
如模具制造、能源装备等领域也 可以应用数控技术，提高生产效
率和产品质量。
02
数控机床结构与分类
数控机床的结构特点
高刚度
03
数控编程基础
数控编程的概念与步骤
数控编程的概念
是将零件的加工信息，按照数控系统规定的代码和格式，编制成加工程序文件，并输入到数控装置中，由数控装置控制机床进行 自动加工的过程。
数控编程的概念与步骤
确定加工方案
03
分析零件图样和工艺要求 数控编程的步骤
02 01
数控编程的概念与步骤
选择合适的数控机床 选择合适的刀具、夹具和量具 编制加工程序
复合化加工
绿色制造
复合化加工是未来数控技术 的重要发展方向，通过在一 台机床上实现多种加工功能， 提高加工效率。
环保和可持续发展已成为制 造业的重要趋势，数控技术 将更加注重绿色制造，如采 用环保材料、降低能耗等。
数控技术在未来制造业中的地位和作用
提高生产效率
数控技术能够显著提高加工精度和生产效率，降低生产成本，提 升企业竞争力。
如液压泵故障、气路堵塞等。
观察法
通过观察机床运行状态、听取异常声响等方式判断故障部位。
数控机床的故障诊断与排除方法
测量法
使用测量仪器对机床各部位进行检测，分析故障原因。
替换法
通过替换疑似故障部件的方式，逐步缩小故障范围。
数控机床的故障诊断与排除方法
故障排除方法
根据故障诊断结果，对相应部件进行维修或更 换。

2.2 编程的基础知识
2.辅助功能M代码 M指令构成：
地址码M后跟2位数字组成，从M00-M99共100种。
(1) M00—程序停止。
(2) M01—计划（任选）停止。 程序运行前，在操作面板上按下“任选停止” 键时，
才执行M01指令，主轴停转、进给停止、冷却液关 断、程序停止执行。若“任选停止”处于无效状态 时，M01指令不起作用。利用启动按钮才能再次自 动运转，继续执行下一个程序段。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
4、制备控制介质
将程序单上的内容，经转 换记录在控制介质上，作为 数控系统的输入信息。 注意：若程序较简单，也可 直接通过键盘输入。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
5、程序的校验和试切
轴转动的圆进给坐标轴分别 用A、B、C表示。
坐标轴正向：由右手螺旋 法则而定。
右手直角笛卡尔坐标系
数控机2.床2的进编给程运动的是基相对础运动知。Y识
具体规定：
①坐标系是假定工件 不动，刀具相对于 工件做进给运动的 坐标系。
+B
X、Y、Z
Y
+A X
Z +C
②以增大工件与刀具
之间距离的方向为 坐标轴的正方向。 Z
a. 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）
Z轴水平时（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时， X坐标的正方向指向右边。
＋X
Z轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴 向立柱看时， X轴的正方向指向右边

艺 ⑤特殊型式。如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。
基
本
知
识
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现代数控技术
5
(2)从制造所采用的材料上对数控加工刀具的分类
①高速钢刀具。高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质
合金好，硬度、耐磨性和高温硬度较硬质合金差，不
适于切削硬度较高的材料，也不适于进行高速切削。
第 二
高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，
第二章 数控加工工艺基本知识
内容提要：
第 一
本章主要介绍数控加工工艺系统组成、
章
数控刀具的主要种类和特点、数控加工工
数
艺等内容。
控
机
床
概
述
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1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
一 数控加工工艺系统组成
艺 的端面中心处无切削刃，故一般立铣刀不宜作轴向进
基 本
给。通常直径在Φ4～Φ1 6的立铣刀制成整体式结构，
知 识
直径Φ1 6以上的制成焊接式或可转位式结构。
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按照国家标准规定：立铣刀直径为2-50毫米，可 分为粗齿与细齿两种。直径2-20为直柄范围，直 径14-50为锥柄范围
知
识
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b 立铣刀
立铣刀是数控加工中使用最多的一种铣刀，主要用
第 二
于加工凹槽、较小的台阶面及平面轮廓等。如图1 -8所
章 示，立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，既可以同

数控加工仿真
通过仿真软件验证加工程 序的正确性和可行性，避 免加工错误。
数控加工工具和材料
数控加工刀具
根据加工需求选择合适的刀具类型和规格，如钻头、铣刀、丝锥等。
数控加工材料
根据零件要求选择合适的材料类型和规格，如钢材、铝合金、铜合金等。同时 需考虑材料的力学性能、热处理状态等对加工过程的影响。
03
在确定最佳切削参数时，需要考虑刀具寿 命，以避免频繁更换刀具影响生产效率。
04
高效数控编程技术和工具 应用
高效数控编程技术介绍
高效数控编程技术是指通过优化 程序，提高加工效率和质量的技
术。
高效数控编程技术包括高效刀具 路径规划、高效切削参数选择、
高效加工策略制定等方面。
高效数控编程技术可以提高生产 效率、降低生产成本、提高产品
优化1
根据数据分析结果，优化了切削参数和刀具 类型，提高了加工效率。
数据2
分析了加工过程中的机床振动、加工精度等 数据。
优化2
根据数据分析结果，调整了机床的加工策略， 提高了加工精度。
06
总结与展望
课程总结与收获
掌握典型零件数控加工工艺的基本概念和原则
理解典型零件数控加工工艺的设计方法和流程
学习到大量生产典型零件数控加工工艺的案例和 实际操作技巧
为了满足企业对数控加工人才的需求，提高从业人员的技能 水平，本课程针对大量生产典型零件的数控加工工艺进行讲解。
课程目标
掌握大量生产典型零 件的数控加工工艺基 本原理和技术。
了解行业发展的趋势 和前沿技术。
熟悉企业生产现场的 工艺实施和管理方法。
课程大纲
第一部分：数控加工工艺基础 数控加工工艺的基本概念和特点

2)轮盘类零件
安排轮盘类零件走刀路线的原则是径向走刀，轴向进 刀，循环切除余量的循环终点在粗加工起点。编制轮 盘类零件的加工程序时，其走刀路线与轴套类零件相 反，是从大直径端开始加工.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)铸锻件
铸锻件毛坯形状与加工后零件形状相似，留有一定 的加工余量。循环切除余量的方式是刀具轨迹按工 件轮廓线运动，逐渐逼近图纸尺寸。这种方法实质 上是采用轮廓车削的方式.
由于数控车床刚性好，制造精度高，加工过程中运动部件 的运动精度高，并且利用对刀仪对刀精度高，可方便和精 确地实现人工补偿和自动补偿，因此能加工尺寸精度要求 高的零件。同时，由于刀具运动是通过高精度的插补运算 和伺服驱动装置来控制的，因此它能加工对母线，直线度、 圆度、圆柱度等形状精度要求高的零件。
3.加工顺序的确定
(1)先粗后精 先粗后精指按照粗车一半精车一精车的顺序进行加工，逐步提高加工
精度。 粗车可在较短的时间内将工件表面上的大部分余量(如图中的双点画线 内所示部分)切掉，一方面提高金属切除率，另一方面满足精车的余量 均匀性要求。 若粗车后所留余量的均匀性满足不了精加工的精度要求，则要安排半精 车，为精车作准备。精车要保证加工精度，按图样尺寸一刀车出零件轮 廓。
(4)先内后外
对既有内表面又有外表面的零件，安排加工顺 序时，通常先安排内型内腔，后安排外形表面的加 工，不可将零件上的外表面加工完后再加工内表面， 也不可将零件上的内表面加工完后再加工外表面。
4.进给路线的确定
确定进给路线主要在于确定粗加工及空行程的进给路线，精加 工切削过程的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。
进给路线一般指刀具从起刀点(或机床固定原点)开始运动，直 至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路 径以及刀具切入、切出等非切削空行程。

控制措施
采取相应的控制措施，减小或消除误 差，如提高机床精度、定期刀具维护 、优化加工程序等。
数控加工质量改进措施
质量改进计划
制定针对数控加工的质量改进计划，明确改进目标、措施和实施步骤。
持续改进
通过收集和分析加工过程中的质量数据，评估改进效果，持续优化加工过程，提高加工质量。
05
CATALOGUE
消耗。
绿色制造与数控加工的可持续发展
随着环保意识的不断提高，绿色制造 成为制造业发展的重要趋势，数控加 工作为制造过程中的重要环节，需要 实现可持续发展。
可持续发展不仅有助于保护环境，也 有助于提高企业形象和市场竞争力， 为制造业的长期发展奠定基础。
通过采用环保材料、优化加工工艺、 减少能耗和排放等措施，数控加工可 以实现绿色制造的目标。
数控加工常见问题与解决方案
刀具磨损
表面质量不佳
刀具磨损是数控加工中常见问题，解 决方案包括选择合适的刀具材料、优 化切削参数、定期更换刀具等。
表面质量不佳可能与切削参数设置不 当有关，解决方案包括优化切削参数 、选用合适的刀具、控制冷却效果等 。
加工精度不足
加工精度不足可能是由于编程错误、 机床精度误差等原因造成的，解决方 案包括校验加工程序、检查机床精度 、调整补偿参数等。
数控加工课件
目录
• 数控加工简介 • 数控加工技术基础 • 数控加工操作实践 • 数控加工质量控制 • 数控加工发展趋势与未来展望
01
CATALOGUE
数控加工简介
数控加工的定义与特点
数控加工的定义
数控加工是一种基于数字控制技 术的加工方式，通过编程控制机 床的加工运动，实现零件的加工 制造。
批量加工

总结
数控加工工艺的发展历程
从传统的手动加工到现代的数控加工， 技术的不断进步使得加工效率和精度 得到了显著提升。
数控加工工艺的应用领域
从机械制造到航空航天，数控加工工 艺在各个领域都得到了广泛应用，为 产业的发展做出了巨大贡献。
数控加工工艺的基本原理
介绍了数控加工工艺的基本原理，包 括数字控制技术、加工参数设置、加 工路径规划等方面的知识。
工件装夹
冷却液使用
工件装夹是数控加工中的重要环节，合理 的装夹方式可以减少加工误差，提高加工 精度。
冷却液在数控加工中起到冷却、润滑和清 洗的作用，可以有效降低切削温度，减少 刀具磨损，提高加工表面质量。
03 数控加工工艺流程
零件图工艺分析
总结词
零件图工艺分析是数控加工的第一步，主要对零件图样进行审查，确保其符合加 工要求。
数控编程的基本概念
01 02
数控编程定义
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，它是以零件图样为基础， 根据零件的工艺要求，利用数控编程语言，按照规定的格式和标准，编 写零件的加工程序的过程。
数控编程的步骤
分析零件图样、确定加工工艺、建立数学模型、编写加工程序、程序校 验与修改。
03
数控编程的方法
模具类零件的数控加工实例
总结词：质量保障
详细描述：在模具类零件的数控加工中，质量保障是非常重要的。为了提高加工质量和效率，可以采 用先进的测量和控制技术，如三坐标测量机、激光干涉仪等，对工件进行精确测量和误差补偿；同时 ，要加强生产过程的监控和管理，确保各道工序的加工质量和稳定性。
07 总结与展望
详细描述
数控加工中常用的刀具种类包括铣刀、钻头、车刀、铰刀等，每种刀具都有不同的切削原理和应用范 围。在选择刀具时，需要考虑刀具的材料、切削刃的几何形状、切削用量和刀具使用寿命等因素，以 确保加工质量和效率。

刀具选择与安装
根据加工需求选择合适的刀具， 并进行精确安装。
加工参数设定
设置主轴转速、进给速度等加工参 数。
程序编写与调试
根据加工工艺流程，编写加工程序 并进行调试。
数控加工工艺的流程
首件试切
进行首件试切，检查加工质量和 工艺参数是否符合要求。
批量加工
经过首件试切验证合格后，开始 批量加工。
数控加工工艺的优化
05
数控技术的发展趋势与未 来展望
数控技术的未来发展方向
智能化
高效化
数控技术将进一步融会人工智能、大数据 和物联网技术，实现更高程度的自动化和 智能化。
追求更高的加工效率和更短的加工周期， 提升生产效益。
复合化
绿色化
具备多种加工功能，满足复杂零件的加工 需求。
重视环保和可持续发展，下落能耗和减少 废弃物排放。
03
数控技术的起源
数控技术起源于20世纪中 叶，最初是由美国科学家 开发，用于加工军事装备 。
数控技术的发展
随着计算机技术的不断发 展，数控技术也不断完善 和进步，从20世纪70年代 开始广泛应用于工业生产 。
数控技术的趋势
未来数控技术将朝着智能 化、网络化、复合化等方 向发展，进一步提高加工 精度和效率。
除了上述领域外，数控技术还 广泛应用于电子、模具、医疗
器械等众多领域。
02
数控机床的组成与工作原 理
数控机床的组成
伺服系统
伺服系统由伺服电机和控制系 统组成，用于实现机床的精确 运动控制。
冷却系统
冷却系统用于下落切削进程中 的温度，提高加工精度和刀具 寿命。
数控装置
数控装置是数控机床的核心部 分，用于生成加工程序，并控 制机床的各个运动部件。

数控编程的基本概念
数控编程的定义
数控编程是根据零件图样和工艺要 求，使用数控语言或CAD/CAM软件
，编写出用于控制数控机床进行切 削加工的程序。
数控编程的步骤
分析零件图样和工艺要求、确定加 工工艺方案、建立数学模型、进行 加工轨迹的计算、生成数控程序和
程序校验等。
数控编程的语言
数控编程语言是一组用于描述零件 加工过程的指令集合，常见的数控 编程语言有G代码、M代码等。
根据零件的形状、尺寸和材料等要求，选 择合适的加工设备、刀具、夹具和切削参 数，制定出合理的加工工艺路线。
加工余量与切削用量的确定
工艺文件的编制
根据零件的加工精度和表面质量要求，确 定合理的加工余量和切削用量，以提高加 工效率和加工质量。
将制定的加工工艺路线、工艺参数和操作 规程等整理成工艺文件，以便生产部门按 照文件要求进行生产。
详细描述
轴类零件的数控加工实例包括各种传动轴、主轴、轴承座等，这些零件通常需要高精度 和高可靠性的加工要求。在加工过程中，需要采用合适的刀具和切削参数，确保零件的 尺寸精度、表面质量和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制热变形和切削振动等
因素对加工精度的影响。
板类零件的数控加工实例
总结词
板类零件通常指平面度要求较高的薄板或厚板，其加工工艺要求相对较低，但也需要精确控制尺寸和形位公差。
详细描述
板类零件的数控加工实例包括各种机架、底座、盖板等，这些零件通常需要大尺寸和高刚性的加工要求。在加工 过程中，需要采用合适的加工策略和装夹方式，确保零件的平面度和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制 切削参数和刀具磨损等因素对加工精度的影响。
模具零件的数控加工实例
总结词

模块二 数控铣削加工工艺
(1) 铣削粗基准平面。 (2) 将粗铣过底面的零件翻身装夹，铣削上表面(先粗后 精)。 (3) 粗铣深8 mm的内槽。 (4) 精铣深8 mm的内槽底面；精铣深8 mm的内槽侧壁。 (5) 粗铣深13 mm的内槽和Φ20 mm孔。 (6) 精铣深13 mm的内槽和Φ20 mm孔。 (7) 钻中心孔。 (8) 钻M10螺纹底孔。 (9) 攻M10螺纹。 (10) 去尖边毛刺。 3. 拟定刀具卡 4．拟定加工工序卡
模块二 数控铣削加工工艺
加工工艺分析 该零件材料为钢，切削加工性能较好。根据分析，先粗铣加 工四个凹槽后再对其进行精加工，完成后再加工通孔。同时以 底面定位，提高装夹刚度以满足通孔表面的垂直度要求。 加工工艺制定 1. 确定装夹方案 该零件外形为规则的长方体，可选用机用平口虎钳装夹。 2．选择刀具并确定切削参数 3．安排工步顺序及工艺 工序设计如下： (1) 准备一个毛坯，四侧面已加工过，长、宽已满足图中 尺寸要求。 (2) 粗铣定位基准面(底面)。
1.4 数控铣削加工工艺的制定 工序和装夹方案的确定 1．加工工序的划分 经常使用的有以下几种方法：刀具集中分序法，粗、精加工 分序法，加工部位分序法。 2．零件装夹和夹具的选择 在数控加工中，既要保证加工质量，又要减少辅助时间，提
模块二 数控铣削加工工艺
2. 常用铣刀的种类 数控铣削常用铣刀有：面铣刀、立铣刀、模具铣刀、键槽铣 刀、鼓形铣刀、玉米铣刀、成形铣刀等。 3. 铣刀的选择 铣刀类型应与被加工工件的表面形状与尺寸相适应。加工较 大的平面应该选择面铣刀；加工凹槽、较小的台阶面及平面轮 廓应选择立铣刀；曲面加工常采用球头铣刀；加工曲面较平坦 的部位常采用环形铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成形 表面多选用模具铣刀；加工封闭的键槽选择键槽铣刀；加工变 斜角零件的变斜角面应选用鼓形铣刀；加工各种直的或圆弧形 的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀；加工毛坯表面或 粗加工孔可选择镶硬质合金的玉米铣刀。数控铣床上使用最多 的是可转位面铣刀和立铣刀。

总结词
工艺方案的制定是数控加工的核心环节，涉及加工方法、加工顺序、刀具选择等 方面的决策。
详细描述
在制定工艺方案时，需要根据零件的加工要求和毛坯的特点，选择合适的加工方 法和刀具。同时，需要考虑加工顺序的优化，以提高加工效率和质量。
加工参数的确定
总结词
加工参数的确定是数控加工中的关键步骤，直接影响零件的加工精度和表面质量。
切削参数的定义
切削参数是指切削过程中的各种参数，包括切削深度、进给量、 切削速度和切削宽度等。
切削参数的选择原则
根据加工要求、工件材料和刀具材料等因素，合理选择切削参数能 够提高加工效率和加工质量。
切削参数的优化方法
通过实验或仿真等方法，对切削参数进行优化，可以找到最优的切 削参数组合，提高加工效益。
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《数控加工工艺》ppt课件
目
CONTENCT
录
• 数控加工工艺概述 • 数控加工工艺流程 • 数控加工刀具与材料 • 数控加工中的工件定位与装夹 • 数控加工中的切削运动与切削参数 • 数控加工中的加工精度与表面质量
01
数控加工工艺概述
数控加工工艺的基本概念
数控加工工艺是将传统加工工艺与计算机数控技术相结合，通过 编程控制机床实现自动化加工的一种工艺技术。
04
数控加工中的工件定位与装夹
工件的定位原理与定位元件
定位原理
限制工件的自由度，使工件在加工过 程中保持稳定。
定位元件
包括固定定位元件和可调整定位元件 ，如支承钉、支承板、V形块等。
工件的装夹方式与选用
装夹方式
分为通用夹具和专用夹具，常见的装 夹方式有虎钳装夹、压板装夹、分度 头装夹等。