数控高速加工与工艺

高速切削加工的计算机数控技术史毅(江西现代学院机械学院，江西南昌330029)应用科技脯要]棵器高速切哥唾加工计算机兹艘系统速度与精度的影响，分析了树嚎括补与直线插朴的优缺点。

介绍了高速教控系统的速度预控常J、误差补偿等其他动自匕目蝴】高速切削；插补；计算机数控对高速切削加工的主要要求是能够加工复杂曲面，加工质量和切削效率、速度要高。

计算机数控(C N C)系统的基本任务，是根据已编制的零件加工程序，计算出沿机床各坐标轴的进给指令，驱动各轴运动，从而获得所需的运动轨迹。

其中需要进行插补处理。

1计算初．姑蓝寸甭补1．1直线插补直线与圆弧是构成零件轮廓的最基本线条，通常计算机数控系统均具有圆弧与直线插补功能。

目前占主导地位的直线插补计算简单，但存在一些问题需要克服。

常规的计算机数控系统在直线插补时，必需采用高精度的表面描述来近似。

零件曲线曲率变化较大、表面轮廓复杂时，需要增加中间计算点的数量，这样就导致了数控程序执行时间延长。

C N C系统具有一定的插补周期，它与最大进给速度F，(m／m i n)的关系是F。

F60(L m。

选T定后，由于加工精度要求选取短的插补直线长度L，不仅会使计算数据扩大，还会直接限制最大进给速度，也就是插补周期问题。

这与高速切削加工所要求的轨迹进给速度发生矛盾。

降低了加工精度与速度。

此外，直线插补还会使工件表面产生棱面。

12样条插补相对于直线插补，样条插补更为精确，其中以圆弧插补最为常用。

直接处理样条程序段的N U RB S插补方法优点很多。

多边形的编程，将为直线从C A M系统传递样条轨迹描述的方式，或通过几何转换即压缩直线程序段代替。

建立在三次B样条函数基础上的N U R B S函数有可调参数∞，可以精确、灵活地控制逼近曲面或曲线的形状，可以精确地表示所有二次曲面与曲线。

样条曲线数据必须减少数据总量，同时为流畅的加工提供必需的曲率和切线连续的程序髓立渡。

要求计算机数控系统能够通过制定精修多边形程序段的途径，自动光滑处理运动轨迹从而获得较为光滑的零件表面。

高速加工一、高速加工概述新一代的机床性能大大改进，主轴转速可以轻松达到20 000r/min以上，进给速度可以达到30 000mm/min，大大提高了加工效率以及设备的利用率，这更需要使用者研究规划工艺、优化程序、选择合适的刀具。

高速加工的概念是伴随着机床设备的发展不断更新的。

一般采用高的主轴转速、高的进给速度、较小的背吃刀量，其切削速度伴随刀具材料的超硬耐磨性的发展而不断提高。

通过了解高速加工的特点，虽然不一定能达到高速加工的要求，但在实际生产中采用高速加工的概念指导加工，还是可以取得一定效果的。

二、高速加工工艺1.高速加工程序特点：（1）全程无空刀路、无抬刀，都是在有效切削零件。

（2）所有刀路流畅，都是圆滑过渡，无拐点。

（3）刀路步距均匀、梳密一致，效率高。

（4）路径最短。

这符合优质刀路的特点，因此该加工程序很好。

2.发动机缸体高速铣削工艺发动机缸体高速铣削工艺的要求。

除了发动机缸体高速铣削工艺对精度、计算稳度的要求极高之外，其在使用中还有一些特殊的要求，主要集中在以下几点：首先发动机缸体高速铣削工艺在使用中不能和任何工装及工件发生碰撞；其次加工刀具在轨迹上必须保障绝对的平滑，以及十分均匀的切削深度；最后在发动机缸体高速铣削工艺使用中，其导致的设备振动必须控制在一定范围内。

3.发动机缸体高速镗孔工艺发动机缸体高速调头镗孔工艺的优势。

高速调头镗孔工艺的优势主要几种在三个方面，其一为在镗孔中镗杆较短，因此在切削速度上有所提升；其二为因为镗轴伸长较短，因此在精度方面更有保障；其三为切削设备占用空间较小，因此工作人员的工作活动空间更大，工作更为直观、安全。

三、高速加工刀具1.刀具的要求：高硬度、高耐磨、高强度和韧性、高耐热性、良好的工艺性。

（1）硬质合金涂层刀具最常用（2）TiC（TiN）基硬质合金金属陶瓷（3）陶瓷刀具耐热耐磨但强度韧性差（4）立方氮化硼刀具CBN 一般用来精加工高硬度淬火钢、高温合金、工具钢、高速钢，耐热耐磨但脆性大、韧性差（5）聚晶金刚石刀具PCD 不宜加工铁及其合金高速加工刀具刀柄：采用1：10 短锥柄代替传统的7：24 长锥柄成为发展趋势。

高速加工技术一．起源1931年，德国切削物理学家萨洛蒙(Carl.J.Salomon)博士提出了一个假设，即同年申请了德国专利的所罗门原理：被加工材料都有一个临界切削速度V0，在切削速度达到临界速度之前，切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大，当切削速度达到普通切削速度的5～6倍时，切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低，刀具磨损随切削速度增大而减小。

切削塑性材料时，传统的加工方式为“重切削”，每一刀切削的排屑量都很大，即吃刀大，但进给速度低，切削力大。

实践证明随着切削速度的提高，切屑形态从带状、片状到碎屑状演化，所需单位切削力在初期呈上升趋势，而后急剧下降，这说明高速切削比常规切削轻快，两者的机理也不同。

通过长期的研究，从上世纪90年代中期起，高速加工进入实用化阶段。

用户可以享受高速加工的高效率，高精度和成本优势。

德国OPS-INGERSOLL公司是目前世界上最好的高速加工中心制造商之一。

二．高速加工的定义高速加工是指转速在30,000RPM以上，实际加工切削进给保持8-12m/min的恒定进给。

我们从定义中看出，高速加工的一个关键要素是高速恒定进给。

由于高速加工时，转速上万转，特别在加工高硬度材料时，瞬间产生大量热量，所以必须保持高速进给，使产生的85%以上的热量被铁屑带走。

但在模具加工过程中，硬度通常在HRC50以上，且为复杂的曲面或拐角，所以高速机床必须做到在加工曲面或拐角时仍能高速进给。

另外实际加工中，刀具都有一个最佳切削参数，如能保持恒定进给，对刀具寿命，切削精度和加工表面质量都有提高。

由此看出，高速加工不仅是高速主轴，而且也是机床伺服系统的综合。

事实上，高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程，它涵盖了机床材料的研究及选用技术，机床结构设计和制造技术，高性能C NC控制系统、通讯系统，高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统，高精度快速进给系统，高性能刀具夹持系统，高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术，高效高精度测试测量技术，高速切削机理，高速切削工艺，适合高速加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬件和软件技术。

第1章数控机床基础知识1-1数控机床具有哪些特点？1、具有柔性化和灵活性。

当改变加工工件时，只要改变数控程序即可，所以合适产品更新换代快的要求。

2、可以采用较高的切削速度和进给速度（或进给量）。

3、加工精度高，质量稳定。

数控机床本身精度高，此外还可以利用参数的修改进行。

精度校正和补偿。

1-2数控机床由哪几部分组成？1、程序及程序载体。

数控装置由数控机床自动加工工件的工作指令组成。

包括切靴过程中所需要的机械运动，工件，轮廓，尺寸。

工艺参数等加工信息。

2、输入装置。

输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转化成相映的电脉冲信号。

并传送至数控装置的储存器。

3、数控装置。

数控装置是数控机床的核心。

包括微型计算机，各种接口电路，显示器。

和硬件及相应软件。

4、强电控制装置。

5、伺服控制装置。

6、机床的机械部件。

1-3伺服控制装置的主要作用是什么？伺服控制装置主要完成机床的运动，其运动控制。

包括进给运动主轴，运动位置控制等。

1-4先进制造技术包括哪些内容？1-5数控机床按伺服控制系统和加工运动轨迹方式分为哪几类，各有什么特点？一、按控制方式分最常用的数控机床可分为以下三类:1、开环数控机床，这类机床通常为经济型、中小型数控机床。

具有结构简单，价格低廉，调试方便等优点。

但通常输出的转距大小受到限制，而且当输入的频率较高时，容易湿不男女，实现运动部件的控制，因此已不能完全满足数控机床提高功率。

运动速度和加工精度的要求。

2、闭环数控机床，相比开环数控机床，闭环数控机床的精度更高。

速度更快，驱动功率更大，但是这类机床价格昂贵，对机床结构及传动链依然提出了严格的要求。

3、半闭环数控机床。

半闭环数控机床可以获得比开环系统更高的加工精度。

但由于机械传动链的误差无法得到消除或校正。

因此它的位移精度比闭环系统低，大多数数控机床采用半闭环控制系统。

二、按机械加工运动轨迹方式分类1、点位控制数控机床（孔加工）点位控制数控机床的要求点在空间的位置准确。

数控加工工艺及编程１、数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的即（直线）插补与（圆弧）插补2、数控机床中的标准坐标系使用（右手直角笛卡尔）坐标系3、在轮廓操纵中，为了保证一定的精度与编程方便，通常需要有刀具（半径）补偿与（长度）补偿功能4、对刀点既是程序的（起点），也是程序的（终点）5、加工中心是一种带（刀库）与（自动换刀装置）的数控机床7、X坐标轴通常是（水平）方向，与工件安装面（平行）且垂直Z轴坐标系。

8、常用的刀具材料有（高速钢）（硬质合金钢）.9、在切削过程中，工件上形成三个表面：待加工表面、加工表面、（已加工表面)。

10、在铣削零件内外轮廓时，为防止在刀具切入切出时产生刀痕，应沿轮廓（切向）方向切入切出，而不应该（法向）方向切入切出11、走刀路线是指加工过程中，（刀具）相关于工件的运动轨迹与方向。

12、机床参考点通常设置在（机床各轴靠近正向极限的位置）13、非模态代码是指（只在单前程序段中有效）14数控机床加工对刀时，务必把刀具移动到（工件的邻近）15与机床主轴重合或者平行的刀具运动坐标轴为（Z ）轴，远离工件的刀具运动方向为（Z 轴正方向）。

16、常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢（高速钢）（硬质合金钢）四种。

17、工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数（欠）定位。

18在返回动作中，G98指定刀具返回（初始平面）用G99指定刀具返回（R平面）。

二、选择题：1.数控机床有不一致的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，使用（B）的原则A.刀具固定不动，工件移动B.工件固定不动，刀具移动C.刀具、工件都固定不动D.刀具、工件均可移动2.G92的作用是（ C）A.设定刀具的长度补偿B.设定机床坐标系C.设定工件坐标系D.设定增量坐标编程C铣床若无原点自动经历装置，在开机后的第一步骤应该执行（A）A.机械原点复位B.编程程序C.执行加工程序D.检查程序4.沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是（ A ）指令A.G41B.G42C.G40D.G495.圆弧插补指令G02 X Y R中，X Y后的值表示圆弧的（ D ）A.圆心坐标值B.圆心坐标相关于起点的值C.起点坐标值D.终点坐标值6.下列说法中（B ）是错误的A.G92是模态指令B.G33 Z F 中的F表示进给量C.G04 X3.0表示暂停3sD.G41是刀具左补偿7.G01指令代码，在遇到（ D ）指令码在程序中出现后，仍为有效A.G00B.G01C.G03D.G048.设G01 X30 Z6执行G91 G01 Z15后,正方向实际移动量( D )A.9mmB.21mmC.10mmD.15mm9.在数控铣床上的ZY平面内加工曲线外形工件,应选择( C )指令A.G17B.G18C.G19D.G2010.G02 X20 Y20 R-10 F100所加工的通常是( C )A.整圆B.夹角≤180度的圆弧C.180≤夹角≤360圆弧D.不确定11.ISO标准规定绝对尺寸方式的指令为( A )A.G90B.G91C.G92D.G9812.加工程序段的结束部分常用( C )表示A.M01B.M02C.M30D.LF13.沿刀具前进方向观察,刀具偏在工件轮廓的左边是( B )指令A.G40B.G41C.G42D.G4914.刀具长度正补偿是( B )指令A.G40B.G43C.G44D.G4915.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X、Y后的值表示圆弧的( C )A.圆心坐标值B.起点坐标值C.终点坐标值D.圆心坐标相关于起点的值16.确定数控机床坐标轴时,通常应先确定( C )DA.X轴B.Y轴C.Z轴D.原点17.下列G指令中( D )是非模态指令.A.G01B.G02C.G03D.G0418.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是( D )A.F代码B.T代码C.M代码D.G代码19.某直线操纵数控机床加工的起始坐标为(0.0),接着分别是(0,5),(5,5),(5.0),(0,0)则加工的零件形状是( B )A.边长为5的平行四边形B.边长为5的正方形C.边长为10的正方形D.不规则图形20.在数控铣床上的XY平面内加工曲线外形工件应选择( A )A.G17B.G18C.G19D.G2021.铣刀直径为50mm,铣削铸铁时其切削速度为20m/min,则其主轴转速为每分钟( B )A.60转B.120转C.240转D.480转22.工件在机床上或者在夹具中装夹时,用来确定加工表面对与刀具切削位置的叫( D )A.测量基准B.装配基准C.工艺基准D.定位基准23.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X,Y后的值表示圆弧的( B )A.起点坐标值 B终点坐标值 C圆心坐标相关于起点的值24.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是( A )A.A轴B.B轴C.C轴D.Z轴+25.数控机床主轴以800转/分转速正转时,其指令应是( A )A.M03 S800B.M04 S800C.M05 S800D.M02 S80026.设G01 X30 Z6 之后执行G91 G01 Z15,正方向实际移动量( C )A.9mmB.21mmC.15mm27.用数控铣床铣削模具的加工路线(路径)是指( )A.工艺过程B.加工程序C.刀具相对模具型面的运动三、推断正误1.数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC操纵装置（X）2.只需根据零件图样进行编程,而不必考虑是刀具运动还是工件运动.（X ）3.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F2是以每分钟2mm的速度加工螺纹（X ）4.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（X ）5.在机床接通电源后,通常都要做回零操作,使刀具或者工作台退离到机床参考点（√）6.当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工（X）8.切削速度增大时,切削温度升高,刀具耐用度大（X）9.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹（X）10.于ZX平面执行圆弧切削的指令可写成G18 G03 Z_ X_ K_I_（√）11.同一工件,不管用数控机床加工还是用普通机床加工,其工件（）12.机床的进给路线就是刀具的刀尖或者刀具中心相对机床的运动轨迹与方向（√）.13.在基准不符合情况下加工，基准不符误差仅仅影响加工尺寸精度，不影响表面的位置精度.（X ）14.在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可使用先加工孔，后加工工平面的加工顺序（√）四.简答题1. 数控机床加工与普通机床加工相比有何特点？答：与普通机床相比，数控机床是一种机电一体化的高效自动机床，它具有下列加工特点：（1）具有广泛的习惯性与较高的灵活性；（2）加工精度高，质量稳固；（3）加工效率高；（4）可获良好的经济效益。

数控加工零件的工艺分析与数控铣削加工工艺数控加工是指利用计算机数控系统，通过编写程序控制机床工作来加工零件的一种加工方式。

在工业生产中，数控加工因其高精度、高效率、高灵活性等优点而被广泛应用。

其中数控铣削是一种常见的数控加工方式，本文将从工艺分析、数控铣削加工工艺等方面进行探讨。

一、数控加工零件的工艺分析工艺分析是数控加工的一项前置工作，它的目的是确定加工工艺，选择合适的加工设备和刀具，制定加工程序等，从而保证加工质量和效率。

具体而言，工艺分析主要包括以下几个方面：1. 零件的材质和形状：不同材质的加工性能不同，加工时需要选择相应的切削参数和刀具；而零件的形状和结构也会影响加工难度和精度，需要对其进行全面分析和评估。

2. 加工精度和表面质量要求：根据零件的要求，确定加工精度和表面质量目标，制定相应的切削参数和工艺措施。

3. 工序分析：对零件进行逐个工序分析，确定加工顺序、加工方向、加工路径和刀具选择等重要内容，同时把握好每个工序的加工质量和效率。

4. 刀具选择：根据加工材料、零件形状和要求，选择合适的刀具和刀具尺寸，保证零件的加工质量和加工效率。

5. 加工程序制定：通过数控编程软件，编写机床加工程序，包括各种切削参数、刀具路径、指令参数等信息，为数控加工提供参考。

二、数控铣削加工工艺数控铣削是一种高速旋转的刀具在工件表面上进行切削的加工方式，它广泛应用于金属、塑料等材料制件的加工中。

数控铣削在工件制作中具有大量价值和应用，且数控铣削加工工艺也是半自动化和自动化制造中的重要工艺之一。

要把好铣削的关，需要具备以下几点：1. 刀具选择：刀具的选择是影响加工效率和加工质量的重要因素之一。

首先需要考虑切削材料，选择高速钢、硬质合金、陶瓷等材质的刀具；其次要考虑刀具尺寸和形状，根据零件的要求选择合适的刀具。

2. 切削参数：切削参数包括切削速度、进给量和切削深度等，这些参数的选定与零件材料、刀具材料、刀具尺寸和表面质量等因素密切相关。

数控机床的数控加工工艺设计与编程设计书1 设计的内容及目的1.1设计的内容结构件的工艺与编程。

其要求如下：（1）图形的分析；（2）刀的选择；（3）工艺路线；（4）编写数控加工工序卡片；（5）程序清单；（6）废品分析及问题的解决。

1.2设计的目的高等院校的毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。

它通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力；同时，对学生的思想品德，工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。

对于增强事业心和责任感，提高毕业生全面素质具有重要意义。

是学生在校期间的学习和综合训练阶段；是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是实现学生从学校学习到岗位工作的过渡环节；是培养优良的思维品质，进行综合素质教育的重要途径，培养学生综合运用多学科理论知识的能力；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。

2 数控机床的知识2.1 数控机床的产生和发展⏹2.1.1产生随着科学技术的发展，机械产品结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。

因此，对机械产品的加工相应得提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。

数字控制机床就是为了解决单件、小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。

第一台数控机床是1952年美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作研制的三坐标数控铣床，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果，可用于加工复杂曲面零件。

数控机床的发展先后经历了电子管（1952年）、晶体管（1959年）、小规摸集成电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型机算机（1974年）等五代数控系统。

专题部分高速切削的数控加工工艺数控铣削加工工艺的制订一．零件图工艺分析针对数控铣削加工的特点，下面列举出一些经常遇到的工艺性问题作为对零件图进行工艺性分析的要点来加以分析与考虑。

（1）图纸尺寸的标注方法是否方便编程？构成工件轮廓图形的各种几何元素的条件是否充要？各几何元素的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）是否明确？有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸？等等。

（2）零件尺寸所要求的加工精度、尺寸公差是否都可以得到保证？不要以为数控机床加工精度高而放弃这种分析。

特别要注意过薄的腹板与缘板的厚度公差，“铣工怕铣薄”，数控铣削也是一样，因为加工时产生的切削拉力及薄板的弹性退让。

极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差难以保证，其表面粗糙度也将恶化或变坏。

根据实践经验，当面积较大的薄板厚度小于3㎜时就应充分重视这一问题。

（3）内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小?（4）零件铣削面的槽底圆角或腹板与缘板相交处的圆角半径r是否太大？（5）零件图中各加工面的凹圆弧(R与r)是否过于零乱，是否可以统一？因为在数控铣床上多换一次刀要增加不少新问题，如增加铣刀规格，计划停车次数和对刀次数等，不但给编程带来许多麻烦，增加生产准备时间而降低生产效率，而且也会因频繁换刀增加了工件加工面上的接刀阶差而降低了表面质量。

所以，在一个零件上的这种凹圆弧半径在数值上的一致性问题对数控铣削的工艺性显得相当重要。

一般来说，即使不能寻求完全统一，也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀规格与换刀次数。

（6）零件上有无统一基准以保证两次装夹加工后其相对位置的正确性？有些工件需要在铣完一面后再重新安装铣削另一面]。

由于数控铣削时不能使用通用铣床加工时常用的试削方法来接刀，往往会因为工件的重新安装而接不好刀(即与上道工序加工的面接不齐或造成本来要求一致的两对应面上的轮廓错位)。

为了避免上述问题的产生，减小两次装夹误差，最好采用统一基准定位，因此零件上最好有合适的孔作为定位基准孔。

高速高效加工理论与技术1概论高速高效加工是近年来迅速发展起来的集高效、优质和低耗于一身的先进制造工艺技术，是机械加工技术的重要发展方向，其主要目的就是提高生产效率、加工质量和降低成本，在航空、航天、汽车、模具、高速机车等行业中应用已取得重大经济效益，对提高加工技术水平，推动机械制造技术的进步具有深远的意义。

大力发展高速高效加工理论和技术，对于我国在机械加工领域摆脱以往的落后局面，促进我国装备制造业发展具有重要的意义。

相对于传统的机械加工来说，高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念，随着切削加工技术的不断发展其速度范畴也发生着变化，对于不同的加工方法和工件材料与刀具材料，高速切削加工时应用的切削速度也不相同。

从切削速度方面，一般以高于5～10倍的普通切削速度的切削加工定义为高速切削加工。

从切削机理上，高速切削加工可以定义为：切削加工过程通过能量转换，高硬刀具(切削部分)对工件材料的作用，导致其表面层产生高应变速率的高速切削变形和刀具与工件之间的高速切削摩擦学行为，形成的热、力耦合不均匀强应力场的制造工艺。

高速切削过程具有非线性、时变、大应变、高应变率、高温、高压及多场耦合等特点。

它包括高速切削加工、高进给切削加工、大余量切削和高效复合切削加工、高速与超高速磨削、高效深切磨削、快速点磨削和缓进给深切磨削等[1]。

2高速高效加工技术研究现状目前，对于高速高效加工理论的研究主要集中在两个方面：一是对高速高效加工机理的研究，二是对于高速高效加工装备制造技术的研究。

下面，我们就这两个方面分别做出介绍。

2.1高速高效加工机理研究高速切削技术起源可追溯到上个世纪20年代末期。

德国的切削物理学家萨洛蒙(Carl J. Salomon)博士于1929年进行了超高速模拟实验，1931年发表了著名的超高速切削理论，提出了高速切削假设。

Carl J .Salomon的理论指出，在常规的切削速度范围内，在初期切削温度会随着切削速度的增加而提高，但是温度升到一个峰值后，随着切削速度的继续增加而会下降，同时切削力也大幅下降,但该切削速度值与工件材料的种类有关[2]。

《数控加⼯⼯艺》教案⼴东省机电职业技术学院《数控加⼯⼯艺》授课教案机电⼯程系数控教研室⽬录第1单元数控加⼯⼯艺概述课题⼀：数控加⼯⼯艺概念课题⼆：数控加⼯与⼯艺技术的新发展第2单元数控⼑具课题三：数控⼑具概述课题四：数控⼑具分析、选择与应⽤第3单元⼯件在数控机床上的装夹课题五：机床装夹概述课题六：定位基准的选择课题七：定位误差第4单元数控车削加⼯⼯艺课题⼋：数控车削加⼯⼯艺概述及对⼑与装夹课题九：数控车削加⼯内容及零件图形的数学处理课题⼗：数控加⼯⼯序的安排课题⼗⼀：数控加⼯参数的选择课题⼗⼆：先进车削加⼯技术课题⼗三：典型零件的数控车削加⼯⼯艺第5单元数控铣削加⼯⼯艺课题⼗四：数控加⼯⼯艺概述及对⼑与装夹课题⼗五：制定数控铣削加⼯⼯艺及零件图形的数学处理课题⼗六：选择⾛⼑路线与确定⼯艺参数课题⼗七：⾃动编程加⼯⼯艺（⼀）课题⼗⼋：⾃动编程加⼯⼯艺（⼆）课题⼗九：典型零件的数控铣削加⼯⼯艺第6单元加⼯中⼼加⼯⼯艺课题⼆⼗：加⼯中⼼的⼯件安装与对⼑课题⼆⼗⼀：制定加⼯中⼼加⼯⼯艺课题⼆⼗⼆：典型加⼯中⼼加⼯零件的⼯艺第7单元典型零件数控加⼯⼯艺课题⼆⼗三：典型箱体类与轴类零件数控加⼯⼯艺课题⼆⼗四：典型模具成型零件的加⼯⼯艺第⼀单元数控加⼯⼯艺概述⼀、教学⽬的：明确数控加⼯⼯艺的概念和内容，以及在数控加⼯中的重要作⽤，同时应对⽬前最先进的数控加⼯技术和加⼯⼯艺有⼀个整体性和概括性的了解。

⼆、教学安排与内容：课题⼀：数控加⼯⼯艺概述（⼀）标题：数控加⼯⼯艺概念⼀、教学⽬的：明确数控加⼯中加⼯⼯艺的作⽤，以及制定加⼯⼯艺的优劣对数控加⼯的重⼤影响，理解数控加⼯⼯艺的容。

⼆、教学安排：（⼀）旧课复习内容：普通加⼯⼯艺的内容与过程（5分钟）（⼆）新课教学知识点与重点、难点： 1.1 数控加⼯与数控⼯艺 1.1.1 数控加⼯过程数控加⼯的概念（理解）（中、⾼级数控车铣考证要求知识点）数控加⼯的基本原理（理解）（中、⾼级数控车铣考证要求知识点） 1.1.2 数控加⼯⼯艺概念与⼯艺过程数控加⼯⼯艺的概念（掌握）数控加⼯⼯艺过程的概念（理解） 1.2 数控加⼯⼯艺的主要内容数控加⼯⼯艺设计的主要内容（重点掌握）（中、⾼级数控车铣考证要求知识点）⼯艺设计的优劣对数控加⼯的影响（理解）（三）新课内容：1.1 数控加⼯与数控⼯艺1.1.1 数控加⼯过程数控加⼯的概念（3分钟）数控加⼯就是根据零件图样及⼯艺要求等原始条件，编制零件数控加⼯程序，并输⼊到数控机床的数控系机床中⼑具与⼯件的相对运动，从⽽完成零件的加⼯。

高速加工技术一．起源1931年，德国切削物理学家萨洛蒙(Carl.J.Salomon)博士提出了一个假设，即同年申请了德国专利的所罗门原理：被加工材料都有一个临界切削速度V0，在切削速度达到临界速度之前，切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大，当切削速度达到普通切削速度的5～6倍时，切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低，刀具磨损随切削速度增大而减小。

切削塑性材料时，传统的加工方式为“重切削”，每一刀切削的排屑量都很大，即吃刀大，但进给速度低，切削力大。

实践证明随着切削速度的提高，切屑形态从带状、片状到碎屑状演化，所需单位切削力在初期呈上升趋势，而后急剧下降，这说明高速切削比常规切削轻快，两者的机理也不同。

通过长期的研究，从上世纪90年代中期起，高速加工进入实用化阶段。

用户可以享受高速加工的高效率，高精度和成本优势。

德国OPS-INGERSOLL公司是目前世界上最好的高速加工中心制造商之一。

二．高速加工的定义高速加工是指转速在30,000RPM以上，实际加工切削进给保持8-12m/min的恒定进给。

我们从定义中看出，高速加工的一个关键要素是高速恒定进给。

由于高速加工时，转速上万转，特别在加工高硬度材料时，瞬间产生大量热量，所以必须保持高速进给，使产生的85%以上的热量被铁屑带走。

但在模具加工过程中，硬度通常在HRC50以上，且为复杂的曲面或拐角，所以高速机床必须做到在加工曲面或拐角时仍能高速进给。

另外实际加工中，刀具都有一个最佳切削参数，如能保持恒定进给，对刀具寿命，切削精度和加工表面质量都有提高。

由此看出，高速加工不仅是高速主轴，而且也是机床伺服系统的综合。

事实上，高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程，它涵盖了机床材料的研究及选用技术，机床结构设计和制造技术，高性能C NC控制系统、通讯系统，高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统，高精度快速进给系统，高性能刀具夹持系统，高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术，高效高精度测试测量技术，高速切削机理，高速切削工艺，适合高速加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬件和软件技术。