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课题十数控铣床(加工中心)全然操作教学目的:1.熟悉数控铣床〔加工中心〕仿真软件的各功能键的含义2.把握数控铣床〔加工中心〕仿真软件的全然操作重点:数控铣床〔加工中心〕仿真软件的各功能键的含义;数控铣床〔加工中心〕仿真软件的全然操作难点:数控铣床〔加工中心〕仿真软件的各功能键的含义;数控铣床〔加工中心〕仿真软件的全然操作一、旧课复习1、什么是机床坐标系、工件坐标系、机床零点、工件原点？2、单一固定循环有几种方式?3、外径、内径粗车循环指令G71有何特点?二、新课的教学内容(一)数控铣床〔加工中心〕仿真软件系统的进进和退出1、进进数控铣床〔加工中心〕仿真软件翻开电脑，双击VNUC图标，那么进进VNUC仿真系统，屏幕显示以如下面图10-1所示。
单击上方菜单里“选项〞选择机床和系统，选择三轴立铣或加工中心，再选华中世纪星数控铣仿真，即进进华中世纪星数控铣仿真操作。
2、退出数控铣床仿真软件单击屏幕右上方的菜单“文件〞，选择“退出〞那么退出数控铣仿真系统。
(二)数控铣床仿真软件的工作窗口数控铣仿真软件工作窗口分为:菜单区、工具栏区、机床显示区机床操作面板区、数控系统操作区。
1．菜单区菜单区包含:文件、显示、工艺流程、工具、选项、教学治理、体贴六大菜单。
图10-1华中世纪星数控铣机床操作面板2．工具栏区图10-2华中世纪星数控铣机床工具栏区3．常用工具条讲明〔1〕设定刀具〔如图10-3所示〕：输进刀具号→输进刀具名称→可选择端铣刀、球头刀、圆角刀、钻头、镗刀→可定义直径、刀杆长度、转速、进给率→选确定,即可添加到刀具治理库。
〔2〕添加到主轴〔如图10-3所示〕：在刀具数据库里选择所需刀具，如02刀→按住鼠标左键拉蓝机床刀库上→点安装→再点确定那么添加到刀架上图10-3刀具库添加〔3〕设定毛坯点击图标，那么弹出图10-4，点击新毛坯，出现10-5所示。
图10-4新毛坯的建立设置毛坯大小、材料、夹具。
图10-5设置毛坯的尺寸设置压板的形式图10-6设置压板的形式〔4〕工件测量：图10-7工件测量(三)数控铣床仿真软件全然操作在图10-1所示的右边是数控系统操作键盘，其上面为数控系统显示屏1．编辑键：替代键。
于从诸多风动机械零件实际加工中精选典型的案例，来介绍数控铣床加工工艺所涉及的工艺性分析、加工工艺、安装定位、刀具应用及典型零件加工的基础知识任务一数控铣削加工工艺任务目标◇会分析简单零件的加工工艺；◇会划分简单零件的加工工序；◇能确定零件定位及装夹方法；◇能确定简单零件的走刀路线；◇会选择合理的加工刀具和切削用量；◇会编写加工工艺卡；任务内容如果要加工下图所示活塞式空压机曲轴箱，数控铣床加工工艺准备工作步骤是什么？活塞式空压机曲轴箱一、加工工艺分析1.零件图的分析分析项目分析内容尺寸标注方法分析注意基准统一原则，减少累积误差。
零件图的完整性与正确性分析几何图素条件要求充分。
零件技术要求分析尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、热处理等都会影响工艺方案。
同时考虑安装、刀具、切削用量。
零件材料分析材料影响价格、切削用量、工艺方案。
零件图形的数学处理计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。
尺寸链的计算。
2.零件的结构工艺性分析（1）采用统一的几何类型和尺寸，减少换刀，提高效率，减少成本。
（2）零件的工艺结构设计应确保能采用较大直径的刀具进行加工。
采用大直径铣刀加工，能减少加工次数，提高表面加工质量。
内槽圆角影响刀具的选择，应大些，如图5-1所示。
图5-1知识链接（3）当铣刀直径D一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，效率越低，工艺性也越差。
所以槽底圆角半径r不宜太大，如图5-2所示。
（4）统一基准定位，减少定位误差。
（5）减少刀具数量，降低成本和减少定位误差。
图5-2（6）审查与分析定位基准的可靠性。
（7）对于薄壁件、刚性差的零件，注意加强零件加工部位的刚性，防止变形的产生。
（8）分析毛坯余量的大小及均匀性。
二、数控加工工艺过程设计1.加工工序的划分（1）刀具集中分序法按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完所有可以加工的部位,再用第二、三把刀完成它们可以完成的其他部位。
数控铣床及加工中心编程教案一、教学目标1. 掌握数控铣床及加工中心的基本概念、结构和特点。
2. 学会数控铣床及加工中心的编程方法及技巧。
3. 能够独立完成数控铣床及加工中心的简单加工任务。
二、教学内容1. 数控铣床及加工中心概述数控铣床及加工中心的定义数控铣床及加工中心的结构及组成数控铣床及加工中心的特点和应用领域2. 数控铣床及加工中心编程基础数控编程的基本概念数控编程的指令系统数控编程的程序结构3. 数控铣床及加工中心编程实例简单二维轮廓编程复杂二维轮廓编程三维立体加工编程4. 数控铣床及加工中心操作数控铣床及加工中心的基本操作步骤数控铣床及加工中心的对刀及刀具补偿数控铣床及加工中心的加工参数设置5. 数控铣床及加工中心加工案例分析典型案例分析加工过程中常见问题及解决方案三、教学方法1. 讲授法：讲解数控铣床及加工中心的基本概念、结构和特点，数控编程的基础知识及实例分析。
2. 实践操作法：数控铣床及加工中心的操作演示，学生跟随操作练习。
3. 案例分析法：分析数控铣床及加工中心的加工案例，探讨加工过程中遇到的问题及解决方案。
四、教学评估1. 课堂提问：检查学生对数控铣床及加工中心基本概念的理解。
2. 编程练习：评估学生对数控编程的掌握程度。
3. 操作考核：检查学生对数控铣床及加工中心操作的熟练程度。
4. 案例分析报告：评估学生对加工案例分析的能力。
五、教学资源1. 教材：数控铣床及加工中心编程教程。
2. 数控铣床及加工中心设备：用于实操教学。
3. 计算机及软件：用于编程教学和演示。
4. 网络资源：查找相关资料，拓宽学生视野。
六、教学活动设计1. 课堂讲解：安排2-3课时，讲解数控铣床及加工中心的基本概念、结构和特点，以及数控编程的基础知识。
2. 实操演示：安排2-3课时，进行数控铣床及加工中心的操作演示，让学生跟随操作练习。
3. 案例分析：安排1-2课时，分析数控铣床及加工中心的加工案例，探讨加工过程中遇到的问题及解决方案。
数控加工中心基础知识
一、什么是数控加工中心
数控加工中心是一种自动化机床，它可以同时完成多种工序，具有加工质量高、无需人工精密操作以及可重复性强等特点。
数控加工中心的工作原理：依靠数控系统的控制，通过检测作业材料的尺寸，结合刀具的加工细节把机械零件加工成所需要的形状和尺寸。
二、数控加工中心的组成
数控加工中心由主机、刀具、喷涂装置、夹具等组成。
1.主机：主要由机械运动装置、控制系统组成，控制系统由CNC 控制器、仿真器、程序编制软件等组成。
2.刀具：是加工中心的重要组成部分，主要由切割刀具、加工刀具等组成。
3.喷涂装置：用于喷涂润滑油以及其他液体。
4.夹具：用于固定零件，使零件稳定在机床上，以便加工。
三、数控加工中心的应用
数控加工中心可以应用于航空航天、汽车、电子、电气、机械加工等行业，可以加工出应用广泛的零件和部件，如汽车发动机零件、半导体芯片、机械设备零件等。
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数控铣床及加工中心工艺知识——(一)数控加工工艺是编写数控加工程序的主要依据，主要包括如下内容:①选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容;②分析被加工零件的图样,加工中心明确加工内容及技术要求;③确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线,如划分工序、安排加工顺序,处理与非数控加工工序的衔接等；④加工工序的设计,如选取零件的定位基准,夹具方案的确定,划分工步、选取刀辅具、确定切削用量等；ﻫ⑤数控加工程序的调整,选取对刀点和换刀点,确定刀具补偿,确定加工路线;ﻫ⑥处理数控机床上的部分工艺指令。
（1)数控加工对象的选择数控机床相对于普通机床有其自身的特点,并非所有的零件都适合在数控机床上加工,在考虑产品质量、生产效率、加工成本等因素的前提下，根据数控加工的特点,按零件对数控加工的工艺适应性将零件区分为以下几类。
①优先类：结构形状复杂，加工精度要求高，普通加工设备无法加工或虽能加工但加工质量很难保证的零件;用数学模型描述的复杂曲线曲面轮廓零件;加工中心难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒形零件;工序易于集中的零件。
②适应类：在普通机床上加工时易受人为因素干扰，零件价值又高，一旦质量失控便造成重大经济损失的零件；在普通机床上加工必须制造复杂的专用工装的零件；需要多次更改设计才能定型的零件;在普通机床上加工需要长时间调整的零件；普通机床上加工生产效率很低劳动强度很大的零件。
ﻫ③不宜类:生产批量大的零件;装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件；沈阳第一机床厂加工余量很不稳定的零件；必须用特定的工艺装备协调加工的零件。
当选择并决定对某个零件进行数控加工后，还必须选择零件数控加工的内容,以决定零件的哪些表面需要进行数控加工。
一般按下列顺序考虑:普通机床无法加工的内容应作为数控加工优先选择内容；普通机床难加工、质量也难保证的内容应作为数控加工重点选择的内容;加工中心普通机床加工效率低,工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富余能力的基础上进行选择。
ﻫ（２)对零件图进行数控加工工艺性分析审查与分析零件图样中的尺寸标注方法是否适应数控加工的特点;审查与分析零件图样中构成轮廓的几何元素是否充分;审查与分析定位基准的可靠性。
(3)零件毛坯的工艺性分析在对零件图进行工艺性分析后，还应结合数控加工的特点,对所用毛坯（常为板料、铸件、自由锻及模锻件)进行工艺性分析，否则毛坯不适合数控加工，加工将很难进行,甚至会造成前功尽弃。
毛坯的工艺性分析一般从下面几个方面考虑:毛坯的加工余量是否充分，批量生产时的毛坯余量是否稳定;分析毛坯在安装定位方面的适应性；分析毛坯的余量大小及均匀性。
ﻫ (４）机床的选择不同类型的零件应在不同的数控机床上加工,要根据零件的设计要求选择机床。
数控立式镗铣床和立式加工中心适于加工箱体、箱盖、加工中心平面凸轮、样板、形状复杂平面或立体零件以及模具的内外型腔。
数控卧式镗铣床和卧式加工中心适于加工各种复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。
多坐标联动的卧式加工中心还可用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。
ﻫ (5)加工方法的选择与加工方案的确定①加工方法的选择。
加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。
由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。
例如,对于ＩT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求，但箱体上的孔一般采用镗削或铰削,而不宜采用磨削。
一般小尺寸的箱体孔选择铰孔,加工中心当孔径较大时则应选择镗孔。
此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。
常用加工方法的加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。
②加工方案确定的原则。
零件上比较精密表面的加工,常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。
对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
确定加工方案时，首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求,初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。
例如,对于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加工方法取精铰时,则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。
ﻫ③加工余量的选择。
加工余量泛指毛坯实体尺寸与零件(图样）尺寸之差。
零件加工就是把大于零件(图样)尺寸的毛坯实体加工掉，使加工后的零件尺寸、精度加工中心、表面粗糙度均能符合图样的要求。
通常要经过粗加工、半精加工和精加工才能达到最终要求。
因此，零件总的加工余量应等于中间工序加工余量之和。
工序间加工余量的选择应按以下两条原则难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒形零件;工序易于集中的零件。
ﻫ②适应类：在普通机床上加工时易受人为因素干扰,零件价值又高，一旦质量失控便造成重大经济损失的零件;在普通机床上加工必须制造复杂的专用工装的零件；需要多次更改设计才能定型的零件;在普通机床上加工需要长时间调整的零件;普通机床上加工生产效率很低劳动强度很大的零件。
③不宜类：生产批量大的零件;装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件；加工余量很不稳定的零件;必须用特定的工艺装备协调加工的零件。
ﻫ当选择并决定对某个零件进行数控加工后，还必须选择零件数控加工的内容,以决定零件的哪些表面需要进行数控加工。
一般按下列顺序考虑：加工中心普通机床无法加工的内容应作为数控加工优先选择内容;普通机床难加工、质量也难保证的内容应作为数控加工重点选择的内容；普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容,可在数控机床尚存在富余能力的基础上进行选择。
数控铣床及加工中心工艺知识——(二)(2）对零件图进行数控加工工艺性分析审查与分析零件图样中的尺寸标注方法是否适应数控加工的特点;审查与分析零件图样中构成轮廓的几何元素是否充分;加工中心审查与分析定位基准的(3）零件毛坯的工艺性分析在对零件图进行工艺性分析后普通车床，还应结合数可靠性。
ﻫ控加工的特点，对所用毛坯(常为板料、铸件、自由锻及模锻件）进行工艺性分析，否则毛坯不适合数控加工，加工将很难进行，甚至会造成前功尽弃。
毛坯的工艺性分析一般从下面几个方面考虑：毛坯的加工余量是否充分，批量生产时的毛坯余量是否稳定；分析毛坯在安装定位方面的适应性；分析毛坯的余量大小及均匀性。
(4)机床的选择不同类型的零件应在不同的数控机床上加工，要根据零件的设计要求选择机床。
数控立式镗铣床和立式加工中心适于加工箱体、普通车床箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂平面或立体零件以及模具的内外型腔。
数控卧式镗铣床和卧式加工中心适于加工各种复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。
多坐标联动的卧式加工中心还可用于加工各种复杂的曲线、曲面、叶轮、模具等。
(５)加工方法的选择与加工方案的确定①加工方法的选择。
加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。
由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,加工中心因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。
例如，对于IＴ７级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均可达到精度要求,但箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜采用磨削。
一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当孔径较大时则应选择镗孔。
此外,还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。
常用加工方法的加工精度及表面粗糙度可查阅有关工艺手册。
ﻫ②加工方案确定的原则。
普通车床零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。
对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的,还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
ﻫ确定加工方案时,首先应根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。
例如，对于孔径不大的ＩT7级精度的孔,最终加工方法取精铰时，则精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。
③加工余量的选择。
加工余量泛指毛坯实体尺寸与零件(图样）尺寸之差。
零件加工就是把大于零件(图样)尺寸的毛坯实体加工掉,使加工后的零件尺寸、精度、加工中心表面粗糙度均能符合图样的要求。
通常要经过粗加工、普通车床半精加工和精加工才能达到最终要求。
因此,零件总的加工余量应等于中间工序加工余量之和。
工序间加工余量的选择应按以下两条原则对于整个零件而言，往往有很多位置尺寸和位置精度要求,但在各个方向上通常有一个主设计基准。
主设计基准常与装配基准重合。
轴向的主设计•基准是A面,径向的主设计基准是5650h６外圆柱面的轴线。
ｂ．工艺基准。
工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。
普通车床按其作用不同，工艺基准可以分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
工序基准:工序基准是指在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。
定位基准:定位基准是指加工中用作定位的基准。
用夹具装夹时,定位基准就是工件上与夹具的定位元件相接触的面。
测量基准：测量基准是指测量时所采用的基准。
ﻫ装配基准:装配基准是指装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。
ﻫ②定位基准的选择。
选择定位基准时,加工中心应注意减少装夹次数,尽量做到在一次安装中能把零件上所有要加工的表面都加工出来。
一般选择零件上不需要数控铣削的平面或孑L普通车床做定位基准。
对薄板零件,选择的定位基准应有利于提高工件的刚性,以减少切削变形。
定位基准应尽量与设计基准重合，以减少定位误差对尺寸精度的影响。
ﻫ在第一道工序中，加工中心只能使用毛坯的表面来定位,这种定位基面称为粗基面（或毛面)。
采用已经加工过的表面作为定位基面，这种定位基面称为精基面(或光面数控铣床及加工中心工艺知识——（三)ﻫ如果工件上没有能作为定位基面用的恰当的表面,这时就有必要在工件上专门加工出定位基面,这种基面称为辅助基面。
辅助基面在零件工作中无作用，加工中心它仅是为加工的需要而设置的。
ﻫ精基准的选择原则如下。
ﻫ a.基准重合原则。
尽可能选用设计基准作为定位基准。
特别是精加工,机床为了保证精度,更应该注意这个原则。
这样可以避免因基准不重合而引起的定位误差。
ﻫb．基准统一原则。
应尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证表面间的位置精度。
例如,车床主轴加工采用中心孔作为统一基准加工各外圆表面,不但能在一次装夹中加工大多数表面，而且保证了各外圆表面的同轴度要求以及端面与轴心线的垂直度要求。
ｃ．互为基准、反复加工原则。
比如，车床主轴支承轴颈与主轴锥孑Ｌ的同轴度要求很高。
人们常常采用互为基准、反复加工的方法来达到零件图的要求。
d.自为基准原则。
有些精加工工序要求加工余量小而均匀，为保证加工质量和提高生产率，往往就以被加工面本身作为精基面。
例如，车床床身导轨面的磨削等。
