《数控工艺培训教程》ppt课件

1、数控工艺培训教程数控工艺培训教程NC Craftwork Training Tutorial 主讲主讲 马有良马有良 机电类专业课程西南科技大学西南科技大学第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 2.1 2.1 数控加工对象数控加工对象 数控铣削对象数控铣削对象 数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，它除了能铣削普通铣床所能铣削的加工方法之一，它除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件外表外，还能铣削普通铣床不能铣削的需各种零件外表外，还能铣削普通铣床不能铣削的需25坐标联动的各种平面轮廓和立体轮廓。根据坐标联动的各种平面轮廓和

2、立体轮廓。根据数控铣床的特点，从铣削加工的角度思索，适宜数数控铣床的特点，从铣削加工的角度思索，适宜数控铣削的主要加工对象有三类。控铣削的主要加工对象有三类。1.1.平面类零件平面类零件2.2.变斜角类零件变斜角类零件3.3.曲面类零件曲面类零件第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 加工中心的加工对象加工中心的加工对象 针对加工中心的工艺特点，加工中心适宜加工针对加工中心的工艺特点，加工中心适宜加工外形复杂、加工内容多、要求较高，需多种类型的外形复杂、加工内容多、要求较高，需多种类型的普通机床和众多的工艺配备，且经多次装夹才干完普通机床和众多的工艺配备，且经多次装夹才干完成加工

3、的零件。主要加工对象有以下几种。成加工的零件。主要加工对象有以下几种。1.1.既有平面又有孔系的零件既有平面又有孔系的零件 2.2.构造外形复杂、普通机床难加工的零件构造外形复杂、普通机床难加工的零件3.3.外形不规那么的异型零件外形不规那么的异型零件4.4.加工精度较高的中小批量零件加工精度较高的中小批量零件第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 加工中心工艺分析加工中心工艺分析 制定加工中心工艺方案是数控加工的一制定加工中心工艺方案是数控加工的一项重要任务，其主要内容包括：分析零件项重要任务，其主要内容包括：分析零件 的工艺性，选择加工中心的加工内容及设计的工艺性，选择加工中

4、心的加工内容及设计零件的加工工艺等。零件的加工工艺等。 零件的工艺是制定加工中心加工工艺的零件的工艺是制定加工中心加工工艺的首要任务。其义务是分析零件图的完好性、首要任务。其义务是分析零件图的完好性、正确性和技术要求，选择加工内容，分析零正确性和技术要求，选择加工内容，分析零件的构造工艺性和定位基准等。件的构造工艺性和定位基准等。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 前面讲解了适宜加工中心加工的零件对象，前面讲解了适宜加工中心加工的零件对象，这里的加工内容选择是指零件选定之后，选择零这里的加工内容选择是指零件选定之后，选择零件上适宜加工中心加工的外表。这里的外表通常件上适宜加工

5、中心加工的外表。这里的外表通常是指：是指：1 1尺寸精度要求较高的外表尺寸精度要求较高的外表2 2相互位置精度要求较高的外表相互位置精度要求较高的外表3 3不便于普通机床加工的复杂曲线、曲面不便于普通机床加工的复杂曲线、曲面4 4可以集中加工的外表可以集中加工的外表第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 数控铣床的种类、型号、规格及性能数控铣床的种类、型号、规格及性能CNCCNC立式镗、铣床和立式加工中心：立式镗、铣床和立式加工中心： 它顺应于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、它顺应于加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、外形复杂的平面和立体零件，以及模具的内、外型外形复杂的平面和立体零

6、件，以及模具的内、外型腔等。腔等。CNCCNC卧式镗、铣床和卧式加工中心：卧式镗、铣床和卧式加工中心： 它顺应于加工外形复杂的箱体类零件、泵体、它顺应于加工外形复杂的箱体类零件、泵体、阀体、壳体等。多坐标联动的卧式加工中心还可以阀体、壳体等。多坐标联动的卧式加工中心还可以加工复杂的曲面、曲线、叶轮、模具等。加工复杂的曲面、曲线、叶轮、模具等。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 1 1、数控铣削的定义、数控铣削的定义 铣削是由多齿刀具铣刀做延续旋转运动，铣削是由多齿刀具铣刀做延续旋转运动，工件相对于刀具作延续挪动平移、旋转的工件相对于刀具作延续挪动平移、旋转的运动在铣床上切削加

7、工的方法。运动在铣床上切削加工的方法。 2 2、铣削用的刀具选择、铣削用的刀具选择 主要有：主要有： 1 1、圆拄端铣刀、圆拄端铣刀 用于铣削平面。用于铣削平面。 2 2、立铣刀、立铣刀 铣削平面、台面、沟槽、曲面铣削平面、台面、沟槽、曲面等，有端面立铣刀和球面立铣刀两种最常用。等，有端面立铣刀和球面立铣刀两种最常用。3 3、盘铣刀、盘铣刀 用于加工沟槽、小平台面等。用于加工沟槽、小平台面等。4 4、键槽刀、键槽刀 用于加工键槽等。用于加工键槽等。5 5、角度铣刀、角度铣刀 加工各种角度沟槽。加工各种角度沟槽。6 6、切断铣刀、切断铣刀 用于开槽和切断。用于开槽和切断。7 7、成形铣刀、成形铣

8、刀 加工特形面。加工特形面。 第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 外圆车刀外圆车刀第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 内圆车刀内圆车刀第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 螺纹车刀螺纹车刀第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 切断槽车刀切断槽车刀第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 立端铣刀立端铣刀立铣刀铣削深度立铣刀铣削深度第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 立铣刀钻铣加工立铣刀钻铣加工攻丝加工攻丝加工第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 球头铣刀球头铣刀球头铣刀铣削参数球头

9、铣刀铣削参数第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 面盘铣刀面盘铣刀三面刃铣刀三面刃铣刀加工外形与铣刀的选择加工外形与铣刀的选择 弄清刀尖和刀心，两者都是刀弄清刀尖和刀心，两者都是刀具对称轴上的点，其间差一个刀角具对称轴上的点，其间差一个刀角半径半径 当当 时，为球头刀；时，为球头刀；当当 时，为时，为 刀；刀；当当 时时, ,为端刀；为端刀；3 3、刀具的几何外形、刀具的几何外形 包括刀刃、刀尖、前刀面、后刀包括刀刃、刀尖、前刀面、后刀面。面。rRRr Rr 0r第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 手动装入刀具手动装入刀具机械手装入刀具机械手装入刀具装刀检查装

10、刀检查刀具安装刀具安装ATCATC换刀换刀主轴换刀主轴换刀第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 5 5、铣削方式、铣削方式 顺铣：铣刀的旋转方向与工件的进给方向顺铣：铣刀的旋转方向与工件的进给方向一致。一致。 逆铣：铣刀的旋向与工件的进给方向相反。逆铣：铣刀的旋向与工件的进给方向相反。切削不平稳，加工面粗糟。切削不平稳，加工面粗糟。 4 4、数控铣削加工的外形、数控铣削加工的外形包括：平面、槽、曲面、钻孔、镗孔、铣孔、包括：平面、槽、曲面、钻孔、镗孔、铣孔、绞孔等。绞孔等。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 数控铣床顺铣、逆铣的简单判别方法：数控铣床顺铣、逆铣

11、的简单判别方法： 刀具旋向为右向，对于凸形工件，顺时针刀具旋向为右向，对于凸形工件，顺时针为顺铣。为顺铣。 刀具旋向为右向，对于凹形工件，逆时针刀具旋向为右向，对于凹形工件，逆时针为顺铣。为顺铣。 对称和不对称铣对称和不对称铣: : 单向和往复铣削：单向和往复铣削：第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 选择原那么：保证图纸允许加工质量的选择原那么：保证图纸允许加工质量的前提下，最大缩短加工时间。前提下，最大缩短加工时间。 对于钢材，在走刀单程途径较短、抬刀对于钢材，在走刀单程途径较短、抬刀时间相对长时，采用往复加工。时间相对长时，采用往复加工。 对于在走刀单程途径较长、加工外表

12、质对于在走刀单程途径较长、加工外表质量要求较高时，采用单向加工。量要求较高时，采用单向加工。 第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 2.22.2、数控加工的工艺分析、数控加工的工艺分析 一、工序、工步划分的原那么一、工序、工步划分的原那么 1 1、保证精度和粗糙度的原那么：、保证精度和粗糙度的原那么： 数控加工要求工序尽能够的集中，经常粗、精数控加工要求工序尽能够的集中，经常粗、精加工在一次装夹下完成，普通是先粗后精，先面后加工在一次装夹下完成，普通是先粗后精，先面后孔。加工时运用大流量的冷却和孔。加工时运用大流量的冷却和- -光滑液进展喷淋。光滑液进展喷淋。第二章：数控加工的

13、工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 2 2、提高消费效率的原那么：、提高消费效率的原那么： 减少换刀次数，节省换刀时间。应将需减少换刀次数，节省换刀时间。应将需用同一把刀的加工部分完成后，再换另一把用同一把刀的加工部分完成后，再换另一把刀来加工其它部位。数控精加工时往往精车刀来加工其它部位。数控精加工时往往精车刀从工件右端开场一次精车完成。减少编程刀从工件右端开场一次精车完成。减少编程量，减少程序段数。量，减少程序段数。 综合：综合： 余量均匀，刀用究竟；先基后余量均匀，刀用究竟；先基后它，先粗后精；先面后孔，先主后次；先上它，先粗后精；先面后孔，先主后次；先上后下，先内后外；程序最短，空程量

14、少。后下，先内后外；程序最短，空程量少。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 二、数控机床对夹具的要求二、数控机床对夹具的要求 为缩短消费预备周期应优先思索运用通为缩短消费预备周期应优先思索运用通用夹具、组合夹具，必要时设计制造公用用夹具、组合夹具，必要时设计制造公用夹具。如汽动、液压或电动等自动夹紧夹具。如汽动、液压或电动等自动夹紧机构。机构。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 三、数控机床对刀具的要求三、数控机床对刀具的要求 提高数控机床的利用率和效率，刀具是一提高数控机床的利用率和效率，刀具是一个非常关键的要素。应选用顺应高速切削的刀个非常关键的要素。应

15、选用顺应高速切削的刀具资料和运用可转位刀片。为使刀具在机床上具资料和运用可转位刀片。为使刀具在机床上迅速的定位夹紧，普遍运用规范的刀具系统。迅速的定位夹紧，普遍运用规范的刀具系统。 近年来开展起来的一些特殊刀具，可扩展近年来开展起来的一些特殊刀具，可扩展加工范围，还有接触式测头刀柄的运用等。加工范围，还有接触式测头刀柄的运用等。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 2.3 2.3 加工工艺道路确实定加工工艺道路确实定刀具的引入和退出刀具的引入和退出 数控加工，程序按段进展，每段的运数控加工，程序按段进展，每段的运动指令，总是使刀具从本段的起点向本程动指令，总是使刀具从本段的起点

16、向本程序段的终点运动，运动开场时要升速，到序段的终点运动，运动开场时要升速，到达指定的达指定的 F F 值时进展切削，快接近终点时值时进展切削，快接近终点时降速，直到终点。降速，直到终点。 第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 升速和降速的过渡过程中，伺服系统的刚性差，不宜进展切削。 根据伺服系统的升速时间常数和降速时间常数，可计算出刀具的引进和切出间隔。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 升速和降速的影响还表如升速和降速的影响还表如今切削工件的轮廓时：今切削工件的轮廓时： 如铣削圆孔时，由起刀点如铣削圆孔时，由起刀点下到下到B B点，从点，从B B点开场铣刀

17、运动点开场铣刀运动一周再回到一周再回到B B点，再从点，再从B B点退刀点退刀到起刀点工件圆的中心，到起刀点工件圆的中心，由于铣刀在由于铣刀在B B点停留的时间较长点停留的时间较长过渡时间，会在过渡时间，会在B B点产生明点产生明显的刀痕。显的刀痕。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 为了防止产生刀痕，通常运用切入和切出圆弧。如由起刀点下到A点，再到B点，运动一周回到B点，经C点退刀到起刀点。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 如铣削圆凸台时，那么可运用与圆相如铣削圆凸台时，那么可运用与圆相切入、切出的直线段。切入、切出的直线段。第二章：数控加工的工艺根底第

18、二章：数控加工的工艺根底 综述：综述： 当切削工件的轮廓时，应防止法向切当切削工件的轮廓时，应防止法向切入、法向退出刀具，必需设计、运用切入、入、法向退出刀具，必需设计、运用切入、切出的辅助轮廓段。切出的辅助轮廓段。对于刀具的轴向切入间隔有以下阅历数据：对于刀具的轴向切入间隔有以下阅历数据： 在已加工的面上钻孔、膛孔、绞孔时在已加工的面上钻孔、膛孔、绞孔时取取1-3mm1-3mm，在未加工面如毛坯取，在未加工面如毛坯取5-8mm5-8mm，攻丝取攻丝取3 3倍导程。倍导程。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 五 、 平 面 及 曲 面 的 加 工 工 艺 处 置 简 介五 、

19、 平 面 及 曲 面 的 加 工 工 艺 处 置 简 介 在机械加工中常遇到的是平面轮廓加工件，在机械加工中常遇到的是平面轮廓加工件，其母线外形多为直线和圆弧，也有可以用数学其母线外形多为直线和圆弧，也有可以用数学方程式表示的各种曲线。如遇到其轮廓可以用方程式表示的各种曲线。如遇到其轮廓可以用数学方程式表示的非圆曲线时，可以用直线和数学方程式表示的非圆曲线时，可以用直线和圆 弧 逼 近 的 方 法 进 展 加 工 。圆 弧 逼 近 的 方 法 进 展 加 工 。 如在机械加工中遇到的是曲面轮廓加工件，如在机械加工中遇到的是曲面轮廓加工件，那么可以运用两轴半联动加工，目前常用球头那么可以运用两轴

20、半联动加工，目前常用球头铣刀在铣刀在XZXZ平面内进展插补铣削曲线，每加工完平面内进展插补铣削曲线，每加工完一段后挪动一点一段后挪动一点Y Y，再加工相邻的曲线，如此，再加工相邻的曲线，如此反复进展最后加工出整个曲面，此法称为行切反复进展最后加工出整个曲面，此法称为行切法。法。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 行切法选用球头铣刀球行切法选用球头铣刀球头半径的原那么是：头半径的原那么是： 不干涉相邻曲线的的曲不干涉相邻曲线的的曲率半径，并能满足粗糙度的率半径，并能满足粗糙度的要求。球头铣刀球头半径越要求。球头铣刀球头半径越大，粗糙度值越小，但球头大，粗糙度值越小，但球头铣刀球

21、头半径不能大于工件铣刀球头半径不能大于工件曲面的最小曲率半径。曲面的最小曲率半径。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 最好运用三坐标轴最好运用三坐标轴以上的联动加工，既除直以上的联动加工，既除直角坐标轴外，添加旋转坐角坐标轴外，添加旋转坐标。但由于编程复杂，经标。但由于编程复杂，经常运用常运用CAD/CAMCAD/CAM自动编程自动编程系统来生成加工程序。系统来生成加工程序。第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 2.4 2.4、主要铣削参数、主要铣削参数 程序编制时，必需确定每道工序的切削程序编制时，必需确定每道工序的切削用量，它包括主轴的转速、进给速度、每转

22、用量，它包括主轴的转速、进给速度、每转进给、切削深度和切削宽度、铣削速度等等，进给、切削深度和切削宽度、铣削速度等等，还有其它切削要素。确定时应根据机床阐明还有其它切削要素。确定时应根据机床阐明书的规定和要求，以及刀具的耐用度去选择书的规定和要求，以及刀具的耐用度去选择和计算。还应结合实践阅历。和计算。还应结合实践阅历。 第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 在数控铣床上选择刀具时留意：在数控铣床上选择刀具时留意： 平面加工应选用不重磨硬质合金端铣刀平面加工应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀，用端铣刀粗铣，铣刀直径选小一或立铣刀，用端铣刀粗铣，铣刀直径选小一些；用立铣刀精铣，铣

23、刀直径选大一些；些；用立铣刀精铣，铣刀直径选大一些； 刀具构造参数：刀具构造参数： 刀具半径刀具半径R R应小于零件内轮廓的最小曲率应小于零件内轮廓的最小曲率半径，普通取。半径，普通取。) 9 . 08 . 0 (R第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 零件的加工高度 ，以保证刀具有足够的刚度。 粗加工内型面时，刀具直径可按下述公式估算： 式中 为槽的精加工余量。 为加工内型面时的最大精加工余量。 为零件内壁的最小夹角。DDm2sin1)2sin(21RH)6141(1第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 主轴转速确实定：主轴转速确实定：主轴转速主轴转速N N

24、v v 是切削线速度，单位是是切削线速度，单位是m/min m/min 。 D D 是刀具或关键的直径，单位是是刀具或关键的直径，单位是mm/minmm/min。 n n 是主轴转速，单位是是主轴转速，单位是r/minr/min。 计算的主轴转速要选取机床有的较接近的计算的主轴转速要选取机床有的较接近的转速。转速。Dvn1000minr第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 第二章：数控加工的工艺根底第二章：数控加工的工艺根底 进给速度确实定：进给速度确实定：计算进给速度计算进给速度 为铣刀的齿为铣刀的齿数，数， 每齿切削厚度。每转进给量每齿切削厚度。每转进给量 ZtZnFttZfminmm确定进给速度的原那么：确定进给速度的原那么：(1)(1)当工件的质量要求可以得到保证时当工件的质量要求可以得到保证