数控技术及应用教学课件1-4章

1数控技术及应用2数控技术及应用目录第二章数控加工工艺第三章数控加工编程第五章计算机数控装置第七章数控机床伺服系统第八章数控机床的机械结构第一章绪论第四章数字控制原理第六章数控机床检测装置第九章数控机床故障诊断与维修3第1章绪论1.11.4数控机床的组成1.5数控机床的分类数控技术的产生和发展与发展数控技术的基本概念

1.21.3数控机床的特点4提要本章主要介绍数控技术、数控机床的基本概念、组成结构、工作原理及分类；数控技术发展。重点：数控技术及数控机床的基本概念、数控机床的组成及分类，数控机床的特点及应用范围，数控机床的工作原理。难点：数控机床的组成和数控机床的工作原理。第1章绪论5目标掌握数控机床和数控技术的基本概念掌握数控机床的工作原理及组成了解数控技术的发展历程和趋势了解数控机床分类第1章绪论6数控技术（NumericalControlTechnology）机床数控技术国标定义为：“用数字化信号（数字、字母和符号）对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。简称数控（NC）。1.1数控技术的基本概念1.1.1基本概念7数控系统（NumericalControlSystem）是一种程序控制系统，它能逻辑地处理输入到系统中的数控加工程序，控制数控机床运动并加工出零件。计算机数控系统（ComputerNumericalControl，CNC）是以计算机为核心的数控系统。1.1数控技术的基本概念8数控机床——装备了数控系统的机床。

1.1数控技术的基本概念数控加工—应用数控机床加工零件的机械加工方法

应用数控技术对加工过程进行控制的机床91.1数控技术的基本概念1.1.2数控技术的发展与作用发展：集机械制造，计算机现代控制，传感检测，信息处理等为一体的机电一体化技术，并随其发展。作用：引起机械制造业的显著变化；是综合国力、工业现代化水平的重要标志。101.1数控技术的基本概念1.1.3数控技术的产生和发展1、原因—社会生产发展（军备竞赛的产物）2、目的—解决单件、中小批量精密复杂零件的加工问题111.1数控技术的基本概念1.1.3数控技术的产生和发展1952年，美国Parsons与M．I．T联合研制成功世界上第一台三坐标数控铣床。1955年，第一台工业用数控机床由美国Bendix公司生产出来。从1952年至今，NC机床按NC系统的发展经历的六代。第一代数控（1952-1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959-1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974年开始）：采用微型计算机控制的系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。硬件数控软件数控12

ThefirstsuccessfulN/Cmachine,fundedbytheAirForce,wasdemonstratedbytheMassachusettsInstituteofTechnologyin1952.Itwasa"retrofitted"Cincinnatimillingmachine(Figure

1.15).Ithadtheabilitytocoordinatetheaxismotionstomachineacomplexsurface.Thefirst"commercial"N/Cmachineswereshownatthe1955NationalMachineToolShow.

1.1数控技术的基本概念第一台数控机床13第1章绪论1.11.4数控机床的组成1.5数控机床的分类数控技术的产生和发展与发展数控技术的基本概念

1.21.3数控机床的特点141.2.1数控机床的组成1.2数控机床的组成主要由控制介质、输入输出设备、数控系统、伺服系统、机床电气控制、机床本体六部分组成。数控机床的组成框图15数控装置输入/输出装置伺服系统和检测装置程序载体机床本体强电控制装置1.2数控机床的组成16输入/输出装置①操作面板它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器。它是数控机床特有部件。1.2数控机床的组成1.2.2各组成部分的作用17主要内容操作面板

人机交互1.2数控机床的组成18主要内容液晶显示器MDI键盘功能键机床控制面板急停按钮1.2数控机床的组成19②控制介质与输入输出设备1.2数控机床的组成控制介质是记录零件加工程序的媒介。如穿孔纸带、磁带、磁盘、U盘表1控制介质和输入输出设备表输入输出设备（人机交互设备）是CNC系统与外部设备进行交互的装置。交互的信息通常是零件加工程序。20通讯采用的方式有：串行通讯(RS232C)、网络通讯（internet，LAN）、自动控制专用接口（DNC）等1.2数控机床的组成21CNC装置(CNC单元)CNC装置是CNC系统的核心作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理，然后输出控制命令到伺服驱动单元和PLC。1.2数控机床的组成数控装置位置控制板PLC接口板计算机系统控制软件通讯接口板辅助功能模块22伺服系统主轴伺服驱动控制系统和主轴电机进给伺服驱动控制系统和进给电机1.2数控机床的组成23伺服系统

1.2数控机床的组成FANUC数控系统与伺服系统的连接作用：数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，经功率放大和处理后，转换成机床执行部件的运动（如工作台的直线运动和主轴的旋转运动）。常用的伺服电动机：步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机和数字伺服电动机。24华中世纪星系列数控装置、伺服驱动器及伺服电机1.2数控机床的组成25伺服系统的作用—举例总旋转角驱动装置步进电机工作台脉冲信息脉冲总数滚珠丝杠总位移1.2数控机床的组成脉冲信息功率放大模拟量（如转角等）传动机构工作台转换0.01mm/脉冲，0.001mm/脉冲。总位移量＝脉冲总数×脉冲当量26位置和速度测量装置，实现进给伺服系统的闭环控制作用：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令。进给运动指令：速度和位置控制。主轴运动指令：速度控制。1.2数控机床的组成测量装置（位置检测反馈装置）

27常用的测量部件：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅和磁尺等。直线光栅圆光栅1.2数控机床的组成脉冲编码器当数控装置输出指令信号给伺服系统时，伺服系统就使机床上的移动部件作相应的移动，并对定位精度（位置）和速度加以控制。伺服系统的性能将直接影响数控机床部件的运动精度和速度，因此是影响数控机床加工精度和加工效率的主要因素之一。

28PLC、机床I/O电路和装置（强电控制柜）1.2数控机床的组成PLC：用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制。机床I/O电路和装置：实现I/O控制的执行部件，由各种中间继电器、接触器、变压器、电源开关、接线端子和各类电气保护元器件等组成。

29PLC的功能：——接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作（如主轴的起停、工作台的交换、刀具的交换和切削液的开关等。）；——接受操作面板（按钮站）和机床侧的I/O信号（如，工件/刀具夹紧松开等），送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作（例如，操作模式的选择、机床急停、限位等）。1.2数控机床的组成301.2数控机床的组成31机床本体机床：数控机床的主体，是实现制造加工的执行部件。1.2数控机床的组成32机床主体的组成：主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）支承件（立柱、床身等）辅助装置（ATC、APC、工件夹紧和放松机构、回转工作台、液压控制系统、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载和保护装置等）1.2数控机床的组成331.2数控机床的组成34数控机床的机械系统的主要特点：大多数数控机床采用高性能的主轴及伺服传动系统，因此，数控机床的机械传动机构得到了简化，传动链较短。为了适应数控机床的连续自动化加工，数控机床具有较高的刚度、精度及耐磨性，热变形较小。采用高效、高精度、无间隙传动部件，如滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨、静压导轨等。一些数控机床还采用了刀库和自动换刀装置以提高机床工作效率。采用全封闭罩壳保证了操作安全。1.2数控机床的组成35第1章绪论1.11.4数控机床的组成1.5数控机床的分类数控技术的产生和发展与发展数控技术的基本概念

1.21.3数控机床的特点36

本节提示

数控机床最基本的分类方法是按工艺用途分类。

1.按工艺用途分

2.按控制运动的轨迹分

3.按伺服驱动系统的控制方式分

4.按控制的联动轴数分

5.按控制系统的功能水平分1.3数控机床的分类371.3数控机床的分类1.3.1数控加工与传统加工的比较工艺分析工序卡数控加工程序传统加工数控加工381.3.1数控加工与传统加工的比较1.3数控机床的分类39工艺处理加工图纸数学处理编程手册数控编程程序仿真输入装置加工程序毛坯或半成品数控系统数控机床程序编制成品译码、数据处理、插补、伺服驱动N5G01G41X100.0Y100.0D01F100M08;1.3.2数控加工工作原理1.3数控机床的分类401.3.2数控加工工作原理数控程序数控系统译码刀补运算插补运算模拟量控制成形运动PLC辅助动作<加工过程自动进行>开关量控制伺服单元数控加工原理就是将零件图形和工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件协调动作，自动完成零件的加工。1.3数控机床的分类411.3数控机床的分类数控三坐标测量仪数控对刀仪数控绘图仪金属切削类数控机床金属成型类数控机床特种加工类数控机床其他类型数控机床1.3.3按工艺用途分类数控弯管机数控板料择弯机数控压力机数控电火花数控线切割机床数控激光切割机床(1)普通数控机床(2)数控加工中心421、金属切削类数控机床五轴加工中心卧式数控铣床1.3数控机床的分类432、金属成型类数控机床数控弯管机数控压力机1.3数控机床的分类44

慢走丝线切割技术加工精度可达到±1.5μm，加工表面粗糙度Ra0.1～0.2μm。3、特种加工类数控机床激光切割机床1.3数控机床的分类454、其他类型数控机床三坐标数控测量仪1.3数控机床的分类46

1.3数控机床的分类1.3.4按控制运动的轨迹分类47主要内容点位控制(PointtoPointControlSystems)

特点：仅实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对点与点之间运动轨迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。一般先快速移动，然后慢速趋近定位点

1.3数控机床的分类1.3.4按控制运动的轨迹分类适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。48主要内容直线控制（平行控制）：(LineControlSystems)

特点：要求控制点到点的精确定位；要求机床工作台或刀具（刀架）以给定的进给速度和轨迹运动；运动路线沿平行于坐标轴的方向或与坐标轴成45°角的方向进行直线移动和切削加工。

1.3数控机床的分类适用范围：简易数控车床、数控镗铣床、数控组合机床等。1.3.4按控制运动的轨迹分类49主要内容轮廓控制(ContouringControlSystems)

1.3数控机床的分类1.3.4按控制运动的轨迹分类

适用范围：数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床。特点：对多个坐标轴的位移和速度同时进行控制，使之协调运动(坐标联动)；50主要内容开环控制(Open-LoopServo-Drive)1.3.5按伺服驱动系统的控制方式分类

1.3数控机床的分类定义：不具有位移检测与反馈缺点：精度低优点：简单、稳定、成本低适合：精度不高的中小型数控机床进给脉冲步进电机环形分配器功率放大器齿轮箱工作台51

开环控制框图工作台步进电机数控装置1.3.5按伺服驱动系统的控制方式分类

1.3数控机床的分类52半闭环控制(Half-Closed-LoopServo-Drive)速度控制电路工作台伺服电机位置比较电路指令脉冲速度反馈位置反馈检测元件1.3.5按伺服驱动系统的控制方式分类1.3数控机床的分类定义：检测元件位于运动执行件前（电机、丝杠）性能：精度较高、稳定性较好、价格较低应用：相当普遍53工作台伺服电动机数控装置伺服放大器位置检测（编码器）半闭环控制框图1.3数控机床的分类1.3.5按伺服驱动系统的控制方式分类54主要内容闭环控制(Closed-LoopServo-Drive)位置反馈速度控制电路工作台伺服电机位置比较电路指令脉冲速度反馈1.3.5按伺服驱动系统的控制方式分类1.3数控机床的分类

定义：有位移检测与反馈，检测元件装在运动执行件上优点：补偿误差、精度高、缺点：参数匹配不当引起系统振荡，稳定性差、结构复杂、维护难、适合：大型、精密数控机床55工作台伺服电动机数控装置伺服放大器

闭环控制框图

检测装置（光栅）1.3数控机床的分类1.3.5按伺服驱动系统的控制方式分类56光栅尺光栅尺1.3数控机床的分类57

1.3数控机床的分类1.3.6按控制的联动轴数分类（1）两坐标数控机床（2）三坐标数控机床（3）两轴半坐标数控机床（4）多坐标数控机床58主要内容两坐标加工二轴半或三坐标加工四坐标加工五坐标加工

1.3数控机床的分类1.3.6按控制的联动轴数分类59二轴联动

主要用于数控车床加工曲线旋转面或数控铣床加工曲线柱面。

1.3数控机床的分类60二轴半联动主要用于三轴以上控制的机床，其中二个轴互为联动，而另一轴作周期进给。

1.3数控机床的分类如：在数控铣床上用球头铣刀采用行切法加工三维空间曲面。61三轴联动一般分为两类：一类是X、Y、Z三个直线坐标轴联动，较多用于数控铣床，加工中心。如：用球头铣刀铣切三维空间曲面，见右图。另一类是除了同时控制X，Y，Z，其中两个直线坐标轴联动外，还同时控制围绕其中某一直线坐标轴旋转的旋转坐标轴。如：车削加工中心，它除了纵向(z轴)、横向(x轴)两个直线坐标轴联动外，还需同时控制围绕Z轴旋转的主轴(C轴)联动。

1.3数控机床的分类62四轴联动

同时控制X，Y，Z三个直线坐标轴与某一个旋转坐标轴联动。如：右图为同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴与一个工作台回转轴联动的数控机床简图。

1.3数控机床的分类四轴联动的加工中心63除了同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴联动外，还同时控制围绕这些直线坐标轴旋转的A、B、C坐标轴中的两个坐标。

特点：刀具可被定在空间的任意方向。如控制切削刀具同时绕着x轴和y轴两个方向摆动，使得刀具在其切削点上始终保持与被加工的曲面成法线方向，保证被加工曲面的圆滑性，提高加工精度和减小表面粗糙度。五轴联动

1.3数控机床的分类五坐标加工641.3.7按功能水平分类数控机床水平的高低主要指它们的主要技术参数、功能指标和关键功能部件的功能水平等。1.3数控机床的分类项目低档中档高档分辨率进给速度10μm、3~8m/min1μm、10~24m/min0.1μm、24~100m/min伺服类型开环、步进电动机系统半闭环直流或交流伺服系统闭环直流或交流伺服系统联动轴数2~3轴2~4轴5轴或5轴以上主轴功能不能自动变速自动无级变速自动无级变速、C轴功能表2数控系统不同档次的功能及指标65通信能力无RS232C或DNC接口MAP通信接口、联网功能显示功能数码管显示、CRT字符CRT显示字符、图形三维图形显示、图形编程内装PLC无有有主CPU8或16bit16或32bitCPU32或64bitCPU1.3.7按功能水平分类1.3数控机床的分类表2数控系统不同档次的功能及指标（续）661.3数控机床的分类分类方法数控机床类型按工艺方法金属切削数控机床金属成形数控机床特种加工数控机床按运动控制方式点位控制数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床按伺服系统开环数控数控机床半闭环控制数控机床闭环控制数控机床按功能水平经济型数控机床中档型数控机床高档型数控机床数控机床的分类(Types)67第1章绪论1.11.4数控机床的组成1.5数控机床的分类数控技术的产生和发展与发展数控技术的基本概念

1.21.3数控机床的特点681.4数控机床的特点序号数控机床普通设备1操作者可在较短的时间内掌握操作和加工技能要求操作者有长期的实践经验2加工精度高、质量稳定，较少依赖于操作者的技能水平高质量、高精度的加工要求操作者具有高的技能水平3编制程序花费较多时间加工过程凭直觉和技巧，准备工作简单4加工零件复杂程度高，适合多工序加工适合加工形状简单、单一工序的产品5易于加工工艺标准化和刀具管理规范化操作者以自己的方式完成加工，加工方式多样，很难实现标准化6适于长时间无人操作和加工自动化是实现自动化加工的准备环节必不可少的，如材料的预去除及夹具的制作等7适于计算机辅助生产控制，生产率高很难提高加工的专门技术，不利于知识系统化和普及，生产率低，质量不稳定数控机床与普通机床的比较691.4数控机床的特点1.4.1数控机床的特点优点：（1）加工精度高、加工质量稳定（2）具有较高的生产效率（3）增加了设备的柔性（4）功能复合程度高，一机多用（5）减轻劳动强度，改善劳动条件（6）有利于生产管理（7）有利于向高级计算机控制与管理方面发展

不足：（1）机床价格较高，初始投资大（2）单位工时的加工成本较高

（3）生产效率比刚性自动生产线低

（4）加工中的调整相对复杂

（5）对设备使用维护人员的技术水平要求较高701.4.2

数控机床的适用范围（补充）1.4数控机床的特点数控机床加工范围的定性分析③需要频繁改型的零件。在军工企业和科研部门，零件频繁改型是司空见惯的事，这就为数控机床提供了用武之地。④价值昂贵，不允许报废的关键零件。⑤希望最短生产周期的急需零件。①结构复杂、精度高或必须用数学方法确定的复杂曲线、曲面类零件。②多品种小批量生产的零件。71第1章绪论1.11.4数控机床的组成1.5数控机床的分类数控技术的产生和发展数控技术的基本概念

1.21.3数控机床的特点721.5数控技术的产生和发展1.5.1数控技术的发展

50多年来，随着计算机技术、微电子技术、自动控制技术、精密测量技术及机械制造技术的发展，数控机床及加工技术取得了飞速的发展。731.5.2数控技术的发展历程时间名称1952年NC数控铣床1959年MC加工中心1961年DNC计算机直接数控1965年AC自适应控制1973年CNC计算机数控1974年CAD/CAM计算机辅助设计/制造1979年FMC/FMS柔性制造单元/系统1980年CIMS计算机集成制造系统表所示为数控机床及加工技术的发展进程概况1.5数控技术的产生和发展741.5.3数控技术的发展趋势运行高速化加工高精化功能复合化控制智能化驱动并联化交互网络化1.5数控技术的产生和发展751.5.3数控技术的发展趋势1.运行高速化主轴高速化：采用电主轴（内装式主轴电机）即主轴电机的转子轴就是主轴部件。主轴最高转速达200000r/min以上主轴转速的最高加（减）速为1.0g以上 换刀速度

0.9秒（刀到刀）2.8秒（切削到切削）工作台（托盘）交换速度1.5数控技术的产生和发展761.5.3数控技术的发展趋势2.加工高精化提高机械设备的制造和装配精度；提高数控系统的控制精度；采用误差补偿技术提高CNC系统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNC控制单位精细化；采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本交流伺服电机已有装上106脉冲/转的内藏位置检测器，其位置检测精度能达到0.01

m/脉冲）；位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法。采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术;设备的热变形误差补偿和空间误差的综合补偿技术。研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60％～80％。1.5数控技术的产生和发展771.5.3数控技术的发展趋势3.功能复合化工件自动装卸、工件自动定位；刀具自动对刀；工件自动测量与补偿；集钻、车、镗、铣、磨为一体的“万能加工机床”等。镗铣钻复合—加工中心（ATC）、五面加工中心（ATC，主轴立卧转换）；车铣复合—车削中心（ATC，动力刀头）；铣镗钻车复合—复合加工中心（ATC，可自动装卸车刀架）；铣镗钻磨复合—复合加工中心（ATC，动力磨头）；可更换主轴箱的数控机床—组合加工中心；1.5数控技术的产生和发展781.5.3数控技术的发展趋势4.控制智能化配置各种微型传感器，具有监控和误差自动补偿功能。“不仅有体力，而且有头脑，自己管理自己”1.5数控技术的产生和发展791.5.3数控技术的发展趋势5.驱动并联化主要内容设计巧妙的5杆并联机构电滚珠丝杠电主轴1.5数控技术的产生和发展801.5.3数控技术的发展趋势6.交互网络化主要内容除有RS232C串行接口、RS422等接口外，还带有DNC接口，可以实现几台数控机床之间的数据通信和直接对几台数控机床进行控制。有的已配备与工业局域网（LAN）通信的功能以及MAP接口，促进系统集成化和信息综合化，使远程操作和监控、遥控及远程故障诊断成为可能。

1.5数控技术的产生和发展81本章小结主要内容：本章介绍了数控机床的工作原理、数控机床的组成和特点、数控机床的分类，以及数控技术的发展趋势（自学）。要求：掌握数控机床的工作原理，掌握数控机床的组成、特点以及分类方法，了解数控技术的产生与发展。82习题与思考题1-1．简述数控机床、数控技术的基本概念1-2．简述数控机床的产生历程以及数控技术的发展趋势1-3．与传统机床相比,数控机床有何特点？1-4．数控机床有哪几部分组成?各部分的作用是什么？1-5．简述数控机床的加工原理、使用范围1-6．按控制系统的特点数控机床分哪几类？1-7．按伺服系统的控制原理数控机床分哪几类？1-8．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？83数控技术及应用84数控技术及应用目录第二章数控加工工艺第三章数控加工编程第五章计算机数控装置第七章数控机床伺服系统第八章数控机床的机械结构第一章绪论第四章数字控制原理第六章数控机床检测装置第九章数控机床故障诊断与维修85第2章数控加工工艺2.1

数控车削加工工艺2.3数控铣削及加工中心加工工艺数控加工工艺基础

2.22.3数控铣削及加工中心加工工艺86本章教学要点提要本章主要介绍数控加工工艺基础、数控车削加工工艺分析、数控铣削和加工中心加工工艺分析。87本章概要掌握程度掌握数控数控工艺编制的步骤

掌握数控车床加工工艺文件的制定了解铣削用量的选用了解切削用量的选用882.1数控加工工艺基础数控技术的应用与发展，深深地影响着产品加工工艺的设计思路。采用数控加工技术后，美国洛克希德公司C—130大型运输机机体采用钣金结构的比例由90%降到30%，而采用蜂窝结构的比例由10%增到70%。法国达索公司的幻影2000战斗机机体结构件钛合金质量就占28%，复合材料占17%。目前，国内外飞机制造业已广泛采用数控铣削加工的整体结构。原来需要成百上千个钣金零件、连接件装配起来的梁、框、肋、壁板等组件，采用整体结构后只由几个零件组成，现代飞机结构件零件数量比按传统设计的数量约减少一半左右。在提高了整机制造质量的同时，减少了工艺装备数量、装配工作量和飞机质量，从而缩短了周期，降低了成本，生产技术管理工作也大为简化。相关案例数控加工对加工技术的影响89

数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工的过程。2.1数控加工工艺基础2.1.1数控加工工艺概述

数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。

1．数控加工工艺的基本特点（1）数控加工工艺远比普通机械加工工艺复杂902.1数控加工工艺基础（2）数控加工工艺设计要有严密的条理性（3）数控加工工艺的继承性较好（4）数控加工工艺必须经过实际验证才能指导生产2．数控加工工艺的主要内容（1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定数控机床加工内容。91

（2）对零件图样进行数控加工工艺分析，明确数控加工内容及技术要求。（3）具体设计数控加工工序，如工步的划分、工件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。（4）处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点的选择，加工路线的确定，刀具补偿等。（5）程编误差及其控制。（6）处理数控机床上部分工艺指令，编制工艺文件。2.1数控加工工艺基础922.1数控加工工艺基础2.1.2数控加工工艺设计

数控加工工艺设计主要包括下列内容：1．数控加工工艺内容的选择2．数控机床的合理选用3．数控加工工艺性分析4．加工方法的选择与加工方案的确定5．数控加工工艺路线的设计6．数控加工工序的设计7．数控加工工艺守则932.1数控加工工艺基础

1．数控加工工艺内容的选择在数控加工工艺内容选择时，一般可按下列顺序考虑：（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。942.1数控加工工艺基础相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：（1）占机调整时间长。

（2）加工部位分散，要多次安装、设置原点。（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。2.数控机床的合理选用（1）形性能状尺寸适应性

（2）加工精度适应性（3）生产节拍适应性952.1数控加工工艺基础

图2.1

不同零件复杂程度与零件批量下的机床选用图2.2

零件批量与综合费用关系图2.1和图2.2为根据根据国内外数控技术应用实践，数控机床加工的适用范围的定性分析。962.1数控加工工艺基础3．数控加工工艺性分析1）零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则（1）尺寸标注应符合数控加工的特点图2.3

尺寸的正确标注方法97（3）定位基准可靠2.1数控加工工艺基础(a)工艺性不好(b)工艺性好图2.4

工艺凸台的应用（2）几何要素的条件应完整、准确982）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点（1）统一几何类型或尺寸。

（2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。2.1数控加工工艺基础99

（3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。2.1数控加工工艺基础图2.6

零件底面圆弧对结构工艺性的影响（4）应采用统一的基准定位。

1002.1数控加工工艺基础4．加工方法的选择与加工方案的确定图2.7

旋转体零件的加工（1）旋转体零件的加工根据零件的形状及轮廓特征可分别按以下情况选择加工方法（2）孔系零件的加工101平面轮廓零件的轮廓多由直线和圆弧组成，一般在两坐标联动的铣床上加工。

（3）平面与曲面轮廓零件的加工2.1数控加工工艺基础图2.8

固定斜角斜平面的加工图2.9

变斜角斜平面的加工102（4）模具型腔的加工2.1数控加工工艺基础（5）板材零件的加工（6）平板形零件的加工2）加工方案的确定确定加工方案时，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。1032.1数控加工工艺基础表2.1H13～H7孔加工方式(孔长度≤直径的5倍)(单位：mm)孔的精度孔的毛坯性质在实体材料上加工孔预先铸出或热冲出的孔H13、H12一次钻孔用扩孔钻钻孔或镗刀镗孔H11孔径≤10：一次钻孔孔径>10～30：钻孔及扩孔孔径>30～80：钻孔、扩孔或钻、扩、镗孔孔径≤80：粗扩、精扩或单用镗刀粗镗、精镗或根据余量一次镗孔或扩孔H10H9孔径≤10：钻孔及铰孔孔径>10～30：钻孔、扩孔及铰孔孔径>30～80：钻孔、扩孔、铰孔或钻、镗、铰(或镗)孔孔径≤80：用镗刀粗镗(一次或二次，根据余量而定)、铰孔(或精镗)H8H7孔径≤10：钻孔、扩孔、铰孔孔径>10～30：钻孔、扩孔及一次或两次铰孔孔径>30～80：钻孔、扩孔(或用镗刀分几次粗镗)一次或两次铰孔(或精镗)

孔径≤80：用镗刀粗镗(一次或二次，根据余量而定)及半精镗、精镗或精铰

1042.1数控加工工艺基础毛坯热处理通用机床加工数控机床加工通用机床加工5．数控加工工艺路线的设计在数控工艺路线设计中主要应注意以下几个问题。1）工序的划分105（1）按安装定位方式划分工序

2.1数控加工工艺基础图2.11

凸轮零件图（2）按所用刀具划分工序

106主要内容2.1数控加工工艺基础（3）按粗、精加工划分工序

（4）按加工部位划分工序

2）工步的划分

下面以加工中心为例来说明工步划分的原则：

（1）同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。107主要内容2.1数控加工工艺基础（2）对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。按此方法划分工步，可以提高孔的精度。因为铣削时切削力较大，工件易发生变形。先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复，减少由变形引起的对孔的精度的影响。（3）按刀具划分工步。某些机床工作台回转时间比换刀时间短，可采用按刀具划分工步，以减少换刀次数，提高加工效率。

3）加工顺序的安排1082.1数控加工工艺基础（1）尽量使工件的装夹次数、工作台转动次数、刀具更换次数及所有空行程时间减至最少，提高加工精度和生产率。（2）先内后外原则，即先进行内型内腔加工，后进行外形加工。（3）为了及时发现毛坯的内在缺陷，精度要求较高的主要表面的粗加工一般应安排在次要表面粗加工之前；大表面加工时，因内应力和热变形对工件影响较大，一般也需先加工。1092.1数控加工工艺基础（4）在同—次安装中进行的多个工步，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。（6）加工中容易损伤的表面(如螺纹等)，应放在加工路线的后面。（5）为了提高机床的使用效率，在保证加工质量的前提下，可将粗加工和半精加工合为一道工序。（7）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。1102.1数控加工工艺基础4）数控加工工序与普通工序的衔接6．数控加工工序的设计1）确定走刀路线和安排工步顺序（1）选择最短走刀路线，减少空行程时间，以提高加工效率。（2）为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，精加工时，最终轮廓应安排在最后一次走刀连续加工出来。1112.1数控加工工艺基础（3）刀具的进退刀（切入与切出）路线要认真考虑，以尽量减少在轮廓处停刀以避免切削力突然变化造成弹性变形而留下刀痕。（4）要选择工件在加工后变形较小的路线。2）定位基准与夹紧方案的确定（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一；（2）尽量减少装夹次数，尽可能做到在一次定位装夹后就能加工出全部待加工表面；（3）避免采用占机人工调整式方案。1122.1数控加工工艺基础3）夹具的选择（1）当零件加工批量小时，尽量采用组合夹具、可调式夹具及其它通用夹具；（2）当成批生产时，考虑采用专用夹具，但应力求结构简单；（3）夹具尽量要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀，以免产生碰撞；（4）装卸零件要方便可靠，以缩短准备时间，有条件时，批量较大的零件应采用气动或液压夹具、多工位夹具等。1132.1数控加工工艺基础4）刀具的选择5）确定对刀点与换刀点（1）刀具的起点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。如以孔定位的零件，应将孔的中心作为对刀点，以提高零件的加工精度；（2）对刀点应选在便于观察和检测，对刀方便的位置上；（3）对于建立了绝对坐标系统的数控机床，对刀点最好选在该坐标系的原点上，或者选在已知坐标值的点上，以便于坐标值的计算。6）确定切削用量1142.1数控加工工艺基础7．数控加工工艺守则表2.2数控加工工艺守则（JB/T9168.10-1998）项

目要

求

内

容加工前的准备(1)操作者必须根据机床使用说明书熟悉机床的性能、加工范围和精度，并要熟练地掌握机床及其数控装置或计算机各部分的作用及操作方法。(2)检查各开关、旋钮和手柄是否在正确位置。(3)启动控制电气部分，按规定进行预热。(4)开动机床使其空运转，并检查各开关、按钮、旋钮和手柄的灵敏性及润滑系统是否正常等。(5)熟悉被加工件的加工程序和编程原点。1152.1数控加工工艺基础刀具与工件的装夹(1)安放刀具时应注意刀具的使用顺序，刀具的安放位置必须与程序要求的顺序和位置一致。(2)工件的装夹除应牢固可靠外，还应注意避免在工作中刀具与工件或刀具与夹具发生干涉。加

工(1)进行首件加工前，必须经过程序检查(试走程序)、轨迹检查、单程序段试切及工件尺寸检查等步骤。(2)在加工时，必须正确输人程序，不得擅自更改程序。(3)在加工过程中操作者应随时监视显示装置，发现报警信号时应及时停车排除故障。(4)零件加工完后，应将程序纸带、磁带或磁盘等收藏起来妥善保管，以备再用。1162.1数控加工工艺基础

(1)高速钢。(2)硬质合金。

(3)涂层硬质合金。

(4)陶瓷材料。(5)立方氮化硼(CBN)。

2.1.3数控机床的刀具与工具系统1．数控加工刀具材料(6)聚晶金刚石(PCD)。

1172.1数控加工工艺基础如图2.12所示。TSG82系统是镗铣类数控工具系统，是联系数控机床的主轴与刀具之间的辅助系统。2．数控机床加工用工具系统Ⅰ1182.1数控加工工艺基础ⅡⅠ1192.1数控加工工艺基础Ⅱ图2.12TSG62数控工具系统图1202.1数控加工工艺基础3．数控刀具的刀位点所谓刀位点，如图2.13所示，是指加工和编制程序时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。

图2.13

数控刀具的刀位点1212.1数控加工工艺基础2.1.4数控加工工艺文件的编制1．数控加工工序卡2．数控加工刀具卡3．数控加工走刀路线图编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点：加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高；1222.1数控加工工艺基础（单位）数控加工工序卡产品名称或代号零件名称零件图号工艺序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备加工车间工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速r/min进给速度mm/r背吃刀量mm1T

__2T

__3T

__编制审核批准第页共页1232.1数控加工工艺基础表2.4数控加工刀具卡片(2)使数值计算简单，以减少编程工作量；(3)应使加工路线最短，这样既可减少程序段，又可减少空刀时间。4．数控加工程序单表2.5数控加工程序单零件号零件名称编制审核程序号日期日期NGXYZIJKRFMSTHPQ备注1242.2数控车削加工工艺2.2.1数控车削的主要加工对象1）精度要求高的回转体零件2）表面粗糙度要求高的回转体3）轮廓形状复杂的回转体零件4）带特殊类型螺纹的回转体零件1252.2数控车削加工工艺（1）可加工任何等导程的直、锥、端面螺纹，也可加工增、减导程螺纹，以及要求等导程与变导程间平滑过渡的螺纹（如非标丝杠）。（2）主轴无需变向，螺纹车削效率高。（3）数控车床可以配备精密螺纹切削功能，采用硬质合金成形刀具及较高的转速，所以车出的螺纹精度高，表面粗糙度小。1262.2数控车削加工工艺1)数控车刀的类型与选择（1）根据加工用途分类：车床主要用于加工回转表面的零件，所以数控车床的刀具可以分为外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切槽刀等。如图2.14所示为常见的车刀种类。2.2.2数控车削加工刀具1272.2数控车削加工工艺图2.14

常用车刀的种类、形状及用途

1—切槽刀；2—90°左偏刀；3—90°右偏刀；4—弯头车刀；5—直头车刀；6—成形车刀；7—宽刃精车刀；8—外螺纹车刀；9—端面车刀；10—内螺纹车刀；11—内槽车刀；12—通孔车刀；13—盲孔车刀1282.2数控车削加工工艺（2）根据刀尖的形状分类：尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀，如图2.15所示。(a)(b)（c）图2.15

不同刀尖形状数控车刀1292.2数控车削加工工艺（3）根据车刀结构分类：整体式车刀、焊接式车刀和机夹式车刀。如图2.16所示。(a)(b)（c）图2.16

不同刀具结构数控车刀1302.2数控车削加工工艺2）机夹可转位车刀数控车床使用的刀具，无论是车刀、镗刀、切断刀还是螺纹加工刀具，除经济型数控车床外，目前已广泛地使用机夹式可转位车刀，其结构如图2.17所示。图2.17

机夹式可转位车刀1—刀杆；2—刀片；3—刀垫；4—夹紧元件131（1）机夹可转位车刀的要求和特点要求特点目的精度高采用M级或更高精度等级的刀片；多采用精密级的刀杆；用带微调装置的刀杆在机外预调好。保证刀片重复定位精度，方便坐标设定，保证刀尖位置精度。可靠性高采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断屑台和断屑器的车刀；采用结构可靠的车刀，采用复合式夹紧结构和夹紧可靠的其他结构。断屑稳定，不能有紊乱和带状切屑；适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削工程中夹紧不得有松动的要求。2.2数控车削加工工艺132换刀迅速采用车削工具系统；采用快速小刀架。迅速更换不同形式的切削部件，完成多种切削加工，提高生产效率。刀片材料刀片多采用涂层刀片。满足生产节拍要求，提高加工效率。刀杆截形刀杆较多采用正方形刀杆，但因刀架系统结构差异大，有的需采用专用刀杆。刀杆与刀架系统匹配。2.2数控车削加工工艺133刀片是机夹可转位刀具的一个最重要组成元件。按照国家标准GB/T2076—2007《切削刀具用可转位刀片型号表示规则》，可转位刀片的形状和表达特性如图2.18所示。（2）可转位硬质合金刀片的标记图2.18

机夹式可转位刀片的形状和表达特性2.2数控车削加工工艺134例如图2.19所示。10个号位表示的具体含义可查阅相应数控刀具手册。图2.19

机夹式可转位刀片型号表示方法（3）机夹可转位刀片与刀杆的固定方式固定方式通常有螺钉式压紧、上压式压紧、杠杆式压紧和综合式压紧等几种，如图2.20所示。2.2数控车削加工工艺135（a）

螺钉式压紧（b）

上压式压紧1—刀片；2—螺钉；3—刀垫；4—刀体1—刀体；2—刀垫；3—螺钉；4—刀片；

5—压紧螺钉；6—压板2.2数控车削加工工艺1361—刀体；2—杠杆；3—弹簧套；4—刀垫；5—刀片；6—压紧螺钉；7—调整弹簧；8—调节螺钉1—刀体；2—刀垫；3—刀片；4—圆柱销；5—压块；6—压紧螺钉（c）

杠杆式压紧（d）

综合式压紧图2.20-23

机夹式可转位刀片固定方式2.2数控车削加工工艺1372.2.3数控车削加工走刀路线下面是数控车削加工零件时常用的加工路线。1．轮廓粗车进给路线图2.24粗车进给路线示例图2.2数控车削加工工艺138

1)车削圆锥的加工路线图2.22所示为车削正圆锥的两种加工路线。按图2.22(a)车削正圆锥时，需要计算终刀距S。设圆锥大径为D，小径为d，锥长为L，背吃刀量为ap，则由相似三角形可知：(D—d)／(2L)=ap／S(2-1)

根据式(2-1)，便可计算出终刀距S的大小。图2.25粗车正锥进给路线2.2数控车削加工工艺1392)车削圆弧的加工路线（1）车锥法粗车圆弧图2.23所示为车锥法粗车圆弧的切削路线，即先车削一个圆锥，再车圆弧。

BD=OB—OD=0．414R(2-2)图2.26车锥法粗车圆弧2.2数控车削加工工艺140（2）车阶梯法粗车圆弧(a)(b)图2.27大余量毛坯的阶梯车削路线2.2数控车削加工工艺141（3）车圆法粗车圆弧。图2.28车圆法粗车圆弧2.2数控车削加工工艺1422．空行程进给路线

（2）巧用起刀点和换刀点图2.29巧用起刀点(1)合理安排“回零”路线第一刀为A→B→C→D→A；第二刀为A→E→F→G→A；第三刀为A→E→F→G→A。车刀先由对刀点A运行至起刀点B；第一刀为B→C→D→E→B；第二刀为B→F→G→H→B；第三刀为B→I→J→K→B。2.2数控车削加工工艺1433．轮廓精车进给路线4．特殊的加工路线图2.30两种不同的进给方法2.2数控车削加工工艺144

图2.31嵌刀现象图2.32合理的进给方案2.2数控车削加工工艺145图2.33车削螺纹时的引入距离δ1和超越距离δ25．车削螺纹加工路线2.2数控车削加工工艺146图2.34先粗后精示例6．加工顺序的安排加工路线的确定，还应遵循零件车削加工顺序的一般原则，具体如下：（1）先粗后精的原则（2）先近后远的原则（3）先内后外、内外交叉的原则2.2数控车削加工工艺1472.2.4数控车削加工切削用量切削用量，都应在机床说明书给定的允许范围内选择，并应考虑机床工艺系统的刚性和机床功率的大小。下面介绍几个常用车削用量的选择方法。

（1）切削速度()或主轴转速(n)的确定切削速度可按式(2-2)计算或查表选取，还可根据实践经验确定。表2.7所示为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值，供参考。=表2.7硬质合金外圆车刀切削速度参考值（2-2）2.2数控车削加工工艺148工件材料热处理状态ap=0.3～2mmap=2～6mmap=6～lOmmf=0.08～0.3mm／rf=0.3～0.6mm／rf=0.6～1mm／rvc／(m/min)低碳钢、易切钢热轧140～180100～12070～90中碳钢热轧130～16090～ll060～80调质100～13070～9050～70合金结构钢热轧100～13070～9050～70调质80～11050～7040～60工具钢退火90～12060～8050～70灰铸铁HBS<19090～12060～8050～70HBS＝190～25080～11050～7040～60高锰钢WMn13%10～202.2数控车削加工工艺149铜及铜合金200～250120～18090～120铝及铝合金300～600200～400150～200铸铝合金Wsi13%100～18080～15060～100注意：按照上述方法确定的切削用量进行加工，工件表面的加工质量未必十分理想。因此，切削用量的具体数值还应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用模拟方法确定，使主轴转速、背吃刀量及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。2.2数控车削加工工艺1502.2.5典型零件的数控车削加工工艺1．轴类零件数控车削工艺分析典型轴类零件如图2.32所示，零件材料为45钢，无热处理和硬度要求，试对该零件进行数控车削工艺分析。图2.35典型轴类零件2.2数控车削加工工艺151

1）零件图工艺分析（1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。（2）在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线，因此在加工时应进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。（3）为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分（双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选φ60mm棒料。2）选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用TND360数控车床。2.2数控车削加工工艺1523）确定零件的定位基准和装夹方式（1）定位基准确定坯料轴线和左端大端面(设计基准)为定位基准。（2）装夹方法左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。4）确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精、由近到远(由右到左)的原则确定。即先从右到左进行粗车(留0.25mm精车余量)，然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。

5）刀具选择（1）选用φ5mm中心钻钻削中心孔。（2）粗车及平端面选用90°硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉(可用作图法检验)，副偏角不宜太小，选=35°。2.2数控车削加工工艺153（3）精车选用90°硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金60°外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取表2.8数控加工刀具卡片产品名称或代号×××零件名称轴零件图号×××序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T01φ5中心钻1钻φ5中心孔2T02硬质合金90°外圆车刀l车右端面及粗车轮廓右偏刀3T03硬质合金90°外圆车刀1精车轮廓右偏刀4T04硬质合金60°外螺纹车刀1车螺纹编制×××审核×××批准×××共页第页2.2数控车削加工工艺154=0.15～0.2mm。将所选定的刀具参数填人数控加工刀具卡片中(见表2.8)，以便编程和操作管理。6）切削用量选择（1）背吃刀量的选择（2）主轴转速的选择（3）进给速度的选择表2.9数控加工工艺卡片单位×××产品名称或代号零件名称材料零件图号×××轴45钢×××工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车间××××××三爪卡盘和活动顶尖×××TND360×××2.2数控车削加工工艺155工步号工步内容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀置mm备注1平端面T0225×25500手动2钻中心孔TOlφ5950手动3粗车轮廓T0225×255002003自动4精车轮廓T0325×2512001800.25自动5粗车螺纹T0425×253209600.4自动6精车螺纹T0425×253209600.1自动编制×××审核×××批准×××共1页第1页2.2数控车削加工工艺1562．套类零件的数控车削加工工艺分析如图2.33所示为锥孔螺母套零件，该零件材料为45钢，无热处理和硬度要求。单件小批量生产，所用机床为CJK6240，试对该零件进行数控车削工艺分析。图2.36锥孔螺母套零件2.2数控车削加工工艺1571）零件工艺分析（1）零件图样上带公差的尺寸，除内螺纹退刀槽尺寸250-0.084公差值较大，编程时可取平均值24．958外，其他尺寸因公差值较小，故编程时不必取其平均值，而取基本尺寸即可。（2）左右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左右端面车出来。（3）内孔圆锥面加工完后，需调头再加工内螺纹。

2）确定装夹方案图2.37外轮廓车削心轴定位装夹方案2.2数控车削加工工艺158

3）确定加工顺序及进给路线图2.38外轮廓车削进给路线4）刀具选择表2.10数控加工刀具卡片产品名称或代号数控车工艺分析实例零件名称锥孔螺母套零件图号程序编号2.2数控车削加工工艺159工步号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径mm备注1T0145°硬质合金端面车刀l车端面0.52T02φ4mm中心钻l钻φ4mm中心孔3T03φ31.5mm的钻头1钻孔4T04镗刀1镗孔及镗内孔锥面0.45T05φ32mm的铰刀1铰孔6T06内槽车刀1切5mm宽螺纹退刀槽0.47T07内螺纹车刀1车内螺纹及螺纹孔倒角0.38T0893°右手偏刀l自右至左车外表面0.29T0993°左手偏刀l自左至右车外表面0.2编制

审核批准

共1页第1页2.2数控车削加工工艺160

5）确定切削用量6）填写工艺文件表2.11数控加工工序卡片(单位名称)数控加工工序卡片产品名称或代号零件名称材料零件图号数控车工艺分析实例锥孔螺母套45钢工序号程序编号夹具编号使用设备车间CJK6240工步号工步内容刀具号刀具规格mm主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm备注2.2数控车削加工工艺1611平端面T0125×253201手动2钻中心孔T02φ49502手动3钻孔T03φ32.520015.75手动4镗通孔至尺寸φ31.9mmT0420×20320400.2自动5铰孔至尺寸φ32+0.0330T05φ323200.1手动6粗镗内孔斜面T0420×20320400.8自动2.2数控车削加工工艺1627精镗内孔斜面保证(1：5)±6′T0420×20320400.2自动8粗车外圆至尺寸φ71mm光轴T0825×253201手动9调头车另一端面，保证长度尺寸76rnmT0125×25320自动10粗镗螺纹底孔至尺寸φ34mmT0420×20320400.5自动11精镗螺纹底孔至尺寸34.2mmT0420×20320250.1手动12切5mm内孔退刀槽T0616×16320手动2.2数控车削加工工艺16313φ34.2mm孔边倒角c2T0716×16320自动14粗车内孔螺纹T0716×163200.4自动15精车内孔螺纹至M36×2-7HT0716×163200.1自动16自右至左车外表面T0825×25320300.2自动17自左至右车外表面T0925×25320300.2自动编制审核批准共l页第1页2.2数控车削加工工艺1643．螺纹车削加工工艺分析1）零件图的分析图2.39螺纹类零件2.2数控车削加工工艺1652）加工方案及加工路线的确定3）零件的装夹及夹具的选择4）刀具和切削用量的选择5）尺寸计算2.2数控车削加工工艺1662.3.1数控铣销及加工中心加工特点（1）多刃切削。铣刀同时有多个刀齿参加切削，生产率高。（2）断续切削。铣削时，刀齿依次切入和切出工件，易引起周期性冲击振动。（3）半封闭切削。铣削的刀齿多，相应每个刀齿的容屑空间小，呈半封闭状态，容屑和排屑条件差。与普通机床加工相比，数控铣削和加工中心具有许多显著的工艺特点。

（1）加工灵活、通用性强（2）加工精度高（3）生产效率高（4）减轻操作者劳动强度2.3数控铣削及加工中心加工工艺1672.3.2数控铣削及加工中心加工对象1．数控铣床加工对象根据数控铣床的特点，适合于数控铣削的主要加工对象有以下几类。（1）平面类零件

图2.40平面类零件2.3数控铣削及加工中心加工工艺168（2）变斜角类零件（3）曲面类（立体类）零件

图2.41变斜角类零件图2.42曲面类零件（4）孔及螺纹2.3数控铣削及加工中心加工工艺1692．加工中心加工对象1）既有平面又有孔系的零件（1）箱体类零件

图2.43箱体类零件2.3数控铣削及加工中心加工工艺170（2）盘、套、板类零件图2.44盘、套类零件2.3数控铣削及加工中心加工工艺1712）结构形状复杂的曲面类零件图2.45结构形状复杂的曲面2.3数控铣削及加工中心加工工艺1723）外形不规则的异形类零件图2.46异型零件4）特殊加工5）其他类零件2.3数控铣削及加工中心加工工艺1732.3.3数控铣削及加工中心加工工艺装备选用1．铣削加工刀具选择立铣刀加工时，如图2.47所示，刀具的有关参数，推荐按下述经验数据选取。

(1)刀具半径r应小于零件内轮廓面的最小曲率半径ρ，一般取r=(0.8～0.9)ρ。(2)零件的加工高度H≤(1/6～1/4)r，以保证刀具有足够的刚度。(3)对不通孔(深槽)，选取l=[H+(5～10)]mm(l为刀具切削部分长度，H为零件高度)。(4)加工外形及通槽时，选取l=[H+re+(5～10)]mm(re为刀尖角半径)。(5)粗加工内轮廓面时，铣刀最大直径D可按下式计算(图2.45)。2.3数控铣削及加工中心加工工艺174（2-3）(6)加工肋时，刀具直径为D=(5～10)b(b为肋的厚度)。图2.47刀具尺寸选择图2.48粗加工铣刀直径估算法2.3数控铣削及加工中心加工工艺175对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀等，如图2.46所示。(a)球头铣刀(b)环形铣刀(c)鼓形铣刀(d)锥形铣刀(e)盘形铣刀图2.49常用铣刀2.3数控铣削及加工中心加工工艺1762．孔加工刀具数控孔加工刀具常用的有钻头、镗刀、铰刀和丝锥等。(1)钻头。

图2.50可转位浅孔钻2.3数控铣削及加工中心加工工艺177(2)镗刀。

镗刀按切削刃数量可分为单刃镗刀和双刃镗刀。镗削