整体叶盘数控加工技术研究
文章编号：1000-6893（2004）02-0205-04
整体叶盘数控加工技术研究
任军学，张定华，王增强，刘维伟，汪文虎
（西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，陕西西安
710072）
Research on the NC Machining Technigue of Blisk
REN Jun-xue ，ZHANG Ding-hua ，WANG Zeng-giang ，LIU Wei-wei ，WANG Wen-hu
（The Key Laboratory of Contemporary Design and Integrated Manufacturing Technoiogy ，Education Ministry of China ，
Northwestern Poiytechnicai University ，Xi*an 710072，China ）
摘
要：整体叶盘是高推比航空发动机采用的新结构。分析了国际同类整体叶盘制造技术，提出了一种整体
叶盘复合制造工艺方案及五坐标数控加工的关键技术，包括叶盘通道分析与加工区域划分、最佳刀轴方向的确定与光顺处理、通道的高效粗加工技术、型面的精确加工技术、加工变形处理和叶片与刀具减振技术等。给出了该研究成果在预研型号中的应用实例，证明了所提方法的先进性和有效性。关键词：整体叶盘；五坐标数控加工；刀轴方向；变形与振动控制中图分类号：V261
文献标识码：A
Abstract ：Biisk is a new integrated structure of biades and disk actuaiiy used in the aero-engine of high thrust-weight ratio.Based on the study of the state-of-the-art of the Biisk manufacturing technoiogy woridwide ，a convenient manufacturing pro-cess and key technigue of 5-axis NC machining are proposed in this paper ，Such noveities inciude anaiyses of biisk-tunnei feature and partition of manufacturing area ，determination of optimai orientation of cutter axis and its refinement ，efficient rough-cutting of the tunnei ，high-precision shaping ，controi of Biisk distortion and vibration reduction of cutter and biade.Preiiminary resuits of cutting test verify the vaiidity of the technigues mentioned above.
Key words ：biisk ；5-axis NC machining ；cutter axis orientation ；controi of distortion and vibration
近年来，国外航空发达国家在新型航空发动机结构设计中采用了称之为整体叶盘（biisk ）的最新结构。与传统的叶片和轮盘装配结构相比，整体叶盘将叶片和轮盘设计成一个整体，省去了榫头、榫槽和锁紧装置，避免了榫头气流损失、减少了结构重量和零件数量；在气动布局上采用了宽弦、弯掠叶片和窄流道，从而提高了气动效率。由于整体叶盘使发动机结构大为简化，推重比和可靠性进一步提高，因而在新研制的第四代战斗机所配套的高推比发动机上得到了成功的应用。
1国内外整体叶盘制造技术现状
从目前所收集到的资料来看［1］
，国外采用的
整体叶盘结构形式主要有如图1所示的3种典型结构：（a ）闭式结构———带箍整体叶盘；（b ）开式结构———不带箍整体叶盘；（c ）大小叶片转子结构———开式结构中大叶片间含有小叶片。
由于整体叶盘是高速旋转部件，既要达到减重和精确平衡要求，又要提高疲劳强度，因而其制
造技术难度特别大。整体叶盘毛坯一般采用钛合
图13种典型整体叶盘结构Fig.1
Three typicai structures of biisk
收稿日期：2003-06-17；修订日期：!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2003-12-15
第25卷第2期航空学报
Voi.25No.22004年3月ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA Mar.2004
金、高温合金等难加工材料，不允许有裂纹和缺陷，必须经过严格无损探伤检验；整体叶盘叶片薄、扭曲度大、叶展长、受力易变形，且叶片间的通道深而窄、开敞性很差。因此，整体叶盘的制造和维修都特别困难，是国外严密封锁的核心技术。
国外整体叶盘制造采用的主要工艺有：精锻毛坯+精密数控加工；焊接毛坯+精密数控加工；高温合金整体精铸毛坯+热等静压处理等。由于数控加工具有快速反应和可靠性高的特点，美国GE 和P.W 公司、
英国R.R 公司等在研制整体叶盘时，采用了五坐标数控加工技术［2］
。从整体毛坯到零件的制造过程中，材料切除率超过90%，综合技术难度非常大，集中反映了国际数控加工相关技术领域的最新技术和最高水平。在相关软件方面最著名的是NREC 公司推出的MAXCAM
系统［3］。
国内在整体叶轮叶盘相关软件和加工关键技术方面也进行了大量研究。西北工业大学开发出了“叶轮类零件多坐标NC 编程专用软件系统”，该系统集测量数据预处理、曲面建模、曲面消隐、刀位计算、刀位验证及后置处理于一体，已在20
多种叶轮叶盘的研制与生产中应用［4］
。!
整体叶盘制造工艺
通过对整体叶盘的结构特点和制造工艺需求分析，本文提出一种整体叶盘复合制造工艺。从工艺流程上，将整体叶盘的制造划分为近成形毛坯制造、精确成型加工以及表面检测与抛光等主要阶段。针对每个阶段，筛选出典型工艺方法及其使用条件，并根据叶盘制造过程不同阶段的特点，特别是叶片的复杂程度，调整工艺集成方案，优选出成熟、稳定度高的工艺组合。
在近成形毛坯制造阶段，可采用锻造、焊接和精铸3种工艺。由于整体叶盘为重要受力部件，必须满足强度要求，所以尺寸较大的叶盘一般选用整体锻造或焊接方案。从目前国内工艺的可行性、成熟度以及毛坯强度考虑，整体叶盘研制阶段
主要采用整体锻造得到初始毛坯，然后采用电解加工、线切割、数控铣削等高效数控粗加工技术制造出近成形毛坯。焊接毛坯具有节省材料及适合于制造双性能盘的优点，可用于开敞性好、叶片扭曲度小、形状较简单不带箍整体叶盘的近成形毛坯制造，但目前国内尚无成熟技术可用，需解决焊接应力与变形、组织改变及缺陷控制等问题。
在精确成型加工阶段，可采用电解加工和整体数控铣削等工艺。电解加工过程无机械切削力，加工应力小，适用于难加工材料零件和难铣削的细节加工，但目前需进一步研究解决电蚀层和光整加工等问题。数控铣削工艺用铣刀的五轴运动包络，铣削加工出流道形状。这种工艺适用于整体闭式叶盘和其他具有复杂曲面叶片的整体叶盘。
因此作者认为，国内目前能够满足研制和小批量试制需求较为可行的技术途径是：近成形毛坯应首选“等温锻造+高效低应力粗加工”方法，并进一步减少精锻毛坯余量以缩短加工周期；精确成型加工宜采用五坐标数控铣削工艺。这种工艺具有快速响应特点、所需专用工艺装备少、工艺较成熟且已制造出了合格的叶盘。因而该工艺是研制和小批量试制阶段较为理想的选择。叶型数控铣削完成后，可选用磨粒流或振动光饰方法，以提高表面光洁度和完整性。"
整体叶盘数控加工关键技术
（1）通道分析与加工区域的划分
为了判定叶盘数控加工的工艺性和刀具的可达性，必须首先对通道特征进行分析。分析结果可为工艺人员确定数控加工刀具参数、制定加工工艺提供必备的信息，或反馈给设计部门作为可制造性评价依据。通道分析的内容包括：通道的最窄宽度、约束状态；叶片的性质（包括叶片是直纹面还是自由曲面）、叶片的扭曲度、各个截面的厚度、前后缘大小及变化情况、过渡圆角半径及其是否变化；加工可行性等。如图2（a ）所示的叶盘通道刀具是可达的，即该叶盘是可加工的；
而
图2
通道加工可行性分析与对接区域划分
Fig.2
Analysis Of blisk-tunnel feature and partitiOn Of manufacturing area
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!6
02航空学报
第25卷
图2（b ）所示的通道刀具是不可达的，即该零件不可采用数控加工完成。
对闭式整体叶盘，由于受相邻叶片及内、外环的约束，或受刀具长度和刚度等限制，五轴连动数控加工设备通常无法从一端完成整个通道和叶片的加工，而必须采用从进排气边双侧对接方式。合理划分对接加工区域，如图2（c ），既可缩短加工刀具长度，又可增加切削刀具刚性、提高加工效率。加工区域划分准则是：在分界处从两端加工的刀具长度相近，使得叶盘加工从整体考虑刀具长度控制到最短。
（2）最佳刀轴方向的确定与光顺处理整体叶盘的叶型曲率变化大，其加工处在多约束状态下。在刀具轨迹计算中，刀轴方向的确定是实现无干涉及高效加工的关键和难点。如图3所示，
对于通道内部叶片上的同一点，所需加工刀具长度随刀轴方向变化而变化，且相差很大。若采用固定刀轴侧铣，则需很长的刀具，刀具的刚性和切削效率将严重降低。采用变刀轴点切触加工时，刀轴方向与叶盘轴向的夹角越小，所需刀具长度越短。因此，可通过确定最佳刀轴方向，从而获得最短的刀具长度、最大的刀具刚性和加工效率。确定最佳刀轴方向的准则为：在与通道四周不产生干涉的条件下，刀轴与叶盘轴向的夹角应
为最小。
图3
刀轴方向对刀长的影响
Fig.3
The effect of cutter axis orientation on cutter length
在实际计算中，按最佳刀轴方向准则计算得到的每个刀位点的刀轴方向，由于受通道多约束的影响，相邻的刀位点之间的刀轴方向可能会产生不连续变化，如图4所示。在加工过程中，刀轴方向的这种突变会使得五坐标数控机床工作台的回转或主轴的摆动突然变快或变慢，导致刀具的切削力产生突变：轻则造成被加工零件表面质量降低或啃伤，重则会导致刀具的刃部损坏甚至刀具折断。因此，必须在最佳刀轴方向初始矢量的基础上，进一步进行光顺处理，但该光顺必须在通道多约束条件下进行，以防止调整后的刀具与通道发生干涉。为了确保叶盘在加工过程中不发生
干涉与碰撞现象，必须对刀具轨迹进行验证和干涉碰撞检查，以确定刀位点计算的正确性，刀杆是否与通道四周干涉，刀柄和主轴头是否与工件和
夹具碰撞。
图4
光顺前、后刀轴方向的对比
Fig.4
Cutter axis orientations before and after smoothing
（3）叶盘通道的高效粗加工技术
整体叶盘从毛坯到成品的加工过程中，大约有90%的材料被切除，其中绝大部分是在叶盘通道的粗加工阶段完成。因此，高效粗加工是提高加工效率、缩短制造周期的关键。为此，作者根据通道性质，结合切削试验，建立了一套高效的通道粗加工方法，包括自由曲面通道的等高线粗加工轨迹计算；基于粗加工去除量最大化的刀轴方向优化；基于通道临界约束的防干涉计算；粗加工过程动态仿真；刀具的振动分析与控制方法。
由于材料切除量大，粗加工后叶盘内会产生较大的切削应力。为控制粗加工应力造成的变形，采取以下3种方法进行处理：!通过优化刀具和工艺参数、优化刀具与工件的切触状态，降低加工时的切削应力；"通过热处理工艺消除切削应力以减小后期变形；#采用工序分散、多次修复基准的方法，补偿变形误差。采取以上工艺措施后，不仅叶盘的变形得到了控制，同时还进一步减少
了叶盘精加工前的近成形毛坯余量，明显缩短了加工周期。
（4）叶盘型面的精确加工技术
整体叶盘的精加工涉及内环、外环、叶片型面、前后缘、叶根过渡区等加工特征。整体叶盘的加工工艺和加工顺序采用基于与或树的向导图表示，它描述了各个加工特征的工艺特点、确定加工顺序的必要条件或充分条件以及每个加工特征对应的加工工艺和刀具轨迹生成方法的集合。例如，内环、外环属于回转面，采用数控车削加工方法；闭式结构叶盘的叶片表面是带实约束面的腔槽（pocket ）侧面，采用基于临界约束面的专用五轴数控精加工方案；开式结构叶盘（含大小叶片转子）的叶片表面是带相邻面约束的沟槽（slot ）侧
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02第2期任军学等：整体叶盘数控加工技术研究
面，采用基于临界线的专用五轴数控精加工方案，或直纹面侧铣加工方案；叶根过渡区是自由曲面交线，采用“半径递减”清根方案。
由于整体叶盘的叶片很薄，特别是叶尖和前后缘的厚度不到0.4mm。因此，叶片受到切削力后会产生颤振并出现严重的“让刀”现象；同时，由于受通道的限制，刀具直径小且刀杆长，受到切削力时会产生振动［5］。这种刀具及叶片的耦合颤振严重影响叶片的表面加工质量，使叶片表面出现鱼鳞状缺陷，导致叶尖段多次加工不到位等问题。在有限元分析与测力分析的基础上，采用以下3种方法来解决叶片和刀具的耦合颤振问题：!根据刀具受力情况确定刀具的最佳切触位置，减少总切削力和引起颤振的切削力分量；"根据不同的结构及零件的刚性确定刀具的参数，使叶片和刀具的刚度协调；#通过工艺填充方法，加强叶片切削时的刚性、增加颤振阻尼以实现对振幅的控制。通过加工实验证明，以上措施对抑制颤振、保证叶片加工精度和表面质量都具有十分明显的效果。
!结论
本文在跟踪和分析整体叶盘先进制造技术国际现状的基础上，针对整体叶盘结构特点，结合国内现有工艺，提出了一种整体叶盘复合制造工艺，论述了其中的关键技术和难点的解决方法，总结了整体叶盘数控加工的工程经验。
所提方法已在型号研制中得到成功应用，先后完成了某涡扇发动机一、二级风扇叶盘以及某涡轴发动机大小叶片转子试验件的加工，并取得了预期的试验结果。图5所示为所完成的一级风扇叶盘，经三坐标测量机检测，叶片型面的误差控制在0.05mm以内，叶盘的整体变形控制在
0.04mm以内，
完全达到了设计要求。
图5整体叶盘样件
Fig.5The test specimen of biisk
参考文献
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ming technoiogies［M］.Beijing：Mechanicai Industy Press，2000.）［5］Marra M A，Waicott B L，Rouch K E.Vibration controi for ma-chining using H technigues［A］.Southeast Con*95.‘Visuaiize
the Future’［C］.Proc IEEE，1995.436-
442.
作者简介：
任军学（1968-）男，西北工业大学机电学
院讲师，硕士，主要从事CAD/CAM方面的研
究。E-maii：rjx1968@https://www.360docs.net/doc/947002851.html,。
（责任编辑：蔡斐）
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802航空学报第25卷
数控加工专业课程安排
数控加工专业课程安排
数控加工专业 课程安排符合学生全面发展及市场需求说明 随着全球经济一体化的发展趋势,大批境外企业的涌入，中国正在逐步变成“世界制造中心”。机械制造业传统的加工方式，已逐步被数控应用技术的加工方式所取代，从大批量的生产规模到单件小批的生产规模，数控加工均被广泛采用。由于数控技术迅速发展，相关数控技术的人才培养已成为各种层次学校的热点。我校也于2005年开办了数控加工专业，配备了师资力量，花巨资引进数控设备，建立了实验室、实习场所、绘图及模拟软件机房。为了提高学校教学质量，保证经过我们培养的技工学校学生能够适应市场需求，我们组织的相关教务负责人、招生就业合作处及专业教师进行市场调查，并将结果进行分析。分析结果说明我校数控加工专业课程设置、实习项目、主干课程较好的符合了学生全面发展及市场需求。说明如下： 一、原始调查资料 1、企业对我校数控专业的毕业生的评价简要概况 序号评价项目评价结果 1 企业对我校数控加工专业毕业生 的称职情况综合评价为17%优良，83%称职，0%不称职 2 企业对毕业生的职业道德的评价5%好，95%较好，0%一般，0%差 3 企业对毕业生专业业务知识的评 价 4.7%好，9 5.3%较好，0%一般，0%差4 企业对毕业生的基本素质的评价8.4%好，91.6%较好，0%一般，0%差
2、学生就业情况的调查简况1)就业岗位分布情况 操作编程维修工艺生产 管理 质量 检测 综合营销 行政 管理 其他 55.7% 13.4% 9.4% 8.0% 7.1% 4.5% 1.2% 1.7% 1.4% 5.5% 2）毕业生工作岗位上最有用的课程 机械加工工艺数控 编程 计算机 应用 数控 机床 构造 公差配 合 机械 制图 AUTOC AD Pro/e 切削 原理 与刀 具 机床 夹具 39.2% 53.1% 32.3% 31.5% 25.% 45.0% 32.3% 31.6% 5.5% 45.% 3、企业对学校技工学校数控专业毕业生的需求简况 1）“蓝领层”“蓝领层”是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，在企业数控技术岗位中占75%，是目前需求量最大的数控技术人才。 所需知识与能力结构：掌握数控机床结构的基本知识和机械加工与数控加工的工艺知识，具备数控机床的操作、日常维护和手工编程的能力，了解数控加工的自动编程。 2）、“灰领层”“灰领层”是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员，这类人员在企业数控技术岗位中占20%，其中数控编程工艺员占9%，数控机床维护、维修人员占11%。 所需知识与能力结构： 数控编程工艺员：掌握数控加工工艺专业知识和一定的模具制造基础知识，具备数控机床的操作、日常维护和手工编程的能力，能运用至少一种三维CAD/CAM软件进行三维造型和自动编程。
1数控加工技术的发展史
武汉职业技术学院 《数控技术应用》专业 毕业设计（论文） 课题名称： 《二配合零件的综合数控车 工艺设计与编程加工》 班级：数控11304 学号：11026395 设计者：刘威 设计时间：2013.10-2014.3 指导教师：黄琳莉 2014年3月 10 日
武汉职业技术学院机电学院 毕业设计任务书 专业：数控技术班级：数控11304学号：11026395姓名：刘威. 一、设计题目：《二配合零件的综合数控车工艺设计与编程加工》 二、主要内容： 1、解读产品图纸，了解其结构特征，分析加工工艺性， 填写工艺分析表。 2、制定毕业设计的工作计划，确立方案，编制工艺总 表和刀具需求单。 3、进行具体综合数控车削加工的工艺设计和程序设 计，编写相关的设计说明，填写工艺规程卡片。 4、进行相关工装及对刀辅具的结构分析与设计，编写 相关的使用说明。 5、使用数控加工仿真软件或操控机床进行数控加工工 艺和程序的验证。 6、整理技术资料，撰写毕业论文。 三、设计（论文）任务和要求 （包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质 量等具体要求） 本课题以毕业论文形式提交，要求承担者完成开题报告、论文、 译文等。 1. 开题报告：不少于2000字。要求就配合零件总体加工 工艺及数控加工关键工序进行设计的内容、方法、手段以
及步骤以及参考文献等进行阐述； 2. 译文：要求中文译文不少于2000汉字，内容必须与数 控专业课题内容有联系，严禁抄袭有中文译本的外文资 料。 3. 论文： 结构要求：毕业设计(论文)应采用汉语撰写，一般由11 部分组成，依次为：(1)封面，(2)任务书，(3)开题报告， (4)中英文摘要及关键词，(5)目录，(6)正文，(7)参考文 献，(8)附录，(9)外文资料，(10)中文译文， (11)致谢 内容要求 其中正文部分一般不少于15000字，应包括以下内容： 数控加工技术的发展史（约1500字左右） 数控加工工艺的相关基本概念（约1000字左右） 零件加工工艺性分析及总体加工工艺安排（约1500字左 右） 零件加工工艺过程分析与设计（为论文核心部分，约5000字左右） 刀具和设备的选用、装夹方案及工艺参数的确定、数控加工工艺卡片（为论文核心部分，约5000字左右） 主要程序编制清单（为论文核心部分，约1000字左右） 工艺方案的评估与设计心得（为论文核心部分，约1000字左右）
数控加工技术基础试题(含答案)
《数控加工技术基础》试卷 年级 专业 层次 科 注意事项： 1.满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为废卷。 3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。 （1）－(20)题，每小题1分，共20 分。下列各题A)、B)、C)、D)四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项字母编号填在括号内。 （1）沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是 指令。 A ）G40 B ）G41 C ）G42 D ）G43 （2）工件在两顶尖间装夹时，可限制 自由度。 A ）四个 B ）五个 C ）五个 D ）三个 （3）确定数控机床坐标轴时，一般应先确定 。 A ）X 轴 B ）Y 轴 C ）Z 轴 D ）A 轴 （4）G90 G28 X10.0 Y20.0 Z30.0；中，X10.0、Y20.0、Z30.0表示 。 A ）刀具经过之中间点坐标值 B ）刀具移动距离 C ）刀具在各轴之移动分量 D ）机械坐标值 （5）G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是 。 A ）整圆 B ）半圆 C ）夹角〈=180°的圆弧 D ）180°〈夹角〈360°的圆弧 （6）下列G 指令中 是非模态指令。 A ）G00 B ）G01 C ）G03 D ）G04 （7）G17、G18、G19指令可用来选择 的平面。 A ）曲线插补 B ）直线插补 一、选择题：
C）刀具半径补偿 D）刀具长度补偿 （8）数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用来选刀换刀。 A）刀具编码 B）刀座编码 C）顺序选择原理 D）计算机跟踪记忆 （9）数控机床加工依赖于各种。 A）位置数据 B）模拟量信息 C）准备功能 D）数字化信息 （10）数控机床的核心是。 A）伺服系统 B）数控系统 C）反馈系统 D）传动系统 （11）数控机床的主机（机械部件）包括：床身、主轴箱、刀架、尾座和。 A）进给机构 B）液压系统 C）冷却系统 D）传动系统 （12）工件在小锥体心轴上定位，可限制自由度。 A）四个 B）五个 C）六个 D）三个 （13）下列数控系统中是数控车床应用的控制系统。 A）FANUC-0T B）FANUC-0I C）FANUC-0M D）SIEMENS 820G （14）数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是。 A）主轴箱 B）工作台 C）床身 D）进给传动 （15）加工中心选刀方式中常用的是方式。 A）刀柄编码 B）刀座编码 C）记忆 D）刀尖形状编码 （16）套的加工方法是：孔径较小的套一般采用方法。 A）钻、铰 B）钻、半精镗、精镗 C）钻、扩、铰 D）钻、精镗 （17）刀具磨钝标准通常按照的磨损值制定标准。 A）前面 B）后面 C）前角 D）后角 （18）闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统主要区别在于。 A）位置控制器 B）检测单元 C）伺服单元 D）控制对象 （19）用端铣刀铣削时，下述何者不是产生异常振动现象的原因？ A）刀柄伸出长度过长 B）刀柄伸出长度较短 C）铣刀刀柄刚性不足 D）铣刀刀柄过细 （20）铣刀刀柄的标准锥度是。 A）1/4 B）1/5 C）7/24 D）MT4 二、填空题：
数控加工技术及设备
数控加工技术及设备 1 、CAM（计算机辅助制造）技术的历史与发展 计算几何理论的不断完善和数控技术的不断更新是CAM技术持续发展的物质基础，工业界对数控加工技术不断提出需求是CAM技术发展的原动力，CAM软件厂商之间的激烈竞争是CAM技术发展的催化剂。CAM技术从诞生到现在，可以划分为三个阶段： 1.1、加工质量稳定、加工精度高。 最早出现的CAM软件是50年代开发的平面编程系统，60年代发展到具有曲面编程能力的系统，80年代出现了具有图形交互的雕塑曲面编程能力的系统。在数控机床和数控技术出现以前，同一套图纸，在不同的加工车间，产品表面质量差异大，即使是同一个工人，加工相同的零件，其质量也不尽相同。当加工曲线、曲面以及精密孔时，对加工精度的要求就更加迫切了。有了数控机床，加工同一种零件，使用同一段数控代码，加工质量稳定。后来，发展了曲面造型技术，人们设计产品，不再仅仅满足产品的功能需求，开始追求产品的外观和更好的性能，大量使用复杂曲面进行产品设计。因此，产品的加工精度被提到首要地位。 1.2、加工效率高、产品更新换代快。 产品生产的趋势是多品种、小批量，制造业的目标是降低成本、提高质量、缩短制造周期。对制造业，尤其是对模具加工业来说，就是要在保证模具加工精度的前提下，充分利用数控机床的性能，提高加工效率，缩短加工时间，保证产品及时上市。为满足高效率的需求，出现了三轴、四轴、五轴甚至更多联动轴的机床。CAM技术也随之发展。各软件厂商纷纷推出多轴数控加工系统。近年来，绝大多数关于NC的文章都是围绕多轴刀具轨迹生成和干涉检查与修正展开讨论的。这是CAM技术发展的第二个阶段。
数控技术发展状况及策略综述
数控技术发展状况及策略综述 摘要：随着当前科学技术的进一步发展，数控加工已经成为国家机械化和工业 化水平的重要标志。这项技术涉及到的领域范围很多，包括机械制造技术、信息 处理技术、自动控制技术以及相应的计算机软件处理技术等新技术的使用，改变 了传统的制造业，在未来，数控加工技术会朝着更好的方向发展，将会促使我国 制造业的发展进步。 关键词：数控技术；发展状况；策略；综述 对于数控系统而言，一方面由于传统数控系统的各个模块相互耦合，使得结 构变更和功能扩展异常困难；另一方面由于数控系统结构的开放程度低，其研发 过程无法充分利用先进的电子信息技术，极大降低了数控系统的研发效率，同时 基于小团队的数控系统研发不能充分调动社会的有效资源和积极性，包括工艺过 程实现在内的各模块难以全面细致，使得开发的高端数控并不高端。我国数控行 业的发展很大程度上受限于数控系统自身的封闭性，数控系统的不开放以及制造 工艺流程未体现等问题成为目前制约我国数控行业发展的主要瓶颈。随着先进计 算机和电子信息技术的发展，充分利用组件式软件技术、通过互联网手段把全社 会乃至全球的资源集中起来，有效发挥掌握工艺经验的一线人员等社会资源参与 开发和甄别成为可能。 1数控木工机械的发展现状 1.1数控木工机械发展现状 数控机床具有高精度、质量好、加工性能强、生产效率高、稳定性强等优点，并受到了越来越多企业的青睐。其中木材加工行业广泛应用起数控机床，且相关 研究也在逐步深入，在近几年，我国数控木工机械发展迅速，以下将会对一些具 有代表性的数控技术进行分析。①数控木工机械硬件发展现状。当前我国木工机械硬件仍未建立起系统的体系，基本是由背景文泰垄断中低档数控镂铣机，其不 但销售软件，同时还出处全套硬件。②数控木工机械软件发展现状。当前主要是由中国台湾恩德控制了大部分高档数控镂铣机数控软件，其销售软件时通常都是 配套硬件一同销售，基本在我国大陆形成了垄断局面。③木工机械数控机床技术发展现状。当前我国的数据砂光机、数控阶段锯切设备以及数控带锯机技术等发 展极为迅速，就以砂光机为例，当前我国已成为了生产砂光机最大的国家，基本 垄断中低端砂光机市场，且逐步实现了中低端砂光机数字控制功能。 1.2数控技术发展概况 数控该技术在我国发展时间尚短，最早是将其应用在金属加工行业，从发展 至今共经历了3个发展阶段：①初始阶段（1958~1979），在该阶段我国生产的 数控系统可靠性不足，且应用范围极为有限；②发展阶段（1980~1993），经历 改革开放，我国有效吸收与借鉴外国优秀生产经验，并积极引进先进的数控系统，在很大程度上促进了我国数控技术的发展；③缓慢发展阶段（1994至今），在 全球金融危机影响下，在20世纪末我国出现了负增长的情况，发展到21世纪逐 步得到了恢复，当前我国机械加工设备数控化率在85~90%范围内，其中木工机 械制造业其设备数控率约45%。 2数控加工技术的应用 2.1数控车加工的应用 ①精度要求较高的零件，数控车床整体的刚性很好，制造的精度极高，因此 对于尺寸强度要求较高的零件这项技术的使用十分有效；②超精密、超低表面粗
数控加工技术实训报告
数控加工技术实训报告 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
数控加工技术实训报告 班级：机械1111 学号： 姓名：倪浩然 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：殷振 时间过得真快，为期15天的数控加工技术实训就结束了。在老师个耐心讲解和鼓励下，我从总体上达到了实习预期的目标和要求。这次总实习给了我一次全面的、系统的实践锻炼的机会，巩固了所学的理论知识，增强了我的实际操作能力。在这次实训中，我从中懂得理论与实际的结合的重要性。也让我学到了很多书本之外的知识，让我受益匪浅。 实训的第一天我怀着激动的心情来到了实验楼。第一天我们的任务就是对数控机床进行熟悉。一共有四台机床：华中数控机床、北一数控铣床、沈一数控车床、沈一加工中心。经过老师的讲解和指导书的介绍我们初步了解：数控机床的类型、基本结构及工作原理；加工特点和应用；数控系统的的基本操作；还有就是对数控机床的外观和结构建立感性认识。老师向我们介绍了数控车床的操作面板上主要按钮的功能，还向我们演示了加工程序的输入、编辑、初步认识数控车床加工程序。同时还现场动手演示了“回零”、“点动”、“步进”等操作……下面我就数控机床的数控机床的组成、特点及分类进行详细的说明： 1、数控机床的组成：现代数控机床都是CNC机床，一般由数控系统和机床本体组成，主要有如下几部分组成。
1）CNC装置：计算机数控装置（即CNC装置）是CNC系统的核心，有微处理器（CPU）、存储器、各I/O接口及外围逻辑电路等构成。 2）数控面板：数控面板是数控系统的控制面板，主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。3）可编程逻辑控制器PLC：PLC是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，用于完成数控机床的各种逻辑运算和顺序控制。例如：主轴的启停、刀具的更换、冷却液的开关等辅助动作。 4）机床操作面板：一般数控机床均布置一个机床操作面板，用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作，以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预。上面布置各种所需的按钮和开关。 5）伺服系统：伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统。进给伺服系统主要有进给伺服系统单元和伺服惊电机组成，用于完成刀架和工作台的各项运动；主轴伺服系统用于数控机床的主轴驱动，一般由恒转调速和恒功率调速。为满足某些加工要求，还要求主轴和进给驱动能同步控制。 6）机床本体：机床本体的设计与制造，首先应满足数控加工的需求，具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点，由于一般均采用无级调速技术，使得机床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消，未满足高精度的传动要求，还采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。未提高生产率和满足自动加工的要求，还采用自动刀架及能自动更换工件的自动夹具等。 2、数控机床的特点：由于数控机床是计算机自动控制同精密机床两者之间的相互结合，使得它具有高效率、高精度、高柔性等特点。
数控加工工艺毕业设计论文
日照职业技术学院毕业设计（论文） 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部：机电工程学院 专业：数控设备应用与维护 指导教师：张华忠 班级： 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页
数控加工工艺学课程标准
《数控加工工艺学》课程标准 （数控专业） 职业技术教育中心 二〇一四年五月八日
目录 1.概述 (3) 1.1课程性质 (3) 1.2课程设计思路 (3) 2．课程目标 (3) 3．课程内容和要求 (4) 4．实施建议 (8) 4.1 教学建议 (8) 4.2 教材编写建议 (9) 4.3考核评价建议 (9) 4.4实验实训设备配置建议课程资源的开发与利用 (10)
一、概述 （一）课程性质 1、授课对象 《数控加工工艺学》课程是一门以数控技术基本理论为基础，并与生产实际紧密相关的专业理论课。课程要体现以就业为导向，以学生职业能力发展为本的思想。它的主要授课对象是数控专业二年级的学生，目的是为了让学生掌握数控加工工艺的技能。 2、参考课时 总课时为210课时，理论教学课140时，实践教学70课时。 3、课程性质 《数控加工工艺学》课程是中等职业学校数控专业学生必修的专业课程，也是一门重要的专业基础课程。本课程的内容包括：数控入门知识、数控机床的组成，数控编程基础、数控机床切削加工工艺和数控机床电加工工艺。 （二）课程设计思路 1．知识与技能并重，通过实践巩固知识，通过知识的掌握扩展实践方法和技巧。 2．任务驱动，促进以学生为中心的课程教学改革。 3．设置学生思考和实践环节。 二、课程目标 （一）总目标 使学生掌握数控机床加工操作工所需要的技术基础理论；对本专业所需要的数控加工技术具有一定的分析、处理能力；能与数控加工编程和数控机床操作实训课程相配合，掌握数控加工全过程所必需的基础理论，为其职业生涯的发展和终身学习奠定基础。 （二）具体目标 1、知识教学目标 熟悉数控与数控机床的概念；掌握数控机床的工作原理；了解数控技术的发展。了解数控机床各部分的组成及工作原理。以手工编程作为重点，掌握数控编
《数控加工技术》模拟考题
《数控加工技术》模拟考题 （闭卷考） 一、选择题（５＊４分＝２０分） 1．闭环控制系统的位置检测装置装在______ A数控装置中 B 机床移动部件上C伺服电动机轴上 D 传动丝杠上 2．FMS是指_____ A 自动化工厂 B 计算机数控系统 C 柔性制造系统 D 数控加工中心 3．在数控机床的闭环控制系统中，其检测环节具有两个作用，一个是检测出被测信号的大小，另一个作用是把被测信号转换成可与______进行比较的物理量，从而构成反馈通道。A偏差信号B脉冲信号 C 指令信号D反馈信号 4．加工中心是在数控铣镗床或数控铣床的基础上增加_____装置改型设置成的。 A 刀库与自动换刀 B 自动换刀 C 刀库 D 伺服 5．数控系统所规定的最小设定单位是______ A 数控机床的运动精度 B 机床的加工精度； C 脉冲当量 D 数控机床的传动精度 参考解答：BCCAC 二、填充题（５＊４分＝２０分） １．按数控系统的控制方式分类，数控机床分为________，__________，__________。２．数控机床的精度主要包括______，_______，_______。 ３．机床工作时会产生哪两种形式的振动_______，_______。 ４．未来数控机床发展趋势主要表现在哪三个方面_______，_______，_______。 ５．数控系统常用的两种插补功能是_______和_______。 参考解答： 1、开环控制数控机床、半闭环控制数控机床、闭环控制数控机床。 2、加工精度、定位精度、重复定位精度 3、强迫振动与自激振动 4、数控技术，数控系统，驱动系统 5、直线插补和圆弧插补 三、简答与计算（共６０分）（每题分5、10、15分/题不等） １．简述数控机床的特点与主要组成部分。 ２．数控机床按照轨迹控制方式和伺服控制方式可以分为几类？ ３．用逐点比较法插补如图所示对于第一象限圆弧AB，起点A（4，0），终点B（0，4），并给出简要步骤。 ４．…………。 ５．…………。 ６．…………。
数控技术的发展史
数控技术的发展史 1946年诞生了世界上第一台电子计算机，6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化. 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。 数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。经过几十年的发展，目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用，在模具制造行业的应用尤为普及。针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求，开发了各种门类的数控加工机床。数控机床种类繁多，一般将数控机床分为16大类：数控车床(含有铣削功能的车削中心)，数控铣床(含铣削中心) ，数控铿床，以铣程削为主的加工中心，数控磨床(含磨削中心) ，数控钻床(含钻削中心) ，数控拉床，数控刨床，数控切断机床，数控齿轮加工机床，数控激光加工机床，数控电火花线切割机床，数控电火花成型机床(含电加工中心)，数控板村成型加工机床，数控管料成型加工机床，其他数控机床。 如今的数控技术发展趋势有以下几个方面： 1高速、高精度、高效、高可靠性。要提高加工效率，首先必须提高切削速度和进给速度，同时，还要缩短加工时间；要确保加工质量，必须提高机床部件运动轨迹的精度，而可靠性则是上述目标的基本保证。为此，必须要有高性能的数控装置作保证。 2柔性化、集成化。为适应制造自动化的发展，向FMC、FMS和CIMS 提供基础设备，要求数控系统不仅能完成通常的加工功能，而且还能够具备自动测量，自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头（有时带坐标变换）、自动误差补偿，自动诊断、进线和联网功能，特别是依据用户的不同要求，可方便地灵活配置及集成。 3智能化，网络化。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化，如前馈控制，电机参数的自适应运算，自动识别负载自动选定模型，自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容，方便系统的诊断及维修等。 4市场适应性上的发展趋势：普及型、个性化。为了适应数控机床多品种、小批量的特点，数控系统又要尽可能扩大批量，为此，数控系统生产厂家不仅应能生产通用的普及型数控系统，而且更应能生产带有个性化的数控系统，特别是
数控加工技术基础试题.docx
年级专业层次科 题号一二三四五六七八总分评阅 ( 统分 ) 人 题分2020 301515 得分 注意事项： 1.满分 100 分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视 为废卷。 3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。 得分评阅教师 一、选择题： （1）－(20)题，每小题1分，共 20分。下列各题 A)、B)、 C)、D)四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项字母 编号填在括号内。 （ 1）沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是指令。 A） G40B） G41 C） G42D） G43 （ 2）工件在两顶尖间装夹时，可限制自由度。 A）四个C）五个B D ）五个 ）三个 （ 3）确定数控机床坐标轴时，一般应先确定。 A） X轴B） Y 轴 C） Z 轴D） A 轴 （ 4） G90 G28；中，、、表示。 A）刀具经过之中间点坐标值B）刀具移动距离C）刀具在各轴之移动分量D）机械坐标值
（ 5） G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是。 A）整圆B）半圆 C）夹角〈 =180°的圆弧D）180°〈夹角〈360°的圆弧 （ 6）下列 G指令中是非模态指令。 A） G00B） G01 C） G03D） G04 （ 7） G17、G18、 G19指令可用来选择的平面。 A）曲线插补B）直线插补 C）刀具半径补偿D）刀具长度补偿 （ 8）数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用来选刀换刀。 A）刀具编码B）刀座编码 C）顺序选择原理D）计算机跟踪记忆 （ 9）数控机床加工依赖于各种。 A）位置数据B）模拟量信息 C）准备功能D）数字化信息 （ 10）数控机床的核心是。 A）伺服系统B）数控系统 C）反馈系统D）传动系统 （ 11）数控机床的主机（机械部件）包括：床身、主轴箱、刀架、尾座和。 A）进给机构B）液压系统 C）冷却系统D）传动系统 （ 12）工件在小锥体心轴上定位，可限制自由度。 A）四个B）五个 C）六个D）三个 （ 13）下列数控系统中是数控车床应用的控制系统。 A） FANUC-0T B） FANUC-0I C） FANUC-0M D） SIEMENS 820G （ 14）数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是。 A）主轴箱B）工作台 C）床身D）进给传动 （ 15）加工中心选刀方式中常用的是方式。 A）刀柄编码B）刀座编码 C）记忆D）刀尖形状编码 （ 16）套的加工方法是：孔径较小的套一般采用方法。
关于数控加工技术的现状及其发展前景的分析
关于数控加工技术的现状及其发展前景的分析标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
关于我国数控加工技术的现状及其发展前景的分析 孙晓娜郝明月 （辽宁工程技术大学机械工程学院加工06-1班，辽宁阜新 123000） 摘要：数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。本文将从振兴我国数控机床市场占有率的角度着重剖析数控机床及由其组成的制造系统（生产线）的技术现况及发展趋势，并初步探讨使其能适应变批量，多品种、高质量、低成本以及具有快速响应的柔性和符合环保的未来生产模式的解决方案，以期抛砖引玉。 关键词：数控加工技术；数控机床；现状；对策；前景 1 数控加工技术的起源 随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm （±0.0015in），达到了当时的最高水平。 1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。
数控加工工艺毕业设计论文
毕业设计说明书 （格式） 课题名称 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言 第2章工艺方案的分析 2.1 零件图 2.2 零件图分析 2.3 零件技术要求分析 2.4 确定加工方法 2.5 确定加工方案 第3章工件的装夹 3.1 定位基准的选择 3.2 定位基准选择的原则 3.3 确定零件的定位基准 3.4 装夹方式的选择 3.5 数控车床常用的装夹方式 3.6 确定合理装夹方式 第4章刀具及切削用量 4.1 选择数控刀具的原则 4.2 选择数控车削刀具 4.3 设置刀点和换刀点 4.4 确定切削用量 第5章轴类零件的加工
5.1 轴类零件加工工艺分析 5.2 轴类零件加工工艺 5.3 加工坐标系设置 5.4 保证加工精度方法 第6章数控加工程序 第6章结束语 第7章致谢词 参考文献
数控加工技术专业培养目标
数控加工技术专业培养目标 一、职业岗位分析 随着科学技术和经济的不断发展，数控机床正以其高速度、高效率、高精度的优势逐步代替普通机床，成为制造业的主力。因此，社会对数控加工技术方面的高级专门人才的需求也越来越迫切。数控加工技术专业就是为适应这种情况而设立的。本专业主要是培养学生掌握金属切削加工的基本理论知识和工艺规程的编制方法，夹具的设计方法，数控设备的使用、维护和维修，能熟练使用数控机床和其他数控设备进行产品加工的高等应用性专门人才。 数控加工技术专业的就业岗位： 1、在工业企业中的数控车间或班组中，进行手工和计算机编制数控加工程序，能熟练的 进行产品加工并能解决加工中出现的问题； 2、在工业企业中的机加工车间从事工艺方面的技术工作，能进行零件加工工艺规程的编 制和常用工装设计； 3、数控机床（数控车床、数控铣床、加工中心和其它数控设备）的操作、使用、维护及 维修； 4、技术部门、车间、班组及其它基层和中层的管理工作等。 二、培养目标与专业要求 1．培养目标本专业培养德、智、体全面发展，牢固掌握必要的文化科学基础知识和数控机床加工技术方面的专业知识，有较强实践能力，具有爱岗敬业，踏实肯干，勇于创新，与人合作的良好品德，能适应社会主义市场经济需要的实用型高级人才。毕业生具有数控机床加工的工艺工装设计和编程能力，能熟练地操作数控机床进行产品加工，能够进行数控机床的安装、调试、维护与维修，也可以从事车间生产与技术管理工作。 2．专业基本要求 （1）掌握工程技术所必需的基础学科理论知识； （2）掌握本专业所必需的计算机基础知识和较强的计算机应用能力； （3）掌握机械工程基础知识，掌握机械加工工艺、工艺准备的基本知识； （4）掌握数控机床的工作原理与结构、数控机床编程的基本知识，能够进行中等复杂程
数控刀具技术现状及发展
数控刀具技术现状及发展 摘要∶ 本文简介现代数控刀具科普性知识和近几年来在刀具材料、结构科技领域里的现状及发展趋势。指出拉削、滚压、搓挤刀具和复合（组合）孔加工数控刀具的创新成果往往会引起机加工观念上的巨大变革，再集成刀具材料及特种数控机床领域的创新科技成果，会产生巨大的社会效益和经济效益。 近年来，快速发展的数控机加工工艺技术促进了数控刀具结构基础科研和新产品的研发。世界各大厂商生产的数控机床用刀具种类、规格繁多，数量庞大，往往令人眼花缭乱，不得要领。现将有关数控刀具科普性知识和近几年来数控刀具材料、结构、应用等领域的新产品、科技现状及发展趋势就其精要，在此简要分述，以便了解掌握相关数控刀具新产品信息的要点。 一、数控刀具分类简要 错误！不能识别的开关参数。 二、数控刀具材料新产品科技近况与发展趋势 １、概述：
近年来，数控刀具材料基础科研和新产品的成果集中应用在高速（超高速）、硬质（含耐热、难加工）、干式、精细（超精）数控机加工技术领域。刀具材料新产品的研发在超硬材料（金刚石、表面改性涂层材料、ＴｉＣ基类金属陶瓷、立方氮化硼、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４基类陶瓷），Ｗ、Cｏ类涂层和细颗粒（超细颗粒）硬质合金基体及含Ｇｏ类粉末冶金高速钢等领域进展速度较快。 ２、超硬材料领域： 错误！不能识别的开关参数。 金刚石（钎焊聚晶、单晶）各类刀具已迅速应用于高硬度、高强度、难加工有色金（合金）及有色金属-非金属复合材料零部件的高速、高效、干（湿）式机械切削加工行业中。其概况分述如下： 汽车、摩托车行业：聚晶、人造单晶金刚石面铣刀、镗刀、车刀、铰刀、复合（组合）孔加工等数控刀具等正大量应用于高强度、高硬度Si--Al合金零部件自动生产线上； 竹木地板、傢具行业：聚晶、ＣＶＤ厚膜沉积金刚石（复合片）立铣刀、三面刃成形铣刀、面铣刀等类刀具正大量应用于高硬度复合竹木地板、傢具及门窗…等零部件自动生产线上； 航空、航天、汽车及电子信息技术行业：金刚石ＣＶＤ薄膜涂层数控刀具（以整体ＷCｏ类硬质合金刀具为主）多应用于铣削、车削、钻削、铰削及锪削加工高强度铝合金（铸、锻）、纤维-金属层板、
数控加工技术的应用及其未来发展趋势 隆正良
数控加工技术的应用及其未来发展趋势隆正良 发表时间：2019-10-18T10:12:55.137Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：隆正良 [导读] 摘要：数字控制是近代化的一种新兴的控制技术，随着当前科学技术的进一步发展，数控加工已经成为国家机械化和工业化水平的重要标志。 身份证号码：45010519780302XXXX 摘要：数字控制是近代化的一种新兴的控制技术，随着当前科学技术的进一步发展，数控加工已经成为国家机械化和工业化水平的重要标志。这项技术涉及到的领域范围很多，包括机械制造技术、信息处理技术、自动控制技术以及相应的计算机软件处理技术等新技术的使用，改变了传统的制造业，在未来，数控加工技术会朝着更好的方向发展，将会促使我国制造业的发展进步。 关键词：数控加工技术；发展趋势；体系性能 在当前科学技术水平不断发展的局面下，原有传统的机械加工技术已无法满足现代化机械加工产业发展的需求，为适应更加品质化的产品生产需要，数控技术得到了大力应用，在机械加工中具有非常重大的意义。 1 数控技术的概念和技术特点 1.1 数控技术的具体概念 数控技术是将原有传统机械加工作为基础，结合计算机与通信技术，采用数字控制技术等进行机械加工运动。国内目前对数控技术的运用一般采用计算机操作，在使用中提前编制好程序，再通过程序的控制来控制设备，具有高效率、高准度和柔性自动化的优点。 1.2 数控技术的相关技术特点 机械加工中换批加工或新品研制时，数控技术可以对相关工艺参数进行简便改变，增加具体操作过程的便利性。同时，对加工相对复杂或曲面形状的零件，利用数控技术可以保证生产产品质量。数控技术使用的工具具备模块化标准，在安装和换刀操作中能节省很多时间，管理技术相对于普通机床有很大程度提高。 2 数控技术在机械加工中应用的重要意义 （1）提高生产效率。在采用数控技术后，机械加工不再使用人为控制，生产效率得到大幅度提高，大大缩短生产周期。同时，废料率也大幅度降低。 （2）加快生产速度。数控技术在加工时间的控制方面非常精确，脱离人为干扰因素之后，完全避免人为主观控制，使加工速度迅速地提高。 （3）实现外形多样化。采用数控技术的产品，制图工作可以直接制作模型，产品外形可以各式各样，保证了各种形状的产品都能高质量完成。 （4）产品精度提高。传统人为操作的机械加工产品，达不到非常精细的标准，而采用数控技术后，完全避免人为操作的误差，在产品加工精细度方面更加贴近设计标准。 （5）机械加工自动化。实现自动化控制是数控技术最直接的目的，也是最直观的表现形式。数控技术中数字化功能的运用，有效控制了机械加工操作过程和设备，更加系统化地实现了数控边控和数控设备。 3 数控加工技术的应用 3.1 数控铣加工的应用 数控铣床在应用中促使制造发生革命性的转变，数控铣床的应用使得传统技术难以实现的复杂加工变得简单，也能够减少制造时间，提高制造精度，减少了使用手工的概率，缩短了整个制造的周期。数控铣加工在制造中的应用主要包括以下几种：①轮廓加工，对于曲线轮廓的加工，运用传统的铣床技术生产效率十分低下，也难以保证加工产品的精度，而运用数控铣床技术就可以改善传统铣床的不足，精确的对于平面内的曲线轮廓进行加工；②曲面加工，曲面加工是数控铣加工最为典型的一种加工工艺，再结合一些 CAD 的软件进行编程，数控铣床可以对多种类型的复杂曲面进行加工，而且制成的部件很少存在残余；③孔加工，使用数控加工技术进行孔加工，可以在一台机床上完成所有的程序，提高了加工的精度，缩短了制造时间。 3.2 数控车加工的应用 ①精度要求较高的零件，数控车床整体的刚性很好，制造的精度极高，因此对于尺寸强度要求较高的零件这项技术的使用十分有效； ②超精密、超低表面粗糙的零件。例如磁盘、照相机等设备，制造的精度和轮廓精度要求都很高，因此这些零部件的制造适合在高精度的、高功能的数控车床上进行加工；③表面形状较为复杂的回转体零件。带特殊螺纹的零部件的加工，传统的车床对于带螺纹的部件的切削十分有限，数控技术对于那些螺纹比较复杂的零部件加工起来毫无压力，因此数控车床车削螺纹的零部件效率极高，再加上使用最先进的合金螺纹军刀，转速也会增加，因此车削出来的螺纹零部件不是很粗糙，精度也较高。 4 数控加工技术在未来的应用趋势 4.1 性能的发展趋势 机械制造业的关键指标是精度、速度以及效率，数控技术已经采用的较为先进的芯片以及控制系统，因此加工的精度和效度都得到了大大的提高。控制系统性能在未来的柔性化、复合性以及智能化成为趋势，柔性化主要包含控制系统自身的柔性，以及群控系统的柔性。由于数控系统采用的模块化的设计，因此其覆盖的功能面更广，可以满足不同人群的需要。在复合加工中的未来发展趋势是尽可能的减少工艺，减少工序，朝着多功能的方向发展。 4.2 功能的发展趋势 数控系统和使用者之间的对话接口是用户界面，未来，用户界面会实现图形化。不同的用户对界面的要求也是不一样的，因此对于界面的开发工作难度也一直在加大，因此用户界面的开发成为了当前计算机软件研发的最为困难的一环，未来的数控技术的功能的发展趋势首当其冲就是用户界面的图形化。其次是计算机可视化，计算机视觉技术可以运用图像处理操作，进行分析，将图像分解为便于进行管理的小块任务。尤其是在工厂操作中，环境受限，计算机技术就可以加以应用，对设备的个体零件等进行识别，控制起来相对简单。 4.3 体系结构的发展趋势 未来数控技术在模具制造中还会进一步产生集成化、模块化和网络化的趋势，采用高度的集成化芯片以及可以进行编程的集成电路，