数控第二章
数控机床及其维护第2章练习题答案
第2章思考与练习题答案1. 数控机床与普通机床相比，在机械传动和结构上有哪些特点？答案：（1）高刚度数控机床要在高速和重负荷条件下工作，因此，机床的床身、立柱、主轴、工作台、刀架等主要部件，均需具有很高的刚度，工作中应无变形或振动。
（2）高灵敏度数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动，它要求在相当大的进给速度范围内都能达到较高的精度，因而运动部件应有较高的灵敏度。
（3）高抗震性数控机床的一些运动部件，除应具有高刚度、高灵敏度外，还应具有高抗振性，即在高速重切削情况下应无振动，以保证加工工件的高精度和高的表面质量。
特别要注意的是应避免切削时的谐振，因此对数控机床的动态特性提出更高的要求。
（4）热变形小机床的主轴、工作台、刀架等运动部件，在运动中常易产生热量，而工艺过程的自动化和精密加工的发展，对机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求。
（6）可靠性机床在自动条件下工作，这就要求机床具有高可靠性，像在工作中动作频繁的刀库、换刀机构、工件交换装置等部件都具有自锁和互锁装置保证在长期工作中十分可靠。
2. 数控机床的主传动系统有哪些要求？答案：与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点：（1）转速高、功率大。
它能使数控机床进行高速、大功率切削，实现高效率加工。
随着涂层刀具、陶瓷刀具和超硬刀具的发展，数控机床切削速度也不断的提高。
（2）所选用的电机主要使用新型的交流伺服电动机，而不在采用普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机。
（3）变速范围大，可实现无级调速。
数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。
（4）具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪声低。
主传动件的制造精度与刚度高，耐磨性好；主轴组件采用精度高的轴承及合理的支承跨距，具有较高的固有频率，实现动平衡，保持合适的配合间隙并进行循环润滑。
（5）具有特有的刀具安装结构。
第二章 数控编程基础
第二章数控编程基础2.1 数控编程的方法数控加工程序的编制方法主要有手工编程和计算机自动编程。
手工编程主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。
一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。
自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成，见图2.1。
采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、检验程序等工作是由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改，以获得正确的程序。
又由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。
因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。
图2.1 计算机辅助编程的过程不同的数控机床，由于数控系统不同，它们使用的数控程序语言规则和格式也不尽相同，当针对某一台数控机床编制加工程序时，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。
本教程以FANUC系统为主来介绍加工程序的编制方法。
2.2 数控坐标系2.2.1机床坐标系机床坐标系是机床上固有的坐标系，机床坐标系的方位是参考机床上的主轴中心线、工作台面、机床立拄等机床上固定的基准线和基准面确定的。
在标准中，规定工件固定，刀具相对于工件运动，Z轴取平行于机床主轴的方向，且刀具远离工件的方向为正方向。
对刀具做旋转运动，Z轴为垂直方向的单立拄机床时，从主轴向立拄看，X轴的正方向指向右边。
Y轴的方向按右手直角坐标系确定：1. 伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。
则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。
2. 大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。
如图2.2。
因此立式铣床的坐标系如图2.3所示。
机床坐标系的原点位置是各坐标轴的正向最大极限处，如图2.4所示。
第二章_数控加工编程基础
2.2 编程的基础知识
2.辅助功能M代码 M指令构成：
地址码M后跟2位数字组成，从M00-M99共100种。
(1) M00—程序停止。
(2) M01—计划（任选）停止。 程序运行前，在操作面板上按下“任选停止” 键时，
才执行M01指令，主轴停转、进给停止、冷却液关 断、程序停止执行。若“任选停止”处于无效状态 时，M01指令不起作用。利用启动按钮才能再次自 动运转，继续执行下一个程序段。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
4、制备控制介质
将程序单上的内容，经转 换记录在控制介质上，作为 数控系统的输入信息。 注意：若程序较简单，也可 直接通过键盘输入。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
5、程序的校验和试切
轴转动的圆进给坐标轴分别 用A、B、C表示。
坐标轴正向：由右手螺旋 法则而定。
右手直角笛卡尔坐标系
数控机2.床2的进编给程运动的是基相对础运动知。Y识
具体规定：
①坐标系是假定工件 不动，刀具相对于 工件做进给运动的 坐标系。
+B
X、Y、Z
Y
+A X
Z +C
②以增大工件与刀具
之间距离的方向为 坐标轴的正方向。 Z
a. 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）
Z轴水平时（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时， X坐标的正方向指向右边。
＋X
Z轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴 向立柱看时， X轴的正方向指向右边
第二章 数控加工程序输入与预处理
2.1 数控加工程序输入 2.2 数控加工程序的译码与诊断 2.3 刀具补偿原理 2.4其他预处理
2.1数控加工程序输入
一、纸带阅读机输入 二、键盘方式输入 三、存储器方式输入 四、通信方式输入 五、数控加工程序的存储
纸带阅读机
又称为光电阅读机。利用光电转换技术，将穿 孔纸带上记载的信息转换为电信号，放大、整 形转换为标准的逻辑电平信号，供数控装置读 入。具体看P38
刀补 建立
A
B 刀补撤消
刀补撤消
A
B 刀补建立
（二）刀具半径补偿类型
前后两段编程轨迹的不同，产生的刀具中心轨迹转接情 况也不相同。大多数CNC系统所处理的基本轮廓为直线 和圆弧，因此连接方式分为四种： 直线接直线，直线接圆弧，圆弧接直线，圆弧接圆弧 拐角——又叫转接角，相邻两轮廓段的夹角。 根据不同的的内拐角大小，转接类型分为三种。
（2）圆弧的方向矢量II
规定顺圆弧R>0，逆圆弧的R<0，有:
（顺圆弧） R R （逆圆弧） R
圆弧上任意一点的方向矢量及投影分量:
方向矢量
ld X l i Yl j
Y Y0 Xl R ( X X 0 ) Yl R
投影分量
2.刀具半径矢量1
刀具半径矢量——加工过程中始终垂直于编程轨 迹切向,并指向刀具中心，其大小等于刀具半径 值的矢量，用rd表示。
2.刀具半径矢量II
刀具半径矢量与方向矢量的关系：
sin Yl cos X l
规定左刀补r>0，右刀补的r<0，即
（左刀补） r r （右刀补） r
刀具半径方向矢量
数控编程与操作第2章
N80 G00 X200 Z150 T00 M05； (⑥刀具回位)
第2章 数控加工程序编制基础 上例为一个完整的零件加工程序，程序号为O2001。以上 程序中每一行即称为一个程序段，共由10个程序段组成，每 个程序段以序号“N”开头。M02作为整个程序的结束。
第2章 数控加工程序编制基础 2．程序段的组成 一个程序段表示一个完整的加工工步或动作。程序段由程 序段号、若干程序字和程序段结束符号组成。 程序段号N又称程序段名，由地址N和数字组成。数字大小
＋Z
＋Z ＋Y ＋X O
(a)
＋Y ＋Z
(b)
＋X
图 2 2 数 控 机 床 坐 标 系
-
＋
X
O
＋Z
＋Y ＋Y O ＋W
＋V ＋Y ＋Z
＋C
＋ U
＋ B′
＋Z ＋W
＋ X
′
＋A
＋
X ′
(c )
(d)
第2章 数控加工程序编制基础 2.1.2 机床原点和机床参考点
1．机床原点
机床原点是机床基本坐标系的原点，是工件坐标系、机床
＋Y ＋B＋ ＋ X′
＋ X、 ＋ Y或 ＋ Z ＋ A、 ＋ B 或＋C
＋A ＋C ＋Z ＋ Y′ ＋Z ＋X
＋X
图2-1 右手直角笛卡儿坐标系
第2章 数控加工程序编制基础 如果数控机床的运动多于X、Y、Z三个坐标，则可用附加坐 标轴U、V、W分别表示平行于X、Y、Z三个坐标轴的第二组直线 运动；如果在回转运动A、B、C外还有第二组回转运动，可分别 指定为D、E、F。然而，大部分数控机床加工的动作只需三个直 线坐标轴及一个旋转轴便可完成大部分零件的数控加工。
第2章 数控加工程序编制基础
第2章 数控铣床的组成及操作
第2章 数控铣床的组成及操作 章
图2.1 XK5025型数控铣床的布局图 1—底座 2—强电柜 3—变压器箱 4—垂直升降（Z轴）进给伺服电机 5—主轴变速手柄和 按钮板 6—床身 7—数控柜 8、11—保护开关（控制纵向行程硬限位） 9—挡铁（用于纵 向参考点设定） 10—操纵台 12—横向溜板 13—纵向（X轴）进给伺服电动机 14—横向 （Y轴）进给伺服电动机 15—升降台 16—纵向工作台
第2章 数控铣床的组成及操作 章
10.“主轴松开”按钮 在“手轮模式”和“JOG模式”下，用手抓住刀柄，按下主轴箱 上的此按钮，则主轴上的刀具被松开后可以取下，在重新装上 新刀具时只要再按下该按钮，刀具又被重新锁紧。 11.“循环启动”按钮 在“记忆模式”下按下此钮，程序将被启动，机床由程序控制 进行运动。此操作只能在程序调试好、对刀完成后才可进行， 否则容易打刀。 12.“进给保持”按钮 在按“循环启动”按钮将程序启动后，随时可以用此按钮来中 止程序的执行；若要继续执行该程序，再按一次“循环启动” 按钮，则“进给保持”灯熄灭，程序又接着往下执行。 14.指示灯说明 15.机床上方警示灯说明
（2）“MDI”方式下的自动运转。该方式适于由CRT/MDI操 作面板输入一个程序段，然后自动执行，操作步骤如下。 ①将方式选择开关置于“MDI”的位置。 ②按主功能的“PRGRM”键。 ③按“PAGE”键，使画面的左上角显示MDI，如图2.4所示。 ④由地址键、数字键输入指令或数据，按“INPUT”键确认。 ⑤按“START”键或操作面板上的“循环启动”键执行。
该机床由六个主要部分组成，即床身部分、铣头部分、 工作台部分、横向进给部分、升降台部分、冷却、润滑部分。
第2章 数控铣床的组成及操作 章
2.1.2 CRT/MDI操作面板的组成及操作方法 图2.2所示为FANபைடு நூலகம்C 0-MD系统的CRT/MDI操作面板，
第2章 数控加工基础(第二版)习题册 参考答案
第二章数控加工工艺设计一、填空题：1、数控加工编程任务书数控加工工序卡数控加工刀具明细表2、辅具刃具及切削参数切削液3、刀具明细表4、连接点5、节点6、确定控制其尺寸精度7、合理选择机床、刀具及切削用量8、一次装夹中9、同一把刀具10、加工路线11、缩短加工路线12、最后一次走刀中13、切向14、主轴转速背吃刀量进给速度15、小于16、常规模块化17、车削镗铣钻削18、尖形圆弧形成形19、直线形切削刃20、刀刃圆心21、光滑连接（凹形）的成型面22、样板刀刃23、小半径圆弧螺纹24、成形25、可转位标准化26、7∶2427、刀柄模块中间连接模块刀头模块28、粗基准精基准粗基准精基准29、不加工表面重复使用30、设计基准装配基准重合31、通用专用组合随行二、判断题：1.×2.√3.√4.×5. ×6.√7.√8.√9.×10.√11.×12.√13.×14.×15.×16.√17. ×18.×19.×20.√三、选择题：1.D2.D3.B4.A5.C6.A7.A8.B9.A10.D11.A12.C13.C14.A15.A16.C四、名词解释：1、数控加工程序单数控加工程序单是编程员根据加工工艺，经过数值计算，按照机床特点的指令代码编制的，它是记录数控加工工艺过程、工艺参数、位移数据的清单。
2、加工路线在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。
3、基点构成零件轮廓的几何要素之间的连接点称为基点。
4、节点用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线的交点称为节点。
5、粗基准以毛坯表面作为基准面的基准称为粗基准。
6、精基准以已加工过的表面作为基准面的基准称为精基准。
五、简答题1、常用的数控加工工艺文件包括哪些？答、不同的数控机床，工艺文件的内容有所不同，主要包括编程任务书、数控加工工序卡、数控加工刀具明细表、数控加工程序单等。
数控系统要义第二章
第二章配置调试篇 (3)2.1调试前的准备工作 (3)2.1.1 NCK+DRV、PLC总清 (3)2.1.2 通过step7单独clear PLC (5)2.1.3单独总清NX板 (5)2.1.4通过sinucom NC单独总清NCK+DRV (6)2.1.5用户级别设置 (7)2.1.6配置HMI通讯参数 (7)2.2 PLC基本调试 (8)2.2.1电脑与PLC建立连接 (8)2.2.2创建项目和硬件配置 (8)2.2.3创建基本PLC程序 (15)2.2.4传PLC程序入数控系统 (18)2.2.5生成PLC符号表 (20)2.3 NCK基本调试 (27)2.3.1 NCK数据总体布局图 (27)2.3.2通用数据的配置 (29)2.3.3通道类数据配置 (32)2.3.4轴类数据的配置 (39)2.3.5 NCK系统特性数据 (54)2.3.6 NCK设定类参数 (56)2.3.7 NCK内存参数分配 (58)2.3.8搜索和查看参数的技巧 (60)2.4 DRV基本调试 (62)2.4.1驱动示例配置 (62)2.4.2驱动系统自动辨识 (63)2.4.3 SMC接口的编码器模块的配置 (65)2.4.4分配轴 (69)2.4.5轴相关参数的改变 (70)2.4.6电源识别 (71)2.5 HMI组件的基本调试 (75)2.5.1 TCU的调试 (75)2.6 恢复数控系统的文件数据 (76)2.6.1重读备份的顺序 (76)2.6.2在写入NCK备份前必须采取的预防措施 (76)2.6.3制作启动盘和恢复整盘备份 (77)2.6.4使用备份重读流程删除某些错误的文件 (80)2.6.5使用Sinucom NC来制作备份 (82)第二章配置调试篇引言：天下之至柔，驰骋天下之至坚。
天下最柔弱的东西，可以渗入并驱使天下最坚硬的东西。
软件可以驱动硬件，硬件运动的前提是做好软件的配置和调试。
电大《数控加工工艺》第二章课后题
电⼤《数控加⼯⼯艺》第⼆章课后题第2章数控机床⼑具的选择作业答案思考与练习题1、简述数控⼑具材料的种类、特点及其应⽤场合？答：（1）⾼速钢：具有较好的⼒学性能和良好的⼯艺性，可以承受较⼤的切削⼒和冲击，但红硬性、耐磨性较差。
应⽤场合：①普通⾼速钢——不适于⾼速和硬材料切削；②⾼性能⾼速钢——⽤于制造出⼝钻头、铰⼑、铣⼑等；③粉末冶⾦⾼速钢——⽤于制造⼤型拉⼑和齿轮⼑具，特别是切削时受冲击载荷的⼑具。
（2）硬质合⾦：具有硬度⾼（⼤于89 HRC）、熔点⾼、化学稳定性好、热稳定性好的特点，但其韧性差，脆性⼤，承受冲击和振动能⼒低。
应⽤场合：①普通硬质合⾦：YG类——主要⽤于加⼯铸铁及有⾊⾦属；YT类——主要⽤于加⼯钢料。
②新型硬质合⾦——既可⽤于加⼯钢料，⼜可加⼯铸铁和有⾊⾦属。
（3）陶瓷⼑具：硬度⾼，耐磨性⽐硬质合⾦⾼⼗⼏倍，具有良好的抗粘性能，化学稳定性好，脆性⼤、强度低、导热性差。
应⽤场合：Al2O3基陶瓷⼑具——适⽤于各种铸铁及钢料的精加⼯、粗加⼯；Si3N4基陶瓷⼑具——适于端铣和切有氧化⽪的⽑坯⼯件等。
此外，可对铸铁、淬硬钢等⾼硬材料进⾏精加⼯和半精加⼯。
（4）⽴⽅氮化硼（CBN）：有很⾼的硬度及耐磨性，仅次于⾦刚⽯；热稳定性⽐⾦刚⽯⾼1倍；有优良的化学稳定性；导热性⽐⾦刚⽯差但⽐其他材料⾼得多，抗弯强度和断裂韧性介于硬质合⾦和陶瓷之间。
应⽤场合：可加⼯以前只能⽤磨削⽅法加⼯的特种钢，它还⾮常适合数控机床加⼯（5）⾦刚⽯：具有极⾼的硬度，耐磨性⾼，很⾼的导热性，刃磨⾮常锋利，粗糙度值⼩，可在纳⽶级稳定切削，较低的摩擦系数。
应⽤场合：主要⽤于加⼯各种有⾊⾦属、各种⾮⾦属材料，不能⽤于加⼯⿊⾊⾦属。
2、选择⼑⽚（⼑具）通常应考虑哪些因素？答：①被加⼯⼯件材料的类别：有⾊⾦属（铜、铝、钛及其合⾦）；⿊⾊⾦属（碳钢、低合⾦钢、⼯具钢、不锈钢、耐热钢等）；复合材料；塑料类等。
②被加⼯件材料性能的状况：包括硬度、韧性、组织状态—铸、锻、轧、粉末冶⾦等。
数控技术 第二章 零件加工程序的编制
第一节 概述
一 数控机床程序编制的内容和步骤
主要内容；分析零件图纸，确定加工工艺过程，进行数学处理， 编写程序清单，制作控制介质，进行程序检查，输入程序 以及工件试切。
分
编
数
析工数写程程数控
零艺学程序序控机
件处处序输检系床
图理理清入查统试
样
单
切
零件 毛坯
成品 零件
2-1 数控机床的编程步骤
一 数控机床程序编制的内容和步骤
(一)分析零件图样和工艺处理 1 选择合适的对刀点 对刀点----刀具相对零件运动的起点，又称起刀点。 刀位点----刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。 立铣刀、端铣刀和钻头而言，是指他们的底面中心； 球头铣刀，是指球头球心； 对车刀和镗刀是指它们的刀尖。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣内圆轮廓，路线为1→A→2→3（偏心圆）→B→4（工件轮廓） →B→5（偏心圆）→C→6→1。
非圆曲线平面轮廓的铣削同样要切入和切出延伸。
一 数控机床程序编制的内容和步骤
铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件 轮廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两 几何元素的交点处。
+X
一 坐标轴
3）Y轴 ➢ 按照右手直角笛卡尔坐标系来判断。
+Z
+Y
+X +Y
+Z +X
一 坐标轴
+Z +Y
+X 龙门数控铣床
+Z
+X +Y
立式5轴联动数控铣床
一 坐标轴
4）旋转运动A、B和C轴 ➢ A、B和C轴分别表示X、Y和Z轴的旋转方向，按照右旋螺纹前
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1．数控加工刀具材料
2．数控加工刀具
• 1)车削加工刀具 • 有焊接式和机夹式之分
2)铣削加工刀具
• 铣刀种类很多，选择铣刀时，要使刀具的尺寸与被加工 工件的表面尺寸和形状相适应。 • (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＜(1/4～1/6)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)加工外型及通槽时，选取l= [H+re+(5～10)]内孔表面加工方法选择原则：内孔表面加 工方法有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、磨孔 和光整加工。
3．平面加工方法的选择
• 平面加工的主要方法有铣削、刨削、车削、 磨削和拉削等，精度要求高的平面还需要经 研磨或刮削加工。
4．平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择
• (1）平面轮廓常用的加工方法有数控铣、线 切割及磨削等
第２章 数控加工工艺分析与程序编制
教学提示：数控机床是严格按照从外部输入的程序来自动地 对被加工零件进行加工的。为了与数控系统的内部程序 （系统软件)相区别，把从外部输入的直接用于加工的程 序称为数控加工程序，简称为数控程序。理想的数控程序 不仅应该保证能加工出符合图样要求的合格零件，还应该 使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使数 控机床能安全、可靠、高效的工作．数控加工工艺分析和 零件图形的数学处理（又称数值计算）是数控编程前的主 要准备工作，无论对于手工编程还是自动编程都是必不可 少的。 教学要求：了解数控加工工艺分析与图形数学处理的基本概 念和基本内容，数控编程方法、内容和步骤．重点了解数 控加工工艺分析与图形数学处理的方法，数控加工工艺文 件的制定，数控车床、数控铣床和加工中心的手工编程知 识。当在生产实际中遇到具体问题时，应根据数控机床的 编程知识，合理而又灵活地去解决实际问题。
2.1.5 零件的定位与安装
• 1．定位安装的基本原 • 在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则 与普通机床相同，确定定位基准与夹紧方案时应 注意以下点： • (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，尽可能在一次定位装夹 后，加工出全部待加工面。 • (3)避免采用占机人工调试加工方案，以充分发 挥数控机床的效能。
• (5 )粗加工内轮廓面时 铣刀最大直径D可按 下式计算
2(sin/2 - 1) D D粗= 1 sin /2 式中D———轮廓的最小凹图角半径；
Δ ———圆角邻边夹角等分线上的精加工余量； δ 1———精加工余量： φ———圆角两邻边的最小夹角。
(6)加工肋时 刀具直径为D=(5～10)b (b为肋的厚度）。 • 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
(2）立体曲面加工方法主要是数控铣削，多 用球头铣刀，以“行切法”加工
2.1.4 工序与工步的划分
• 1．工序的划分 • 在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，在 一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序 • (1)按零件装卡定位方式划分工序
第一道工序 加工外圆、平面及22内孔 和4工艺孔 第二道工序 以两孔和一平面定位在数控铣床上加工外轮廓
2．选择夹具的基本原则
• 数控加工的特点对夹具提出了两个基本要 求： • 一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标 方向相对固定。 • 二是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。 • 除此之外，还要考虑以下四点：
• (1)当零件加工批量不大时，应尽量采用组合夹 具、可调式夹具及其他通用夹具，以缩短生产准 备时间、节省生产费用。 • (2)在成批生产时才考虑专用夹具，并力求结构 简单。 • (3)零件的装卸要快速、方便、可靠，以缩短机 床的停顿时间。 • (4)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面 的加工，即夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件 不能影响加工中的走刀
1．车削加工路线的确定
• 1)最短的车削加工路线 车削进给路线为最 短，可有效地提高生产效率，降低刀具的损 耗等
• 2)大余量毛坯的阶梯车削加工路线
4) 特殊的加工路线
1
5)车削螺纹加工路线
• 在数控机床上车螺纹时，沿螺距方向的z向 进给应和机床主轴的旋转保持严格的速比 关系应避免进给机构加速或减速过程中的 车削为此要有引入距离和超越距
2.1 数控加工工艺分析
• 无论是手工编程还是自动编程，在编程以 前都要对所加工的零件进行工艺分析。程 序编制人员进行工艺分析时，要有机床说 明书、编程手册、切削用量表、标准工具、 夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、 轮廓形状、加工精度等选用合适的机床， 制定加工方案，确定零件的加工顺序，各 工序所用刀具、夹具和切削用量等，以求 高效率地加工出合格的零件。
球头铣刀 (b)环形铣刀 (c)鼓形铣刀 (d)锥形铣刀
(e)盘形铣刀
3)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 在数控机床上钻孔大多采用普通 麻花钻 • (2)镗刀。镗刀按切削刃数量可分为单刃撞 刀和双刃镗刀，镗削通孔、阶梯孔和不通 孔
(a)通孔镗刀 (b)阶梯孔镗刀 (c)不通孔镗刀
2.1.1 机床的合理选用
数控机床的应用范围正在不断扩大，但不是所有的零件都适宜在 数控机床上加工。零件的加工具体是采用数控机床加工，还是采 用普通或专用机床加工，与被加工零件本身的复杂程度、生产批 量和加工成本有关。 根据国内外数控机床技术应用实践，数控机床加工的适用范围 可用图2.1和图2.2定性分析。
符合这类工件表面数据给 出情况，便于加工后检验， 叶形的准确度高。
3．孔加工路线的确定
• 1)确定XY平面内的加工路线 • ①定位要迅速
图2.1零件复杂程度与零件批量的关系
不同类型的机床，随着被加工零件的生产 批量的变化，其生产成本的变化幅度也分 别呈现不同的趋势
图2.1零件批量与综合费用的关系
• 综上分析说明，数控机床通常最适合加工具 有以下特点的零件： • （1）多品种、小批量生产的零件或新产品 试制中的零件。 • （2）轮廓形状复杂，对加工精度要求较高 的零件。 • （3）用普通机床加工时，需要有昂贵的工 艺装备（工具、夹具和模具）的零件。 • （4） 需要多次改型的零件。 • （5）价格昂贵，加工中不允许报废的关键 零件。 • （6） 需要最短生产周期的急需零件。
图2.17 精镗微调镗刀 1—刀体 2—刀片 3—调整螺母 4—刀杆 5—螺母 6—拉紧螺钉 7—导向镗
(3) 铰刀
• 数控机床上使用的铰刀多是通用标准铰刀。 • 此外，还有机夹硬质合金刀片单刃铰刀和浮动 铰刀等。
图2.18 硬质合金单刃校刀 1,7—螺钉 2—导向块 3—刀片 4—楔套 5—刀体 6—销 子
• (3) 零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。
• (4) 应采用统一的基准定位。
在数控加工中若没有统一的定位基准，则会 因工件的二次装夹而造成加工后两个面上的 轮廓位置及尺寸不协调。另外，零件上最好 有合适的孔作为定位基准孔
2.1.3 加工方法与加工方案的确定
• 工艺路线的拟定是制订工艺规程的重要内 容之一，其主要内容包括选择各加工表面 的加工方法、划分加工阶段、划分工序以 及安排工序的先后顺序等
2.1.2 数控加工工艺性分析
• 数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数 控加工的可能性和方便性两方面加以分析。 • 1．零件图的尺寸标注应符合编程方便的原则 • (1）零件图上的尺寸标注方法应适应数控加工 的特点 可将局部的分散标注法改为同一基准标注或直接 给出坐标尺寸的标注法。
(2）构成零件轮廓的几何元素的条件应充 分
在分析零件图样时，务必要分析几何元素的给定 条件是否充分，发现问题应及时与设计人员协商 解。 图纸更改必须要有正规的手续。 图纸最好采用PDF格式。
• 2．零件的结构工艺性应符合数控加工的特点
• (1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸 • (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 径不应过小通常R＜0.2 H(H为被加工零件轮廓面的最大高度） 时，可以判定零件的该部位工艺性不好。
•【牢· 正·快 · 简】
2.1.6 数控加工刀具与工具系统
• 刀具与工具的选择是数控加工工艺中重要的内 容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直 接影响加工质量。与传统的加工方法相比，数 控加工对刀具和工具的要求更高．不仅要求精 度高、刚度好、耐用度高，而且要求尺寸稳定、 安装调整方便。
• (1)高速钢 热硬性 500oC-600oC (50m/min) • (2)硬质合金 能耐800°C～1000℃ （150m/min) 常用的硬质合金有钨钴（YG）合金（YG8、YG6、YG3)、 钨钛（YT）合金(YT5、YT15、YT30）和钨钛钽 （铌)(YW)(YW1，YW2）合金三大类 (3)涂层硬质合金 (4)陶瓷材料 （硬度91--95）1200°C时硬度80HRA 切削速度可比硬质合金刀具提高2-5倍 (5)立方氮化硼(CBN) 硬度可达7300--9000HV 仅次于金 刚石 它广泛适用于淬硬钢(50HRC以上） (6)聚晶金刚石（PCD) 硬度可达10000HV
2.1.8 数控加工路线的确定
• 在数控加工中，刀具的刀位点相对于工件 运动的轨迹称为加工路线。 • 编程时，加工路线的确定原则主要有以下 几点： • (1)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； • (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。
一般 1 为2mm～5㎜
2. 铣削加工路线的确定
• 1)顺铣和逆铣 • 2)铣削外轮廓的加工路线
• 3)铣削内轮廓的加工路线
• 4)铣削内槽的加工路线 • 所谓内槽是指以封闭曲线为边界的平底凹槽