数控加工工艺及刀具第八章
《数控原理与系统》授课教案
《数控原理与系统》授课教案第一章：数控技术概述1.1 课程介绍解释数控技术的定义和基本概念强调数控技术在制造业中的应用和重要性1.2 数控系统的组成与工作原理介绍数控系统的各个组成部分及其功能解释数控系统的工作原理和操作流程1.3 数控编程基础介绍数控编程的基本概念和常用指令讲解数控编程的格式和编程方法1.4 数控加工工艺介绍数控加工的基本工艺和特点探讨数控加工的适用范围和优势第二章：数控机床与数控系统2.1 数控机床的分类与结构解释数控机床的分类和特点介绍数控机床的主要结构和部件2.2 数控系统的硬件与软件讲解数控系统的硬件组成及其功能介绍数控系统的软件配置和编程系统2.3 CNC装置及其功能解释CNC装置的定义和作用探讨CNC装置的主要功能和性能指标2.4 数控系统的故障诊断与维修介绍数控系统故障诊断的方法和步骤讲解数控系统故障排除和维修技巧第三章：数控编程与操作3.1 数控编程的基本方法讲解数控编程的基本方法和步骤探讨数控编程中的坐标系和运动指令3.2 数控加工工艺参数的选择介绍数控加工工艺参数的选取方法和原则强调工艺参数对加工质量和效率的影响3.3 数控机床的操作与维护讲解数控机床的操作步骤和注意事项介绍数控机床的维护保养方法和技巧3.4 数控加工实例分析提供数控加工实例，分析其编程和操作过程讨论加工实例中的问题和解决方案第四章：数控系统的维修与调试4.1 数控系统的维修与故障诊断介绍数控系统维修的重要性和目的讲解数控系统故障诊断的方法和技巧4.2 数控系统的调试与优化解释数控系统调试的意义和目的探讨数控系统调试的方法和优化技巧4.3 数控系统的硬件故障维修讲解数控系统硬件故障的常见原因和维修方法强调硬件维修中的安全注意事项4.4 数控系统的软件故障排除介绍数控系统软件故障的常见原因和排除方法探讨软件故障排除的技巧和经验第五章：数控技术的发展与应用5.1 数控技术的历史与发展趋势回顾数控技术的发展历程和重要事件探讨数控技术的发展趋势和未来展望5.2 数控系统的应用领域介绍数控技术在制造业中的应用领域和实例强调数控技术对产业升级和智能制造的贡献5.3 数控技术的创新与研究讲解数控技术在科研和创新中的重要作用探讨数控技术的创新研究方向和技术挑战5.4 数控技术的产业化与市场需求分析数控技术的产业化进程和市场现状预测数控技术产业的发展前景和市场需求第六章：计算机数控（CNC）系统6.1 CNC系统的基本原理解释CNC系统的工作原理和核心功能探讨CNC系统与传统机床的区别6.2 CNC系统的硬件结构介绍CNC系统硬件的主要组成部分，如控制单元、驱动单元、检测单元等讲解各部分硬件的功能和相互之间的关系6.3 CNC系统的软件结构阐述CNC系统软件的组成和作用介绍常见的CNC系统软件及其特点6.4 CNC系统的参数设置与优化讲解CNC系统参数设置的方法和注意事项探讨CNC系统参数优化技巧及其对加工质量的影响第七章：数控编程语言与功能指令7.1 数控编程语言概述介绍数控编程语言的分类和特点解释数控编程语言的作用和重要性7.2 常用数控编程指令讲解数控编程中的常用指令及其功能探讨指令的使用方法和注意事项7.3 用户宏程序与子程序介绍用户宏程序和子程序的概念及其应用讲解宏程序和子程序的编写方法和调用方式7.4 数控编程实例解析提供典型数控编程实例，分析其编程思路和技巧讨论实例中的问题及其解决方法第八章：数控加工工艺与刀具选择8.1 数控加工工艺基础介绍数控加工工艺的概念和特点解释数控加工工艺的作用和重要性8.2 数控加工工艺参数选择讲解数控加工工艺参数的选择方法和原则强调工艺参数对加工质量、效率和成本的影响8.3 刀具选择与补偿介绍刀具选择的原则和注意事项讲解刀具补偿的概念和作用8.4 典型数控加工工艺分析分析典型数控加工工艺的特点和应用场景讨论加工工艺在实际生产中的应用经验第九章：数控仿真与编程软件9.1 数控仿真软件概述介绍数控仿真软件的功能和作用解释数控仿真软件在数控编程与培训中的应用价值9.2 常用数控仿真软件及其特点讲解常用数控仿真软件的界面、功能和操作方法探讨各软件的优势和适用场景9.3 数控编程软件与后处理介绍数控编程软件的功能和作用讲解后处理的概念及其在数控编程中的应用9.4 数控仿真与实际加工对比分析分析数控仿真与实际加工的差异及其原因探讨如何提高数控仿真与实际加工的吻合度第十章：数控技术的创新与应用案例10.1 数控技术在航空航天领域的应用介绍数控技术在航空航天制造中的应用案例强调数控技术在航空航天领域的重要作用10.2 数控技术在汽车制造业的应用讲解数控技术在汽车制造中的应用案例和优势探讨数控技术在汽车制造业的发展趋势10.3 数控技术在模具制造业的应用介绍数控技术在模具制造中的应用案例解释数控技术对模具制造业的影响和改变10.4 数控技术在能源行业的应用探讨数控技术在能源行业（如风力发电、石油化工等）的应用案例分析数控技术在能源行业中的重要作用和前景第十一章：数控系统的现代发展趋势11.1 精密加工与微细加工探讨数控技术在精密加工与微细加工领域的发展趋势分析精密加工与微细加工技术在现代制造业中的应用11.2 高速数控加工技术介绍高速数控加工技术的概念及其重要性讲解高速数控加工技术的关键技术和应用案例11.3 智能数控系统与解释智能数控系统的定义和特点探讨在数控系统中的应用和发展趋势11.4 网络化数控与远程加工讲解网络化数控技术的概念和应用探讨远程加工技术的原理和实际应用案例第十二章：数控系统的安全操作与维护12.1 数控系统的安全操作规程讲解数控系统的安全操作规程和注意事项强调操作人员应具备的安全意识和技能12.2 数控系统的日常维护与保养介绍数控系统的日常维护保养内容和方法讲解维护保养对数控系统性能和寿命的影响12.3 数控系统的故障预防与处理探讨数控系统故障的预防措施和处理方法讲解故障处理的一般步骤和注意事项12.4 数控系统的安全管理与培训解释数控系统安全管理的重要性探讨数控系统培训的内容和方式，以及培训效果的评估第十三章：数控技术在教育与培训中的应用13.1 数控技术教育的目标与内容讲解数控技术教育的目标及其在现代教育中的重要性介绍数控技术教育的主要内容和教学方法13.2 数控技术培训与认证解释数控技术培训的作用和重要性介绍数控技术培训的类型、方法和认证体系13.3 数控技术教育与实际应用的结合探讨数控技术教育与实际应用之间的联系和差距讲解如何提高数控技术教育与实际应用的结合程度13.4 数控技术教育的发展趋势与挑战分析数控技术教育的发展趋势及其面临的挑战探讨数控技术教育的发展策略和应对措施第十四章：数控技术在国内外的发展现状与展望14.1 数控技术在国外的发晨现状分析国外数控技术的发展现状及其优势介绍国外数控技术的主要发展国家和研究机构14.2 数控技术在我国的发展现状分析我国数控技术的发展现状及其特点介绍我国数控技术的主要发展地区和龙头企业14.3 数控技术的发展展望探讨数控技术在未来制造业发展中的重要作用讲解数控技术的发展趋势和潜在应用领域14.4 我国数控技术发展的政策与措施分析我国政府对数控技术发展的支持政策和措施介绍我国数控技术发展的重要计划和项目第十五章：综合实践与案例分析15.1 数控技术综合实践项目提供一个或多个数控技术综合实践项目，让学生动手操作强调实践项目的设计原则和实施方法15.2 数控技术案例分析与讨论提供典型数控技术应用案例，进行案例分析与讨论强调案例分析对理解和掌握数控技术的重要性15.3 数控技术实践与创新的结合探讨数控技术实践与创新的联系和相互作用讲解如何将实践经验转化为技术创新和实际应用15.4 数控技术发展的机遇与挑战分析数控技术发展面临的机遇与挑战探讨数控技术发展方向和策略，以应对未来的挑战重点和难点解析1. 数控技术的基本概念、组成、工作原理和应用领域2. 数控编程的基本方法、格式和编程技巧3. 数控系统的硬件结构、软件结构和功能指令4. 数控机床的分类、结构和主要部件5. CNC装置的功能、性能指标和故障诊断与维修6. 计算机数控（CNC）系统的基本原理、硬件结构和软件结构7. CNC系统的参数设置与优化方法8. 数控加工工艺参数的选择、刀具选择与补偿9. 数控仿真与编程软件的功能、操作方法和应用价值10. 数控技术的创新与应用案例，包括航空航天、汽车制造、模具制造和能源行业等领域11. 数控系统的现代发展趋势，如精密加工、高速数控加工、智能数控系统和网络化数控等12. 数控系统的安全操作与维护，包括操作规程、日常维护保养、故障预防与处理以及安全管理与培训13. 数控技术在教育与培训中的应用，包括教育目标、培训类型、认证体系以及实践与创新的结合14. 数控技术在国内外的发展现状与展望，包括国外数控技术发展现状、我国数控技术发展现状和发展趋势、政策与措施等15. 数控技术综合实践项目、案例分析与讨论以及实践与创新的结合。
青科大第八章
APT语言的基本组成 1. 基本符号 1) 字母：26个大写英文字母，A～Z。 2) 数字：10个阿拉伯数字，0～9。 3) 特殊符号：包括标点符号、算术运算符(＋、 －、*、/、↑)及幂运算符(**或↑)等。
2. 关键词汇 (1) 几何元素词汇，如POINT、LINE (2) 几何关系和位置状况词汇，如TANTO (3) 与计算有关的函数类词汇，如SINF (4) 加工工艺词汇，如BORE (5) 刀具名称词汇，如TURNTL (6) 与刀具运动相关的词汇，如GOFWD
发展过程 早先的数控机床(NC)均为硬件控制，即其 控制功能通过安装在数控机床上的非柔性物理 电子元件来实现。读取设备从穿孔纸带上读出 控制指令，并将其传入控制器，以便控制机床 运动。数控机床不能存储数控程序。
随着集成电路和计算机技术的不断发展， 出现了计算机数控技术(CNC)。这种控制技术 与传统的数控技术相比具有以下优点： 1) 能够方便地储存、编辑数控程序，更快速地 进行重复编程。 2) 柔性更好，能加工不同形状、不同精度的零 件。 3) 具有更高的精度和效率。 4) 具备一定的辅助功能，如刀具补偿等。
数控编程的方法 1. 手工编程 手工编程也称人工编程，上述几方面的工 作，即从分析零件图纸、制定零件工艺规程、 计算刀具运动轨迹坐标值、编写加工程序单、 制备控制介质直至程序校核等都是靠人工来 完成的。
2. 自动编程 1) 以数控编程语言为基础的自动编程方法 在编程时编程人员依据所用数控语言的编 程手册以及零件图样，以数控语言的形式表 达出加工的全部内容，然后再把这些内容全 部输入计算机中进行处理，制作出可以直接 用于数控加工的NC程序。
3. 刀具轨迹计算及生成 1) 点位加工刀位轨迹的生成 2) 平面轮廓加工刀位轨迹的生成 3) 槽腔加工刀位轨迹的生成 4) 曲面加工刀位轨迹的生成 4. 后置处理 5. 程序输出 6. 加工程序动态仿真
数控加工工艺
2.1 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。
（5）为了提高机床的使道工序。
（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。
（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。
3）加工顺序的安排
25
2.1 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。
（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，工主件要易内容发生变形。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。
2.1 数控加工工艺基础
2）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。
16
2.1 数控加工工艺基础
（3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。
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。
数控技术及应用
1
数控技术及应用
目录
第一章 绪论 第二章 数控加工工艺 第三章 数控加工编程 第四章 数字控制原理 第五章 计算机数控装置 第六章 数控机床检测装置 第七章 数控机床伺服系统 第八章 数控机床的机械结构 第九章 数控机床故障诊断与维修
《数控加工工艺及编程》课程标准、授课计划+教案
《数控加工工艺及编程》课程标准、授课计划+全套教案第一章：数控加工概述1.1 课程目标让学生了解数控加工的定义、特点和应用范围。
让学生掌握数控加工的基本原理和流程。
1.2 教学内容数控加工的定义和分类数控加工系统的组成和工作原理数控加工的特点和优势数控加工的应用领域1.3 教学方法讲授法：讲解数控加工的定义、特点和应用范围。
演示法：展示数控加工系统的组成和工作原理。
1.4 教学资源教材：《数控加工工艺及编程》课件：数控加工系统组成和工作原理的图片和动画1.5 教学评估课堂讨论：让学生分享对数控加工的认识和了解。
课后作业：要求学生总结数控加工的特点和优势。
第二章：数控加工工艺2.1 课程目标让学生了解数控加工工艺的定义和作用。
让学生掌握数控加工工艺的制定方法和步骤。
2.2 教学内容数控加工工艺的定义和作用数控加工工艺的制定方法和步骤数控加工工艺文件的编制和应用2.3 教学方法讲授法：讲解数控加工工艺的定义和作用。
实践法：引导学生参与数控加工工艺的制定和应用。
2.4 教学资源教材：《数控加工工艺及编程》课件：数控加工工艺制定方法和步骤的图片和动画实践项目：让学生参与实际数控加工工艺的制定和应用2.5 教学评估课堂讨论：让学生分享对数控加工工艺的理解和应用经验。
第三章：数控编程基础3.1 课程目标让学生了解数控编程的基本概念和规则。
让学生掌握数控编程的基本指令和语法。
3.2 教学内容数控编程的基本概念和规则数控编程的基本指令和语法数控编程的常用功能指令和编程技巧3.3 教学方法讲授法：讲解数控编程的基本概念和规则。
练习法：让学生进行数控编程的基本指令练习。
3.4 教学资源教材：《数控加工工艺及编程》课件：数控编程基本指令和语法的图片和动画编程练习题：提供给学生进行编程练习的题目3.5 教学评估课堂练习：要求学生完成数控编程的基本指令练习。
课后作业：要求学生编写简单的数控编程程序。
第四章：数控编程实例4.1 课程目标让学生了解数控编程实例的重要性和作用。
数 控 加工 工艺
课题三 数控机床刀具简介
主轴上换来的新刀号及换回刀库上的刀具号，均在PC内部相 应的存储单元进行记忆。随机换刀控制方式需要在PC内部设 置一个模拟刀库的数据表，其长度和表内设置的数据与刀库 的位置数和刀具号相对应。这种方法主要用于由软件完成的 选刀场合，从而消除了由于识刀装置的稳定性、可靠性所带 来的选刀失误。
元素的个数。
6.1.4一维数组程序举例
【例6.4】用键盘输入10个整数，输出其中的最大值。
main()
{
int i，max，a【10」;
printf(”input 10 numbers:\n");
上一页 下一页 返回
6.1 一维数组
for(1=0;1<10;1++)
scanf(”%d”，&a[i]);
(1)刀具编码方式。这种方式是采用特殊的刀柄结构进行编 码
刀具编码的具体结构如图8一11所示 (2)刀座编码方式。这种编码方式对刀库中的每个刀座都进
行编码，刀具也编号将刀具放到与其号码相符的刀座中。 图8一12所示为圆盘刀库的刀座编码装置 (3)编码附件方式。编码附件方式可分为编码钥匙、编码卡
上一页 返回
课题二 数控加工工艺参数选择
一、确定走刀路线和安排加工顺序
走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包 括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序 的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点:
1.寻求最短加工路线 如加工图8一1(a)所示零件上的孔系。图8-1(b)后，再加
上一页 下一页 返回
课题四 数控加工工艺与编程简介
一、数控加工工艺内容的选择
1.适于数控加工的内容 在选择时，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
数控车床加工工艺管理制度
数控车床加工工艺管理制度第一章总则第一条为了规范数控车床加工工艺管理，提高数控车床加工质量，制定本制度。
第二条本制度适用于数控车床加工车间的加工工艺管理。
第三条数控车床加工工艺管理应遵循“科学、规范、严谨、高效”的原则，确保加工工艺的准确性和稳定性。
第四条车间领导应加强对数控车床加工工艺管理制度的宣传，培训操作人员，确保全体员工了解并严格执行该制度。
第五条车间主管负责对本制度的检查、监视、改进工作。
第二章工艺文件管理第六条工艺员应根据实际加工需求编制加工工艺文件，包括加工工艺卡、加工程序、刀具选用、刀具刃数、切削参数、夹具选用、工装图等。
第七条加工工艺卡应包括零件名称、图号、材料、工序号、操作规程、检验标准、工装夹具、编制日期等内容。
第八条加工程序应清晰、准确，并经过审核并加盖负责人签字。
第九条工艺员应按照加工工艺文件的要求选择合适的刀具、工装夹具，并制定检验数据和工艺参数。
第十条工艺员应及时更新工艺文件，并及时通知相关人员进行修改。
第三章设备管理第十一条检修部门应定期对数控车床进行设备检修、保养，并填写设备维修保养记录。
第十二条检修部门应建立设备使用寿命记录，并对设备进行定期的技术评估。
第十三条叉车司机应在操作叉车时，严格按照操作规程进行操作，并确保叉车的安全性。
第四章材料管理第十四条车间应根据实际生产需要合理配备加工所需的各类原材料和辅助材料。
第十五条负责材料管理的人员应对所配备的原材料和辅助材料进行定期检查，确保材料的质量。
第十六条对于需要退库的材料，必须按照规定程序进行，确保库存材料准确无误。
第五章质量管理第十七条质检员应对加工零件按照图纸及工艺文件要求进行检验，并填写检验记录。
第十八条对于严格质检标准的零件，必须进行首件检验，并填写首件鉴定结果。
第十九条对于已加工的零件，必须进行最终检验，并填写检验报告。
第六章安全管理第二十条车间应建立安全生产管理制度，明确责任，加强安全教育，制定并执行安全操作规程。
CAXA制造工程师2011与CAXA数控车---第八章 数控车加工
《CAXA制造工程师2011与CAXA数控车》主编：姬彦巧 jyqzhao@ 2012/04
13
三、 CAXA 数控车2011数控加工
加工实例
对下图零件图的外轮廓进行粗车，生成加工轨迹。
参见例8-2视频操作
《CAXA制造工程师2011与CAXA数控车》主编：姬彦巧 jyqzhao@ 2012/04
19
三、 CAXA 数控车2011数控加工
（一）车螺纹参数说明
（1）螺纹参数
① 螺纹类型。 ③ 螺纹节距 ② 螺纹参数 进行螺纹节距的设定，可根据实际加工 【外轮廓】：用于加工外螺纹。 螺纹参数表中的螺纹起点坐标、终点坐标、 的需要分别设置不同螺纹的节距。 【内轮廓】：用于加工内螺纹。 螺纹长度等来自于前面的拾取结果，用户 【恒定节距】：在所加工的螺纹K度上 螺纹节距保持给定的恒定值。 可以进一步修改。 【端面】：加工端面螺纹。 【变节距】：当所加工的螺纹节距要求 【螺纹牙高】：设定待加工螺纹的牙高。 变化时，可没置此项。通过设定始节距 【螺纹头数】：设定待加工螺纹的头数。 和末节距来控制节距的变化。
6
三、 CAXA 数控车2011数控加工
CAXA数控车2011提供了多种数控车加工功能，主要 包括“刀具库管理”、“轮廓粗车”、“轮廓精车”、 “切槽”、“机床设置”等。
《CAXA制造工程师2011与CAXA数控车》主编：姬彦巧 jyqzhao@ 2012/04
7
三、 CAXA 数控车2011数控加工
《CAXA制造工程师2011与CAXA数控车》主编：姬彦巧 jyqzhao@ 2012/04
17
三、 CAXA 数控车2011数控加工
2、加工实例：
数控加工工艺规章制度范本
数控加工工艺规章制度范本第一章总则第一条为规范数控加工工艺流程，提高加工质量和效率，保障生产安全，特制定本规章制度。
第二条数控加工工艺规章制度适用于公司所有数控加工工艺相关人员。
第三条所有数控加工工艺相关人员应严格遵守本规章制度的各项规定，确保加工工艺流程按规范进行。
第四条公司将定期对数控加工工艺规章制度进行修订和完善，不断提高规章制度的适用性和实效性。
第二章数控加工工艺基本要求第五条数控加工工艺应适用于公司生产的各类零部件和产品，包括但不限于金属、塑料、橡胶等材料。
第六条加工工艺应根据不同材料性质和加工要求进行合理设计，确保加工效率和质量。
第七条数控加工工艺流程应包括零件数控编程、机床调试、加工操作等环节，每一环节都需按规章制度执行。
第八条数控加工工艺设计应考虑到加工精度、加工速度、刀具选择、冷却润滑等因素，确保加工工艺的可行性和稳定性。
第三章数控加工工艺操作规程第九条数控加工工艺操作人员应熟练掌握数控编程技能和操作流程，保证编程准确无误。
第十条加工操作人员应按照数控加工工艺设计要求，选择合适的刀具和加工参数，保证加工质量。
第十一条加工操作人员应对机床进行定期维护和保养，确保机床运行正常。
第十二条加工操作人员应遵守安全操作规程，保证加工过程的安全性。
第四章数控加工质量管理第十三条数控加工工艺流程中应设立质量检验环节，对加工零件进行全面检测，确保零件质量合格。
第十四条质检人员应熟练掌握各种检测设备的使用方法，确保检测结果准确可靠。
第十五条数控加工工艺流程中如发现加工零件存在质量问题，应及时进行整改和改进，确保质量稳定。
第十六条公司应建立数控加工质量档案，记录每一批加工零件的质量数据，为质量管理提供依据。
第五章数控加工工艺安全管理第十七条数控加工工艺涉及到机床操作等高风险环节，应加强安全管理，确保生产安全。
第十八条加工操作人员应定期接受安全培训和教育，提高安全意识和技能。
第十九条加工操作人员应穿戴符合要求的劳保用品，确保自身安全。