9数控加工工艺.pptx
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数控加工工艺学.ppt
集成电路
小型计算机
微处理器
基于工控PC 机的通用CNC
1965 1972 1968 1978 1974 1981 1990 1992
体积小、可靠性提高、价格进一步下 降,促进了数控机床的品种
数控机床的装置进入了以计算机为特 征的时代
功能比第三代扩大了一倍，体积缩小 为原来的1/20，价格降低了3/4
定位精度微米级、纳米级。
定位精度：是指数控机床工作台或其他运动部位，实 际运动位置与指定位置的一致程度，其不一定的差量 为定位误差。
（5）方便使用 1）加工编程方便 2）使用方便
当前，数控机床的本体设备的设计制造达到了较高的 水平，数控机床的发展更多的集中在数控系统方面。
二、数控机床的发展及趋势
数控机床经过几十年的飞速发展，数控机床实现了 工序集中、高速、高效、高精度及操作上方便，可 靠性高等目标。
（1）工序集中：主要体现在加工中心机床上 在加工中心上加工零件，工件经过一次装后，机
床的机械手可自动更换刀具.连续对工件的各面进行 多工序的加工。 工序：是产品制造过程中的基本环节，也是构成生 产的基本单位，即一个或一组工人，在同一个工作 地点对同一个或同时对几个工件进行加工所完成的 那部分工艺过程，称为工序。
教师：白雪梅
总论
一、课程的性质和内容
本课程是一门讲授数控加工工艺相关理论 知识的专业课，本课程从讲授数控机床概述 入手，重点介绍了数控加工工艺基础、数控 车车削加工工艺、数控铣削加工工艺、数控 电加工工艺等、、、、
二、课程任务
数控加工工艺时学习数控机床编程和操作 的基础，本课程的任务是：通过学习，同学 们要具备制定数控加工工艺的能力
工质量，使加工不能在最佳状态下进行。
数控加工工艺教学课件
草图
计 算 机辅 助设计
快速
测
原型
量
现代产品开发模式
计 算 机工 艺设计
计 算 机辅 助制造
数控加工
图形文档
工艺文档 数控代码
产品
快速原型
快速原型的英文缩写为RP，在RP出现的初期， 其用途主要是加工产品原型，随着成型工艺、材料的 进步以及快速制模技术的发展，RP已发展成能直接或 间接制造功能零件和模具的快速成型制造,奠定了在制 造业中的位置,并且形成了一个不断扩大的RP/RT市场 。据Wholers Associates 的统计，全球RP设备已有近 7000台，分布在58个国家。
复合化加工
复合化加工的两重含义：
工序和工 艺的集中
即 一台装夹可完成多工种、多工序
工艺的 成套
即 企业向复合型发展，为用户提供 成套服务
控制智能化
数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几 个方面：
加工过程自适应控制技术
加工参数的智能优化与选择
故障自诊断功能
智能化交流伺服驱动装置
控制智能化
智能CAD把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系 统、拟人化用户接口管理系统集于一体。
数控加工工艺教学课件
第一单元 数控加工工艺概述
教学目的：
明确数控加工工艺的概念和内容， 以及在数控加工中的重要作用，同时应 对目前最先进的数控加工技术和加工工 艺有一个整体性和概括性的了解。
第一单元 数控加工工艺概述
学习内容与知识点：
内容 数控加工过程 数控加工工艺概念 与工艺过程 数控加工工艺的主要内容 数控加工工艺的特点
数控加工工艺设计的主要内容
选择并 确定进 行数控 加工的
内容
数控加 工的工
计 算 机辅 助设计
快速
测
原型
量
现代产品开发模式
计 算 机工 艺设计
计 算 机辅 助制造
数控加工
图形文档
工艺文档 数控代码
产品
快速原型
快速原型的英文缩写为RP，在RP出现的初期， 其用途主要是加工产品原型，随着成型工艺、材料的 进步以及快速制模技术的发展，RP已发展成能直接或 间接制造功能零件和模具的快速成型制造,奠定了在制 造业中的位置,并且形成了一个不断扩大的RP/RT市场 。据Wholers Associates 的统计，全球RP设备已有近 7000台，分布在58个国家。
复合化加工
复合化加工的两重含义：
工序和工 艺的集中
即 一台装夹可完成多工种、多工序
工艺的 成套
即 企业向复合型发展，为用户提供 成套服务
控制智能化
数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几 个方面：
加工过程自适应控制技术
加工参数的智能优化与选择
故障自诊断功能
智能化交流伺服驱动装置
控制智能化
智能CAD把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系 统、拟人化用户接口管理系统集于一体。
数控加工工艺教学课件
第一单元 数控加工工艺概述
教学目的：
明确数控加工工艺的概念和内容， 以及在数控加工中的重要作用，同时应 对目前最先进的数控加工技术和加工工 艺有一个整体性和概括性的了解。
第一单元 数控加工工艺概述
学习内容与知识点：
内容 数控加工过程 数控加工工艺概念 与工艺过程 数控加工工艺的主要内容 数控加工工艺的特点
数控加工工艺设计的主要内容
选择并 确定进 行数控 加工的
内容
数控加 工的工
数控加工工艺学 ppt课件
2020/11/29
21
第四章 数控车削加工工艺
分析零件图样
分析零件的几何要素：首先从零件图的分析中,了解工件的外形、
结构,工件上须加工的部位,及其形状、尺寸精度、和表面粗糙度；了
数
解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技术 要求。从中找出工件经加工后，必须达到的主要加工尺寸和重要位置
5
第四章 数控车削加工工艺
加工范围
数 控 车 削 的 基 本 特 征 与 加 工 范 围
2020/11/29
车外圆 切槽
车型面
车端面
切断
车螺纹
钻孔 车内孔 车锥面
6
第四章 数控车削加工工艺
数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过
伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和
盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高
柔性化等综合特点，适合中小批量形状复杂零件的多品种、
数
多规格生产。
控
数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起
车
来的一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的
床
各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转
的
的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续（不等速回转）
种
运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联
数控卧式车床的基本结构
2020/11/29
●刀架 ●床身 ●主轴箱 ●高精度导轨 ●滚珠丝杠 ●床座 ●尾座
10
第四章 数控车削加工工艺
数 控 车 床 的 结 构
数控立式车床的基本结构
2020/11/29
●刀塔 ●轴向导轨 ●主轴 ●床身
数控加工工艺PPT
工件的定位与装夹
数控加工工艺基础
④ 良好的导热性 刀具材料的导热性用热导率[单 位为W/（m·K）]来表示。
第二章 数控加工工艺
2018年10月15日
教学目的 重点难点
⑤ 良好的工艺性好和经济性 为了便于制造、要 求刀具材料有较好的可加工性。经济性是评价新型刀 具材料的重要指标之一，刀具材料的选用应结合本国 资源，降低成本。
数控加工工艺基础
第二章 数控加工工艺
2)新型硬质合金
教学目的 重点难点
工件的定位与装夹
数控加工工艺基础
第二章 数控加工工艺
2018年10月15日
1、高速钢（High Speed Steel，HSS）
教学目的 重点难点
数控机床刀具 选择
高速钢是一种含钨（W）、钼（MO）、铬（Cr）、 钒（V）等合金元素较多的工具钢，它具有较工件的定位与装夹
数控加工工艺基础
第二章 数控加工工艺
2018年10月15日
教学目的 重点难点
① 普通高速钢 国内外使用最多的普通高速钢是 W6Mo5Cr4V2（M2钼系）及W18Cr4V（W18钨系）钢，含 碳量为0.7%~0.9%，硬度63～66HRC，不适于高速和硬 材料切削。
新牌号的普通高速钢W9Mo3Cr4V（W9）是根据我 国资源情况研制的含钨多、含钼少的钨钼钢。硬度 65～66.5 HRC，硬度和韧性配合较好，热塑性、热稳 定性都较好，焊接性能、磨削加工性能都较高，磨削 效率比M2高20％，表面粗糙度值也小。
第二章 数控加工工艺
②钨钛钴类（YT）
教学目的 重点难点
2018年10月15日
数控机床刀具 选择
工件的定位与装夹
TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、YT14、 YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、耐磨性、耐热 性都明显提高，但韧性、抗冲击振动性差，主要用于 加工钢料,不宜加工脆性材料。含TiC量多，含Co量少， 耐磨性好，适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承 受冲击性能好，适合粗加工。
数控加工工艺分析资料课件
在线检测技术应用
传感器技术
应用各种传感器对加工 过程中的温度、压力、 位移等参数进行实时监 测，确保加工过程稳定 可控。
智能检测算法
采用先进的智能检测算 法，对加工过程中的异 常情况进行自动识别和 预警，提高生产效率和 产品合格率。
数据统计与分析
通过对检测数据进行统 计和分析，发现加工过 程中存在的问题和规律 ，为工艺优化和质量提 升提供依据。
工程序并进行仿真加工。同时，需要注意箱体类零件的加工顺序和工艺
路线的安排。
04
切削参数选择与优化策略
切削参数对加工质量影响
切削速度
影响加工效率、刀具磨损和加工表面质量。过高 导致刀具快速磨损，过低则影响加工效率。
进给量
影响加工表面粗糙度和加工效率。过大导致表面 粗糙，过小则降低加工效率。
切削深度
典型零件编程实例分析
01
轴类零件编程实例
分析轴类零件的结构特点，选择合适的加工方法和切削用量，编写加工
程序并进行仿真加工。
02
板类零件编程实例
分析板类零件的结构特点，选择合适的加工方法和切削用量，编写加工
程序并进行仿真加工。
03
箱体类零件编程实例
分析箱体类零件的结构特点，选择合适的加工方法和切削用量，编写加
智能夹具
应用传感器和控制系统，实现工件自动定位和夹紧，提高装夹效率和精度。
智能刀具
集成传感器和无线通信功能，实时监测刀具状态和切削过程，实现刀具自适应控制和预防 性维护。
刀具管理系统
应用物联网技术，实现刀具信息的数字化管理，优化刀具调度和库存管理。
云端数控加工平台展望
云端数控系统
01
将数控加工程序、工艺参数和机床状态等信息上传至
数控加工技术PPT课件
镗
高，一般将主轴转速在10000-20000r/min以上定为高速切削；进给速度很
铣
高，通常达15-50m/min，最高可达90m/min；对于不同的切削材料和所釆
、 加 工 中 心
用的刀具材料，高速切削的含义也不尽相同。其优点在于：
加工时间短，效率高。高速切削的材料去除率通常是常规的3～5倍。 刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀具和工件受力均小。切削力 降低大概30%~90%，提高了加工质量。
位置 18 - 76
床
机上激光对刀仪
标准
的
工件托盘转换装置
位置 7, 20, 48
类 型
红外工件测头
可选
重量
包括工件托盘交换装置
6500 kg
7
7
数控镗、铣及加工中心加工工艺
数
控 镗 铣 、
三坐标数控镗铣床与加工中心的共同特点是除具有普通铣床的工艺
性能外，还具有加工形状复杂的二维以至三维复杂轮廓的能力。这些复 杂轮廓零件的加工有的只需二轴联动(如二维曲线、二维轮廓和二维区域 加工)，有的则需三轴联动(如三维曲面加工)，它们所对应的加工一般相 应称为二轴(或2.5轴)加工与三轴加工。 对于三坐标加工中心(无论是立
19 19
第五章 数控镗、铣及加工中心加工工艺
数
控
镗
铣
、
加
工
中
心 加 工 的
立体曲面类零件:加工面为 空间曲面的零件称为立体 曲面类零件。这类零件的 加工面不能展成平面
箱体类零件：一般是指具 有孔系和平面，内部有一 定型腔，在长、宽、高方 向有一定比例的零件
异型件：外形不规则的 零件，大多要点、线、 面多工位混合加工
现代数控机床加工工艺分析PPT(58张)
编制
工步内容 粗车φ 11外圆至φ 12.6 粗车φ 20.8外圆至φ 22.6
校对
零件名称 铜接头
工序号 2
加工车间
刀具 外圆车刀1 外圆车刀2 审定
文件编号
第页
工序名称 车小端外圆
设备型号 C6140A1
量具及检具 游标卡尺 游标卡尺
批准
材料 HPb59-1
夹具 三爪平卡
盘
表4—4 铜接头工序卡
根据上述分析，A、B面加工可采用粗铣-精铣方案；φ 6OH7孔为已铸出毛坯孔， 因而选择粗镗-半精镗-精镗方案；4-φ 12H8宜采用钻孔-铰孔方案，以满足表面粗 糙度要求。
2．确定装夹方案
该零件形状比较规则、简单，加工面与不加工面的位置精度要求不高， 可采用平口虎钳夹紧。但应先加工A面，然后以A面(主要定位基面)和两 个侧面定位，用虎钳从侧面夹紧。
3．选择铣刀和切削用量
铣削上表面选取φ 25mm立铣刀(由于采用两个中心孔定位，不能使用端 面铣刀)，先进行粗铣，留0.2～0.5mm余量，再进行精铣；最大外形轮廓 铣削可选用直径较大的刀，根据余量决定铣削次数，最后余量加工应 ≤φ 0.5mm；挖深度为2.5mm，选用直径≤φ 8 mm的立铣刀；钻φ 5.5和 φ 6.5的孔，先用φ 3的中心钻点窝，再分别用φ 5.5mm和φ 6.5mm的麻花钻 钻削。
5．专用夹具
图4—4 工序7专用夹具零件图
4．2 数控铣削加工工艺实例分析
4.2.1 零件介绍
典型零件如图4—5所示，该零件为铸造件(灰口铸铁)，铣削上表面、最大外形 轮廓、挖深度为2.5mm的凹槽、钻8个φ 5.5和5个φ 6.5的孔。公差按ITl0级自由公 差确定，加工表面粗糙度Ra≤6．3。制订加工工序。
工步内容 粗车φ 11外圆至φ 12.6 粗车φ 20.8外圆至φ 22.6
校对
零件名称 铜接头
工序号 2
加工车间
刀具 外圆车刀1 外圆车刀2 审定
文件编号
第页
工序名称 车小端外圆
设备型号 C6140A1
量具及检具 游标卡尺 游标卡尺
批准
材料 HPb59-1
夹具 三爪平卡
盘
表4—4 铜接头工序卡
根据上述分析，A、B面加工可采用粗铣-精铣方案；φ 6OH7孔为已铸出毛坯孔， 因而选择粗镗-半精镗-精镗方案；4-φ 12H8宜采用钻孔-铰孔方案，以满足表面粗 糙度要求。
2．确定装夹方案
该零件形状比较规则、简单，加工面与不加工面的位置精度要求不高， 可采用平口虎钳夹紧。但应先加工A面，然后以A面(主要定位基面)和两 个侧面定位，用虎钳从侧面夹紧。
3．选择铣刀和切削用量
铣削上表面选取φ 25mm立铣刀(由于采用两个中心孔定位，不能使用端 面铣刀)，先进行粗铣，留0.2～0.5mm余量，再进行精铣；最大外形轮廓 铣削可选用直径较大的刀，根据余量决定铣削次数，最后余量加工应 ≤φ 0.5mm；挖深度为2.5mm，选用直径≤φ 8 mm的立铣刀；钻φ 5.5和 φ 6.5的孔，先用φ 3的中心钻点窝，再分别用φ 5.5mm和φ 6.5mm的麻花钻 钻削。
5．专用夹具
图4—4 工序7专用夹具零件图
4．2 数控铣削加工工艺实例分析
4.2.1 零件介绍
典型零件如图4—5所示，该零件为铸造件(灰口铸铁)，铣削上表面、最大外形 轮廓、挖深度为2.5mm的凹槽、钻8个φ 5.5和5个φ 6.5的孔。公差按ITl0级自由公 差确定，加工表面粗糙度Ra≤6．3。制订加工工序。
数控车工工艺(全) PPT
工艺系统的组成部分
1 2 3 4 机床：提供动力和运动 刀具：直接参与切削 夹具：定位和夹紧 工件：核心部分
基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据 的那些点，线，面。基准是客观存在的，它必须要确切。 一个几何关系就有一个基准，基准就是依据。 基准：1 设计基准: 2 工艺基准:1)工序基准 2)定位基准 a:粗基准（未加工过） b:精基准（已加工过） 3)测量基准 4)装配基准
位置，也即是确定工件坐标系
与机床坐标系的相互位置关系 。对刀过程一般是从各坐标方
直接用刀具试切对刀 自动对刀 机外对刀仪对刀
向分别进行，它可理解为通过
找正刀具与一个在工件坐标系 中有确定位置的点(即对刀点)
来实现
第六章 数控车削的工艺分析
第1节 分析零件图样
分析零件的几何要素：首先从零件图的分析中,了解工件的外形、 结构,工件上须加工的部位,及其形状、尺寸精度、和表面粗糙度；了 解各加工部位之间的相对位置和尺寸精度；了解工件材料及其它技术 要求。从中找出工件经加工后，必须达到的主要加工尺寸和重要位置 尺寸精度。 分析了解工件的工艺基准：包括其外形尺寸、在工件上的位置、 结构及其他部位的相对关系等。对于复杂工件或较难辨工艺基准的 零件图，尚需详细分析有关装配图，了解该零件的装配使用要求， 找准工件的工艺基准 。 了解工件的加工数量 ：不同的加工数量所采用的工艺方案也不同 。
采用找正的方法
数 控 车 削 工 件 的 装 夹
薄 壁 零 件 的 装 夹
薄壁零件容易变形，普通 三爪卡盘受力点少，采用开缝 套筒或扇形软卡爪，可使工件 均匀受力，减小变形。
ห้องสมุดไป่ตู้
也可以改变夹紧力的作用 点，采用轴向夹紧的方式。