数控加工工艺基础

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1、单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工就是用数控机床加工零件的方法，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。在数控 机床上加工工件时，要预先把加工过程所需要的全部信 息（如各种操作、工艺步骤和加工尺寸等）利用数字或 代码化的数字量表示出来，编出控制程序，输入专用的 或通用的计算机。计算机对输入的信息进行处理与运算 ，发出各种指令来控制机床的各个执行元件，使机床按 照给定的程序，自动加工出所需要的工件。 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工

2、艺过程Z确定零件上需要数控加工的表面； Z对零件图纸进行数控加工的工艺分析； Z数控加工的工艺设计； Z编制加工程序； Z输入加工程序； Z对加工程序进行校验和修改； Z运行加工程序对零件进行加工。数控加工的过程单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工工艺数控加工工艺是以普通机械加工工艺为基础， 针对数控机床加工中的典型工艺问题进行研究 的一门技术。数控加工工艺规程是规定零部件 或产品数控加工工艺过程和操作方法等的工艺 文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及 解决各种工艺问题的方法和手段都要通过加工 工艺规程来体现。因

3、此，数控加工工艺规程设 计是一项重要而又严肃的工作。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工的特点 生产效率较高； 加工精度较高，尺寸一致性好； 加工零件适应性强，灵活性好； 可以加工有复杂型面的工件 ； 可以减轻工人劳动强度，实现一人多机操作； 有利于实现计算机辅助制造 ； 可以精确地计算成本和安排生产进度； 初期投资大，但经济效益明显 。这些特点决定 了数控机床在 装备制造业的 快速发展和广 泛应用 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工的特

4、点 生产效率较高数控机床的主轴转速、进给速度和快速定位速度高，可以合 理地选择高的切削参数，充分发挥刀具的切削性能，减少切削时 间，另外在加工中零件的装夹次数少，一次装夹可加工出很多表 面，省去了划线找正和检测等许多中间环节，因此数控机床的生 产效率高。据统计，普通机床的净切削时间一般占总切削时间的 15%-20%，而数控机床可达65%-70%，可实现自动换刀的带 刀库数控机床甚至可达75%-80%。加工复杂工件时，效率可提 高5-10倍。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工的特点 加工精度高，尺寸一致性好 数控机床

5、本身的精度都比较高。数控机床在整体 设计中考虑了整机刚度和零件的制造精度，又采用高 精度的滚珠丝杠传动副，机床的定位精度和重复定位 精度都很高，一般数控机床的定位精度为0.01mm， 重复定位精度为0.005mm，在加工过程中操作人员 不参与操作，工件的加工精度全部由机床保证，消除 了操作者的人为误差。因此，加工出来的工件精度高 、尺寸一致性好、质量稳定。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工的特点 加工零件适应性强，灵活性好数控机床可适应各种零件的加工，可以灵活方便 的调整生产结构 可以加工有复杂型面的工件数控机床的

6、刀具运动轨迹是由加工程序决定的， 因此只要能编制出程序，多么复杂的型面工件都能加 工。如用数控车床加工复杂的回转表面，采用五轴联 动的数控机床能加工螺旋桨的复杂空间曲面。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工的特点 可以减轻工人劳动强度，实现一人多机操作一般数控机床加工出第一个合格工件后，操作者 只需要进行工件的装卸和启动机床，减轻了工人的劳 动强度。现在的数控机床可靠性高，保护功能齐全， 并且数控系统有自诊断和自停机功能，当一个工件的 加工时间超出工件的装卸时间时，就能实现一人多机 操作。单元4 数控加工工艺基础 数

7、控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工的特点 有利于实现计算机辅助制造目前在机械制造业中，CAD/CAM已经被广泛应 用，数控机床及其加工技术正是计算机辅助制造系统 的基础。 可以精确地计算成本和安排生产进度利用数控机床加工零件，可以预计所需要的时间 ，因而工时和工时费用可以估计得更精确。这有利于 精确编制生产进度表，有利于均衡生产和取得更高的 预计产量。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 数控加工的特点 初期投资大，但经济效益明显数控机床的价格一般是普通机床的若干倍，机床 备

8、件的价格高，使数控机床一次投资及日常维护保养 费用较普通机床高很多，但是如能充分地发挥数控机 床的能力，将会带来很高的经济效益。这些效益不仅 表现在生产效率高、加工质量好、废品少等，而且还 有减少工装和量刃具、缩短生产周期、减少在制品数 量、缩短新产品试制周期等优势，从而为企业带来明 显的经济效益。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程相比较普通机加工，数控加工工艺有以 下特点： 工艺内容十分明确而且具体； 工艺动作相当准确而且严密； 工序相对集中。数控加工工艺的特点 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过

9、程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 几何形状复杂的零件； 批量小而又多次生产的零件； 在加工过程中必须进行多种加工的零件； 切削余量大的零件； 必须严格控制公差的零件； 工艺设计会变化的零件； 需全部检验的零件； 加工过程中如果发生错误将会造成浪费严重的零件 。适合数控加工的零件 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 生产过程生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个 相互联系的劳动过程的总和。机械产品的生产过程相当复杂。为了便于 组织生产，现代机械工业的发展趋势是组织专 业化生产，专业化生产有利于零部件的标准化 、通

10、用化和产品的系列化，从而能在保证质量 的前提下，降低成本和提高劳动生产率。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 生产过程的组成u生产技术准备过程 包括产品投产前的市场调查分， 产品研制，技术鉴定等； u生产工艺过程 包括毛坯制造，零件加工，部件和产 品装配、调试、油漆和包装等； u辅助生产过程 为使基本生产过程能正常进行所必须 的辅助过程，包括工艺装备的设计制造、能源供应、设 备维修等； u生产服务过程 包括原材料采购运输、保管、供应及 产品包装、销售等。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念

11、 数控加工工艺概念与加工工艺过程 工艺过程工艺过程机械加工工艺过程数控加工工艺过程是指改变生产对象 的形状、尺寸、相 对位置和性质等， 使其成为成品或半 成品的过程，它是 生产过程中的主要 部分 。采用机械加工的方法，直 接改变毛坯的形状、尺寸 和表面质量等，使其成为 零件的过程利用数控机床进行加工的 工艺过程。 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 工艺过程的组成工艺过程工序安装工位工步 行程单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 工艺过程的组成工序一个（或一

12、组）工人，在一个工作地（或 在一台机床及其他设备）上对一个（或同时对 几个工件）所连续完成的那部分工艺过程，称 为工序。划分工序的主要依据是工作地是否变动和 工作是否连续。 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程工序划分示例工序1 车端面 ，钻中 心孔 工序2 车外圆，切 槽和倒角 工序3 铣键槽 ，去毛 刺 工序4 磨外圆 加工阶梯轴的工序实例 (小批量生产 )单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程工序划分示例加工阶梯轴的工序实例 (中批量生产 )工序1： 两端

13、同时铣端 面，钻中心孔 工序2： 车一端外圆， 切槽和倒角 工序3： 车另一端外圆， 切槽和倒角工序4： 铣键槽 工序5： 去毛刺 工序6： 磨外圆单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 工艺过程的组成安装工件在加工之前，在机床或夹具上先占 据一正确的位置（定位），然后再予以 夹紧的过程称为安装 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程安装工件加工中应尽量减少安装次数，因为 多一 次安装就多一次误差，还会增加 安装工件的辅助时间。数控机床与普通 机床相比，在加工工件

14、时安装的次数减 少，生产效率高、加工质量好。 notice单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 工艺过程的组成工位为了减少工件安装的次数，常采用各 种回转工件台、回转夹具或移位夹具， 使工件在一次安装中先后处于几个不同 位置进行加工。此时，工件在机床上占 据的每一个加工位置称为工位。 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程工位示例装卸工件钻孔扩孔饺孔单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 工艺过程

15、的组成工步工步是指在加工表面和加工工具 不变的情况下，所连续完成的那 一部分工序。 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程工 步 示 例复合 工步单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程工 步 示 例包含 四个 相同 表面 加工 的工 步 单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 工艺过程的组成行程行程（进给次数）有工作行程和空行程之分。 工作行程是指刀具以加工进给速度相对工件所 完成一次进给运动的工步

16、部分； 空行程是指刀具以非加工进给速度相对工件所 完成一次进给运动的工步部分。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 生产纲领由于零件机械加工的工艺过程与其所采用 的生产组织形式是密切相关的，所以在制定零件 的机械加工工艺过程时，应首先确定零件机械加 工的生产组织形式。通常先依据零件的年生产纲 领选取合适的生产类型，然后再根据所选用的生 产类型来确定零件机械加工的生产组织形式。单元4 数控加工工艺基础 数控加工工艺精品课程机械加工工艺过程的基本概念 数控加工工艺概念与加工工艺过程 生产纲领生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进 度计划。计划期常定为一年，所以生产纲领也称年产量 。N=Qn(1+) (1+ ) N零件的年产量（件/年）；Q产品的年产量（台/年）；n每台产品中，该零件的数量（件/台）；备品的百分率；废品的百分率。定义单元4 数控加工