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1、数控加工工艺与编程,高等教育出版社,数控加工工艺与编程,第2章 数控工艺基础,数控加工工艺与编程,第7章 宏程序应用,学习目标 了解数控加工工艺和普通加工工艺的主要异同点。 掌握数控加工工艺分析方法。 掌握数控加工工艺设计的主要内容和应遵循的基本原则。 了解刀具材料的主要类型及特点，能根据加工要求正确选择刀具材料。 认识切削用量对切削加工的影响规律，会正确选择切削用量。 掌握数控编程中常用的数学处理方法。 了解数控机床的工具系统。 了解数控加工工艺文件的主要内容和编制要求。,数控加工工艺的基本特点,工艺要求准确而严密,多坐标联动加工,采用先进的工艺装备,采用工序集中,内容十分明确而具体,数控加
2、工工艺概述,数控加工工艺的基本特点,数控加工工艺概述,数控加工工艺的主要内容 选择适合在数控机床上加工的零件，确定数控机床加工内容。 对零件图样进行数控加工工艺分析，明确加工内容及技术要求。 具体设计数控加工工序，如工步的划分、工件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。 处理特殊的工艺问题，如对刀点、换刀点的选择，加工路线的确定，刀具补偿等。 程编误差分析及其控制。 处理数控机床上部分工艺指令，编制工艺文件。,数控加工工艺概述,数控加工工艺分析 零件加工工艺分析，决定零件进行数控加工的内容 零件的结构工艺性分析 零件的内腔和外形尽可能地采用统一的几何类型和尺寸 内槽圆角不应过小 槽
3、底圆角半径r不应过大 保证基准统一,数控加工工艺分析与设计,数控加工工艺设计 定位基准的选择,数控加工工艺分析与设计,数控加工工艺设计 定位基准的选择,数控加工工艺分析与设计,加工方案的确定,外圆表面加工方法的适用范围,数控加工工艺分析与设计,平面加工方法的适用范围,数控加工工艺分析与设计,孔方法的适用范围,数控加工工艺分析与设计,数控加工工艺分析与设计,1,基准先行,先粗后精,先主后次,先面后孔,2,3,4,首先加工作为精基准的表面,先粗加工，再半精加工和精加工,先加工主要表面，后加工次要表面,先加工平面，后加工孔,工序顺序的安排,典型零件加工工艺分析,已知该零件的毛坯为100mm80mm2
4、7mm的方形坯料，材料为45钢，且底面和四个轮廓面均已加工好，要求在立式加工中心上加工顶面、孔及沟槽。,零件图样,数控加工工艺分析与设计,数控加工工序卡片,数控加工工艺分析与设计,数控加工工艺分析与设计,切削用量的选择,切削用量的选择,切削用量的选择,切削用量的选择,切削用量的选择,切削用量的选择,切削用量的选择,数控编程中的数学处理,基点坐标的计算 基点：构成零件轮廓不同几何要素的交点或切点,数控编程中的数学处理,基点坐标的计算 基点：构成零件轮廓不同几何要素的交点或切点,数控编程中的数学处理,基点坐标的计算,数控编程中的数学处理,基点坐标的计算,数控编程中的数学处理,基点坐标的计算,数控编
5、程中的数学处理,节点坐标的计算 节点：逼近直线和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点 等间距直线逼近法,数控编程中的数学处理,节点坐标的计算 节点：逼近直线和圆弧小段与轮廓曲线的交点或切点,非圆曲线,非圆曲线,数控编程中的数学处理,节点坐标的计算 等间距法,数控编程中的数学处理,节点坐标的计算 等步长法：每个逼近线段步长相等,数控编程中的数学处理,节点坐标的计算 等误差法：每个逼近误差相等,数控编程中的数学处理,节点坐标的计算 圆弧逼近法 三点圆法 相切圆法 曲率圆法,美、德、日等世界制造业发达的国家无一例外都是刀具工业先进的国家。 先进刀具不但是推动制造技术发展进步的重要动力，还是提高产品质量、降
6、低加工成本的重要手段。 切削刀具由传统的机械工具实现了向高科技产品的飞跃，刀具的切削性能有显著的提高。 切削技术由传统的切削工艺向创新制造工艺的飞跃，大大提高了切削加工的效率。 与现代科学的发展紧密相连，是应用材料科学、制造科学、信息科学等领域的高科技成果的结晶。,数控刀具的特点和类型,按照刀具结构分：,整体式：钻头、立铣刀等,镶嵌式：包括刀片采用焊接和机夹式,特殊形式：复合式、减振式等,数控刀具的特点和类型,按照切削工艺分：,车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等,铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等,钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等,镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等,数控刀具的特点和类型,数控刀具材
7、料,刀具材料,刀具材料的硬度和韧性关系图,数控刀具材料,刀具材料,高速钢: 组 成：合金工具钢+(W,Mo,Cr,V) 常用牌号：W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2 硬 度：6370HRC 热 硬 性：550600 切削速度：20 40m/min 分 类：普通高速钢、高性能高速钢,数控刀具材料,刀具材料,硬质合金: 组 成：金属碳化物（WC、TiC等） 金属粘结剂（Co、Ni、Mo等） 常用牌号：YG8、YG6 、 YG3 YT5 、 YT15 、 YT30 硬 度：7481HRC 热 硬 性：8001000 切削速度：是普通HSS的410倍,数控刀具材料,刀具材料,普通 硬质 合金,新型
8、硬质 合金,超细晶粒 硬质合金,涂层硬 质合金,金属陶瓷,粒径在1m以下，这种材料具有 硬度高、韧性好、切削刀可靠性 高等优异性能,保持了普通硬质合金机体的强度 和韧性，又使表面有很高的硬度 和耐磨性,TiC(N)基硬质合金，其性能介于 陶瓷和硬质合金之间,硬质合金的分类和标志,P类,M类,K类,切削刀具用硬质合金根据国际 标准ISO分类，把所有牌号分 成用颜色标志的三大类，分别 用P、M、K表示,蓝色（包括P01P50),系高合金化的硬质合金牌 号。这类合金主要用于加工长切屑的黑色金属,M类，黄色（包括M10M40），系中合化的硬质 合金牌号。这类合金为通用型，适于加工长切屑 或短切屑的黑色
9、金属及有色金属,红色（包括K01 K40），系单纯WC的硬质合金 牌号。主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金 属及非金属材料,数控刀具材料,陶瓷刀具： 组成：Al2O3(或Si3N4)+少量金属 硬度：78HRC（可用于切削60HRC以上的硬材料） 热 硬 性：12001450 不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、刨削、断续 切削和毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工 可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料 刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍，减少了加工中的换刀次数 可进行高速切削,“以车、铣代磨”，切削效率比传统刀具高3-10倍,数控刀具材料,数控车床 工具系统,镗铣类整体式
10、工具系统,镗式 铣工 类具 模系 块统,模块式刀柄通过将基本刀柄、接杆和 加长杆（如需要）进行组合，可以用 很少的组件组装成非常多种类的刀柄。 整体式刀柄用于刀具装配中装夹不改 变，或不宜使用模块式刀柄的场合。,工具系统用来连接机床主轴和刀具之间的辅助系统。,数控机床工具系统,数控机床工具系统,1.柄部型式及尺寸 JT：表示采用国际标准ISO7388号 加工中心机床用锥柄柄部； BT：表 示采用日本标准MAS403号加工中心 机床用锥柄柄部；其后数字为相应的 ISO锥度号：如 50和40分别代表大端 直径69.85和44.45的7:24锥度。 2.刀柄用途及主参数 XD 装三面铣刀刀柄 MW
11、-无扁尾氏锥柄刀柄 XS 装三面刃铣刀刀柄 M 有扁尾氏锥柄刀柄 Z（J）-装钻夹头刀柄（贾式锥度加J） XP 装削平柄铣刀刀柄 用途后的数字表示工具的工作特性， 其含义随工具不同而异。 3.工作长度,数控机床工具系统,工具系统型号表示法,面铣刀刀柄,整体钻夹头刀柄,数控机床工具系统,加工中心常用刀柄,镗刀柄,数控机床工具系统,加工中心常用刀柄,莫式锥度刀柄,快换式丝锥刀柄,钻夹头刀柄,数控机床工具系统,加工中心常用刀柄,ER弹簧夹头刀柄,ER弹簧夹头,侧压式立铣刀柄,数控机床工具系统,ISO 7388及DIN 69871 的A型拉钉,ISO 7388及DIN 69871 的B型拉钉,MAS BT的拉钉,拉钉是带螺纹的零件，常固定在各 种工具柄的尾端。机床主轴内的拉 紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。 数控机床刀柄有不同的标准，机床 刀柄拉紧机构也不统一，故拉钉有 多种型号和规格,拉钉的选择： 根据数控机床说明书选择； 对机床自带的拉钉进行测量后来确定,注意： 如果拉钉选择不当，装在刀 柄上使用可能会造成事故。,拉钉的种类及选择,数控机床工具系统,高等教育出版社,Thank You !,
