6 第六章 数控加工中心加工工艺
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
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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。
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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
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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》第五至八章课后题
数控车削加工工艺思考与练习题1、普通车床加工螺纹与数控车床加工螺纹有何区别？答：普通车床所能车削的螺纹相当有限，它只能车等导程的直、锥面公、英制螺纹，而且一台车床只能限定加工若干种导程的螺纹。
数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹，而且能车增导程、减导程及要求等导程与变导程之间平滑过渡的螺纹，还可以车高精度的模数螺旋零件（如圆柱、圆弧蜗杆）和端面（盘形）螺旋零件等。
数控车床可以配备精密螺纹切削功能，再加上一般采用硬质合金成型刀具以及可以使用较高的转速，所以车削出来的螺纹精度高、表面粗糙度小。
2、车削螺纹时，为何要有引入距离与超越距离?答:在数控车床上车螺纹时，沿螺距方向的Z向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速的过程中切削，为此要有引入距离和超越距离。
3、车削加工台阶轴、凹形轮廓时，对刀具主、副偏角有何要求？答：加工阶梯轴时，主偏角 >90°加工凹形轮廓时，若主、副偏角选得太小，会导致加工时刀具主后刀面、副后刀面与工件发生干涉，因此，必要时可作图检验。
4、加工路线的选择应遵循什么原则？答：加工路线的确定首先必须保持被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单、走刀路线尽量短、效率较高等。
因精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线模拟自测题一、单项选择题1、车削加工适合于加工（A ）类零件。
（A）回转体（B）箱体（C）任何形状（D）平面轮廓2、车削加工的主运动是（A ）。
（A）工件回转运动（B）刀具横向进给运动（C）刀具纵向进给运动（D）三者都是3、车细长轴时，使用中心架和跟刀架可以增加工件的（C ）。
（A）韧性（B）强度（C）刚性（D）稳定性4、影响刀具寿命的根本因素是（A ）o（A ）刀具材料的性能（B ）切削速度（C）背吃刀量（D）工件材料的性能5、车床切削精度检查实质上是对车床（D ）和定位精度在切削加工条件下的一项综合检查。
数控加工中心操作与加工
数控加工中心操作与加工1.开机准备：先检查电源、气源、润滑油等设备是否正常，确保安全并提前进行预热。
然后将机床主轴、刀库、工作台回到初始位置，进行系统自检。
2.程序选择：根据零件要求，选择合适的加工程序，并将程序导入数控系统。
程序一般由编程员编写并保存在U盘或计算机中。
3.加工参数设置：根据零件要求，设置加工速度、进给速度、切削深度等加工参数，并将参数输入到数控系统中。
注意调整不同工序的参数以保证加工质量和效率。
4.刀具装夹：根据加工程序和刀具要求，选择合适的刀具，并将刀具安装到刀库中。
在安装刀具前，要检查刀具的刀片是否完整、刀具夹紧力是否适当。
5.加工操作：打开数控系统，选择相应的加工程序，并将工件装夹到工作台上。
根据加工参数和刀具要求，进行自动或手动操作，启动主轴和进给轴，进行精密的切削加工。
6.测量检验：在加工过程中，根据需要进行测量校验，检查加工尺寸和精度是否符合要求。
可以使用千分尺、游标卡尺、高度规等测量工具进行测量，并及时记录数据。
7.加工结束：当加工完成后，关闭主轴、进给轴和冷却系统，将加工好的工件取下并进行清理。
同时，保存加工程序和相关数据，并关闭机床。
除了以上常规操作，数控加工中心还可以进行其他操作，如换刀、刀具磨损检测、切削液更换和维护保养等。
这些操作需要根据具体情况进行，并且需要进行定期的维护保养，以确保机床的长期稳定运行。
总的来说，数控加工中心的操作相对繁琐，需要对机床结构和加工工艺有一定的了解。
只有熟练掌握各项操作技巧，才能保证加工质量和效率，并确保数控加工中心的长期稳定运行。
五轴联动加工中心操作与基础编程 第六章 多轴数控加工技术
处理等过程进行评价
4．能针对程序中的错误，分析
5．进行本情境工作学习的总结 出错的可能原因，并提出改进意 见
加工仿真检查的类别
1. CAM软件内嵌的仿真检查功能模块 通常可进行线架形式和3D实体形式的仿真验证检查。实体仿真用 于加工结果的直观检查，而线架仿真用于刀路轨迹的细致分析。
2.第三方开发的专业仿真检查软件
刀路程序的优化与调整
曲面加工NC输出的过滤控制
刀路程序的优化与调整
曲面加工大程序输出的分割控制
1）人工分割 注意程序头尾，重新添加提刀和下刀、加刀长补偿、关 停主轴和冷却液等指令。重复小但易出错。 2）刀路分割 调整刀路加工区间范围。包括深度分解、重构边界或调 整边界余量大小。可能有重复但不易出错。
由CAM软件与机床厂家之外的第三方所开发的仿真软件 可面向CAM编制的NC程序，能检查后置的合理性
3.机床厂家开发的在机仿真检查功能模块 作为功能模块内嵌在数控机床控制软件中的在机仿真检查 大多都只能提供线架形式的仿真，只有使用PC-NC及Windows系 统的机床才有3D实体仿真。 在机仿真与机床的实际运动相配合，真实可信度最高。
方法3：使用平行到曲面五轴刀路方法，刀路切削方式参数参照图示设置。
五轴定向加工的CAM刀路设计
六、前侧矩形槽锥壁面五轴加工的刀路设计。
方法3：使用平行到曲面五轴刀路方法，刀轴控制参数参照图示设置。
综合数控加工及工艺应用
单元六 6.2程序仿真检查及优化
单元学习任务与目标
单元学习任务பைடு நூலகம்
单元学习目标
1．学习基于NC程序的仿真检 1．熟悉基于NC程序仿真检查软
CAM内嵌刀路仿真查错不出的案例之二
三轴联动斜向提刀致撞刀，旧版CAM仿真未检出错误！
数控机床切削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
2．数控车削加工工艺的主要内容 数控车削加工工艺主要包括以下内容。
(1) 选择适于数控车床加工的零件，确定工序内容。 (2) 对零件图进行分析，明确加工内容及技术要求。 (3) 确定零件的加工方案，拟定加工工艺路线。如划分工序、 安排加工顺序、处理与非数控加工工序的衔接等。
② 在轮廓曲线上，有3处为圆弧，其中两处为既过象限又改 变进给方向的轮廓曲线，因此，在加工时应进行机械间隙补偿， 以保证轮廓曲线的准确性。
③ 为了便于装夹，毛坯件左端应预先粗车夹持部分（零件图 左端双点划线部分），右端面也应先粗车并钻好中心孔。毛坯选
60的棒料。
6.1 数控车削加工工艺
(2) 确定装夹方案。 以毛坯件轴线和左端大端面（设计基准）
为定位基准。左端采用三爪卡盘夹紧，右端采用活动顶尖支撑的 装夹方式。
(3) 确定加工顺序及进给路线。加工顺序按由粗到精、由近到 远（由右到左）的原则确定。即先从右到左进行粗车（留0.25mm 精车余量），然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。
(4) 选择刀具。
①
5中心孔钻钻削中心孔。
② 粗车及车削端面选用90°硬质合金右偏刀，副偏角不宜太 小，以免副后刀面与工件轮廓干涉，一般选kr′=35°。
≤
6.1 数控车削加工工艺
6.1 数控车削加工工艺
v (3) 进给速度 f的确定
① 当工件的质量要求能够得到保证时 ，一般在100～ 200mm/min范围内选取。
② 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，一般在20～ 50mm/min范围内选取。
③ 当加工精度、表面粗糙度要求较高时，一般在20～ 50mm/min范围内选取。
图6-11 车削外轮廓装夹方案
数控加工中心加工工艺范文
数控加工中心加工工艺范文数控加工中心是一种高级数控设备，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、电子等行业。
它通过控制系统，根据程序指令自动加工工件，并具有高效、精确、稳定的加工能力。
下面给出一个数控加工中心加工工艺范文，供参考。
工艺名称：数控铣削工艺工艺目的：保证工件在数控加工中心上的精度和表面质量，并提高加工效率。
工艺步骤：1.工件准备a)根据工件图纸和要求，选择合适的材料进行切割和铣削。
b)使用锉刀、砂纸等工具对工件表面进行打磨和处理，确保表面平整。
2.编写数控程序a)根据工件图纸和要求，利用数控编程软件编写加工程序。
b)在程序中定义刀具路径、切削参数和工件坐标系等信息。
3.夹紧工件a)根据工件的形状和尺寸，选择合适的夹具进行夹紧。
b)确保工件夹持牢固，不会出现滑动或变形。
4.载入刀具a)根据加工程序中定义的刀具信息，选择合适的刀具。
b)使用专门的刀具装夹设备将刀具装入数控加工中心的刀库中。
5.调整加工参数a)根据工件的材料和要求，设置合适的切削速度、进给速度和切削深度等参数。
b)根据加工过程中的实际情况，适时调整参数，以获得最佳的加工效果。
6.开始加工a)在数控加工中心的控制面板上输入加工程序。
b)启动加工过程，观察加工状态，确保加工过程中的稳定性和精确性。
7.监控加工过程a)在加工过程中，根据需要，定期监控加工状态，避免出现机械故障或工艺偏差。
b)根据机床的操作手册，操作数控加工中心上的监控系统和装置，保证加工过程的安全和稳定。
8.完成加工a)加工完成后，检查工件的尺寸、形状和表面质量，确保达到图纸要求。
b)清洁工作台和加工设备，将刀具归位，并妥善保管。
9.记录数据a)记录加工过程中的有关数据，如加工时间、加工参数、加工效果等。
b)分析数据，总结经验，为以后的加工提供参考和改进。
以上是数控加工中心加工工艺的基本步骤，具体的加工工艺步骤和要求可能因工件的形状、材料和要求不同而有所差异。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和改进，并结合数控加工中心的特点和优势，尽可能提高加工效率和加工质量。
数控编程——第六章 加工中心的编程
第六章加工中心的编程第一节加工中心编程概述加工中心(Machiningenter)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
一、加工中心编程的特点加工中心是将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。
立式加工中心主轴轴线(z轴)是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；卧式加工中心主轴轴线(z轴)是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。
由于加工中心机床具有上述功能，故数控加工程序编制中，从加工工序的确定，刀具的选择，加工路线的安排，到数控加工程序的编制，都比其他数控机床要复杂一些。
加工中心编程具有以下特点：1)首先应进行合理的工艺分析。
由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工、周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产效率；2)根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀。
一般，对于加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采用自动换刀为宜。
但当加工批量很小而使用的刀具种类又不多时，把自动换刀安排到程序中，反而会增加机床调整时间。
3)自动换刀要留出足够的换刀空间。
有些刀具直径较大或尺寸较长，自动换刀时要注意避免发生撞刀事故。
4)为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。
机床加工工艺学第四版教学课件第六章数控加工
1）所选的原点应便于数学计算，能简化程序的编
制。
2）编程原点应选在容易找正、在加工过程中便于
检查的位置上。
3）编程原点应尽可能选在零件的设计基准或工艺
基准上，以使加工引起的误差最小。
四、加工程序的格式
数控程序是由多个程序段组成，每个程序段是由若
干个代码和数字组成，而字母、数字
和符号又统称为字符。例如：
控车床、曲轴数控车床等。
三、数控车床的相关设定
1.数控车床的坐标轴确定
经济型数控车床的坐标轴方向
全功能型数控车床的坐标轴方向
2.机床坐标系和编程坐标系
（1）机床坐标系（XOZ）与机床原点（O）。
（2）编程坐标系（XpOpZp）与编程原点（Op） 。
数控车床编程坐标系与机床坐标系
编程原点的选择原则如下：
G43 H
；（刀具长度补偿“+”）
G44 H
；（刀具长度补偿“-”）
G49；（取消刀具长度补偿）
刀具长度补偿
3.钻孔固定循环指令（G80、G73、G81、G83）
（1）固定循环的平面。
1）初始平面（G98）。
2）R参考平面（G99）。
（2）固定循环编程格式。
1）高速深孔钻循环与深孔钻循环
格式：G73/G83 X
（2）G72端面粗车循环。
格式：G72 W（Δd）R（e）；
G72 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F S T ；
（3）G73成形加工复合循环。
格式：G73 U（d）W（k）R（e）；
G73 P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F S T ；
（4）G70精车固定循环
格式：G70 P（ns）Q（nf）；
数控加工工艺方法
加工工序的划分；
是重点哦！
A）刀具集中分序法：
就是按所以刀具划分工序，用同一把刀具 加工完零件上所有可以加工的部位。再 用第二把.第三把刀完成它们可以完成的 其他部位。这样可以减少换刀次数，压 缩空程时间，减少不必要的定位误差。
B）以加工部位分序法；
对于加工内容很多的零件，可按其结构特 点将加工部位分成几个部分，如内形 （内腔）.外形.曲面或平面等。一般先加 工平面.定位面，后加工；先加工简单 的几何形状，再加工复杂的几何形状； 先加工精度较低的部位，再加工精度较 高的部位。
最好接连进行，以减少重复定位次数与挪动压板 次数。 D）在同一次按装中进行多道工序，应先安排对工 件钢性破坏较小的工序。
1.9GBC DDU工艺卡
FINGU
机加工工序卡片 （加工中心）
产品名称 1.9G BC DDU
产品型号 SP19028610A
零件名称 零件图号
腔体
SP19028610-100-01
程序号
555#
设备型号 VTC-160
工序名称 腔体正面
来自何处 加工中心 交往何处 加工中心
刀具准备
刀号
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10
规格 D 12 D 12 D 12 D5 D100 D4.2 D6 D2.1 M2.5
D6
5±0.1
刀具型号 D12*35*90-40° 普通钻花 D12*45*95*45° 直柄D5*15*65-40 面铣刀 A1148*4.2 D6加长中心钻 A1148*2.1 M2.5*0.45 D6普通倒角刀
4、审查与分析零件所要求的加工精度
审查和分析零件所要求的加工精度、 尺寸公差是否都可以得到保证，数控机 床尽管比普通机床加工精度高，但数控 加工与普通加工一样，在加工过程中都 会遇到受力变形的因扰。因此，对于薄 壁件、刚性差的零件加工，一定要注意 加强零件加工部位的刚性，防止变形的 产生。
第章加工中心加工工艺-精选
（2）按换刀形式分类 ①带刀库、机械手的加工中心 加工中心的换刀装置(Automatic T00l Changer，ATC)是由刀库和机械手组 成，换刀机械手完成换刀工作。这是加工中心最普遍采用的形式，如图6-2a） 所示。 ②无机械手的加工中心 这种加工中心的换刀是通过刀库和主轴箱的配合动作来完成的，如图6-2b） 所示。
1.既有平面又有孔系的零件
（1)箱体类零件
图6-8 热电机车主轴箱体
（2)盘、套、板类零件
图6-9 板类零件
2.结构形状复杂、普通机床难以加工的零件 （1)凸轮类零件 （2)整体叶轮类
图6-10 轴向压缩机涡轮
（3)模具类 常见的模具有锻压模具、铸造模具、注塑模具及橡胶模具等。
3.外形不规则的异形零件 异形件是指支架、基座、样板、靠模等这一类外形不规则的零件。例 如图6-11所示的异形支架，这类零件大多需要点、线、面多工位混合加工。
镗铣类加工中心是在数控铣床（镗床）的基础上演化而来的，其数控系 统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行铣削、钻削、 扩削、铰削、镗削、攻丝等多种工序的加工，工序高度集中。
2.加工中心的分类 （1）按照加工中心的结构方式分类 ①立式加工中心 立式加工中心指主轴轴线为垂直状态设置的加工中心，如图6-2所示。
表6-2 TSG工具系统用途代号的含义
代号 J
代号的含义 装接长刀杆用锥柄
Q
弹簧夹头
KH
7：24锥柄快换夹头
Z(J)
MW M
用于装钻夹头（莫氏锥 度注J）
装无扁尾莫氏锥柄刀具
装有扁尾莫氏锥柄刀具
G
攻螺纹夹头
C
切内槽刀具
代 代号的含 号义
KJ 用于装扩、 铰刀
国开《数控加工工艺》期末复习指导
《数控加工工艺》期末复习指导第一部分考核说明一、有关说明1. 考核对象国家开放大学开放教育专科机械制造与自动化专业学生。
2. 启用时间2015年秋季学期。
3. 考核目标通过考核使学生掌握金属切削、零件定位与夹紧等基本知识，理解加工工艺分析及工序设计等方面的基础理论知识，为深入学习本专业后续课程打下基础。
4. 考核依据本课程考核说明是依据国家开放大学《数控加工工艺课程教学大纲》、文字教材《数控加工工艺》（徐宏海主编，中央广播电视大学出版社2008年1月第1版）制定的。
本课程考核说明是课程考核命题的基本依据。
5. 考核方式及计分方法本课程考核采用形成性考核与终结性考试相结合的方式。
形成性考核占课程综合成绩的50%，终结性考试占课程综合成绩的50%。
课程考核每次形考任务按照百分制计分，所得分数乘以对应的权重，相加的和为课程的形成性考核成绩。
（二）终结性考试1. 考试目的终结性考试是在形成性考核的基础上，对学生学习情况和学习效果进行的一次全面检测。
2. 命题原则第一，本课程的考试命题严格控制在教学大纲规定的教学内容和教学要求的范围之内。
第二，考试命题覆盖本课程教材的1-8章，既全面，又突出重点。
第三，每份试卷所考的内容，覆盖本课程教材所学内容的70%以上章节。
第四，试题难度适中。
一般来讲，可分为：容易、适中、较难三个程度，所占比例大致为：容易占30%，适中占50%，较难占20%。
3. 考试手段网络考试。
4.考试方式闭卷。
5. 考试时限60分钟。
6. 特殊说明终结性考试允许携带计算器。
三、终结性考试题型及规范解答举例试题题型包括单项选择题、判断题和综合题。
下面给每种题型列举1-2道样题，以及相应的参考答案及评分标准。
（一）单项选择题（共12小题，每小题4分，共48分）1、根据工件加工表面的精度要求，应该限制的自由度都被限制，但少于6个，这种定位方式称为（）（A）完全定位（B）欠定位（C）过定位（D）不完全定位2、数控机床加工时，零件一次安装完成尽可能多的零件表面加工（即采用基准统一原则），这样有利于保证零件各加工表面的（）。
加工中心工艺技术
加工中心工艺技术加工中心工艺技术是一种现代加工方法，具有高效、精密、灵活等优势，被广泛应用于机械制造、模具制造、航空航天等领域。
本文将介绍加工中心的工艺技术以及其在实际生产中的应用。
加工中心工艺技术是通过数控系统控制刀具在多个坐标轴上移动，通过不同的刀具来加工工件，实现复杂形状和高精度的加工。
加工中心通常由工作台、刀库、刀具和刀具传感器等组成。
加工中心具有多轴控制能力，可以进行高精度、高速度、高效率的加工。
同时，可以根据不同的工作要求，实现多种加工方式，如铣削、钻孔、铰孔、攻牙等。
加工中心工艺技术的应用非常广泛。
在机械制造领域，加工中心可以用于加工各种零部件，如汽车发动机、机床主轴、船舶零部件等。
在模具制造领域，加工中心可以用于加工复杂的模具零件，提高模具的精度和加工效率。
在航空航天领域，加工中心可以用于加工飞机零部件，提高零件的尺寸精度和表面质量。
加工中心工艺技术具有以下几个特点：1. 高精度：加工中心可以通过数控系统精确控制刀具的位置和运动轨迹，实现高精度的加工。
加工中心的精度可以达到亚毫米甚至亚微米级别。
2. 高效率：加工中心可以实现多刀具同时加工，提高加工效率。
同时，加工中心具有自动换刀功能，可以根据不同的加工要求自动选择合适的刀具，减少刀具更换时间，提高加工效率。
3. 灵活性：加工中心可以根据不同的加工要求，实现多种加工方式，如铣削、钻孔、铰孔、攻牙等。
加工中心还可以根据不同的工作需求进行自动编程，实现灵活的加工。
4. 自动化：加工中心具有自动化控制系统，可以实现自动化的加工过程。
加工中心具有自动换刀、自动测量、自动调整等功能，减少人工干预，提高加工的稳定性和一致性。
加工中心工艺技术的不断发展，为现代工业生产提供了更多的选择。
越来越多的企业开始使用加工中心进行生产，提高生产效率和产品质量。
同时，加工中心的应用也促进了加工工艺和设备的不断创新和改进。
加工中心工艺技术将继续发展，为工业生产注入新的动力。
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第五章 数控铣床加工工艺与编程
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
数控铣床及其加工对象 铣削加工及数控铣削工艺分析 数控铣削加工工艺装备选用 数控铣削系统简化编程的方法和应用 典型结构的数控铣削加工方法及编程 数控铣削加工综合实例
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第六章 加工中心加工工艺与编程
第一节
工表面金属层受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压、摩擦与回弹而产 生塑性变形的区域。 切削变形的大小，主要取决于第一变形区及第二变形区的挤压和摩擦 情况，其主要影响因素及规律如下： ⑴ 工件材料 实验证明，工件材料强度和硬度越高，变形系数越小； 而塑性大的金属材料变形大，塑性小的金属材料变形小。 ⑵ 刀具前角 刀具前角越大，变形系数越小。这是因为增大刀具前角， 可使剪切角增大，从而使切削变形减小。 ⑶ 切削速度 切削速度vc与切削变形系数ξ的实验曲线如图1-7所示 ⑷ 切削厚度 由图1-7可知，当进给量增加（切削厚度增加）时，切 削变形系数减小。
材料的体积。相当于切削层横截面积以vc值沿切削速度方向 运动一个单位时间所包含的空间体积(单位：mm3)，它是反映 切削效率高低的一个指标。其计算公式为 Q＝1000vcαpƒ
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第二节 金属切削过程的一般规律
1.2.1 金属切削过程中的变形
被切削金属层在刀具前面的挤压力作用下，首先产生弹性变 形，当最大切应力达到材料的屈服极限时，即沿图1-6中的 0A-OM曲线发生剪切滑移，并依次由位置1移至位置2，22‘之间的距离就是它的滑移量。
第二节 序
第三节
第四节
第五节
第六节 性分析
加工中心概述 加工中心的自动换刀及典型换刀程
数控铣床、加工中心的孔加工刀具 孔加工固定循环 典型结构的加工工艺及编程例析 数控铣床、加工中心对刀方案合理
数控加工中心培训计划内容
数控加工中心培训计划内容一、培训内容1. 数控加工中心基础知识（1）数控加工中心的工作原理（2）数控加工中心的组成部分（3）数控加工中心的工作特点2. 数控加工中心的操作技能（1）数控加工中心的开关机操作（2）数控加工中心的程序编辑和调试（3）数控加工中心的刀具更换和夹持（4）数控加工中心的零件夹持和加工3. 数控加工中心的维护保养（1）数控加工中心的安全操作规程（2）数控加工中心的日常保养（3）数控加工中心的故障排除和维修4. 数控加工中心的编程技能（1）数控加工中心的基本指令（2）数控加工中心的编程方法（3）数控加工中心的加工路径规划（4）数控加工中心的刀具路径优化5. 数控加工中心的质量控制（1）数控加工中心的加工精度（2）数控加工中心的工件质量检验（3）数控加工中心的质量控制方法6. 数控加工中心的应用技巧（1）数控加工中心的加工工艺（2）数控加工中心的加工工艺优化（3）数控加工中心的加工工艺改进二、培训计划1. 培训对象本次培训的对象为具有一定数控加工基础的操作人员，拟参加培训的人员应具备以下条件：（1）具备一定的数控加工中心操作经验；（2）具备一定的数控编程和调试能力；（3）具备一定的机械加工基础知识。
2. 培训时间本次培训计划为期1个月，每周培训5天，每天8个小时，共计160个小时。
3. 培训教材本次培训计划将选用《数控加工中心操作手册》为教材，由专业的教师进行讲解和指导。
4. 培训地点培训地点为专门的数控加工中心培训基地，具备完善的设备和教学条件。
5. 培训内容及安排（1）第一周：数控加工中心基础知识培训内容：数控加工中心的工作原理、组成部分、工作特点等；培训安排：理论授课和实际操作训练，每天8个小时。
（2）第二周：数控加工中心的操作技能培训内容：数控加工中心的开关机操作、程序编辑和调试、刀具更换和夹持、零件夹持和加工等；培训安排：理论授课和实际操作训练，每天8个小时。
（3）第三周：数控加工中心的维护保养培训内容：数控加工中心的安全操作规程、日常保养、故障排除和维修等；培训安排：理论授课和实际操作训练，每天8个小时。
电大《数控加工工艺》第五至八章课后题
第5章数控车削加工工艺作业答案思考与练习题1、普通车床加工螺纹与数控车床加工螺纹有何区别？答：普通车床所能车削的螺纹相当有限，它只能车等导程的直、锥面公、英制螺纹，而且一台车床只能限定加工若干种导程的螺纹。
数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹，而且能车增导程、减导程及要求等导程与变导程之间平滑过渡的螺纹，还可以车高精度的模数螺旋零件（如圆柱、圆弧蜗杆）和端面（盘形）螺旋零件等。
数控车床可以配备精密螺纹切削功能，再加上一般采用硬质合金成型刀具以及可以使用较高的转速，所以车削出来的螺纹精度高、表面粗糙度小。
2、车削螺纹时，为何要有引入距离与超越距离？答：在数控车床上车螺纹时，沿螺距方向的Z向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速的过程中切削，为此要有引入距离和超越距离。
3、车削加工台阶轴、凹形轮廓时，对刀具主、副偏角有何要求？答：加工阶梯轴时，主偏角≥90°；加工凹形轮廓时，若主、副偏角选得太小，会导致加工时刀具主后刀面、副后刀面与工件发生干涉，因此，必要时可作图检验。
4、加工路线的选择应遵循什么原则？答：加工路线的确定首先必须保持被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单、走刀路线尽量短、效率较高等。
因精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。
模拟自测题一、单项选择题1、车削加工适合于加工（ A ）类零件。
（A）回转体（B）箱体（C）任何形状（D）平面轮廓2、车削加工的主运动是（A ）。
（A）工件回转运动（B）刀具横向进给运动（C）刀具纵向进给运动（D）三者都是3、车细长轴时，使用中心架和跟刀架可以增加工件的（C ）。
（A）韧性（B）强度（C）刚性（D）稳定性4、影响刀具寿命的根本因素是（A ）。
（A）刀具材料的性能（B）切削速度（C）背吃刀量（D）工件材料的性能5、车床切削精度检查实质上是对车床（D ）和定位精度在切削加工条件下的一项综合检查。
数控加工工艺
切削用量的优化
01
切削深度与宽度
切削深度与宽度是影响切削用 量的重要因素。在保证加工质 量和刀具寿命的前提下，合理 增大切削深度与宽度可以提高 加工效率。
02
切削路径规划
合理的切削路径规划可以减少 空行程时间和提高材料去除率 ，进而优化切削用量。常用的 切削路径规划方法包括往复式 切削、螺旋式切削等。
03
冷却与润滑
04
切削过程中的冷却与润滑对切削 用量也有影响。合适的冷却润滑 方式可以减小切削力、降低刀具 磨损，并提高加工表面的质量。
工艺系统刚性
工艺系统的刚性对切削用量有较 大影响。在切削过程中，如果工 艺系统刚性不足，可能会导致振 动、过切等问题，影响加工质量 。因此，在选择切削用量时，需 充分考虑工艺系统的刚性。
数控加工的重要性
提高加工精度和效率
促进制造业转型升级
数控加工可以实现高精度和高效率的 加工，提高生产效率和产品质量。
数控加工技术的应用可以推动传统制 造业的转型升级，提高制造业的技术 水平和市场竞争力。
适应个性化生产需求
数控加工可以快速调整工艺参数和加 工过程，适应个性化生产需求，缩短 产品研发周期。
螺纹车削
切槽加工
用于加工各种螺纹，通过调整刀具的角度 和切削参数，实现高质量螺纹车削。
用于在轴类零件上加工各种槽形，通过选 择合适的刀具和切削参数，实现高效切槽 加工。
线切割加工工艺
快走丝线切割
采用快速往复运动的电极丝进行切割，适用于加 工厚度较大的工件。
大锥度线切割
适用于加工大锥度或非圆形工件，能够实现复杂 形状的切割。
质量控制
建立严格的质量控制体系，对加工过 程进行实时监测和记录，确保产品质 量的稳定性和可靠性。
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典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
3. 设计工艺 (1)选择加工方法 选择加工方法 B平面用铣削方法加工,因其表面粗糙度 为6.3µm,故采用粗铣——精 平面用铣削方法加工 因其表面粗糙度 因其表面粗糙度Ra为 故采用粗铣 平面用 故采用粗 精 方案； 孔为已铸出毛坯孔，为达到IT7级精度和 级精度和Ra0.8µm的 铣方案； φ60H7 孔为已铸出毛坯孔，为达到 级精度和 的 表面粗糙度，需经三次镗削，即采用粗镗——半精镗——精镗方案； 表面粗糙度，需经三次镗 即采用粗镗 半精镗 精 方案； 半精 级精度， 钻孔— 对φ12H8孔，为防止钻偏和达到 孔 为防止钻偏和达到IT8级精度，按钻中心孔 级精度 按钻中心孔——钻孔 钻孔 —扩孔 扩孔——铰孔方案进行；φ16mm孔在 孔在φ12mm孔基础上锪至尺寸即 孔基础上锪 扩孔 铰孔方案进行； 孔在 孔基础上 螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法， 可；M16mm螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法，即按钻中心 螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法 钻底孔——倒角 倒角——攻螺纹方案加工。 攻螺纹方案加工。 孔——钻底孔 钻底孔 倒角 攻螺纹方案加工
制定加工中心加工工艺
工艺方 案的设 计
工艺设计包括完成加工任务所需要的设备、 工艺设计包括完成加工任务所需要的设备、工装量夹 具的选择，工艺路线加工方法的确定。 具的选择，工艺路线加工方法的确定。
加工方法的选择
加工顺序的合理按排
制定加工中心加工工艺
工步设 计 先粗加工，半精加工，再精加工。 先粗加工，半精加工，再精加工。 既有孔又有面的加工时先铣面后镗孔。 既有孔又有面的加工时先铣面后镗孔。 采用相同设计基准集中加工的原则。 采用相同设计基准集中加工的原则。 相同工位集中加工，邻近工位一起加工可提高加工效率。 相同工位集中加工，邻近工位一起加工可提高加工效率。 按所用刀具划分工步。 按所用刀具划分工步。 有较高同轴度要求的孔系，应该单独完成，再加工其他形位。 有较高同轴度要求的孔系，应该单独完成，再加工其他形位。 在一次装夹定位中，能加工的形位全部加工完。 在一次装夹定位中，能加工的形位全部加工完。
该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。 零件图可知， 该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。由零件图可知， 图可知 盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都集中在A 盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都集中在A、B 面上。最高精度为IT7 IT7级 面上。最高精度为IT7级。从工序集中和便于定位两个方面 考虑，选择B面及位于B面上的全部孔在加工中心上加工， 考虑，选择B面及位于B面上的全部孔在加工中心上加工，将 面作为主要定位基准，并在前道工序中先加工好。 A面作为主要定位基准，并在前道工序中先加工好。
检查零件图的完整性和正确性； 检查零件图的完整性和正确性； 分析零件结构工艺性：主要分析零件的加工内容采用加工中心加工 分析零件结构工艺性： 时的可行性、经济性、方便性； 时的可行性、经济性、方便性； 确定加工中心的加工内容：确定零件适合加工中心加工的部位、结 确定加工中心的加工内容：确定零件适合加工中心加工的部位、 构和表面 ；
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
制定工艺步骤： 制定工艺步骤： 零件工艺分析 选择加工中心 设计工艺： 设计工艺： 选择加工方法 确定加工顺序 确定装夹方案和选择夹具 选择刀具 确定进给路线 选择切削用量
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
1．分析零件图样，选择加工内容 分析零件图样， 零件图样
立式、 立式、卧式加工中心的结构
（单击观看录像） 单击观看录像）
加工中心的结构及类型
立 式 加 工 中 心
加工中心的结构及类型
龙门式加工中心
加工中心的结构及类型
按换刀形式分
带刀库、机 带刀库、 械手的加工 中心
无机械手的 加工中心
刀库转塔式 加工中心
加工中心的结构及类型
可装20把刀的无臂式 可装20把刀的无臂式ATC刀具库 把刀的无臂式ATC刀具库
加工中心加工的对刀与换刀
换刀
根据工艺需要， 根据工艺需要，要用不同参数的刀具加工工 件，在加工中按需要更换刀具的过程 。 加工中更换刀具的位置。 加工中更换刀具的位置。
换刀点
加工中心有刀库和自动换刀装置， 加工中心有刀库和自动换刀装置，根据程序的需要可以自动 换刀。换刀点应在换刀时工件、夹具、刀具、 换刀。换刀点应在换刀时工件、夹具、刀具、机床相互之间没有 任何的碰撞和干涉的位置上，加工中心的换刀点往往是固定的。 任何的碰撞和干涉的位置上，加工中心的换刀点往往是固定的。
加工中心的主要加工对象
加工中心与数控铣床的异同: 加工中心与数控铣床的异同: 加工中心是在 数控机床的基础上发展起来的， 数控机床的基础上发展起来的，都是通过程序控 制多轴联动走刀进行加工的数控机床。 制多轴联动走刀进行加工的数控机床。不同的是 加工中心具有刀库和自动换刀功能。 加工中心具有刀库和自动换刀功能。
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
2．选择加工中心 由于B面及位于 面上的全部孔 只需单工位加工即可完成， 由于 面及位于B面上的全部孔，只需单工位加工即可完成， 面及位于 面上的全部孔， 故选择立式加工中心。加工表面不多，只有粗铣 故选择立式加工中心。加工表面不多，只有粗铣、精铣、粗镗、 半精镗 及攻螺纹等工步， 半精镗、精镗、钻、扩、锪、铰及攻螺纹等工步，所需刀具不 超过20把 即可满足上述要求。 超过 把。选用国产XH714型立式加工中心即可满足上述要求。 该机床工作台尺寸为400mm×800mm，x轴行程为 轴行程为600mm， y轴 该机床工作台尺寸为 × ， 轴行程为 ， 轴 行程为400mm，z轴行程为 轴行程为400mm，主轴端面至工作台台面距离 行程为 ， 轴行程为 ， 和重复定位精度分别为0.02mm和 为125～525mm，定位精度和重复定位精度分别为 ～ ，定位精度和重复定位精度分别为 和 0.01mm,刀库容量为 把,工件一次装夹后可自动完成铣、钻、 刀库容量为18把 工件一次装夹后可自动完成 工件一次装夹后可自动完成铣 刀库容量为 及攻螺纹等工步的加工。 镗、铰及攻螺纹等工步的加工。
第六章 数控加工中心加工工艺
加工中心加工工艺
了解在加工中心加工中要解决的主要工艺问 题以及各种问题的解决方法。 题以及各种问题的解决方法。对加工中心工艺知 识有一个系统的了解， 识有一个系统的了解，并学会制定加工中心加工 工艺和进行工艺分析的方法 。
加工中心加工工艺
加工中心的主要加工对象 加工中心的结构及类型 加工中心加工工件的安装 加工中心加工工件的安装、 加工中心加工工件的安装、 加工中心加工定位基准的选择 对刀与换刀 加工中心夹具的确定 加工中心加工的对刀与换刀 加工中心加工工艺 制定加工中心加工工艺 典型加工中心加工零件的工 盖板零件结构特点及加工工艺的制定 艺分析 支承套零件结构特点及加工工艺的制定 概述
所选基准应能保证工件定位准确装卸方便方便可靠
所选基准与各加工部位的的尺寸计算简单
保证加工精度
加工中心加工定位基准的选择
选择定位基准原则： 选择定位基准原则： 尽量选择设计基准作为定位基准 定位基准与设计基准不能统一时，应严格控制定位误差保 定位基准与设计基准不能统一时， 证加工精度 工件需两次以上装夹加工时，所选基准在一次装夹定位能完成全 工件需两次以上装夹加工时， 部关键精度部位的加工 所选基准要保证完成尽可能多的加工内容 批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的 批量加工时， 对刀基准重合 需要多次装夹时，基准应该零件在加工中心的加工工艺
盖 板 是机械加工中常见的零件 ， 是机械加工中常见的零件， 加工表面有平面和孔， 加工表面有平面和孔 ， 通常需 经 铣 平面、 钻孔、 扩孔、 镗 孔 、 平面 、 钻孔 、 扩孔 、 孔及攻螺纹等工步才能完成。 铰 孔及攻螺纹等工步才能完成 。 下面以右 下面以 右 图所示盖板为例介绍 其加工中心加工工艺。 其加工中心加工工艺。
加工中心的结构及类型
可装24把刀的有臂式 可装24把刀的有臂式ATC刀具库 把刀的有臂式ATC刀具库
加工中心的结构及类型
可装32把刀的有臂式刀具库 可装32把刀的有臂式刀具库
加工中心的结构及类型
可 装 60 把 刀 的 刀 具 库
加工中心加工工件的安装
选择基准的三个基本要求： 选择基准的三个基本要求：
立式加工 中心 按机 床主 轴布 局形 式分 卧式加工 中心 龙门加工 中心 复合加 工中心
主轴轴心线设置在竖直状态
主轴轴心线设置在水平状态
具有可移动的龙门框架、主轴头装在龙门 具有可移动的龙门框架、 框架上、 框架上、主轴轴心线设置在垂直状态 立卧两用加工中心， 立卧两用加工中心，具有立式和卧式加 工中心的功能
加工中心的主要加工对象
加工中心适于加工形状复杂、工序多、精度要求较高， 加工中心适于加工形状复杂、工序多、精度要求较高， 普通机床加工需多次装夹调整困难的的工件。 普通机床加工需多次装夹调整困难的的工件。
箱体类零件 带复杂曲面的零件 常用于加工 异形件 板、套、盘、壳体类零件
加工中心的结构及类型
加工中心加工的对刀与换刀
对刀方法： 对刀方法： 杠杆百分表对刀 水平方向对刀 采用寻边器对刀 采用碰刀或试切方式对刀 机上对刀 Z向对刀 外刀具预调+ 外刀具预调+机上对刀 机外对刀仪对刀
制定加工中心加工工艺
零件的 工艺分 析 分析零件的技术要求：尺寸精度要求、几何形状精度要求、 分析零件的技术要求：尺寸精度要求、几何形状精度要求、位置精 度要求、表面粗糙度表面质量要求、 度要求、表面粗糙度表面质量要求、热处理及其他技术要求 ；
成 组 夹 具
加工中心夹具的确定
新型数控夹具体
加工中心夹具的确定