《数控技术》第二章(第一、二节)(2-3次课)
《数控技术》教学大纲[定稿]
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《数控技术》教学大纲[定稿]第一篇：《数控技术》教学大纲[定稿]《数控技术》教学大纲一、课程简介：《数控技术》是机械类专业的一门必修主干专业基础课程。
随着数控机床在机械制造行业中的推广和普及，数控技术越来越显示出其重要性。
为了适应科学技术的高速发展，作为机械类学生来说，应该掌握数控技术在机械制造行业应用中的一些基本知识和技能，以便将来走上工作岗位能适应现代机械学科技术发展的需要。
通过本课程的学习，培养学生在数控编程、数控原理、数控系统、数控伺服驱动、数控机床机械结构以及数控新技术的发展等方面的专业知识。
通过本课程的课堂讲授、实验、实训、课程设计等各个教学环节的训练，使得学生在理论与实践相结合的基础上，掌握扎实的理论基础和较为全面的专业知识，并且具备一定的实际操作能力，为今后参加实际工作打下坚实的基础。
课程内容主要包括：数控技术概论、数控编程、数控原理、数控系统、数控机床检测元件、数控机床机械结构、现代数控技术基本知识等。
通过课程内容的讲授、实验、实训以及课程设计等环节，本课程的教学目的是使学生掌握数控加工工艺过程、数控原理的基本理论知识；具备编制数控加工程序及进行CAM加工的基本能力；了解数控检测元件的基本检测原理与安装使用方法；了解CNC与FMS制造系统的基本概念和应用。
二、前修课程、能力和知识结构要求：先修课程：金属切削原理及刀具、金属切削机床、微机原理、机械设计、机械制造工艺学、相关的基本编程语言等。
先修主要能力和知识结构：在讲授本课程之前，需要学生能够掌握基本的机械设计与普通机床的基本结构等知识，对加工工艺过程有一个了解；熟悉汇编语言和C语言，能够有一定的动手实验能力；对数控机床有一个基本的感性认识。
三、课程主要内容1.概论内容:数控技术的基本概念、基本原理；数控机床的组成、分类、产生历史和数控技术的发展趋势。
2.数控编程技术内容:数控程序编制的内容和方法: 数控标准、指令代码、工艺基础；数控车削、数控铣削和数控孔加工的程序编制；数控程编的数学处理；自动编程系统的基本原理，CAD/CAM软件（MASTERCAM9.1）软件的使用。
数控技术第二章
N001 G92 X0 Y0 LF
2016年6月26日
N002 G90 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LF
N003 G03 X20 Y0 I-10 J0 F100 LF
N004 G00 X0 Y0 M02 LF
用增量坐标编程
N001 G91 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LF N002 G03 X0 Y0 I-20 J0 F200
%600 N001 G90 G01 X200 Y300 F15 S32 T01 M03 LF N002 N003 X250 Y350 LF G00 X0 Y0 M02 LF
数 2-3 数控程序编制 控 技 三、数控机床的坐标系 术 一）数控机床坐标轴及其方向的规定
ISO标准坐标：“右手直角迪卡尔坐标系”
数 控 机 床
图2-1 数控程序编制
数 2-1 概述 控 技 二、程序编制的方法 术
手工编程(简单零件的数控编程)
2016年6月26日
第 二 章 数 控 程 序 编 制
APT语言自动编程
基于CAD/CAM的自动编程系统
Pro/E
UG Ideas
MasterCAM CAXA
数 控 技 术
2-3 数控程序编制
5.圆弧插补指令（G02、G03）
G02：顺时针插补指令 G03：逆时针插补指令
2016年6月26日
注：圆弧顺逆是从坐标轴正方向向原点投影确定。
G17 G18 G19 G90 G91 G02 G03 X___Y___ X___Z___ Y___Z___ I___J___ I___K___ J___K___ R___
N003 G00 X-20 Y0 M02 LF
数控技术第2章2.1节
2.3 数控机床的坐标系与工件坐标系
机床原点 • 机床坐主标要系内的容 零点。这个原点是在机床调试 完成后便确定了，是机床上固有的点。 • 机床原点的建立：用回零方式建立。 • 机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立 过程
2.3 数控机床的坐标系与工件坐标系
机床坐标主要系内容 • 以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机 床固有的坐标系，它具有唯一性。 • 机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐 标系的参考坐标系。
➢相关概念 刀位点 对刀点
选择对刀点的原则： • 选在零件的设计基准 或工艺基准上，或与 之相关的位置上。 • 选在对刀方便，便于 测量的地方。 • 选在便于坐标计算的 地方。
换刀点（与换刀位置的区别）
2.4 数控加工的工艺分析和数控加工方法 刀位点：用于确定刀具在机床坐标系中位置的 刀具上的特定点。
• 右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指 所指的方向为+y。
2.2 数控机床的坐标系
➢回转坐标 A、B、C
+Z 主要内容 +Y
+C/
+X/
+Z +A
+C/
+X/ +Y/
2.3 数控机床的坐标系与工件坐标系
主要内容
➢ 机床原点与机床坐标系 • 原点---机床或工件坐标系的原点 • 轴 ---X/Y/Z、 A/B/C、 U/V/W • 单位---编程单位
160 XY Z A
电源
报警
方式选择
进给修调
主轴修调
机床 NC 超程 主轴
超程解除
Y
10
100
循环驱动 进给保持 冷却液开关 刀松/刀紧 X
Z1
数控技术课程教案讲课稿
数控技术课程教案河北工程学院《数控技术》教案课程编码：课程名称：数控技术学时：46学时学分：3学分开课学期：第七学期课程类别：必修课程性质：专业基础课先修课程：电工电子技术，微机原理及应用，机械工程控制基础等教材：《机床数字控制》（第一版）廖效果编著机械工业出版社授课对象：机电学院机械制造及自动化本科工业设计、材料成型与控制本科授课教师：机械制造系魏效玲，薛会民，刘洵，柴保明，吴炳胜第一节教学内容第一章概论一、教学目的掌握数字控制和数控机床等基本概念、组成及分类，了解数字控制原理及数控机床的加工特点，了解数控技术的产生背景、发展现状及发展趋势。
二、教学时间:2课时三、内容数控与数控机床的基本概念、加工过程、特点、主要技术指标、组成与分类，加工的适应性、数控技术的发展、十五目标及数控技术的发展趋势四、教学方法介绍基本概念，讲授数字控制原理，分析数控机床的组成，根据以上讲述内容再归纳数控机床的加工特点，借助简图和表格等形式配合内容讲解。
结合数控技术的发展将课程前沿问题介绍给学生。
对编程基本知识先提出问题，启发学生思维，然后再讲解。
四、作业1、数控机床、数控技术的基本概念2、数控机床的特点、组成、各部分作用、分类3、数控机床的加工原理、使用范围4、数控技术的发展趋势5、什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？6、按伺服系统的控制原理数控机床分哪几类？7、数控机床的发展趋势主要有哪些？8、如何提高数控机床的精度、速度和可靠性9、.CNC装置的主要技术指标有哪些？第二节内容第二章数控加工程序的编制一、教学目的1．学习数控加工工艺的基础知识。
2．介绍程序编制的代码及格式二、教学时间:2课时三、内容与进度利用多媒体直观的教学形式，介绍程序编制的基本概念、手工编程的内容和步骤，数控加工的工艺分析和数控加工方法，程序编制的代码及程序格式。
四、教学方法根据已加工好的零件，在具体加工过程中如何根据其加工图纸来编写其加工程序，数控机床如何根据加工程序加工来说明手工程序编制的内容和方法。
解乃军 数控技术第二章第1次课件
数控机床
工程基础实验与训练中心
xienj@
主要内容 数控机床概况 数控机床工作原理 数控机床总体设计要求 数控机床的组成 数控机床的分类
知识点一： 知识点一：知识关联点
数控技术是现代制造技术的一种， 数控技术是现代制造技术的一种， 是现代制造业的基础； 是现代制造业的基础； 数控机床是数控技术的典型产品； 数控机床是数控技术的典型产品； 数控系统是数控机床的重要组成部分； 数控系统是数控机床的重要组成部分； 数控机床的最终目标实现数控加工； 数控机床的最终目标实现数控加工； 制造业分为古代制造业与现代制造业。 制造业分为古代制造业与现代制造业。 问题： 自动化（ 问题：“自动化（Automation)”？ ？
学时分配：
第1章：数控技术 第2章：数控机床 第3章：数控系统 4学时 4学时 28学时 28学时
1、数控系统 4学时 2、FANUC数控系统 4学时(理论）+2学时（讨论）+2学时（实验： FANUC数控系统 学时(理论）+2学时（讨论）+2学时（实验： 学时 学时 批次， 3批次，4人/组，共5组） 学时(理论）+2学时 讨论）+2学时 实验： 学时（ 学时（ 3、西门子数控系统 4学时(理论）+2学时（讨论）+2学时（实验： 批次， 3批次，8人/组，共2组） 学时(理论）+2学时 讨论）+2学时 实验： 学时（ 学时（ 4、三菱数控系统 4学时(理论）+2学时（讨论）+2学时（实验： 批次， 2批次，4人/组，共5组）
第4章：数控加工 8学时 现代制造业与自动化（机器人技术） 第5章：现代制造业与自动化（机器人技术） 4学时
知识点二：数控机床的加工原理
数控技术第二版课后答案完整版
数控技术第二版课后答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。
（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。
．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
数控技术课件 第二章
2.1.1 数控编程的过程及方法
1．数控机床编程的内容与步骤 •数控编程的内容：分析被加工零件的零件图，确定加工工 艺过程，数值计算，编写程序单，输入数控系统，程序校 验和首件试切等。 •数控编程的步骤:
（1）分析零件图纸 对工件材料、形状、尺寸精度及毛坯形状 和热处理的分析，确定工件在数控机床上进行加工的可行性。 （2）工艺处理 制定数控加工工艺除考虑通常的一般工艺原则 外，还应考虑充分发挥所有数控机床的指令功能；正确选择对 刀点；尽量缩短加工路线，减少空行程时间和换刀次数；尽量 使数值计算方便，程序段要少等。 （3）数值计算 主要计算零件轮廓相邻几何元素的交点（或切 点）的坐标值，得出各几何元素的起点、终点和圆弧的圆心坐 标。
程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令 字的含义。在数控程序段中包含的主要指令字符如表2.1所示。
2. 数控标准的内容： 数控的名词术语； 数控机床的坐标轴和运动方向； 数控机床的字符编码（ISO代码、EIA代码） 数控编程的程序段格式； 准备机能（G代码）和辅助机能（M代码）； 进给功能、主轴功能和刀具功能。
淮海工学院
2.指令字的格式
一个指令字由地址符(指令字符)和带符号（如定义尺寸 的字：X-100）或不带符号（如准备功能字G代码：G01）的 数字组成。
掌握数控机床的坐标和运动方 数控机床的坐标和运动方
数控机床坐标系 向规定；
向规定；
掌握标准坐标系规定。
标准坐标系规定。
程序编制中的数 值计算
了解基点和节点坐标的计ຫໍສະໝຸດ 方法。基点坐标的计算； 节点坐标的计算。
了解数控加工工艺的基本特点和 数控加工工艺的基本特点和
内容；
基本内容；
程序编制中的工艺 了解机床的选用、工序与工步的 机床的选用、工序与工步的
数控技术第2章2.3节
7
2.3 编程应用举例
车床加工典型零件
20
2 45 2 45 10
100
50
8
2.3 编程应用举例
直线------G01
X
Z
W
B 切削起点
1R
A
循环起点
2F
切削终点 3F C
4R U/2
退刀点
D X/2
Z
格式:
• G81 X__Z__F__ 说明：
• X、Z：绝对值编程时，为切削终点C在工件坐标系下的坐标；
• 增量值编程时，为切削终点C相对于循环起点A的有向距离，其 符号由轨迹1和2的方向确定。
• 该指令执行上图所示A→B→C→D→A的轨迹动作
直线-外圆、端面
G92X20 Z100 G01 Z0
20
直线-外圆+锥形
G92X10 Z100 G01 X20 Z0
20
10
9
2.3 编程应用举例
G01应用示例
%3305
G92 X100 Z10
; 定义对刀点位置
G00 X16 Z2 M03 ;移到倒角延长线，Z轴2mm处
G01 U10 W-5 F300 ;倒3×45°角，直径编程模式，X移动量10/2，Z移动量-5
Z-48；
加工Φ26外圆
U34 W-10； 切第一段锥
U20 Z-73； 切第二段锥
X90；
退刀
G00 X100 Z10; 回对刀点
M05；
2021优选数控技术第2章(2)课件ppt
倒角
N04 U0 W-59.0；
切φ47.8圆
N05 X50.0 W0；
切圆锥小头
N06 X62.0 W-60.0；
N02 G91 T1 M06；
换刀
N03 M03 S600；
主轴启动
N04 G43 H01；
设置刀具补偿
N05 G99 G82 X120.0 Y80.0 Z-21.0 R-32.0 P2000 F1000； 钻孔A
N06 G99 G81 X30.0 Y-50.0 Z-38.0 R-32.0; 钻孔B
N07 G98 G82 X50.0 Y30.0 Z-25.0 R-32.0 P2000； 钻孔C
N08 G00 X-200.0 Y-60.0 H00； 返回起刀点
N09 M05；
N10 M02；
程序结束
（二）车削程序
1． 车削加工程序的特点 （1）坐标的取法及坐标指令。数控车床径向为x
轴、纵向为z轴。x和z坐标指令，在按绝对坐标 编程时使用代码X和Z，按增量编程时使用代码 U和W 。切削圆弧时，使用I和K表示圆心相对 圆弧起点的坐标增量值或者使用半径R值代替I 和K值。在一个零件的程序中或一个程序段中， 可以按绝对坐标编程，或增量坐标编程，也可 以用绝对坐标与增量坐标值混合编程。
式中 vf为进给速度，f为进给量，n 为主轴转速（r/min）。
第四节 数控加工程序实例
（一）钻孔加工程序
1．孔加工程序的特点
（1） 编程中坐标性质（指绝对坐标或相对坐标） 的选择应与图纸尺寸的标注方法一致，这样可 以减少尺寸换算和保证加工精度；
（2） 注意提高对刀精度，如程序中需要换刀， 在空间允许的情况下，换刀点应尽量安排在加 工点上；
数控技术第2章数控编程基础精品PPT课件
交互式图形编程是建立在CAD/CAM的基础上 的，通过人机对话，利用菜单采取图形交互方 式进行编程的自动编程方法。
零件的图形文件
计算机内数控编程模块，
进行刀具轨迹处理
计算机自动对零件加
工轨迹的每一个节点进行运算和数学处理
生成刀位文件 后置处理 数控加工程
序，并同时在计算机上动态地显示其刀具的加
工轨迹。
刀具运动所作的规定，作相反的安排。
➢ 用带“ˊ”的字母，如+xˊ，表示工件相对于刀具正向 运动指令；
➢ 不带“ˊ”的字母，如+x，表示刀具相对于工件的正方 向运动指令。
2.2 数控机床的坐标系
机床坐标系是机床上固定的坐标系，具有固定 的原定的原点和坐标轴方向。数控装置内部的 位置计算都是在机床坐标系内进行的。
机床原点又称为机械原点，它是机床坐标系的 原点。其位置是由机床设计和制造单位确定的， 通常不允许用户改变。
机床原点是工件坐标系、编程坐标系、机床参 考的基准点。这个点不是一个硬件点，而是一 个定义点。
2.2 数控机床的坐标系
机床参考点是采用增量式测量的数控机床 所特有的，机床原点是由机床参考点体现 出来的。机床参考点是一个硬件点。
2.2 数控机床的坐标系
Y
Y
Y
40
A
30
B
50
30 X
50
30
机床原
80
点
30
X
X
机床坐标系
A （-50，70） B （80，80）
工件坐标系1 （30，40） （30，30）
工件坐标系2 （50，50）
（30，30）
自动编程
利用计算机专用软件编制数控加工程序的过程， 称为自动编程。
《数控加工技术》教学大纲
湘阴县第一职业中专学校《数控加工技术》教学大纲教学目的：本课程是机械专业学生学习数控编程及数控机床操作的一门重点专业课程，具有很强的实践性。
让学生了解数控机床加工程序编制的基础知识和基本方法，重点培养学生学会数控车床、数控铣床的编程方法及基本的操作技能。
教学方法：让学生掌握数控机床加工程序编制的基础知识和基本方法，重点培养学生掌握数控车床、数控铣床的编程方法和基本能力，具有操作数控机床的初步能力；同时了解数控加工工艺设计的过程及基本方法，数控机床的日常保养。
课时：122课时各章教学内容及课时分配：第一章：绪论（2课时）1.1数控机床的加工原理；1.2数控机床的适用范围；1.3数控机床的特点和分类；1.4数控技术的应用与发展第二章：数控机床加工程序的编制（22课时）2.1数控编程基础;2.2数控编程中的数值计算;2.3数控加工手工编程;2.4数控加工自动编程简介;第三章：插补计算原理、刀具半径补偿与速度控制（40课时）3.1插补的基本概念;3.2逐点比较法插补;3.3数字积分法插补;3.4比较积分法;3.5数据采样插补;3.6刀具半径补偿; 进给速度与加减速控制第四章：计算机数控系统（CNC系统）（22课时）4.1CNC系统的组成;4.2 CNC系统的硬件结构;4.3 CNC系统的软件结构;4.4CNC系统的输入输出与通信功能;4.5开放式数控系统的结构及其特点第五章：数控机床用可编程控制器（18课时）5.1概述;5.2数控机床用PLC;5.3典型PLC的指令系统第六章：数控机床的伺服驱动系统（6课时）6.1概述;6.2步进电动机伺服系统;6.3数控机床的位置检测装置;6.4直流电机伺服系统;6.5交流电机伺服系统第七章：数控机床的机械结构（12课时）7.1概述;7.2数控机床的主传动系统;7.3数控机床的进给传动系统;7.4数控机床的自动换刀系统;7.5数控机床的辅助装置。
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夹紧力朝向主要的定位面
夹紧力与工件刚性的关系
夹紧力作用点靠近加工面
斜锲夹紧机构
单螺旋夹紧机构
螺旋压板夹紧机构
偏心夹紧机构
2、工步与走刀路线
加工线路的选择应遵从的原则：
尽量缩短走刀路线，减少空走刀行程以提高生产率； 保证零件的加工精度和表面粗糙度要求； 保证零件的工艺要求； 利于简化数值计算，减少程序段的数目和程序编制的工作
数控技术
武汉科技大学 机械自动化学院
第二章 数控加工工艺及数学处理
• 数控加工的工艺设计 • 数控加工的工具系统 • 程序编制中的数值计算
第一节数控加工的工艺设计
一、数控工艺特点
1、工艺详细 工艺内容具体、完整。必须详细到每一步走刀和每 一个操作的细节；有完整的加工程序。 2、工序集中 设备刚度大、精度高、刀库容量大、切削参数范围 广、多坐标、多工位，一次装夹中完成多种加工方 法和由粗到精的过程。 3、加工方法特点 用多坐标联动自动控制加工方法，加工质量与生产 效率显著高。
4 3 2 1
可先按图中的方法进行1~4 次粗加工，再精加工成形
。
平面轮廓零件的加工方法汇总 这类零件常用NC铣床加工。在编程时则应注意，为保
证加工平滑，应增加切入和切出程 序段，若平面轮廓为数控 机床所不具备插补功能的 曲线时，则应先采用NC机 床所具备的插补线型（直线、 圆弧）去逼近该零件的轮廓。
对以上三种切削进给路线，经分析和判断后 可知矩形循环进给路线的进给长度总和最短。因 此．在同等条件下，其切削所需时间(不含空行程 )最短， 刀具的损耗最少。
大余量毛坯的阶梯切削进给路线 图4—12所示为车削大 余量工件两种加工路线，图4—12a是错误的阶梯切削路线， 图4－12b按1—5的顺序切削，每次切削所留余量相等，是正 确的阶梯切削路线，因为在同样背吃刀量的条件下，按图4 －12a的方式加工所剩的余量过多。
个移动轴（X、Y、Z）外，还应作螺旋角（与
R有关），与后倾角（与有关）的 摆动运动。并且还要作相应的附加 j(后倾角）
Z
m4
补偿运动（摆动中心与铣刀的刀位
m3 m2
点不重合）。综上所述，叶面的加
m1
工需要五轴（X、Y、Z、A、B） 联动，这种编程只能利用自动编程 系统。
i (螺旋角）
O Rj
j
几种不同切削进给路线的安排
上图4－11为粗车图4－8所示例零件时几种不 同切削进给路线的安排示意图。其中图4—11a表 示利用数控系统具有的封闭式复合循环功能控制 车刀沿着工件轮廓进行进给的路线；图4－11b为 利用其程序循环功能安排的“三角形”进给路线； 图4—11c为利用其矩形循环功能而安排的“矩形” 进给路线。
数控加工流程
加工图样
加工方案
装夹方法
刀具选择
标准夹具
特殊夹具
标准刀具
特殊刀具
加工中心数据表
设计加工程序
刀具对刀
编制程序表
试运行、试切削
程序输入
工件毛坯
数控机床
加工零件
二、工序划分与机床选用
1、工序集中原则 2、零件数控加工与普通加工工序的划分 下列情况应考虑插入普通机床加工工序： ①铸、锻件毛坯的预加工； ②粗定位基准的预加工； ③数控加工难以完成的个别或次要部位； ④大型、复杂零件中的简单表面； 3、数控加工部位的工序划分 ①车间的机床不能满足一个零件的全部加工部位；批量 较大时，可分散在几台数控机床上加工； ②粗加工的热变形或力变形较大时，粗精加工分开；
是相同的。以数控铣床夹具为例，
下图2—1所示为在数控铣床上铣连杆槽夹具。 该夹具靠工作台T形槽和夹具体上定位键9确定其 在数控铣床上的位置，用T形螺钉紧固。加工时， 工件在夹具中的正确位置靠夹具体1的上平面、 圆柱销11和菱形销10保证。夹紧时，转动螺母7， 压下压板2，压板2一端压着夹具体，另一端压紧 工件，保证工件的正确位置不变。
连杆铣槽夹具结构
数控机床夹具由以下儿部分组成： 定位装置：定位装置是由定位元件及其组合而构 成，用于确定工件在夹具中的正确位置不变。 夹紧装置：用于保证工件在夹具中的既定位置， 使其外力作用下不致产生移动。它包括夹紧元件、 传动装置及动力装置等。如图2－l中的压板2、螺 母3和7、垫圈4利5、螺栓6及弹簧8等元件组成的 装置就是夹紧装置。 夹具体：用于连接夹具各元件及装置，使其成为 一个整体的基础件，以保证夹具的精度和刚度。 其它元件及装置：如定位键、操作件和分度装置， 以及标准化连接元件等。)
行切法示意图
下左图为两轴联动三坐标行切法加工的刀心 轨迹与切削点轨迹示意图：
刀心轨迹 是一条平面曲线，曲面曲率变化时，
会导致球头刀与曲面切削点的位置改变，切削点 的连线是一条空间折线，在曲面上形成扭曲的残 留沟纹。 （2）三坐标联动加工
X、Y、Z三轴同时插补联动，应使球头刀与 曲面的切削点总是处在平面曲线ab上，获得规则 的残留沟纹。刀心轨迹是一条空间折线。
BY
A
X
外圆表面的加工方案
外圆表面的加工方法主要是车削和磨削。当表面 粗糙度要求较小时，还要经光整加工。
若采用三座标联动加工，则只能用球头刀。不仅效率低
，而且加工表面粗糙度差，为此可采用如图所示的圆柱
铣刀周边切削方式在四轴联 动机床上进行加工。由
O1 Z
于计算较复杂，故一般
采用自动编程。
O2
五轴联动加工
船用螺旋桨是五座标联动加工的典型零件之一。由于
其曲率半径较大，一般采用端铣刀进行加工，为了保证端
铣刀的端面加工处的曲面的切平面重合，铣刀除了需要三
径向切入 切向切入
Y
Z
刀具运动轨迹
工件轮廓
R50 f20
C
X R30 R20
铣削平面零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刀切削。
刀具切入零件时，应避免沿零件外轮廓的法向切入，以避 免在切入处产生刀具的刻痕，而应沿切削起始点延伸线(图 5—14a)或切线方向(图5—14b)逐渐切人工件，保证零件曲 线的平滑过渡。同样，在切离工件时，也应避免在切削终 点处直接抬刀，要沿着切削终点延伸线(图5—14a)或切线 方向(图5－14b)逐渐切离工件。
上图2－3所示的长方形工件，底面A放置在不 在同一直线上的三个支承上，限制了工件的Z(直线)、 X（旋转）、Y（旋转）三个自由度；工件侧面紧靠 在沿长度方向布置的两个支承点上，限制了X(直线)、 Z（旋转）两个自由度；端面C紧靠在一个支承点上， 限制了Y(直线)自由度。
上图2—4所示为盘状工件的六点定位情况。平 面放在三个支承点上，限制了Z(直线)、X（旋转） 、Y（旋转）三个自由度；圆柱面靠在侧面的两个 支承点上，限制了X(直线)、Y(直线)两个自由度； 在槽的侧面放置一个支承点，限制了Z(旋转)自由度 。
③程序过长、可能超过系统内存容量或一个工作班，或 一个加工面的中途刀具磨损失效，此时按刀具或加工表 面划分工序。
4、机床的选用 ①对不太复杂、尺寸不大的孔系加工，用数控钻 床；
②对四面体（多工位）并有平面的复杂孔系零件， 选用卧式加工中心；对单面的孔系或曲面的板件 与端面凸轮等，选用立式加工中心（价格为卧式 的1/2~1/3）; ③按需选择机床的高档型、普通型、经济型，对 高档型，为保持其精度应控制使用；
➢ 孔类加工（钻孔、镗孔） 原则：在满足精度要求的前提下，尽可能减 少空行程：
b a n个
红线长 = b + 2(n -1)a +切入/出段 黄线长 =（n -1)(a + b) +切入/出段
点位加工路线示例
车削或铣削
原则： 尽量采用切向切入/出，不用径向切入/出，以避免由于 切入/出路线的不当降低零件的表面加工质量。
第 二 道 工 序 ( 见 图 4 － 7c) ， 用 12mm 外 圆 及 20mm 端 面 装 夹 ， 工 序 内 容 有 ： 先 车 削 包 络 SR7mm球 面的 30º 圆锥 面 ， 然后 对 全 部圆 弧 表 面 半精车(留少量的精车余量)，最后换精车刀将全部 圆弧表面一刀精车成型。
根据数控车床加工的特点，还可以放弃常用的阶梯车削 法，改用依次从轴向和径向进刀，顺工件毛坯轮廓进给的路 线。
旋转体类零件的加工方法汇总
这类零件常用数控车床或数控磨床来加工，特别 是在车削零件的毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大 且不均匀，因此在编程中，粗车的加工线路是主要要 考虑的问题。
先用直线程序进行粗加工， 再按零件轮廓进行精加工
两轴半和三轴联动的对比
O1 Z
O2
直纹扭曲面四轴联动加工
（3）四坐标加工 零件侧面为直纹扭曲面。采用圆柱铣刀周边
铣削。除三个直角坐标轴运动外，为保证刀具与 工件型面在全长始终贴合，刀具还应绕O1（ O2） 作摆角联动。
三、工序设计
1、零件的装夹与夹具 机床夹具的组成：
虽然机床夹具种类很多，但它们的基本组成
④根据曲面形状、精度与生产率选用不同坐标轴 数的机床。
5、曲面加工与坐标轴数的选用 对于母线为任意曲线的平面轮廓和立体曲面
的加工，数控系统仅有直线和圆弧插补功能，可
用多个微小的直线段与圆弧段取逼近。逼近误差 一般取零件公差的1/5－1/10。 （1）两坐标联动的三坐标行切法加工
X、Y、Z三轴中任意2 两轴作插补联动，第三 轴作单独的周期进刀，常称二轴半或2 ½坐标联 动。下图中将X向分成若干段，圆头铣刀沿YZ面 所截的曲面铣削，是一个个狭截面的加工，称 “行切法”。
空间轮廓表面的加工方法汇总 空间轮廓表面的加工可根据曲面形状、机
床功能、刀具形状以及零件的精度要求，有不 同加工方法。
三轴两联动加工-----“行切法”
以X、Y、Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（
轴）作周期性进给。这时一般采用球
头或指状铣刀，在可能的条件