第二节数控加工工艺设计方案
数控加工工艺及程序编制
第1章 数控机床加工程序编制基础
一、 选择编程原点 从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可 以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算 误差，应选择一个合理的编程原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
2）编程坐标系
编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的 坐标系。 编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考 虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。如下图所示，其中O2 即为编程坐标系原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选 定的编程坐标系的原点。
其中： X、Y、Z的值是指圆弧 插补的终点坐标值； I、J、K是指圆弧起点 到圆心的增量坐标， 与G90,G91无关； R为指定圆弧半径，当 圆弧的圆心角≤180o 时，R值为正，
G18 G02 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～
G18 G03 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～ YZ平面：
六、
圆弧插补指令-G02、G03
G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进 给速度的逆时针圆弧插补。 圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由 正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如下图 所示。
第1章 数控机床加工程序编制基础
程序格式： XY平面： G17 G02 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ G17 G03 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ ZX平面：
。
第1章 数控机床加工程序编制基础
标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔 直角坐标系决定： 1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指 代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。 2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方 向，中指的指向为Z坐标的正方向。 3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据 右手螺旋定则，大拇指的指向为 X、Y、Z坐标中任意轴的正向， 则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。
数控加工工艺课程设计
八、参考文献
1、打开“宇龙数控加工仿真系统”
2、“机床”-“选择机床”
4、机床回零：
回零点，先回Z轴，再回X,Y轴。
5、导入程序：
按下编辑按钮 ，输入程序名，导入程序（“机床”-DNC传送-PROG）
6、选择刀具，基准工具：
设计计算过程
结果
7、建立工件坐标系：
使用基准工具以及塞尺分中
使用手轮用基准工具沿着工件X轴左边碰一下，清零机床相对坐标系，然后再移到X轴另一边碰一下，计算出中间值，然后输入到机床绝对坐标系中，Y轴同理操作。
工步5：用平口钳夹紧工件；用Φ29的钻头，钻2个Φ30镗刀底孔通孔；
工步6：用平口钳夹紧工件；用Φ30镗刀，镗2个Φ30镗刀通孔；
工步7：钳工去毛刺；
工步8：检验员检验；
工步9：清洗，封装入库。
2、热处理工艺
零件材料为碳素钢，热处理采用淬火的方式。
3、工艺路线的最终确定
工步1：下料；
工步2：用平口钳夹紧工件，用D50的飞刀加工两边平面；
工步3：用平口钳夹紧工件；用Φ6的钻头，钻孔6个Φ6的通孔；
工步4：用平口钳夹紧工件；用Φ10的钻头，钻4个Φ10深15的盲孔；
工步5：用平口钳夹紧工件；用Φ29的钻头，钻2个Φ30镗刀底孔通孔；
工步6：用平口钳夹紧工件；用Φ30镗刀，镗2个Φ30镗刀通孔；
工步7：钳工去毛刺；
工步8：检验员检验；
第2章数控加工工艺设计
第2章数控加工工艺设计数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相反之处，但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。
在数控加工前，要将机床的运动进程、零件的工艺进程、刀具的外形、切削用量和走刀路途等都编入顺序，这就要求顺序设计人员具有多方面的知识基础。
合格的顺序员首先是一个合格的工艺人员，否那么就无法做到片面周到地思索零件加工的全进程，以及正确、合理地编制零件的加工顺序。
2.1 数控加工工艺设计主要内容在停止数控加工工艺设计时，普通应停止以下几方面的任务：数控加工工艺内容的选择；数控加工工艺性剖析；数控加工工艺路途的设计。
2.1.1数控加工工艺内容的选择关于一个零件来说，并非全部加工工艺进程都适宜在数控机床上完成,而往往只是其中的一局部工艺内容适宜数控加工。
这就需求对零件图样停止细心的工艺剖析，选择那些最适宜、最需求停止数控加工的内容和工序。
在思索选择内容时，应结合本企业设备的实践，立足于处置难题、攻克关键效果和提高消费效率，充沛发扬数控加工的优势。
1、适于数控加工的内容在选择时，普通可按以下顺序思索：〔1〕通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；〔2〕通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；〔3〕通用机床加工效率低、工人手工操作休息强度大的内容，可在数控机床尚存在富有加工才干时选择。
2、不适于数控加工的内容普通来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产质量量、消费效率与综合效益等方面都会失掉清楚提高。
相比之下，以下一些内容不宜选择采用数控加工：〔1〕占机调整时间长。
如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用公用工装协调的内容；〔2〕加工部位分散，需求屡次装置、设置原点。
这时，采用数控加工很费事，效果不清楚，可布置通用机床补加工；〔3〕按某些特定的制造依据〔如样板等〕加工的型面轮廓。
主要缘由是获取数据困难，易于与检验依据发作矛盾，添加了顺序编制的难度。
此外，在选择和决议加工内容时，也要思索消费批量、消费周期、工序间周转状况等等。
数控加工工艺设计过程
数控加工工艺设计过程数控加工工艺设计过程数控加工工艺设计是制造业的重要组成部分，能够有效提高生产效率和质量，并减少制造成本，成为现代工业制造发展的重要手段。
数控加工工艺设计过程包括以下内容：数控机床的选择、加工工艺路线的制定、零件加工程序的编程以及数控加工的检查和调整。
一、数控机床的选择数控机床是数控加工的基础，不同的加工需求需要不同类型的数控机床。
在选择数控机床时应该考虑以下因素：1.加工精度和表面光洁度：数控加工是精密加工，因此需要选择精度高且表面光洁度好的数控机床。
2.生产效率和自动化程度：生产效率与自动化程度是选择数控机床的重要考虑因素。
高效、自动化程度高的数控机床能够提高生产效率，降低制造成本。
3.加工范围和工作台的尺寸：根据不同的加工需求，选择具有相应加工范围和工作台尺寸的数控机床。
4.可靠性和维修性：数控机床的可靠性和维修性也是选择数控机床时需要考虑的因素。
二、加工工艺路线的制定加工工艺路线是指在加工过程中，从原材料到最终成品所需要经历的工序和加工工艺流程，是数控加工工艺设计的重要组成部分。
加工工艺路线一般包括以下内容：1.材料选择和加工特点：首先需要选择加工材料，根据材料的性质，确定加工特点。
2.确定工件的尺寸和精度要求：根据产品图纸的要求和质量要求，确定工件的尺寸和精度要求。
3.确定加工方法：根据工艺性能和工件形状选择加工方法，如铣削、车削、钻孔等。
4.设定加工工艺参数：设定切削条件、切削速度、进给量以及切削深度等加工工艺参数。
5.制定加工工艺流程：根据工艺路线确定加工流程，包括成型、粗加工、精加工等主要加工工序，以及各加工过程中所需要的加工工具和夹具等。
三、零件加工程序的编程零件加工程序的编程是数控加工工艺设计的核心，也是数控加工的关键。
零件加工程序是数控机床加工零件所必需的程序，它包括刀具半径补偿、加工点的坐标和加工的切削参数等。
1.零件加工程序的数据输入：在进行零件加工程序的编程之前，首先需要进行数据输入，包括工件的坐标、零件加工工艺参数、机床的刀具尺寸等。
数控工艺第五章第二节数控车削加工件的装夹及对刀
( 2 ) 尺寸标注方法分析 零件图上尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同 一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程，
又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。
( 3 ) 精度及技术要求分析 对被加工零件的精度及技术要求进行分析是零件工艺性分析
的重要内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上，
一般来说，编程原点的确定原则为： ( l ) 将编程原点选在设计基准上并以设计基准为定位基准，这样可避免 基准不重合而产生的误差及不必要的尺寸换算。如图5-33 所示零件，批量 生产，编程原点选在左端面上。 ( 2 ) 容易找正对刀，对刀误差小。如图5-33 ，若单件生产，G92 建立工 件坐标系，选零件的右端面为编程原点，可通过试切直接确定编程原点在z 向的位置，不用测量，找正对刀比较容易，对刀误差小。
的坐标值就是指刀位点的坐标值；自动编程时程序输出的
坐标值就是刀位点在每一有序位置的坐标数据，刀具轨迹 就是由一系列有序的刀位点的位置点和连接这些位置点的 直线（直线插补）或圆弧（圆弧插补）组成的。
( 2 ) 起刀点它是刀具相对零件运动的起点，即零件
加工程度开始时刀位点的起始位置，而且往往还是程序 运行的终点。有时也指一段循环程序的起点。
编程原点安装后的位置采用其他方法对刀确定。
5.3 数控车削加工工艺制定
工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作。 工艺制定得合理与否，对程序编制、机床的加工效率 和零件的加工精度都有重要影响。因此，应遵循一般 的工艺原则并结合数控车床的特点，认真而详细的制
定好零件的数控车削加工工艺。其主要内容有：分析
零件图纸、确定工件在车床上的装夹方式、各表面的 加工顺序和刀具的进线路线以及刀具、夹具和切削用 时的选择等。
第2章 数控加工工艺设计[72页]
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数控机床与普通机床的比较
数控机床 较短时间掌握操作和加工技能 普通设备 要求操作者有长期的实践经验
加工精度高、质量稳定，较少依 高质量、高精度的加工要求操 赖操作者的技能水平 作者高技能
编制程序时间较长 加工形状简单、单一工序产品
加工零件复杂，适合多工序加工 加工过程要求具有直觉和技巧 易工艺标准化和刀具管理规范化 加工方式多样，难标准化 可长时间无人操作和加工自动化 是实现自动化加工的准备环节
二、机械加工工艺过程的组成
1．工序 一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺 过程，称为工序。划分工序的主要依据是设备(或工作地点)是否变动和加工是否连续，若改变其 中任意一个就构成另一个工序。 2 . 安装 安装是指工件在加工之前，在机床或夹具上占据正确的位置（即为定位），然后加以夹紧的 过程。在一个工序中，工件可能安装一次，也可能需要安装几次。 3.工位 为完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或机床的可动部分 一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。 为了减少工件的安装次数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次 安装中，先后处于几个不同的位置进行加工，不仅缩短了装夹工件的时间，而且提高了加工精 度和生产效率。 4. 工步 在加工表面（或装配时的连接面）和加工（或装配）工具都不变的情况下，所连续完成的 那一部分工序称为工步。划分工步的依据是加工表面和工具是否变化。 •一次安装中连续进行的若干相同的工步看作是一个工步 •用几把刀具同时加工一个零件上的几个表面的工步，称为复合工步。 •在数控加工中，有时将在一次安装下用一把刀具连续切削零件的多个表面划分为一个工步。 5.进给 进给也称走刀。在一个工步中，由于余量较大或其他原因，需要用同一把刀具对同一表面 进行多次切削，这样，刀具对工件每切削一次就称为一次进给。
数控加工工艺设计
数控加工工艺设计摘要：数控加工技术是一种高精确度、高效率的加工技术，在现代制造业中得到广泛应用。
本文针对一种复杂的零件进行数控加工工艺设计，包括加工方案的确定、数控程序的编制、加工参数的选择等。
通过数控加工工艺的优化，以及刀具的选用和切削参数的控制，有效提高了加工精度和效率。
最终的加工结果表明，本文所提出的数控加工工艺设计方法是可行的。
关键词：数控加工、加工工艺设计、加工精度、加工效率正文：1. 引言数控加工技术是一种近代制造业中的重要技术之一，它具有高精度、高效率、高性价比、服务灵活等优点。
同时，它可以大幅降低工人的劳动强度和提高工作效率，增强企业的生产能力和竞争力。
本文对一种复杂的零件进行数控加工工艺设计，通过优化数控加工工艺流程以及刀具、切削参数的选用和控制，提高了加工精度和效率。
2. 零件结构设计和尺寸测量在数控加工工艺设计中，首先需要对零件结构和尺寸进行测量和分析。
本文所涉及的零件是一种复杂的曲面零件，需要通过三次元测量仪进行精确的尺寸测量，以便为后续的数控加工提供准确的数据支持。
3. 工艺方案确定本文选用了刀具优化选择工艺（TOPS）的方法，确定了一个较为优化的加工方案。
该方案包括：粗加工、精加工、车削和钻孔等环节。
其中，粗加工采用大径刀具，精加工采用小径刀具，车削采用内螺纹刀具，钻孔采用中心钻；同时，还加入了一些补偿和纠正措施，如对弯曲的曲线进行修整和加强等。
4. 数控程序编制编制数控程序是数控加工的重要环节之一。
本文采用了较为先进的CAM软件进行程序编制。
在编程过程中，需要考虑加工过程中可能出现的一些问题，如切削压力、刀具磨损等。
通过对这些因素的准确测量和预测，可以保证最终的加工效果。
5. 切削参数的选择在进行数控加工时，切削参数的选择是一个重要的环节，它直接影响到最终的加工效果。
本文在选择切削参数时，考虑了刀具种类、刀具半径、工件材料等因素。
通过数学模型和实验数据的分析，最终确定了最优化的切削参数，从而保证了加工精度和效率。
数控车床加工工艺设计资料
数控车床加工工艺设计资料一、引言二、数控车床加工工艺设计的步骤1.工件分析：对工件进行分析，了解工件的形状、尺寸和加工精度要求，确定是否适合数控车床进行加工。
2.加工工艺路线确定：根据工件的加工要求，设计出合理的加工工艺路线。
要考虑到加工的先后顺序、切削刀具的选择和加工方式等因素。
3.加工工艺参数确定：根据工件的材料特性和加工要求，确定数控车床的加工工艺参数。
包括主轴转速、进给速度、切削深度等关键参数。
4.切削刀具选择：根据工件材料和加工要求，选择合适的切削刀具。
要考虑到切削刃数、刃尖半径、刀柄形式等因素。
5.加工路径生成：根据工艺路线和加工要求，生成数控车床的加工路径。
要确保加工路径的合理性和加工效果。
6.编写数控程序：根据加工路径和加工工艺参数，编写数控程序。
程序中包括刀具的进给和退刀、主轴的转速控制等指令。
7.加工监控和调整：在实际加工过程中，要对加工进行监控，及时发现问题并进行调整。
如调整切削深度、进给速度等参数。
三、数控车床加工工艺设计的要求1.提高加工精度：合理选择刀具、确定加工参数和路径，保证工件的加工精度。
2.节约加工时间：通过合理的加工工艺设计，优化加工路径和参数，减少非加工时间，提高加工效率。
3.降低材料消耗：通过合理选择切削刀具、减小切削深度等措施，降低材料的消耗。
4.保证工艺的稳定性：加工工艺的稳定性对于提高产品质量和减少废品率非常重要。
要保证加工工艺的稳定，减少工艺变动的影响。
5.完善技术文件：加工工艺设计要形成技术文件，包括加工工艺卡、数控程序、加工工艺参数表等。
方便工艺的记录和传承。
四、加工工艺设计实例以一台数控车床加工圆柱零件为例，进行加工工艺设计。
1. 工件分析：工件是一个圆柱体，直径为50mm，长度为100mm，加工精度要求为IT82.加工工艺路线确定：先进行粗车，再进行精车。
切削刀具选择为硬质合金刀具。
3. 加工工艺参数确定：粗车中，主轴转速为800r/min，进给速度为200mm/min，切削深度为0.5mm。
数控加工工艺设计课件
数控铣床可以进行平面、曲面加工、轮廓加工、槽加工、孔
加工等。3秒
一、数控加工工艺
第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
5
2018年12月1日星期六7时23分33秒
一、数控加工工艺
第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
数控车床和车削加工中心加工内容
这时使用所谓的动力刀头进行铣削加工，如铣槽、六面体、螺旋槽
等。但是铣削和钻削加工只能在刀具中心线和主轴中心线的延长线 上进行。
6 2018年12月1日星期六7时23分33秒
一、数控加工工艺
第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
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第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
车削端面加工工艺
外圆粗车加工
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第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
车槽加工
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第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
螺纹加工
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第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
数控加工工艺比传统加工的工艺规程要复杂得多。在数
控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺特点、刀具的 形状、切削用量和走刀路线等都编入程序。
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2018年12月1日星期六7时23分33秒
一、数控加工工艺
第 二 章 数 控 加 工 工 艺 基 础
数控铣床和铣削加工中心加工内容
数控铣床主要分为立式VM和卧HM式两种。还有一种是数控
2
2018年12月1日星期六7时23分33秒
数控加工工艺课程设计
3）确定零件的定位基准及夹紧方式。 （1)定位基准：确定采用坯料轴线和左端面为定位基准。 （2）装夹方法：采用三爪自定心卡盘定位装夹。 4）确定加工顺序及进给路线 加工顺序为先车端面，遵循由粗车到精车，由近到远（从右到左）粗车、精车，最后切退刀槽，车削螺纹，然
后倒头装夹，加工手柄部分。
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工序1
工步号
工步内容 刀具号 刀具规 切削速度/ 进给速度/ 背吃刀
（尺寸单位：
格/mm （m/min） （mm/转） 量/mm
mm）
1
车左端面 T0101 20x20 200
0.1
2
车右端面 T0101 20x20 200
0.1
3
从右向左粗 T0202 20x20 200
0.1
车各面
4
从右向左精 T0303 20x20 240
3
T0303
右手外圆偏刀 1 精车外轮廓表面
4
T0404
切槽刀
1 切槽、倒角
5Leabharlann T050560°外螺纹车 1 精车轮廓及螺纹
刀
4
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难点分析
该零件的加工过程中，要分析如何装夹定位加工最合理，以及每一步 加工的走刀方式，采用什么样的走刀方式使得机床的加工效率最高。
5
第6页/共10页
谢谢大家！
0.1
车各面
5
切槽
T0404 20x20 140
0.05
6
车螺纹
T0505 20x20 120
1.5
第3页/共10页
2.5 2.5 2.5 0.5 ---
2
工序2
1
切槽
T0404
数控加工工艺设计原则与流程
数控加工工艺设计原则与流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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在开展数控加工之前，充分的准备工作必不可少。
数控加工工艺与编程课程整体教学设计方案
数控加工工艺与编程课程整体教学设计方案《数控加工工艺与编程》课程整体教学设计（教改计划）一、课程设计的基本思路1、课程的性质和作用本课程属于数控技术专业的核心课程，为培养数控技术人才提供必备的理论学问和专业技能。
2、教学目标（1）学问目标通过本课程学习，要求同学具备零件数控加工工艺设计和工艺分析、数控编程与操作的能力，并把握相应的数控编程学问。
（2）技能目标本课程以数控车削零件加工为核心，以国家社会与劳动部颁发的中级数控车工考核要求为依据，并将要求贯通到各个教学情境中，同学完成本课程学习达到数控加工中级工要求。
（3）职业素质通过各情境的训练，培养同学相应的办法能力、社会能力、互相交流和团队配合的能力。
3、课程设计理念本课程是情境教学课程。
同学通过情境资讯、分析和实施，理解和把握数控车削相关理论学问，培养同学动手能力。
4、课程设计思路为便于教学并让同学把握最基本、最典型零件的加工，本课程挑选了数控车常见典型零件，作为情境教学的载体，以实现情境教学的目标。
教学环节包括以下五个方面：1、情境分析。
针对每个教学情境，分析情境所应用的实际环境、情境教学的目的、情境所涉及的学问和应把握的能力。
2、课堂理论讲解。
结合情境，利用情境（实物、情境或多媒体课件）详细讲解情境涉及的理论学问。
理论学问的讲解要求理论结合实际，不求学问的系统性和完整性，重原理的有用性。
3、课堂仿照操作。
每个情境应当有同学的仿照操作，让同学体验和把握，使教、学、练有机结合。
4、同学课内实践。
按照课堂所教内容和情境要求，设计类似情境，让同学练习。
5、综合情境实训。
在每个教学情境模块完成后，设计一个运用本模块情境所涉及的学问和技能的综合情境，让同学自立完成情境要求。
二、课程内容和学习情境教学设计1、课程内容设与学时分配2、学习情境教学设计（每个学习情境单独一张表）三、教学组织形式设计(班级授课、分组教学以及组织详细支配方式等，假如是多位老师同时指导，还须说明老师分工支配)四、教学办法和手段多媒体讲授理论学问；仿真软件练习把握数控机床操作面板及基本指令加工；数控机床实际操作练习把握基本能力。
数控加工工艺的主要内容
二节 零件在数控机床的定位与装夹
（3）重要表面原则 为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加 工面为粗基准。
a） 加工与床腿的连接面时以导轨面为粗基准
b）加工导轨面时以连接面为精基准 床身导轨加工粗基准的选择
目的 使毛坯在形状和尺寸上接近 零件成品，提高生产率 为主要表面的精加工(如精 车、精磨)做好准备
全面保证加工质量
主要目标是提高尺寸精度、 减小表面粗糙度。一般不用来 提高位置精度
第一节 数控加工工艺的制定
2．划分加工阶段的意义
（1）保证加工质量 （2）便于及时发现毛坯缺陷 （3）便于安排热处理工序 （4）合理使用设备
第一节 数控加工工艺的制定
四、工序的划分
1．工序划分的原则
（1）工序集中原则——每道工序包括尽可能多的 加工内容，从而使工序的总数减少。
（2）工序分散原则——将工件的加工分散在较多 的工序内进行，每道工序的加工内容很少。
第一节 数控加工工艺的制定
2．工序划分方法
（1）数控车削工序的划分方法 1）按零件加工表面划分。将位置精度要求较高的表
置时再轴向退刀。
第一节 数控加工工艺的制定
（3）镗孔刀退刀方式 这种退刀方式与切槽刀的退刀方式恰好相反。
第一节 数控加工工艺的制定
3．热处理工序的安排
（1）预备热处理 （2）消除残余应力热处理 （3）最终热处理
第一节 数控加工工艺的制定
4．辅助工序的安排
辅助工序主要包括： ➢检验 ➢清洗 ➢去毛刺 ➢去磁 ➢倒棱边 ➢涂防锈油 ➢平衡
第二节 零件在数控机床上的定位与装夹
一、定位基准的选择
《数控原理与数控技术运用》(课程代码：05785)课程考试大纲要点
广东省高等教育自学考试《数控原理与数控技术运用》（课程代码：05785）课程考试大纲目录一、课程性质与设置目的二、考试内容与考核目标第一章概述第一节数字控制与数控机床第二节数控机床的分类第三节数控机床的选型第四节数控技术的发展第二章零件加工程序的编制第一节数控编程的基本知识第二节数控加工工艺基础第三节数控加工指令第四节数控编程典型实例第五节自动编程第三章数控机床加工控制原理第一节数控装置的工作过程第二节插补原理第三节进给速度控制原理第四节刀具补偿原理第四章数控装置第一节数控装置的组成及作用第二节数控装置的硬件系统第三节数控装置的软件系统第四节数控装置的输入/输出接口第五节数控装置的PLC控制功能第六节基于PC的数控系统开发实例第五章位置检测装置第一节概述第二节光栅第三节脉冲编码器第四节旋转变压器第五节感应同步器第六节磁栅第七节球栅第六章数控机床的伺服系统第一节伺服系统的基本概念第二节步进电动机及其驱动装置第三节交流伺服系统第四节机床进给伺服系统设计第五节伺服系统的性能对加工精度的影响第七章机床的数控化改造第一节机床数控化改造的意义第二节数控化改造的内容与改造方案第三节机械部分改造设计第四节数控系统的选型第五节普通车床数控化改造实例三、关于大纲的说明与考核实施要求【附录】题型举例一、课程性质与设置目的（一）课程性质与特点《数控原理与数控技术运用》是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业一门重要的专业课，它以数控机床为对象，研究数控加工程序编制、数字控制系统的工作原理、组成及其在数控机床上的应用，是为培养自学应考者在掌握数控机床基本结构、工作原理的基础上熟练进行数控加工编程而设置的一种应用型课程，共5个学分。
本课程注重实践教学环节，岗位适应性与实用性强。
（二）课程的基本要求通过本课程的学习，自学应考者应掌握数控加工程序编制、数控技术的基本原理和基础知识；学会合理地选用和设计组成数控机床的数控装置及伺服系统，具备编写典型零件数控加工程序、正确使用数控设备的能力。
(完整word版)数控加工工艺设计说明书
设计说明书项目2 数控加工工艺设计（5~6周）班级：机制1121小组：第二组组长胡坤201150616107副组长程丹丹201150616117其它成员石玉豪吕玮凡孟辉张娜娜陈涛张志杰目录前言 (3)课程设计任务书 (4)一、任务说明 (4)1.1任务要求 (4)1.2任务内容概述 (4)二、数控加工工艺 (5)2.1零件的工艺分析 (5)2.2 选择毛坯················错误！未定义书签。
2.3 确定工艺路线 (6)三、确定刀具和夹具 (6)四、确定切削用量 (7)五、编写加工程序 (8)总结 (11)参考文献 (12)前言数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床效能的前提条件。
本设计正是从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在结合数控加工切削基础、数控机床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识上，分析了具体零件在加工中心上的加工工艺。
本次数控加工工艺的课程设计，我们根据具体零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和夹具。
用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单；用自动编程软件或手工编程。
通过数控仿真软件对程序和刀具走刀路径进行模拟仿真。
用CAD来画出工件和夹具的三维图并装配好供分析使用。
制作工艺时还对工艺卡片进行制作。
在本次工艺中，粗加工时，以提高生产效率，但同时也考虑到经济性和加工成本，对于半精加工和精加工，应首先保证加工质量，同时兼顾切削效率，经济和加工成本，要选择合适的参数在最短时间内加工出精度较高的工件和设计出适当的工艺卡。
本工艺设计由我们组八名成员共同编写，在编定过程中参阅了很多专业工艺设计手册与文献，并得到指导老师的帮助，在此表示衷心的感谢。
数控加工工艺教学设计
数控加工工艺教学设计一、前言数控加工技术是现代制造业领域的主流，具有高效、精度高、自动化程度高等优点，因此得到了广泛应用。
为了提高数控加工技术的教育质量，需要针对不同的使用对象，制定不同的教学大纲，设计合理的教学方案和相应的实验项目。
本文将从课程设置、教材选择、实验内容设计等方面进行探讨。
二、课程设置和教材选择2.1 课程设置数控加工工艺作为一门学科，应该分别设置本科、专科和中专等不同类型的课程。
本科课程应着重于研究数控加工机床的原理和编程技术，中专和高职等课程应注重实用性，更加突出对数控加工机床的运用和维护，而且应有相应的数控加工实践课程。
2.2 教材选择数控加工工艺教材的选定应该根据课程定位和学生目标，具有可读性强、内容完整、知识点全面等特点。
现在已经有较为成熟的数控加工教材可供选择，如《数控机床编程技术》、《数控加工技术》等。
三、实验内容设计实验是数控加工工艺课程教学的重要组成部分，其设计应具有针对性和可操作性，以达到最佳的教学效果。
实验的设计应注意以下几点：3.1 实验目的数控加工实验应分别针对不同的课程，设计相应的实验项目，它们应在教学目的、方式、方法等方面互有联系。
通常有以下几个方面：加工件元件的数控编程、基本操作熟练、加工件加工质量的技术指标、机床操作手感的培养、机床安全操作的意识等。
3.2 实验内容不同的数控加工实验内容的设计应该有所区别，注重关注实验学生的基本要求。
例如，编程实验应注重编程思路、编程规范，让学生理解和掌握基本编程方法；操作实验应注重操作技能、机器手感、操作规范等，为学生提供良好的操作环境和保障条件。
3.3 实验设备实验设备的选择应基于教学目的、实验内容特点，以及学校实验室的配套情况，应紧密相连。
各实验设备应保证齐全可用，且保持正常良好的使用状态。
老师和学生应灵活运用各种设备，完成各种实验项目。
3.4 实验要求实验要求是指学生在实验过程中需要达到的标准和要求。
应该注重实验学生的综合素质培养，同时注重学生的合理发挥和创意思维的发展，以及能力的提高。
数控加工工艺设计
数控加工工艺设计
数控加工是一种基于计算机辅助设计与制造的先进制造技术，其在各个行业应用广泛，尤其在汽车、航空航天、机械制造等领域拥有广阔的市场前景。
而数字化技术和自动化技术的结合，更能够加快生产效率，提高产品质量和降低生产成本，成为企业竞争的一条捷径。
在数控加工的工艺设计中，应重点考虑以下几个方面：
1. 零件加工的工艺路线设计在设计加工工艺路线时，要结合机床、夹具和加工刀具等因素考虑，保证工艺逻辑的先后顺序，最大程度减少夹具调整和加工刀具更换次数，提高生产效率和良率，降低生产成本。
2. 数控机床的编程方法数控机床的编程方法有点动和直线插补两种方式，应根据零件的复杂度、加工工艺要求和生产效率的需要，选择最适合的编程方式。
在编程时，要考虑加工刀具的切削性能、材料硬度和粗糙度等因素，以及零件的精度和物理属性。
3. 刀具的选择与使用刀具的选择和使用是数控加工中极为关键的一环。
主要需要考虑刀具的材料、刀具刃口的几何形状和刃口面积、切削速度和进给速度等因素，合理选择和使用刀具，可以使加工效率和产品质量得到显著提高。
4. 数控加工中的检测和修整数控加工过程中需要注意的是零件的加工精度，因此要在加工过程中进行监控和检测，同
时根据监控结果进行实时修整，确保零件的精度符合要求。
检测方法包括直接测量、光学测量、探头测量、机械测量、力学测量等。
总之，数控加工技术在工业领域中应用非常广泛，在传统的机械加工工艺中已经逐渐被普遍采用。
现代一些新型材料和特殊形状的零件，常规的加工方式无法完成，更加需要数控加工技术的应用。
数控加工工艺设计，可以通过解决一些制造流程中的技术问题，今后有希望成为智能化、自动化制造理念下的新兴产业。
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第2章数控加工工艺设计数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比通用机床加工零件的工艺规程要复杂得多。
在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础。
合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确、合理地编制零件的加工程序。
第二节数控加工工艺设计主要内容在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下几方面的工作：数控加工工艺内容的选择；数控加工工艺性分析；数控加工工艺路线的设计。
2.1.1数控加工工艺内容的选择对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。
这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。
在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。
1、适于数控加工的内容在选择时，一般可按下列顺序考虑：<1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；<2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；<3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
2、不适于数控加工的内容一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。
相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：<1）占机调整时间长。
如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；<2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。
这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；<3）按某些特定的制造依据<如样板等）加工的型面轮廓。
主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。
此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。
总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。
要防止把数控机床降格为通用机床使用。
2.1.2 数控加工工艺性分析被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。
1、尺寸标注应符合数控加工的特点在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。
因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。
2、几何要素的条件应完整、准确在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。
因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。
但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。
所以在审查与分析图纸时，一定要仔细核算，发现问题及时与设计人员联系。
3、定位基准可靠在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要。
因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些工艺凸台。
如图2.1a所示的零件，为增加定位的稳定性，可在底面增加一工艺凸台，如图2.1b所示。
在完成定位加工后再除去。
a>改进前的结构b>改进后的结构图2.1 工艺凸台的应用4、统一几何类型及尺寸零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型及尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。
零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向加工功能来编程，以节省编程时间。
2.1.3数控加工工艺路线的设计数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别,在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。
因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与其它加工工艺衔接好。
常见工艺流程如图2.2所示。
数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题：1、工序的划分根据数控加工的特点，数控加工工序的划分一般可按下列方法进行：<1）以一次安装、加工作为一道工序。
这种方法适合于加工内容较少的零件，加工完后就能达到待检状态。
<2）以同一把刀具加工的内容划分工序。
有些零件虽然能在一次安装中加工出很多待加工表面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制<主要是内存容量），机床连续工作时间的限制<如一道工序在一个工作班内不能结束）等。
此外，程序太长会增加出错与检索的困难。
因此程序不能太长，一道工序的内容不能太多。
<3）以加工部位划分工序。
对于加工内容很多的工件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如内腔、外形、曲面或平面，并将每一部分的加工作为一道工序。
<4）以粗、精加工划分工序。
对于经加工后易发生变形的工件，由于对粗加工后可能发生的变形需要进行校形，故一般来说，凡要进行粗、精加工的过程，都要将工序分开。
2、顺序的安排顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。
顺序安排一般应按以下原则进行：<1）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应综合考虑；<2）先进行内腔加工，后进行外形加工；<3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数；3、数控加工工艺与普通工序的衔接数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如衔接得不好就容易产生矛盾。
因此在熟悉整个加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需要，且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。
第二节数控加工工艺设计方法在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加工路线后，即可进行数控加工工序的设计。
数控加工工序设计的主要任务是进一步把本工序的加工内容、切削用量、工艺装备、定位夹紧方式及刀具运动轨迹确定下来，为编制加工程序作好准备。
2.2.1确定走刀路线和安排加工顺序走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。
走刀路线是编写程序的依据之一。
确定走刀路线时应注意以下几点：1、寻求最短加工路线如加工图2.3a所示零件上的孔系。
2.3b图的走刀路线为先加工完外圈孔后，再加工内圈孔。
若改用2.3c图的走刀路线，减少空刀时间，则可节省定位时间近一倍，提高了加工效率。
a>零件图样b>路线1c>路线2图2.3 最短走刀路线的设计2、最终轮廓一次走刀完成为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。
如图2.4a为用行切方式加工内腔的走刀路线，这种走刀能切除内腔中的全部余量，不留死角，不伤轮廓。
但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，而达不到要求的表面粗糙度。
所以如采用2.4b图的走刀路线，先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果。
图2.4c也是一种较好的走刀路线方式。
a>路线1b>路线2c>路线3图2.4铣削内腔的三种走刀路线3、选择切入切出方向考虑刀具的进、退刀<切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停<切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕，如图2.5所示。
图2.5 刀具切入和切出时的外延4、选择使工件在加工后变形小的路线对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。
安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。
2.2.2确定定位和夹紧方案在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：<1）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一；<2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面；<3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；<4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
如图2.6a薄壁套的轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，变形会小得多。
在夹紧图2.6b所示的薄壁箱体时，夹紧力不应作用在箱体的顶面，而应作用在刚性较好的凸边上，或改为在顶面上三点夹紧，改变着力点位置，以减小夹紧变形,如图2.6c所示。
a> 薄壁套b> 改进方法2c>改进方法2图2.6 夹紧力作用点与夹紧变形的关系2.2.3确定刀具与工件的相对位置对于数控机床来说，在加工开始时，确定刀具与工件的相对位置是很重要的，这一相对位置是通过确认对刀点来实现的。
对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点可以设置在被加工零件上，也可以设置在夹具上与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置，对刀点往往就选择在零件的加工原点。
对刀点的选择原则如下：<1）所选的对刀点应使程序编制简单；<2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；<3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；<4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。
图2.7 对刀点例如，加工图2.7所示零件时，当按照图示路线来编制数控加工程序时，选择夹具定位元件圆柱销的中心线与定位平面A的交点作为加工的对刀点。
显然，这里的对刀点也恰好是加工原点。
在使用对刀点确定加工原点时，就需要进行“对刀”。
所谓对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。
每把刀具的半径与长度尺寸都是不同的，刀具装在机床上后，应在控制系统中设置刀具的基本位置。
“刀位点”是指刀具的定位基准点。
如图2.8所示，圆柱铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点；球头铣刀的刀位点是球头的球心点或球头顶点；车刀的刀位点是刀尖或刀尖圆弧中心；钻头的刀位点是钻头顶点。
各类数控机床的对刀方法是不完全一样的，这一内容将结合各类机床分别讨论。
换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀进行加工的机床而设置的，因为这些机床在加工过程中要自动换刀。
对于手动换刀的数控铣床，也应确定相应的换刀位置。
为防止换刀时碰伤零件、刀具或夹具，换刀点常常设置在被加工零件的轮廓之外，并留有一定的安全量。
a>钻头的刀位点b>车刀的刀位点c>圆柱铣刀的刀位点d>球头铣刀的刀位点图2.8 刀位点2.2.4 确定切削用量对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。