第三章 数控加工系统的工艺装备
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
数控加工工艺系统的组成
数控加工工艺系统的组成一、引言数控加工技术是现代制造业中不可或缺的重要组成部分，它能够实现高精度、高效率、高质量的加工过程。
数控加工工艺系统是数控加工技术的关键支撑，其包括了多个部分组成。
本文将详细介绍数控加工工艺系统的组成及其各个部分的功能。
二、数控机床数控机床是数控加工技术中最核心的设备之一，它能够实现对零件进行高精度、高效率的切削加工。
数控机床由机床本体、CNC系统和驱动系统三部分组成。
1. 机床本体机床本体是指固定在地面上的整体结构，包括了主轴箱、滑枕箱、床身等部分。
机床本体需要具备足够的刚性和稳定性，以保证在高速切削时不会发生振动和变形。
2. CNC系统CNC系统是指计算机数字控制系统，它通过对程序进行解释和执行来实现对数控机床运动轴的精确控制。
CNC系统需要具备良好的稳定性和可靠性，并且需要支持多种编程方式。
3. 驱动系统驱动系统是指将CNC系统发出的指令转化为电气信号，控制数控机床各个运动轴的运动。
驱动系统需要具备高精度、高速度和高可靠性，以保证数控机床的稳定运行。
三、刀具系统刀具系统是指数控机床上用于进行切削加工的刀具及其附件。
刀具系统包括了主轴、夹头、刀柄、切削刃等部分。
1. 主轴主轴是指数控机床上用于安装和转动刀具的部件，它需要具备足够的承载能力和旋转精度，以保证加工过程中不会发生偏差或抖动。
2. 夹头夹头是指用于固定和夹紧刀柄或工件的部件，它需要具备良好的夹紧力和稳定性，并且需要支持快速换刀功能。
3. 刀柄刀柄是指连接主轴和切削刃之间的部件，它需要具备足够的强度和稳定性，并且需要适配不同类型的主轴和夹头。
4. 切削刃切削刃是指用于进行实际切削的部件，它需要具备足够的硬度、耐磨性和切削性能，以保证加工过程中能够保持高效率和高质量。
四、工艺规划系统工艺规划系统是数控加工工艺系统中重要的辅助部分，它能够对加工过程进行优化和规划，提高加工效率和质量。
工艺规划系统包括了CAD/CAM软件、NC程序生成器等部分。
《数控加工工艺及设备》教案
《数控加工工艺及设备》教案第一章：数控加工概述1.1 数控加工的定义与发展1.2 数控系统的组成及工作原理1.3 数控加工的特点与应用范围1.4 数控加工的分类及比较第二章：数控编程基础2.1 数控编程的基本概念与方法2.2 数控编程的坐标系与坐标变换2.3 数控编程的基本指令与功能指令2.4 数控编程实例解析第三章：数控加工工艺3.1 数控加工工艺的基本概念与步骤3.2 数控加工工艺参数的选择3.3 数控加工路径的规划与优化3.4 数控加工中的刀具补偿与切削参数调整第四章：数控设备及编程操作4.1 数控设备的基本结构与功能4.2 数控设备的选用与维护4.3 数控编程操作界面及操作步骤4.4 数控设备的安全操作与故障处理第五章：数控加工技术应用5.1 数控车削加工技术5.2 数控铣削加工技术5.3 数控磨削加工技术5.4 数控电火花加工技术第六章：数控车削加工工艺6.1 数控车削加工概述6.2 数控车削加工工艺制定6.3 数控车削刀具选择与补偿6.4 数控车削加工实例分析第七章：数控铣削加工工艺7.1 数控铣削加工概述7.2 数控铣削加工工艺制定7.3 数控铣削刀具选择与补偿7.4 数控铣削加工实例分析第八章：数控加工中心加工工艺8.1 数控加工中心加工概述8.2 数控加工中心加工工艺制定8.3 数控加工中心刀具选择与补偿8.4 数控加工中心加工实例分析第九章：数控电火花加工工艺9.1 数控电火花加工概述9.2 数控电火花加工工艺制定9.3 数控电火花刀具选择与补偿9.4 数控电火花加工实例分析第十章：数控加工工艺与设备发展趋势10.1 数控加工工艺发展趋势10.2 数控设备发展趋势10.3 数控技术在制造业中的应用10.4 我国数控产业现状与展望第十一章：数控加工仿真与操作11.1 数控加工仿真技术概述11.2 数控加工仿真软件及其功能11.3 数控加工仿真操作步骤与技巧11.4 数控加工仿真案例分析第十二章：数控设备的维护与故障诊断12.1 数控设备维护的基本要求12.2 数控设备常见故障及诊断方法12.3 数控设备维护与故障排除实例12.4 数控设备的保养与维修策略第十三章：数控加工质量控制13.1 数控加工质量的内涵与要求13.2 数控加工质量控制方法13.3 数控加工质量的检测与评价13.4 提高数控加工质量的策略与措施第十四章：数控加工技术在经济性分析中的应用14.1 数控加工技术经济效益分析14.2 数控加工技术对企业竞争力的影响14.3 数控加工技术在制造业中的应用案例14.4 数控加工技术发展对经济的影响与挑战第十五章：数控加工技术的创新与发展15.1 数控加工技术创新的重要性15.2 数控加工技术发展趋势15.3 数控加工技术在新型制造业中的应用15.4 我国数控加工技术创新与发展的战略思考重点和难点解析本文档为《数控加工工艺及设备》教案，共包含十五个章节，涵盖了数控加工的基本概念、编程基础、加工工艺、设备操作、实际应用和未来发展等方面的内容。
零件数控加工工艺分析及工艺装备设计概述
零件数控加工工艺分析及工艺装备设计概述随着工业的发展，数控加工技术日益成熟，被广泛应用于各个领域。
数控加工作为一种高效、精密的加工技术，在当前制造业中已经成为不可替代的重要环节之一。
作为数控加工的一种重要应用，零件数控加工已经得到了广泛的应用。
本文就介绍零件数控加工工艺分析及工艺装备设计的相关内容。
零件数控加工工艺分析零件的加工是制造业的基本环节之一。
在现代制造业中，数控技术已经成为了零件加工的主要手段。
常见的数控加工设备包括数控车床、数控铣床、数控钻床等等。
在零件的数控加工中，需要进行一系列的工艺分析。
1. 材料选择在进行零件加工之前，首先需要选择合适的原材料。
不同的材料具有不同的物理性质和化学性质，需要根据零件的实际需求来选择材料。
在选择材料时，需要考虑到材料的可加工性、成本以及材料的实际用途等因素。
2. 零件参数确定在确定加工工艺时，需要根据零件的实际参数来进行选择。
比如零件的尺寸、型号、工艺要求、精度等等。
这些参数不仅可以影响零件加工的质量，而且也能影响到加工的速度和成本。
3. 工艺流程规划在零件的数控加工中，需要制定合适的工艺流程。
例如先进行车削，再进行铣削等等，需要根据实际的加工需求来进行选择。
在进行工艺规划时，需要考虑到材料和设备的性能，制定出合理的流程，以确保加工的精度和质量。
4. 切削参数控制在零件的切削过程中，需要对切削参数进行控制。
例如切削速度、进给量、切削深度等等，需要根据实际的材料情况和加工需求来进行选择。
在控制切削参数时，需要考虑到设备的设定和可靠性，以确保切削过程的稳定性和可靠性。
工艺装备设计概述在进行零件数控加工时，需要进行相应的装备设计。
在装备设计时，需要考虑到设备的性能、质量、成本以及实际需求等因素。
1. 设备的选型在进行装备设计时，需要进行设备的选型。
首先需要根据加工需求来确定加工设备的类型，例如数控车床、数控铣床等等。
在设备的选型过程中，需要考虑到设备的性能、质量、成本等因素，以确保设备的稳定性和可靠性。
数控加工工艺作业1-3答案
第1章数控加工的切削基础作业一、单项选择题1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。
（A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑2、切削用量是指（D）。
（A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。
（A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。
（A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。
（A）二个（B）四个（C）三个（D）五个6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。
（A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A ），最后确定一个合适的切削速度v。
（A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f；（B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f；（C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f；（D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。
8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。
（A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ）（A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小；（B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小；（C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小；（D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小；10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。
（A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高（C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关11、数控编程时，通常用F指令表示刀具与工件的相对运动速度，其大小为（ A\C ）。
《数控加工工艺与装备》课程简介
本页主要对本课程的性质、任务和内容以及学习本课程的目的和要求的介绍，同时了解数控加工在制造业中的地位、作用和发展状况“数控加工工艺与装备”是高职高专、本科院校机械类、机电类、近机类、特别是数控技术及应用专业的专业课程。
它的实践性、综合性、灵活性较强。
课程的任务主要是以机械制造中的工艺基本理论为基础，结合数控加工特点，综合运用多方面的知识解决数控加工中的工艺问题，以达到学生能规范、正确地实施典型零件的机械加工工艺，能规范、正确地执行数控加工工序的工艺要求，能编制出简单零件的机械加工工艺规程和数控加工工艺规程。
数控加工工艺与装备内容包括：数控加工工艺基础；金属切削原理与刀具；数控机床夹具上工件的定位和夹紧、常用夹具的介绍；普通机械加工、数控加工工艺规程设计；数控车削、车削中心、数控铣削、铣削中心的加工工艺；数控磨削、冲压、电脉冲数控加工方法简介。
数控加工工艺与装备课程实践性强，其理论源于生产实际，是长期生产实践的总结。
学习本课程必须注重理论同生产实践的结合，多深入生产实际，根据不同的现场条件灵活运用理论知识，以获得解决生产实践问题的最佳方案。
通过本课程的学习，应基本掌握数控加工中的基本知识和理论，达到本课程要求的任务。
数控加工在制造业中的地位、作用和发展状况：随着科学技术的飞速发展，社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增加；同时随着航空工业、汽车工业和轻工消费品生产的高速增长，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高；此外，激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状的高效高质量加工要求。
因此，近几十年来，能有效解决复杂、精密、小批多变零件加工问题的数控（NC）加工技术得到了迅速发展和广泛应用，使制造技术发生了根本性的变化。
努力发展数控加工技术，并向更高层次的自动化、柔性化、敏捷化、网络化和数字化制造方向推进，是当前机械制造业发展的方向。
数控加工工艺与装备
《数控加工工艺与装备》实训指导书和实训报告无锡科技职业学院数控教研室机电实训中心实训一数控机床典型夹具及其定位与夹紧一、实训目的与要求1．了解各种数控机床典型夹具的结构、功能，掌握各种夹具的安装、调整和使用方法；2．了解常用数控机床夹具的定位与夹紧原理及方法；3．通过几个典型零件的定位与夹紧来分析夹具的定位与夹紧原理及方法。
二、实训装置及工量具1．实训装置：孔系列组合夹具、三爪卡盘、四爪卡盘、平口钳、压板、顶尖。
2．工量具：常用工具、量具一套。
孔系列组合夹具精密三爪卡盘精密四爪卡盘精密平口钳三、实训内容1．认识各种典型夹具，观察夹具的结构，认识其组成元件（定位元件、夹紧装置、夹具体等），了解它们的功用。
2．掌握车床典型夹具的安装、找正方法；掌握铣床典型夹具的安装、找正方法。
3．了解使用孔系列组合夹具、三爪卡盘、四爪卡盘、平口钳等典型夹具装夹工件的方法，分析在使用一夹一顶、两顶尖、平口钳装夹工件时定位与夹紧原理及方法。
零件图1 零件图2零件图3四、实训步骤1.认识并区分几种典型夹具的名称及功能；2.每个实训小组选择一种典型夹具进行拆装，了解该夹具的结构特征；3.观察其余实训组拆装的情况，了解其余夹具的结构特征；4.使用卡盘、平口钳和组合夹具装夹工件分别完成指定零件的装夹，分析定位与夹紧原理；5.拆卸工件；6.清理实训设备、装置、工量具及实训台。
5.清理实训设备、工量具及实训台。
五、实训报告课后每位同学按要求完成实训报告，内容包括实训中各种夹具的结构特点、功用，以及安装、调整方法和过程。
六、实训注意事项1.夹具拆装实训时，按夹具结构原理图、夹具零件清单检查夹具零件数量；2.展示用夹具不允许用于拆装实训。
实训报告思考题：1．简述三爪卡盘、平口钳和孔系组合夹具的结构特点和功用？2．任选两种夹具分析其定位方法，在安装、调整过程中的注意事项。
.3．列举几种夹具的压紧方式、过定位、欠定位现象，分析其利弊？实训二数控刀具实训一、实训目的与要求通过具体刀具的观察与拆装了解常用数控车床刀具、数控铣、加工中心刀具结构特点，掌握数控车床、数控铣、加工中心所用刀具的名称及功用。
轴套零件毕业设计
毕业论文（设计）轴套零件的机械加工工艺规程与专用夹具设计院系航空机械制造工程学院专业数控技术班级学号姓名张晓琳指导老师二Ο一三年十月二十五日毕业设计（论文）任务书数控技术专业班姓名学号设计题目：轴套零件的加工工艺规程编制和专用夹具设计设计内容及要求：1.对零件图进行检查和分析，改正错误。
2.用CAD绘制并打印零件图1张（2号图纸各1张）。
3.制定该零件的数控加工工艺规程。
（要求在设计说明书中详细阐述数控加工工艺制订的过程与依据，工艺文件需单独装订。
）4.设计指定工序的专用夹具，绘制夹具装配总图（1号图纸）。
5.完成零件的三维建模，并按设计的工序进行计算机辅助制造。
对于铣削加工部分，用CAD/CAM软件进行刀具路径的建立及模拟，自动生成数控加工程序；对于车削加工部分，用手工编程的方式写出数控加工程序。
（要求在设计说明书中详细说明CAD与CAM的过程）6.编写设计说明书。
（格式参看毕业设计论文撰写规范，不少于40页）7.需交材料：纸质材料（毕业设计说明书一份\工艺文件一套、零件图一张、夹具总装图\夹具零件图各一张A2\A3）和电子文档各一份；毕业顶岗实习鉴定一份。
数控教研室2013 年 10 月设计内容：1、产品零件图 1张2、产品毛坯图 1张3、专用夹具零件图 2张3、加工工艺过程卡 1份4、机械加工工序卡片 1份5、专用夹具设计装配图 1张6、毕业设计说明书 1份7、顶岗实习报告 1份诚信声明本人郑重声明：所呈交的大专毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
尽我所知，除了设计（论文）中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业论文（设计）作者签名：张晓琳2013 年10月25日目录摘要前言第一章零件工艺分析............................................................................错误!未定义书签。
数控机床加工工艺及设备
数控机床加工工艺及设备数控（Numerical Control，简称CNC）机床是一种自动控制设备，通过数字化的方式来控制机床加工工件的加工过程。
与传统的手工操作或者半自动加工设备相比，数控机床具有更高的精度、更高的效率和更灵活的加工能力，适用于各种复杂的零件加工。
数控机床加工工艺主要包括以下几个步骤：1. 确定加工工艺。
根据零件的设计要求和加工特性，确定适合的加工工艺路线和参数。
2. 编写加工程序。
将加工工艺转化为数控机床可以识别的指令代码，即编写加工程序。
3. 调试程序。
通过模拟或者试刀的方式，调试加工程序，确保程序能够正确地控制数控机床进行加工。
4. 加工零件。
将调试好的加工程序加载到数控机床中，进行零件的加工加工。
在数控机床加工过程中，关键的设备包括数控机床本身、加工刀具、夹具和测量设备。
数控机床可以根据加工需求采用不同的加工方式，包括铣削、车削、磨削等。
加工刀具和夹具需要根据加工零件的特点和加工工艺选用合适的类型和规格。
测量设备用来检测加工零件的尺寸和形状，确保加工质量符合要求。
总的来说，数控机床加工工艺及设备的选择和应用对于零件加工的质量和效率具有重要的影响。
随着数控技术的不断发展和完善，数控机床将在制造业中起到越来越重要的作用。
很高兴继续为您提供有关数控机床加工工艺及设备的相关内容。
数控机床加工工艺及设备在现代制造业中扮演着重要的角色。
随着工业自动化水平的不断提高，数控技术已成为推动制造业发展和提高生产效率的关键因素。
下面我们将详细介绍数控机床加工工艺及相关设备的内容，包括数控机床的类型、加工工艺选择、加工刀具、夹具和测量设备等方面。
首先，数控机床的类型包括数控铣床、数控车床、数控磨床等。
这些数控机床能够根据加工需求进行三轴、四轴、五轴甚至六轴和七轴的多轴联动加工。
不同类型的数控机床具有不同的加工能力和加工精度，可以满足各种零件加工的需要。
在选择数控机床的时候，需要根据零件的类型和加工要求进行合理的选择。
数控工艺第三章工件在数控机床上的定位与装夹第四章数控加工工艺规程设计
当零件较复杂、加工面较多时，需要经过多道工序的加工，其位 置精度取决于工件的安装方式和安装精度。工件常用的安装方法如下。
( l ) 直接找正安装 用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称直
接找正安装法。此法生产率低，精度取决于工人的技术水平和测量工 具的精度，一般只用于单件小批生产。
综上所述，若要使工件在夹具中获得唯一确 定的位置，就需要在夹具上合理设置相当于定位 元件的六个支承点，使工件的定位基准与定位元 件紧贴接触，即可消除工件的所有六个自由度， 这就是工件的六点定位原理。正确理解工件的定 位原理，还需注意以下几点：
( l ) 定位支承点与工件的定位基准要始终保持 紧密接触或配合，才能起到限制自由度的作用。 二者一旦脱离即认为失去限制自由度的作用，即 失去定位的作用。
( l ) 保证加工质量如相对位置精度的保证，精度的一 致性等。 ( 2 ) 提高生产率用夹具来定位、夹紧工件，就避免了 手工操作用划线等方法来定位工件，缩短了安装工件 的时间。 ( 3 ) 减轻劳动强度如可用气动、电动夹紧。 ( 4 ) 扩大机床的工艺范围在机床上安装一些夹具可 以扩大其工艺范围。
由此可见，在使用夹具的情况下，机床、夹具、刀具 和工件所构成的工艺系统，环环相扣，相互之间保持正确 的加工位置，从而保证工序的加工精度。显然，工件的定 位是其中极为重要的一个环节。
3 . 2 . 2 六点定位原理
工件的定位问题可 以转化为在空间直角坐 标系中决定刚体坐标位 置的问题来讨论。一个 刚体在空间可能具有的 运动称为自由度。如图 3-4所示，工件在空间 具有六个自由度，即沿 x、y、z三个直角坐标 轴方向的移动自由度
用夹具安装工件的方法有以下几个特点。 l ）工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基
数控车床的工艺装备
数控车床的工艺装备1. 数控车床的刀具(1)对刀具的要求数控车床能兼作粗、精加工。
为使粗加工能以较大切削深度、较大进给速度地加工，要求粗车刀具强度高、耐用度好。
精车首先是保证加工精度，所以要求刀具的精度高、耐用度好。
为减少换刀时间和方便对刀，应可能多地采用机夹刀。
数控车床还要求刀片耐用度的一致性好，以便于使用刀具寿命管理功能。
在使用刀具寿命管理时，刀片耐用度的设定原则是以该批刀片中耐用度最低的刀片作为依据的。
在这种情况下，刀片耐用度的一致性甚至比其平均寿命更重要。
(2)数控车床的刀具数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。
以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。
这类车刀的刀尖(同时也为其刀位点)由直线形的主、副切削刃构成，如90?内、外圆车刀，左、右端面车刀，切槽(断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。
用这类车刀加工零件时，其零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线型主切削刃位移后得到，它与另两类车刀加工时所得到零件轮廓形状的原理是截然不同的。
圆弧形车刀是较为特殊的数控加工用车刀。
其特征是，构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓度误差很小的圆弧;该圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上;车刀圆弧半径理论上与被加工零件的形状无关，并可按需要灵活确定或测定后确认。
当某些尖形车刀或成型车刀(如螺纹车刀)的刀尖具有一定的圆弧形状时，也可作为这类车刀使用。
圆弧形车刀可以用于车削内、外表面，特别适宜于车削各种光滑连接(凹形)的成型面。
成型车刀俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。
数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。
在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀，当确有必要选用时则应在工艺准备文件或加工程序单上进行详细说明。
为了适应数控机床自动化加工的需要(如刀具的对刀或预调、自动换刀或转刀、自动检测及管理工作等)，并不断提高产品的加工质量和生产效率，节省刀具费用，应多使用模块化和标准化刀具。
数控加工工艺系统的组成
④组合夹具
概念： 采用标准的组合元件、部件，专为某一工
件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。 特点： 使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件
能重复多次使用，可减少专用夹具数量。
新型数控夹具与组合夹具
铣床、数控磨床、加工中心等。
3．按可控制联动的坐标轴分类
概念：
数控机床可控制联动的坐标轴，是指数控装 置控制几个伺服电动机，同时驱动机床移动 部件运动的坐标轴数目。
分类：
（1）两坐标联动 （2 ）三坐标联动 （3）两轴半坐标联动 （4）多坐标联动
（1）两坐标联动 数控机床能同时控制两个坐标轴联动即数控装 置同时控制X和Z方向运动。图（a）
（１）从结构上
①整体式 ②镶嵌式
焊接式
可转位 不转位
机夹式
③减振式
④内冷式
⑤特殊型式
复合刀具、 可逆攻螺纹刀具
（２）从制造所采用的材料上
①②③ ④⑤
高硬陶 立金
速质瓷 方刚
钢合刀 氮石
刀金具 化刀
具刀
硼具
具
刀
具
外圆、内孔、外螺纹、
①车削刀具 内螺纹，切槽、切端面、
（
切端面环槽、切断
３
） 从
②钻削刀具
特点：
优点：适应性强，可用于装夹一定形状和尺 寸范围内的各种工件 。
缺点：夹具的精度不高，生产率也较低，且 较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单 件小批量生产中。
通用夹具的选用
三爪卡盘：用于回转工 件的自动装卡
四爪单动卡盘：用于 非回转体或偏心件的装卡
数控加工工艺与装备
5轴联动的加工中心加工工件
2.按伺服系统类型分类 （1）开环伺服系统数控机床
这类机床的数控系统将零件的程序处理后，输出数字指令信 号给伺服系统，驱动机床运动，没有来自位置传感器的反馈信号。
开环伺服系统数控机床特点：
①没有反馈信号。
②精度低。
③系统稳定性好。 ④设计和调整方便。
开环伺服系统数控机床应用：
第 1 章 数控加工工艺系统
本章主要内容如下：
1.1 数控加工工艺系统概述 1.2 数控机床组成系统 1.3 数控加工与工艺技术的新发展
1.1 数控加工工艺系统概述
1.1.1 数控加工工艺系统的概念与组成
1、工艺系统的概念： 在数控机床加工过程中，由 机床、夹具、刀具和工件等组 成的系统，称为数控加工工艺 系统。
服系统和主运动控制部分。
4．伺服系统
伺服系统是数控机床的执行部分。它能将数控装置 送来的指令信息加以放大，经功率放大后。通过机床进 给传动元件(如齿轮减速箱和滚珠丝杠螺母等)，去驱动 机床移动部件(工作台或刀架)，以便精确定位或按照规 定的轨迹和速度运动，使机床加工出符合图样要求的零 件。信息输入到CNC单元内。 伺服系统中常用的驱动装置有：开环伺服系统常用 步进电动机，闭环伺服系统常用脉宽调速直流电动机和 交流伺服电机等。
载体上，如穿孔纸带、盒式磁带或软磁盘
等，通过数控机床的输入装置，将程序信息
输入到CNC单元内。
2. 输入装置
（1）控制介质输入 一种方法是通过纸带输入。 另一种方法是软驱输入。
(2)手动输入
手动数据输入(Manual Data Input, MDl)。 程序编辑界面(EDIT)状态下，用按键输入。
加 工 检 验
3.数控加工的内容
数控技术及装备 PPT课件
1、早期的数控系统：
输入、运算、插补、控制功能均由电子管、晶体管、中小规模集成电路组成的逻
辑电路实现。不同的数控机床需要设计专门的逻辑电路，可靠性差，功能和灵活性差。 1974
年美日等研究出了以微处理器为核心的数控系统，之后8位、16位、32位、64位的CNC被应用。
2、当前的数控系统：输入、运算、插补、控制功能等均由运动控制芯片完成；
3/30/2020
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4.3 CNC装置的软件结构
1、CNC装置的软硬件界面（软硬件的功能界面） 2、CNC装置的软件系统特点(合理软件的主要内容) 3、CNC装置软件结构模式（软件的合理结构） 4、国际标准的软件结构（发展趋势、设计优势）
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4.4 CNC装置的插补原理
1、CNC装置的插补原理 2、脉冲增量法直线插补 3、脉冲增量法圆弧插补 4、数字积分法直线插补 5、刀具补偿原理、进给速度控制、PLC
控功能，具有良好的“柔性”，可通过改变软件来更改或扩展功能。
2）CNC装置组成： 由硬件、软件组成，软件在硬件的支持下运行，二者缺一不可。
3）CNC装置控制内容： 对机床控制而言，主要有运动控制和逻控制两种基本形式。 a、运动控制：有位移、速度、加速度三要素及其组合控制，如：机床各伺
服轴的插补运动控制、速度控制、加减速控制、主轴速度控制、主轴定位控制、 主轴与进给轴的插补控制等。
2、并行处理的方法： 资源分时共享处理、资源重叠流水 处理 3、任务性质的划分：
4、软件结构模式：指系统软件的组织管理方式，即系统任务的
划分方式、任务调度机制、任务间的信息交换机制、系统集成方 法等。
三种模式：前后台型结构模式；中断型结构模式； 基于实时操作系统的结构模式
数控机床应用与操作 3-5-4 工艺准备
3-5-3 工艺准备
☎任务描述
如图所示为典型的轴套类零件，该零件为数控车铣职业技能等级证书（中级）样题零件，已知毛坯材料为45钢，毛坯尺寸为φ55x65mm，零件的加工过程卡片、加工工序卡片、刀具卡片以及数控程序已完成编制，数控加工操作人员需要根据提供的载体信息，进行工艺识别，完成工艺准备和加工实施。
通过本任务的学习，使学生掌握典型轴套类零件数控车削加工的载体信息识读、工艺分析、工艺准备，并能够操作数控车床完成零件的加工，并学会零件检验和评价。
☎任务目标
1. 掌握零件数控车削加工工艺准备的内容，并能够根据给定的零件载体信息，完成工艺准备。
☎知识链接
1.毛坯准备
准备材料为45，尺寸为φ55x65mm的棒料。
2.工具选择
3.刀具选择
4.量具选择。
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第三章 数控加工系统的工艺装备
5、陶瓷刀具材料 （1）氧化铝系陶瓷 （2）氮化硅系陶瓷 （3）复合氮化硅—氧化铝系陶瓷 6、金刚石等
三、数控车刀刀具
广泛采用不重磨机夹可转位车刀。
特点：1）刀片各刃可转位轮流使用，减少换刀时间
2）刀刃不重磨，有利于采用涂层刀片 3）断削槽型压制而成，尺寸稳定，节省硬质合金
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数控铣床刀具系统
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（二）、刀柄
1.刀柄的作用
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MAS403刀柄的尺寸
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2.刀柄的分类 （1）按结构分 （2）按刀柄与主轴的连接形式分 （3）按刀具夹紧方式分 （4）按允许的转速分 （5）按所夹持的刀具种类分 （6）特殊刀柄
2、用于轴类的零件的夹具
毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖之间，工件主轴上 的拨动卡盘传动旋转。 要求拨动卡盘：粗加工时以传递最大转矩，高速加 工时加工：顶尖使毛坯定位：能快速调整
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第三章 数控加工系统的工艺装备
（二）钻 、铣、镗类和加工中心用夹具 1、对数控钻、 、镗类夹具定位的共同要求
外圆车刀
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第三章 数控加工系统的工艺装备
内孔车刀
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第三章 数控加工系统的工艺装备
螺纹车刀
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第三章 数控加工系统的工艺装备
切断（槽）车刀
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四、铣刀及其他旋转刀具
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第三章 数控加工系统的工艺装备
2、主要结构类型 （1）通用型 a、小批可共多次重复使用的不可调通用夹具 b、适用于成组加工由基础组合件组装，仅制造少量专用调整安 装件的可调通用夹具
c、适用于成批生产的通用性强的机床标准附件
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虎 钳
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（1）工件在夹具上的定位：一般是完全定位并与 数控加工原点相联系
a）圆柱体工件：基准重合，以内孔、外圆或中 心孔作定位基准 b）壳体零件：用三坐标平面作定位基准
c）零件一次安装需同时加工多方向表面时，一 面两孔定位
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第三章 数控加工系统的工艺装备
（2）夹具在机床上定位 为减少更换夹具的时间，应力求采用无校正的定位方式，如 在机床上设置与夹具相配的定位元件，在组合夹具的基座上设 计定位孔，以便保证编程原点的位置。 对于夹具定位件在机床上的安装方式，由于数控机床主要加 工批量不大的小批和成批零件，在机床工作台上会经常更换夹 具，这样易磨损机床台面上的定位槽，且在槽中装卸定位件十 分费力。 在机床上用槽定向的夹具，其定位元件常常不固定在夹具体 上而固定在机床工作台上，当夹具向机床上安装时，夹具体上 有引导棱边的淬火套导向
第三章 数控加工系统的工艺装备
一、数控机床对刀具的要求
（5）可靠的断削及排屑措施
（6）精确而迅速的调整
（7）自动且快速的换刀
（8）刀具工作状态监测装置
（9）刀具标准化、模块化、通用化
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第三章 数控加工系统的工艺装备
二、数控机床所用刀具材料的类型及选择 1、刀具材料应具备的性能 （1）较高的硬度和耐磨性
4）刀杆刀槽的制造精度高
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第三章 数控加工系统的工艺装备
1.数控车床常用刀具
在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻 头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等，其中 以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。
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第三章 数控加工系统的工艺装备
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第三章 数控加工系统的工艺装备
二、数控夹具的选用方法 1）车床加工回转零件选通用快速自动夹紧卡 盘 2）加工以底面作定位的箱体零件，选槽系或 孔系为基座的组合夹具。 3）加工不规则工件，或同时加工多个相同或 不同零件时，专用夹具。
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精加工铣刀选择
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第三章 数控加工系统的工艺装备
四、加工中心的刀具系统 加工中心的刀具由刀具和刀柄组成，能满足自动 换刀功能 1、刀柄 可安装不同刀具，存在刀库中，供加工时选用。 刀柄和机床的主轴孔相对应，加工中心刀柄是系列 化、标准化产品，其柄部和机械手抓拿部分已有相 应的国际和国家标准。 我国制订的标准中刀柄有两种形式
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弹簧夹头刀柄
卡簧
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（三）、旋转刀具
1.刀具种类
在数控铣床上使用的刀具主要为铣刀，包括面铣刀、立 铣刀、球头铣刀、三面刃盘铣刀、环形铣刀等，除此以外 还有各种孔加工刀具，如钻头（锪钻、铰刀、镗刀等）、 丝锥等。
常用铣刀：
（1）立铣刀 （2）球头铣刀 （3）环形铣刀
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立（端）铣刀
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直线铣削 斜线铣削
立铣刀切削方式
圆弧铣削
螺旋铣削
钻式铣削
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球头铣刀
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机夹式球头铣刀
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机夹式环形铣刀
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机夹式环形铣刀及铣削方式
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面（盘）铣刀
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第三章 数控加工系统的工艺装备
2.类型
整体式
模块式
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加工中心刀具系统
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第三章 数控加工系统的工艺装备第三节 数控夹来自系统一、数控夹具的要求
（1）精度要求： 比普通机床精度和刚度高，减少定位误差和 夹紧误差、粗加工的变形误差。 （2）定位要求： 完全定位，每个定位面相对数控机床的坐标 原点均应有精确的坐标尺寸，简化定位和安装要求。 （3）空间要求： 各运动件、固定件之间相互之间不干涉。 （4）快速重调要求：夹具在更换加工工件中能具有快速重调 或更换定位、夹紧的功能。提高机床利用率。
虎
钳
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铣削用三爪卡盘
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第三章 数控加工系统的工艺装备
（2）组合夹具类
与机床相配套的夹具要求有柔性，能及时地适应 加工品种和规模变化的需要。柔性化的重要方法 是组合法。 分为：孔系和槽系两种基本形式
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责任编辑： 撰稿教师： 主编： 电子编辑： 制作：…………（以姓氏为序）
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（一）、数控铣削刀具系统要求 1.刀具切削部分几何参数及其切削参数须规范化、合理化 2.刀具切削部分材料及切削参数选择必须与工件材料相匹配 3.刀具磨损及耐用度值规定必须合理 4.刀片在刀具中的定位方式及其结构必须优化 5.刀具安装后在机床中的定位应保持一定精度 6.换刀后刀具应在机床中仍有高的重复定位精度 7.刀具的刀柄应有足够的强度、刚度及耐磨性 8.刀柄及其工具对机床的重量影响应有相应的控制 9.刀片、刀柄切入的位置、方向必须正确 10.刀片、刀柄各参数应通用化、规格化、系列化 11.工具系统应进一步优化`
（2）足够的强度和韧性
（3）较高的耐热性
（4）较高的导热性
（5）良好的工艺性
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2、高速钢使用普遍 （1）通用型高速钢
（2）高性能高速钢
（3）粉末冶金高速钢
3、硬质合金
ISO分为三类
（1）WC基硬质合金 （2）TiC硬质合金 4、涂层刀具
第三章 数控加工系统的工艺装备
三、各类数控夹具的典型结构
（一）车床类夹具 自动定心三抓卡盘（盘类）；拨盘与顶尖、自动定 心中心架、自动转塔刀架（轴类）。 要求：装卸快、夹紧可靠、变形小、一次装夹完成加 工
1、用于盘类零件的夹具
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第三章 数控加工系统的工艺装备
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第三章 数控加工系统的工艺装备
2、加工中心的工具系统
数控工具系统一般由刀柄，接长杆和各种刀具组 成，是铣镗类工具系统。 （1）整体式 刀柄和夹持刀具的工作部分做成一体。 （2）模块式 工具的柄部和工作部分分开，制成各 种系列化的模块，然后通过不同的模块组装成所需 要的工具。
三面刃铣刀
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钻 头
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镗 刀
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2.刀具选择
（1）根据加工表面的特点和尺寸选择刀具的类型
（2）根据工件材料和加工要求选择刀片材料及尺寸 （3）根据加工条件选择刀柄
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加工形状与铣刀的选择
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粗加工铣刀选择
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二面定位
一面定位
刀柄与主轴的连接形式
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HSK刀柄
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弹簧夹头式
侧向夹紧式
液压夹紧式 冷缩夹紧式
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低速刀柄
高速刀柄
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增速刀柄 中心冷却刀柄
多刀刀柄 角度刀柄
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3、常用刀柄使用方法
弹簧夹头刀柄的使用： （1）将刀柄放入卸刀座并锁紧； （2）根据刀具直径尺寸选择相应的卡簧，清洁工作表面； （3）将卡簧按入锁紧螺母； （ 4 ）将铣刀装入卡簧孔中，并根据加工深度控制刀具伸出 长度； （5）用扳手顺时针锁紧螺母； （6）检查，将刀柄装上主轴。