第1章数控车削加工工艺.ppt
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数控加工工艺
26
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
25
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。
16
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
1
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
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
数控车削加工课件
2. 某汽车制造企业使用数控车床加工铝合金轮毂，由 于刀具磨损导致加工精度下降，经过更换刀具后问题
得到解决。
06
数控车削加工的发展趋势和未来 展望
数控车削加工的技术发展趋势和创新方向
升级，向更高精度、更高效率、更低成 本方向发展。
智能化是未来数控车削加工技术的重要发展方向，通过引入人 工智能、机器学习等技术，实现加工过程的自动化和智能化控
实现对螺纹的加工。
05
数控车削加工的实践操作和技术 要点
数控车削加工的操作步骤和注意事项
操作步骤 1. 仔细阅读和理解图纸，了解工件的材料、尺寸和精度要求。
2. 根据图纸要求，选择合适的刀具和切削参数。
数控车削加工的操作步骤和注意事项
3. 安装工件，调整机床，确保安全防护措施到位。 4. 输入程序，进行模拟加工，确认无误后开始实际加工。
数控车削加工在机械制造、汽 车制造、航空航天等领域得到 广泛应用。
数控车削加工的工艺流程
数控车削加工的工艺 流程包括以下几个步 骤
2. 工件装夹：将工件 放置在数控车床上， 通过夹具进行固定和 定位。
1. 确定加工方案：根 据零件图和工艺要求 ，确定加工方案和加 工顺序。
数控车削加工的工艺流程
3. 刀具选择和调整
水平发展。
智能制造
智能制造是未来制造业的重要趋 势，数控车削加工将更加深入地 与人工智能、物联网等技术结合 ，实现加工过程的智能化和自适
应化。
定制化生产
随着消费者需求的多样化，制造 业向定制化生产方向发展，数控 车削加工将更加注重个性化和定 制化的需求，满足不同客户的需
求。
数控车削加工的人才培养和教育现状及未来发展需求
数控车削加工课件
得到解决。
06
数控车削加工的发展趋势和未来 展望
数控车削加工的技术发展趋势和创新方向
升级，向更高精度、更高效率、更低成 本方向发展。
智能化是未来数控车削加工技术的重要发展方向，通过引入人 工智能、机器学习等技术，实现加工过程的自动化和智能化控
实现对螺纹的加工。
05
数控车削加工的实践操作和技术 要点
数控车削加工的操作步骤和注意事项
操作步骤 1. 仔细阅读和理解图纸，了解工件的材料、尺寸和精度要求。
2. 根据图纸要求，选择合适的刀具和切削参数。
数控车削加工的操作步骤和注意事项
3. 安装工件，调整机床，确保安全防护措施到位。 4. 输入程序，进行模拟加工，确认无误后开始实际加工。
数控车削加工在机械制造、汽 车制造、航空航天等领域得到 广泛应用。
数控车削加工的工艺流程
数控车削加工的工艺 流程包括以下几个步 骤
2. 工件装夹：将工件 放置在数控车床上， 通过夹具进行固定和 定位。
1. 确定加工方案：根 据零件图和工艺要求 ，确定加工方案和加 工顺序。
数控车削加工的工艺流程
3. 刀具选择和调整
水平发展。
智能制造
智能制造是未来制造业的重要趋 势，数控车削加工将更加深入地 与人工智能、物联网等技术结合 ，实现加工过程的智能化和自适
应化。
定制化生产
随着消费者需求的多样化，制造 业向定制化生产方向发展，数控 车削加工将更加注重个性化和定 制化的需求，满足不同客户的需
求。
数控车削加工的人才培养和教育现状及未来发展需求
数控车削加工课件
第1章_数控加工工艺分析
7
零件的数控铣削结构工艺性图例
8
9
10
1.2 加工方法的选择
• 对于外圆面，可采用车削、磨削加工等方法； • 内孔加工可采用钻、扩、铰、镗、磨等加工方法； • 数控铣或加工中心加工零件的表面为平面、曲面、
轮廓、孔和螺纹等，所选加工方法要与零件的表面 特征、所要求达到的精度及表面粗糙度相适应。下 面，作为重点探讨。
• 平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用 三坐标数控铣床进行两轴半坐标加工。下图为由直线 和圆弧构成的零件平面轮廓ABCDEA，采用半径为R 的立铣刀沿周向加工，虚线ABCDEA为刀具中心的 运动轨迹。为保证加工面光滑，刀具沿PA切入，沿 AK切出 。
12
• 三、固定斜角平面加工 • 固定斜角平面是与水平面成一固定夹角的斜面，
不完全定位中只设置与加工要求有关的 支承点，用较少的元件达到定位要求。
平板工件磨平面： 工件只有厚度和 平行度要求，通 过电磁工作台只 限制三个自由度。
27
六点定位原理的应用
欠定位--按照加工要求应该被限制的自由度没
有被限制的定位称为欠定位。装夹中不允许有
欠定位。
加工部位
圆柱体工件
a
b
c
28
六点定位原理的应用
24
六点定位原理
夹具用合理 分布的六个 支承点，分 别限制工件 的六个自由 度，使工件 在夹具中的 位置完全确 定，称为 “六点定位 原理”。
25
六点定位原理的应用
完全定位--工件的6个自由度全部被夹具中 的定位元件所限制。
26
六点定位原理的应用
不完全定位—根据工件加工表面的不同加工 要求，定位支承点少于6个的定位。
4
• 4． 保证基准统一原则 • 有些零件需要在铣完一面后再重新安装
零件的数控铣削结构工艺性图例
8
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1.2 加工方法的选择
• 对于外圆面，可采用车削、磨削加工等方法； • 内孔加工可采用钻、扩、铰、镗、磨等加工方法； • 数控铣或加工中心加工零件的表面为平面、曲面、
轮廓、孔和螺纹等，所选加工方法要与零件的表面 特征、所要求达到的精度及表面粗糙度相适应。下 面，作为重点探讨。
• 平面轮廓多由直线和圆弧或各种曲线构成，通常采用 三坐标数控铣床进行两轴半坐标加工。下图为由直线 和圆弧构成的零件平面轮廓ABCDEA，采用半径为R 的立铣刀沿周向加工，虚线ABCDEA为刀具中心的 运动轨迹。为保证加工面光滑，刀具沿PA切入，沿 AK切出 。
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• 三、固定斜角平面加工 • 固定斜角平面是与水平面成一固定夹角的斜面，
不完全定位中只设置与加工要求有关的 支承点，用较少的元件达到定位要求。
平板工件磨平面： 工件只有厚度和 平行度要求，通 过电磁工作台只 限制三个自由度。
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六点定位原理的应用
欠定位--按照加工要求应该被限制的自由度没
有被限制的定位称为欠定位。装夹中不允许有
欠定位。
加工部位
圆柱体工件
a
b
c
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六点定位原理的应用
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六点定位原理
夹具用合理 分布的六个 支承点，分 别限制工件 的六个自由 度，使工件 在夹具中的 位置完全确 定，称为 “六点定位 原理”。
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六点定位原理的应用
完全定位--工件的6个自由度全部被夹具中 的定位元件所限制。
26
六点定位原理的应用
不完全定位—根据工件加工表面的不同加工 要求，定位支承点少于6个的定位。
4
• 4． 保证基准统一原则 • 有些零件需要在铣完一面后再重新安装
数控加工实训PPT课件
功
能
简
介
目前应用在机械制造行业（主要是模具行业）的数控机床大致上可分为如 下五种：
1、数控车床简介
数控车床是目前应用较为广泛的一种数控机床，它主要由床身、刀架进给 洗头、尾座、液压系统、润滑系统、排屑器等部分组成。主要用于旋转体 零件的车、钻、铰、镗孔和攻丝等加工。一般能自动完成内外圆柱面、圆 锥面、球面、圆柱螺纹、圆锥螺纹、槽及端面等工序的切削加工。数控车
教学重点：1.概述 2.数控机床的组成 3.数控机床的发展趋势 4.数控机床的分类
教学难点：数控的概念、数控机床的组成和分类 教学内容: 数控加工在现代机械加工中发挥着不可替代的作用。随着社会经济
的发展，数控加工的作用日益增大，越来越不可或缺,
教学建议: 教学中应尽量多向学生展示实际的数控设备，帮助学生加深理解， 最好通过观看工人操作数控机床帮助学生掌握不同数控机床 的加工特性 .
本章教学建议： 本章的主要内容实践性较强、因而在教学过程中应紧密结合生产实际进行讲解。在讲
解数控机床的手工编程方法时最好能结合实物进行编程和课堂在数控机床上验证。 完成一个课题,应当培养学生能分析加工的工艺过程，使学生有能力编制中等复杂程
度的加工零件。在零件的编程计算中建议使用计算机进行计算。
一．数控机床编程种类及程序结构
对比：字地址程序段格式程序：
N002 G01 X100 Y100 N003 X200 Y150
Z0 F1000 S1500 T1 M03 LF
分隔符固定顺序格式程序：
HT002 HT01 HT100 HT100 HT0 HT1000 HT1500 HT1 HT03 LF HT003 HT HT200 HT150 HT HT HT HT HT LF
数控车削加工工艺课件(共21张PPT)《数控车削编程与操作训练》
1.对刀点 对刀点是在数控机床上加工零件时，
刀具相对于工件运动的起点。
ZO 对刀点X源自2.换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置。 以刀架转位时不碰工件及其他部件 为准。
3.刀位点 刀位点是指在加工程序编制中，用以表
示刀具位置的点
注：每把刀的刀位点在整个加工中只能有一个位置。
1.2.7 数控加工工艺技术文件的编写
确定原则： 粗加工时，选择较大的背吃刀量，
以减少走刀次数，提高生产率；
精加工时，通常选较小的 ap值，以
保证加工精度及表面粗糙度。
2.进给量f 的确定
确定原则： 粗加工时，进给量在保证刀杆、刀具、
机床、工件刚度等条件前提下，选用尽可 能大的f 值；
精加工时，进给量的选择主要受表面粗 糙度要求的限制，当表面粗糙度要求较高 时，应选较小的f 值。
以使总的工序数量减少。 适用于单件小批量生产。
2.工序分散原则 加工零件的过程在较多的工序中进行，
而每道工序的加工内容很少。 适用于大批量生产。
1.2.3 加工路线的确定
加工顺序确定原则：先粗后精、先近后远。
先粗后精
先近后远
1.2.4 刀具的选择
1.机架式可转位车刀
2. 数控车床常用刀具类型及用途
3.主轴转速n的确定
确定原则： 粗车时，选较低的切削速度， 精车时，选较高的切削速度。 由切削速度计算主轴转速的公式如下： n=1000v/（d） 式中：d ——工件直径，mm； v ——切削速度，m/min。
切削用量选择参考表
1.2.6 数控加工中对刀点、换刀 点及刀位点的确定
1.对刀点 2.换刀点 3.刀位点
谢谢观看！
第一章 数控车削编程基础
第二节. 数控车削加工工艺
数控车削加工工艺
数控车削加工工艺1.1数控车削的主要加工对象一：数控车削加工概述1.数控加工过程数控加工与普通机床机械加工有较大的不同。
在数控机床加工前，要把在通用机床上加工是需要操作及动作，工步的划分与顺序、走刀路线、位移量和切削参数等，按规定的数码形式编成加工程序，存储在数控系统存储其器或磁盘上。
加工程序是实现人与机器联系起来的媒介物加工时，控制介质上的加工程序控制机床运动，自动加工出我们所要求的零件形状。
二：数控车削加工的工艺范围数控车削加工主要用于轴类或盘类零件的内、外圆柱面、任意角度的内、外圆锥面、复杂回转内、外和圆柱、圆锥螺纹等的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等的切削加工三：数控车削的主要加工对象（1）轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件因为数控车床装置都具有直线和圆弧差补功能，还有部分有非圆弧差补功能，故能车削有任意平面曲线轮廓所组成的回转体零件。
（2）精度要求较高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形状，位置和表面粗糙度值例如，尺寸精度高（达0.001或更小）的零件，圆柱度要求高的圆柱体零件等。
（3）特殊的螺旋零件这些螺旋零件是指特大螺距（或导程）、变（增面现象/减）螺距、高精度的模数螺旋零件（如圆柱圆弧）和端面（盘形）螺纹零件等（4）淬硬工件的加工在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复杂的零件。
这些零件热处理后的变形量较大，模削加工有困难。
因此可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工，以车代模，提高加工效率。
1.2 数控车削的刀具与选用一：数控加工对刀具的要求（1）具有良好、稳定的切削性能刀具不仅能进行一般的切削，还能承受高速切削和强力切削，并且切削性能是稳定的。
（2）刀具有教高的寿命刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料（如涂层刀片、陶瓷刀片、立方氮化硼刀片）并且有合理的几何参数，切削磨损最少，刀具寿命长。
（3）刀具有较高的精度对于较高精度的工件的加工，刀具应具备相应的形状和尺寸精度，特别对定尺寸型的刀具更是如此；（4）刀具有可靠的卷削、断屑性能数控机床的切削是在封闭的环境下进行的，因此刀具必须能可靠的将切削卷曲、打断，并顺利排削，以避免不必要的停机。
数控机床的加工程序编制 ppt课件
ppt课件 14
手工编程过程框图
ppt课件
15
3 字符与代码 字符（Character）是一个关于信息交换的术 语。它是用来组织、控制或表示数据的一些符号， 如数字、字母、标点符号、数学运算符等，是机器 能进行存储或传送的记号，是加工程序的最小组成 单位。常规加工程序用的字符分四类： 一:字母，由大写26个英文字母组成； 二:数字和小数点，由0～9及一个小数点组成； 三:符号，由+、-号组成； 四:功能字符，由程序开始（结束）符（如 “%”）、程序段结束符（如“；”）、跳过任选 程序段符（如“/”）等组成。
程序段各功能字的先后次序不严格规定。
ppt课件 19
程序段功能字按其功能的不同可分为7种类型， 分别是：顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功 能字、主轴转速字、刀具功能字和辅助功能字。 1）顺序号字 顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。 顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作 为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。 有顺序号的程序段可以进行复归操作，指加工可以从 程序的中间开始，或回到程序中断处开始。 顺序号的使用规则：为正整数，编程时将第一 程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
8
ppt课件
数控加工流程：
ppt课件
9
2）数控程序样本： O10 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 … N80 N90
G55 M03 G01 G01 G01 G01 G03
M05 M30
G90 G01 Z40 F2000 S500 X-50 Y0 Z-5 F100 G42 X-10 Y0 H01 X60 Y0 X80 Y20 R20
数控机床编程的演变过程 1） 数控的基本含义 数控，即数字控制(Numerical Control-NC)， 指用数码化的信号对机床运动及其加工过程进行控 制的一种方法。这种机床以数字字符指令方式控制 机床各部件相对运动，实现机床的加工。相应地这 种机床称为NC机床（NC Machine Tool）。 2） 数控编程的发展 控制介质：数控机床加工零件所需的控制信 息和数据的载体，即用来存放加工程序的载体，也 称程序载体。如穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘等。
手工编程过程框图
ppt课件
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3 字符与代码 字符（Character）是一个关于信息交换的术 语。它是用来组织、控制或表示数据的一些符号， 如数字、字母、标点符号、数学运算符等，是机器 能进行存储或传送的记号，是加工程序的最小组成 单位。常规加工程序用的字符分四类： 一:字母，由大写26个英文字母组成； 二:数字和小数点，由0～9及一个小数点组成； 三:符号，由+、-号组成； 四:功能字符，由程序开始（结束）符（如 “%”）、程序段结束符（如“；”）、跳过任选 程序段符（如“/”）等组成。
程序段各功能字的先后次序不严格规定。
ppt课件 19
程序段功能字按其功能的不同可分为7种类型， 分别是：顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功 能字、主轴转速字、刀具功能字和辅助功能字。 1）顺序号字 顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。 顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作 为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。 有顺序号的程序段可以进行复归操作，指加工可以从 程序的中间开始，或回到程序中断处开始。 顺序号的使用规则：为正整数，编程时将第一 程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
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数控加工流程：
ppt课件
9
2）数控程序样本： O10 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 … N80 N90
G55 M03 G01 G01 G01 G01 G03
M05 M30
G90 G01 Z40 F2000 S500 X-50 Y0 Z-5 F100 G42 X-10 Y0 H01 X60 Y0 X80 Y20 R20
数控机床编程的演变过程 1） 数控的基本含义 数控，即数字控制(Numerical Control-NC)， 指用数码化的信号对机床运动及其加工过程进行控 制的一种方法。这种机床以数字字符指令方式控制 机床各部件相对运动，实现机床的加工。相应地这 种机床称为NC机床（NC Machine Tool）。 2） 数控编程的发展 控制介质：数控机床加工零件所需的控制信 息和数据的载体，即用来存放加工程序的载体，也 称程序载体。如穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘等。
第一章 数控车床基础知识.doc
第一章数控车床基础知识1．1 车削原理概述1．1．1 车削加工原理金属切削加工，从其本质上来说，就是使用各种类型的金属切削刀具，把各种金属原材料（称为工件毛坯）上多余的金属材料（称为加工余量）从工件毛坯上剥离，得到图纸所要求的零件。
金属切削加工的工艺过程大致可以分为三类：①工件毛坯进行回转运动，切削刀具进行平动。
主要为车削和镗削等。
②切削刀具进行回转运动，工件毛坯进行平动。
主要为铣削、磨削、钻削等。
③切削刀具和工件毛坯做相对运动（平动或转动）。
主要为拉削、刨削等。
图1-1 车床的加工要素在车床（这里指的是普通车床和一般的数控车床）上，可以进行工件的外表面、端面、内表面（内孔）以及内外螺纹的加工。
对于高等级的数控车床（称为车削中心），除了上述各种加工以外，还可以进行铣削、钻削等加工。
从以上介绍的对加工工艺过程的分析中，我们可以知道：在切削过程中，刀具和工件之间必须有相对运动，这种相对运动就称为切削运动。
根据切削运动在切削加工中的作用不同分为主运动和进给运动。
主运动主运动是指机床提供的主要运动。
主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对加工余量进行剥离。
在车床上，主运动是机床主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。
这一点，对于普通车床和数控车床都是一样的。
进给运动进给运动是指由机床所提供的使刀具与工件之间产生附加的相对运动。
进给运动与主运动相配合，就可以形成完整的切削加工。
在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。
它可以是纵向的移动（沿机床主轴方向），也可以是横向的移动（与机床主轴方向相垂直），但只能是一个方向的移动。
比如车削外圆时，车刀沿平行于工件轴线（也就是主轴轴线的方向）做纵向运动；而车削端面时，车刀就要沿垂直与机床主轴的方向做横向移动。
在数控车床上，虽然进给运动的形式可能有所不同，但基本原理是一致的。
与普通车床不同的是：数控车床可以同时进行两个方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。
数控车床加工工艺课件(中等职业教育机械类系列教材)
中等职业教育 机械类 系列教材
金属切削加工（三）
——数控车削
主编：付 琳
重庆大学出版社
课件制作： 云 天
第一篇 数控车削工艺及编程基础 第一章 数控车床加工工艺
项目目的
1、了解数控车床的相关知识； 2、理解数控车床加工工艺知识。 3、现场感受数控车削加工的全过程。
项目内容
1、数控车床相关知识；
2、数控车床的坐标系的知识；
3、数控车床的对刀方法；
4、数控车床加工工艺中，有关工艺过程、刀 具、切
削用量及安全文明生产等知识。
项目实施过程
任务一 数控车床相关知识
课题一 数控机床与数控系统
课题二 数控车床编程过程
课题三 认识数控车床的坐标系
课题四 技能训练 认识数控车床
任务二 数控车床的对刀
课题一 建立工件坐标系
课题二 非基准刀的刀具位置补偿
图1-1-5 数控车削加工编程过程
课题三 认识数控车床的坐标系
一. 数控车床的坐标系及方向
国标中规定机床坐标系采用右手直 角笛卡尔坐标系，如图1-1-6所示。
对于数控车床：
点击动画
几种国外代表数控系统
任务一 数控车床相关知识 课题二 数控车床编程过程
一. 数控编程的概念
要在数控车床自动加工零件，必须事先编制好加工程序。先通过对零件 图样进行工艺分析，然后用规定的程序格式和数控代码编制出体现工艺过程的 数控加工程序，这个过程称为数控编程。数控编程分为手工编程和自动编程 （计算机辅助编程）两类。
（高档）如图1-1-4所示。
其特点是：它是在全功能型数控车床
基础上对机床性能的进一步提升。具有： 一是动力刀架，可完成铣削等加工；二是 主轴C轴功能，使主轴能实现旋转进给运动； 三是刀架容量大，有的还带有刀库和自动 换刀装置。
金属切削加工（三）
——数控车削
主编：付 琳
重庆大学出版社
课件制作： 云 天
第一篇 数控车削工艺及编程基础 第一章 数控车床加工工艺
项目目的
1、了解数控车床的相关知识； 2、理解数控车床加工工艺知识。 3、现场感受数控车削加工的全过程。
项目内容
1、数控车床相关知识；
2、数控车床的坐标系的知识；
3、数控车床的对刀方法；
4、数控车床加工工艺中，有关工艺过程、刀 具、切
削用量及安全文明生产等知识。
项目实施过程
任务一 数控车床相关知识
课题一 数控机床与数控系统
课题二 数控车床编程过程
课题三 认识数控车床的坐标系
课题四 技能训练 认识数控车床
任务二 数控车床的对刀
课题一 建立工件坐标系
课题二 非基准刀的刀具位置补偿
图1-1-5 数控车削加工编程过程
课题三 认识数控车床的坐标系
一. 数控车床的坐标系及方向
国标中规定机床坐标系采用右手直 角笛卡尔坐标系，如图1-1-6所示。
对于数控车床：
点击动画
几种国外代表数控系统
任务一 数控车床相关知识 课题二 数控车床编程过程
一. 数控编程的概念
要在数控车床自动加工零件，必须事先编制好加工程序。先通过对零件 图样进行工艺分析，然后用规定的程序格式和数控代码编制出体现工艺过程的 数控加工程序，这个过程称为数控编程。数控编程分为手工编程和自动编程 （计算机辅助编程）两类。
（高档）如图1-1-4所示。
其特点是：它是在全功能型数控车床
基础上对机床性能的进一步提升。具有： 一是动力刀架，可完成铣削等加工；二是 主轴C轴功能，使主轴能实现旋转进给运动； 三是刀架容量大，有的还带有刀库和自动 换刀装置。
数控车削编程与加工(共86张PPT)
图4-26 摆动压块夹紧装置
3)螺母式夹紧装置。
图4-27 螺母式夹紧装置
4)螺旋压板夹紧装置。
图4-28 螺旋式中间压板夹紧装置 a)中间夹紧式 b)整体螺旋压板式 c)结构完整螺旋压板式
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
图4-10 带圆柱孔工件用心轴和端面定位时的重复定位 a)心轴定位限制四个自由度 b)心轴和端面形成重复定位
(4)重复定位 几个定位点同时限制同一个自由度，称为重复定位。
图4-11 圆柱孔用心轴定位时防止重复定位的措施 a)减小平面 b)球面垫圈定位 c)缩短心轴长度
2.工件的定位方法
(1)工件以平面定位 当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定 位元件的外表不可能是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实 际定位中只能由最凸出的三点接触。 (2)工件以外圆定位 (3)工件以内孔定位 在车削齿轮、套筒、盘类等零件的外圆时，一般 应以加工好的内孔定位。 (4)工件以一面两孔定位 当工件以两个轴线互相平行的孔及与孔相互 垂直的平面作为定位基准时，可用一个短圆柱销、一个削边销和一个平 面作为定位元件来定位，这种定位方法称为一面两孔定位，如图4-23所 示。
2.工件的定位方法
图4-12 工件的三点平面定位
(1)工件以平面定位
•当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定位元件的外表不可能 是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实际定位中只能由最凸 出的三点接触。为保证定位的稳定可靠，工件以毛坯面定位时，应采用
L 面积尽可能大些，如图4 12 •工件以大平面定位时，大平面中间局部应做成凹面，以减小与定位面 的接触面积。用于工件点、线定位的定位元件常见的有支承钉、支承板 和可调支承等，分别如图4 13~图4 15
3)螺母式夹紧装置。
图4-27 螺母式夹紧装置
4)螺旋压板夹紧装置。
图4-28 螺旋式中间压板夹紧装置 a)中间夹紧式 b)整体螺旋压板式 c)结构完整螺旋压板式
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
5)偏心式夹紧装置。
图4-30 螺旋式铰链压板夹紧装置
图4-10 带圆柱孔工件用心轴和端面定位时的重复定位 a)心轴定位限制四个自由度 b)心轴和端面形成重复定位
(4)重复定位 几个定位点同时限制同一个自由度，称为重复定位。
图4-11 圆柱孔用心轴定位时防止重复定位的措施 a)减小平面 b)球面垫圈定位 c)缩短心轴长度
2.工件的定位方法
(1)工件以平面定位 当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定 位元件的外表不可能是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实 际定位中只能由最凸出的三点接触。 (2)工件以外圆定位 (3)工件以内孔定位 在车削齿轮、套筒、盘类等零件的外圆时，一般 应以加工好的内孔定位。 (4)工件以一面两孔定位 当工件以两个轴线互相平行的孔及与孔相互 垂直的平面作为定位基准时，可用一个短圆柱销、一个削边销和一个平 面作为定位元件来定位，这种定位方法称为一面两孔定位，如图4-23所 示。
2.工件的定位方法
图4-12 工件的三点平面定位
(1)工件以平面定位
•当工件以平面定位时，由于工件的定位平面和定位元件的外表不可能 是理想平面(特别是以毛坯面作为定位基准时)，实际定位中只能由最凸 出的三点接触。为保证定位的稳定可靠，工件以毛坯面定位时，应采用
L 面积尽可能大些，如图4 12 •工件以大平面定位时，大平面中间局部应做成凹面，以减小与定位面 的接触面积。用于工件点、线定位的定位元件常见的有支承钉、支承板 和可调支承等，分别如图4 13~图4 15
数控加工工艺培训(共42张PPT)
第三章 数控加工工艺
第二节 数控加工的工艺处理
图3-9 非敞开部位的沟槽加工 返回目录
第三章 数控加工工艺
第二节 数控加工的工艺处理
图3-10 普通机床上用成形刀加工沟槽 返回目录
第三章 数控加工工艺
第二节 数控加工的工艺处理
图3-11 数控机床上加工对应的沟槽 返回目录
第三章 数控加工工艺
图3-26 车削中心加工类型 返回目录
第三章 数控加工工艺
第四节 数控车床加工工艺
图3-27 可转位车刀 返回目录
第三章 数控加工工艺
第四节 数控车床加工工艺
图3-28 可转位刀片的紧固方式 返回目录
第三章 数控加工工艺
第四节 数控车床加工工艺
图3-29 用圆形刀片进行仿形加工 返回目录
第三章 数控加工工艺
图3-19 型腔区域加工走刀路线 返回目录
第三章 数控加工工艺
第三节 数控加工工艺的制订
图3-20 三坐标曲面行切法加工 返回目录
第三章 数控加工工艺
第三节 数控加工工艺的制订
图3-21 曲面加工走刀路线 返回目录
第三章 数控加工工艺
第三节 数控加工工艺的制订
图3-22 进给速度的确定 返回目录
第三章 数控加工工艺
第一节 数控加工的坐标系
图3-5 三坐标加工 返回目录
第三章 数控加工工艺
第一节 数控加工的坐标系
图3-6 车削零件图 返回目录
第三章 数控加工工艺
第一节 数控加工的坐标系
图3-7 G92刀具调整位置 返回目录
第三章 数控加工工艺
第二节 数控加工的工艺处理
图3-8 数控车床上加工的典型零件 返回目录
《数控车削加工阶梯轴类零件》PPT课件
Special lecture notes
1）工艺结构及精度分析。
本例工件由Φ20圆柱段、Φ35圆柱段、
倒角及倒 圆组成。工件尺寸精度和表面粗糙 度要求不高。
2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。
3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93 外圆车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02:切断刀（宽4mm）1把；
Special lecture notes
1．标准公差数值大批量生产时锥度的 检测
2 ．刀尖圆弧半径的选择原则 3．多用车刀结构 4．车圆锥时产生废品的原因及预防措 施 5．标准公差数值
Special lecture notes
按如图所示的工件图样完成加工操作。
锥轴零件图
锥轴零件图
Special lecture notes
Special lecture notes
8. 能运掌握机床回零的方法 9. 能正确使用三爪卡盘装夹棒料， 10. 能正确安装1把刀具。 11. 掌握输入程序与编辑程序的方法 12. 用单节方式下，机床锁定检验程序 13. 掌握数控加工的操作步骤 14. 能合理选择刀具并确定切削参数 15. 能运用试运行检验程序
1）建立工件坐标系。把工件右端面 的轴心处作为工件原点，并以此为工件 坐标系编程。
2）基点与节点计算。对标注有公差 的尺寸，应采用平均尺寸编程。
3）程序编制。加工程序单如表2-8所 示。
Special lecture notes
模拟加工的结果如图所示。
Special lecture notes
Special lecture notes
7. 掌握刀尖半径和方位号的手工输入及刀偏 量和刀尖圆弧半径等参数的修改。
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第 5 章 数控车削加工工艺
学习目的和要求：
1、了解数控车床的结构以及种类 2、正确分析数控机床加工零件的工艺性 3、掌握数控车床加工工艺的制订 4、学会填写数控加工工艺文件
第 5 章 数控车削加工工艺
本章主要内容如下：
5.1 数控车削加工工艺概述 5.2 数控车削加工工艺的制订 5.3 典型零件数控车削加工工艺分析实例
5.1 数控车削加工工艺概述
5.1.1 数控车床的类型
1．按数控系统的功能和机械结构的档次分
（1）经济型数控车床:一般采用步进电动机驱动的开环控制 系统，结构简单，价格低廉, 一般只能 进行两个平动坐标(刀 架的移动)的控制和联动。
（2）全功能型数控车床:采用闭环或半闭环控制的伺服系统， 可以进行多个坐标轴的控制。具有高刚度、高精度和高效率 等特点。
5.2.4 加工顺序的安排
1．先粗后精
对于粗精加工在一道工序内进行的，先对各表面进行粗加 工，全部粗加工结束后在进行半精加工和精加工，逐步提高加 工精度。 2．先近后远
在一般情况下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的 部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。 3．内外交叉
对既有内表面（内型、腔），又有外表面需加工的回转体 零件，安排加工顺序时，应先进行外、内表面粗加工，后进行 外、内表面精加工。 4．基面先行
以粗加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序，精加工 中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这法适用于零件加工 பைடு நூலகம்易变形或精度要求较高的零件。
轴承内圈精车加工方案
实例分析
【例】 加工如下图所示手柄零件，该零件加工所用坯料为
φ32mm，批量生产，加工时用一台数控车床。试进行工
序的划分及确定装夹方式。
工序1
数控车床的刀架分为回转式和排刀式刀架两大类。排刀式 刀架主要用于小型数控车床，适用于短轴或套类零件的加工。 回转式刀架是普遍采用的刀架形式，它通过回转头的旋转、分 度、定位来实现机床的自动换刀工作。
排刀式刀架
回转式刀架
4. 数控车床的用途
数控车床自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的 切削加工，并能进行切槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工。此外，数控车 床还特别适合加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。
（3）车削中心:车削中心是一种复合加工机床，工件在一次 装夹后，它不但能完成对回转型面的加工，还能完成回转零 件上个各表面加工，如圆柱面或端面上铣槽或平面等。
(4) FMC车床: 由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。
经济型数控车床
全功能型数控车床
车削中心主轴的C轴功能
FCM车床
2．按主轴的配置形式分类： （1）卧式数控车床 ： 主轴轴线处于水平位置的数控车床。（双轴卧式数控车床） （2）立式数控车床 ： 主轴轴线处于垂直位置的数控车床。（双轴立式数控车床 ）
③找出图样上有较高位置精度要求的表面，这些表面应在一 次安装下完成。
④对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。
2．零件结构工艺性分析
几何要素缺陷示例一
几何要素缺陷示例二
结构工艺性示例
5.2.3 工序的划分
在批量生产中，常用下列两种方法进行工序的划分： 1 ．按零件加工表面划分工序
将位置精度要求较高的表面安排在一次安装下完成，以免 多次安装所产生的安装误差影响位置精度。适用于加工内容不 多的零件。 2．按粗、精加工划分工序
（如图所示将一批工件全部车出，包括切断），夹棒 料外圆柱面，工序内容有：车出φ12mm和φ20mm两圆 柱面→圆锥面（粗车掉R42mm圆弧的部分余量）→转 刀后按总长要求留下加工余量切断。
工序2
（见下图），用φ12㎜外圆和φ20㎜端面装夹，工序 内容有：车削包络SR7㎜球面的30°圆锥面→对全 部圆弧表面半精车（留少量的精车余量）→换精车 刀将全部圆弧表面一刀精车成形。
3．按数控系统控制的轴数分类：
（1）两轴控制的数控车床：
机床上只有一个回转刀架或两个排刀架，多采用水平 导轨，可实现 两坐标轴控制。
（2）四轴控制的数控车床：
机床上有两个独立的回转刀架，多采用斜置导轨，可 实现四坐标轴控制。
5.1.2 数控车床的结构与主要性能参数
1 数控车床的组成
（1）车床主机 即数控车床的机械部件，主要包括床身、 主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。 （2）数控系统 即控制系统，是数控车床的控制核心，其 中包括CPU、存储器、CRT等部分。 （3）驱动系统 即伺服系统，是数控车床切削工作的动力 部分，主要实现主运动和进给运动。 （4）辅助装置 是为加工服务的配套部分，如液压、气动 装置，冷却、照明、润滑、防护和排屑装置。
MJ-50 数控车床的外观图
允许最大工件回转直径 主轴转速范围 安装刀具数 主轴AC伺服电动机连续／30min超载 机床外形尺寸(长×宽×高)
500mm 35～3500r／min(连续无级) 10把 11／15kW 2995mm×1667mm×1796mm
2．床身和导轨的布局
数控车床的布局形式
3.刀架的布局
用作精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面 越精确，装夹误差就越小。
先粗后精
先近后远
5.2.5 进给路线的确定
（2）零件轮廓的几何要素分析 是否充分、正确。
要分析几何元素的给定条件
（3）精度及技术要求分析
①分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。对采用数 控加工的表面，其精度要求应尽量一致，以便最后能一刀连续加 工。
②分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达 不到，需采用其他措施（如磨削）弥补的话，注意给后续工序留 有余量。
车床加工的典型表面
5．2 数控车削加工工艺的制订
5.2.1 数控车床的主要工对象 1．精度要求高的回转体零件 2．表面粗糙度要求高的回转体零件 3．表面形状复杂的回转体零件 4．带特殊螺纹的回转体零件
轴承内圈示意图
成型内腔零件示例
5.2.2 数控车削加工零件的工艺性分析
1．零件图样分析 （1）尺寸标注方法分析 由于数控加工精度及重复定位精度都很高， 不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的尺寸分散标 注法改为以集中引注或坐标式的尺寸标注法。
学习目的和要求：
1、了解数控车床的结构以及种类 2、正确分析数控机床加工零件的工艺性 3、掌握数控车床加工工艺的制订 4、学会填写数控加工工艺文件
第 5 章 数控车削加工工艺
本章主要内容如下：
5.1 数控车削加工工艺概述 5.2 数控车削加工工艺的制订 5.3 典型零件数控车削加工工艺分析实例
5.1 数控车削加工工艺概述
5.1.1 数控车床的类型
1．按数控系统的功能和机械结构的档次分
（1）经济型数控车床:一般采用步进电动机驱动的开环控制 系统，结构简单，价格低廉, 一般只能 进行两个平动坐标(刀 架的移动)的控制和联动。
（2）全功能型数控车床:采用闭环或半闭环控制的伺服系统， 可以进行多个坐标轴的控制。具有高刚度、高精度和高效率 等特点。
5.2.4 加工顺序的安排
1．先粗后精
对于粗精加工在一道工序内进行的，先对各表面进行粗加 工，全部粗加工结束后在进行半精加工和精加工，逐步提高加 工精度。 2．先近后远
在一般情况下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的 部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。 3．内外交叉
对既有内表面（内型、腔），又有外表面需加工的回转体 零件，安排加工顺序时，应先进行外、内表面粗加工，后进行 外、内表面精加工。 4．基面先行
以粗加工中完成的那一部分工艺过程为一道工序，精加工 中完成的那一部分工艺过程为一道工序。这法适用于零件加工 பைடு நூலகம்易变形或精度要求较高的零件。
轴承内圈精车加工方案
实例分析
【例】 加工如下图所示手柄零件，该零件加工所用坯料为
φ32mm，批量生产，加工时用一台数控车床。试进行工
序的划分及确定装夹方式。
工序1
数控车床的刀架分为回转式和排刀式刀架两大类。排刀式 刀架主要用于小型数控车床，适用于短轴或套类零件的加工。 回转式刀架是普遍采用的刀架形式，它通过回转头的旋转、分 度、定位来实现机床的自动换刀工作。
排刀式刀架
回转式刀架
4. 数控车床的用途
数控车床自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的 切削加工，并能进行切槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工。此外，数控车 床还特别适合加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。
（3）车削中心:车削中心是一种复合加工机床，工件在一次 装夹后，它不但能完成对回转型面的加工，还能完成回转零 件上个各表面加工，如圆柱面或端面上铣槽或平面等。
(4) FMC车床: 由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。
经济型数控车床
全功能型数控车床
车削中心主轴的C轴功能
FCM车床
2．按主轴的配置形式分类： （1）卧式数控车床 ： 主轴轴线处于水平位置的数控车床。（双轴卧式数控车床） （2）立式数控车床 ： 主轴轴线处于垂直位置的数控车床。（双轴立式数控车床 ）
③找出图样上有较高位置精度要求的表面，这些表面应在一 次安装下完成。
④对表面粗糙度要求较高的表面，应确定用恒线速切削。
2．零件结构工艺性分析
几何要素缺陷示例一
几何要素缺陷示例二
结构工艺性示例
5.2.3 工序的划分
在批量生产中，常用下列两种方法进行工序的划分： 1 ．按零件加工表面划分工序
将位置精度要求较高的表面安排在一次安装下完成，以免 多次安装所产生的安装误差影响位置精度。适用于加工内容不 多的零件。 2．按粗、精加工划分工序
（如图所示将一批工件全部车出，包括切断），夹棒 料外圆柱面，工序内容有：车出φ12mm和φ20mm两圆 柱面→圆锥面（粗车掉R42mm圆弧的部分余量）→转 刀后按总长要求留下加工余量切断。
工序2
（见下图），用φ12㎜外圆和φ20㎜端面装夹，工序 内容有：车削包络SR7㎜球面的30°圆锥面→对全 部圆弧表面半精车（留少量的精车余量）→换精车 刀将全部圆弧表面一刀精车成形。
3．按数控系统控制的轴数分类：
（1）两轴控制的数控车床：
机床上只有一个回转刀架或两个排刀架，多采用水平 导轨，可实现 两坐标轴控制。
（2）四轴控制的数控车床：
机床上有两个独立的回转刀架，多采用斜置导轨，可 实现四坐标轴控制。
5.1.2 数控车床的结构与主要性能参数
1 数控车床的组成
（1）车床主机 即数控车床的机械部件，主要包括床身、 主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。 （2）数控系统 即控制系统，是数控车床的控制核心，其 中包括CPU、存储器、CRT等部分。 （3）驱动系统 即伺服系统，是数控车床切削工作的动力 部分，主要实现主运动和进给运动。 （4）辅助装置 是为加工服务的配套部分，如液压、气动 装置，冷却、照明、润滑、防护和排屑装置。
MJ-50 数控车床的外观图
允许最大工件回转直径 主轴转速范围 安装刀具数 主轴AC伺服电动机连续／30min超载 机床外形尺寸(长×宽×高)
500mm 35～3500r／min(连续无级) 10把 11／15kW 2995mm×1667mm×1796mm
2．床身和导轨的布局
数控车床的布局形式
3.刀架的布局
用作精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面 越精确，装夹误差就越小。
先粗后精
先近后远
5.2.5 进给路线的确定
（2）零件轮廓的几何要素分析 是否充分、正确。
要分析几何元素的给定条件
（3）精度及技术要求分析
①分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理。对采用数 控加工的表面，其精度要求应尽量一致，以便最后能一刀连续加 工。
②分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达 不到，需采用其他措施（如磨削）弥补的话，注意给后续工序留 有余量。
车床加工的典型表面
5．2 数控车削加工工艺的制订
5.2.1 数控车床的主要工对象 1．精度要求高的回转体零件 2．表面粗糙度要求高的回转体零件 3．表面形状复杂的回转体零件 4．带特殊螺纹的回转体零件
轴承内圈示意图
成型内腔零件示例
5.2.2 数控车削加工零件的工艺性分析
1．零件图样分析 （1）尺寸标注方法分析 由于数控加工精度及重复定位精度都很高， 不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的尺寸分散标 注法改为以集中引注或坐标式的尺寸标注法。