数控加工技术讲义课件
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可铣削凸轮槽和螺旋槽。
2、车削中心
观看视频：车削中心
四、 数 控 铣 削
四、 数 控 铣 削
1. 数控铣床简介
1. 数控铣床简介
（1）立式数控铣床 立式数控铣床在模具 加工中应用最为广泛。
立式铣床按数控装置可控轴数（即机床数 控装置能够控制的坐标数目）分为两轴 半、三轴、四轴、五轴等数控立式铣床 。
一方面易于保证尺寸精度和位置精度， 另一方面也可以减少重复安装找正的时 间，有利于缩短模具制造周期。
五、 加 工 中 心
五、 加 工 中 心
具有自动交换刀具的功能（刀库）的数 控设备。
车削中心：以回转体零件为加工对象 立式和卧式加工中心：以非回转体零件
为加工对象。
1、立式加工中心 盘、套、板类零件的加工 应用广泛 不能加工太高的零件
要计算出每个节点坐标，图纸中无论哪
一点定义不明确或不确定，编程都无法
进行。
（2）数控加工零件各加工部位的结构工艺 性分析
零件各加工面的凹圆弧不应过于零乱
零件内腔和外型上的凹圆弧半径不要 过于零乱，最好能够采用统一的几何尺 寸；
① 以减少刀具规格和换刀次数； ② 使编程简单方便，使生产效益提高，同
1、数控车床的应用
（1）加工精度要求高和表面粗糙度值低 的回转体零件。
尺寸加工精度IT6~IT5。 表面粗超度Ra1.6以下。
数控车加工的特点
加工精度高 能做直线和圆弧插补 在加工过程中能自动变速
1、数控车床的应用
（2）加工轮廓形状复杂的零件。 任意复杂回转体零件的车削； 例如：图1-1、1-2所示，饮料瓶的吹塑
5、机外对刀
图1-4 CCD投影式刀具预调仪
5、机外对刀
刀具预调仪是一种可预先调整和测量刀 尖直径、装夹长度，并能将刀具数据输 入加工中心数控程序的测量装置。
6、刀具长度补偿
预先测量使用的每把刀具的长度，并在CNC 中设定标准刀具的长度和每把刀具的长度之 间的差，即使刀具改变了，也不需要更换程 序便可实现加工。 该功能称为刀具长度补偿。
模等。
来自百度文库 图1-1 吹塑模型芯的加工
图1-2 塑料灯座压制模型腔
数控车床的应用
（3）加工特殊类型的螺纹。
车非标准螺纹
图1-3 变导程螺纹的加工
2、车削中心
车削中心与数控车床的主要区别在于： （1）动力刀具功能 车削中心在刀架部分增加了驱动刀具旋转的装
置，因此它除了可以装夹内、外圆车刀以外， 还可装夹自驱动的回转刀具，如铣刀、钻头、 丝锥等。
专题一 现代模具制造技术
专题一 现代模具制造技术
1 数控加工技术 2 快速原型制造技术RPM 3 高速切削技术HSM
1数控加工技术
1数控加工技术
一、数控加工机床 二、数控机床编程基础 三、数 控 车 削 四、数 控 铣 削 五、加 工 中 心 六、模具数控加工工艺
三、 数 控 车 削
时还可提高零件表面的质量。
（2）数控加工零件各加工部位的结构工艺 性分析
2、车削中心
（2）C轴位置控制功能
该功能可以达到很高的角度定位分辨率 （一般为0.001°），还能使主轴和卡盘 按进给脉冲做任意低速的回转，这样车
床就具有X, Z, C三个坐标，可实现三坐
标两联动控制。
2、车削中心
X-C坐标联动可以在工件端面上进行铣削 。
Z-C坐标联动可以在工件外圆上进行铣削 。
7．首件试制与现场问题处理。 8．根据试制反馈的问题进行数控加工工
艺的修订、定型及归档。
1、模具零件数控加工工艺性分析
（1）数控加工零件图尺寸数据的分析
（2）数控加工零件各加工部位的结构工艺性 分析
（1）数控加工零件图尺寸数据的分析
分析零件图上尺寸的标注是否适应数控 加工的特点
数控加工最倾向于以同一基准标注
图1-5 刀具长度补偿
7、刀具半径补偿
因为刀具有半径，所以刀具中心（刀位点）的 轨迹相对于工件的轮廓偏移了一个刀具的半径。 如果刀具半径储存在CNC中的话，刀具可离开加 工零件形状为刀具半径的轨迹移动。 该功能称为刀具半径补偿。
图1-6 刀具半径补偿
六、模具数控加工工艺
（一）模具数控加工工艺设计步骤
1．研究、消化零件的图样，并对其进行 工艺分析，确定数控加工内容。
2．选择与确定切削加工的数控机床。 3．制定数控加工工艺路线，确定加工工
序和工步。 4．数控加工的刀具、夹具和量具的选择
及调整。
模具数控加工工艺设计
5．对零件的图形进行数学处理，计算和 优化加工轨迹。
6．编写（自动生成）数控程序并对程序 进行校验及修订。
例如：冲头、凹模的加工，注塑模镶块 、型芯的加工等。
2. 数控铣床的应用
（2）曲面加工。曲面加工是数控铣削最 擅长的加工领域。
在塑料模中用到最多的就是型腔、型芯 的加工，以及电极、镶块的加工。
2. 数控铣床的应用
（3）孔系加工。 加工型腔、型芯的固定孔；导柱、导套
孔；推杆孔、拉杆孔；以及其他有配合 要求的孔及孔系。
尺寸或直接给出坐标尺寸，因为这样的
尺寸标注既方便编程，又方便尺寸之间
的相互协调，能较好地保持设计基准、
工艺基准、检测基准与编程原点设置的
一致性。
实际生产零件图
（1）数控加工零件图尺寸数据的分析
分析构成零件轮廓的几何元素的条件是 否充分
自动编程时，要对构成零件轮廓的
所有几何元素进行定义，手工编程时，
2、卧式加工中心 除安装面及顶面外4个面的加工（箱体类
零件）
带有自动交换工作台
3、加工中心的主要加工对象
① 箱体类零件 ② 复杂曲面：各种曲面成形模具如注塑模
、橡胶模、压铸模等 ③ 异形件 ④ 盘、套、板类零件
4、自动换刀
（1）换刀方式 1）机械手换刀 2）主轴换刀
4、自动换刀
（2）刀具识别 1）刀座编码 （刀具号与刀座号一致） 2）刀柄编码（刀柄感应器）
（2）卧式数控铣床
1. 数控铣床简介
能完成铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自 动工作循环，基本能满足模具制造的所 有切削需要。
1. 数控铣床简介
一般数控铣床的坐标定位精度为 ±0.01mm，重复定位精度为±0.005mm。
2. 数控铣床的应用
（1）轮廓加工。采用数控铣床可以轻松 地实现模具的轮廓加工，提高加工效率 。
2、车削中心
观看视频：车削中心
四、 数 控 铣 削
四、 数 控 铣 削
1. 数控铣床简介
1. 数控铣床简介
（1）立式数控铣床 立式数控铣床在模具 加工中应用最为广泛。
立式铣床按数控装置可控轴数（即机床数 控装置能够控制的坐标数目）分为两轴 半、三轴、四轴、五轴等数控立式铣床 。
一方面易于保证尺寸精度和位置精度， 另一方面也可以减少重复安装找正的时 间，有利于缩短模具制造周期。
五、 加 工 中 心
五、 加 工 中 心
具有自动交换刀具的功能（刀库）的数 控设备。
车削中心：以回转体零件为加工对象 立式和卧式加工中心：以非回转体零件
为加工对象。
1、立式加工中心 盘、套、板类零件的加工 应用广泛 不能加工太高的零件
要计算出每个节点坐标，图纸中无论哪
一点定义不明确或不确定，编程都无法
进行。
（2）数控加工零件各加工部位的结构工艺 性分析
零件各加工面的凹圆弧不应过于零乱
零件内腔和外型上的凹圆弧半径不要 过于零乱，最好能够采用统一的几何尺 寸；
① 以减少刀具规格和换刀次数； ② 使编程简单方便，使生产效益提高，同
1、数控车床的应用
（1）加工精度要求高和表面粗糙度值低 的回转体零件。
尺寸加工精度IT6~IT5。 表面粗超度Ra1.6以下。
数控车加工的特点
加工精度高 能做直线和圆弧插补 在加工过程中能自动变速
1、数控车床的应用
（2）加工轮廓形状复杂的零件。 任意复杂回转体零件的车削； 例如：图1-1、1-2所示，饮料瓶的吹塑
5、机外对刀
图1-4 CCD投影式刀具预调仪
5、机外对刀
刀具预调仪是一种可预先调整和测量刀 尖直径、装夹长度，并能将刀具数据输 入加工中心数控程序的测量装置。
6、刀具长度补偿
预先测量使用的每把刀具的长度，并在CNC 中设定标准刀具的长度和每把刀具的长度之 间的差，即使刀具改变了，也不需要更换程 序便可实现加工。 该功能称为刀具长度补偿。
模等。
来自百度文库 图1-1 吹塑模型芯的加工
图1-2 塑料灯座压制模型腔
数控车床的应用
（3）加工特殊类型的螺纹。
车非标准螺纹
图1-3 变导程螺纹的加工
2、车削中心
车削中心与数控车床的主要区别在于： （1）动力刀具功能 车削中心在刀架部分增加了驱动刀具旋转的装
置，因此它除了可以装夹内、外圆车刀以外， 还可装夹自驱动的回转刀具，如铣刀、钻头、 丝锥等。
专题一 现代模具制造技术
专题一 现代模具制造技术
1 数控加工技术 2 快速原型制造技术RPM 3 高速切削技术HSM
1数控加工技术
1数控加工技术
一、数控加工机床 二、数控机床编程基础 三、数 控 车 削 四、数 控 铣 削 五、加 工 中 心 六、模具数控加工工艺
三、 数 控 车 削
时还可提高零件表面的质量。
（2）数控加工零件各加工部位的结构工艺 性分析
2、车削中心
（2）C轴位置控制功能
该功能可以达到很高的角度定位分辨率 （一般为0.001°），还能使主轴和卡盘 按进给脉冲做任意低速的回转，这样车
床就具有X, Z, C三个坐标，可实现三坐
标两联动控制。
2、车削中心
X-C坐标联动可以在工件端面上进行铣削 。
Z-C坐标联动可以在工件外圆上进行铣削 。
7．首件试制与现场问题处理。 8．根据试制反馈的问题进行数控加工工
艺的修订、定型及归档。
1、模具零件数控加工工艺性分析
（1）数控加工零件图尺寸数据的分析
（2）数控加工零件各加工部位的结构工艺性 分析
（1）数控加工零件图尺寸数据的分析
分析零件图上尺寸的标注是否适应数控 加工的特点
数控加工最倾向于以同一基准标注
图1-5 刀具长度补偿
7、刀具半径补偿
因为刀具有半径，所以刀具中心（刀位点）的 轨迹相对于工件的轮廓偏移了一个刀具的半径。 如果刀具半径储存在CNC中的话，刀具可离开加 工零件形状为刀具半径的轨迹移动。 该功能称为刀具半径补偿。
图1-6 刀具半径补偿
六、模具数控加工工艺
（一）模具数控加工工艺设计步骤
1．研究、消化零件的图样，并对其进行 工艺分析，确定数控加工内容。
2．选择与确定切削加工的数控机床。 3．制定数控加工工艺路线，确定加工工
序和工步。 4．数控加工的刀具、夹具和量具的选择
及调整。
模具数控加工工艺设计
5．对零件的图形进行数学处理，计算和 优化加工轨迹。
6．编写（自动生成）数控程序并对程序 进行校验及修订。
例如：冲头、凹模的加工，注塑模镶块 、型芯的加工等。
2. 数控铣床的应用
（2）曲面加工。曲面加工是数控铣削最 擅长的加工领域。
在塑料模中用到最多的就是型腔、型芯 的加工，以及电极、镶块的加工。
2. 数控铣床的应用
（3）孔系加工。 加工型腔、型芯的固定孔；导柱、导套
孔；推杆孔、拉杆孔；以及其他有配合 要求的孔及孔系。
尺寸或直接给出坐标尺寸，因为这样的
尺寸标注既方便编程，又方便尺寸之间
的相互协调，能较好地保持设计基准、
工艺基准、检测基准与编程原点设置的
一致性。
实际生产零件图
（1）数控加工零件图尺寸数据的分析
分析构成零件轮廓的几何元素的条件是 否充分
自动编程时，要对构成零件轮廓的
所有几何元素进行定义，手工编程时，
2、卧式加工中心 除安装面及顶面外4个面的加工（箱体类
零件）
带有自动交换工作台
3、加工中心的主要加工对象
① 箱体类零件 ② 复杂曲面：各种曲面成形模具如注塑模
、橡胶模、压铸模等 ③ 异形件 ④ 盘、套、板类零件
4、自动换刀
（1）换刀方式 1）机械手换刀 2）主轴换刀
4、自动换刀
（2）刀具识别 1）刀座编码 （刀具号与刀座号一致） 2）刀柄编码（刀柄感应器）
（2）卧式数控铣床
1. 数控铣床简介
能完成铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自 动工作循环，基本能满足模具制造的所 有切削需要。
1. 数控铣床简介
一般数控铣床的坐标定位精度为 ±0.01mm，重复定位精度为±0.005mm。
2. 数控铣床的应用
（1）轮廓加工。采用数控铣床可以轻松 地实现模具的轮廓加工，提高加工效率 。