数控加工工艺 教案Word文档下载推荐.docx
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实例
25”
2）以同一把刀具加工的内容划分工序。
3）以加工部位划分工序。
4）以粗、精加工划分工序。
（2）对刀具影响
图片显示普通机床和数控机床使用的刀具，比较两者之间的异同。
（3）对夹具的影响
图片显示普通机床和数控机床使用的夹具并比较，比较两者之间的异同。
（4）对工艺系统的影响
工艺系统的概念：
由数控机床、夹具、刀具和工件等组成
（5）对工艺图纸标注的影响
（6）对人员素质的影响
作 业
教 学 后 记
教研室主任：
200 年 月 日
漆军 第 2 号
数控编程与数控加工工艺过程
1．掌握数控编程的原理
2．理解机床坐标系与工件坐标系建立的原因，理解对刀原理
3．能够判断机床坐标系
4．理解数控加工工艺的主要内容
9月7日1、2节
5”
20”
15”
复习上次课内容
1.3为什么要进行数控编程
1．数控坐标系概念及建立方法
法则：
右手笛卡尔坐标系
判断方法：
（1）先确定Z轴，即机床主轴
（2）确定Z轴方向，离开工件的方向为正
（3）离开工件指刀具相对于工件，工件相对静止
（4）X轴位于水平面上
2．数控程序概念
程序字，程序段，程序
程序名：
O2000
O2000LF
N01G91G17G00X85Y-25LF
N02Z-15S400M03M08LF
N03G01X85F300LF
N04G03Y50I25LF
N05G01X-75LF
N06Y-60LF
N07G00Z15M05M09LF
N08X75Y35M30LF
%
3．对刀概念
比喻
启发
30”
建立工件坐标系与机床坐标系关系
G92G54
1.4数控加工工艺过程主要内容
（1）选择进行数控加工的内容
（1）根据图纸进行工艺分析
（2）数学处理和编程尺寸的确定
（3）工艺方案确定
（4）工步进给路线的确定
刀具、夹具、量具选择
（5）切削参数确定
（6）加工程序编写
（7）首件试加工与现场问题的处理
（10）技术文件的定型和归档
布置题1
教研室主任：
漆军 第 3 号
2章零件加工精度与表面质量
1．掌握公差精度及三大原则的应用
2．掌握影响加工精度的因素并能根据现场情况作出判断
3．掌握表面质量概念及方法
9月12日3、4节
复习上节课知识
2.1复习尺寸公差知识
1．给出图纸，相应由学生根据根据图纸指出公差的意义。
（1）标准公差的作用
（2）公差的类别
尺寸、形状、位置
（3）尺寸公差的等级及偏差系列-
公差有18级28个偏差
2．概念：
（1）作用尺寸：
被测要素给定的长度上，与实际外表面相接的最小（最大）理想面，或者最大、最小理想面的直径和宽度。
（2）最大、最小实体尺寸：
在给定长度上，材料最多或者最少时的尺寸。
（3）独立原则：
一般未标注都表示独立原则
（4）包容原则：
以轴的装配为例进行讲解
E表示，被测要素应遵守最大实体边界，即体外作用尺寸不应超过最大实体尺寸。
用尺寸公差控制形状误差。
φ50H（＋0.0390）E/f7（－0.025－0.050）E
（5）最大实体原则：
被测要素的实际轮廓在给定的长度上处处不超过最大实体实效边界
以螺钉的安装为例进行讲解
主要有三种：
A适用于被测要素
B适用于基准要素
C适用于可逆要求
2.2表面粗糙度
三种评定方法：
A算术平均偏差Ra，用于不太粗糙或不太光滑面
B十点高度Rz，用于太粗糙或太光滑面
C轮廓最大高度Ry，用于应力集中的表面
2.3尺寸、形位公差、粗糙度关系
1．总的原则
（1）通常同一要素形状公差小于位置公差
（2）形位公差小于尺寸公差
（3）表面粗糙度小的表面，其形状公差也小
（4）一般形状公差约为尺寸公差同级50％左右
（5）普通精度t>
=0.6T,Ra<
=0.05T
2.4各种加工精度
漆军 第 4 号
2.5编程尺寸的确定与数学处理
1．学会建立编程坐标系
2．学会数控编程的数学处理方法
3．理解编程中插补对工艺的影响
9月14日1、2节
1．编程坐标系建立
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。
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。
1）车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。
Z向零点一般应选在零件的右端面、设计基准或对称平面内。
车削零件的编程原点选择见下图。
2）铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。
Z向的编程原点，习惯选在工件上
讲授法
40”
表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。
2．编程尺寸的数学处理
1）概念：
根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据，称为数学处理。
2）内容：
根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值。
以一零件为例进行讲解
3．数控误差的组成
数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。
即：
△数加=f（△编+△机+△定+△刀）
其中：
（1）编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。
（2）机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。
（3）定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。
（4）对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。
4．
实例法
漆军 第 5 号
第3章数控刀具－数控刀具介绍
1．掌握数控刀具的种类
2．掌握数控刀具的要求与特点
3．数控刀具的材料类型
4．了解数控刀具实效形式及可靠性
9月19日3、4节
班
复习上节课程内容
3.1数控刀具的种类
结构划分：
整体、镶嵌、内冷、减震
工艺划分：
车刀、铣刀、镗刀、钻刀
3.2数控刀具的要求与特点
刀具的选择是保证加工质量提高加工效率的重要环节。
（1）数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。
精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。
（2）为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。
夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。
目前，数控车床用得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具两种。
3.3数控刀具的材料
硬质合金的分类
K类。
国家标准YG类，成分WC+Co。
P类。
国家标准YT类，成分WC+TiC。
M类。
国家标准YW类，成分WC+TiC+TaC。
3.4数控刀具的失效形式及可靠性
刀具失效：
在切削过程中，刀具磨损刀一定程度，刀刃崩刃或破损，刀刃卷刃（塑变）时，刀具丧失其切削能力或无法保证加工质量。
3.5刀具失效在线检测方法
检测形状、检测力、测电动机功耗、测刀杆振动、测切削温度、测工件表面质量
刀具可靠性分析
刀具可靠性：
在规定的切削条件和时间内完成额定工作的能力（具有统计特征和随机特征）
刀具耐用度：
在规定的条件和时间内完成额定工作的概率
可靠耐用度：
指刀具能达到规定的可靠度r时的耐用度。
漆军 第 6 号
数控刀具的选择与刀具系统
1．掌握刀具一般选择方法
2．了解刀具系统
9月21日1、2节
3.6数控刀具选择
1．刀具选择因素
（1）被加工工件的材料性能
（2）加工工艺类别
（3）加工工件尺寸、加工余量等信息
（4）加工切削参数
（5）其他辅助因素
2．刀具材质选择方法
1.高速钢：
有公制或英制，这种刀最常用，特别是加工铜公，加工模料也常用，这种刀是电脑锣最常用的刀具，价格便宜，易买，但易磨损，易损耗，进口的高速钢刀具含有Co，Mn等合金，较耐用，精度也高，如LBK，YG等。
2.合金刀：
也称CAB刀：
刀具是用合金材料制成。
耐高温，耐磨损，能加工高硬度材料（如烧焊过的模）这种刀经较钝，这种刀因耐高温，所以转速通常会比较高，加工效率及质量都比高速钢刀要好，但低转速时容易崩刀，转速通常要快。
3.舍弃式刀粒刀：
这种刀因刀粒是可以更换的，而刀粒是合金材料做成的，刀粒通常又有涂层，耐用，价格也便宜，加工钢料最好用这种刀。
刀粒
有方形，菱形，圆形的。
方形，菱形刀粒只能用二个角，而圆形刀粒
一圈都可以用。
3．根据材料选择刀具
（1）铜，铝：
这种材料比较软，是比较好加工的材料，一般各种刀具都能加工，铜比较软，但韧性大，如果刀不锋利会起毛，另外如果不方便螺旋进刀时可以垂直下刀（进刀量H<
0.5）刀一般不会断，加工铜时刀具的转速要高一些，这样走刀就可以快，从而提高加工效率。
（2）钢：
钢的种类比较多，我们分为三种分别讲，
1）软，如进口王牌，国产45#钢，50#钢，这种料也算比较也加工，用国产的高速钢刀如AIA，进口的如LBK，STK，YG等可方便地加工。
2）硬，如738，p20等，用AIA刀较难加工，用进口的如YG可以加工，最好用合金刀或刀把加工。
3）很硬，如718，S136，油钢，及五金模用的合金钢，很硬，用AIA刀很难加工，用YG类可以加工，最好用合金刀把加工。
（3）淬火或烧焊模料
一般不允许用高速钢刀加工，改用合金刀或刀把加工。
3.7工具系统
由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种、规格和数量较多。
为减少刀具的品种规格，有必要发展柔性制造系统和加工中心使用的工具系统。
工具系统分类：
整体式和模块式
漆军 第 7 号
四章数控夹具－通用知识
1．了解夹具作用
2．掌握工件六点定位原理
3．能正确判断完全定位、不完全定位、过定位等情况，了解他们的应用
9月26日3、4节
10
4.1夹具
1．夹具作用
（1）保证加工精度
（2）提高生产率、降低成本
（3）扩大机床的工艺范围
（4）减轻工人的劳动强度
2．夹具的组成
（1）定位元件
（2）夹紧装置
（3）对刀与导向装置
（4）连接元件
（5）夹具体
（6）其他元件
4.2工件的定位与夹紧
1．工件的六点定位原理
物体所设置的空间定位点数原则不超过6个
2．工件定位的几种情况
（1）完全定位
（2）不完全定位
设问
（3）欠定位
（4）过定位
4.3数控加工常用夹具
1．通用夹具
（1）数控车床夹具
（2）数控铣床夹具
2．加工中心夹具
数控回转工作台
3．其他数控机床夹具
（1）拼装夹具
（2）组合夹具
（3）可调夹具
漆军 第 8 号
工件的安装与定位基准的选择
1．掌握工件的常用安装方法
2．了解及基准的分类
3．掌握粗、精加工定位基准的选择方法
9月28日1、2节
4.4工件的安装
1．工件安装
（1）直接找正安装
概念：
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。
特点：
生产率低，精度取决于工人的技术水平和测量工具的精度
（2）划线找正安装
先用划针画出要加工表面的位置，再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧。
费时，又需要技术高的划线工
2．夹具的安装
将工件直接安装在夹具的定位元件上的方法
①工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。
因此，不再需要找正便可将工件夹紧。
②由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此，工件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置
③通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。
演示
4.5基准及分类
1．概念：
基准是零件上用来确定其它点、线、面位置所依据的那些点、线、面。
2．分类：
设计基准与工艺基准
（1）设计基准
设计基准是在零件图上所采用的基准。
它是标注设计尺寸的起点。
（2）工艺基准
工艺基准是在工艺过程中所使用的基准。
分类：
定位基准、工序基准、测量基准、装配基准。
4.6定位基准的选择
1．粗基准的选择原则
（1）保证相互位置原则
（2）余量均匀原则
（3）便于工件装夹原则
（4）粗基准不重复使用原则
2．精基准选择原则
（1）基准重合
（2）统一基准原则
（3）互为基准原则
（4）自为基准原则
漆军 第 9 号
4.6补充知识－工艺尺寸链知识
1．掌握工艺尺寸链中组环、开环、闭环概念
2．能够正确判断开环与闭环
3．能正确进行尺寸链的计算
10月8日1、2节
4.6工艺尺寸链的概念
1．封闭环：
尺寸链中装配过程和加工过程最后形成的一环。
封闭环是尺寸链中唯一特殊环，一般用AO表示。
2．组成环：
尺寸链中除封闭环以外的各环。
（1）增环：
该环引起封闭环同向变动，增大时封闭环也增大，
该环减小时封闭环也减小。
（2）减环：
该环引起封闭环反向变动，增大时封闭环减小，
该环减小时封闭环增大。
3．尺寸链的分类
（1）装配尺寸链：
全部组成环由不同零件设计尺寸所组成。
（2）零件尺寸链：
全部组成环由同一零件设计尺寸所组成。
（3）工艺尺寸链：
全部组成环由同一零件工艺尺寸所组成。
4．尺寸链的计算
（1）极限尺寸之间的关系
AO=∑AZ－∑Aj
AOmax=∑AZmax－∑Ajmin
AOmin=∑AZmin－∑Ajmax
启发式
（2）极限偏差
ESO=∑ESAZ－∑EIAZ
EIO=∑EIAZ－∑ESAZ
（3）公差间的关系
TO=∑TAZ+∑TAj＝∑TAi
（4）计算
给出三个例子
例1：
封闭环为最长环
例2：
封闭环为增环
例3：
封闭环为减环
漆军 第 10 号
数控车削零件的数学处理
1.掌握数控编程原点确定方法
2.掌握精度尺寸的处理
3.掌握编程尺寸的确定方法和技巧
10月10日3、4节
5.1编程原点的确定
（1）尽量选择设计基准为编程原点
（2）对刀方便的点为编程原点
（3）编程方便
（4）对称零件的编程原点应选在对称中心
以上图为任务进行讲解
5.2编程尺寸值的确定
（1）先把尺寸精度高的尺寸值的换算成平均尺寸
（假设机床系统误差平均分配）
（2）尺寸换算后，需要保持重要的几何关系。
（3）调整精度低的尺寸以适应重要几何关系。
（4）节点坐标尺寸的计算
5.3常用的数学方法
（1）三角函数法：
A角；
A角
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