数控铣削加工工艺教案
课题3 数控铣削加工工艺
数控铣削加工工艺分析是数控铣削加工的一项重要工作，工艺分析的合理与否，直接影响到零件的加工质量，生产效率和加工成本。在编制数控程序时，根据零件图纸要求首先应该考虑的几个问题：
3.1 零件图样的工艺分析
在数控工艺分析时，首先要对零件图样进行工艺分析，分析零件各加工部位的结构工艺性是否符合数控加工的特点，其主要内容包括：1）零件图样尺寸标注应符合编程的方便
在数控加工图上，宜采用以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这
种标注方法，既便于编程，也便于协调设计基准、工艺基准、检测基准与编
．．．．．．．．．．．．．．．．
程零点
．．．的设置和计算。
2）零件轮廓结构的几何元素条件应充分
在编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。在分析零件图时，要分析各种几何元素的条件是否充分，如果不充分，则无法对被加工的零件进行编程或造型。
3）零件所要求的加工精度、尺寸公差应能否得到保证
虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，例如薄壁零件的加工，由于薄壁件的刚性较差，加工时产生的切削力及薄壁的弹性退让极易产生切削面的振动，使得薄壁厚度尺寸公差难以保证，其表面粗糙度也随之增大，根据实践经验，对于面积较大的薄壁，当其厚度小于3mm时，应在工艺上充分重视这一问题。
4）零件内轮廓和外形轮廓的几何类型和尺寸是否统一
在数控编程，如果零件的内轮廓与外轮廓几何类型相同或相似，考虑是
否可以编在同一个程序，尽可能减少刀具规格和换刀次数，以减少辅助时间，提高加工效率。需要注意的是，刀具的直径常常受内轮廓圆弧半径R限制。
5）零件的工艺结构设计能否采用较大直径的刀具进行加工
采用较大直径铣刀来加工，可以减少刀具的走刀次数，提高刀具的刚性系统，不但加工效率得到提高，而且工件表面和底面的加工质量也相应的得到提高。
6）零件铣削面的槽底圆角半径或底板与缘板相交处的圆角半径r不宜太大
图（3-1）
由于铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r，其中D为铣刀直径。当D 一定时，圆角半径r（如图（3-1）所示）越大，铣刀端刃铣削平面的能力越差，效率也就越低，工艺性也越差。。当r大到一定程度时甚至必须用球头铣刀加工，这是应当避免的。当D越大而r越小，铣刀端刃铣削平面的面积就越大，加工平面的能力越强，
铣削工艺性当然也越好。有时，铣削的底面面积较大，底部圆弧r也较大时，可以用两把r不同的铣刀分两次进行切削。
5）保证基准统一原则
若零件在铣削完一面后再重新安装铣削面的另一面，由于基准不统一，
往往会因为零件重新安装而接不好刀，加工结束后正反两面上的轮廓位置及尺寸的不协调。因此，尽量利用零件本身具有的合适的孔或以零件轮廓的基准边或专门设置工艺孔（如在毛坯上增加工艺凸台或在后续工序要去除余量上设置基准孔）等作为定位基准，保证两次装夹加工后相对位置的准确性。
6）考虑零件的变形情况
当零件在数控铣削过程中有变形情况时，不但影响零件的加工质量，有时，还会出现蹦刀的现象。这时就应该考虑铣削的加工工艺问题，尽可能把粗、精加工分开或采用对称去余量的方法。当然也可以采用热处理的方法来解决。
3.2 加工方法选择及加工方案的确定
1）加工方法选择
根据零件的种类和加工内容选择合适的数控机床和加工方法。
(1)机床的选择
平面轮廓零件的轮廓多由直线、圆弧和曲线组成，一般在两坐标联动的数控铣床上加工；具有三维曲面轮廓的零件，多采用三坐标或三坐标以上联动的数控铣床。
(2)粗、精加工的选择
经粗铣的平面，尺寸精度可达IT11～IT13级（指两平面之间的尺寸），表面粗糙度（或Ｒａ值）可达6.3μm～25μm。
经粗、精铣的平面，尺寸精度可达IT8～IT10级，表面粗糙度Ｒａ值可达1.6μm～6.3μm。
（3）孔的加工方法选择
在数控机床上孔加工的方法一般有钻削、扩削、铰削和镗削等。孔加工方案的确定，应根据加工孔的加工要求，尺寸、具体的生产条件，批量的大小以及毛坯上有无预加孔合理选用。
1）加工精度为IT9级，当孔径小于10ｍｍ时，可采用钻→铰加工方案；
当孔径小于30mm时，可采用钻→扩加工方案；当孔径大于30mm时，
可采用钻→镗加工方案。工件材料为淬火钢以外的金属。
2）加工精度为IT8级，当孔径小于20mm时，可采用钻→铰加工方案；
当孔径小于20mm时，可采用钻→扩→铰加工方案，同时也可以采
用最终工序为精镗的方案。此方案适用于加工除工件材料为淬火钢
以外的金属，
3）加工精度为IT7级，当孔径小于12mm时，可采用钻→粗铰→精铰加工方案；当孔径在12mm至60mm之间时，可采用钻→扩→粗铰→
精铰加工方案。对于加工毛坯己铸出或锻出毛坯孔的孔加工，一般
采用粗镗→半精镗→孔口倒角一精镗加工方案。
4）孔精度要求较低且孔径较大时，可采用立铣刀粗铣→精铣加工方案。有空刀槽时可用锯片铣刀在半精镗之后、精镗之前铣削完成，也可用镗刀进行单刃螳削，但单刃镗削效率低。
5）有同轴度要求的小孔，须采用饶平端面→打中心孔→钻→半精镗→孔口倒角→精镗（或铰）加工方案。为提高孔的位置精度，在钻孔工步前须安排锪平端面和打中心孔工步。孔口倒角安排在半精加工之后、精加工之前，以防孔内产生毛刺。
（4）螺纹的加工
螺纹的加工根据孔径大小而定，一般情况下，直径在Ｍ５ｍｍ～Ｍ２０ｍｍ之间的螺纹，通常采用攻螺纹的方法加工。直径在Ｍ６mm以下的螺纹，在数控机床上完成底孔加工后，通过其他手段来完成攻螺纹。因为在数控机床上攻螺纹不能随机控制加工状态，小直径丝锥容易拆断。直径在Ｍ２５mm以上的螺纹，可采用镗刀片镗削加工或采用圆弧插补（G02或G03）指令来完成。
加上方法的选择原则：在保证加工表面精度和表面粗糙度要求的前提下，尽可能提高加工效率。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸和热处理要求全面考虑。此外，还应考虑生产率和经济性的要求，以及工厂的生产设备等实际情况。
2）加工方案确定
确定加工方案时，首先应根据主要表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法，即精加工的方法，再确定从毛坯到最终成形的加工方案。
在加工过程中，工件按表面轮廓可分为平面类和曲面类零件，其中平面类零件中的斜面轮廓又分为有固定斜角和变斜角的外形轮廓面。外形轮廓面的加工，若单纯从技术上考虑，最好的加工方案是采用多坐标联动的数控机床，这样不但生产效率高，而且加工质量好。但由于一般中小企业无力购买这种价格昂贵、生产费用高的机床，因此应考虑采用2.5轴控制和３轴控制机床加工。
2.5轴控制和3轴控制机床上加工外形轮廓面，通常采用球头铣刀，轮廓面的加工精度主要通过控制走刀步长和加工带宽度来保证。加工精度越高，走刀步长和加工带宽度越小，编程效率和加工效率越低。
如图（3-2）所示，球头刀半径为R ，零件曲面上曲率半径为ρ，行距为Ｓ，加工后曲面表面残留高度为Ｈ。则有：
ρρ
±•-=R H R H S )2(2
式中，当被加工零件的曲面在ａb 段内是凸的时候取“＋”号，是凹的时候取“-”号。
图（3-2 ）行距的计算图
3.3 工艺设计
1)工序的划分
在数控机床上加工零件，工序应尽量集中，一次装夹
．．．．应尽可能完成大部分工序。数控加工工序的划分有下列方法：
（1）按先面后孔的原则划分工序
在加工有面和孔的零件时，为提高孔的加工精度，应先加工面，后加工孔这一原则。一方面可以用加工过的平面作为基准；另一方面可以提高孔的加工精度。
（2）按所用刀具划分工序
在数控机床上，为了减少换刀次数，缩短辅助时间，经常按集中工序的原则加工零件，即用同一把刀加工完相应的零件的全部加工余量后，再用另一把刀加工其他部位的余量。
（3）按粗、精加工划分工序
对于精度要求较高且易发生加工变形的零件，应将粗、精加工分开，这样可以使粗加工引起的各种变形得到恢复，同时充分发挥粗加工的效率。
2)加工余量的选择
加工余量指毛坯实体尺寸与零件（图纸）尺寸之差。加工余量的大小对零件的加工质量和制造的经济性有较大的影响。余量过大会浪费原材料及机械加工工时，增加机床、刀具及能源的消耗；余量过小则不能消除上道工序留下的各种误差、表面缺陷和本工序的装夹误差，容易造成废品。因此，应根据影响余量的因素合理地确定加工余量。零件加工通常要经过粗加工、半精加工、精加工才能达到最终要求。因此，零件总的加工余量等于中间工序加工余量之和。
（1）工序间加工余量的选择原则
采用最小加工余量原则，以求缩短加工时间，降低零件的加工费用。
应有充分的加工余量，特别是最后的工序。
（2）在选择加工余量时，还应考虑的情况
由于零件的大小不同，切削力、内应力引起的变形也会有差异，工件大，变形增加，加工余量相应地应大一些。
零件热处理时引起变形，应适当增大加工余量。
加工方法、装夹方式和工艺装备的刚性可能引起的零件变形，过大的加工余量会由于切削力增大引起零件的变形。
（3）确定加工余量的方法
查表法：这种方法是根据各工厂的生产实践和实验研究积累的数据，先制成各种表格，再汇集成手册。确定加工余量时查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定。目前我国各工厂普遍采用查表法。
经验估算法：这种方法是根据工艺编制人员的实际经验确定加工余量。一般情况下，为了防止因余量过小而产生废品，经验估算法的数值总是偏大。经验估算法常用于单件小批量生产。
分析计算法：这种方法是根据一定的试验资料数据和加工余量计算公式，分析影响加工余量的各项因素，并计算确定加工余量。这种方法比较合
理，但必须有比较全面和可靠的试验资料数据。目前，只在材料十分贵重，以及少数大量生产的工厂采用。
3)进给路线的确定
在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线，它是编程的依据，直接影响加工质量和效率。在确定加工路线时要考虑下面几点：（1）证零件的加工精度和表面质量，且效率要高。
（2）尽可能加工路线最短，减少空行程时间和换刀次数，提高生产率。
(3) 减少零件的变形；
（4）尽量使数值点计算方便，缩短编程工作时间。
（5）合理选择铣削方式，以提高零件的加工质量。
（6）合理选取刀具的起刀点、切入和切出点及刀具的切入和切出方式，保证刀具切入和切出的平稳性。
(7)位置精度要求高的孔系零件的加工应避免机床反向间隙的带入而影响孔的位置精度；
(8)复杂曲面零件的加工应根据零件的实际形状、精度要求、加工效率等多种因素来确定是行切还是环切，是等距切削还是等高切削的加工路线等。
（9）保证加工过程的安全性，避免刀具与非加工面的干涉。
3.4 零件安装与夹具选择
1）尽量选择通用夹具、组合夹具，能使零件一次装夹中完成全部加工面的加工，并尽可能使零件的定位基准与设计基准重合，以减少定
位误差。一般在模具加工中采用平口虎钳或压板为多。
2）装夹迅速方便及定位准确，以减少辅助时间。
3）零件安装时，应注意夹紧力的作用点和方向，尽量使切削力的方向与夹紧力方向一致。
4）夹具应具备足够的强度和刚度，使零件在切削过程中切削平稳，保证零件的加工精度
3.5 对刀点的确定
对刀点，即程序的起点，是数控加工时刀具相对工件运动的起，如图（3-3）所示。在数控编程时对刀点选择应考虑以下几点：
图（3-3）
（1）使不程序编程简单。
（2）对刀点在数控机床上容易找正。
（3）引起的加工误差最小。
（4）加工过程中便于检查。
（5）尽量于零件的设计基准或定位基准重合。例如，以孔定位的零件，以孔的中心孔作为对刀点较好，可以减少定位误差。对刀
点可以可以设在被加工零件上，也可以设在夹具等辅助基准上，
但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系，这样才能保证机
床坐标系与工件坐标系的相互关系。
（6）应便于对刀点的坐标值的计算。
（7） 尽量使加工过程中进刀或退刀的路线最短，并便于换刀。 为了加工方便，一般选取工件编程原点为对刀点。对刀点不仅是程序的起点，往往也是程序的终点。通常，采用绝对坐标系来检验对刀点距机床原点坐标值),,(000Z Y X 来检验对刀的精度。对刀点找正的正确度直接影响加工精度，找正方法的选择根据零件几何形状和零件加工精度要求来确定。一般有些企业为了提高找正精度或减少找正时间，常采用光学或电子式寻边器来进行找正。 3.6 刀具的选择
与普通机床相比，数控加工对刀具提出了更高的要求。数控机床要求刀具具有高的强度和硬度，且耐用度好，排屑性能强等特点。同时还应考虑工件材料、机床的加工性能、加工工序、切削用量等有关因素。在内轮廓加工中，刀具选择应注意刀具半径要小于内轮廓曲线的最小曲率半径。
数控加工刀具从结构上可分为： ① 整体式；
② 镶嵌式，它可以分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，
又分为可转位和不转位两种；
③ 减振式，当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振
动，提高加工精度，多采用此类刀具；
④ 内冷式，切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部； ⑤ 特殊型式，如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。 数控加工刀具从制造所采用的材料上可分为： ① 高速钢刀具； ② 硬质合金刀具： ③ 陶瓷刀具； ④ 立方氮化硼刀具；
⑤金刚石刀具：
⑥涂层刀具。
数控铣床常用刀具有：
①钻削刀具，分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等；
②镗削刀具，分粗镗、精镗等刀具：
③铣削刀具，分面铣、立铣、模具铣刀、键槽铣刀、鼓形铣刀、成形
铣刀等刀具。
3.7 切削用量的选择
切削用量包括：主轴转速、背吃刀量和侧吃刀量。背吃刀量和侧吃刀量在数控加工中通常称为切削深度和切削宽度。如图（3-4）所示。
图（3-4）铣削切削用量
切削用量三者之间有着内在的联系。在刀具耐用度一定的情况下，实验证明，切削速度影响最大，其次是进给速度，影响最小的是切削深度或切削宽度。如果片面的追求加工效率，盲目地提高切削速度或切削速度，刀具磨损就会加剧，刀具耐用度大幅度下降。通常，从刀具的耐用度出发，切削用量的选择方法是：先确定切削深度或切削宽度，其次确定进给出量，最后确定切削速度。
选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考
虑经济性和加工成本；半精加和精加时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，刀具切削参数，并结合实际经验而定。
1)切削深度a P
切削深度的选取主要由加工余量和表面质量的要求决定的。原则上尽可能切削深度选大些，可以减少走刀次数，但也不能太大，否则会造成由于切削力过大而造成“闷车”或蹦刃现象，一般来说：
①在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5μm～25μm时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分多次进给完成。
②在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2μm～12.5μm时，可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时切削深度或切削宽度选取同前。粗铣后留0.5mm～1.0mm 余量，在半精铣时切除。
③在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8μm～3.2μm时，可分粗铣、半精铣、精铣3步进行。半精铣时切削深度或切削宽度取1.5mm～2mm：精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3mm～0.5mm，面铣刀背吃刀量取0.5mm～lmm。
2)进给量
进给量有进给速度V f、每转进给量f和每齿进给量f Z3种表示方法。
进给速度V f是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位为mm／min，在数控程序中的代码为F。
每转进给量f是铣刀每转一转，工件与铣刀的相对位移，单位为mm／r。
每齿进给量f Z是铣刀每转过一齿时，工件与铣刀的相对位移，单位为mm／z。
其3种进给量的关系为：
V f ＝f ·n=f Z ·z ·n
铣刀转速为n ，铣刀齿数为z 。
每齿进给量f Z 的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料的强度和硬度越高，f Z 越小；反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高，f Z 就越小。具体数值可查有关表格选取。
攻丝时，送给速度的选择取决于螺纹的导程P （单位：mm ），由于使用了有浮动功能的攻丝夹头，一般攻丝时，进给速度可略小于理论计算数值，即
V f ≤P ·n
3）主轴转速
主轴转速主要根据允许的切削速度确定，计算公式如下： D
v
n π1000=
其中：D 刀具直径（mm ）；v 削速度（m/min ）；为主轴转速（r/min ）。 附表：
表3-1 高速钢钻头加工钢件的切削用量
数控铣削加工工艺教案
课题3 数控铣削加工工艺 数控铣削加工工艺分析是数控铣削加工的一项重要工作，工艺分析的合理与否，直接影响到零件的加工质量，生产效率和加工成本。在编制数控程序时，根据零件图纸要求首先应该考虑的几个问题： 3.1 零件图样的工艺分析 在数控工艺分析时，首先要对零件图样进行工艺分析，分析零件各加工部位的结构工艺性是否符合数控加工的特点，其主要内容包括：1）零件图样尺寸标注应符合编程的方便 在数控加工图上，宜采用以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这 种标注方法，既便于编程，也便于协调设计基准、工艺基准、检测基准与编 ．．．．．．．．．．．．．．．． 程零点 ．．．的设置和计算。 2）零件轮廓结构的几何元素条件应充分 在编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。在分析零件图时，要分析各种几何元素的条件是否充分，如果不充分，则无法对被加工的零件进行编程或造型。 3）零件所要求的加工精度、尺寸公差应能否得到保证 虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，例如薄壁零件的加工，由于薄壁件的刚性较差，加工时产生的切削力及薄壁的弹性退让极易产生切削面的振动，使得薄壁厚度尺寸公差难以保证，其表面粗糙度也随之增大，根据实践经验，对于面积较大的薄壁，当其厚度小于3mm时，应在工艺上充分重视这一问题。 4）零件内轮廓和外形轮廓的几何类型和尺寸是否统一 在数控编程，如果零件的内轮廓与外轮廓几何类型相同或相似，考虑是
否可以编在同一个程序，尽可能减少刀具规格和换刀次数，以减少辅助时间，提高加工效率。需要注意的是，刀具的直径常常受内轮廓圆弧半径R限制。 5）零件的工艺结构设计能否采用较大直径的刀具进行加工 采用较大直径铣刀来加工，可以减少刀具的走刀次数，提高刀具的刚性系统，不但加工效率得到提高，而且工件表面和底面的加工质量也相应的得到提高。 6）零件铣削面的槽底圆角半径或底板与缘板相交处的圆角半径r不宜太大 图（3-1） 由于铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r，其中D为铣刀直径。当D 一定时，圆角半径r（如图（3-1）所示）越大，铣刀端刃铣削平面的能力越差，效率也就越低，工艺性也越差。。当r大到一定程度时甚至必须用球头铣刀加工，这是应当避免的。当D越大而r越小，铣刀端刃铣削平面的面积就越大，加工平面的能力越强， 铣削工艺性当然也越好。有时，铣削的底面面积较大，底部圆弧r也较大时，可以用两把r不同的铣刀分两次进行切削。 5）保证基准统一原则 若零件在铣削完一面后再重新安装铣削面的另一面，由于基准不统一，
铣工工艺教案
一、课程导入： 1、组织教学 整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。 2、导入新课 《铣削花键上的键槽》 任务1 铣削平键槽（一） 【1】学习目标 了解轴类零件的装夹方法 掌握铣刀对中心的方法 掌握铣削平键槽的工艺方法 掌握平键槽的检测方法 【2】工作任务 轴类零件的装夹方法 对中心的方法 铣削平键槽的工艺方法 平键槽的检测方法 二、讲授新课 1：轴类工件的装夹方法 轴类工件的装夹不但要保证工件在加工中温度可靠，还要保证工件的轴线位置不变，保证键槽的中心平面通过其轴线，再介绍生产实际中常用的平口钳、V形架、分度头定中心装夹等方法。
【1】轴类工件的装夹方法 从装夹方法的特点入手进行介绍，即装夹简便、稳固，但当工件直径变化时，会影响键槽的位置或深度尺寸和对称度。该装夹方法常用于单间生产。若工件直径公差很小且经过精加工，也可进行批量生产。 【2】用V形架装夹 从装夹方法的实施方式入手进行介绍，装夹时，把圆柱形工件置于V形架内，并用压板进行紧固，再讲解装夹方法的特点，即工件的直径发生变化时，不会造成对称度变化，且槽的深度变化量一般不会超过槽深的尺寸公差，适宜于批量加工。 【3】在工作台上直接装夹 明确工件必须使直径适宜（20mm~60mm）的长轴，方可采用此方法，再根据工件的具体情况。 【4】用分度头定中心装夹 从装夹方法的特点入手进行介绍，即工件的直径发生变化时，不会造成对称度变化，且槽的深度变化量一般不会超过槽深的尺寸公差，适宜于批量生产。介绍铣削前需要用标准量棒校正分度头，保证标准心轴的上素线与工作台面平行，侧素线与纵向进给方向平行。 其他的装夹方法：三爪卡盘装夹，一夹一顶、两顶尖等。
数控铣削加工工艺
3.2 数控铣削加工工艺 标题：数控铣削加工工艺8课时一、教学目的： 了解有关数控铣削的主要加工对象等一些相关概念，并通过一定的教师讲解和学生动手实验，让学生熟练掌握数控铣削加工工件的安装方式。掌握如何选择并确定数控铣削加工的内容，熟练掌握数控铣削加工工艺性分析方法，并了解零件图形的数学处理方法和作用。理解制定数控铣削加工工艺时加工工序的划分方法，掌握走刀路线选择方法、切入切出路径的确定与顺、逆铣及切削方向和方式的确定方式，了解反向间隙误差的存在和避免方式。 二、教学安排： （一）旧课复习内容： 1、数控铣床的坐标系统遵循右手笛卡尔直角坐标系原则，立式升降台铣床的坐标方向（2分 钟） 2、数控铣削加工中，应尽量选择零件上的设计基准作为定位基准（2分钟） （二）新课教学知识点与重点、难点： 第一节数控铣削的主要加工对象（理解） 第二节数控铣削加工工件的安装（掌握）（中、高级数控铣考证要求知识点） 第三节数控铣削加工的对刀与换刀（重点掌握）（中、高级数控铣考证要求知识点） 第四节制定数控铣削加工工艺 选择并确定数控铣削加工的内容（掌握）（中、高级数控车铣考证要求知识点） 数控铣削加工工艺性分析（重点掌握）（中、高级数控车铣考证要求知识点） 零件图形的数学处理（了解） 加工工序的划分（理解） 选择走刀路线（掌握）（中、高级数控车铣考证要求知识点） 避免引入反向间隙误差（理解）（中、高级数控车铣考证要求知识点） 切入切出路径（重点掌握）（中、高级数控车铣考证要求知识点） 顺、逆铣及切削方向和方式的确定（重点掌握）（中、高级数控车铣考证要求知识点） 数控铣削加工工艺参数的确定（理解） 三、新课内容： 第1节数控铣削的主要加工对象 数控铣削的主要加工对象 铣削是机械加工中最常用的加工方法之一，主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰和镗孔加工与攻丝等。适于采用数控铣削的零件有： （1）平面类零件 平面类零件的特点是各个加工表面是平面，或可以展开为平面。目前在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。平面类零件是数控铣削]加工对象中最简单的一类，一般只须用三轴数控铣床的两轴联动（即两轴半坐标加工）就可以加工。授课中要结合生产实际，用实物、图表直观教学
《数控加工工艺》教案
广东省机电职业技术学院 《数控加工工艺》 授课教案 机电工程系数控教研室
目录 第1单元数控加工工艺概述 课题一：数控加工工艺概念 课题二：数控加工与工艺技术的新发展 第2单元数控刀具 课题三：数控刀具概述 课题四：数控刀具分析、选择与应用 第3单元工件在数控机床上的装夹 课题五：机床装夹概述 课题六：定位基准的选择 课题七：定位误差 第4单元数控车削加工工艺 课题八：数控车削加工工艺概述及对刀与装夹课题九：数控车削加工内容及零件图形的数学处理 课题十：数控加工工序的安排 课题十一：数控加工参数的选择 课题十二：先进车削加工技术 课题十三：典型零件的数控车削加工工艺 第5单元数控铣削加工工艺 课题十四：数控加工工艺概述及对刀与装夹 课题十五：制定数控铣削加工工艺及零件图形的数学处理 课题十六：选择走刀路线与确定工艺参数 课题十七：自动编程加工工艺（一） 课题十八：自动编程加工工艺（二） 课题十九：典型零件的数控铣削加工工艺 第6单元加工中心加工工艺 课题二十：加工中心的工件安装与对刀 课题二十一：制定加工中心加工工艺 课题二十二：典型加工中心加工零件的工艺 第7单元典型零件数控加工工艺 课题二十三：典型箱体类与轴类零件数控加工工艺 课题二十四：典型模具成型零件的加工工艺
第一单元数控加工工艺概述 一、教学目的： 明确数控加工工艺的概念和内容，以及在数控加工中的重要作用，同时应 对目前最先进的数控加工技术和加工工艺有一个整体性和概括性的了解。 二、教学安排与内容： 课题一：数控加工工艺概述（一） 标题：数控加工工艺概念 一、教学目的： 明确数控加工中加工工艺的作用，以及制定加工工艺的优劣对数控加工的重大影响，理解数控加工工艺的容。
数控加工工艺教案—曲面的加工
课时授课教案 / 学年第期课程名称：数控加工工艺 授课班级： 授课时间：第周星期第节 课题：曲面的加工 教学目的：理解曲面特点 掌握曲面加工方法 重点、难点： 曲面加工特点、方法 使用教具：课件 课后作业： 1 课后记录： 年月日 授课主要内容
一、变斜角面的加工方案 1．对曲率变化较小的变斜角面 选用x、y、z和A四坐标联动的数控铣床，采用立铣刀（但当零件斜角过大，超过机床主轴摆角范围时，可用角度成型铣刀加以弥补）以插补方式摆角加工，如图所示。加工时，为保证刀具与零件型面在全长上始终贴合，刀具绕A轴摆动角度α。 2．对曲率变化较大的变斜角面 用四坐标联动加工难以满足加工要求，最好用x、y、z、A和B（或C 转轴）的五坐标联动数控铣床，以圆弧插补方式摆角加工，如图所示。图中夹角A和B分别是零件斜面母线与z坐标轴夹角α在zOy平面上和xOz平面上的分夹角。 四、五坐标数控铣床加工零件变斜角面 a）四坐标数控铣床加工变斜角面b）五坐标数控铣床加工变斜角面3．采用三坐标数控铣床进行2.5轴加工 其刀具常球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削加工，加工后的残留面积用钳修法清除，因为一般球头铣刀的球径较小，所以只能加工大于90°的开斜角面；而鼓形铣刀的鼓径较大（比球头铣刀的球径大），能加工小于90°的闭斜角（指工件斜角α＞90°）面，且加工后的叠刀刀峰较小，因此鼓形铣刀的加工效果比球头刀好，图所示是用鼓形铣刀铣削变斜角面的情形。由于鼓形铣刀的鼓径可以做得比球头铣刀的球径大，所以加工后的残留面积高度小，加工效果比球头铣刀好。
二、曲面轮廓的加工方案 立体曲面的加工应根据曲面形状、刀具形状以及精度要求采用不同的铣削加工方法，如两轴半、三轴、四轴及五轴等联动加工。 1． 对曲率变化不大和精度要求不高的曲面的粗加工 常用两轴半坐标的行切法加工，即x 、y 、z 三轴中任意两轴作联动插补，第三轴作单独的周期进给。如图所示，将x 向分成若干段，球头铣刀沿yz 面所截进行铣削，每一段加工完后进给Δx ，再加工另一相邻曲线，如此依次切削即可加工出整个曲面。在行切法中，要根据轮廓表面粗糙度 的要求及刀头不干涉相邻表面的原则选 取Δx 。球头铣刀的刀头半径应选得大一 些，。有利于散热，但刀头半径应小于内 凹曲面的最小曲率半径。 两轴半坐标加工曲面的刀心轨迹O 1O 2和切削点轨迹ab 如图所示。图中ABCD 为被加工曲面，P yz 平面为平行于yz 坐标平面的一个行切面，刀心轨迹O 1O 2为曲面ABCD 的等距面IJKL 与行切面P yz 的交线，显然O 1O 2是一条平面曲线。由于曲面的曲率变化，改变了球头刀与曲面切削点的位置，使切削点的连线成为一条空间曲线，从而在曲面上形成扭曲的残留沟纹。 用鼓形铣刀分层铣削变斜角面 两轴半坐标行切法加工曲面
《数控铣削(加工中心)加工》课程教学设计
《数控铣削（加工中心）加工》课程教学设计本课程的教学理念是坚持高等职业技术教育方向，贯彻高职高专教育的“应用型人才”的培养目标，坚定不移地深化课程改革，突出工学结合，建立以工作过程为导向，以典型产品零件加工为载体的课程。在教学过程中采取项目教学法、案例教学法，进行等级制考核。以国家高职精品课程为目标，与企业合作开发课程内容，为社会培养高素质的应用型人才。本课程具体的教学情景设计如下： 1．学习情境12.1平面槽零件加工 ⑴学习情境目标、内容、学时、教学方法建议、考核参考标准 学生通过平面槽零件加工的学习，了解零件加工工艺规程知识；掌握平面槽零件的结构特点；掌握平面槽零件程序的编制；了解数控铣床的基本结构；掌握数控铣床的操作规范以及培养学生良好的职业素质及团队协作精神。 学习内容： 1．平面槽零件的工艺分析 （1）零件的材料、结构特点、批量；（2）工艺装备的选择；（3）工艺路线确定。 2．程序的编制 （1）常见指令的应用。 3．零件加工 （1）工件的正确装夹；（2）程序的正确输入；（3）试切。 4．零件检测 教学方法建议： 1．采用的教学方法：以行动为导向的比较法、案例法、示范教学法。 2．学习方式：以小组为单位，完成零件的工艺分析、程序编制、零件加工。 3．任务：完成平面槽零件的加工 4．工作步骤 ⑴资讯信息（90分） 学生在老师的引导下进入实训车间，观察实训车间的设备及运行情况，重点观察刀具的运动轨迹。教师提出以下引导性问题：①数控铣床自动运行的原理？②数控铣床的基本组成部分？
⑵计划和决策（90分） 学生借助于数控铣（加工中心）加工技术讲义，以小组为单位进行讨论，对零件图进行工艺分析，设计工艺方案。 ⑶实施（450分） 生 学生参照教师的讲解、示范动作，独立完成工艺方案的设计、加工程序编写，教师在此过程发现学生存在严重错误时，提供必要的指导，而后学生上机操作，完成零件加工。 ⑷检查（90分） 学生依据拟定的评价标准，检查是否符合要求地完成了工作任务。教师观察每个阶段学生实施计划的情况，并作好记录。 ⑸评价总结（180分） 学生对加工的零件进行检查，根据拟订的评价标准进行自我评价，教师根据考核标准对加工的零件进行评价，并将结果通知学生。当教师的检查结果与学生的自我检查结果不相吻合时，需要查明原因，及时反馈给学生。对于学生出现的严重失误，应进行分析，找出原因。 ⑵ “平面槽零件加工”课堂化设计 参考学时：20学时
数控加工技术铣削加工课程设计
数控加工技术铣削加工课程设计 一、课程背景 数控加工技术是现代制造技术的重要组成部分。而铣削加工是数控加工技术中的核心技术之一。因此，铣削加工的理论与实践掌握对于数控加工技术的学习和研究具有重要意义。本课程旨在通过铣削加工的理论学习和实践操作来提高学生的职业能力和实践技能，为学生未来的就业和研究打下坚实的基础。 二、课程目标 •掌握铣削加工的基本理论知识，包括铣削加工工艺、加工精度、加工表面质量等。 •熟悉铣床的基本结构、操作方法和保养维护知识。 •掌握铣削加工的基本操作技能，包括铣削刀具的选择、夹紧、工件夹紧、程序编写和机床操作等。 •能够独立完成简单的铣削加工任务，为未来的就业和研究提供实践基础。 三、课程大纲 1. 铣削加工基础 •铣削加工的定义和分类 •铣削加工工艺流程 •铣削刀具和刀杆的结构及其影响因素 •加工表面质量与加工精度 2. 铣床的结构与工作原理 •铣床的组成结构及其功能
•铣床的工作原理和机床运动 •铣床的控制系统 •铣削刀具的固定方式和刀具避免碰撞设置 3. 铣削加工实验操作 •铣床安全操作规程和保养维护知识 •可编程控制系统的基本组成、功能和操作方法 •铣削加工操作示范和实验练习 •铣削加工程序编写和优化处理 四、课程设计任务 设计一个数控铣削加工课程实验项目，要求如下： 1. 项目功能 通过实验操作，加深学生对铣削加工理论和实践技能的理解和掌握，提高其实 践能力和动手能力，为未来的就业和研究打下坚实的基础。 2. 项目要求 •基于课程内容，设计一个适合学生实践操作的铣削加工项目。 •设计实验内容包括机加工工艺规程编制、铣削加工程序设计和实验加工操作等。 •使用适当的材料和合理的工艺参数进行实验操作。 •能够正确评定加工表面质量和加工精度，及时进行处理。 •对实验结果进行分析总结，提出改进建议，并进行课程实验报告撰写。 3. 项目实施流程 •实验前学生需预习课件，掌握相关操作知识和理论知识。 •按照实验设计要求完成实验操作，并记录整个实验过程。
数控铣床教案
数控铣床资源 补充：（1.教学设计2.教学课件3.视频资源4.技术资源5.学习工作6.考试题库7.维修案例8.加工案例） 第一章数控铣床（加工中心）概述 一、数控铣床（加工中心）的结构 二、数控铣床（加工中心）的组成 三、数控铣床（加工中心）的特点 四、数控铣床（加工中心）的刀具 第二章数控编程基础知识 第一节数控编程的内容和方法 一、数控编程的内容 二、数控编程的方法 第二节程序的结构与格式 一、程序的结构 二、程序字 三、指令类型（代码类型） 第三节数控机床的三大机能（F、S、M） 一、进给机能（F） 二、主轴机能（S） 三、辅助机能（M） 第四节数控铣床（加工中心）的坐标系 一、坐标系的确定原则 二、坐标轴的确定方法 三、数控铣床的坐标系 第五节工件坐标系和工作平面的设定 一、工件坐标系的设定（零点偏置） 二、工作平面的设定 第六节程序编制中的工艺分析 一、数控加工工艺的主要内容 二、工序划分原则 三、零件装夹 四、加工路线的确定 五、选择刀具和切削用量 六、工艺文件编制 第三章FANUC铣床、加工中心程序编制 第一节辅助功能M代码和准备功能G代码 第二节快速定位G00 第三节直线 G01 第四节圆弧G02、G03 第五节刀具补偿
第六节程序暂停 G04 第七节增量（相对）坐标系 第八节主程序、子程序 第九节极坐标编程（G15、G16） 第十节镜像加工指令（G24、G25）第十一节图形旋转指令（G68、G69）第十二节比例缩放指令（G50、G51）第十三节孔加工固定循环简述 第十四节孔加工固定循环编程 第四章华中程序编制 第一节华中系统概述 快速定位G0 直线G1 圆弧插补G2、G3 暂停指令 G4 主轴运动指令 螺纹加工指令 刀具与刀具补偿 刀具半径补偿指令 简化编程指令 镜像功能G24、G25 缩放功能G50、G51 旋转变换G68、G69 固定循环 G73高速深孔加工循环 G74反攻螺纹循环 G76精镗循环 G81钻孔循环（中心钻） G82带停顿的钻孔循环 G83深孔加工循环 G84攻螺纹循环 G85镗孔循环 G86镗孔循环 G87反镗循环 G88镗孔循环 G89镗孔循环 G80取消固定循环 宏指令编程 宏变量及常量 运算符与表达式 赋值语句 条件判别语句IF ELSE ENDIF 循环语句WHILE ENDW 宏程序编程格式和调用
数控车削加工教学教案
第十章数控车削加工 第一节数控车床 数控车床主要是用于加工各种回转表面,如内、外圆柱表面,圆锥表面,成型回转表面等;由于大多数零件都具有回转表面,因此近年来,数控车床广泛应用于加工业,其中以卧式数控车床位用最为广泛;数控车削加工中心在主轴旋转将工件车削后,主轴还可作分度或圆周进给动作以进行铣削、钻削工序,从而可将工件表面上的几何要素全部加工完成;这种加工中心的特点是工序高度集中; 一、数控车床的组成 数控车床又称为叫CNC车床,与普通车床相比,其结构上仍然由主轴箱、刀架、进给传动系统、床身、液压系统、冷却系统、润滑系统等部分组成,只是数控车床的进给系统与普通车床的进给系统在结构上存在着本质上的差别;普通车床主轴的运动经过挂轮架、进给箱、溜板箱传到刀架,实现纵向和横向进给运动;数控车床的进给是由伺服电动机经滚珠丝杠,传到滑板和刀架,实现Z向纵向和X向横向进给运动; 数控车床的主轴、尾座等部位相对车身的布局形式与普通车床基本一致,但刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化,这是因为刀架和导轨的布局直接影响数控车床的使用性能;另外,数控车床上都设有封闭的保护装置; 1床身和导轨的布局数控车床床身导轨与水平面的相对位置,有四种布局形式,分别力平床身、斜床身、平床身斜滑板、立床身; 2刀架的布局刀架作为数控车床的重要部件,其布局形式对机床整体布局及工作性能影响很大;目前两坐标联动数控车床多采用12工位的回转刀架,也有采用6工位、8工位、10工位回转刀架的;回转刀架在机床上的布局有两种形式：—种是回转轴垂直于主轴；另一种是回转轴平行于主轴; 四坐标数控车床的床身上安装有两个独立的滑板和回转刀架,故称为双刀架四坐标数控车床;其中每个刀架的切削进给量是分别控制的,出此两刀架可以同时切削同一工件的个同部位,既扩大了加工范围,又提高门加工效率; 二、数控车床编程指令 1、数控车床编程要点 1数控车床编程时,根据被加工零件的图样标注尺寸,既可以使用绝对值编程,也可使用增量值编程,还可使用二者混合编程;而且,合理的绝对值、增量值混合编程往往可以减少编程中的计算量,缩短程序段,简化程序; 2数控车床的径向X值均以直径值表示,以与图样尺寸、测量尺寸相对应;当使用增量值编程时,径向的增量以实际位移量的两倍值编写,并配以正、负号以确定增量的方向; 3X向脉冲当量为Z向的一半,以提高径向尺寸精度; 4车床数控系统具有多种切削固定循环,如：内、外径矩形切削循环,锥度切削循环,端面切削循环,螺纹切削循环等;编程时,可依据不同的毛坯材料和加工余量,合理选用切削循环; 5数控车床具备刀具刀尖半径补偿功能G40、G41、G42指令;为提高刀具寿命和加工表面的质量,在车削中,经常使用半径不大的圆弧刀尖进行切削,正确使用刀具补偿指令可在编程时直接依据零件轮廓尺寸编程,减小繁杂的计算工作量,提高程序的通用性;在使用刀补指令时,要注意选择正确的刀补值与补偿方向号,以免产生过切、少切等情况; 6合理、灵活使用数控系统给定的其他指令功能,如零点偏置指令、坐标系平移指令、返回参考点指令、直线倒角与圆弧倒角指令等,以使程序运行简捷可靠,充分发挥数控系统的功能; 7车床的数控系统具有子程序调用功能,可以实现一个子程序的多次调用;在一条调用指令中,可重复999次调用执行,而且可实现子程序调用子程序的多重嵌套调用;当程序中出现顺序固定、反复加工的要求时,使用
数控铣床实训教案——简单外轮廓铣削
数控铳床实训教案一一简单外轮廓钱削
总结本次授课主要内容。 作i及辅导： 布置下次提问的思考题，及课后练习题。对思考题、习题难点、要求进行辅导。
⑶立铁刀外形轮廓加工8、立铁刀的选用 CNC 加工中，必须考虑的立铳刀尺寸因素包括：立铁刀 直径，立铳刀长度，螺旋槽长度（侧刃长度）。. CNC 加工中，立铳刀的直径必须非常精确，立铳刀的直 径包括名义直径和实测的直径。名义直径为刀具厂商 给出的值；实测的直径是精加工用作半径补偿的半径 补偿值。重新刃磨过的刀具，即使用实测的直径作为 刀具半径偏置，也不宜将它用在精度要求较高的精加 工中，这是因为重新刃磨过的刀具存在较大 的圆跳动 误差，影响到加工轮廓的精度。 直径大的刀具比直径小的刀具的抗弯强度大，加工中 不容易引起受力弯曲和振动。立铳刀钱外凸轮廓时， 可按加工情况选用较大的直径，以提高刀的刚性；立 钱刀钱削凹形轮廓时，铳刀的最大半径选择受凹形轮 廓的最小曲率半径限制，铁刀的最大半径应小于零件 内轮廓的最小曲率半径，一般取最小曲率半径的0. 8〜 0.9 倍。 刀具从主轴伸出的长度和立铳刀从刀柄夹持工具的工 作局部中伸出的长度也值得认真考虑，立铁刀的长度 越长，抗弯强度减小，受力弯曲程度大，会影响加工 的质量，并容易产生振动，加速切削刃的磨损。 立钱刀根据其刀齿数目，可分为粗齿（Z 为3、4、6、 8）、中齿（Z 为 4、6、8、10）和细齿（Z 为 5、6、8、10、 12） o 粗齿铳刀刀齿数目少、强度高、容屑空间大，适 用于粗加工；细齿齿数多、工作平稳，适用于精加工。 中齿介于粗齿和细齿之间。. 被加工工件材料类型和加工的性质往往影响刀齿数量 选择。 在加工塑性大的工件材料，如铝、镁等，为防止产生 积屑瘤，常用刀齿少的立铁刀，立铁刀刀齿越少，螺旋 槽之间的容屑空间越大，可防止在切削量较大时产生 积屑瘤。 加工较硬的脆性材料，需要重点考虑的是防止刀具颤 振，应选择多刀齿立铁刀，刀齿越多切削越平稳，从 而减小刀具的颤振。. 小直径或中等直径的立铳刀，这些立铳刀通常有两个、 三个和四个刀齿，三刀齿立铳刀兼有两刀齿刀具与四 刀齿刀具的优点，加工性能好，但三刀齿立铳刀不是 精加工的选择，因为很难精确测量其直径尺寸。键槽 铁刀不管直径多大，它通常只有两个螺旋槽，它与钻 头相似，可沿Z 轴向切入实心材料。 9、立铳刀切削的进/退刀控制方法 （1）深度方向切入工件的进/退刀方式 总结本次授课主要内 容。 作i 及辅导： 布置下次提问的思考 题，及课后练习题。 对思考题、习题难点、 要求进行辅导。
数控铣削加工技术教案
数控铣削加工技术教案 【教学目的要求】 1、了解数控铣床和加工中心的基本结构,工作原理及常用数控 系统。2、掌握数控铣床工艺的基础知识,与普通铣床工艺进行比较,分析其异同点。 3、掌握数控铣床操作技能和机床使用方法。 【教学内容及步骤】 1、内容: 熟悉数控铣床的结构、操作原理,完成指定及自选工件的表面加工的编程和上机操作。 2、步骤: ⑴讲解数控铣床基拙知识。 ⑵熟悉数控铣床的操作。 ⑶编制数控铣床的程序。 ⑷完成规定的实验内容。 ⑸完成创新设计工件的加工。 【教学设备及材料】 1、设备:总计三台设备、分组训练,每组一台机床。
西门子802D 立式加工中心一台,FANUC数控铣床和立式加工中心各一台。 2、材料:石蜡等 【注意事项】 1、认真遵守实验安全管理制度。 2、严格遵守设备操作规程。 3、应按照拟定的工艺要求进行加工工件。。 4、文明生产。 5、听从指导教师的指导。 一、数控机床基本知识 数控是一种利用计算机通过数字信息来实现加工自动控制的技术。数控机床则是指以数字形式进行信息控制的机床。由于数控与机 床控制技术的发展紧密相连,因此,现在人们通常讲的“数控”就是指“数控机床”。 (一)数控机床的组成及工作原理 1、数控机床的组成 数控机床的基本构成主要包括控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体。数控机床的构成框图。 2、数控机床的工作原理
数控机床的工作原理如图2 所示。在数控机床上加工零件时,首先要将被加工的零件的状态、尺寸及工艺要求等,采用手工或自动程序编制,然后送入数控装置。在数控系统控制软件的支持下,经过处理与计 算后,发出相应的指令,通过伺服系统经传动机构驱动机床有关部件,使机床的刀具与工件及其它辅助装置按预定的加工程序进行运动,从而加工出符合要求的零件 (二) 数控系统的分类 机床数控系统,通常按控制运动方式和有无测量装置进行分类。 1、按控制运动方式分类 ⑴点位控制数控系统数控装置只控制移动部件从一个位置(点)精确地移到另一个位置(点),而对它们的运动轨迹没有严格要求,因为在定位移动中不进行切削加工,常见的有数控钻床、数控冲床及数控坐标镗等。 ⑵直线控制数控系统数控装置不仅控制两点间的准确位置,还要控制移动速度和轨迹。在刀具相对于工件移动时进行切削加工,其轨迹是平行机床各坐标轴的直线。常见的有简易数控车床、数控镗铣床等。 ⑶轮廓控制数控系统采用这类数控系统的机床又称连续控制 或多坐标轴联动数控机床,其数控系统控制几个坐标轴同时协调运动,即能够实现两个或两个以上的坐标轴联动加工,可用于加工平面曲线或曲面的零件。常见的有数控铣床、加工中心、数控车床等。 2、按有无测量装置分类
数控铣教案
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1、让学生明确教学目标 掌握极坐标的格式和应用场合； 熟练掌握用极坐标编制加工程序； 2、呈现工作任务 3、以问题为引导学习相关理论知识 （一）数控铣床坐标系统 数控机床是利用数字化信息来控制机床的运动，故机床运动的方向、尺寸、速度等参数都是由数字化信息来表示的。 机床运动的方向由机床的控制轴来决定，三个相互垂直的坐标轴组成空间坐标系（X、Y、Z）。 在数控机床上，通常会提供一个固定位置，以这个点建立的坐标系称为机床坐标系。其中以传递或提供切削动力的轴为Z轴，以刀具远离工件的方向为正方向。X轴为操作者面对机床，通过主轴看机床立柱，水平向右的方向为X轴正方向。Y轴通过右手笛卡儿坐标系来判断。右手笛卡儿坐标系是将右手拇指、食指、中指互成90度，大拇指表示X轴，食指表示Y轴，中指表示Z轴，各个指头的指向表示各坐标轴的正方向。 在编制数控程序时，需要在加工图纸上选择一个点建立坐标系，这个点称为编程零点。编程零点是人为设定的，可以为任意一点，但为了编程计算、检查的方便，一般将该点设在工件的对称中点或某一特殊点。该点可以用G92或G54——G59来设定。 （二）编程基础 1．工件坐标系的建立（G54—G59） （1）数控机床坐标系 数控机床是利用数字化信息来控制机床的运动，故机床运动的方向、尺寸、速度等参数都是由数字化信息来表示的。 机床运动的方向由机床的控制轴来决定，三个相互垂直的坐标轴组成空间坐标系（X、Y、Z）。在数控机床上，通常会提供一个固定位置，以这个点建立的坐标系称为机床坐标系。其中以传递或提供切削动力的轴为Z轴，以刀具远离工件的方向为正方向。X轴为操作者面对机床，通过主轴看机床立柱，水平向右的方向为X轴正方向。Y轴通过右手笛卡儿坐标系来判断。右手笛卡儿坐标系是将右手拇指、食指、中指互成90度，拇指表示X轴，食指
数控铣床典型零件加工一体化课程教案
2009年全国技工教育和职业培训参评组别: 优秀教研成果评选活动参评教案专业分类: 机加工 编号：一0709-10 (1)课程名称 章节（课 题） 授课日期 12. 22~26 课程名称: 数控铳床典型零件加工加工凸轮槽 教案 版本号：2 流水号：共8 页第1页 数控铣床典型零件加工课程代码 授课班级 数控G0702 加工凸轮槽 预计学时任课教师基本信息 6+6+6+6+4
准备和分析 教学进程 教学内容、教师活动、学生活动、设问、互动安排、时间安排、程度 方法能力 社会能力 2、 3 、 4 、 5、 6 、 7 、 8 能编制中心轨迹加工程序。 能通过调整选择该零件的装夹方式，保证形位公差。 能 根据试切件不足调整刀具及切削参数，并说明依据。 能根据试切件不足进行程序与工艺与程序优化。 能改进该工件的尺寸及形位公差测量方法。 能够用参数 编程编制孔与重复轮廓程序。 能根据加工作业流程编制作业指导书。 进程 主讲教师工作 学生活动 预计 时间 班前 会 1、 主讲回顾上次课情况，点评作业 情况。 2、 主讲简要说明本课题工作目标及 本次课任务，安排工作责任与流程 程序 1、 与 主讲分组参与学生项目工作分 配。 组长从教师处领取记录任务。并上交上周 的作业指导书，并明确新项目图纸要求； 最后一天完成下周鉴定的分组排序任务； 备注：（以下均分5轮） 组长带领全体工艺员与编程员： 1、 小组负责人分配项目任务， 10 X5天 35 X5 占 ： 八、控制点 课前准备 教学方法 教学后记 教学主管签字 督导审核 纪要 材料 刀具 工艺、程序 符合零件图纸需求，符合现有夹具要求 满足粗精加工需求 工艺要能保证零件质量稳定，程序简洁 尺寸及材质 刀具材料及锋利程 度 零件质量、程序简洁 □职业活动导向教学法（□大脑风暴法 □卡片展示法 □案例教学法 □ 角色扮演法"项目教学法 □引导课文法 □模拟教学法） V 讲授法 □启发式教学 V 演示法 V 练习法 □讨论法 其它 重点: 难点: 1、 切削三要素程序切削路径的优化。 2、 形位公差测量方法。 3、 作业指导书的编制 4、 轮廓坐标点的计算。 1、 中心轨迹程序如何编制？ 2、 如何安排工艺保证8毫米立铣刀使用寿命与效率? 检查与评审情况 审核日 期 签字: 共8 页第 2 页
数控铣实训教案
教学实施过程： 一、组织教学：10分 安全文明生产 学习实习场地纪律 学习本次实习考核办法（平时表现+平时成绩考核） 介绍项目组织实施思路，讲解过程； 二、知识准备10 知识1、数控铣床基础知识 1、机床坐标系：机床自带，确定数控机床的无能无力位移与方向，一般由开 机后“回零”操作来激活。坐标原点叫机床原点。 工件坐标系：由编程人员设定在编程和加工时使用的坐标系。坐标原点叫工件原点。 2、对刀：找出工件原点在机床坐标系中的机床坐标。 知识2、指令介绍 1、G54 G55 G56 G57 G58 G59：设定工件坐标系（用来存放对刀找出来的 机床坐标值） 2、G90: 绝对坐标编程 G91：相对坐标编程 3、M03：主轴正转；M04：主轴反转；M05：主轴停止；S 主轴功能，指 定转速（r/min） 4、M02：程序结束；M30：程序结束并返回程序头 5、G00：定位（快速移动）；G01：直线插补；F进给功能，指定进给量（mm/min） 知识3、仿真系统操作
启动、切削准备、对刀、程序录入、仿真。 三、任务实施20 （一）任务一平面铣削 1、任务描述 将直径65mm长度30MM的零件端面铣平，零件图如下左图。 2、分析与解决问题： （1）工艺分析 此零件为一圆钢，采用卡盘装夹，先将卡盘固定在工作台，再装夹工件。采用直径12MM的立铣刀。用水平往复轨迹铣削，如上图右图。 （2）程序
O0001; (程序名，发那克系统程序名以字母O开头后跟四位数字，分号分行) G54 G90 M3 S800; (指定坐标系、绝对坐标编程、开主轴，转速为800mm/min) G00 X38.5 Y27.5; （快速定位至下刀点） Z100.; （参考高度） Z5.; （进给下刀位置） G01 Z-1. F100; （直线插补下刀） X-38.5; Y17.5; X38.5; G91 Y-10.; （相对坐标编程） X-77.; Y-10.; X77.; Y-10.; X-77.; Y-10.; X77.; Y-10.; G90 X-38.5; （绝对坐标编程） G00 Z100.; （快速抬刀） M05; （主轴停止） M30; （程序结束）
数控加工工艺教案
第一章数控加工技术概括 备课人： 学习本课程的目的 1.认识数控机床的产生； 2.认识数控机床的发展 ; 课程的主要内容 : 1-1数控机床的产生与发展 1.数控机床的产生 1.1 数控加工技术的内容 （1）零件的加工工艺剖析——依据零件的材质、几何容貌、加工精度等要求，确立数控机 床及刀具的选型（机床的数控轴数目、数控轴的控制形式，刀具的形式如球 形刀、平底刀、锥形刀及鼓形刀等，刀具的材质）、并制定相应的工艺方案。 （2）零件的几何建模——依据零件的实体模型、工程设计图纸或CAD文件等成立零件待加工表面的曲面模型（参数化描绘）。 * 主要用到图形学、计算机协助图形学方面的知识，多采纳贝齐尔（Bezier ）曲面、 B 样条曲面或非平均有理 B 样条（ NURBS）曲面进行曲面描绘。 *波及的主要问题有：曲面的拟合精度、曲面的裁剪、曲面片的拼接与偏置、 曲面片的过渡与求交等。 *清华大学（孙家广），浙江大学（石教英、谭建荣、柯映林），北京航空航 天大学（唐荣锡、朱心雄），电子科技大学（叶尚辉）等。 （3）加工过程规划——加工环节规划（如粗加工，精加工环节），刀具轨迹 规划（粗加工刀具轨迹规划，精加工刀具轨迹规划）等。 *波及的重要问题：刀具轨迹的规划方法，工件加工精度的控制，刀具与工件的干预 查验（切触干预、刀底干预和刀杆干预），刀具的改换，刀具位姿的作业空 间查验， 加工路径长度的控制，机床进给速率的选定等。 （4）刀具轨迹的生成——依据加工过程规划确立刀位数据（刀具的位姿数
据）。 （5）加工过程坊真——对（ 2）—（4）过程进行计算机图形实体仿真、或刀 具轨迹仿真。 （6）机床运动指令生成——由刀位数据以及其余的有关功能（如换刀、刀具主轴控制、加 工过程中的查验及冷却润滑等协助功能要求）生成机床的运动指令。 （7）生成有效的加工代码——依据机床运动指令生成相应的G代码与 M代码。 （8）数控系统——接收、解说加工代码，形成机床伺服轴及其余功能零件的 运动控制信号。 （9）伺服驱动系统——接受运动控制信号，功率放大，驱动机床伺服轴运动。 （10）机床主机——在各伺服轴及有关功能零件的协调运动前提下，驱动刀 具达成零件曲
数控车削加工工艺与编程教案
威海职业学院教案 教研室：机械授课教师：龙素丽
威海职业学院讲稿 教研室：机械授课教师：龙素丽第1、2次课 数控车削加工工艺与编程 一、数控车床的特点及功能 1. 数控车床的分类 数控车床可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类，又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。 数控车床与普通车床一样，也是用来加工零件旋转表面的。一般能够自动完成外圆柱面、圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，如双曲面等。车床和普通车床的工件安装方式基本相同，为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。 数控车床的外形与普通车床相似，即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，传统普通车床有进给箱和交换齿轮架，而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动，因而进给系统的结构大为简化。 数控车床品种繁多，规格不一，可按如下方法进行分类。 按车床主轴位置分类 (1)立式数控车床立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的圆形工作台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。 (2)卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。 按加工零件的基本类型分类 (1)卡盘式数控车床这类车床没有尾座，适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。 (2)顶尖式数控车床这类车床配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的零件及直径不太大的盘类零件。 按刀架数量分类 (1)单刀架数控车床数控车床一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。 (2)双刀架数控车床这类车床的双刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。 按功能分类 （1）经济型数控车床采用步进电动机和单片机对普通车床的进给系统进行改造后形成的简易型数控车床，成本较低，但自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不