1、正文模塊一數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(shí)模塊二 數(shù)控銑削加工工藝模塊三 典型零件工藝分析模塊四 數(shù)控銑床編程基礎(chǔ)知識(shí)模塊五 數(shù)控銑削編程的固定循環(huán)模塊六 坐標(biāo)變換指令模塊七 用戶宏程序模塊八 零件編程實(shí)例正文課題一：數(shù)控銑床概述課題二：數(shù)控機(jī)床的分類課題三：數(shù)控銑床的組成與工作原理課題四：數(shù)控銑床的坐標(biāo)系模塊一 數(shù)控銑床基礎(chǔ)知識(shí)正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)內(nèi)容課題一：數(shù)控銑床概述正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控銑床的產(chǎn)生。2.了解數(shù)控銑床的發(fā)展歷程。3.了解數(shù)控銑床未來的發(fā)展趨勢(shì)。4.掌握數(shù)字控制的概念。5.掌握數(shù)控機(jī)床的概念。6.了解先進(jìn)的數(shù)控制造系統(tǒng)。正文一、數(shù)控銑床的產(chǎn)生二、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展三、數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控銑

2、床的發(fā)展趨勢(shì)四、基本概念2.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文一、數(shù)控銑床的產(chǎn)生機(jī)床的數(shù)控技術(shù)起源于美國(guó)，首先用于軍工產(chǎn)業(yè)，這使數(shù)控技術(shù)獲得迅速發(fā)展。1948年，美國(guó)帕森斯公司承擔(dān)研究設(shè)計(jì)和加工直升飛機(jī)槳葉輪廓用檢查樣板的加工機(jī)床這一任務(wù)時(shí)，該公司經(jīng)理帕森斯根據(jù)自己的設(shè)想，提出了革新這種樣板加工機(jī)床的新方案，由此便產(chǎn)生了研制數(shù)控機(jī)床的最初萌芽。1949年，作為這一方案主要承包者的帕森斯公司，正式接受委托，在麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的協(xié)助下，開始從事數(shù)控機(jī)床的研制工作。經(jīng)過三年時(shí)間的研究，于1952年試制成功世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)性樣機(jī)。這是一臺(tái)采用脈沖乘法器原理的直線插補(bǔ)三坐標(biāo)連續(xù)控制銑床,數(shù)控裝置的體積比機(jī)床

3、本體還要大，電路采用電子管元件。正文二、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展(一)五代數(shù)控系統(tǒng)(二)兩個(gè)階段正文(一)五代數(shù)控系統(tǒng)1.電子管數(shù)控系統(tǒng)誕生于1952年，以美國(guó)麻省理工學(xué)院研制的基于電子管和繼電器的機(jī)床數(shù)控裝置為標(biāo)志。2.晶體管數(shù)控系統(tǒng)1958年，美國(guó)凱奈屈列克公司在世界上首先研制成功帶有自動(dòng)換刀裝置的加工中心機(jī)床。3.集成電路數(shù)控系統(tǒng)1965年，出現(xiàn)了商品化集成電路數(shù)控裝置，不僅縮小了數(shù)控裝置的體積，減少了功耗，并且使系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。正文(一)五代數(shù)控系統(tǒng)4.小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)1970年，美國(guó)芝加哥國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，第一次展出了采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置。5.微處理器數(shù)控系統(tǒng)1974年

4、，由于微型計(jì)算機(jī)性價(jià)比不斷提高，使其迅速滲透到各行各業(yè)，很快取代了小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，成為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心。正文1.電子管數(shù)控系統(tǒng)誕生于1952年，以美國(guó)麻省理工學(xué)院研制的基于電子管和繼電器的機(jī)床數(shù)控裝置為標(biāo)志。正文2.晶體管數(shù)控系統(tǒng)1958年，美國(guó)凱奈屈列克公司在世界上首先研制成功帶有自動(dòng)換刀裝置的加工中心機(jī)床。正文3.集成電路數(shù)控系統(tǒng)1965年，出現(xiàn)了商品化集成電路數(shù)控裝置，不僅縮小了數(shù)控裝置的體積，減少了功耗，并且使系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。正文4.小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)1970年，美國(guó)芝加哥國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，第一次展出了采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置。正文5.微處理器數(shù)控系統(tǒng)1974年，

5、由于微型計(jì)算機(jī)性價(jià)比不斷提高，使其迅速滲透到各行各業(yè)，很快取代了小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，成為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心。正文(二)兩個(gè)階段1.NC系統(tǒng)前三代數(shù)控系統(tǒng)是采用專用電子線路實(shí)現(xiàn)的硬件式數(shù)控系統(tǒng)，一般稱為硬件數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱NC系統(tǒng)。2.CNC系統(tǒng)第四代和第五代數(shù)控系統(tǒng)是采用微處理器及大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路組成的軟件式數(shù)控系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CNC系統(tǒng)。正文1.NC系統(tǒng)前三代數(shù)控系統(tǒng)是采用專用電子線路實(shí)現(xiàn)的硬件式數(shù)控系統(tǒng)，一般稱為硬件數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱NC系統(tǒng)。正文2.CNC系統(tǒng)第四代和第五代數(shù)控系統(tǒng)是采用微處理器及大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路組成的軟件式數(shù)控系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CNC系

6、統(tǒng)。正文三、數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控銑床的發(fā)展趨勢(shì)(一)高速度、高精度、高可靠性(二)多功能化(三)網(wǎng)絡(luò)化(四)小型化和多樣化(五)智能化(六)開放性正文(一)高速度、高精度、高可靠性1.高速度速度和精度是數(shù)控系統(tǒng)的兩項(xiàng)重要指標(biāo)，直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的加工效率和加工質(zhì)量。2.高精度提高數(shù)控機(jī)床加工精度的途徑，一是減小數(shù)控系統(tǒng)誤差，二是采用補(bǔ)償技術(shù)。3.高可靠性數(shù)控機(jī)床的可靠性，特別是在長(zhǎng)時(shí)間無人操作環(huán)境下運(yùn)行的數(shù)控系統(tǒng)的可靠性成為人們最關(guān)注的問題之一。正文1.高速度速度和精度是數(shù)控系統(tǒng)的兩項(xiàng)重要指標(biāo)，直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的加工效率和加工質(zhì)量。正文2.高精度提高數(shù)控機(jī)床加工精度的途徑，一是減小數(shù)控系統(tǒng)誤差，二

7、是采用補(bǔ)償技術(shù)。正文3.高可靠性數(shù)控機(jī)床的可靠性，特別是在長(zhǎng)時(shí)間無人操作環(huán)境下運(yùn)行的數(shù)控系統(tǒng)的可靠性成為人們最關(guān)注的問題之一。正文(二)多功能化數(shù)控加工中心是典型的多功能化數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床一般配有機(jī)械手和刀具庫(kù),工件一經(jīng)裝夾，數(shù)控系統(tǒng)就能控制機(jī)床自動(dòng)更換刀具，連續(xù)對(duì)工件的各個(gè)加工面自動(dòng)地完成銑削、鏜削、鉸孔、擴(kuò)孔及攻螺紋等多工序加工，把許多工序甚至許多不同的工藝過程都集中到一臺(tái)設(shè)備上完成，從而可以避免多次裝夾所造成的定位誤差，減少設(shè)備臺(tái)數(shù)、工夾具和操作人員，節(jié)省占地面積和輔助時(shí)間。為了提高效率，新型數(shù)控機(jī)床在控制系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)上也有所改革。正文(三)網(wǎng)絡(luò)化為了適應(yīng)一些先進(jìn)的制造系統(tǒng)，一般

8、的數(shù)控系統(tǒng)都具有高速串行端口，可按照用戶需要，同上一級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行多種數(shù)據(jù)交換。高檔的數(shù)控系統(tǒng)還具有DNC接口，可以實(shí)現(xiàn)幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信，也能夠?qū)着_(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行分布式控制，有利于工廠管理層與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的信息交換，以促進(jìn)企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)集成化和管控一體化的實(shí)現(xiàn)。正文(四)小型化和多樣化一些發(fā)達(dá)國(guó)家采用了三維安裝方法，將電子元器件高密度安裝，大大地縮小了占有空間；在顯示部件方面，普遍裝備采用新型薄膜技術(shù)的彩色液晶顯示器；同時(shí)，普遍采用內(nèi)裝式PLC，使CNC與PLC有機(jī)地結(jié)合在一起。正文(五)智能化1.加工過程的智能化如建立智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)加工條件設(shè)定加工參數(shù)；采用自適應(yīng)控制技術(shù)對(duì)誤差進(jìn)行

9、補(bǔ)償；數(shù)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)功能等。2.人機(jī)界面智能化主要指編程和操作的智能化，如采用人機(jī)對(duì)話自動(dòng)編程；應(yīng)用圖像識(shí)別和聲音識(shí)別技術(shù)使機(jī)器學(xué)會(huì)辨認(rèn)圖樣和按照自然語言進(jìn)行加工。3.故障診斷智能化將人工智能技術(shù)引入，準(zhǔn)確判斷故障所在。正文1.加工過程的智能化如建立智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)加工條件設(shè)定加工參數(shù)；采用自適應(yīng)控制技術(shù)對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償；數(shù)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)功能等。正文2.人機(jī)界面智能化主要指編程和操作的智能化，如采用人機(jī)對(duì)話自動(dòng)編程；應(yīng)用圖像識(shí)別和聲音識(shí)別技術(shù)使機(jī)器學(xué)會(huì)辨認(rèn)圖樣和按照自然語言進(jìn)行加工。正文3.故障診斷智能化將人工智能技術(shù)引入，準(zhǔn)確判斷故障所在。正文(六)開放性早期的數(shù)控系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)等方面都采取

10、了專用封閉的方式，各個(gè)廠家的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品之間互不兼容。這不但給系統(tǒng)維修和技術(shù)升級(jí)帶來很大困難，而且也難以滿足一些先進(jìn)的制造企業(yè)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的要求。為了順應(yīng)計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展和建立現(xiàn)代制造系統(tǒng)的需要，人們提出了開放式數(shù)控系統(tǒng)的概念，并推出了開放式數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。正文四、基本概念(一)數(shù)字控制(二)數(shù)控機(jī)床(三)先進(jìn)制造系統(tǒng)正文(一)數(shù)字控制機(jī)床數(shù)字控制的定義為：用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的裝置(簡(jiǎn)稱數(shù)控裝置)，在機(jī)床運(yùn)行過程中，不斷地引入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而對(duì)某一生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，該過程稱為數(shù)字控制，簡(jiǎn)稱數(shù)控。正文(二)數(shù)控機(jī)床1.NC機(jī)床使用NC數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的機(jī)床稱為NC機(jī)床。2.CNC機(jī)床具有CNC系統(tǒng)的機(jī)床

11、稱為CNC機(jī)床,如今人們提及的數(shù)控機(jī)床一般是指CNC機(jī)床。3.加工中心有些數(shù)控機(jī)床具有刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置，能在一次裝夾中對(duì)工件的多個(gè)表面進(jìn)行多工序加工，如進(jìn)行鉆孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、平面銑削、輪廓銑削等加工，這種新一代的數(shù)控機(jī)床稱為加工中心，它代表著當(dāng)今數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主流，其結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。正文1.NC機(jī)床使用NC數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的機(jī)床稱為NC機(jī)床。正文2.CNC機(jī)床具有CNC系統(tǒng)的機(jī)床稱為CNC機(jī)床,如今人們提及的數(shù)控機(jī)床一般是指CNC機(jī)床。正文3.加工中心有些數(shù)控機(jī)床具有刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置，能在一次裝夾中對(duì)工件的多個(gè)表面進(jìn)行多工序加工，如進(jìn)行鉆孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、平面銑削、輪廓銑

12、削等加工，這種新一代的數(shù)控機(jī)床稱為加工中心，它代表著當(dāng)今數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主流，其結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。正文(三)先進(jìn)制造系統(tǒng)1.柔性制造單元(FMC)如果某加工中心增加了托盤自動(dòng)交換裝置、機(jī)械手和中央物料庫(kù)(包含刀具、設(shè)備、材料和成品等)，便可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無人看管加工,這種形式的數(shù)控機(jī)床稱為柔性制造單元,如圖1-2所示。2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)是由計(jì)算機(jī)集中控制和管理，數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)物料傳輸裝置相結(jié)合，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，可自主完成多品種、中小批量生產(chǎn)任務(wù)的制造系統(tǒng)。正文(三)先進(jìn)制造系統(tǒng)3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)CIMS不僅把技術(shù)系統(tǒng)和經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)系統(tǒng)集成在一起，而且

13、把人(人的思想、理念及智能)也集成在一起，使整個(gè)企業(yè)的工作流程、物流和信息流都保持通暢和相互有機(jī)聯(lián)系，所以CIMS是人、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三者集成的產(chǎn)物，其體系結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。正文1.柔性制造單元(FMC)圖1-1能進(jìn)行五面加工的加工中心正文1.柔性制造單元(FMC)圖1-2精密機(jī)械零件的柔性制造單元正文2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)是由計(jì)算機(jī)集中控制和管理，數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)物料傳輸裝置相結(jié)合，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，可自主完成多品種、中小批量生產(chǎn)任務(wù)的制造系統(tǒng)。正文3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)圖1-3柔性制造系統(tǒng)的構(gòu)成框圖正文3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)圖1-4CIMS

14、體系結(jié)構(gòu)正文課題二：數(shù)控機(jī)床的分類1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握各種數(shù)控銑床在數(shù)控機(jī)床分類中的位置。2.了解數(shù)控機(jī)床的各種分類及類型。3.掌握開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。4.了解位置、速度和轉(zhuǎn)角檢測(cè)元件的作用。正文2.學(xué)習(xí)內(nèi)容1.按工藝用途分類。2.按加工路線分類。3.按伺服系統(tǒng)的類型分類4.按功能水平分類正文一、按工藝用途分類(一)普通類(二)加工中心(三)金屬成形類(四)特種加工及其他類型正文(一)普通類1.立式數(shù)控銑床立式數(shù)控銑床(圖1-5)是數(shù)控銑床中數(shù)量最多的一種，應(yīng)用范圍最廣，適宜加工高度方向尺寸相對(duì)較小的工件。2.臥式數(shù)控銑床其主軸是水平設(shè)置的，結(jié)構(gòu)比立式

15、數(shù)控銑床復(fù)雜，占地面積較大、價(jià)格較高，宜加工箱體類零件，如圖1-6所示。3.龍門銑床 用于加工特大型零件,圖1-7所示為數(shù)控龍門鏜銑床。正文1.立式數(shù)控銑床圖1-5立式數(shù)控銑床正文2.臥式數(shù)控銑床圖1-6臥式數(shù)控銑床正文3.龍門銑床圖1-7數(shù)控龍門鏜銑床正文(二)加工中心加工中心的典型特征是有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置。工件在一次安裝后，可以進(jìn)行多種工序加工。加工中心一般可分為立式加工中心、臥式加工中心和萬能加工中心。正文(三)金屬成形類如數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)等正文(四)特種加工及其他類型如數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成形機(jī)床、數(shù)控激光加工機(jī)床等。正文二、按加工路線分類(一)點(diǎn)位控制(

16、二)直線控制(三)輪廓控制正文(一)點(diǎn)位控制點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床只要求控制機(jī)床移動(dòng)部件(刀具)從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，而不管移動(dòng)過程的運(yùn)動(dòng)軌跡(路徑和方向),如圖1-8所示。各坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)互不相關(guān)，可以單坐標(biāo)分別移動(dòng)，也可多個(gè)坐標(biāo)同時(shí)移動(dòng)，在移動(dòng)過程中刀具不進(jìn)行切削。數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床都是配備點(diǎn)位控制系統(tǒng)的典型數(shù)控機(jī)床。正文(二)直線控制圖1-8數(shù)控機(jī)床的點(diǎn)位控制原理圖正文(二)直線控制圖1-9數(shù)控機(jī)床的直線控制原理圖正文(三)輪廓控制1.兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)指可以同時(shí)控制兩條軸，即使兩個(gè)軸坐標(biāo)數(shù)值同時(shí)發(fā)生變化，同時(shí)控制XY坐標(biāo)、XZ坐標(biāo)和YA坐標(biāo)時(shí)，可以加工如圖1-11所示形

17、狀的零件。2.兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)是指兩條軸連續(xù)控制，第三條軸定位或直線控制，從而實(shí)現(xiàn)三條主要軸X、Y、Z內(nèi)的二維控制，其原理如圖1-12所示。3.三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)是指同時(shí)控制X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)，使刀具在空間任意方向都可移動(dòng)，因而能夠進(jìn)行三維立體加工，其原理如圖1-13所示。正文(三)輪廓控制4.多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)是指同時(shí)控制四條或四條以上坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)。正文(三)輪廓控制圖1-10數(shù)控機(jī)床的輪廓控制原理圖正文1.兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)圖1-11兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)輪廓加工正文2.兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)圖1-12兩軸半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)輪廓加工正文3.三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)圖1-13三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)輪廓加工正文4.多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)是指

18、同時(shí)控制四條或四條以上坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)。正文三、按伺服系統(tǒng)的類型分類(一)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床(二)閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床(三)半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床正文(一)開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床圖1-14開環(huán)控制系統(tǒng)框圖正文(二)閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床圖1-15閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖正文(三)半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床圖1-16半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖正文四、按功能水平分類(一)低檔數(shù)控機(jī)床(二)中檔數(shù)控機(jī)床(三)高檔數(shù)控機(jī)床正文(一)低檔數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床又稱經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。在我國(guó)，是指由單板機(jī)、單片機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)組成的數(shù)控系統(tǒng)，以及功能簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的數(shù)控系統(tǒng)，主要應(yīng)用于車床、線切割機(jī)床及舊機(jī)床的數(shù)控改造等。正文(二)中檔數(shù)控機(jī)床中檔數(shù)控機(jī)床功能較

19、多，但不過分追求齊全，以實(shí)用為準(zhǔn)，它除具有數(shù)控系統(tǒng)基本功能外，一般還具有圖形顯示功能及面向用戶的宏功能等。中檔數(shù)控機(jī)床品種幾乎覆蓋了所有機(jī)床類別。正文(三)高檔數(shù)控機(jī)床高檔數(shù)控機(jī)床一般是能夠加工復(fù)雜形狀的多軸聯(lián)動(dòng)控制的數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能齊全，價(jià)格昂貴,主要應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床、重型數(shù)控機(jī)床、五面加工中心、車削中心和柔性加工單元等。正文課題三：數(shù)控銑床的組成與工作原理1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控銑床的特點(diǎn)。2.掌握數(shù)控銑床的應(yīng)用場(chǎng)合。3.掌握數(shù)控銑床的工作原理。4.了解數(shù)控銑床的組成。正文1.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、數(shù)控銑床的特點(diǎn)二、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用場(chǎng)合三、數(shù)控銑床的工作原理

20、四、數(shù)控銑床的組成正文一、數(shù)控銑床的特點(diǎn)(一)適應(yīng)性強(qiáng)(二)加工精度高、質(zhì)量好(三)生產(chǎn)率高(四)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度(五)良好的經(jīng)濟(jì)效益(六)有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化正文(一)適應(yīng)性強(qiáng)數(shù)控銑床按照數(shù)控指令工作，更換加工對(duì)象只需更改數(shù)控加工程序，而不必制造、更換夾具或模具，因而生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短、靈活性強(qiáng)，為多品種、小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研制提供了有利條件。正文(二)加工精度高、質(zhì)量好數(shù)控銑床的加工是自動(dòng)進(jìn)行的，消除了操作者人為的誤差，使同一批工件的尺寸一致性好，加工質(zhì)量穩(wěn)定。此外，數(shù)控銑床進(jìn)給機(jī)構(gòu)均可由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行位置補(bǔ)償，從而保證數(shù)控銑床能夠達(dá)到較高的加工精度和加工質(zhì)量。正文(三)生產(chǎn)率高數(shù)控銑床可大大減少

21、零件加工所需的機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間，從而保證有較高的加工效率。數(shù)控銑床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量調(diào)節(jié)范圍比普通機(jī)床大，每道工序均可選用最佳的切削用量。在加工中心機(jī)床上，工件往往只需進(jìn)行一次裝夾就能完成所有工序的加工，大大減少了半成品的周轉(zhuǎn)時(shí)間，生產(chǎn)率的提高更為明顯。此外，數(shù)控銑床能進(jìn)行重復(fù)性操作，尺寸一致性好，減少了次品率和檢驗(yàn)時(shí)間。正文(四)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度數(shù)控銑床的操作者一般只需裝卸零件，并監(jiān)督機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過程即可，大大減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著改善操作者的工作條件。正文(五)良好的經(jīng)濟(jì)效益雖然數(shù)控銑床價(jià)格昂貴，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的設(shè)備費(fèi)用較大，但是使用數(shù)控銑床可節(jié)省許多其他費(fèi)用,例如，工件加工前不用劃線工

22、序;工件安裝、調(diào)整、加工和檢驗(yàn)所花費(fèi)的時(shí)間少，特別是不需設(shè)計(jì)制造專用的工裝夾具；加工精度穩(wěn)定，廢品率低，減少了調(diào)度環(huán)節(jié)等，所以總體成本下降，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。正文(六)有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)具有統(tǒng)計(jì)零件加工工時(shí)、計(jì)算刀具損耗、自動(dòng)檢驗(yàn)加工工件質(zhì)量及半成品管理等功能，這些功能都十分有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化，也為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和管理一體化奠定了基礎(chǔ)。正文二、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用場(chǎng)合(一)多品種、小批量生產(chǎn)的零件(二)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件(三)需要頻繁改形的零件(四)其他場(chǎng)合正文(一)多品種、小批量生產(chǎn)的零件圖1-17所示為三類機(jī)床的零件加工批量數(shù)與綜合費(fèi)用的關(guān)系。零件加工批量大時(shí),選用數(shù)

23、控機(jī)床是不利的，而選擇專用機(jī)床效率高、費(fèi)用低。通常，采用數(shù)控機(jī)床加工的合理生產(chǎn)批量為10100件。正文(二)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件圖1-17加工批量數(shù)與綜合費(fèi)用的關(guān)系正文(二)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件圖1-18零件復(fù)雜程度與批量數(shù)的關(guān)系正文(三)需要頻繁改形的零件當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品不斷更新時(shí)，使用數(shù)控機(jī)床只需更改相應(yīng)數(shù)控加工程序即可，從而節(jié)省大量的工藝裝備，使綜合費(fèi)用降低。正文(四)其他場(chǎng)合價(jià)值昂貴，不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件；設(shè)計(jì)制造周期短的急需零件；批量較大、精度要求較高的零件。正文三、數(shù)控銑床的工作原理圖1-19數(shù)控機(jī)床加工工件的基本過程正文四、數(shù)控銑床的組成(一)信息載體(二)數(shù)控裝置(三)伺服系統(tǒng)(四)反

24、饋裝置(五)機(jī)床本體正文四、數(shù)控銑床的組成圖1-20數(shù)控銑床的組成正文(一)信息載體信息載體又稱為控制介質(zhì)，用于記錄數(shù)控機(jī)床上加工一個(gè)零件所必需的各種信息(零件加工的位置數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)等)，以控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件的機(jī)械加工。早期的數(shù)控機(jī)床常用的信息載體有穿孔紙帶、穿孔卡、磁帶和磁盤等，通過相應(yīng)的輸入裝置將信息輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。近年來，穿孔紙帶及穿孔卡已經(jīng)極少使用?，F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床主要采用操作面板上的按鈕和鍵盤直接輸入加工信息，或通過串行接口將在計(jì)算機(jī)上編寫完成的加工程序傳送至數(shù)控系統(tǒng)。正文(二)數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控銑床的核心,其主要功能是接受加工信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后控制機(jī)床的動(dòng)作。數(shù)控裝置

25、由硬件和軟件兩部分構(gòu)成。硬件除計(jì)算機(jī)外，還包括顯示器、鍵盤、操作面板等。顯示器用于顯示加工圖形、坐標(biāo)和相關(guān)文字信息；鍵盤用于輸入操作命令，也可用于輸入和編輯加工程序；操作面板(圖1-21)供操作人員進(jìn)行設(shè)置和修改操作方式，輸入數(shù)據(jù)和起?？刂频炔僮鳌＼浖譃橄到y(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。正文(三)伺服系統(tǒng)圖1-21數(shù)控機(jī)床操作面板正文(三)伺服系統(tǒng)圖1-22伺服電動(dòng)機(jī)正文(三)伺服系統(tǒng)圖1-23數(shù)控銑床機(jī)床本體1主軸氣缸2主軸電動(dòng)機(jī)3鏈?zhǔn)降稁?kù)4主軸箱5換刀機(jī)械手6主軸7立柱8工作臺(tái)9床鞍10床身正文(四)反饋裝置反饋有位置反饋和速度反饋等。反饋裝置的作用是檢測(cè)速度、位移或工件尺寸，并將信息反饋給數(shù)控

26、裝置，數(shù)控裝置對(duì)反饋回來的實(shí)際位移值與設(shè)定值進(jìn)行比較，如有差值及時(shí)補(bǔ)償。正文(五)機(jī)床本體機(jī)床本體指用于完成各種切削加工的機(jī)械部分，如圖1-23所示，包括床身、立柱、工作臺(tái)等機(jī)械部件。正文課題四：數(shù)控銑床的坐標(biāo)系1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)任務(wù)3.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握數(shù)控銑床坐標(biāo)軸的命名標(biāo)準(zhǔn)與方向的確定。2.了解機(jī)床坐標(biāo)系的作用。3.理解機(jī)床原點(diǎn)的概念。4.理解機(jī)床參考點(diǎn)的概念。正文2.學(xué)習(xí)任務(wù)1.運(yùn)用所學(xué)知識(shí)判斷數(shù)控銑床各坐標(biāo)軸及確定其方向。2.對(duì)于一般零件如何建立工件坐標(biāo)系。正文3.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、機(jī)床坐標(biāo)軸命名標(biāo)準(zhǔn)與方向的確定二、機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床參考點(diǎn)三、工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)正

27、文一、機(jī)床坐標(biāo)軸命名標(biāo)準(zhǔn)與方向的確定(一)X、Y、Z軸命名標(biāo)準(zhǔn)(二)A、B、C軸命名標(biāo)準(zhǔn)(三)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向命名原則(四)銑床坐標(biāo)X、Y、Z軸的確定(五)附加運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的規(guī)定正文(一)X、Y、Z軸命名標(biāo)準(zhǔn)圖1-24右手笛卡兒直角坐標(biāo)系手勢(shì)正文(二)A、B、C軸命名標(biāo)準(zhǔn)圖1-25右手螺旋定則手勢(shì)正文(二)A、B、C軸命名標(biāo)準(zhǔn)圖 1-26 A、B、C軸方向正文(三)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向命名原則圖1-27機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向正文(四)銑床坐標(biāo)X、Y、Z軸的確定1.Z軸的確定2.X軸的確定3.Y軸的確定正文1.Z軸的確定(1)Z軸的運(yùn)動(dòng)是由傳遞切削力的主軸所決定的，與主軸軸線重合或平行的坐標(biāo)軸即為Z軸。

28、(2)正方向?yàn)樵黾拥毒吆凸ぜg距離的方向，按照刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)而工件相對(duì)靜止的機(jī)床坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)方向命名原則，即為刀具遠(yuǎn)離工件的方向。正文圖1-28立式銑床坐標(biāo)系1.Z軸的確定正文2.X軸的確定(1)X軸的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件的裝夾面。(2)正方向的規(guī)定比較復(fù)雜，若Z軸是垂直的(立式銑床)，當(dāng)從與刀具平行的主軸向立柱看時(shí)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方，如圖1-28所示；若Z軸是水平的(臥式銑床)，當(dāng)從與Z軸平行的主軸向工件看時(shí)(即從機(jī)床背面向工件看)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方，如圖1-29所示；若對(duì)于落地龍門鏜銑床，當(dāng)從與Z軸平行的主軸向左側(cè)立柱看時(shí)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方，如圖1-30所示。正文圖1

29、-29臥式銑床坐標(biāo)系2.X軸的確定正文圖1-30落地龍門鏜銑床坐標(biāo)系2.X軸的確定正文3.Y軸的確定(1)Y軸垂直于X、Z軸。(2)Y軸正方向根據(jù)X和Z軸的正方向，按照右手笛卡兒直角坐標(biāo)系原則來判斷。正文(五)附加運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的規(guī)定如果在X、Y、Z主要坐標(biāo)以外還有平行于它們的坐標(biāo)，可分別指定為U、V、W。如果還有第三組運(yùn)動(dòng)，則分別指定為P、Q、R。正文二、機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床參考點(diǎn)(一)機(jī)床原點(diǎn)(二)機(jī)床坐標(biāo)系(三)機(jī)床參考點(diǎn)正文(一)機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)又稱為機(jī)械原點(diǎn)，它是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。該點(diǎn)是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，其位置是由機(jī)床設(shè)計(jì)和制造單位確定的，一般設(shè)在各坐標(biāo)軸的正向運(yùn)動(dòng)極限處，通常不允

30、許用戶改變。它也是機(jī)床在運(yùn)動(dòng)控制中的基準(zhǔn)點(diǎn)。正文(二)機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系建立在機(jī)床原點(diǎn)之上，機(jī)床各坐標(biāo)軸的命名標(biāo)準(zhǔn)與方向規(guī)定如前文所述，是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。建立機(jī)床坐標(biāo)系是為了確定刀具或工件在機(jī)床上的位置，確定機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的位置及其運(yùn)動(dòng)范圍。在數(shù)控機(jī)床顯示屏上常見的“機(jī)械坐標(biāo)”就是指機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。正文(三)機(jī)床參考點(diǎn)圖1-31機(jī)床原點(diǎn)與參考點(diǎn)正文三、工件坐標(biāo)系與工件原點(diǎn)(一)工件坐標(biāo)系(二)工件原點(diǎn)正文(一)工件坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系的建立保證了刀具在機(jī)床上的正確運(yùn)動(dòng)，但由于程序的編制通常是針對(duì)某一工件，根據(jù)零件圖樣進(jìn)行的，為了便于尺寸計(jì)算、檢查，加工程序的坐標(biāo)原點(diǎn)一般都與零件圖樣的尺寸

31、基準(zhǔn)相一致。這種針對(duì)于某一工件，根據(jù)零件圖樣建立的坐標(biāo)系稱為工件坐標(biāo)系，亦稱編程坐標(biāo)系。正文(二)工件原點(diǎn) 工件原點(diǎn)亦稱編程原點(diǎn)，該點(diǎn)是指工件裝夾完成后，選擇工件上的某一點(diǎn)作為編程或工件加工的原點(diǎn)。 工件原點(diǎn)的選擇應(yīng)滿足編程簡(jiǎn)單、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件，如在立式數(shù)控銑床上，Z方向的原點(diǎn)一般取在工件的上表面，XY平面原點(diǎn)的選擇有兩種情況：當(dāng)工件對(duì)稱時(shí)，一般以對(duì)稱中心作為XY平面的原點(diǎn)；當(dāng)工件不對(duì)稱時(shí)，一般取工件上一角作為工件原點(diǎn)。正文模塊二：數(shù)控銑削加工工藝課題一：數(shù)控銑削加工對(duì)象與內(nèi)容課題二數(shù)控銑床零件加工的工藝分析課題三：數(shù)控銑削刀具及切削用量的選擇課題四：數(shù)控銑床夾具課題五：數(shù)

32、控銑小加工工藝文件正文課題一：數(shù)控銑削加工對(duì)象與內(nèi)容1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控銑削加工對(duì)象。2.掌握數(shù)控銑削適合加工的部位。3.了解數(shù)控銑削加工的內(nèi)容。正文2.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、數(shù)控銑削加工的對(duì)象二、數(shù)控銑削加工的內(nèi)容正文一、數(shù)控銑削加工的對(duì)象(一)平面類零件(二)直紋曲面類零件(三)立體曲面類零件正文(一)平面類零件圖2-1平面類零件a)輪廓面ab)輪廓面bc)輪廓面c正文(二)直紋曲面類零件圖2-2直紋曲面正文(三)立體曲面類零件1.行切加工法采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行二軸半坐標(biāo)控制加工，即行切加工法。2. 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床三軸聯(lián)動(dòng)加工，即進(jìn)行空間直線插補(bǔ)。

33、正文1.行切加工法采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行二軸半坐標(biāo)控制加工，即行切加工法。正文2. 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工圖2-3行切加工正文2. 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工圖2-4三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工正文二、數(shù)控銑削加工的內(nèi)容(一)以下情況適宜采用數(shù)控銑削加工(二)下列加工內(nèi)容一般不采用數(shù)控銑削加工正文(一)以下情況適宜采用數(shù)控銑削加工(1)由直線、圓弧、非圓曲線及列表曲線構(gòu)成的內(nèi)外輪廓。(2)空間曲線或曲面。(3)形狀復(fù)雜，尺寸繁多，劃線和檢測(cè)比較困難的部位。(4)用普通機(jī)床加工時(shí)難以觀察、控制及檢測(cè)的內(nèi)腔、箱體內(nèi)部等。(5)有嚴(yán)格位置尺寸要求的孔或平面。(6)能夠在一次裝夾中銑削出多個(gè)部位的零件表面或零件形狀。正文(二)下列加工

34、內(nèi)容一般不采用數(shù)控銑削加工(1)需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間占機(jī)人工調(diào)整的粗加工內(nèi)容。(2)毛坯上的加工余量不太充分或不太穩(wěn)定的部位。(3)簡(jiǎn)單的粗加工面。(4)必須用細(xì)長(zhǎng)銑刀加工的部位，一般指狹長(zhǎng)深槽或高肋板小轉(zhuǎn)接圓弧部位。正文課題二數(shù)控銑床零件加工的工藝分析1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)任務(wù)3.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述數(shù)控銑削加工的對(duì)象。2.簡(jiǎn)述適合數(shù)控銑削加工的內(nèi)容。正文2.學(xué)習(xí)任務(wù)1.能看懂零件圖，并進(jìn)行合理的工藝分析。2.會(huì)確定合理的數(shù)控銑削加工路線。正文3.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、 零件圖分析二、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析三、數(shù)控銑削加工路線的擬定正文一、 零件圖分析(一)尺寸標(biāo)注方法分析(二)零件圖的完整性與正確

35、性分析(三)零件技術(shù)要求分析(四)零件材料分析正文(一)尺寸標(biāo)注方法分析圖2-6統(tǒng)一基準(zhǔn)標(biāo)注方法正文(一)尺寸標(biāo)注方法分析圖2-7分散基準(zhǔn)標(biāo)注方法正文(二)零件圖的完整性與正確性分析構(gòu)成零件輪廓的幾何元素(點(diǎn)、線、面)和條件(如相切、相交、垂直和平行)是數(shù)控編程的重要依據(jù)。手工編程時(shí)要計(jì)算構(gòu)成零件輪廓的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；自動(dòng)編程時(shí)要對(duì)構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。如果某一條件不充分，則無法計(jì)算零件輪廓的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和表達(dá)零件輪廓的幾何元素，導(dǎo)致無法進(jìn)行編程，因此圖樣應(yīng)當(dāng)完整地表達(dá)構(gòu)成零件輪廓的幾何元素。正文(三)零件技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求主要是指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱

36、處理等。這些要求在保證零件使用性能的前提下，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理。過高的精度和表面粗糙度要求會(huì)使工藝過程復(fù)雜、加工困難、成本提高。正文(四)零件材料分析在滿足零件功能的前提下，應(yīng)選用廉價(jià)、切削性能好的材料,而且，材料選擇應(yīng)立足國(guó)內(nèi),不要輕易選用貴重或緊缺的材料。正文二、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析(1)工件的內(nèi)腔與外形應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，這樣可以減少刀具的規(guī)格和換刀的次數(shù)，方便編程和提高數(shù)控機(jī)床加工效率。(2)工件內(nèi)槽及緣板間的過渡圓角半徑不應(yīng)過小。(3)銑削工件的槽底平面時(shí)，槽底圓角半徑r不宜過大。正文圖2-8內(nèi)槽結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)比a)刀具直徑小b)刀具直徑大正文圖2-9槽底平面圓角對(duì)加工工藝的影響正

37、文三、數(shù)控銑削加工路線的擬定(一)數(shù)控加工工藝流程的設(shè)計(jì)(二)進(jìn)給路線的確定正文三、數(shù)控銑削加工路線的擬定圖2-10工藝流程正文(一)數(shù)控加工工藝流程的設(shè)計(jì)1.工序的劃分2.順序的安排順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮。正文(一)數(shù)控加工工藝流程的設(shè)計(jì)3.數(shù)控加工工序與普通工序的銜接數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾，因此在熟悉整個(gè)加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，例如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對(duì)校形工序的技術(shù)要求；毛坯的熱處理狀態(tài)等，

38、這樣才能使各工序達(dá)到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。正文1.工序的劃分(1)以一次安裝、加工作為一道工序。(2)以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。(3)以加工部位劃分工序。(4)以粗、精加工劃分工序。正文2.順序的安排(1)上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮。(2)先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工。(3)以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。正文3.數(shù)控加工工序與普通工序的銜接數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾，因

39、此在熟悉整個(gè)加工工藝內(nèi)容的同時(shí)，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，例如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對(duì)校形工序的技術(shù)要求；毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣才能使各工序達(dá)到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。正文(二)進(jìn)給路線的確定1.保證零件的加工精度和表面粗糙度要求2.應(yīng)使進(jìn)給路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率圖2-18所示為正確選擇鉆孔加工路線的例子，通常先加工均布于同一圓周上的八個(gè)孔，再加工另一圓周上的孔，如圖2-18a所示。3.最終輪廓一次進(jìn)給完成為保證工件輪廓表面加工后的表面粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安

40、排在最后一次進(jìn)給中連續(xù)加工完成。正文(二)進(jìn)給路線的確定4.選擇使工件在加工后變形小的路線對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次進(jìn)給加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排進(jìn)給路線。正文1.保證零件的加工精度和表面粗糙度要求(1)當(dāng)銑削平面零件外輪廓時(shí)，一般采用立銑刀側(cè)刃切削。(2)銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，若內(nèi)輪廓外延，則應(yīng)沿切線方向切入或切出。(3)用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)，如圖2-14所示，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工。(4)對(duì)于孔的位置精度要求較高的零件，在精鏜孔系時(shí)，鏜孔路線一定要保證各孔的定位方向一致，即采用單向趨近定位點(diǎn)的方法，以避免傳動(dòng)系統(tǒng)反向間隙誤差或測(cè)量系統(tǒng)的誤差對(duì)定位

41、精度的影響。(5)銑削曲面時(shí)，常用球頭銑刀采用“行切法”進(jìn)行加工。正文(1)當(dāng)銑削平面零件外輪廓時(shí)，一般采用立銑刀側(cè)刃切削。立銑刀側(cè)刃銑削平面零件外輪廓時(shí)，應(yīng)避免沿零件外輪廓的法向切入和切出，如圖2-11所示，應(yīng)沿著外輪廓曲線的切向延長(zhǎng)線切入或切出，這樣可避免刀具在切入或切出時(shí)產(chǎn)生的刀刃切痕，保證零件曲面的平滑過渡。正文(2)銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，若內(nèi)輪廓外延，則應(yīng)沿切線方向切入或切出。若內(nèi)輪廓曲線不允許外延，如圖2-12所示，刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入或切出，此時(shí)刀具的切入或切出點(diǎn)應(yīng)盡量選在內(nèi)輪廓曲線兩幾何元素的交點(diǎn)處。當(dāng)內(nèi)部幾何元素相切無交點(diǎn)時(shí)，如圖2-13所示，為防止刀具施加刀偏時(shí)

42、在輪廓拐角處留下凹口(圖2-13a)，刀具切入或切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角，如圖2-13b所示。正文(3)用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)，如圖2-14所示，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工。圖2-11外輪廓加工時(shí)刀具的切入切出正文(3)用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)，如圖2-14所示，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工。圖2-12內(nèi)輪廓加工時(shí)刀具的切入切出正文(3)用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)，如圖2-14所示，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工。圖2-13無交點(diǎn)內(nèi)輪廓加工時(shí)刀具的切入切出正文(3)用圓弧插補(bǔ)方式銑削外整圓時(shí)，如圖2-14所示，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工。圖2-14外圓銑削正文(3)用圓弧插補(bǔ)方

43、式銑削外整圓時(shí)，如圖2-14所示，要安排刀具從切向進(jìn)入圓周銑削加工。圖2-15內(nèi)圓銑削正文(4)對(duì)于孔的位置精度要求較高的零件圖2-16孔系加工路線正文(5)銑削曲面時(shí)，常用球頭銑刀采用“行切法”進(jìn)行加工。圖2-17曲面加工的走刀路線正文2.應(yīng)使進(jìn)給路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率圖2-18鉆孔加工路線的選擇正文3.最終輪廓一次進(jìn)給完成圖2-19銑削內(nèi)腔的三種進(jìn)給路線a)路線1b)路線2c)路線3正文4.選擇使工件在加工后變形小的路線對(duì)橫截面積小的細(xì)長(zhǎng)零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次進(jìn)給加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排進(jìn)給路線。正文課題三：數(shù)控銑削刀具及切削用量的選擇1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)

44、任務(wù)3.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控銑削刀具的類型及結(jié)構(gòu)。2.掌握常用數(shù)控銑削刀具的牌號(hào)。3.會(huì)選用數(shù)控銑削刀具。4.會(huì)確定數(shù)控銑削用量。正文2.學(xué)習(xí)任務(wù)通過學(xué)習(xí)本課題知識(shí)，思考在加工如圖2-5所示的零件時(shí)，應(yīng)選擇何種類型的刀具，各切削用量應(yīng)當(dāng)如何確定。正文3.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、數(shù)控銑削刀具二、銑削用量的選擇三 主轉(zhuǎn)速的確定正文一、數(shù)控銑削刀具(一)銑刀類型選擇(二)銑刀結(jié)構(gòu)的選擇(三)銑刀角度的選擇(四)銑刀的齒數(shù)(齒距)選擇(五)銑刀直徑的選擇(六)銑刀的最大背吃刀量(七)刀片牌號(hào)的選擇正文(一)銑刀類型選擇(1)加工曲面類零件時(shí)，為了保證刀具切削刃與工件輪廓在切削點(diǎn)相切，避免切削刃與工

45、件輪廓發(fā)生干涉，一般采用球頭銑刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀。(2)銑較大平面時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率和減小表面粗糙度值，一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀，如圖2-22所示。(3)銑小平面或臺(tái)階面時(shí)一般采用通用銑刀，如圖2-23所示。(4)銑鍵槽時(shí)，為了保證槽的尺寸精度,一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖2-24所示。正文(一)銑刀類型選擇(5)孔加工時(shí)，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具，如圖2-25所示。正文(1)加工曲面類零件圖2-21加工曲面類零件的銑刀正文(2)銑較大平面圖2-22加工大平面的銑刀正文(3)銑小平面或臺(tái)階面時(shí)一般采用通用銑刀，如圖2-23所示。圖2-23加工小平面或臺(tái)階面的

46、銑刀正文(4)銑鍵槽時(shí)，為了保證槽的尺寸精度,一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖2-24所示。圖2-24加工槽類的銑刀正文(5)孔加工時(shí)，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具，如圖2-25所示。圖2-25孔加工刀具a)鉆頭b)鏜刀正文(二)銑刀結(jié)構(gòu)的選擇1.平裝結(jié)構(gòu)(刀片徑向排列)平裝結(jié)構(gòu)銑刀(圖2-26)的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好，容易加工，并可采用無孔刀片(刀片價(jià)格較低，可重磨)。2.立裝結(jié)構(gòu)(刀片切向排列)立裝結(jié)構(gòu)銑刀(圖2-27)的刀片只用一個(gè)螺釘固定在刀槽上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)位方便。正文1.平裝結(jié)構(gòu)(刀片徑向排列)平裝結(jié)構(gòu)銑刀(圖2-26)的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好，容易加工，并可采用無孔刀片(刀片價(jià)格較低，可重磨)。

47、圖2-26平裝結(jié)構(gòu)銑刀正文2.立裝結(jié)構(gòu)(刀片切向排列)立裝結(jié)構(gòu)銑刀(圖2-27)的刀片只用一個(gè)螺釘固定在刀槽上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)位方便。圖2-27立裝結(jié)構(gòu)面銑刀正文(三)銑刀角度的選擇1.主偏角r主偏角為切削刃與切削平面的夾角，如圖2-28所示。2.前角銑刀的前角可分為徑向前角f (圖2-29 a)和軸向前角p(圖2-29 b)，徑向前角f主要影響切削功率；軸向前角p則影響切屑的形成和軸向力的方向，當(dāng)p為正值時(shí)切屑即飛離加工面。正文(三)銑刀角度的選擇圖2-28主偏角正文1.主偏角r圖2-29前角a)徑向前角b)軸向前角正文2.前角(1)雙負(fù)前角。(2)雙正前角。(3)正負(fù)前角(軸向正前角、徑向負(fù)

48、前角)。正文(1)雙負(fù)前角。雙負(fù)前角的銑刀通常采用方形(或長(zhǎng)方形)無后角的刀片，刀具切削刃多(一般為8個(gè))，且強(qiáng)度高、抗沖擊性好，適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由于切屑收縮比大，需要較大的切削力，因此要求機(jī)床具有較大的功率和較高的剛性。由于軸向前角為負(fù)值，切屑不能自動(dòng)流出，當(dāng)切削韌性材料時(shí)易出現(xiàn)積屑瘤和刀具振動(dòng)。正文(2)雙正前角。雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。由于切屑收縮比小，所耗切削功率較小，切屑成螺旋狀排出，不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。對(duì)于剛性差(如主軸懸伸較長(zhǎng)的鏜銑床)、功率小的機(jī)床和加工焊接結(jié)構(gòu)件時(shí)，也應(yīng)優(yōu)先

49、選用雙正前角銑刀。正文(3)正負(fù)前角(軸向正前角、徑向負(fù)前角)。這種銑刀綜合了雙正前角和雙負(fù)前角銑刀的優(yōu)點(diǎn)，軸向正前角有利于切屑的形成和排出；徑向負(fù)前角可提高刀刃強(qiáng)度，改善抗沖擊性能。此種銑刀切削平穩(wěn)，排屑順利，金屬切除率高，適用于大余量銑削加工。正文(四)銑刀的齒數(shù)(齒距)選擇1.粗齒銑刀適用于普通機(jī)床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工，當(dāng)機(jī)床功率較小時(shí)，為使切削穩(wěn)定，也常選用粗齒銑刀。2.中齒銑刀系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性。3.密齒銑刀主要用于鑄鐵、鋁合金和非鐵金屬的大進(jìn)給速度切削加工。正文1.粗齒銑刀適用于普通機(jī)床的大余量粗加工和軟材料或切削寬

50、度較大的銑削加工，當(dāng)機(jī)床功率較小時(shí)，為使切削穩(wěn)定，也常選用粗齒銑刀。正文2.中齒銑刀系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性正文3.密齒銑刀主要用于鑄鐵、鋁合金和非鐵金屬的大進(jìn)給速度切削加工。在專業(yè)化生產(chǎn)(如流水線加工)中，為充分利用設(shè)備功率和滿足生產(chǎn)節(jié)奏要求，也常選用密齒銑刀(此時(shí)多為專用非標(biāo)銑刀)。正文(五)銑刀直徑的選擇1.面銑刀選擇面銑刀直徑時(shí)主要需考慮刀具所需功率應(yīng)在機(jī)床功率范圍之內(nèi)，也可將機(jī)床主軸直徑作為選取的依據(jù)。2.立銑刀立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機(jī)床額定功率范圍以內(nèi),如為小直徑立銑刀，則應(yīng)主要考慮機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速能否保證

51、刀具的最低切削速度(60m/min)。3.槽銑刀槽銑刀的直徑和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件的尺寸選擇，并保證其切削功率在機(jī)床允許的功率范圍之內(nèi)。正文1.面銑刀選擇面銑刀直徑時(shí)主要需考慮刀具所需功率應(yīng)在機(jī)床功率范圍之內(nèi)，也可將機(jī)床主軸直徑作為選取的依據(jù)。正文2.立銑刀立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機(jī)床額定功率范圍以內(nèi),如為小直徑立銑刀，則應(yīng)主要考慮機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速能否保證刀具的最低切削速度(60m/min)。正文3.槽銑刀槽銑刀的直徑和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件的尺寸選擇，并保證其切削功率在機(jī)床允許的功率范圍之內(nèi)。正文(六)銑刀的最大背吃刀量不同系列的可轉(zhuǎn)位面銑刀有不同的最大背吃

52、刀量。最大背吃刀量越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價(jià)格也越高，因此從節(jié)約費(fèi)用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時(shí)一般應(yīng)按加工的最大余量和刀具的最大背吃刀量選擇合適的規(guī)格。當(dāng)然，還需要考慮機(jī)床的額定功率和剛性應(yīng)能滿足刀具使用最大背吃刀量時(shí)的需要。正文(七)刀片牌號(hào)的選擇表 2-1P、M、K類合金切削用量的選擇正文二、銑削用量的選擇(一)粗加工時(shí)(二)精加工時(shí)切削用量的選擇原則正文(一)粗加工時(shí)首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具使用壽命確定最佳的切削速度。正文(二)精加工時(shí)切削用量的選擇原則1.背吃刀量的確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的

53、剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。2.進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。正文1.背吃刀量的確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。正文2.進(jìn)給速度的確定(1)每齒進(jìn)給量fz。(2)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f。(3) 單位時(shí)間進(jìn)給速度vf。正文(1)每齒進(jìn)給量fz。銑刀每轉(zhuǎn)過一個(gè)刀齒時(shí)，銑刀在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量稱為每齒進(jìn)給量(mm/z)，它是

54、選擇銑削進(jìn)給速度的依據(jù)。每齒進(jìn)給量的選擇見表2-2。正文(2)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f。銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，銑刀與工件的相對(duì)位移量(mm/r)。正文(3) 單位時(shí)間進(jìn)給速度vf。銑刀相對(duì)于工件的移動(dòng)速度，即單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)給量(mm/min)。1)當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度,一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。2)在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。3)當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。4)刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以選擇該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)

55、定的最高進(jìn)給速度。正文(3) 單位時(shí)間進(jìn)給速度vf。表 2-2每齒進(jìn)給量的選取(單位：mm/z)正文三、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度(工件與刀具接觸點(diǎn)的線速度)和工件(或刀具)直徑來選擇，其計(jì)算公式為n=1000v/D式中v切削速度(m/min)，由刀具的使用壽命決定； n主軸轉(zhuǎn)速(r/min)； D刀具直徑(mm)。 正文課題四：數(shù)控銑床夾具1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.學(xué)習(xí)任務(wù)3.學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控銑床夾具的種類及特點(diǎn)。2.了解數(shù)控銑床對(duì)夾具的要求。3.掌握數(shù)控夾具的選擇原則。正文2.學(xué)習(xí)任務(wù)圖2-30凸輪零件圖正文3.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、數(shù)控銑床常用夾具種類二、數(shù)控銑床對(duì)夾具的

56、基本要求三、數(shù)控銑削夾具的選用原則 四 數(shù)銑夾具實(shí)例正文一、數(shù)控銑床常用夾具種類(一)通用夾具(二)萬能組合夾具(三)專用銑削夾具(四)多工位夾具(五)氣動(dòng)或液壓夾具(六)真空夾具正文(一)通用夾具1.平口鉗和壓板平口鉗具有較大的通用性和經(jīng)濟(jì)性，適用于尺寸較小的方形工件的裝夾，數(shù)控銑床常用的平口鉗如圖2-31所示，常采用機(jī)械螺旋式、氣動(dòng)式或液壓式夾緊方式。2. 卡盤和分度頭卡盤(圖2-33)可根據(jù)卡爪的數(shù)量分為二爪卡盤、三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、六爪卡盤等。正文1.平口鉗和壓板圖2-31平口鉗a)螺旋夾緊式通用平口鉗b)液壓式正弦規(guī)平口鉗c)氣動(dòng)式精密平口鉗d)液壓式精密平口鉗正文1.平口

57、鉗和壓板圖2-32壓板與平板正文2. 卡盤和分度頭圖2-33數(shù)控銑床常用卡盤a)液壓式三爪自定心卡盤b)螺旋式三爪自定心卡盤c)氣動(dòng)式四爪單動(dòng)卡盤正文2. 卡盤和分度頭圖2-34分度盤與分度頭a)分度盤b)分度頭正文(二)萬能組合夾具圖2-35組合夾具正文(三)專用銑削夾具特別為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)工件設(shè)計(jì)制造的夾具，一般在批量生產(chǎn)或科研時(shí)非要不可時(shí)采用。正文(四)多工位夾具該類夾具可以同時(shí)裝夾多個(gè)工件，可減少換刀次數(shù)，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)率，較適宜于中批量生產(chǎn)。正文(五)氣動(dòng)或液壓夾具適用于生產(chǎn)批量較大，采用其他夾具又特別費(fèi)工、費(fèi)力的工件,能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)

58、度和提高生產(chǎn)率。但此類夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)往往較高，而且制造周期較長(zhǎng)。正文(六)真空夾具適用于有較大定位平面或具有較大可密封面積的工件。有的數(shù)控銑床(如壁板銑床)自身帶有通用真空平臺(tái)，在安裝工件時(shí)，對(duì)形狀規(guī)則的矩形毛坯，可直接用特制的橡膠條(有一定尺寸要求的空心或?qū)嵭膱A形截面)嵌入夾具的密封槽內(nèi)，再將毛坯放上，開動(dòng)真空泵，就可以將毛坯夾緊。對(duì)形狀不規(guī)則的毛坯，用橡膠條已不太適宜，須在其周圍抹上膩?zhàn)?或橡皮泥)密封，這樣做不但麻煩，而且占機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，效率低。為了克服這種缺點(diǎn)，可以采用特制的過渡真空平臺(tái)，將其疊加在通用真空平臺(tái)上使用。正文二、數(shù)控銑床對(duì)夾具的基本要求(1)為保持零件安裝方位與機(jī)床坐標(biāo)

59、系及程編坐標(biāo)系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝，還要求能確保零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)尺寸聯(lián)系。(2)為保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做得盡可能開敞，因此夾緊機(jī)構(gòu)元件與加工面之間應(yīng)保持一定的安全距離，同時(shí)要求夾緊機(jī)構(gòu)元件盡量低，以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。正文二、數(shù)控銑床對(duì)夾具的基本要求(3)夾具的剛性與穩(wěn)定性要好，盡量不采用在加工過程中更換夾緊點(diǎn)的設(shè)計(jì)。正文三、數(shù)控銑削夾具的選用原則(一)生產(chǎn)批量小或科制用(二)小批或成批生產(chǎn)(三)生產(chǎn)批量較大正文(一)生產(chǎn)批量小或科制用廣泛采用萬能組合夾具，只有在組合夾具無法

60、解決工件的裝夾時(shí)才可放棄正文(二)小批或成批生產(chǎn)可考慮采用專用夾具，但應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。正文(三)生產(chǎn)批量較大可考慮采用多工位夾具和氣動(dòng)、液壓夾具。正文四、數(shù)銑夾具實(shí)例圖2-36凸輪夾具1凸輪零件2夾具體3圓柱定位銷4定位塊5菱形定位銷6壓板7夾緊螺母正文四、數(shù)銑夾具實(shí)例圖2-37裝夾示意圖正文課題五 數(shù)控銑削加工工藝文件1 學(xué)習(xí)目標(biāo)2 學(xué)習(xí)任務(wù)3. 學(xué)習(xí)內(nèi)容正文1、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解數(shù)控加工工藝文件的重要性2.了解數(shù)控加工工藝文件內(nèi)容3.會(huì)設(shè)計(jì)和制訂數(shù)控銑削加工工藝文件正文2.學(xué)習(xí)任務(wù)通過所學(xué)內(nèi)容，制定如圖2-38所示零件的加工工序卡片。圖2-38中級(jí)職業(yè)技能鑒定樣例正文3.學(xué)習(xí)內(nèi)容一、數(shù)控加工工藝