数控机床原理及应用教学课件作者何伟第十九讲课件

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1、数控机床原理及应用第十九讲本讲内容提要制定数控加工工艺的内容数控加工的工艺性分析数控加工工艺路线设计数控加工工序设计制定数控加工工艺的内容选择适合的数控机床确定零件毛坯拟定工艺路线工序设计处理数控机床上部分工艺指令，优化工艺方案编制工艺文件数控加工的工艺性分析数控加工内容的选择零件的工艺性分析数控加工内容的选择适于数控加工的内容：通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容通用机床难加工、质量也难以保证的内容作为重点选择内容工序集中，多把刀具同时参与加工的零件不适于数控加工的内容：占机调整时间长的加

2、工内容不能在一次安装中完成加工的其它零星加工表面按某些特定的制造依据加工的型面装夹困难，完全需要找正的加工内容加工余量大而又不均匀的粗加工零件的工艺性分析毛坯的结构工艺性零件图工艺性分析数控加工工艺路线设计加工方法的选择与加工方案加工阶段的划分加工顺序的安排工序划分加工顺序的安排复杂零件的机械加工要经过切削加工、热处理和辅助工序，在拟定数控加工工艺路线时必须将三者统筹考虑，合理安排顺序。具体原则如下：基准先行先主后次先粗后精先面后孔工序划分工序的划分方法工序顺序的安排工序的划分方法以一次安装的加

3、工为一道工序以同一把刀具加工的内容为一道工序以加工部位划分工序。以粗精加工划分工序工序顺序的安排工序顺序的安排应一般应遵循下列原则：上道工序的加工不影响下道工序的定位与夹紧。先进行内型内腔的加工工序，后进行外形的加工工序。以相同装夹方式或同一把刀具加工的工序应尽可能采用集中的连续加工。在同一安装中进行的多道工序，应先安排对刚性破坏较小的工序。数控加工工序设计数控机床及夹具选择走刀路线的确定对刀点和换刀点的确定走刀路线的确定定义所谓走刀路线是在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹，即刀具从对

4、刀点（机床原点）开始运动，直至返回该点并结束程序所经过的路径，包括切削加工的路径以及刀具切入切出等非切削空行程，也称为进给路线。确定走刀路线主要考虑的因素加工路线应保证零件轮廓表面粗糙度和精度要求应使加工路线最短尽量简化数学处理时的数值计算工作量当某段进给路线重复使用时，应使用子程序对刀点和换刀点的确定定义对刀点是指在数控加工时刀具相对于工件运动的起点，也是程序的起点。换刀点是指刀架转动换刀时的位置。注意事项编制程序时，应首先确定对刀点的位置。为防止换刀碰伤工件或夹具，换刀点常常设置在被加工零件

5、或夹具外面，使工件有一定的安全量。确定对刀点的原则选择在坐标系原点或已知坐标值的点上。应尽量选择在机床上找正容易，在加工过程中便于检查的位置上。应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，或者与零件定位基准有一定尺寸联系的位置，可以设在被加工零件上，也可以设在零件外的某一点。对刀操作实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即刀位点与对刀点的重合，也称为对刀操作。所谓刀位点是指刀具的定位基准点。车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心；平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀是球头的

6、球心，钻头是钻尖等。对刀方法常见的对刀方法：试切对刀、对刀仪对刀。工作原理通过对刀操作，将刀偏量人工算出后输入到CNC系统（或把对刀时屏幕显示的有关数值直接输入CNC系统），由系统自动换算出刀偏量，存入刀具数据库。数控车床上使用的光学对刀仪使用时把对刀仪固定安装在车床床身的某一位置，然后将基准刀安装在刀架上，调整对刀仪的镜头位置，使显微镜内的十字线交点对准基准刀的对刀点，以此作为其它刀具安装时的基准，这种对刀方法精度不高。数控镗铣床或加工中心上用对刀仪由刀柄定位机构、测量头、尺寸测量机构和测量数

7、据装置四部分组成。测量头有接触式和非接触式两种，接触式测量一般用百分表，测量精度为0.002～0.01mm，比较直观但容易损坏表头和切削刃具的刀刃；图中是非接触式测量，测量大多采用投影光屏调整镜头，就可以在光屏上看到放大的刀具刃口部分的影像，其测量精度在0.005mm左右。尺寸测量机构带动测量头移动，测得Z轴和X轴方向尺寸，即刀具的轴向尺寸和半径尺寸。测量的数据在加工时可用手工输入或用计算机进行存储、处理，加工时对刀具的长度和半径进行自动补偿。本讲小结数控加工工艺的内容数控加工内容的选择加工顺序

8、的安排、工序的划分方法走刀路线、对刀点和换刀点的确定作业5-2