第1讲 数控加工基础

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1、第1讲数控加工基础27第1讲数控加工基础本讲主要包括数控加工基础知识的介绍，如工艺分析和规划、切削用量、刀具半径补偿与长度补偿、顺铣与逆铣等，还有数控加工的基本流程，如创建程序、创建几何体、创建刀具和创建操作等内容。本讲内容î数控编程及相关技术îUGNX8.0概述îUGNX8.0加工环境îUGCAM数控加工的基本步骤î入门引例——凹模的加工1.1数控编程及相关技术数控（NumericalControl），国标对其定义如下：用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控加工就是把数字化控制技术应用于传统的加工技术中，它几乎覆盖所有领域，如车、铣

2、、刨、镗、钻、拉、电加工、板材成型等。与传统的加工手段相比，数控加工方法的优势比较明显，主要表现在如下几个方面。（1）柔性好。所谓的柔性即适应性，是指数控机床随生产对象的变化而变化的适应能力。数控机床把加工的要求、步骤与零件尺寸用代码和数字表示为数控程序，通过信息载体将数控程序输入数控装置。经过数控装置中的计算机处理与计算，发出各种控制信号，控制机床的动作，按程序加工出图纸要求的零件。在数控机床中使用的是可编程的数字量信号，当被加工零件改变时，只要编写“描写”该零件加工的程序即可。数控机床对加工对象改型的适应性强，这为单件、小批零件加工及试制新产品提供了

3、极大的便利。（2）加工精度高。数控机床有较高的加工精度，而且其加工精度不受零件形状复杂程度的影响。这对于一些用普通机床难以保证精度甚至无法加工的复杂零件来说是非常重要的。另外，数控加工消除了操作者的人为误差，提高了同批零件加工的一致性，使产品质量稳定。（3）能加工复杂型面。视频教学第1讲数控加工基础27数控加工运动的任意可控性使其能完成普通加工方法难以完成或者无法进行的复杂型面加工。（4）生产效率高。数控机床的加工效率一般比普通机床高2～3倍，尤其在加工复杂零件时，生产率可提高十几倍甚至几十倍。一方面是因为其自动化程度高，具有自动换刀和其他辅助操作自动化

4、等功能，而且工序集中，在一次装夹中能完成较多表面的加工，省去了画线、多次装夹、检测等工序；另一方面是加工中可采用较大的切削用量，有效地减少了加工中的切削工时。（5）劳动条件好。在数控机床上加工零件自动化程度高，大大减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件。（6）有利于生产管理。用数控机床加工，能准确地计划零件的加工工时，简化检验工作，减轻了工夹具、半成品的管理工作，降低了因误操作而出废品及损坏刀具的可能性，这些都有利于管理水平的提高。（7）易于建立计算机通信网络。由于数控机床是使用数字信息，易于与计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统连接，形成计算机辅

5、助设计和制造与数控机床紧密结合的一体化系统。另外，数控机床通过因特网（Internet）、内联网（Intranet）、外联网（Extranet）可实现远程故障诊断及维修，已初步具备远程控制和调度，进行异地分散网络化生产的可能，从而为今后进一步实现制造过程网络化、智能化提供了必备的基础条件。1.1.1数控编程概述一般来说，数控编程的主要内容包括：分析加工要求并进行工艺设计，以确定加工方案，选择合适的机床、刀具、夹具，确定合理的走刀路线及切削用量等；建立工件的几何模型、计算加工过程中刀具相对于工件的运动轨迹或机床运动轨迹；按照数控系统可接受的程序格式，生成零

6、件加工程序，然后对其进行验证和修改，直到得到合格的加工程序。1．数控编程技术的发展历程20世纪50年代，麻省理工学院（MIT）设计了一种专门用于零件数控加工程序编制的语言APT，其后MIT组织美国各大飞机公司共同开发了APTII。到了20世纪60年代，在APTI的基础上研制的APTII已经到了应用阶段。以后又几经修改和充实，发展成为APT-IV、APT-AC和APT-IV/SS。APT能处理二维、三维铣削加工，但较难掌握。为此，在APT的基础上，世界各国发展了带有一定特色和专用性更强的APT衍生语言。1972年，美国洛克西德加里福尼亚飞机公司首先研究成功

7、采用图像仪辅助设计、绘图和编制数控加工程序的一体化系统CADAM系统，从此揭开了CAD/CAM一体化的序幕。1975年，法国达索飞机公司引进CADAM系统，为已有的二维加工系统CALMRB增加二维设计和绘图功能，1978年进一步扩充，开发了CATIA系统。随着计算机处理速度的发展和图形设备的日益普及，数控编程系统进入了CAD/CAM一体化时代。目前应用较为广泛的数控编程系统有APT-IV/SS、CADAM、CATIA、EUKLID、UGII、INTERGRAPH、Pro/Engineer、MasterCAM等。我国的西北工业大学、华中科技大学等开发的图形

8、编程系统（如NPU/GNCP和InteCAM）视频教学第1讲数控加工基础27也具