数控加工编程基础.ppt

黑龙江大学机电工程学院 刘国华 黑龙江大学机电工程学院 生产过程和工艺过程 1.生产过程 定义 把原材料转变为成品的全过程 组 成 生产技术准备过程 生产工艺过程 辅助生产过程 生产服务过程 数控加工工艺概述 第四节 数控编程的工艺处理 生产过程是指从原材料（或半成 品）制成产品的全部过程。对机 器生产而言包括原材料运输和保 存，生产准备，毛坯制造，零件 加工和热处理，产品装配、及调 试，油漆和包装等。 黑龙江大学机电工程学院 数控加工工艺概述 第四节 数控编程的工艺处理 2.工艺过程 改变生产对象的形状、 尺寸、相对位置和性质 等，使其称为成品或半 成品的过程。 工艺过程是生产过程 中的主要部分，其余 的劳动过程则为生产 过程的辅助过程。 在生产过程中，直接改变原材 料（或毛坯）形状、尺寸和性 能，使之变为成品的过程，称 为 工艺 过程。它是生产过程的 主要部分。例如毛坯的铸造、 锻造和焊接；改变材料性能的 热处理；零件的机械加工等， 都属于 工艺 过程。 工艺 过程又 是由一个或若干个顺序排列的 工序组成的。 黑龙江大学机电工程学院 3.工艺过程 的组成 由一个或若干个工序组成， 而工序又分为安装、工位、 工步和进给。 工序 一个或一组工人， 在一个工作地对一 个或同时对几个工 件所连续完成的工 艺过程。 工 步 在加工表面和加工 工具不变的情况下， 所连续完成的工序 内容。 数控加工工艺概述 第四节 数控编程的工艺处理 黑龙江大学机电工程学院 安 装 工件经一次装夹 后所完成的工序 内容。 走刀 在一个工步内，若被加 工表面需切除的余量较 大，分几次切削，每次 切削为一次走刀。 工位 一次装夹工件后，工 件与夹具相对刀具所 占据的每一个位置。 数控加工工艺概述 第四节 数控编程的工艺处理 黑龙江大学机电工程学院 走刀（又称工作行程）是指刀具相对工件加工表面进行一次切削所完成的那部分工 作。每个工步可包括一次走刀或几次走刀。 走刀 当加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的那部分工序， 称为工步。 工步是构成工序的基本单元 。 工步 是指在一次装夹中，工件在机床上所占的每个位置上所完成那一部分工序。 工位 工件加工前，使其在机床或夹具中相对刀具占据正确位置并给予固定的过程，称为 装夹。安装是指工件通过一次装夹后所完成的那一部分工序。 安装 指一个（或一组）工人在一个工作地点（如一台机床或一个钳工台），对一个（或 同时对几个）工件连续完成的工艺过程。 包括在这个工件上连续进行的直到转向加 工下一个工件为止的全部动作 。区分工序的主要依据：工作地点固定和工作连续。 工序是组成工艺过程的基本单元，也是制定生产计划、进行经济核算的基本单元。 工序又可细分为安装、工位、工步、走刀等组成部分 。 工序 黑龙江大学机电工程学院 黑龙江大学机电工程学院 黑龙江大学机电工程学院 数控加工工艺系统的组成 黑龙江大学机电工程学院 合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加 工具有极为重要的作用。 数控加工工艺内容主要包括选择合适的 机床 、 刀具 、 夹具 、 走刀路线 及 切削用量 等，只有选择合适的 工艺参数及切削策略 才能获得较理想的加工效果。从加工的角度看，数控加工主要 围绕 加工方法 和 加工参数 的合理确定及实现。 数控加工工艺的 实质 ，是在分析零件精度和表面粗糙度的基础上，对数控加工 的 加工方法、装夹方式、刀具使用、切削进给路线及切削用量 等工艺内容进行正确和合理的选择 。 数控加工工艺概述 第四节 数控编程的工艺处理 黑龙江大学机电工程学院 1.数控加工工艺的内容十分具体 通用机床上由操作工人在加工中灵活掌握并可通过适时调整 来处理的许多工艺问题，在数控加工时转变成为编程人员必须 事先具体设计和具体安排的内容。 2.数控加工的工艺处理相当严密 在进行数控加工的工艺处理时，必须注意到加工过程中的每 一个细节，考虑要十分严密。编程人员不仅必须具备较扎实的 工艺基础知识和较丰富的工艺设计经验，而且必须具有严谨踏 实的工作作风。 一 .数控加工工艺特点 黑龙江大学机电工程学院 3.采用多坐标联动自动控制加工复杂表面 4.采用先进的工艺装备 5.采用工序集中原则 一 .数控加工工艺特点 黑龙江大学机电工程学院 1.选择适合在数控机床上加工的零件， 确定数控机床加工内容。 2.对零件图样进行数控加工工艺分析， 明确加工内容及技术要求 。 3.确定零件加工方案，制定数控加工工艺路线。 如划分工序、安排 加工顺序以及处理与非数控加工工序的衔接等。 4.加工工序的设计。 如选取零件的定位基准、夹具方案的确定、划 分工步、选取刀辅具和确定切削用量等。 5.数控加工程序的编制与调整。 选取对刀点和换刀点，确定刀具补 偿，确定加工路线。 6.编程误差及其控制 。 7.处理数控机床上的部分工艺指令。 第四节 数控编程的工艺处理 数控加工工艺的主要内容 黑龙江大学机电工程学院 二 .数控编程中工艺处理的内容 数控加工的合理性分析 零件的工艺性分析 工艺过程和工艺路线的确定 零件安装方法的确定 选择刀具和确定切削用量 黑龙江大学机电工程学院 1.机床的合理选用 两种情况 ： 一： 有零件图样和毛坯 ，要选择适合加工该零件的数控机床。 二： 已经有了数控机床 ，要选择适合在该机床上加工的零件。 无论哪种情况 ,考虑因素主要有 :毛坯材料和类型、零件轮廓形状 复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。 概括起来： 要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。 有利于提高生产率。 尽可能降低生产成本。 三 .数控编程中工艺处理的几个问题 黑龙江大学机电工程学院 数控加工内容的选择 选择适合于数控加工内容，一般可按下列顺 序考虑： 通用机床无法 加工的内容 通用机床难加 工，质量难以 保证的内容 通用机床加工效 率低、操作劳动 强度大的内容 黑龙江大学机电工程学院 数控机床的选择 应根据零件的形状、尺寸、加工数量以及各项技 术要求等合理地选择数控机床。 如果是各种轴类、盘类零件，即加工表面属于回 转表面和螺旋表面等，一般选择数控车床 ； 如果是 各种箱体、箱盖、盖板、壳体、平面凸轮等零件， 可选择立式数控镗铣床或立式加工中心 ； 复杂的箱 体零件、泵体、阀体、壳体等，可选择卧式数控镗 铣床或卧式加工中心 。 黑龙江大学机电工程学院 零件图分析 零件图 完整性 与正确 性分析 选择热处理、刀具材料、 确定切削参数等。 尺寸标注 方法分析 零件技术 要求分析 零件材料 分析 尺寸精度、形状精度、位置精 度、表面粗糙度及热处理等。 零件图样应表达正确，标注 齐全。尺寸标注应符合数控 加工特点，图样上应尽量采 用统一设计基准。 2.数控加工零件工艺性分析 黑龙江大学机电工程学院 2.数控加工零件工艺性分析 (一 )零件图尺寸数据的给出应符合编程方便的原则 1)零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点 : 在数控加工零 件图上，以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸，既便于编 程，也便于尺寸之间协调，在保持设计基准、工艺基准、检测 基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。 2)构成零件轮廓的几何元素的条件应充分 :手工编程时要计算基 点或节点坐标；自动编程时，要对构成零件轮廓的几何元素进 行定义。在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充 分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给 出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。 黑龙江大学机电工程学院 (二 )加工部位的 结构工艺性 应符合数控加工的特点 1)零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸 。可以减少 刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。 2)内槽圆角大小决定刀具直径大小，内槽圆角半径不应过小。 3)零件铣削底平面时，槽底圆角半径 r不应过大。 4)应采用统一的基准定位 。若无统一基准定位，会因工件重新安 装导致加工后轮廓位置及尺寸不协调。为保证两次装夹后相对 位置准确性，应采用统一基准定位。 (三 )其它方面分析 还应分析零件加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有 无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。 2.数控加工零件工艺性分析 黑龙江大学机电工程学院 零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸 如图所示，这 样可以减少刀 具规格、类型 和换刀次数 ,使 编程方便 ,提高 生产效率。 黑龙江大学机电工程学院 零件内槽圆角 R不应太小 如图 b，内壁转接圆弧 半径 R较大时，可用直 径较大的铣刀加工。 底面的走刀次数较少， 也可减少刀杆的变形， 表面质量较好，因此， 工艺性较好。反之图 a， 铣削工艺性较差。 R较小时 R较大时 刀具半径的大小应小于内槽圆角半径。一般取 R=(0.8-0.9) 黑龙江大学机电工程学院 铣槽底平面时，槽底圆角半径 r大小要力求合理， 半径尺寸尽可能一致 R较小时 R较大时 一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影 响加工能力、加工质量和换刀次数等 如图 R较小时 ，铣刀 端刃铣削平面的面积 越大，则加工平面的 能力越强，因而，铣 削工艺性越好。 黑龙江大学机电工程学院 内槽圆角影响刀具的选择，应大些。 槽底圆角应小些，提高工 艺性和效率。 黑龙江大学机电工程学院 3.加工方法的选择与加工方案的确定 (一 )加工方法的选择 加工方法 选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的 要求。 获得同一级精度及表面粗糙度加工方法一般有多种，实 际选择时，要结合零件形状、尺寸和热处理要求等全面考虑。 例如，对于 IT7级精度的孔采用镗削、铰削、磨削等加工方法均 可达到精度要求，但 箱体上的孔一般采用镗削或铰削，而不宜 采用磨削。一般小尺寸的箱体孔选择铰孔，当孔径较大时则应 选择镗孔。 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。常用加工方法的经济加工精度及表面 粗糙度可查阅有关工艺手册。 黑龙江大学机电工程学院 （ 1）外圆表面加工方法的选择 黑龙江大学机电工程学院 （ 2）内孔表面加工方法的选择 黑龙江大学机电工程学院 1.40H7孔粗糙度要求较高， 选择 钻孔 粗镗 (或扩孔 ) 半 精镗 精镗方案 。 2.13和 22孔没有尺寸公差 要求，粗糙度要求不高，选择 钻孔 锪孔方案 。 黑龙江大学机电工程学院 （ 3）平面加工方法的选择 黑龙江大学机电工程学院 （ 4）平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择 对平面外轮 廓，采用数 控铣削。 对曲率半径较小的平面内轮 廓，采用线切 割。 数控铣削、线切割及磨削等对曲面轮廓进行 加工。 黑龙江大学机电工程学院 (二 )加工方案的确定 零件上比较精密表面的加工，常常是通过 粗加工、半精加工 和精加工 逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应 的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形 的加工方案。 的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。例如， 对于孔径不大的 IT7级精度的孔，最终加工方法取精铰时，则精 铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。 3.加工方法的选择与加工方案的确定 黑龙江大学机电工程学院 (二 )加工方案的确定 1.工序与工步的划分 (一 ) 工序的划分 在数控机床上加工零件，通常 采用工序集中原则 ，在一次装夹中 尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样，考虑被加 工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工，若不能 则应决定其中哪一部分在数控机床上加工，哪一部分在其他机床 上加工，即 对零件工序进行划分 。一般工序划分有以下方式： 按零件装夹定位方式划分工序 粗、精加工划分工序 按所用刀具划分工序 工序： 一个或一组工人在同一 工作地对同一个或同时对几个工 件所连续完成的那一部分工艺过 程被称为工序。例如一个工人在 一台车床上完成车外圆、端面、 退刀槽、螺纹、切断。 黑龙江大学机电工程学院 以同一把刀 具加工的内 容划分工序 数控工序的划分方法 以一次安装、 加工作为一 道工序 按粗、精 加工划分 按加工部 位划分 工序划分的原则 在数控机床上加工零件，一般按工序集中原则划分工序 。 黑龙江大学机电工程学院 工序集中原则 就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道 工序加工内容多，工艺路线短。 主要特点： 可以采用高效机床和工艺装备，生产率高； 减少设备数量以及操作工人和占地面积，节省人力、物力； 减少工件安装次数，利于保证表面间的位置精度； 工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。 黑龙江大学机电工程学院 工序分散原则 工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成， 每道工序加工的内容少，工艺路线长。 主要特点： 设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品变换； 对工人的技术要求较低； 可以采用最合理的切削用量，减少机动时间； 所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。 黑龙江大学机电工程学院 （二 )工步的划分 主要从加工 精度 和 效率 两方面考虑。在一个工序内往往需要采 用不同的刀具和切削用量，对不同表面进行加工。为了便于分析 和描述较复杂的工序，工序细分为工步。 工步划分的原则 ： 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工 表面按先粗后精加工分开进行。 对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。铣削时切削 力较大，工件易发生变形。先铣面后镗孔，使其有一段时间恢复， 减少变形对孔精度的影响，提高孔精度。 按刀具划分工步。采用按刀具划分工步，减少换刀次数，提高 加工效率。 (二 )加工方案的确定 黑龙江大学机电工程学院 零件的加工路线 ：数控机床加工过程中刀具刀位点相对于被加 工零件的运动轨迹和运动方向。 确定加工路线的原则： 应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求； 应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间； 应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。 接刀痕 4.合理确定零件的加工路线 黑龙江大学机电工程学院 (1)铣削方式的选择 逆铣 顺铣 逆铣： 铣刀切入过程与工件产生强烈摩擦，刀具易磨损，使加工表面 粗糙度变差，上抬工件分力，易使工件振动和夹具松动。 顺铣： 切入前铣刀不与零件产生摩擦，有利于提高刀具耐用度、降低 表面粗糙度，下压分力有利增加工件夹持稳定性。 粗加工时逆铣较好；精加工时顺铣较好。 顺铣 是鸡往 后刨 ,逆铣 是猪向前拱 4.合理确定零件的加工路线 黑龙江大学机电工程学院 铣削时，铣刀切入工件时 切削速度方向 与 工件进给方向 相反， 称为 逆铣 ，刀齿的切削厚度从零逐渐增大。铣刀切入工件时切削 速度方向与工件进给方向相同，称为 顺铣 ，刀齿的切削厚度从最 大零逐渐递减至零。 顺铣 主要用于精加工及塑料、尼龙件。 逆铣 主要用于铣床工作 台丝杠与螺母间隙较大又不便调整，工件表面有硬质层或硬度不 均，工件材料过硬，阶梯铣削时等情况。顺铣比逆铣的表面光洁 度要高，且机床受力小一些，但顺铣的 刀受力 比逆铣大，刀具较 长时，让刀现象较严重， 通常粗加工用逆铣，精加工用顺铣。 数控机床采用伺服电机，且采用滚珠丝杠，几乎没有反向间隙， 切削较平稳，顺铣通常不会打刀。原来用逆铣主要因为非数控铣 床的齿轮间隙比较大，配合不是很好，顺铣时易打刀。 顺铣与逆铣 黑龙江大学机电工程学院 (2)铣削外轮廓的进给路线 刀具切入工件 :避免沿零件外轮廓的法向切入，而 应沿外轮廓曲 线延长线的切向切入 ，避免在切入处产生刀具的刻痕，保证零 件外轮廓曲线平滑过渡。 刀具切离工件 :避免在工件的轮廓处直接退刀，而 应该沿零件轮 廓延长线的切向逐渐切离工件 。 黑龙江大学机电工程学院 (3)铣削内轮廓的进给路线 铣削封闭的内轮廓曲面时， 若内轮廓曲线允许外延， 则应 沿切线方向切入、切出 ，且切 出时，可多走一段圆弧，再退 回到起始点。 4.合理确定零件的加工路线 黑龙江大学机电工程学院 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) 对于槽铣削，若为 通槽 ，可采用行切法来回铣切，走刀换向在 工件外部进行，如图 (a)所示。 若为 封闭凹槽 ，可有图示 (b)、 (c)、 (d)三种走刀方案。图 (b)为 行切法，图 (c)为环切法，图 (d)为 先用行切法，最后用环切法一 刀光整轮廓表面 。 三种方案， (b)方案最差， (d)方案最好。 4.合理确定零件的加工路线 黑龙江大学机电工程学院 行切法在两次走刀 的起点和终点间留 下残留高度，达不 到要求的表面粗糙 度。 先用行切法，最后 沿周向环切一刀， 光整轮廓表面，能 获得较好的效果。 环切法，效果 也较好，但加 工时间较长。 铣削内腔的三种走刀路线 4.合理确定零件的加工路线 黑龙江大学机电工程学院 常见的切削进给路线 行切法 刀具沿某一方向（如 X）进行切削，沿另一方 向进给，来回往复切削去除加工余量。 环切法 刀具沿与精加工轮廓平行的路线进行切削，从 外向内或从内向外，呈环状逐步去除加工余量。 行切法 切削进给路线 环切法 切削进给路线 黑龙江大学机电工程学院 (4)点位加工走刀路线 点位加工的数控机床，如钻、镗床的加工路线， 尽量缩短走刀路线。 4.合理确定零件的加工路线 黑龙江大学机电工程学院 (5)粗加工寻求最短加工路线 (a)沿工件轮廓走刀 (b)“三角形 ” 走刀 (c)“矩形 ” 走刀 如图，在数 控车床上粗 加工切除多 余的材料。 图 c加工路线 最合理。 4.合理确定零件的加工路线 黑龙江大学机电工程学院 5.合理选择对刀点、换刀点 (1)刀位点 刀位点 是指 刀具的定位基准点，用于确定刀具在机床坐标系 中位置的刀具上的特定点。 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 ， 称为对刀操作。 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；球头铣刀是球头的球心，钻头是钻尖。 黑龙江大学机电工程学院 镗刀 钻头 立铣刀、端铣刀 面铣刀 指状铣刀 球头铣刀 车刀 5.合理选择对刀点、换刀点 黑龙江大学机电工程学院 在使用对刀点确定加工原点时，就需要进行 “ 对刀 ” 。 所谓对刀是指使 “ 刀位点 ” 与 “ 对刀点 ” 重合的操作。 “ 刀位点 ” 是指刀具的定位基准点。 5.合理选择对刀点、换刀点 黑龙江大学机电工程学院 刀架转位换刀时的位置，用符号 表示。换刀点位置可固定（换刀装 置）亦可任意设定（车床），应在 工件或夹具的外部，转位时不得碰 撞工件及其它部件。 在数控机床上加工零件时，刀具刀位点相对零件运动的 起始点。用符号 表示。 选择对刀点的原则： 便于数学处理和简化编程； 找正容易，加工中检查方便； 引起加工误差小。 (2)起刀点 (对刀点、程序起点 ) (3)换刀点 5.合理选择对刀点、换刀点 黑龙江大学机电工程学院 6.合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量 (1)选用和设计夹具应遵循的原则 工件定位基准与设计基准尽量重合，以减少定位误差对尺寸 精度影响； 尽量选用组合夹具、可调夹具等标准化、通用化夹具，避免 采用专用夹具； 工件的装卸要快速、方便、可靠，常采用气动、液压夹具， 以减少机床的停机时间； 零件加工部位要外露敞开，不要因装夹工件影响刀具进给和 切削加工。 黑龙江大学机电工程学院 数控机床夹具的类型和特点 按夹具的使用特点分类 通用夹具 专用夹具 可调夹具 组合夹具 拼装夹具 黑龙江大学机电工程学院 1-夹具体 2-液压缸 3-压板 4-对刀块 5-V形架 6-圆柱销 7-定向键 夹具的组成与作用 黑龙江大学机电工程学院 通用夹具 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具。 优点 ：适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围 内的各种工件 。 缺点 ：夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装 夹形状复杂的工件，一般适用于单件小批量生产。 黑龙江大学机电工程学院 三 爪 卡盘：用于回转工 件的自动装卡 四爪单动卡盘：用于非回 转体或偏心件的装卡 通用 夹 具的选用 黑龙江大学机电工程学院 平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底面作 为定位面，活动侧用于夹紧。 通用 夹 具的选用 黑龙江大学机电工程学院 正弦平口钳 ， 通过钳身上的孔及滑槽来改变 角度，可用于斜面零件的装夹 通用 夹 具的选用 黑龙江大学机电工程学院 平口钳可选附件 通用 夹 具的选用 黑龙江大学机电工程学院 通用 夹 具的选用 黑龙江大学机电工程学院 专用夹具 专为某一工件的某道工序设计制造的夹具。 优点： 在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各 种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。 缺点： 设计周期较长、投资较大。 黑龙江大学机电工程学院 连杆加工专用铣槽夹具结 构夹具 l夹具体； 2压板； 3、 7螺 母； 4、 5垫圈： 6螺栓； 8 弹簧； 9定位键； 10菱形 销； 11圆柱销 专用夹具 黑龙江大学机电工程学院 可调夹具 某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具。 分类： 通用可调夹具（通用范围比通用夹具更大） 专用可调夹具（成组夹具） 特点： 对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来 夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。 黑龙江大学机电工程学院 组合夹具 采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道 工序组装的夹具。 特点： 使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多 次使用，可减少专用夹具数量。 黑龙江大学机电工程学院 新型数控夹具与组合夹具 新型数控夹具体 黑龙江大学机电工程学院 新型数控夹具与组合夹具 夹具体元件 黑龙江大学机电工程学院 新型数控夹具与组合夹具 孔系组合夹具 黑龙江大学机电工程学院 孔系组合夹具 数控夹具的选用 黑龙江大学机电工程学院 孔系组合夹具应用实例 数控夹具的选用 黑龙江大学机电工程学院 槽系组合夹具 l一长方形基础板； 2一方形支撑件； 3一菱形定位盘； 4一快换钻套； 5一叉形压板； 6一螺栓； 7一手柄杆； 8一分度合件 数控夹具的选用 黑龙江大学机电工程学院 槽系组合夹具应用实例 数控夹具的选用 黑龙江大学机电工程学院 槽系组合夹具应用实例 数控夹具的选用 黑龙江大学机电工程学院 拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而 成的夹具。 优点 ：具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度 高、效能高、结构紧凑。 黑龙江大学机电工程学院 按使用机床分类： 车床夹具、 铣床夹具、 钻床夹具、 镗床夹具、 齿轮机床夹具、 数控机床夹具、 自动机床夹具、 自动线随行夹具 其他机床夹具 黑龙江大学机电工程学院 按夹紧的动力源分类： 手 动 夹 具 气 动 夹 具 液 压 夹 具 气 液 增 力 夹 具 电 磁 夹 具 以 及 真 空 夹 具 黑龙江大学机电工程学院 数控加工夹具的特点 数控加工适用于多品种、中小批量生产，夹具应能 装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，夹具应 具有 柔性 ，经过适当调整可夹持多种形状和尺寸的工件。 由 机床解决对刀问题 ，由程序控制的准确的定位精 度，可实现夹具中的 刀具导向 功能，要求具有定位和 夹紧功能。 为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应尽可能 使用 气动、液压、电动 等自动夹紧装置快速夹紧，以 缩短辅助时间。 黑龙江大学机电工程学院 夹具刚度和夹紧力都要 满足大切削力的要求。 夹具结构 不要妨碍刀具 对工件各部位的多面加工。 夹具定位要可靠，定位元件应具有较高的定位精度， 定位部位应便于清屑，无切屑积留。 对刚度小工件， 应保证最小的夹紧变形 。 黑龙江大学机电工程学院 数控加工刀具 要求精度高、刚性好、耐用度高、尺寸稳定、安装调整方便， 需采用优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。 数控加工刀具可分为 常规刀具 和 模块化刀具 两大类，模块化刀 具是发展方向。 模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提 高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济 性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性 加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地 消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。 数控模块刀具已形成了三大系统，即 车削刀具系统、钻削刀具 系统和镗铣刀具系统 。 6.合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量 黑龙江大学机电工程学院 )从结构上可分为 : 整体式 镶嵌式 可分为焊接式和机夹式。 减振式 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； 特殊型式 如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。 )从制造所采用的材料上可分为 : 高速钢刀具 韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质 合金差，不适于切削硬度较高的材料、高速切削。 硬质合金刀具 切削性能优异，在数控车削中被广泛使用，有标 准规格系列产品。 陶瓷刀具 立方氮化硼刀具 金刚石刀具 6.合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量 黑龙江大学机电工程学院 3)数控加工刀具的特点 为了达到高效、多能、快换、经济的目的，数控加工刀具与 床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄转位及拆装的重复精度。 6.合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量 黑龙江大学机电工程学院 黑龙江大学机电工程学院 数控车刀 黑龙江大学机电工程学院 黑龙江大学机电工程学院 数控可转位刀片 黑龙江大学机电工程学院 黑龙江大学机电工程学院 数控刀片 黑龙江大学机电工程学院 PVD涂层高速钢齿轮滚刀、铣刀、钻头 黑龙江大学机电工程学院 常见刀具库 可装 20把刀的无臂式 ATC刀具库 黑龙江大学机电工程学院 常见的刀具库 可装 24把刀的有臂式刀具库 黑龙江大学机电工程学院 常见的刀具库 可装 32把刀的有臂式刀具库 黑龙江大学机电工程学院 常见的刀具库 可装 60把刀的刀具库 黑龙江大学机电工程学院 (3)选择切削用量的原则 切削用量 包括 主轴转速（切削速度）、切削深度、 进给速度 （进给量）等。 粗加工 一般以提高生产率为主，亦考虑经济性和加 工成本； 半精加工和精加工 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。 具体数值根据机床说明书、切削用量手册并结合经 验而定。 6.合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量 黑龙江大学机电工程学院 切削用量的确定 一、切削用量的选择原则 一般先参考切削用量手册，再根据经验， 最后通过工艺试验确定切削用量。 切削用量（切削三要素）包括 主轴转速（切削速 度）、背吃刀量和进给量（进给速度）。 切削用量的选择原则 ：在保证加工质量和刀具耐用度的 前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效 率高，加工成本低。 黑龙江大学机电工程学院 首先选取尽可能大的 背吃刀量 ；其次根据机床动力和 刚性限制条件等选取尽可能大的 进给量 ；最后根据刀 具耐用度确定最佳 切削速度 。 1.粗加工时切削用量的选择原则 首先根据粗加工后余量确定走刀次数和 背吃刀量 ；其次 根据加工表面粗糙度要求，选取较小 进给量 ；最后在保 证刀具耐用度前提下，尽可能选取较高 切削速度 。 2.精加工时切削用量的选择原则 切削用量的确定 黑龙江大学机电工程学院 7.合理编制工艺文件 数控加工工艺文件是数控加工产品验收的依据，是 操作者要遵守、执行的规范，也是产品零件重复生产 在技术上的工艺资料积累和储备。 数控加工工艺文件主要有：工序卡、刀具调整单、 零件的加工程序单、机床调整单等。 黑龙江大学机电工程学院 数控加工编程任务书 黑龙江大学机电工程学院 数控加工工序卡 在工序简图中应注明编程原点与对刀点，要有编程说明及切削参数 的选择等，它是操作人员进行数控加工的主要指导性工艺资料。 黑龙江大学机电工程学院 数控刀具卡片 数控加工刀具卡主要反映刀具名称、编号、规格、长度等内容。它是组装刀 具、调整刀具的依据。 黑龙江大学机电工程学院 数控加工程序单 数控加工程序单是编程员根据工艺分析情况，按照机床特点的指令 代码编制，是记录数控加工工艺过程、工艺参数的清单，有助于操 作员正确理解加工程序内容。