数控机床与加工工艺gfrs.docx
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1、数控机机床与加加工工艺艺公开课教教案芷江民族族职业中中专学校校李俊新新课题一:数控加加工工艺艺概述(一一)(时时间二课课时)标题:数数控加工工工艺概概念一、教学学目的:明确数控控加工中中加工工工艺的作作用,以以及制定定加工工工艺的优优劣对数数控加工工的重大大影响,理理解数控控加工工工艺的概概念,掌掌握数控控加工工工艺的主主要内容容。二、教学学安排:(一) 旧课复习习内容:普通加工工工艺的的内容与与过程(二)新新课教学学知识点点与重点点、难点点: 1.11 数控控加工与与数控工工艺 1.1.11 数控控加工过过程数控控加工的的概念(理理解)(中中数控车车、铣考证证要求知知识点)数控加工的基本原理
2、(理解)(中数控车、铣考证要求知识点) 1.1.2 数控加工工艺概念与工艺过程数控加工工艺的概念(掌握)数控加工工艺过程的概念(理解)1.2 数控加加工工艺艺的主要要内容数数控加工工工艺设设计的主主要内容容(重点点掌握)(中中级数控控车、铣考证证要求知知识点)工艺设计的优劣对数控加工的影响(理解)(三)新新课内容容:1.1 数数控加工工与数控控工艺1.1.1 数数控加工工过程数数控加工工的概念念数控加工工就是根根据零件件图样及及工艺要要求等原原始条件件,编制制零件数数控加工工程序,并并输入到到数控机机床的数数控系统统,以控控制数控控机床中中刀具与与工件的的相对运运动,从从而完成成零件的的加工。
3、数控加工工的基本本原理与与加工过过程虽然数控控加工与与传统的的机械加加工相比比,在加加工的方方法和内内容上有有许多相相似之处处,但由由于采用用了数字字化的控控制形式式和数控控机床,许许多传统统加工过过程中的的人工操操作被计计算机和和数控系系统的自自动控制制所取代代。数控加工工过程其其具体步步骤为:第一步:1. 阅读零件件2. 工艺分析析3. 制定工艺艺数控编编程4. 程序传输输首先阅读读零件图图纸,充充分了解解图纸的的技术要要求,如如尺寸精精度、形形位公差差、表面面粗糙度度、工件件的材料料、硬度度、加工工性能以以及工件件数量等等;第二步:根据零零件图纸纸的要求求进行工工艺分析析,其中中包括零零
4、件的结结构工艺艺性分析析、材料料和设计计精度合合理性分分析、大大致工艺艺步骤等等;第三步:根据工工艺分析析制定出出加工所所需要的的一切工工艺信息息如:加工工工艺路线线、工艺艺要求、刀刀具的运运动轨迹迹、位移移量、切切削用量量(主轴轴转速、进进给量、吃吃刀深度度)以及及辅助功功能(换换刀、主主轴正转转或反转转、切削削液开或或关)等等,并填填写加工工工序卡卡和工艺艺过程卡卡;第四步:根据零零件图和和制定的的工艺内内容,再再按照所所用数控控系统规规定的指指令代码码及程序序格式进进行数控控编程;第五步:将编写写好的程程序通过过传输接接口,输输入到数数控机床床的数控控装置中中。调整整好机床床并调用用该程
5、序序后,就就可以加加工出符符合图纸纸要求的的零件。1.1.2 数数控加工工工艺概概念与工工艺过程程数控加工工工艺的的概念数控加工工工艺是是采用数数控机床床加工零零件时所所运用各各种方法法和技术术手段的的总和,应应用于整整个数控控加工工工艺过程程。数控控加工工工艺是伴伴随着数数控机床床的产生生、发展展而逐步步完善起起来的一一种应用用技术,它它是人们们大量数数控加工工实践的的经验总总结。数控加工工工艺过过程的概概念数控加工工工艺过过程是利利用切削削刀具在在数控机机床上直直接改变变加工对对象的形形状、尺尺寸、表表面位置置、表面面状态等等,使其其成为成成品或半半成品的的过程。1.2 数控加加工工艺艺的
6、主要要内容数控加工工工艺设设计的主主要内容容数控加工工中进行行数控加加工工艺艺设计的的主要内内容包括括以下:1、选择择并确定定进行数数控加工工的内容容;2、对零零件图纸纸进行数数控加工工的工艺艺分析;3、零件件图形的的数学处处理及编编程尺寸寸设定值值的确定定;4、数控控加工工工艺方案案的制定定;5、工步步、进给给路线的的确定;6、选择择数控机机床的类类型;77、刀具具、夹具具、量具具的选择择和设计计;8、切削削参数的的确定;9、加工工程序的的编写、校校验和修修改;110、首首件试加加工与现现场问题题处理;11、数数控加工工工艺技技术文件件的定型型与归档档。工艺设计计的优劣劣对数控控加工的的影响
7、工艺设计计的好坏坏对数控控加工有有重大的的影响例一:车车削工件件加工的的先后顺顺序对工工件加工工精度的的影响例例二:铣铣削工件件选择的的刀具走走刀路经经对工件件加工精精度的影影响(四)新新课小结结:1、 数控加加工工艺艺是采用用数控机机床加工工零件时时所运用用各种方方法和技技术手段段的总和和,它包包含了确确定数控控加工内内容;进进行工艺艺分析和和零件图图形的数数学处理理;制定定工艺方方案;选选择数控控机床的的类型;确定工工步和进进给路线线;选择择或设计计刀具、夹夹具和量量具;确确定切削削参数;编写、校校验和修修改加工工程序;编写加加工工艺艺技术文文件等方方面内容容。2、工艺艺设计的的好坏直直接
8、影响响了数控控加工的的尺寸精精度和表表面精度度、加工工时间的的长短、材材料和人人工的耗耗费,甚甚至直接接影响了了加工的的安全性性。所以以要切实实掌握好好数控加加工工艺艺的内容容和制定定数控加加工工艺艺的方法法。四、作作业:1、数控控加工的的过程如如何?22、数控控加工工工艺的概概念是什什么?它它在数控控加工中中起到什什么样的的作用?3、进行行数控加加工工艺艺设计的的主要内内容有哪哪些?44、工艺艺设计的的好坏对对数控加加工具有有哪些影影响?课题二:数控加加工工艺艺概述(二二)标题:数数控加工工与工艺艺技术的的新发展展02一、教学学目的:明确数数控加工工中加工工工艺的的作用和和特点,了了解目前前
9、国内外外数控加加工领域域在数控控加工工工艺技术术方面的的最新发发展动向向和趋势势。二、教学学安排:(一) 旧课课复习内内容:1、数控控加工工工艺过程程的概念念、数控控加工工工艺设计计的主要要内容(二)新新课教学学知识点点与重点点、难点点:1.3 数控加加工工艺艺的特点点数控加加工工艺艺与普通通加工工工艺的区区别及特特点(理理解)(难难点)(中中级数控控车、铣考证证要求知知识点)1.4 数控加加工与工工艺技术术的新发发展(了了解)高高速切削削高精加加工(三三)新课课内容:1.3 数控加加工工艺艺的特点点数控加工工工艺与与普通加加工工艺艺的区别别及特点点由于数控控加工采采用了计计算机控控制系统统和
10、数控控机床,使使得数控控加工具具有加工工自动化化程度高高、精度度高、质质量稳定定、生成成效率高高、周期期短、设设备使用用费用高高等特点点。在数数控加工工工艺上上也与普普通加工工工艺具具有一定定的差异异。1、数控控加工工工艺内容容要求更更加具体体、详细细普通加加工工艺艺:许多多具体工工艺问题题,如工工步的划划分与安安排、刀刀具的几几何形状状与尺寸寸、走刀刀路线、加加工余量量、切削削用量等等,在很很大程度度上由操操作人员员根据实实际经验验和习惯惯自行考考虑和决决定,一一般无须须工艺人人员在设设计工艺艺规程时时进行过过多的规规定,零零件的尺尺寸精度度也可由由试切保保证。数控加加工工艺艺:所有有工艺问
11、问题必须须事先设设计和安安排好,并并编入加加工程序序中。数数控工艺艺不仅包包括详细细的切削削加工步步骤,还还包括工工夹具型型号、规规格、切切削用量量和其它它特殊要要求的内内容,以以及标有有数控加加工坐标标位置的的工序图图等。在在自动编编程中更更需要确确定详细细的各种种工艺参参数。2、数控控加工工工艺要求求更严密密、精确确普通加工工工艺:加工时时可以根根据加工工过程中中出现的的问题比比较自由由地进行行人为调调整。数控加工工工艺:自适应应性较差差,加工工过程中中可能遇遇到的所所有问题题必须事事先精心心考虑,否否则导致致严重的的后果。 如如:(11)攻螺螺纹时,数数控机床床不知道道孔中是是否已挤挤满
12、切屑屑,是否否需要退退刀清理理一下切切屑再继继续加工工。(2)普普通机床床加工可可以多次次“试切”来满足足零件的的精度要要求,数数控加工工过程严严格按规规定尺寸寸进给,要要求准确确无误。因此,数数控加工工工艺设设计要求求更加严严密、精精确。3、制定定数控加加工工艺艺要进行行零件图图形的数数学处理理和编程程尺寸设设定值的的计算编编程尺寸寸并不是是零件图图上设计计的尺寸寸的简单单再现,在在对零件件图进行行数学处处理和计计算时,编编程尺寸寸设定值值要根据据零件尺尺寸公差差要求和和零件的的形状几几何关系系重新调调整计算算,才能能确定合合理的编编程尺寸寸。4、考虑虑进给速速度对零零件形状状精度的的影响制
13、制定数控控加工工工艺时,选选择切削削用量要要考虑进进给速度度对加工工零件形形状精度度的影响响。在数数控加工工中,刀刀具的移移动轨迹迹是由插插补运算算完成的的。根据据差补原原理分析析,在数数控系统统已定的的条件下下,进给给速度越越快,则则插补精精度越低低,导致致工件的的轮廓形形状精度度越差。尤尤其在高高精度加加工时这这种影响响非常明明显。5、强调调刀具选选择的重重要性复复杂形面面的加工工编程通通常采用用自动编编程方式式,自动动编程中中必须先先选定刀刀具再生生成刀具具中心运运动轨迹迹,因此此对于不不具有刀刀具补偿偿功能的的数控机机床来说说,若刀刀具预先先选择不不当,所所编程序序只能推推倒重来来。6
14、、数控控加工工工艺的特特殊要求求(1)由于于数控机机床比普普通机床床的刚度度高,所所配的刀刀具也较较好,因因此在同同等情况况下,数数控机床床切削用用量比普普通机床床大,加加工效率率也较高高。(2)数控控机床的的功能复复合化程程度越来来越高,因因此现代代数控加加工工艺艺的明显显特点是是工序相相对集中中,表现现为工序序数目少少,工序序内容多多,并且且由于在在数控机机床上尽尽可能安安排较复复杂的工工序,所所以数控控加工的的工序内内容比普普通机床床加工的的工序内内容复杂杂。(3)由于于数控机机床加工工的零件件比较复复杂,因因此在确确定装夹夹方式和和夹具设设计时,要要特别注注意刀具具与夹具具、工件件的干
15、涉涉问题。7、数控控加工程程序的编编写、校校验与修修改是数数控加工工工艺的的一项特特殊内容容普通工艺艺中,划划分工序序、选择择设备等等重要内内容对数数控加工工工艺来来说属于于已基本本确定的的内容,所所以制定定数控加加工工艺艺的着重重点在整整个数控控加工过过程的分分析,关关键在确确定进给给路线及及生成刀刀具运动动轨迹。复复杂表面面的刀具具运动轨轨迹生成成需借助助自动编编程软件件,既是是编程问问题,当当然也是是数控加加工工艺艺问题。这这也是数数控加工工工艺与与普通加加工工艺艺最大的的不同之之处。1.4 数控加加工与工工艺技术术的新发发展随着计算算机技术术突飞猛猛进的发发展,数数控技术术正不断断采用
16、计计算机、控控制理论论等领域域的最新新技术成成就,使使其朝着着高速化化、高精精化、复复合化、智智能化、高高柔性化化及信息息网络化化等方向向发展。整整体数控控加工技技术向着着CIMMS(计计算机集集成制造造系统)方方向发展展。高速切削削受高生生产率的的驱使,高高速化已已是现代代机床技技术发展展的重要要方向之之一。主主要表现现在:11、数控控机床主主轴高转转速作用:主主轴高转转速减少少了切削削力,也也减少了了切削深深度,有有利于克克服机床床振动,排排屑率大大大提高高,热量量被切屑屑带走,故故传入零零件中的的热量减减低,热热变形大大大减小小,提高高了加工工精度,也也改善了了加工面面粗糙度度。因此此,
17、经过过高速加加工的工工件一般般不需要要精加工工。提高主轴轴转速的的手段:采用电电主轴(内内装式主主轴电动动机),即即主轴电电动机的的转子轴轴就是主主轴部件件,从而而可将主主轴转速速大大提提高。日本的超超高速数数控立式式铣床:主轴最最高转速速达1000,0000rr/miin2、工作作台高快快速移动动和高进进给速度度当今知知名数控控系统的的进给率率都有了了大幅度度的提高高。目前前的最高高水平是是 分辨辨率为11m时: 最大快快速进给给速度可可达2440m/minn; 当当程序段段设定进进给长度度大于11mm时时:最大大进给速速度达880m/minn (并并且具有有1.55g的加加减速率率)。高精
18、加工工高精加加工是高高速加工工技术与与数控机机床的广广泛应用用结果。以以前汽车车零件的的加工精精度要求求在0.01mmm数量量级,现现在随着着计算机机硬盘、高高精度液液压轴承承等精密密零件的的增多,精精整加工工所需精精度已提提高到00.1m ,加加工精度度进入了了亚微米米世界。提高数控控设备加加工精度度的方法法:(1)提高高机械设设备的制制造精度度和装配配精度(2)减小小数控系系统的控控制误差差 提提高数控控系统的的分辨率率以微小小程序段段实现连连续进给给使CNCC控制单单位精细细化提高高位置检检测精度度,位置置伺服系系统采用用前馈控控制与非非线性控控制(3)采采用补偿偿技术:齿隙补补偿、丝丝
19、杆螺距距误差补补偿、刀刀具误差差补偿、热热变形误误差补偿偿、空间间误差综综合补偿偿等技术术。(四)、新新课小结结: 1、由由于数控控加工采采用了计计算机控控制系统统和数控控机床,使使得数控控加工具具有加工工自动化化程度高高、精度度高、质质量稳定定、生成成效率高高、周期期短、设设备使用用费用高高等特点点。2、随着着计算机机技术突突飞猛进进的发展展,数控控技术正正不断采采用计算算机、控控制理论论等领域域的最新新技术成成就,使使其朝着着高速化化、高精精化、复复合化、智智能化、高高柔性化化及信息息网络化化等方向向发展。五、作业业:1、数控控加工工工艺与普普通加工工工艺的的区别在在哪里,其其特点是是什么
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