学习内容与知识点.pptx
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1、 学习内容与知识点:学习内容与知识点:学习内容与知识点:学习内容与知识点:内容内容知识点知识点学习要求学习要求建议学时建议学时数控加工过程数控加工过程 数控加工的概念数控加工的概念 理解理解 2 数控加工的过程数控加工的过程 数控加工工艺概念数控加工工艺概念与工艺过程与工艺过程 数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念 掌握掌握 数控加工工艺过程的概念数控加工工艺过程的概念 数控加工工艺的主要内容数控加工工艺的主要内容 数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容 重点掌握重点掌握 数控加工工艺的特点数控加工工艺的特点 数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点数控加工工艺与普通加工工艺的区别
2、及特点 理解理解 2数控加工与工艺技术数控加工与工艺技术的新发展的新发展 高速切削高速切削 了解了解 高精加工高精加工 复合化加工复合化加工 控制智能化控制智能化 互联网络化互联网络化 快速原型快速原型 计算机集成制造系统(计算机集成制造系统(CIMS)第一单元第一单元 数控加工工艺概述数控加工工艺概述 通过把数字化了的刀具移动轨迹信通过把数字化了的刀具移动轨迹信息(通常指息(通常指CNC加工程序),传入数控加工程序),传入数控机床的数控装置,经过译码、运算,指机床的数控装置,经过译码、运算,指挥执行机构(伺服电机带动的主轴和工挥执行机构(伺服电机带动的主轴和工作台)控制刀具与工件相对运动,从
3、而作台)控制刀具与工件相对运动,从而加工出符合编程设计要求的零件。加工出符合编程设计要求的零件。数控加工的原理数控加工的原理 数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念 数控加工工艺是采用数控机床加工零数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总件时所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程。和,应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用生、发展而逐步完善起来的一种应用技术,它是人们大量数控加工实践的技术,它是人们大量数控加工实践的经验总结。经验总结。数控加工工艺过程数控加工工艺过程
4、 数控加工工艺过程是利用切削刀具数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等,使其成尺寸、表面位置、表面状态等,使其成为成品或半成品的过程。为成品或半成品的过程。数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容 选择并选择并选择并选择并确定进确定进确定进确定进行数控行数控行数控行数控加工的加工的加工的加工的内容内容内容内容 数控加数控加数控加数控加工的工工的工工的工工的工艺分析艺分析艺分析艺分析 零件图零件图零件图零件图形的数形的数形的数形的数学处理学处理
5、学处理学处理及编程及编程及编程及编程尺寸设尺寸设尺寸设尺寸设定值的定值的定值的定值的确定确定确定确定 制定数制定数制定数制定数控加工控加工控加工控加工工艺工艺工艺工艺方案方案方案方案确定工确定工确定工确定工步和进步和进步和进步和进给路线给路线给路线给路线选择数选择数选择数选择数控机床控机床控机床控机床的类型的类型的类型的类型 选择和选择和选择和选择和设计刀设计刀设计刀设计刀具、夹具、夹具、夹具、夹具与量具与量具与量具与量具具具具确定切确定切确定切确定切削参数削参数削参数削参数编写、编写、编写、编写、校验和校验和校验和校验和修改加修改加修改加修改加工程序工程序工程序工程序首件试首件试首件试首件试
6、加工与加工与加工与加工与现场问现场问现场问现场问题处理题处理题处理题处理 数控加数控加数控加数控加工工艺工工艺工工艺工工艺技术文技术文技术文技术文件的定件的定件的定件的定型与归型与归型与归型与归档档档档 数控加工工艺与普通加工工艺数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点的区别及特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和由于数控加工采用了计算机控制系统和由于数控加工采用了计算机控制系统和由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床,使得数控加工具有加工自动化程数控机床,使得数控加工具有加工自动化程数控机床,使得数控加工具有加工自动化程数控机床,使得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生成效
7、率高、周度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加工期短、设备使用费用高等特点。在数控加工期短、设备使用费用高等特点。在数控加工期短、设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。数控加工与工艺技术的新发展数控加工与工艺技术的新发展 随着计算机技术突飞猛进的发展,数控技术随着计算机技术突飞猛进的发展,数控技术随着计算机技术突飞猛进的发展,数控技术随着计
8、算机技术突飞猛进的发展,数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就,使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、就,使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、就,使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、就,使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工技术向着技术向着技术向着技术向着CIMS
9、CIMS(计算机集成制造系统)方向发展。(计算机集成制造系统)方向发展。(计算机集成制造系统)方向发展。(计算机集成制造系统)方向发展。高速切削高速切削 高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪8080年代发展起来的年代发展起来的年代发展起来的年代发展起来的一项高新技术,其研究应用的一个重要目标是缩短加一项高新技术,其研究应用的一个重要目标是缩短加一项高新技术,其研究应用的一个重要目标是缩短加一项高新技术,其研究应用的一个重要目标是缩短加工时的切削与非切削时间,对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间,对于复杂形状和难加工材工时的切削
10、与非切削时间,对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间,对于复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工工序,最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序,最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序,最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序,最大限度地实现产品的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有不同的切削速度范围,因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围,因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围,因而很难就高速加工给出一个不同的切削速
11、度范围,因而很难就高速加工给出一个确切的定义。目前,一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前,一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前,一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前,一般的理解为切削速度达到普通加工切削速度的加工切削速度的加工切削速度的加工切削速度的5 51010倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别,高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别,高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别,高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别,两者牵涉到同样的
12、工艺参数,但其加工效果相对于传统的数控加两者牵涉到同样的工艺参数,但其加工效果相对于传统的数控加两者牵涉到同样的工艺参数,但其加工效果相对于传统的数控加两者牵涉到同样的工艺参数,但其加工效果相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性:工有着无可比拟的优越性:工有着无可比拟的优越性:工有着无可比拟的优越性:高速切削高速切削 简化了传统加工工艺;简化了传统加工工艺;简化了传统加工工艺;简化了传统加工工艺;经济效益显著提高。经济效益显著提高。经济效益显著提高。经济效益显著提高。有利于提高生产率;有利于提高生产率;有利于提高生产率;有利于提高生产率;有利于改善工件的加工精度和表面质量;有利于改善工件的加
13、工精度和表面质量;有利于改善工件的加工精度和表面质量;有利于改善工件的加工精度和表面质量;有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具;有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具;有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具;有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具;有利于加工薄壁零件和脆性材料;有利于加工薄壁零件和脆性材料;有利于加工薄壁零件和脆性材料;有利于加工薄壁零件和脆性材料;受高生产率的驱使,高速化已是现代机床技术发展的重受高生产率的驱使,高速化已是现代机床技术发展的重受高生产率的驱使,高速化已是现代机床技术发展的重受高生产率的驱使,高速化已是现代机床技术发展的重要方向之一。主
14、要表现在:要方向之一。主要表现在:要方向之一。主要表现在:要方向之一。主要表现在:数控机床主轴高转速数控机床主轴高转速数控机床主轴高转速数控机床主轴高转速工作台高快速移动和高进给速度工作台高快速移动和高进给速度工作台高快速移动和高进给速度工作台高快速移动和高进给速度 高速切削高速切削 目前,高速加工涉及到的新技术主要有:目前,高速加工涉及到的新技术主要有:高速切削高速切削 高速加工是通过大幅度提高主轴转速和加工进高速加工是通过大幅度提高主轴转速和加工进给速度来实现的,为了适应这种高速切削加工,给速度来实现的,为了适应这种高速切削加工,主轴设计采用了先进的主轴轴承、润滑和散热主轴设计采用了先进的
15、主轴轴承、润滑和散热等新技术;等新技术;高速主轴高速主轴 高速切削高速切削 高速伺服进给系统高速伺服进给系统高速加工通常要求在高主轴转速下,使用在很高速加工通常要求在高主轴转速下,使用在很大范围内变化的高速进给。高速进给的需求已大范围内变化的高速进给。高速进给的需求已引起机床结构设计上的重大变化:采用直线伺引起机床结构设计上的重大变化:采用直线伺服电机来代替传统的电机丝杠驱动;服电机来代替传统的电机丝杠驱动;高速切削高速切削 适于高速加工的数控系统适于高速加工的数控系统高速加工数控系统需要具备更短的伺服周期和高速加工数控系统需要具备更短的伺服周期和更高的分辨率,同时具有待加工轨迹监控功能更高的
16、分辨率,同时具有待加工轨迹监控功能和曲线插补功能,以保证在高速切削时,特别和曲线插补功能,以保证在高速切削时,特别是在是在4-5轴坐标联动加工复杂曲面轮廓时仍具轴坐标联动加工复杂曲面轮廓时仍具有良好的加工性能。有良好的加工性能。高速切削高速切削 刀具技术刀具技术刀具性能和质量对高速切削加工具有重大影响,刀具性能和质量对高速切削加工具有重大影响,新型刀具材料的采用,使切削加工速度大大提新型刀具材料的采用,使切削加工速度大大提高,从而提高了生产率,延长了刀具寿命。高,从而提高了生产率,延长了刀具寿命。高速切削高速切削 刀夹装置及快速刀具交换技术刀夹装置及快速刀具交换技术在高速加工中,切削时间和每个
17、托盘化零件加在高速加工中,切削时间和每个托盘化零件加工时间已显著缩短。高速、高精度定位的托盘工时间已显著缩短。高速、高精度定位的托盘交换装置已成为今后的发展方向。交换装置已成为今后的发展方向。高速加工作为一种新的技术,其优点是显而易见的,它给高速加工作为一种新的技术,其优点是显而易见的,它给高速加工作为一种新的技术,其优点是显而易见的,它给高速加工作为一种新的技术,其优点是显而易见的,它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化,但是,目前既便是在传统的数控加工带来了一种革命性的变化,但是,目前既便是在传统的数控加工带来了一种革命性的变化,但是,目前既便是在传统的数控加工带来了一种革命性的变化,但
18、是,目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、日本、美国,对这一崭新技术加工机床水平先进的瑞士、德国、日本、美国,对这一崭新技术加工机床水平先进的瑞士、德国、日本、美国,对这一崭新技术加工机床水平先进的瑞士、德国、日本、美国,对这一崭新技术的研究也还处在不断的摸索研究中。有许多问题有待于解决:如的研究也还处在不断的摸索研究中。有许多问题有待于解决:如的研究也还处在不断的摸索研究中。有许多问题有待于解决:如的研究也还处在不断的摸索研究中。有许多问题有待于解决:如高速机床的动态、热态特性;刀具材料、几何角度和耐用度问题;高速机床的动态、热态特性;刀具材料、几何角度和耐用度问题;高速机床的动态、热态
19、特性;刀具材料、几何角度和耐用度问题;高速机床的动态、热态特性;刀具材料、几何角度和耐用度问题;机床与刀具间的接口技术(刀具的公平衡、扭矩传输);冷却润机床与刀具间的接口技术(刀具的公平衡、扭矩传输);冷却润机床与刀具间的接口技术(刀具的公平衡、扭矩传输);冷却润机床与刀具间的接口技术(刀具的公平衡、扭矩传输);冷却润滑液的选择;滑液的选择;滑液的选择;滑液的选择;CAD/CAMCAD/CAM的程序后处理问题;高速加工时刀具轨的程序后处理问题;高速加工时刀具轨的程序后处理问题;高速加工时刀具轨的程序后处理问题;高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段,迹的优化问题
20、等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段,迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段,迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段,要赶上并尽快缩小与国外同行业间的差距,还有许多路要走。要赶上并尽快缩小与国外同行业间的差距,还有许多路要走。要赶上并尽快缩小与国外同行业间的差距,还有许多路要走。要赶上并尽快缩小与国外同行业间的差距,还有许多路要走。高速切削高速切削 高精加工是高速加工技术与数控机床的高精加工是高速加工技术与数控机床的高精加工是高速加工技术与数控机床的高精加工是高速加工技术与数控机床的广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度
21、要广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要求在求在求在求在0.01mm0.01mm数量级,现在随着计算机硬盘、数量级,现在随着计算机硬盘、数量级,现在随着计算机硬盘、数量级,现在随着计算机硬盘、高精度液压轴承等精密零件的增多,精整加高精度液压轴承等精密零件的增多,精整加高精度液压轴承等精密零件的增多,精整加高精度液压轴承等精密零件的增多,精整加工所需精度已提高到工所需精度已提高到工所需精度已提高到工所需精度已提高到0.1m 0.1m,加工精度进入,加工精度进入,加工精度进入,加工精度进入了亚微米世界。了亚微米世界。了亚微米世界。了亚微米世界。高精加工高精加工
22、高精加工高精加工提高机械设备的制提高机械设备的制提高机械设备的制提高机械设备的制造精度和装配精度造精度和装配精度造精度和装配精度造精度和装配精度减小数控系统减小数控系统减小数控系统减小数控系统的控制误差的控制误差的控制误差的控制误差提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给使使使使CNCCNC控制单位精细化控制单位精细化控制单位精细化控制单位精细化提高位置检测精度提高位置检测精度提高位置检测精度提高位置检测精度位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用
23、前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制采用补偿技术采用补偿技术采用补偿技术采用补偿技术齿隙补偿齿隙补偿齿隙补偿齿隙补偿丝杆螺距丝杆螺距丝杆螺距丝杆螺距误差补偿误差补偿误差补偿误差补偿刀具误刀具误刀具误刀具误差补偿差补偿差补偿差补偿热变形误热变形误热变形误热变形误差补偿差补偿差补偿差补偿空间误差空间误差空间误差空间误差综合补偿综合补偿综合补偿综合补偿 机床的复合化加工是通过增加机床的功能,机床的复合化加工是通过增加机床的功能,机床的复合化加工是通过增加机床的功能,机床的复合化加工是通过增加机床的功能,减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、减
24、少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对刀等辅助工艺时间,来提高机床利用率。对刀等辅助工艺时间,来提高机床利用率。对刀等辅助工艺时间,来提高机床利用率。对刀等辅助工艺时间,来提高机床利用率。复合化加工复合化加工复合化加工的两重含义:复合化加工的两重含义:复合化加工的两重含义:复合化加工的两重含义:复合化加工复合化加工一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序企业向复合型发展,为用户提供企业向复合型发展,为用户提供企业向复合型发展,为用户提供企业向
25、复合型发展,为用户提供成套服务成套服务成套服务成套服务工序和工工序和工工序和工工序和工艺的集中艺的集中艺的集中艺的集中工艺的工艺的工艺的工艺的成套成套成套成套即即即即即即即即即即即即 数控技术智能化程度不断提高,体现在以下几数控技术智能化程度不断提高,体现在以下几数控技术智能化程度不断提高,体现在以下几数控技术智能化程度不断提高,体现在以下几个方面:个方面:个方面:个方面:控制智能化控制智能化加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择故障自诊断功能故障自
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