数控加工工艺分析的主要内容

1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。

2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

3)设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。

4)调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。

5)分配数控加工中的容差。

6)处理数控机床上部分工艺指令。

总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。

学习数控加工必需要懂的基本知识

1) 什么是顺铣？什么是逆铣？数控机床的顺铣和逆铣各有什么特点？

顺铣:切削力f的水平分力fx的方向与进给方向的f相同,这种铣削方式叫做顺铣.

逆铣:切削力f的水平分力fx的方向与进给方向的f相反,这种铣削方式叫做逆铣

顺铣特点:①易产生窜动,需要加顺铣机构.（因为丝杠镙母之间的间隙）

               ②加工表面质量比逆铣高.（适用于精加工）
逆铣特点:①工作稳定性高,不需逆铣机构

             ②加工表面质量比顺铣低（刀具磨损很快）
2) 数控铣削加工时进刀﹑退刀方式有那些？
答：退刀的方式主要有以下这些：

1.沿坐标轴的z轴方向直接进行进刀、退刀

2.沿给定的矢量方向进行进刀或退刀

3.沿曲面的切矢方向以直线进刀或退刀

4.沿曲面的法矢方向进刀或退刀

5.沿圆弧段方向进刀或退刀

6.沿螺旋线或斜线进刀方式

对于加工精度要求很高的型面加工来说，应选择沿曲面的切矢方向或沿圆弧方向进刀、退刀方式，这样不会在工件进刀或退刀处留下驻刀痕迹而影响工件的表面加工质量。

3) 确定铣刀进给路线时，应考虑哪些因素？

答：进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外轮廓从切线方向切入，对凹轮廓从圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽行凸轮，深度进给有两种方法：一种方法是在xy或(yz)平面内来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀既定深度。
4) 数控铣削加工时程序起始点﹑返回点和切入点﹑切出点的确定原则是什么？

答：①起始点﹑返回点确定原则

在同一程序中起始点和返回点最好要相同，如果一零件的加工需要几个程序来完成，那么这几个程序的起始点和返回点也最好完全相同，以免引起加工操作上的麻烦。起始点和返回点的坐标值也最好设x和y值均为零，这样能使操作方便。

②切入点选择的原则

既在进刀或切削曲面的过程中，要使刀具不受损坏。一般来说，对粗加工而言，选择曲面内的最高角点作为曲面的切入点。因为该点的切削余量较小，进刀时不易损坏刀具。对精加工而言，选择曲面内某个曲率比较平缓的角点作为曲面的切入点。因为在该点处，刀具所受的弯矩较小，不易折断刀具。

③切出点选择的原则

主要考虑曲面能连续完整地加工及曲面与曲面加工间的非切削加工时间尽可能短，换刀方便，以提高机床的有效工作时间。对被加工曲面为开放型曲面，有曲面的两个角点可作为切出点，按上述原则其一：若被加工曲面为封闭型曲面，则只有曲面的一个角点为切出点，自动编程时系统一般自动确定。（mastercam中有提示下刀点。能很方便的解决这些问题）

5)  数控车床夹具选择：

三爪卡盘、四爪单动卡盘夹具要根据加工工件的类行来选择，轴类工件的夹具有三爪卡盘、四爪单动卡盘

、自动夹紧拨动卡盘、拨齿、顶尖、三爪拨动卡盘等。盘类工件的夹具有可调式卡爪和速度可调卡盘。（现多采用液压卡盘，装软爪加工物料）
6)  什么是工序﹑工步？构成工序和工步的要素各有哪些？

答：1.一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。

划分工序的依据是工作地是否变化和工作是否连续。

2 在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容，称为工步。
7)  什么是工艺信息？工艺信息包括哪些内容？

答：工艺信息是指通过工艺处理后所获得的各种信息。

这些信息有：工艺准备刀具选择；加工方案(包括走刀路线、切削用量等)及补偿方案等各方面信息。

加工实践经验的积累，是获得工艺信息的有效途径。

划分工步的依据是加工表面和工具是否变化。
8)  数控加工工艺的主要内容包括哪些？

答：（1）选择并确定数控加工的内容；

（2）对零件图进行数控加工的工艺分析；

（3）零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定；

（4）数控加工工艺方案的制定；

（5）工步、进给路线的确定；

（6）选择数控机床的类型；

（7）刀具、夹具、量具的选择和设计；

（8）切削参数的确定；

（9）加工程序的编写、校验与修改；

（10）首件试加工与现场问题的处理；

（11）数控加工工艺技术文件的定型与归档。

数控刀具的主要种类及特点

1．数控加工刀具的种类

    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。发展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。事实上，由于模块刀具的发展，数控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。

（１）从结构上可分为

①整体式

②镶嵌式　可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，分为可转位和不转位；

③减振式　当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具；

④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；

⑤特殊型式　如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。

（２）从制造所采用的材料上可分为

①高速钢刀具　高速钢通常是型坯材料，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，也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，适于各种特殊需要的非标准刀具。

②硬质合金刀具　硬质合金刀片切削性能优异，在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品，具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。

硬质合金刀片按国际标准分为三大类：P类，M类，K类。

  P类——适于加工钢、长屑可锻铸铁（相当于我国的YT类）

  M类——适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等（相当于我国的YW类）

  M-S类——适于加工耐热合金和钛合金

  K类——适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金（相当于我国的YG类）

  K-N类——适于加工铝、非铁合金

  K-H类——适于加工淬硬材料

③陶瓷刀具

④立方氮化硼刀具

⑤金刚石刀具

（３）从切削工艺上可分为

①车削刀具　分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，切槽、切端面、切端面环槽、切断等。

数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准，刀片材料采用硬质合金、涂层硬质合金以及高速钢。

数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀具、外螺纹刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具（包括中心孔钻头、镗刀、丝锥等）。

机夹可转位刀具夹固不重磨刀片时通常采用螺钉、螺钉压板、杠销或楔块等结构。

常规车削刀具为长条形方刀体或圆柱刀杆。

方形刀体一般用槽形刀架螺钉紧固方式固定。圆柱刀杆是用套筒螺钉紧固方式固定。它

们与机床刀盘之间的联接是通过槽形刀架和套筒接杆来联接的。在模块化车削工具系统中，刀盘的联接以齿条式柄体联接为多，而刀头与刀体的联接是“插入快换式系统”。它既可以用于外圆车削又可用于内孔镗削，也适用于车削中心的自动换刀系统。

数控车床使用的刀具从切削方式上分为三类：圆表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔类刀具。

②钻削刀具　分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等。

钻削刀具可用于数控车床、车削中心，又可用于数控镗铣床和加工中心。因此它的结构和联接形式有多种。有直柄、直柄螺钉紧定、锥柄、螺纹联接、模块式联接（圆锥或圆柱联接）等多种。

③镗削刀具　分粗镗、精镗等刀具。

镗刀从结构上可分为整体式镗刀柄、模块式镗刀柄和镗头类。从加工工艺要求上可分为粗镗刀和精镗刀。

④铣削刀具　分面铣、立铣、三面刃铣等刀具。

●面铣刀（也叫端铣刀）  面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。

●立铣刀  立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。结构有整体式和机夹式等，高速钢和硬质合金是铣刀工作部分的常用材料。

●模具铣刀  模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。

●键槽铣刀

●鼓形铣刀

●成形铣刀

（4）特殊型刀具

特殊型刀具有带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可逆式（自动反向）攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类等。

2． 数控加工刀具的特点

为了达到高效、多能、快换、经济的目的，数控加工刀具与普通金属切削刀具相比应具有以下特点：

●刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。

●刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性。

●刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。

●刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。

●刀具应具有较高的精度，包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。

●刀柄的强度要高、刚性及耐磨性要好。

●刀柄或工具系统的装机重量有限度。

●刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。

●刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化。

数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。

CNC数控加工

传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的“数控加工”。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。“CNC”是英文Computerized Numerical Control（计算机数字化控制）的缩写。 什么是数控技术？数控技术，简称数控（Numerical Control）。它是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。

       数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分.数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。例如：进给速度、主轴转速、主轴正反转、换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工文件(即正常说的数控加工程序)存放在信息载体上(如磁盘、穿孔纸带、磁带等)，然后由机床上的数控系统读入(或直接通过数控系统的键盘输入，或通过通信方式输入)，通过对其译码，从而使机床动作和加工零件.现代数控机床是机电一体化的典型产品,是新一代生产技术、计算机集成制造系统等的技术基础。 　　现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。主要发展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合实力的水平. 它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展。数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。在加工中心上加工零件的特点是：被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。

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1． 什么叫数控机床? 经常提到的“CNC”是什么意思？

答：国际信息处联盟第五技术委员会对数控机床的定义是这样的：数控机床是一种安装了程序控制系统的机床。该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。( {- h'
   ) G7 m1 T' @6 x8 B1 L“CNC”中第一个“C是”英文“计算机”的第一个字母，“N”是英文“数字”的字头；最后一个字母“C”是英文“控制”的第一个字母。所以“CNC”系统用汉语说就是“计算机数字控制系统”。“CNC”系统是数控机床的核心部分。数控机床功能的强弱主要是由数控功能确定的。

3． 数控机床是由哪几部分组成的？

答：数控装置是数控机床的核心(相当于人的大脑),它所想要完成的工作通过伺服系统(相当于人的神经系统)带动机床运动，测量及反馈系统（相当于人的 眼睛等感觉器官），把机床的工作状态急时告诉数控装置。数据传输系统的作用是：由于数控装置的容量有限，各种控制信息要靠数控装置以外的其它计算机等携带和传输，就像人的记忆有限，工作时常常要做些记录，翻翻笔记本似的，作为数控机床的核心深扬公司选用的是世界三大系统制造商之一的日本原装三菱数控系统。

8．数控机床上用于驱动的电动机有哪几件？如何分类？

答：以上的写法是教学性的，实际上我们真正遇到的数控机床的电机也就是主轴驱动电机和进给驱动电机。概括地讲主轴电机更强调力量，进给电机更强调的效率。目前数控机床常见的主轴电机有交流伺服电机、交流变频电机。数控机床的进给电机常见的一种是档次较低的步进电机、一种是交流伺服电机。其它的像直流伺服电机、直线电机等要不就是已遂步淘汰，要不就是价格高、技术复杂，中国还没普及。淘汰的东西您不能要，没普及的东西您同样不能要（价格太高服务也跟不上）

9．步进电机与交流伺服电机的特点、区别是什么？

答：  1)步进电机一般用于开环伺服系统，由于没有位置反馈环节，固位置控制的精度由步进电机和进给丝杠等等来决定。虽档次低了点，但是结构简单价格较低。在要求不高的场合仍有广泛应用。在数控机床领域中大功率的步进电机一般用在进给运动（工作台）控制上，但是就控制性能来说其特性远不如交流伺服电机。振动、噪音也比较大。尤其是在过载情况下，步进电机会产生失步，严重影响加工精度。所以步进电机最常用的还是在对普通机床的数控化改造上。由于要改造的机床一般都是旧机床，所加工的对象一般是形状虽然较复杂，但是精度要求并不很高。所以用步进电机是再合适不过了。我公司研发的并且得到广泛应用的经济型铣床数控系统和经济型车床数控系统，就是配用的步进电机，在枪炮等兵器加工制造领域得到非常满意的评价。还有就是用在线切割机上。由于线切割加工是靠放电加工，没有切削力。所以永远不存在过载现象，再加上线切割加工时进给速度很慢（步进电机还有一个缺点就是它的转距会随着转速的增加而降低）。所以在快走丝线切割机上步进电机真正找到了自已的位置，几乎是一统天下。
1 w2 @, d  n% U. T    2)流伺服电机, ?7 M- p/ V0 }9 @4 N, V
数控机床用于进给驱动的交流伺服电机大多采用三相交流永磁同步电机，关于这种电机您有必要耐心的多了解一点。这种电机的定子装有三相对称的绕组，而转子是永久磁极。当定子的绕组中通过三相电源后，定子与转子之间必然产生一个旋转场。这个旋转磁场的转速称为同步转速。电机的转速也就是磁场的转速。由于转子有磁极，所以在极低频率下也能旋转运行。所以它比异步电机的调速范围更宽。而与直流伺服电机相比，它没有机械换向器，特别是它没有了碳刷，完全排除了换向时产生火花对机械造成的磨损，另外交流伺服电机自带一个编码器。可以随时将电机运行的情况“报告”给驱动器，驱动器又根据得到的“报告”更精确的控制电机的运行。由此可见交流伺服电机优点确实很多。可是技术含量也高了，价格也高了。最重要是对交流伺服电机的调试技术提高了。也就是电机虽好，如果调试不好一样是问题多多。所以您也不要听有些厂家的宣传——“我公司选用的电机如何好。”没用！还是了解一下他们的调试水平再说。

10．进给驱动与丝杠的联接结构有哪些？

答：电机与滚珠丝杠联接的最最重要的一点就是确保传动无间隙。主要有三种联接方式：直接联接式、齿轮减速式、齿形带式。目前使得最普遍的是直接联接式，就是用一个可以微量扰动的联轴器，将电机与丝杠直联。可见这个联轴器是个非常关键的东西。我公司数控机床产品上的联轴器是选用德国进口的联轴器，确保万无一失。

11．在数控机床中您常听说的刀库，它的完整涵义是什么？

答：说到数控机床中的加工中心，必然要提到刀库，实际它是对整个自动换刀系统的总称。而刀库只是这个系统中最形象也是最重要的一个部分。这个系统应包括刀库、刀具交换机构，以及相关的控制元件。

14．金属切削数控机床的结构特点有哪些？

答：1　数控机床的特点

    数控在GB中的定义是“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”。现代数控机床是集高新技术于一体的典型机电一体化加工设备。数控加工设备主要分切削加工、压力加工和特种加工(如数控电火花加工机床等)3类。切削加工类数控机床的加工过程能按预定的程序自动进行，消除了人为的操作误差和实现了手工操作难以达到的控制精度，加工精度还可以用软件来校正和补偿。因此，可以获得比机床精度还要高的加工精度及重复定位精度；工件在一次装夹后，能先后进行粗、精加工，配置自动换刀装置后，还能缩短辅助加工时间、提高生产率；由于机床的运动轨迹受可编程的数字信号控制，因而可以加工单件和小批量且形式复杂的零件，生产准备周期大为缩短。综上所述，数控机床具有精度高、效率高、自动化程度高和柔性好的特点。

    从数控机床的生产现状和发展趋势看，由于微电子技术、信息处理技术等新技术、新工艺在机床行业的渗透和应用，它与普通机床相比不仅在机械结构性能方面发生了“质”和“形”的变化，且其外观造型也形成了自身独特的风格和特点。