數控加工基礎教學目的：

了解數控加工的基本原理和編程插補運算的基本方法。了解數控銑削中要解決的主要工藝問題以及各種問題的解決方法。掌握數控銑削工藝擬定的過程、工序的劃分方法、工序順序的安排和進給路線的確定等工藝知識。

一、數控編程基本原理

通過把數字化了的刀具移動軌跡信息（通常指CNC加工程序），傳入數控機床的數控裝置，經過譯碼、運算，指揮執行機構（伺服電機帶動的主軸和工作臺）控制刀具與工件相對運動，從而加工出符合編程設計要求的零件。伺服驅動機床零點數控加工工藝過程數控加工工藝過程是利用切削刀具在數控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態等，使其成為成品或半成品的過程。數控加工工藝設計的主要內容

選擇并確定進行數控加工的內容

數控加工的工藝分析

零件圖形的數學處理及編程尺寸設定值的確定

制定數控加工工藝方案確定工步和進給路線選擇數控機床的類型

選擇和設計刀具、夾具與量具確定切削參數編寫、校驗和修改加工程序首件試加工與現場問題處理

數控加工工藝技術文件的定型與歸檔

二、數控編程插補運算的基本方法。

直線和圓弧是構成工件輪廓的基本線條，因此大多數CNC系統一般都具有直線和圓弧的插補功能。只有在某種較高檔次的CNC系統才具有拋物線、螺旋線插補功能。

插補的概念是指在被加工的軌跡起點和終點之間，插進許多中間點，并進行數據點的密化工作，然后用已知線型（直線或圓弧）逼近。插補的方法分類：常用的插補方法有:逐點比較法數字積分法時間分割法其中最常見的是逐點比較法，其原理可概括為：逐點比較，步步逼進1.逐點比較法

逐點比較法又稱區域判別法，它是一種邊判別邊前進的方法。這種方法的原理是：計算機在控制加工過程中能逐點地計算和判別加工偏差，以控制坐標進給，并按規定的圖形加工出所需的工件。YXA(XE，YE）P（Xi，Yi）F>0F=0F<0(1)第一一象限內逐逐點比較法法的直線插插補①當點P（Xi，Yi）在直線上，，則下式成成立：②當點P（Xi，Yi）在直線下方方，則下式成立立：③當點P（Xi，Yi）在直線上方方，則下式式成立：(2)第一一象限內逐逐點比較法法的圓弧插插補第一象限中中，逐點比比較法的圓圓弧插補計計算方法對對點P（Xi，Yi）的加工偏差差有以下三三種情況。。①若加工點點P(Xi，Yi)正好落在在圓弧上，，則下式成成立:Xi2+Yi2=X02+Y02=R2YXA(X0，Y0）F>0F<0RPR②若加工點點P(Xi，Yi)正好落在在圓弧外側側，則下式式成立:Xi2+Yi2>X02+Y02③若加工點點P(Xi，Yi)正好落在在圓弧內側側，則下式式成立:Xi2+Yi2<X02+Y022.數字積積分法數字積分器器(又稱DDA)簡稱積分器器。數字積積分器的插插補方法可可以實現一一次、二次次，甚至高高次曲線的的插補，也也可以實現現多坐標聯聯動控制。。它只要輸輸入不多的的幾個數據據，就能加加工出圓弧弧形狀較為為復雜的輪輪廓曲線。。作直線插插補時，脈脈沖分布也也較均勻。。三、數控控加工工藝藝基礎一個合格的的編程員首首先應該是是一個很好好的工藝員員，對CNC機床的性能能、特點和和應用、切切削規范和和標準刀具具系統等要要非常熟悉悉，否則就就無法做到到全面、周周到地考慮慮零件加工工的全過程程并正確、、合理地確確定零件加加工程序。。1.數控銑銑削加工工工件的安裝裝數控銑削加加工選擇定定位基準應應遵循的原原則：盡量選選擇零零件上上的設設計基基準作作為定定位基基準定位基基準選選擇要要能完完成盡盡可能能多的的加工工內容容必須多多次安安裝時時，應應遵從從基準準統一一原則則定位基基準應應盡量量與工工件坐坐標系系的對對刀基基準重重合簡單的的安裝裝形式式:箱體零零件加加工的的安裝裝(多用用于汽汽車零零件加加工)加工內內輪廓廓時的的安裝裝夾具工件2.零零件的的定位位、夾夾緊方方式要要注意意以下下幾個個方面面:1)應應盡量量采用用組合合夾具具。當當工件件批量量較大大、精精度要要求較較高時時，可可以設設計專專用夾夾具。。2)零零件定定位、、夾緊緊的部部位應應不妨妨礙各各部位位的加加工、、刀具具更換換以及及重要要部位位的測測量。。尤其其要避避免刀刀具與與工件件、刀刀具與與夾具具相撞撞的現現象。。3)夾夾緊力力應力力求通通過靠靠近主主要支支承點點或在在支承承點所所組成成的三三角形形內。。應力力求靠靠近切切削部部位，，并在在剛性性較好好的地地方。。盡量量不要要在被被加工工孔徑徑的上上方，，以減減少零零件變變形。。不影響響進給給的裝裝夾示示例4)零零件的的裝卡卡、定定位要要考慮慮到重重復安安裝的的一致致性，，以減減少基基準校校正、、對刀刀時間間，提提高同同一批批零件件加工工的一一致性性。一一般同同一批批零件件采用用同一一定位位基準準，同同一裝裝卡方方式。。加工中中心夾夾具的的確定定對夾具具的基基本要要求：：夾緊機機構不不得影影響進進給，，加工工部位位要敞敞開夾具在在機床床上能能實現現定向向安裝裝夾具的的剛性性與穩穩定性性要好好四、工序的的劃分分在CNC機床上上特別別是在在加工工中心心上加加工零零件，，工序序十分分集中中，許許多零零件只只需在在一次次裝卡卡中就就能完完成全全部工工序。。但為了了保持持CNC機床的的精度度，延延長CNC機床的的使用用壽命命，降降低CNC機床的的使用用成本本。經經過粗粗加工工或半半精加加工的的零件件裝卡卡到CNC機床上上之后后，機機床按按規定定的工工序一一步一一步地地進行行半精精加工工和精精加工工。工序的的劃分分數控銑銑削加加工工工序的的劃分分刀具集集中分分序法法粗、精精加工工分序序法按加工工部位位分序序法工序的的劃分分刀具集集中分分序法法即按所所用刀刀具劃劃分工工序，，用同同一把把刀加加工完完零件件上所所有可可以完完成的的部位位，在在用第第二把把刀、、第三三把刀刀完成成它們們可以以完成成的其其它部部位。。特點：：這種分分序法法可以以減少少換刀刀次數數，壓壓縮空空程時時間，，減少少不必必要的的定位位誤差差。工序的的劃分分粗精加加工分分序法法這種分分序法法是根根據零零件的的形狀狀、尺尺寸精精度等等因素素，按按照粗粗、精精加工工分開開的原原則進進行分分序。。對單單個零零件或或一批批零件件先進進行粗粗加工工、半半精加加工，，而后后精加加工。。注意：：粗精加加工之之間，，最好好隔一一段時時間，，以使使粗加加工后后零件件的變變形得得到充充分恢恢復，，再進進行精精加工工，以以提高高零件件的加加工精精度。。工序的的劃分分按加工工部位位分序序法即先加加工平平面、、定位位面，，再加加工孔孔；先加工工簡單單的幾幾何形形狀，，再加加工復復雜的的幾何何形狀狀；先加工工精度度比較較低的的部位位，再再加工工精度度要求求較高高的部部位。工序的的劃分分導軌粗粗基準準的加加工以加工工后的的床腳腳為基基準加加工導導軌面面以導軌軌面為為粗基基準加工床床腳五、順銑和和逆銑銑加工工順銑在銑削削加工工中，，銑刀刀的走走刀方方向與與在切切削點點的切切削分分力方方向相相同逆銑在銑削削加工工中，，銑刀刀的走走刀方方向與與在切切削點點的切切削分分力方方向相相反順銑和和逆銑銑加工工順銑和和逆銑銑加工工銑削內內溝槽槽側面面選擇走走刀路路線確定走走刀路路線的的一般般原則則保證零零件的的加工工精度度和表表面粗粗糙度度方便數數值計計算，，減少少編程程工作作量縮短走走刀路路線，，減少少進退退刀時時間和和其他他輔助助時間間盡量減減少程程序段段數切入切切出點點切入點點。切入切切出點點切入點點選擇擇原則則：粗加工工選擇擇曲面面內的的最高高角點點作為為切入入點。。精加工工選擇擇曲面面內某某個曲曲率比比較平平緩的的角點點作為為切入入點。?？傊鼙苊忏娿姷懂敭斻@頭頭使用用，否否則因因受力力大而而損壞壞。切入切切出點點切出點點選擇擇原則則：能連續續完整整的加加工曲曲面。。非加工工時間間短。。切入切切出路路徑在銑削削輪廓廓表面面時一一般采采用立立銑刀刀側面面刃口口進行行切削削，由由于主主軸系系統和和刀具具的剛剛度變變化，，當沿沿法向向切入入工件件時，，會在在切入入處產產生刀刀痕，，所以以應盡盡量避避免沿沿法向向切入入工件件。切入切出出點切入點的的選擇。。。ABC應盡量避避免在連連續幾何何圖素的的中間切切入×雖然是兩兩幾何圖圖素的交交點，但但在這里里刀具沿沿切線方方向切出出后將影影響已加加工表面面精度可沿圖形形輪廓切切向切入入切出，，且保證證輪廓封封閉×√切入切出出路徑銑削外圓圓的切入入切出路路徑切入切出出路徑銑削外輪輪廓的切切入切出出路徑當銑切內內表面輪輪廓形狀狀時，也也應該盡盡量遵循循從切向向切入的的方法，，但此時時切入無無法外延延，最好好安排從從圓弧過過渡到圓圓弧的加加工路線線。當實實在無法法沿零件件曲線的的切向切切入、切切出時，，銑刀只只有沿法法線方向向切入和和切出，，在這種種情況下下，切入入切出點點應選在在零件輪輪廓兩幾幾何要素素的交點點上，而而且進給給過程中中要避免免停頓。。切入切出出路徑銑削內圓圓的切入入切出路路徑切入切出出路徑銑削內輪輪廓的切切入切出出路徑切入切出出路徑從尖點切切入銑削削內輪廓廓銑削內輪輪廓的切切入切出出路徑以角點作作為切入入切出點點銑削內輪輪廓的切切入切出出路徑切入切出出路徑容易產生生過切現現象切入切出出路徑銑削內輪輪廓的切切入切出出路徑走圓弧線線切入從直線中中間切入入切入切出出路徑銑削內輪輪廓的切切入切出出路徑避免刀具具干涉在連續切切削的數數控機床床上，多多數是使使用立銑銑刀且幾幾乎都是是用側刃刃進行切切削，往往往會產產生刀具具的干涉涉現象。。為了避免免刀具的的干涉，，一般采采用小直直徑的銑銑刀來加加工，但但在加工工時則受受力變形形而產生生的刀具具彎斜量量直接影影響加工工精度六、避免刀具具干涉雖然可把把刀具的的倒錐磨磨好以減減輕刀具具的彎斜斜量，但但也不能能最好地地解決問問題，特特別在加加工三維維曲面更更明顯出出現加工工干涉區區或加工工盲區。。避免刀具具干涉就加工的的可能性性而言，，在不出出現加工工干涉區區或加工工盲區時時，復雜雜曲面一一般可以以采用球球頭銑刀刀進行三三坐標聯聯動加工工；如果果工件還還存在加加工干涉涉區或加加工盲區區，就必必須考慮慮采用四四坐標或或五坐標標聯動的的機床來來加工了了。立銑刀工件彎斜量曲面工件立銑刀干涉區·立銑刀工件加工盲區··避免免刀刀具具干干涉涉abc刀具具干干涉涉實實例例定位位夾緊緊使工工件件相相對對于于機機床床及及刀刀具具處處于于正正確確的的位位置置工件件定定位位后后，，將將工工件件緊緊固固，，使使工工件件在在加加工工過過程程中中不不發發生生位位置置變變化化找正正安安裝裝專用用夾夾具具安安裝裝工件件安安裝裝的的內內容容安裝裝的的方方法法工件件的的安安裝裝七、夾具具的的分分類類通用夾具通用可調夾具專用夾具組合夾具成組夾具拼拆式夾具按用用途途分分類類夾具具的的分分類類手動動夾具氣動動夾具液壓夾具氣液增壓夾具電動夾具磁力夾具真空夾具離心力夾具其它按動動力力源源分分類類夾具具的的分分類類車床床夾具銑床床夾具鉆床夾具鏜床夾具磨床夾具齒輪機床夾具其它機床夾具按使使用用機機床床分分類類夾具具的的組組成成與與作作用用組成成作用用作用用：：保保證證加加工工精精度度，，提提高高生生產產率率，，擴擴大大機機床床工工藝藝范范圍圍，，減減輕輕工工人人勞勞動動強強度度。。定位位元元件件、、夾夾緊緊裝裝置置、、聯聯接接元元件件、、對對刀刀或或導導向向元元件件、、其其它它裝裝置置、、夾夾具具體體。。新型型數數控控夾夾具具與與組組合合夾夾具具新型型數數控控夾夾具具體體新型型數數控控夾夾具具與與組組合合夾夾具具孔系系組組合合夾夾具具新型型數數控控夾夾具具與與組組合合夾夾具具槽系系組組合合夾夾具具六點點定定位位原原理理的應應用用完全全定定位位ab六點點定定位位原原理理的應應用用cd完全全定定位位六點點定定位位原原理理的應應用用ef完全全定定位位六點點定定位位原原理理的應應用用abc過定定位位六點點定定位位原原理理的應應用用圓柱柱體體工工件件欠定定位位六點點定定位位原原理理的應應用用abcdefg欠定定位位定位位基基準準的的選選擇擇原原則則基準準零件件上上用用以以確確定定其其它它點點、、線線、、面面位位置置所所依依據據的的那那些些點點、、線線、、面面。。設計計基基準準零件件圖圖上上用用以以確確定定其其它它點點、、線線、、面面位位置置的的基基準準。。工藝藝基基準準零件件加加工工、、測測量量和和裝裝配配過過程程中中使使用用的的基基準準。。分分為為定定位位基基準準、、工工序序基基準準、、測測量量基基準準和和裝裝配配基基準準。。八、精基基準準的的選選擇擇原原則則應保保證證加加工工精精度度和和工工件件安安裝裝方方便便可可靠靠。?；鶞蕼手刂睾虾显瓌t則選用用設設計計基基準準作作為為定定位位基基準準。?；鶞蕼式y統一一原原則則自為為基基準準原原則則互為為基基準準原原則則采用用同同一一組組基基準準定定位位加加工工零零件件上上盡盡可可能能多多的的表表面面。。選擇擇加加工工表表面面本本身身作作為為定定位位基基準準。。工件件上上兩兩個個相相互互位位置置要要求求很很高高的的表表面面加加工工時時，，互互相相作作為基基準準。。精基基準準的的選選擇擇原原則則精基基準準的的選選擇擇精基基準準的的選選擇擇原原則則精基基準準的的選選擇擇粗基基準準的的選選擇擇原原則則應保保證證各各加加工工面面有有足足夠夠的的余余量量，，并并盡盡快快獲獲得得精精基基面面。。若要要求求保保證證某某重重要要表表面面加加工工余余量量均均勻勻，，選選該該表表面面為為粗粗基基準準。。若要要求求保保證證加加工工面面與與不不加加工工面面間間的的位位置置，，選選不不加加工工表表面面為為粗粗基基準準。。粗基基準準在在同同一一尺尺寸寸方方向向上上只只能能使使用用一一次次。。粗基基準準表表面面，，應應平平整整光光潔潔。。粗基基準準的的選選擇擇原原則則粗基基準準的的選選擇擇粗基基準準的的選選擇擇原原則則粗基準準的選選擇為裝夾夾方便便或實實現基基準統統一，，人為為制造造的一一種定定位基基準。。輔助基基準的的選擇擇原則則輔助基基準制定加加工中中心加加工工工藝零件的的工藝藝分析析分析零零件的的技術術要求求：尺尺寸精精度要要求、、幾何何形狀狀精度度要求求、位位置精精度要要求、、表面面粗糙糙度表表面質質量要要求、、熱處處理及及其他他技術術要求求；檢查零零件圖圖的完完整性性和正正確性性；分析零零件結結構工工藝性性：主主要分分析零零件的的加工工內容容采用用加工工中心心CAM自動加加工時時的可可行性性、經經濟性性、方方便性性；確定加加工中中心的的加工工內容容：確確