數(shù)控加工工藝

前言

　　隨著科學技術(shù)的進步，數(shù)控技術(shù)也飛速發(fā)展，與之相結(jié)合的從事數(shù)控加工的技術(shù)人員也越來越多。數(shù)控技術(shù)應用的日趨廣泛，對數(shù)控技術(shù)專業(yè)技能型人才的需求越來越多。數(shù)控技術(shù)包括數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程、數(shù)控機床的操作和維護等內(nèi)容。數(shù)控機床的加工工藝與普通機床的加工工藝有許多相同之處，遵循的原則基本一致。也有許多不同，最大的不同表現(xiàn)在切削刀具軌跡的控制方式上。同時由于數(shù)控機床本身自動化程度較高，設(shè)備費用較高，因此數(shù)控機床加工相應形成了工藝的設(shè)計更加嚴密、機床的應用更加合理等特點。因此進行數(shù)控加工工藝的設(shè)計要求更高。本書涉及的數(shù)控加工工藝是數(shù)控技術(shù)的核心，配以相應的實訓和數(shù)控編程，即可掌握數(shù)控加工技術(shù)。　　本書在內(nèi)容選擇上，突出實用性，以典型零件的加工工藝人手。在編寫方式上，力求通俗易懂、圖文并茂，使學習者容易理解和掌握。　　本書共分7章，第1～3章主要講述數(shù)控加工工藝知識，涉及刀具、夾具、數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等方面知識；第4～7章主要講述數(shù)控車削加工工藝、數(shù)控銑削加工工藝、加工中心及數(shù)控線切割等的加工工藝?！　”緯烧憬瓩C電職業(yè)技術(shù)學院汪榮青和溫州機電技師學院邱建忠擔任主編，嘉興市高級技工學校許倩、浙江工商職業(yè)技術(shù)學院劉正平擔任副主編，浙江機電職業(yè)技術(shù)學院胡茜，浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院戴乃昌，中國計量學院林萍，浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院陳銀參與編寫工作?！　”緯烧憬ど搪殬I(yè)技術(shù)學院王懷奧博士主審，他為本書提出了許多寶貴的意見和建議。本書在編寫過程中參閱了國內(nèi)同行的相關(guān)文獻資料，得到了許多專家和同行的支持與幫助，在此一并表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書共分7章，第1～3章主要講述數(shù)控加工工藝知識，涉及刀具、夾具、數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等方面知識；第4～7章主要講述數(shù)控車削加工工藝、數(shù)控銑削加工工藝、加工中心及數(shù)控線切割等的加工工藝。    本書內(nèi)容突出實用性，以典型零件的加工工藝入手，通俗易懂、圖文并茂，使學習者容易理解和掌握。為方便教學，本書配套有電子教案。    本書適合于高職高專數(shù)控加工等相關(guān)專業(yè)使用，也可供從事相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員閱讀參考。

書籍目錄

緒論　0.1　數(shù)控加工　0.2　數(shù)控加工工藝　0.3　本課程學習的主要內(nèi)容及學習方法第1章　金屬切削加工基礎(chǔ)　1.1　金屬切削基本知識　　1.1.1　切削運動和切削要素　　1.1.2　刀具的組成和幾何角度　　1.1.3　刀具材料及其選用　1.2　刀具失效與磨損　　1.2.1　刀具失效　　1.2.2　刀具磨損過程與磨鈍標準　1.3　金屬切削過程及控制　　1.3.1　切削力　　1.3.2　刀具幾何形狀的影響　　1.3.3　切削功率及主切削力的估算　　1.3.4　切屑的形成及種類　　1.3.5　積屑瘤　1.4　刀具幾何角度的選擇　　1.4.1　前角的選擇　　1.4.2　后角的選擇　　1.4.3　主偏角及副偏角的選擇　1.5　切削用量及切削液的選擇　　1.5.1　切削用量的選擇　　1.5.2　切削液的選用　思考與練習第2章　數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)　2.1　數(shù)控機床刀具的種類及特點　　2.1.1　數(shù)控刀具的種類　　2.1.2　數(shù)控刀具的特點　　2.1.3　可轉(zhuǎn)位刀片及其代碼　　2.1.4　工具系統(tǒng)　2.2　數(shù)控加工工藝規(guī)程概述　　2.2.1　生產(chǎn)過程和工藝過程　　2.2.2　生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型　　2.2.3　零件的工藝分析　2.3　工藝路線的擬訂　　2.3.1　表面加工方法的選擇　　2.3.2　工序的劃分　　2.3.3　加工順序的安排　2.4　工序設(shè)計與實施　　2.4.1　加工余量的確定　　2.4.2　工序尺寸及偏差的確定　　2.4.3　工藝尺寸鏈　　2.4.4　機械加工精度概述　　2.4.5　機械加工精度分析　　2.4.6　影響加工誤差的因素　　2.4.7　加工后存在的誤差　2.5　數(shù)控加工工藝設(shè)計　　2.5.1　分析零件圖樣　　2.5.2　數(shù)控加工中的工藝分析與工藝處理　　2.5.3　數(shù)學處理　思考與練習第3章　數(shù)控機床與夾具　3.1　數(shù)控機床的種類　　3.1.1　按運動方式分類　　3.1.2　按工藝用途分類　　3.1.3　按控制方式分類　　3.1.4　按數(shù)控機床的性能分類　3.2　常見數(shù)控機床的組成及工作原理　　3.2.1　幾種常見數(shù)控機床　　3.2.2　數(shù)控機床的組成　　3.2.3　數(shù)控機床的工作原理　3.3　數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)　　3.3.1　伺服系統(tǒng)的概念　　3.3.2　伺服系統(tǒng)的分類　3.4　數(shù)控夾具概述　　3.4.1　機床夾具的概述　　3.4.2　定位誤差分析　　3.4.3　工件定位原理、夾具的分類和組成　　3.4.4　夾緊機構(gòu)　　3.4.5　組合夾具　　3.4.6　夾具概念及構(gòu)成　3.5　工件的定位　　3.5.1　工件定位的基本原理　　3.5.2　常用定位元件限制的自由度　　3.5.3　常見定位元件的應用　　3.5.4　基準及分類　　3.5.5　定位基準及其選擇　　3.5.6　定位誤差及分析　3.6　工件的夾緊　　3.6.1　夾緊裝置的基本要求　　3.6.2　夾緊力的確定　3.7　數(shù)控機床典型夾具簡介　　3.7.1　車床夾具　　3.7.2　銑床夾具　思考與練習第4章　數(shù)控車削加工工藝　4.1　數(shù)控車削概論　　4.1.1　數(shù)控車床的分類　　4.1.2　數(shù)控車床的主要功能　　4.1.3　數(shù)控車削加工的主要對象　4.2　端面和外圓軸數(shù)控車削加工工藝分析　　4.2.1　端面和外圓軸加工工藝分析　　4.2.2　理論參考知識　4.3　螺紋軸數(shù)控車削加工工藝分析　　4.3.1　螺紋軸加工工藝分析　　4.3.2　理論參考知識　4.4　軸套類零件數(shù)控車削加工工藝分析　　4.4.1　軸套類零件工藝分析　　4.4.2　理論參考知識　4.5　圓弧軸類零件數(shù)控車削加工工藝分析　　4.5.1　圓弧軸類零件加工工藝分析　　4.5.2　理論參考知識　4.6　V形槽類零件數(shù)控車削加工工藝分析　　4.6.1　V形槽類零件工藝分析　　4.6.2　理論參考知識　思考與練習第5章　數(shù)控銑削加工工藝　5.1　數(shù)控銑削加工工藝基礎(chǔ)　　5.1.1　數(shù)控銑床的主要功能　　5.1.2　數(shù)控銑削加工的主要對象　　5.1.3　數(shù)控銑床的工藝裝備　5.2　平面加工數(shù)控銑削的工藝性分析　　5.2.1　平面加工工藝分析　　5.2.2　理論參考知識　5.3　輪廓加工零件工藝分析　　5.3.1　輪廓加工工藝分析　　5.3.2　理論參考知識　5.4　型腔加工工藝分析　　5.4.1　型腔類零件工藝分析　　5.4.2　理論參考知識　5.5　孔加工工藝分析　　5.5.1　孔加工零件加工工藝分析　　5.5.2　理論參考知識——刀具的選擇　思考與練習第6章　加工中心加工工藝　6.1　加工中心概述　　6.1.1　加工中心的主要功能　　6.1.2　加工中心加工的主要對象　6.2　曲面加工加工工藝　　6.2.1　典型曲面加工工藝分析　　6.2.2　理論參考知識　6.3　加工中心凹凸板綜合項目　　6.3.1　凹板加工工藝分析　　6.3.2　加工中心凸板綜合項目　　6.3.3　理論參考知識　6.4　槽輪板零件加工工藝　　6.4.1　槽輪板加工工藝分析　　6.4.2　理論參考知識　思考與練習第7章　數(shù)控電火花線切割加工工藝　7.1　數(shù)控電火花線切割機床簡介　　7.1.1　數(shù)控電火花線切割加工原理　　7.1.2　數(shù)控電火花線切割機床分類　　7.1.3　數(shù)控電火花線切割機床的組成　　7.1.4　數(shù)控電火花線切割機床的特點　　7.1.5　數(shù)控電火花線切割機床的應用　7.2　典型線切割加工工藝分析　　7.2.1　任務描述及準備　　7.2.2　加工工藝分析　7.3　理論參考知識　　7.3.1　線切割加工主要工藝指標　　7.3.2　線切割加工工藝分析　思考與練習參考文獻

章節(jié)摘錄

　?。?）數(shù)控加工概念隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的快速發(fā)展，對機械產(chǎn)品零配件的精度要求越來越高，也日趨精密復雜，同時對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率也提出了越來越高的要求。尤其在一些特殊的行業(yè)，為了實現(xiàn)某些特殊的功能，對機械零配件的形狀和精度都有了更高的要求。在這樣的背景下，數(shù)控加工制造得到了廣泛的應用?！　?shù)控技術(shù)最早應用于軍事領(lǐng)域，它是軍備競賽的產(chǎn)物。1949年美國Parson公司與麻省理工學院開始合作，于1952年研制出能進行三軸控制的數(shù)控銑床樣機，取名“Numerical Control”。1953年麻省理工學院開發(fā)出只需確定零件輪廓、指定切削路線，即可生成NC程序的自動編程語言。1959年美國Keaney & Trecker公司開發(fā)成功了帶刀庫，能自動進行刀具交換，一次裝夾中即能進行銑、鉆、鏜、攻螺紋等多種加工功能的數(shù)控機床，這就是數(shù)控機床的新種類——加工中心。1968年英國首次將多臺數(shù)控機床、無人化搬運小車和自動倉庫在計算機控制下連接成自動加互系統(tǒng)，這就是柔性制造系統(tǒng)FMS。1974年微處理器開始用于機床的數(shù)控系統(tǒng)中，從此CNC（計算機數(shù)控系統(tǒng)）隨著計算機技術(shù)的發(fā)展得以快速發(fā)展。1976年美國Lock head公司開始使用圖像編程。利用CAD（計算機輔助設(shè)計）繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點”被加工的部位，輸入所需的工藝參數(shù)，即可由計算機自動計算刀具路徑，模擬加工狀態(tài)，獲得NC程序。DNC（直接數(shù)控）技術(shù)始于20世紀60年代末期，它是使用一臺通用計算機，直接控制和管理一群數(shù)控機床及數(shù)控加工中心，進行多品種、多工序的自動加工。DNC群控技術(shù)是FMS柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控機床上的DNC接口就是機床數(shù)控裝置與通用計算機之間進行數(shù)據(jù)傳送及通信控制用的，也是數(shù)控機床之間實現(xiàn)通信用的接口。隨著DNC數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床已成為無人控制工廠的基本組成單元。20世紀90年代，出現(xiàn)了包括市場預測、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計與制造和銷售等全過程均由計算機集成管理和控制的計算機集成制造系統(tǒng)CIMS。其中，數(shù)控是其基本控制單元一20世紀90年代，基于PC-NC的智能數(shù)控系統(tǒng)開始得到發(fā)展，它打破了原數(shù)控廠家各自為政的封閉式專用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式，提供開放式基礎(chǔ)，使升級換代變得非常容易。充分利用現(xiàn)有PC機的軟硬件資源，使遠程控制、遠程檢測診斷能夠得以實現(xiàn)?！　∥覈缭?958年就開始研制數(shù)控機床，但直到20世紀90年代末，華中數(shù)控自主開發(fā)出基于PC－NC的HNC數(shù)控系統(tǒng)，才真正意義上擁有了自己的系統(tǒng)，而且也達到了國際先進水平，加大了我國數(shù)控機床在國際上的競爭力度。

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