數(shù)控加工編程與操作

前言

　　數(shù)控加工作為一種新興技術，已在機械制造業(yè)得到廣泛應用。社會需要大批既具備數(shù)控編程技能，又具有數(shù)控機床操作技能的人才。為了適應現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，編者在教學實踐的基礎上，以培養(yǎng)和提高學生在數(shù)控加工過程中的工藝分析能力，即實際加工的操作技能為目標，采用最新的“基于工作過程化”的教材模式編寫了本書。本書的特點是：（1）基于工作過程化的課程方案設計，以工作任務重構(gòu)教材內(nèi)容。根據(jù)數(shù)控崗位的核心技能來組織本書的內(nèi)容，并針對每個工作環(huán)節(jié)組織相關的課程內(nèi)容，實現(xiàn)實踐技能與理論知識相結(jié)合，有機結(jié)合工作環(huán)境與學習環(huán)境?！　。?）崗位典型工作任務系統(tǒng)地轉(zhuǎn)化為學習領域課程的整體改革。根據(jù)與數(shù)控操作工主要相關的《數(shù)控車工職業(yè)資格標準》、《數(shù)控銑工職業(yè)資格標準》、《加工中心操作工職業(yè)資格標準》，按照完整的工作過程，以典型的綜合任務為主線重構(gòu)課程，將自動編程、相關國家技術標準等學科知識通過任務載體實施應用?！　。?）教學內(nèi)容與企業(yè)實際工作任務有機結(jié)合，學習過程轉(zhuǎn)化為工作過程。注重立體化資源開發(fā)，內(nèi)容豐富，體現(xiàn)了“教、學、做”一體化的教學特色，實施“行動導向”，做中學，做中教，學生在完成一個個具體的工作任務中學習，實現(xiàn)掌握知識、發(fā)展能力與提高素質(zhì)的統(tǒng)一。（4）緊密結(jié)合數(shù)控核心職業(yè)技能鑒定標準，以典型數(shù)控職業(yè)技能鑒定實例講解為主，理論知識夠用為度，注重核心技能的培養(yǎng)?！　”緯蔀H坊教育學院張麗萍、山東工業(yè)技師學院郭洋、南京志翔科技有限公司朱崇高擔任主編；煙臺工程職業(yè)技術學院朱秀梅、中國計量學院穆林娟、濰坊教育學院趙慶松、濱州技師學院張兆明擔任副主編?！　≡诒緯木帉戇^程中，我們得到了各方面的支持，特別是山東理工大學魏崢教授擔仟了本書的主審，魏力教授在本書編寫過程中給予了大力支持，在此表示衷心地感謝！　　由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足，望廣大專家、讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書在內(nèi)容上是根據(jù)數(shù)控機床的實際操作過程進行編寫的，依次介紹數(shù)控加工技術基礎、數(shù)控車床編程與操作、數(shù)控銑床(加工中心)編程與操作、數(shù)控電火花線切割編程與操作、UG NX數(shù)控自動編程、綜合實例，并在最后一章以典型技能鑒定實例綜合回顧前面幾章的知識。在介紹方法上，本書避免了普通工具書中知識點與實例脫離的現(xiàn)象，將重要的知識點融入實際加工中，使學生可以循序漸進、隨學隨用，輕松掌握數(shù)控機床的編程與基本操作，并學會利用UG NX5軟件來進行自動編程。本書特點是每章前均配有本章要點和技能目標，讓讀者有明確的學習目標，了解學習過程中應該重點掌握以及比較難以理解和容易混淆的知識點；每章的最后均有習題，供讀者課后練習、自測和鞏固所學知識之用。    本書可作為高職高專院校數(shù)控技術專業(yè)、模具技術專業(yè)及機電相關專業(yè)數(shù)控課程的教材，也可作為企業(yè)數(shù)控技術人員自學及培訓教材。

書籍目錄

第1章  數(shù)控加工技術基礎/1  1.1  數(shù)控加工設備及工具/1    1.1.1  常用數(shù)控機床/1    1.1.2  數(shù)控機床的組成部分/5    1.1.3  數(shù)控切削加工刀具/6  1.2  數(shù)控加工工藝/8    1.2.1  數(shù)控加工過程/8    1.2.2  數(shù)控加工工藝系統(tǒng)/9    1.2.3  數(shù)控加工工藝的特點/10    1.2.4  數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容/11  1.3  數(shù)控加工工藝文件制定/12    1.3.1  數(shù)控加工工序卡/12    1.3.2  數(shù)控加工刀具卡/12    1.3.3  數(shù)控加工走刀路線圖/13  1.4  數(shù)控機床安全操作規(guī)程/13    1.4.1  數(shù)控車床及數(shù)控銑床(加工中心)的安全操作規(guī)程/13    1.4.2  特種加工機床的安全操作規(guī)程/14  本章小結(jié)/15  思考與練習/15第2章  數(shù)控車床編程與操作/17  2.1  數(shù)控車床基礎/17    2.1.1  數(shù)控車床的功能及結(jié)構(gòu)特點/17    2.1.2  數(shù)控車床的布局/18    2.1.3  數(shù)控車床的分類/19  2.2  數(shù)控車床刀具及對刀/22    2.2.1  數(shù)控車刀的類型與選擇/22    2.2.2  數(shù)控車床刀具的安裝/24    2.2.3  數(shù)控車床對刀/27  2.3  數(shù)控車床編程指令/29    2.3.1  基本編程指令/30    2.3.2  基本編程指令的應用/31  2.4  軸類零件加工工藝及程序編制/44    2.4.1  制定零件的加工工藝/44    2.4.2  編寫數(shù)控加工程序/45    2.4.3  零件的檢驗/46  2.5  套類零件加工工藝及程序編制/47    2.5.1  制定零件的加工工藝/47    2.5.2  編寫數(shù)控加工程序/48    2.5.3  零件的檢驗/49  本章小結(jié)/49  思考與習題/49第3章  數(shù)控銑床(加工中心)編程與操作/51  3.1  數(shù)控銑床(加工中心)編程基礎/51    3.1.1  數(shù)控銑床(加工中心)的概述/51    3.1.2  數(shù)控銑床(加工中心)的分類/51  3.2  數(shù)控銑床(加工中心)的編程指令/52    3.2.1  數(shù)控機床程序功能字/52    3.2.2  基本編程指令的應用/55    3.2.3  加工中心的刀具功能/65    3.2.4  子程序/66    3.2.5  固定循環(huán)功能/70    3.2.6  坐標變換指令/81  3.3  簡單外輪廓零件的加工/87    3.3.1  加工工藝分析/88    3.3.2  數(shù)學處理/89    3.3.3  參考程序編制/90    3.3.4  零件加工/91  3.4  復雜外輪廓零件的加工/91    3.4.1  加工工藝分析/92    3.4.2  數(shù)學處理/93    3.4.3  參考程序編制/93    3.4.4  零件加工/94  3.5  型腔內(nèi)輪廓零件的加工/94    3.5.1  加工工藝分析/95    3.5.2  數(shù)學處理/96    3.5.3  參考程序編制/96    3.5.4  零件加工/98  3.6  孔系零件的加工/99    3.6.1  加工工藝分析/99    3.6.2  數(shù)學處理/100    3.6.3  參考程序編制/100    3.6.4  零件加工/102  本章小結(jié)/102  思考與練習/103第4章  數(shù)控電火花線切割編程與操作/107  4.1  數(shù)控電火花線切割加工的程序編制/107    4.1.1  數(shù)控電火花線切割加工的手工編程/107    4.1.2  數(shù)控電火花線切割加工的自動編程/117  4.2  數(shù)控電火花線切割機床的基本操作/133    4.2.1  數(shù)控電火花線切割加工操作流程/133    4.2.2  加工前的準備工作/134    4.2.3  數(shù)控電火花線切割加工的控制器操作/137    4.2.4  加工過程中特殊情況的處理/139  4.3  典型零件加工/140    4.3.1  外輪廓零件實例/140    4.3.2  圓弧零件實例/142  4.4  有錐度的零件加工/143    4.4.1  錐度加工的實現(xiàn)機理/143    4.4.2  錐度加工的編程/144    4.4.3  錐度加工編程實例/145  本章小結(jié)/146  思考與練習/146第5章  UG NX數(shù)控自動編程/148  5.1  UG NX 5編程基礎/148    5.1.1  創(chuàng)建文件/149    5.1.2  進入加工環(huán)境并選擇加工模板/150    5.1.3  創(chuàng)建刀具/153    5.1.4  創(chuàng)建操作/155    5.1.5  刀軌設置并生產(chǎn)刀軌/157    5.1.6  生成NC代碼/158    5.1.7  生成車間技術文檔/159  5.2  平面銑/160    5.2.1  邊界/162    5.2.2  多層切削和切削深度/162    5.2.3  實例1：使用毛坯邊界/165    5.2.4  實例2：創(chuàng)建操作時選擇一個邊界/168  5.3  型腔銑/172    5.3.1  型腔銑加工生成刀具軌跡/173    5.3.2  切削層/173    5.3.3  實例1：型腔銑/177    5.3.4  實例2：型腔銑加工/180  5.4  多軸加工/186    5.4.1  變軸輪廓銑/186    5.4.2  實例1：變軸輪廓銑/194    5.4.3  實例2：變軸輪廓銑/196    5.4.4  實例3：變軸輪廓銑/199    5.4.5  五軸等高切削/202    5.4.6  實例1：建立五軸等高切削刀軌(遠離部件)/204    5.4.7  實例2：改變最大壁高度/206    5.4.8  實例3：遠離點的刀軸傾斜方式/208    5.4.9  實例4：遠離曲線的刀軸傾斜方式/210    5.4.10  優(yōu)化切削層/212  5.5  粗車加工實例/215  5.6  彎管接頭模芯綜合實例/221    5.6.1  任務描述/221    5.6.2  具體操作步驟/221  本章小結(jié)/238  思考與練習/238第6章  綜合實例/240  6.1  數(shù)控銑削項目化實例/240    6.1.1  任務描述/240    6.1.2  任務實施過程/240  6.2  數(shù)控車削企業(yè)項目化實例/248    6.2.1  任務描述/248    6.2.2  任務實施過程/248第7章  數(shù)控職業(yè)技能鑒定實例/253  7.1  職業(yè)技能鑒定實例(一)/253  7.2  職業(yè)技能鑒定實例(二)/255  7.3  職業(yè)技能鑒定實例(三)/258  7.4  職業(yè)技能鑒定實例(四)/261  7.5  職業(yè)技能鑒定實例(五)/265  本章小結(jié)/269  思考與練習/270參考文獻/272

章節(jié)摘錄

　　2.按運動方式分類　　1）點位控制系統(tǒng)　　點位控制系統(tǒng)只控制刀具從一點移到另一點的位置，而在移動過程中不進行切削加工，如坐標鏜床、鉆床和沖床等。要求坐標位置有較高的定位精度。為提高生產(chǎn)效率，采用機床設定的最高進給速度進行定位運動，在接近定位點前要進行分級或連續(xù)降速，以便低速趨近終點，從而減少運動部件的慣性過沖以及因此引起的定位誤差。由于在定位移動過程中不進行切削加工，因此對運動軌跡沒有任何要求?！　?）直線控制系統(tǒng)　　直線控制系統(tǒng)是控制刀具或基礎工作臺以一定速度，沿平行于某一坐標軸方向，由一個位置到另一位置的精確移動，也稱為點位直線移動控制系統(tǒng)?！　?）輪廓控制系統(tǒng)　　輪廓控制系統(tǒng)，又稱連續(xù)控制或多坐標聯(lián)動控制，是對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行控制（二軸、二軸半、三軸、四軸、五軸聯(lián)動），它不僅控制機床移動部件的起點和終點坐標，而且控制整個加工過程的每一點的速度、方向和位移量，即要控制加工的軌跡，加工出要求的輪廓。運動軌跡是任意斜率的直線、圓弧、螺旋線等。這類機床的數(shù)控裝置的功能是最齊全的，能夠進行兩坐標甚至多坐標聯(lián)動的控制，也能夠進行點位和直線控制?！　〕松贁?shù)專用的數(shù)控機床（如數(shù)控鉆床、沖床等）以外，現(xiàn)代的數(shù)控機床都具有輪廓控制功能?！　?.按控制方式分類　　按控制方式分類實際上是按有無反饋及反饋的位置來分類的?！　?）開環(huán)數(shù)控機床開環(huán)數(shù)控機床是指不帶反饋的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)沒有位置反饋元件，通常采用步進電機作為執(zhí)行機構(gòu)。輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的運算，發(fā)出指令脈沖，通過環(huán)形分配器和驅(qū)動電路，使步進電機轉(zhuǎn)過一個步距角，再經(jīng)過傳動機構(gòu)帶動工作臺移動_個脈沖當量的距離。其中，脈沖當量是指每個脈沖信號使機床移動部件移動的位移量，常用的脈沖當量為0.001mm／脈沖，移動部件的移動速度和位移由輸入脈沖的頻率和脈沖個數(shù)決定?！　?）半閉環(huán)數(shù)控機床半閉環(huán)數(shù)控機床，在驅(qū)動電機端部或在傳動絲杠端部安裝角位移檢測裝置（光電編碼器或感應同步器），通過檢測電機或絲杠的轉(zhuǎn)角間接測量執(zhí)行部件的實際位置或位移，然后反饋到數(shù)控系統(tǒng)中。半閉環(huán)數(shù)控機床能夠獲得比開環(huán)數(shù)控機床更高的位移精度，但它的位移精度比閉環(huán)數(shù)控機床的要低。與閉環(huán)數(shù)控相比，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機床都廣泛采用這種半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)。慣性較大的機床移動部件不包括在檢測范圍內(nèi)。

編輯推薦

　　《數(shù)控加工編程與操作》特色基于工作過程化的課程方案設計，以工作任務重構(gòu)教材內(nèi)容。崗位典型工作任務系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為學習領域課程的整體改革。教學內(nèi)容與企業(yè)實際工作任務有機結(jié)合，學習過程轉(zhuǎn)化為工作過程。緊密結(jié)合數(shù)控核心職業(yè)技能鑒定標準，以典型技能鑒定實例講解為主，理論知識夠用為度，注重核心技能的培養(yǎng)。叢書特色：依據(jù)職業(yè)崗位的需要，選擇并組織教材內(nèi)容。以就業(yè)為導向，以能力為本位，突出實踐性，以提高學生的職業(yè)能力。項目案例豐富，且源于實際。

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