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(shù)，已在機(jī)械制造業(yè)得到廣泛應(yīng)用。社會(huì)需要大批既具備數(shù)控編程技能，又具有數(shù)控機(jī)床操作技能的人才。為了適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，編者在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)和提高學(xué)生在數(shù)控加工過(guò)程中的工藝分析能力，即實(shí)際加工的操作技能為目標(biāo)，采用最新的“基于工作過(guò)程化”的教材模式編寫(xiě)了本書(shū)。本書(shū)的特點(diǎn)是：（1）基于工作過(guò)程化的課程方案設(shè)計(jì)，以工作任務(wù)重構(gòu)教材內(nèi)容。根據(jù)數(shù)控崗位的核心技能來(lái)組織本書(shū)的內(nèi)容，并針對(duì)每個(gè)工作環(huán)節(jié)組織相關(guān)的課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐技能與理論知識(shí)相結(jié)合，有機(jī)結(jié)合工作環(huán)境與學(xué)習(xí)環(huán)境。　?。?）崗位典型工作任務(wù)系統(tǒng)地轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的整體改革。根據(jù)與數(shù)控操作工主要相關(guān)的《數(shù)控車(chē)工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)》、《數(shù)控銑工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)》、《加工中心操作工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)》，按照完整的工作過(guò)程，以典型的綜合任務(wù)為主線重構(gòu)課程，將自動(dòng)編程、相關(guān)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等學(xué)科知識(shí)通過(guò)任務(wù)載體實(shí)施應(yīng)用?！　。?）教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際工作任務(wù)有機(jī)結(jié)合，學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化為工作過(guò)程。注重立體化資源開(kāi)發(fā)，內(nèi)容豐富，體現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)特色，實(shí)施“行動(dòng)導(dǎo)向”，做中學(xué)，做中教，學(xué)生在完成一個(gè)個(gè)具體的工作任務(wù)中學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)掌握知識(shí)、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(biāo)準(zhǔn)，以典型數(shù)控職業(yè)技能鑒定實(shí)例講解為主，理論知識(shí)夠用為度，注重核心技能的培養(yǎng)?！　”緯?shū)由濰坊教育學(xué)院張麗萍、山東工業(yè)技師學(xué)院郭洋、南京志翔科技有限公司朱崇高擔(dān)任主編；煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院朱秀梅、中國(guó)計(jì)量學(xué)院穆林娟、濰坊教育學(xué)院趙慶松、濱州技師學(xué)院張兆明擔(dān)任副主編?！　≡诒緯?shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，我們得到了各方面的支持，特別是山東理工大學(xué)魏崢教授擔(dān)仟了本書(shū)的主審，魏力教授在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)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(shū)中難免存在疏漏和不足，望廣大專(zhuān)家、讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)在內(nèi)容上是根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作過(guò)程進(jìn)行編寫(xiě)的，依次介紹數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)控車(chē)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(dòng)編程、綜合實(shí)例，并在最后一章以典型技能鑒定實(shí)例綜合回顧前面幾章的知識(shí)。在介紹方法上，本書(shū)避免了普通工具書(shū)中知識(shí)點(diǎn)與實(shí)例脫離的現(xiàn)象，將重要的知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)際加工中，使學(xué)生可以循序漸進(jìn)、隨學(xué)隨用，輕松掌握數(shù)控機(jī)床的編程與基本操作，并學(xué)會(huì)利用UG NX5軟件來(lái)進(jìn)行自動(dòng)編程。本書(shū)特點(diǎn)是每章前均配有本章要點(diǎn)和技能目標(biāo)，讓讀者有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，了解學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)該重點(diǎn)掌握以及比較難以理解和容易混淆的知識(shí)點(diǎn)；每章的最后均有習(xí)題，供讀者課后練習(xí)、自測(cè)和鞏固所學(xué)知識(shí)之用。    本書(shū)可作為高職高專(zhuān)院校數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)、模具技術(shù)專(zhuān)業(yè)及機(jī)電相關(guān)專(zhuān)業(yè)數(shù)控課程的教材，也可作為企業(yè)數(shù)控技術(shù)人員自學(xué)及培訓(xùn)教材。

書(shū)籍目錄

第1章  數(shù)控加工技術(shù)基礎(chǔ)/1  1.1  數(shù)控加工設(shè)備及工具/1    1.1.1  常用數(shù)控機(jī)床/1    1.1.2  數(shù)控機(jī)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(guò)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(diǎn)/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(jī)床安全操作規(guī)程/13    1.4.1  數(shù)控車(chē)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(jī)床的安全操作規(guī)程/14  本章小結(jié)/15  思考與練習(xí)/15第2章  數(shù)控車(chē)床編程與操作/17  2.1  數(shù)控車(chē)床基礎(chǔ)/17    2.1.1  數(shù)控車(chē)床的功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)/17    2.1.2  數(shù)控車(chē)床的布局/18    2.1.3  數(shù)控車(chē)床的分類(lèi)/19  2.2  數(shù)控車(chē)床刀具及對(duì)刀/22    2.2.1  數(shù)控車(chē)刀的類(lèi)型與選擇/22    2.2.2  數(shù)控車(chē)床刀具的安裝/24    2.2.3  數(shù)控車(chē)床對(duì)刀/27  2.3  數(shù)控車(chē)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(yīng)用/31  2.4  軸類(lèi)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(xiě)數(shù)控加工程序/45    2.4.3  零件的檢驗(yàn)/46  2.5  套類(lèi)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(xiě)數(shù)控加工程序/48    2.5.3  零件的檢驗(yàn)/49  本章小結(jié)/49  思考與習(xí)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(chǔ)/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(lèi)/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(jī)床程序功能字/52    3.2.2  基本編程指令的應(yīng)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(biāo)變換指令/81  3.3  簡(jiǎn)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(xué)處理/89    3.3.3  參考程序編制/90    3.3.4  零件加工/91  3.4  復(fù)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(xué)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(xué)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(xué)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(xí)/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(dòng)編程/117  4.2  數(shù)控電火花線切割機(jī)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(zhǔn)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(guò)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(shí)例/140    4.3.2  圓弧零件實(shí)例/142  4.4  有錐度的零件加工/143    4.4.1  錐度加工的實(shí)現(xiàn)機(jī)理/143    4.4.2  錐度加工的編程/144    4.4.3  錐度加工編程實(shí)例/145  本章小結(jié)/146  思考與練習(xí)/146第5章  UG NX數(shù)控自動(dòng)編程/148  5.1  UG NX 5編程基礎(chǔ)/148    5.1.1  創(chuàng)建文件/149    5.1.2  進(jìn)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(shè)置并生產(chǎn)刀軌/157    5.1.6  生成NC代碼/158    5.1.7  生成車(chē)間技術(shù)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(shí)例1：使用毛坯邊界/165    5.2.4  實(shí)例2：創(chuàng)建操作時(shí)選擇一個(gè)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(shí)例1：型腔銑/177    5.3.4  實(shí)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(shí)例1：變軸輪廓銑/194    5.4.3  實(shí)例2：變軸輪廓銑/196    5.4.4  實(shí)例3：變軸輪廓銑/199    5.4.5  五軸等高切削/202    5.4.6  實(shí)例1：建立五軸等高切削刀軌(遠(yuǎn)離部件)/204    5.4.7  實(shí)例2：改變最大壁高度/206    5.4.8  實(shí)例3：遠(yuǎn)離點(diǎn)的刀軸傾斜方式/208    5.4.9  實(shí)例4：遠(yuǎn)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(chē)加工實(shí)例/215  5.6  彎管接頭模芯綜合實(shí)例/221    5.6.1  任務(wù)描述/221    5.6.2  具體操作步驟/221  本章小結(jié)/238  思考與練習(xí)/238第6章  綜合實(shí)例/240  6.1  數(shù)控銑削項(xiàng)目化實(shí)例/240    6.1.1  任務(wù)描述/240    6.1.2  任務(wù)實(shí)施過(guò)程/240  6.2  數(shù)控車(chē)削企業(yè)項(xiàng)目化實(shí)例/248    6.2.1  任務(wù)描述/248    6.2.2  任務(wù)實(shí)施過(guò)程/248第7章  數(shù)控職業(yè)技能鑒定實(shí)例/253  7.1  職業(yè)技能鑒定實(shí)例(一)/253  7.2  職業(yè)技能鑒定實(shí)例(二)/255  7.3  職業(yè)技能鑒定實(shí)例(三)/258  7.4  職業(yè)技能鑒定實(shí)例(四)/261  7.5  職業(yè)技能鑒定實(shí)例(五)/265  本章小結(jié)/269  思考與練習(xí)/270參考文獻(xiàn)/272

章節(jié)摘錄

　　2.按運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi)　　1）點(diǎn)位控制系統(tǒng)　　點(diǎn)位控制系統(tǒng)只控制刀具從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)的位置，而在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行切削加工，如坐標(biāo)鏜床、鉆床和沖床等。要求坐標(biāo)位置有較高的定位精度。為提高生產(chǎn)效率，采用機(jī)床設(shè)定的最高進(jìn)給速度進(jìn)行定位運(yùn)動(dòng)，在接近定位點(diǎn)前要進(jìn)行分級(jí)或連續(xù)降速，以便低速趨近終點(diǎn)，從而減少運(yùn)動(dòng)部件的慣性過(guò)沖以及因此引起的定位誤差。由于在定位移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行切削加工，因此對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)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(chǔ)工作臺(tái)以一定速度，沿平行于某一坐標(biāo)軸方向，由一個(gè)位置到另一位置的精確移動(dòng)，也稱為點(diǎn)位直線移動(dòng)控制系統(tǒng)。　　3）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(biāo)聯(lián)動(dòng)控制，是對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)軸同時(shí)進(jìn)行控制（二軸、二軸半、三軸、四軸、五軸聯(lián)動(dòng)），它不僅控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)，而且控制整個(gè)加工過(guò)程的每一點(diǎn)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(yùn)動(dòng)軌跡是任意斜率的直線、圓弧、螺旋線等。這類(lèi)機(jī)床的數(shù)控裝置的功能是最齊全的，能夠進(jìn)行兩坐標(biāo)甚至多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的控制，也能夠進(jìn)行點(diǎn)位和直線控制?！　〕松贁?shù)專(zhuān)用的數(shù)控機(jī)床（如數(shù)控鉆床、沖床等）以外，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都具有輪廓控制功能?！　?.按控制方式分類(lèi)　　按控制方式分類(lèi)實(shí)際上是按有無(wú)反饋及反饋的位置來(lái)分類(lèi)的?！　?）開(kāi)環(huán)數(shù)控機(jī)床開(kāi)環(huán)數(shù)控機(jī)床是指不帶反饋的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有位置反饋元件，通常采用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)算，發(fā)出指令脈沖，通過(guò)環(huán)形分配器和驅(qū)動(dòng)電路，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)_個(gè)脈沖當(dāng)量的距離。其中，脈沖當(dāng)量是指每個(gè)脈沖信號(hào)使機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)的位移量，常用的脈沖當(dāng)量為0.001mm／脈沖，移動(dòng)部件的移動(dòng)速度和位移由輸入脈沖的頻率和脈沖個(gè)數(shù)決定?！　?）半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)端部或在傳動(dòng)絲杠端部安裝角位移檢測(cè)裝置（光電編碼器或感應(yīng)同步器），通過(guò)檢測(cè)電機(jī)或絲杠的轉(zhuǎn)角間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)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(jī)床能夠獲得比開(kāi)環(huán)數(shù)控機(jī)床更高的位移精度，但它的位移精度比閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的要低。與閉環(huán)數(shù)控相比，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都廣泛采用這種半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)。慣性較大的機(jī)床移動(dòng)部件不包括在檢測(cè)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(guò)程化的課程方案設(shè)計(jì)，以工作任務(wù)重構(gòu)教材內(nèi)容。崗位典型工作任務(wù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的整體改革。教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際工作任務(wù)有機(jī)結(jié)合，學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化為工作過(guò)程。緊密結(jié)合數(shù)控核心職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，以典型技能鑒定實(shí)例講解為主，理論知識(shí)夠用為度，注重核心技能的培養(yǎng)。叢書(shū)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(dǎo)向，以能力為本位，突出實(shí)踐性，以提高學(xué)生的職業(yè)能力。項(xiàng)目案例豐富，且源于實(shí)際。

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