數(shù)控加工工藝概述2

數(shù)控加工工藝/?spm=.lyxqmY學(xué)習(xí)內(nèi)容與知識點：第一單元數(shù)控加工工藝概述

數(shù)控加工的過程

制定工藝閱讀零件工藝分析數(shù)控編程程序傳輸雖然數(shù)控加工與傳統(tǒng)的機械加工相比，在加工的方法和內(nèi)容上有許多相似之處，但由于采用了數(shù)字化的控制形式和數(shù)控機床，許多傳統(tǒng)加工過程中的人工操作被計算機和數(shù)控系統(tǒng)的自動控制所取代。

加工過程步驟詳細解釋

通過把數(shù)字化了的刀具移動軌跡信息（通常指CNC加工程序），傳入數(shù)控機床的數(shù)控裝置，經(jīng)過譯碼、運算，指揮執(zhí)行機構(gòu)（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(shè)計要求的零件。數(shù)控加工的原理

數(shù)控加工工藝的概念

數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機床加工零件時所運用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。

數(shù)控加工工藝過程

數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)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(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。

數(shù)控加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容

選擇并確定進行數(shù)控加工的內(nèi)容

數(shù)控加工的工藝分析

零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定

制定數(shù)控加工工藝方案確定工步和進給路線選擇數(shù)控機床的類型

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

數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔

數(shù)控加工工工藝與普通通加工工藝藝的區(qū)別及及特點由于數(shù)控加加工采用了了計算機控控制系統(tǒng)和和數(shù)控機床床，使得數(shù)數(shù)控加工具具有加工自自動化程度度高、精度度高、質(zhì)量量穩(wěn)定、生生成效率高高、周期短短、設(shè)備使使用費用高高等特點。。在數(shù)控加加工工藝上上也與普通通加工工藝藝具有一定定的差異。。/?spm=.lyxqmY數(shù)控加工與與工藝技術(shù)術(shù)的新發(fā)展展隨著計算機機技術(shù)突飛飛猛進的發(fā)發(fā)展，數(shù)控控技術(shù)正不不斷采用計計算機、控控制理論等等領(lǐng)域的最最新技術(shù)成成就，使其其朝著高速速化、高精精化、復(fù)合合化、智能能化、高柔柔性化及信信息網(wǎng)絡(luò)化化等方向發(fā)發(fā)展。整體體數(shù)控加工工技術(shù)向著著CIMS（計算機機集成制造造系統(tǒng)）方方向發(fā)展。。高速切削高速加工技技術(shù)是自上上個世紀(jì)80年代發(fā)發(fā)展起來的的一項高新新技術(shù)，其其研究應(yīng)用用的一個重重要目標(biāo)是是縮短加工工時的切削削與非切削削時間，對對于復(fù)雜形形狀和難加加工材料及及高硬度材材料減少加加工工序，，最大限度度地實現(xiàn)產(chǎn)產(chǎn)品的高精精度和高質(zhì)質(zhì)量。由于于不同加工工工藝和工工件材料有有不同的切切削速度范范圍，因而而很難就高高速加工給給出一個確確切的定義義。目前，，一般的理理解為切削削速度達到到普通加工工切削速度度的5～10倍即可可認為是高高速加工。。高速加工與與傳統(tǒng)的數(shù)數(shù)控加工方方法相比沒沒有什么本本質(zhì)的區(qū)別別，兩者牽牽涉到同樣樣的工藝參參數(shù)，但其其加工效果果相對于傳傳統(tǒng)的數(shù)控控加工有著著無可比擬擬的優(yōu)越性性：高速切削簡化了傳統(tǒng)統(tǒng)加工工藝藝；經(jīng)濟效益顯顯著提高。。有利于提高高生產(chǎn)率；；有利于改善善工件的加加工精度和和表面質(zhì)量量；有利于延長長刀具的使使用壽命和和應(yīng)用直徑徑較小的刀刀具；有利于加工工薄壁零件件和脆性材材料；受高生產(chǎn)率率的驅(qū)使，，高速化已已是現(xiàn)代機機床技術(shù)發(fā)發(fā)展的重要要方向之一一。主要表表現(xiàn)在：數(shù)控機床主主軸高轉(zhuǎn)速速工作臺高快快速移動和和高進給速速度高速切削目前，高速速加工涉及及到的新技技術(shù)主要有有：高速切削高速加工是是通過大幅幅度提高主主軸轉(zhuǎn)速和和加工進給給速度來實實現(xiàn)的，為為了適應(yīng)這這種高速切切削加工，，主軸設(shè)計計采用了先先進的主軸軸軸承、潤潤滑和散熱熱等新技術(shù)術(shù)；高速主軸高速切削高速伺服進進給系統(tǒng)高速加工通通常要求在在高主軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下，使使用在很大大范圍內(nèi)變變化的高速速進給。高高速進給的的需求已引引起機床結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計上上的重大變變化：采用用直線伺服服電機來代代替?zhèn)鹘y(tǒng)的的電機絲杠杠驅(qū)動；高速切削適于高速加加工的數(shù)控控系統(tǒng)高速加工數(shù)數(shù)控系統(tǒng)需需要具備更更短的伺服服周期和更更高的分辨辨率，同時時具有待加加工軌跡監(jiān)監(jiān)控功能和和曲線插補補功能，以以保證在高高速切削時時，特別是是在4-5軸坐標(biāo)聯(lián)聯(lián)動加工復(fù)復(fù)雜曲面輪輪廓時仍具具有良好的的加工性能能。高速切削刀具技術(shù)刀具性能和和質(zhì)量對高高速切削加加工具有重重大影響，，新型刀具具材料的采采用，使切切削加工速速度大大提提高，從而而提高了生生產(chǎn)率，延延長了刀具具壽命。高速切削刀夾裝置及及快速刀具具交換技術(shù)術(shù)在高速加工工中，切削削時間和每每個托盤化化零件加工工時間已顯顯著縮短。。高速、高高精度定位位的托盤交交換裝置已已成為今后后的發(fā)展方方向。高速加工作作為一種新新的技術(shù)，，其優(yōu)點是是顯而易見見的，它給給傳統(tǒng)的數(shù)數(shù)控加工帶帶來了一種種革命性的的變化，但但是，目前前既便是在在加工機床床水平先進進的瑞士、、德國、日日本、美國國，對這一一嶄新技術(shù)術(shù)的研究也也還處在不不斷的摸索索研究中。。有許多問問題有待于于解決：如如高速機床床的動態(tài)、、熱態(tài)特性性；刀具材材料、幾何何角度和耐耐用度問題題；機床與與刀具間的的接口技術(shù)術(shù)（刀具的的公平衡、、扭矩傳輸輸）；冷卻卻潤滑液的的選擇；CAD/CAM的程程序后處理理問題；高高速加工時時刀具軌跡跡的優(yōu)化問問題等等。。國內(nèi)在這這一方面的的研究采尚尚處于起步步階段，要要趕上并盡盡快縮小與與國外同行行業(yè)間的差差距，還有有許多路要要走。高速切削高精加工是高高速加工技術(shù)術(shù)與數(shù)控機床床的廣泛應(yīng)用用結(jié)果。以前前汽車零件的的加工精度要要求在0.01mm數(shù)量量級，現(xiàn)在隨隨著計算機硬硬盤、高精度度液壓軸承等等精密零件的的增多，精整整加工所需精精度已提高到到0.1μm，加工精精度進入了亞亞微米世界。。高精加工高精加工提高機械設(shè)備備的制造精度度和裝配精度度減小數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)的控制誤差提高數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)的分辨率以微小程序段段實現(xiàn)連續(xù)進進給使CNC控制單位精細細化提高位置檢測測精度位置伺服系統(tǒng)統(tǒng)采用前饋控控制與非線性性控制采用補償技術(shù)術(shù)齒隙補償絲桿螺距誤差差補償?shù)毒哒`差補償償熱變形誤差補補償空間誤差綜合合補償機床的復(fù)合化化加工是通過過增加機床的的功能，減少少工件加工過過程中的多次次裝夾、重新新定位、對刀刀等輔助工藝藝時間，來提提高機床利用用率。復(fù)合化加工復(fù)合化加工的的兩重含義：：復(fù)合化加工一臺裝夾可完完成多工種、、多工序企業(yè)向復(fù)合型型發(fā)展，為用用戶提供成套套服務(wù)工序和工藝的的集中工藝的成套即即數(shù)控技術(shù)智能能化程度不斷斷提高，體現(xiàn)現(xiàn)在以下幾個個方面：控制智能化加工過程自適適應(yīng)控制技術(shù)術(shù)加工參數(shù)的智智能優(yōu)化與選選擇故障自診斷功功能智能化交流伺伺服驅(qū)動裝置置智能CAD把把工程數(shù)據(jù)庫庫及其管理系系統(tǒng)、知識庫庫及其專家系系統(tǒng)、擬人化化用戶接口管管理系統(tǒng)集于于一體?？刂浦悄芑悄苤圃旒夹g(shù)術(shù)包括專家家系統(tǒng)、模糊糊推理和人工工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三三大部分?？刂浦悄芑刂浦悄芑瘜＜蚁到y(tǒng)先是采集領(lǐng)域域?qū)＜业闹R識，然后將知知識分解為事事實與規(guī)則，，存儲于知識識庫中，通過過推理作出決決策。模糊推理模糊推理又稱稱模糊邏輯，，它是依靠模模糊集和模糊糊邏輯模型進進行多個因素素的綜合考慮慮，采用關(guān)系系矩陣算法模模型、隸屬度度函數(shù)、加權(quán)權(quán)、約束等方方法，處理模模糊的、不完完全的乃至相相互矛盾的信信息。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人人腦部分功能能的某些抽象象、簡化與模模擬，由數(shù)量量巨大的以神神經(jīng)元為主的的處理單元互互連構(gòu)成，通通過神經(jīng)元的的相互作用來來實現(xiàn)信息處處理。網(wǎng)絡(luò)功能正逐逐漸成為現(xiàn)代代數(shù)控機床、、數(shù)控系統(tǒng)的的特征之一。。諸如現(xiàn)代數(shù)數(shù)控機床的遠遠程故障診斷斷、遠程狀態(tài)態(tài)監(jiān)控、遠程程加工信息共共享、遠程操操作（危險環(huán)環(huán)境的加工））、遠程培訓(xùn)訓(xùn)等都是以網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能為基基礎(chǔ)的?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)化美國波音公司司利用數(shù)字文文件作為制造造載體，首次次利用網(wǎng)絡(luò)功功能實現(xiàn)了無無圖紙制造波波音777新新型客機。圖示為波音公公司利用計算算機輔助設(shè)計計對777客客機的零部件件進行信息化化處理。互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)代意義上的的快速成型技技術(shù)始于70年代末期出出現(xiàn)的立體光光刻技術(shù)（SLA）,它它是洶涌而來來的數(shù)字化浪浪潮在加工領(lǐng)領(lǐng)域中不可避避免的延拓，，連續(xù)的曲面面被離散成用用STL文件件表達的三角角面片，零件件在加工方向向上被離散成成若干層。這這種離散化使使得任意復(fù)雜雜的零件原型型都可以加工工出來，加工工過程也大大大簡化了?？焖僭蛣?chuàng)意測量計算機輔輔助設(shè)計計算機工工藝設(shè)計計算機輔輔助制造數(shù)控加工構(gòu)思草圖快速原型現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)發(fā)模式圖形文檔數(shù)控代碼工藝文檔產(chǎn)品快速原型快速原型的英英文縮寫為RP，在RP出現(xiàn)的初期期，其用途主主要是加工產(chǎn)產(chǎn)品原型，隨隨著成型工藝藝、材料的進進步以及快速速制模技術(shù)的的發(fā)展，RP已發(fā)展成能能直接或間接接制造功能零零件和模具的的快速成型制制造,奠定了了在制造業(yè)中中的位置,并并且形成了一一個不斷擴大大的RP/RT市場。據(jù)據(jù)WholersAssociates的的統(tǒng)計，全球球RP設(shè)備已已有近7000臺，分布布在58個國國家?？焖僭蚏P技術(shù)發(fā)展展到今天已有有20余年的的歷史，新的的快速成型工工藝不斷產(chǎn)生生、功能不斷斷完善、精度度不斷提高、、成型速度不不斷提高?？焖僭屠纾弘S著固態(tài)激光光技術(shù)的突破破，高達1000mw的紫外激光器器應(yīng)用在SLA設(shè)備中，使其其成型速度得得到大大提高高，激光器的的使用壽命由由最初的2500小時延延長到上萬小小時。RP技術(shù)發(fā)展到今今天已有20余年的歷史史，新的快速速成型工藝不不斷產(chǎn)生、功功能不斷完善善、精度不斷斷提高、成型型速度不斷提提高?？焖僭屠纾盒滦透咝阅芄夤饷魳渲某龀霈F(xiàn)，解決了了SLA的收縮變形和和強度等問題題。EOS公司的EOSINT_M激光金屬粉末末燒結(jié)快速成成型設(shè)備可直直接成型金屬屬零件或注塑塑模具。RP技術(shù)發(fā)展到今今天已有20余年的歷史史，新的快速速成型工藝不不斷產(chǎn)生、功功能不斷完善善、精度不斷斷提高、成型型速度不斷提提高。快速原型例如：在軟件方面，，STL文件的處理軟軟件不斷專業(yè)業(yè)化，使得各各種文件的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換和STL文件的修復(fù)、、處理、操作作等功能日臻臻完善，形成成了基于STL的CAD平臺。從RP/RT技術(shù)的現(xiàn)狀狀來看，未來來幾年的主要要發(fā)展趨勢如如下：快速原型提高RP系統(tǒng)的速度、、控制精度和和可靠性開發(fā)專門用于于檢驗設(shè)計、、模擬制品可可視化，而對對尺寸精度、、形狀精度和和表面粗糙度度要求不高的的概念機。研究開發(fā)成本本低、易成形形、變形小、、強度高、耐耐久及無污染染的成形材料料。研究開發(fā)新的的成形方法研究新的高精精度快速模具具工藝經(jīng)自動化工廠廠“通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)”連接的各各個子系統(tǒng)，，可構(gòu)成一個個有機聯(lián)系的的整體，即自自動化工廠。。計算機集成成制造反映了了制造系統(tǒng)的的這一新發(fā)展展。計算機集集成制造系統(tǒng)統(tǒng)則是技術(shù)上上的具體實現(xiàn)現(xiàn)，他能為現(xiàn)現(xiàn)代制造企業(yè)業(yè)追求在激烈烈變化中、動動態(tài)市場條件件下，具有快快速靈活響應(yīng)應(yīng)的競爭優(yōu)勢勢提供所要求求的戰(zhàn)略性系系統(tǒng)技術(shù)。計算機集成制制造系統(tǒng)（CIMS）計算機集成制制造系統(tǒng)的發(fā)發(fā)展可以實現(xiàn)現(xiàn)整個機械制制造廠的全盤盤自動化，成成為自動化工工或無人化工工廠，是自動動化制造技術(shù)術(shù)的發(fā)展方向向。計算機集成制制造系統(tǒng)主要要由設(shè)計與工工藝模塊、制制造模塊、管管理信息模塊塊和存儲運輸輸模塊構(gòu)成。計算機集成制制造系統(tǒng)（CIMS）存儲運輸模塊塊的主要功能能有倉庫管理理、自動搬運運等。各模塊的主要要功能：計算機集成制制造系統(tǒng)（CIMS）設(shè)計與工藝模模塊制造模塊管理信息模塊塊存儲運輸模塊塊CAD、CAE、CAPP、CAM等DNC、CNC、車間生產(chǎn)計計劃、作業(yè)調(diào)調(diào)度、刀具管管理、質(zhì)量檢檢測與控制、、裝配、自動動化倉庫、FMC/FMS等市場預(yù)測、物物料需求計劃劃、生產(chǎn)計算算、成本核算算及銷售等CIMS集成成的三個階段段：計算機集成制制造系統(tǒng)（CIMS）信息集成針對設(shè)計、管管理和加工制制造中大量存存在的自動化化孤島，實現(xiàn)現(xiàn)信息正確、、高效的共享享和交換，是是改善企業(yè)技技術(shù)和管理水水平必須首先先解決的問題題。信息集成的主主要內(nèi)容包括括企業(yè)建模、系系統(tǒng)設(shè)計方法法、軟件工具具和規(guī)范異構(gòu)環(huán)境下的的信息集成計算機集成制制造系統(tǒng)（CIMS）過程集成對產(chǎn)品設(shè)計開開發(fā)中的各串串行過程盡可可能多地轉(zhuǎn)變變?yōu)椴⑿羞^程程，在設(shè)計時時就考慮到后后續(xù)工作中的的可制造性、、可裝配性，，設(shè)計時考慮慮質(zhì)量，把設(shè)設(shè)計開發(fā)中的的信息大循環(huán)環(huán)變成多個小小循環(huán)，可以以減少反復(fù)，，縮短開發(fā)時時間。CIMS集成的三個階階段：計算機集成制制造系統(tǒng)（CIMS）企業(yè)集成21世紀(jì)的制造業(yè)業(yè)必須面隊全全球制造的新新形勢，充分分利用全球的的制造資源，，以便更快、、更好、更省省地響應(yīng)市場場需求。這就就是敏捷制造造的思想。敏敏捷制造的組組織形式是企企業(yè)之間針對對某一特定產(chǎn)產(chǎn)品，建立企企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟盟（即所謂虛虛擬企業(yè)）。。敏捷的企業(yè)業(yè)聯(lián)盟應(yīng)該是是“兩頭大、、中間小”，，即強大的新新產(chǎn)品設(shè)計與與開發(fā)能力和和強大的市場場開拓與競爭爭的能力。““中間小”即即加工制造設(shè)設(shè)備的能力可可以小。多數(shù)數(shù)零部件可以以靠協(xié)作解決決，企業(yè)可以以在全球采購購價格最便宜宜、質(zhì)量最好好的零部件，，因此企業(yè)間間的集成是企企業(yè)優(yōu)化的新新臺階。CIMS集成的三個階階段：閱讀零件圖紙紙：充