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1、关于数控加工工艺教学第1页，讲稿共57张，创作于星期二 明确数控加工工艺的概念和内容，以及明确数控加工工艺的概念和内容，以及在数控加工中的重要作用，同时应对目前最在数控加工中的重要作用，同时应对目前最先进的数控加工技术和加工工艺有一个整体先进的数控加工技术和加工工艺有一个整体性和概括性的了解。性和概括性的了解。教学目的：教学目的：第一单元第一单元第一单元第一单元 数控加工工艺概述数控加工工艺概述数控加工工艺概述数控加工工艺概述 第2页，讲稿共57张，创作于星期二 学习内容与知识点：学习内容与知识点：学习内容与知识点：学习内容与知识点：内容内容知识点知识点学习要求学习要求建议学时建议学时数控加工
2、过程数控加工过程 数控加工的概念数控加工的概念 理解理解 2 数控加工的过程数控加工的过程 数控加工工艺概念数控加工工艺概念与工艺过程与工艺过程 数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念 掌握掌握 数控加工工艺过程的概念数控加工工艺过程的概念 数控加工工艺的主要内容数控加工工艺的主要内容 数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容 重点掌握重点掌握 数控加工工艺的特点数控加工工艺的特点 数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点 理解理解 2数控加工与工艺技术数控加工与工艺技术的新发展的新发展 高速切削高速切削 了解了解 高精加工高精加工 复合化加工复合
3、化加工 控制智能化控制智能化 互联网络化互联网络化 快速原型快速原型 计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMS）第一单元第一单元 数控加工工艺概述数控加工工艺概述 第3页，讲稿共57张，创作于星期二数控加工的概念数控加工的概念 根据零件图样及工艺要求等原始条件，根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。对运动，从而完成零件的加工。数控加工数控加工第4页，讲稿共57张，创作于星期二 通过把数字化了的刀具移动轨迹
4、信息通过把数字化了的刀具移动轨迹信息（通常指（通常指CNC加工程序），传入数控机床的加工程序），传入数控机床的数控装置，经过译码、运算，指挥执行机构数控装置，经过译码、运算，指挥执行机构（伺服电机带动的主轴和工作台）控制刀具与（伺服电机带动的主轴和工作台）控制刀具与工件相对运动，从而加工出符合编程设计要求工件相对运动，从而加工出符合编程设计要求的零件。的零件。数控加工的原理数控加工的原理 第6页，讲稿共57张，创作于星期二伺伺服服驱驱动动机床零点机床零点机床零点机床零点第7页，讲稿共57张，创作于星期二数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念 数控加工工艺是采用数控机床加工零数控加工工艺是采用数控
5、机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。和，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。是人们大量数控加工实践的经验总结。第8页，讲稿共57张，创作于星期二数控加工工艺过程数控加工工艺过程 数控加工工艺过程是利用切削刀具在数数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或表
6、面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。半成品的过程。第9页，讲稿共57张，创作于星期二数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计的主要内容 选择并选择并选择并选择并确定进确定进确定进确定进行数控行数控行数控行数控加工的加工的加工的加工的内容内容内容内容 数控加数控加数控加数控加工的工工的工工的工工的工艺分析艺分析艺分析艺分析 零件图零件图零件图零件图形的数形的数形的数形的数学处理学处理学处理学处理及编程及编程及编程及编程尺寸设尺寸设尺寸设尺寸设定值的定值的定值的定值的确定确定确定确定 制定数制定数制定数制定数控加工控加工控加工控加工
7、工艺工艺工艺工艺方案方案方案方案确定工确定工确定工确定工步和进步和进步和进步和进给路线给路线给路线给路线选择数选择数选择数选择数控机床控机床控机床控机床的类型的类型的类型的类型 选择和选择和选择和选择和设计刀设计刀设计刀设计刀具、夹具、夹具、夹具、夹具与量具与量具与量具与量具具具具确定切确定切确定切确定切削参数削参数削参数削参数编写、编写、编写、编写、校验和校验和校验和校验和修改加修改加修改加修改加工程序工程序工程序工程序首件试首件试首件试首件试加工与加工与加工与加工与现场问现场问现场问现场问题处理题处理题处理题处理 数控加数控加数控加数控加工工艺工工艺工工艺工工艺技术文技术文技术文技术文件的
8、定件的定件的定件的定型与归型与归型与归型与归档档档档 第10页，讲稿共57张，创作于星期二数控加工工艺与普通加工工艺的数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点区别及特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和数由于数控加工采用了计算机控制系统和数控机床，使得数控加工具有加工自动化程度高、控机床，使得数控加工具有加工自动化程度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、设精度高、质量稳定、生成效率高、周期短、设备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也与备使用费用高等特点。在数控加工工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。普通加工工艺具有一定的差异。第11页，讲稿共57张，创作于星期二1 1、数控加工工艺内容
9、要求更加具体、详细、数控加工工艺内容要求更加具体、详细、数控加工工艺内容要求更加具体、详细、数控加工工艺内容要求更加具体、详细普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削许多具体工艺问题，如工步的划分与安排、刀具的几何形状与尺寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设用量等
10、，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设用量等，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设用量等，在很大程度上由操作人员根据实际经验和习惯自行考虑和决定，一般无须工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证。计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证。计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证。计工艺规程时进行过多的规定，零件的尺寸精度也可由试切保证。数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细所
11、有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细所有工艺问题必须事先设计和安排好，并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容，以的切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容，以的切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容，以的切削加工步骤，还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容，以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参及标有数控加工坐标位置的工
12、序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。数。数。数。第12页，讲稿共57张，创作于星期二2 2、数控加工工艺要求更严密、精确、数控加工工艺要求更严密、精确、数控加工工艺要求更严密、精确、数控加工工艺要求更严密、精确普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺普通加工工艺数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺数控加工工艺加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。加工时可以根据加工过
13、程中出现的问题比较自由地进行人为调整。加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进行人为调整。自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑，否则导致严重的后果。则导致严重的后果。则导致严重的后果。则导致严重的后果。第13页，讲稿共57张，创作于星期二攻螺纹时，数控机床不知道孔中是否已挤满切屑，是否攻螺纹时，数控机床不知道孔中是否已挤满切屑，是否攻螺纹时，数控机床不知道孔中是否已挤满切屑，是否攻螺
14、纹时，数控机床不知道孔中是否已挤满切屑，是否需要退刀清理一下切屑再继续加工。需要退刀清理一下切屑再继续加工。需要退刀清理一下切屑再继续加工。需要退刀清理一下切屑再继续加工。普通机床加工可以多次普通机床加工可以多次普通机床加工可以多次普通机床加工可以多次“试切试切试切试切”来满足零件的精度要求，来满足零件的精度要求，来满足零件的精度要求，来满足零件的精度要求，而数控加工过程严格按规定尺寸进给，要求准确无误。而数控加工过程严格按规定尺寸进给，要求准确无误。而数控加工过程严格按规定尺寸进给，要求准确无误。而数控加工过程严格按规定尺寸进给，要求准确无误。例如例如第14页，讲稿共57张，创作于星期二 编
15、程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现，编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现，编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现，编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简单再现，在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新要根据零件尺寸公差要求和零件的形状几何关系重新调整计算，才能确定合理的编程尺寸。调整计算，才能确定合理的
16、编程尺寸。调整计算，才能确定合理的编程尺寸。调整计算，才能确定合理的编程尺寸。3 3、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算理和编程尺寸设定值的计算第15页，讲稿共57张，创作于星期二 在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运算在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运算完成的。根据差补原理分析，在数控系统已定完成的。根据差补原理分析，在数控系统已定的条件下，进给速度越快，则插补精度越低，的条件下，进给速度越快，则插补精度越低，导致工件的轮廓形状精度越差。尤其在高精度导致工件的轮廓形状精度越差。尤其在高精度加工时这种影响非常明显。加工时
17、这种影响非常明显。4 4、考虑进给速度对零件形状精度的影响、考虑进给速度对零件形状精度的影响、考虑进给速度对零件形状精度的影响、考虑进给速度对零件形状精度的影响制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑进给制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑进给制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑进给制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑进给速度对加工零件形状精度的影响。速度对加工零件形状精度的影响。速度对加工零件形状精度的影响。速度对加工零件形状精度的影响。第16页，讲稿共57张，创作于星期二 复杂形面的加工编程通常采用自动编程方复杂形面的加工编程通常采用自动编程方式，自动编程中必须先选定刀具再生成刀具中式
18、，自动编程中必须先选定刀具再生成刀具中心运动轨迹，因此对于不具有刀具补偿功能的心运动轨迹，因此对于不具有刀具补偿功能的数控机床来说，若刀具预先选择不当，所编程数控机床来说，若刀具预先选择不当，所编程序只能推倒重来。序只能推倒重来。5、强调刀具选择的重要性、强调刀具选择的重要性、强调刀具选择的重要性、强调刀具选择的重要性第17页，讲稿共57张，创作于星期二6 6、数控加工工艺的特殊要求、数控加工工艺的特殊要求由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因此由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因此由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因此由于数控机床比普通机床的刚度
19、高，所配的刀具也较好，因此在同等情况下，数控机床切削用量比普通机床大，加工效率也在同等情况下，数控机床切削用量比普通机床大，加工效率也在同等情况下，数控机床切削用量比普通机床大，加工效率也在同等情况下，数控机床切削用量比普通机床大，加工效率也较高。较高。较高。较高。数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控加工工艺数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控加工工艺数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控加工工艺数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控加工工艺的明显特点是工序相对集中，表现为工序数目少，工序内容多，的明显特点是工序相对集中，表现为工序数目少，工序内容多，的明显
20、特点是工序相对集中，表现为工序数目少，工序内容多，的明显特点是工序相对集中，表现为工序数目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹由
21、于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。第18页，讲稿共57张，创作于星期二 复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既是复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既是复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既是复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既是编程问题，当然也是数控加工工艺问题。这也是数控加工编程问题，当然
22、也是数控加工工艺问题。这也是数控加工编程问题，当然也是数控加工工艺问题。这也是数控加工编程问题，当然也是数控加工工艺问题。这也是数控加工工艺与普通加工工艺最大的不同之处。工艺与普通加工工艺最大的不同之处。工艺与普通加工工艺最大的不同之处。工艺与普通加工工艺最大的不同之处。7 7、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容艺的一项特殊内容艺的一项特殊内容艺的一项特殊内容普通工艺中，划分工序、选择设备等重要内容对数控加普通工艺中，划分工序、选择设备等重
23、要内容对数控加普通工艺中，划分工序、选择设备等重要内容对数控加普通工艺中，划分工序、选择设备等重要内容对数控加工工艺来说属于已基本确定的内容，所以制定数控加工工工艺来说属于已基本确定的内容，所以制定数控加工工工艺来说属于已基本确定的内容，所以制定数控加工工工艺来说属于已基本确定的内容，所以制定数控加工工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关键在确定工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关键在确定工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关键在确定工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关键在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。进给路线及生成刀具运动轨迹。进给路线及生成刀具运动轨迹。进给路线及生成刀具运动
24、轨迹。第19页，讲稿共57张，创作于星期二数控加工与工艺技术的新发展数控加工与工艺技术的新发展 随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络高速化、高精化、复合化、智能
25、化、高柔性化及信息网络高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工技术向着化等方向发展。整体数控加工技术向着化等方向发展。整体数控加工技术向着化等方向发展。整体数控加工技术向着CIMSCIMS（计算机集成（计算机集成（计算机集成（计算机集成制造系统）方向发展。制造系统）方向发展。制造系统）方向发展。制造系统）方向发展。第20页，讲稿共57张，创作于星期二 高速切削高速切削 高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪高速加工技术是自上个世纪8080年代发展起来的年代发展起来的年代发展起来的年代发展起来的一项高新技术，其研究应用的一个重
26、要目标是缩短加一项高新技术，其研究应用的一个重要目标是缩短加一项高新技术，其研究应用的一个重要目标是缩短加一项高新技术，其研究应用的一个重要目标是缩短加工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺
27、和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有的高精度和高质量。由于不同加工工艺和工件材料有不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个不同的切削速度范围，因而很难就高速加工给出一个确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通确切的定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通加工切削速度的加工切削速度的加工切削速度的加工切削速度的5 51010倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高
28、速加工。倍即可认为是高速加工。第21页，讲稿共57张，创作于星期二TOSHIBA四轴高速加工车四轴高速加工车铣床铣床FIDIA五轴高速车铣床五轴高速车铣床 高速切削高速切削 第22页，讲稿共57张，创作于星期二 高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别，两者高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别，两者高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别，两者高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别，两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果相对于传统的数控加工有着无可牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果相对于传统的数控加工有着无可牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果相对于
29、传统的数控加工有着无可牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性：比拟的优越性：比拟的优越性：比拟的优越性：高速切削高速切削 简化了传统加工工艺；简化了传统加工工艺；简化了传统加工工艺；简化了传统加工工艺；经济效益显著提高。经济效益显著提高。经济效益显著提高。经济效益显著提高。有利于提高生产率；有利于提高生产率；有利于提高生产率；有利于提高生产率；有利于改善工件的加工精度和表面质量；有利于改善工件的加工精度和表面质量；有利于改善工件的加工精度和表面质量；有利于改善工件的加工精度和表面质量；有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具；有利于延长刀具的使用寿命和应
30、用直径较小的刀具；有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具；有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具；有利于加工薄壁零件和脆性材料；有利于加工薄壁零件和脆性材料；有利于加工薄壁零件和脆性材料；有利于加工薄壁零件和脆性材料；第23页，讲稿共57张，创作于星期二 受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方受高生产率的驱使，高速化已是现代机床技术发展的重要方向之一。主要表现在：向之一。主要表现在：向之一。主要表现在：向之一。主要表现在：数控机床主轴高转速数控机床主轴高转速工作台高
31、快速移动和高进给速度工作台高快速移动和高进给速度 高速切削高速切削 第24页，讲稿共57张，创作于星期二目前，高速加工涉及到的新技术主要有：目前，高速加工涉及到的新技术主要有：高速切削高速切削 高速加工是通过大幅度提高主轴转速和加工进给速高速加工是通过大幅度提高主轴转速和加工进给速度来实现的，为了适应这种高速切削加工，主轴设度来实现的，为了适应这种高速切削加工，主轴设计采用了先进的主轴轴承、润滑和散热等新技术；计采用了先进的主轴轴承、润滑和散热等新技术；高速主轴高速主轴第25页，讲稿共57张，创作于星期二五轴高速铣削头五轴高速铣削头 高速切削高速切削 第26页，讲稿共57张，创作于星期二 高速
32、切削高速切削 高速伺服进给系统高速伺服进给系统高速加工通常要求在高主轴转速下，使用在很大高速加工通常要求在高主轴转速下，使用在很大范围内变化的高速进给。高速进给的需求已引起范围内变化的高速进给。高速进给的需求已引起机床结构设计上的重大变化：采用直线伺服电机机床结构设计上的重大变化：采用直线伺服电机来代替传统的电机丝杠驱动；来代替传统的电机丝杠驱动；第27页，讲稿共57张，创作于星期二 高速切削高速切削 适于高速加工的数控系统适于高速加工的数控系统高速加工数控系统需要具备更短的伺服周期和更高的高速加工数控系统需要具备更短的伺服周期和更高的分辨率，同时具有待加工轨迹监控功能和曲线插补功分辨率，同时
33、具有待加工轨迹监控功能和曲线插补功能，以保证在高速切削时，特别是在能，以保证在高速切削时，特别是在4-5轴坐标联动轴坐标联动加工复杂曲面轮廓时仍具有良好的加工性能。加工复杂曲面轮廓时仍具有良好的加工性能。第28页，讲稿共57张，创作于星期二 高速切削高速切削 刀具技术刀具技术刀具性能和质量对高速切削加工具有重大影响，新型刀刀具性能和质量对高速切削加工具有重大影响，新型刀具材料的采用，使切削加工速度大大提高，从而提高了具材料的采用，使切削加工速度大大提高，从而提高了生产率，延长了刀具寿命。生产率，延长了刀具寿命。第29页，讲稿共57张，创作于星期二 高速切削高速切削 刀夹装置及快速刀具交换技术刀
34、夹装置及快速刀具交换技术在高速加工中，切削时间和每个托盘化零件加工时间在高速加工中，切削时间和每个托盘化零件加工时间已显著缩短。高速、高精度定位的托盘交换装置已成已显著缩短。高速、高精度定位的托盘交换装置已成为今后的发展方向。为今后的发展方向。第30页，讲稿共57张，创作于星期二 高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见的，它给传统的数控高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见的，它给传统的数控高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见的，它给传统的数控高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见的，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化，但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞加工带来了一
35、种革命性的变化，但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞加工带来了一种革命性的变化，但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞加工带来了一种革命性的变化，但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的摸索研究中。士、德国、日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的摸索研究中。士、德国、日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的摸索研究中。士、德国、日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机床的动态、热态特性；刀具材料、几何角有许多问题有待于解决：如高速机床的动态、热态特性；刀具材料、几何角有许多问题
36、有待于解决：如高速机床的动态、热态特性；刀具材料、几何角有许多问题有待于解决：如高速机床的动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题；机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）；度和耐用度问题；机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）；度和耐用度问题；机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）；度和耐用度问题；机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）；冷却润滑液的选择；冷却润滑液的选择；冷却润滑液的选择；冷却润滑液的选择；CAD/CAMCAD/CAM的程序后处理问题；高速加工时刀具轨的程序后处理问题；高速加工时刀具轨的程序后处理问题；高速加工时刀具轨的程序后处理
37、问题；高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段，要赶迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段，要赶迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段，要赶迹的优化问题等等。国内在这一方面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国外同行业间的差距，还有许多路要走。上并尽快缩小与国外同行业间的差距，还有许多路要走。上并尽快缩小与国外同行业间的差距，还有许多路要走。上并尽快缩小与国外同行业间的差距，还有许多路要走。高速切削高速切削 第31页，讲稿共57张，创作于星期二 高精加工是高速加工技术与数控机床的广泛应高精加工是高速加工技术与数控机床的广泛应高
38、精加工是高速加工技术与数控机床的广泛应高精加工是高速加工技术与数控机床的广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要求在用结果。以前汽车零件的加工精度要求在用结果。以前汽车零件的加工精度要求在用结果。以前汽车零件的加工精度要求在0.01mm0.01mm数量级，现在随着计算机硬盘、高精度液压轴承等数量级，现在随着计算机硬盘、高精度液压轴承等数量级，现在随着计算机硬盘、高精度液压轴承等数量级，现在随着计算机硬盘、高精度液压轴承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1m 0.1m
39、，加工精度进入了亚微米世界。，加工精度进入了亚微米世界。，加工精度进入了亚微米世界。，加工精度进入了亚微米世界。高精加工高精加工第32页，讲稿共57张，创作于星期二高精加工高精加工提高机械设备的制造提高机械设备的制造提高机械设备的制造提高机械设备的制造精度和装配精度精度和装配精度精度和装配精度精度和装配精度减小数控系统减小数控系统减小数控系统减小数控系统的控制误差的控制误差的控制误差的控制误差提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率提高数控系统的分辨率以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给以微小程序段实现连续进给使使使使CNCCNC控制单位
40、精细化控制单位精细化控制单位精细化控制单位精细化提高位置检测精度提高位置检测精度提高位置检测精度提高位置检测精度位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制采用补偿技术采用补偿技术采用补偿技术采用补偿技术齿隙补偿齿隙补偿齿隙补偿齿隙补偿丝杆螺距误丝杆螺距误丝杆螺距误丝杆螺距误差补偿差补偿差补偿差补偿刀具误刀具误刀具误刀具误差补偿差补偿差补偿差补偿热变形误热变形误热变形误热变形误差补偿差补偿差补偿差补偿空间误差空间误差空间误差空间误差综合补偿综合补偿综合补偿综合补偿第33页，讲稿共57张，创作于星
41、期二 机床的复合化加工是通过增加机床的功能，减机床的复合化加工是通过增加机床的功能，减机床的复合化加工是通过增加机床的功能，减机床的复合化加工是通过增加机床的功能，减少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对刀等少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对刀等少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对刀等少工件加工过程中的多次装夹、重新定位、对刀等辅助工艺时间，来提高机床利用率。辅助工艺时间，来提高机床利用率。辅助工艺时间，来提高机床利用率。辅助工艺时间，来提高机床利用率。复合化加工复合化加工第34页，讲稿共57张，创作于星期二复合化加工的两重含义：复合化加工的两重含义：复合化加工的两重含义：复合化加
42、工的两重含义：复合化加工复合化加工一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序一台装夹可完成多工种、多工序企业向复合型发展，为用户提供成套企业向复合型发展，为用户提供成套企业向复合型发展，为用户提供成套企业向复合型发展，为用户提供成套服务服务服务服务工序和工艺工序和工艺工序和工艺工序和工艺的集中的集中的集中的集中工艺的工艺的工艺的工艺的成套成套成套成套即即即即即即即即即即即即第35页，讲稿共57张，创作于星期二 数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几个方面：数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几个方面：数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几个方面：
43、数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几个方面：控制智能化控制智能化加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工过程自适应控制技术加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择加工参数的智能优化与选择故障自诊断功能故障自诊断功能故障自诊断功能故障自诊断功能智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置智能化交流伺服驱动装置第36页，讲稿共57张，创作于星期二 智能智能智能智能CADCAD把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系统、把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系统、把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系统、
44、把工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系统、拟人化用户接口管理系统集于一体。拟人化用户接口管理系统集于一体。拟人化用户接口管理系统集于一体。拟人化用户接口管理系统集于一体。控制智能化控制智能化第37页，讲稿共57张，创作于星期二 智能制造技术智能制造技术智能制造技术智能制造技术 包括专家系统、模糊推理和人工神经网络三大包括专家系统、模糊推理和人工神经网络三大包括专家系统、模糊推理和人工神经网络三大包括专家系统、模糊推理和人工神经网络三大部分。部分。部分。部分。控制智能化控制智能化第38页，讲稿共57张，创作于星期二控制智能化控制智能化专家专家系统系统先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事
45、实与先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实与先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实与先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实与规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。模糊模糊推理推理模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻辑模模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻辑模模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻辑模模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻辑模型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算法模型、型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算法
46、模型、型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算法模型、型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模糊的、不完全隶属度函数、加权、约束等方法，处理模糊的、不完全隶属度函数、加权、约束等方法，处理模糊的、不完全隶属度函数、加权、约束等方法，处理模糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。的乃至相互矛盾的信息。的乃至相互矛盾的信息。的乃至相互矛盾的信息。人工神人工神经网络经网络神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模拟，由数神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模拟，由数神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模拟，由数神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模拟
47、，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连构成，通过神经元量巨大的以神经元为主的处理单元互连构成，通过神经元量巨大的以神经元为主的处理单元互连构成，通过神经元量巨大的以神经元为主的处理单元互连构成，通过神经元的相互作用来实现信息处理。的相互作用来实现信息处理。的相互作用来实现信息处理。的相互作用来实现信息处理。第39页，讲稿共57张，创作于星期二 网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控系网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控系网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控系网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控系统的特征之一。诸如现代数控机床的远程故障诊统的特征之一。诸如现代数控机床的远程故障诊统的特征之一。诸
48、如现代数控机床的远程故障诊统的特征之一。诸如现代数控机床的远程故障诊断、远程状态监控、远程加工信息共享、远程操断、远程状态监控、远程加工信息共享、远程操断、远程状态监控、远程加工信息共享、远程操断、远程状态监控、远程加工信息共享、远程操作（危险环境的加工）、远程培训等都是以网络作（危险环境的加工）、远程培训等都是以网络作（危险环境的加工）、远程培训等都是以网络作（危险环境的加工）、远程培训等都是以网络功能为基础的。功能为基础的。功能为基础的。功能为基础的。互联网络化互联网络化第40页，讲稿共57张，创作于星期二美国波音公司利美国波音公司利美国波音公司利美国波音公司利用数字文件作为用数字文件作为
49、用数字文件作为用数字文件作为制造载体，首次制造载体，首次制造载体，首次制造载体，首次利用网络功能实利用网络功能实利用网络功能实利用网络功能实现了无图纸制造现了无图纸制造现了无图纸制造现了无图纸制造波音波音波音波音777777新型客新型客新型客新型客机。机。机。机。图示为波音公司利用计算机辅助设计对图示为波音公司利用计算机辅助设计对图示为波音公司利用计算机辅助设计对图示为波音公司利用计算机辅助设计对777777客机的零客机的零客机的零客机的零部件进行信息化处理。部件进行信息化处理。部件进行信息化处理。部件进行信息化处理。互联网络化互联网络化第41页，讲稿共57张，创作于星期二 现代意义上的快速成
50、型技术始于现代意义上的快速成型技术始于现代意义上的快速成型技术始于现代意义上的快速成型技术始于7070年代末期出现的年代末期出现的年代末期出现的年代末期出现的立体光刻技术（立体光刻技术（立体光刻技术（立体光刻技术（SLASLA）,它是汹涌而来的数字化浪潮在加工它是汹涌而来的数字化浪潮在加工它是汹涌而来的数字化浪潮在加工它是汹涌而来的数字化浪潮在加工领域中不可避免的延拓，连续的曲面被离散成用领域中不可避免的延拓，连续的曲面被离散成用领域中不可避免的延拓，连续的曲面被离散成用领域中不可避免的延拓，连续的曲面被离散成用STLSTL文件表文件表文件表文件表达的三角面片，零件在加工方向上被离散成若干层。