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1、溧溧阳第二职业高级中学阳第二职业高级中学 明确数控加工工艺的概念和内容，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，同时应以及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对目前最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。艺有一个整体性和概括性的了解。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 学习内容与知识点：学习内容与知识点：内容内容内容内容知识点知识点知识点知识点学习要求学习要求学习要求学习要求建议学时建议学时建议学时建议学时数控加工过程数控加工过程数控加工过程数控加
2、工过程 数控加工的概念数控加工的概念数控加工的概念数控加工的概念 理解理解理解理解 1 1 数控加工的过程数控加工的过程数控加工的过程数控加工的过程 数控加工工艺概数控加工工艺概数控加工工艺概数控加工工艺概念与工艺过程念与工艺过程念与工艺过程念与工艺过程 数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念数控加工工艺的概念 掌握掌握掌握掌握 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过程的概念数控加工工艺过程的概念 数控加工工艺的数控加工工艺的数控加工工艺的数控加工工艺的主要内容主要内容主要内容主要内容 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
3、要内容数控加工工艺设计的主要内容 重点掌握重点掌握重点掌握重点掌握 2 2数控加工工艺的数控加工工艺的数控加工工艺的数控加工工艺的特点特点特点特点 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 理解理解理解理解 1 1数控加工与工艺数控加工与工艺数控加工与工艺数控加工与工艺技术的新发展技术的新发展技术的新发展技术的新发展 高速切削高速切削高速切削高速切削 了解了解了解了解 2 2 高精加工高精加工高精加工高精加工 复合化加工复合化加工复合化加工复合化加工 控制智能化控制智能化控制智能化控
4、制智能化 互联网络化互联网络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 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。的相对运动，从而完成零件的加工。数控加工数控加工 通过把数字化了的刀具移动轨迹信通过把数字化了的刀具移动轨迹信息（通常指息（通常指CNC加工程序）
5、，传入数控加工程序），传入数控机床的数控装置，经过译码、运算，指机床的数控装置，经过译码、运算，指挥执行机构（伺服电机带动的主轴和工挥执行机构（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的零件。加工出符合编程设计要求的零件。数控加工的原理数控加工的原理 伺伺服服驱驱动动机床零点机床零点机床零点机床零点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
6、。数控加工工艺是伴随着数控机床的产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生、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技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。经验总结。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、在数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，使其成尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。为成品或半成品的过程。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
7、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工艺方工艺方工艺方工艺方案案案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
8、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 数控加工工艺与普通加工工艺数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点的区别及特点 由于数控加工采用了计算机控制系统和由于数控加工采用了计算机控制系统和由于
9、数控加工采用了计算机控制系统和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数控机床，使得数控加工具有加工自动化程数控机床，使得数控加工具有加工自动化程数控机床，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、周度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周度高、精度高、质量稳定、生成效率高、周度高、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。在数控加工期短、设备使用费用高等特点。在数控加工期短、设备使用费用高等特点。在数控加工期短、设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。工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。工艺
10、上也与普通加工工艺具有一定的差异。工艺上也与普通加工工艺具有一定的差异。1 1、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、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寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在很大程度上由
11、操作人寸、走刀路线、加工余量、切削用量等，在很大程度上由操作人寸、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
12、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、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、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、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，以及标有数控加工坐标位置的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切削用量和其它特殊
13、要求的内容，以及标有数控加工坐标位置的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数。工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。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加工时可以根据加工过程中出现的
14、问题比较自由地进加工时可以根据加工过程中出现的问题比较自由地进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。行人为调整。行人为调整。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自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须自适应性较差，加工过程中可能遇到的所有问题必须自适应性较差，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。事先精心考虑，否则导致严重的后果。事先精心考虑，否则导致严重的后果。事先精心考虑，否则导致严重的后果。攻螺纹时，数控机床不知道孔中是否已攻螺纹时，数控机床不知道孔中是否已攻螺纹时，数控机床不知道孔中是否已攻螺纹时，数控机床不知
15、道孔中是否已挤满切屑，是否需要退刀清理一下切屑挤满切屑，是否需要退刀清理一下切屑挤满切屑，是否需要退刀清理一下切屑挤满切屑，是否需要退刀清理一下切屑再继续加工。再继续加工。再继续加工。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”来满足来满足来满足来满足零件的精度要求，而数控加工过程严格零件的精度要求，而数控加工过程严格零件的精度要求，而数控加工过程严格零件的精度要求，而数控加工过程严格按规定尺寸进给，要求准确无误。按规定尺寸进给，要求准确无误。按规定尺寸进给，要求准确无误。按规定尺寸进给，要求准确无误。例如例如 编程尺寸并不是
16、零件图上设计的尺寸的简编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简编程尺寸并不是零件图上设计的尺寸的简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，单再现，在对零件图进行数学处理和计算时，单再现，在对零件图进行数学处理和计算时，单再现，在对零件图进行数学处理和计算时，编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零编程尺寸设定值要根据零件尺寸公差要求和零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调整计算，才能确定合件的形状几何关系重新调整计算，才能确定合件的形状几何关系重新调整计算，才能确定合件的形状几何关系重新调整计算，
17、才能确定合理的编程尺寸。理的编程尺寸。理的编程尺寸。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、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学、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处理和编程尺寸设定值的计算处理和编程尺寸设定值的计算处理和编程尺寸设定值的计算 在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运在数控加工中，刀具的移动轨迹是由插补运算完成的。根据差补原理分析，在数控系统算完成的。根据差补原理分析，在数控系统算完成的。根据差补原理分析，在数控系统算完
18、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，则插补精度已定的条件下，进给速度越快，则插补精度已定的条件下，进给速度越快，则插补精度已定的条件下，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。尤其越低，导致工件的轮廓形状精度越差。尤其越低，导致工件的轮廓形状精度越差。尤其越低，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。在高精度加工时这种影响非常明显。在高精度加工时这种影响非常明显。在高精度加工时这种影响非常明显。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
19、度的影响制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑制定数控加工工艺时，选择切削用量要考虑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。进给速度对加工零件形状精度的影响。进给速度对加工零件形状精度的影响。进给速度对加工零件形状精度的影响。复杂形面的加工编程通常采用自动编程复杂形面的加工编程通常采用自动编程复杂形面的加工编程通常采用自动编程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方式，自动编程中必须先选定刀具再生成刀方式，自动编程中必须先选定刀具再生成刀方式，自动编程中必须先选定刀具再生成刀具中心运动轨迹，
20、因此对于不具有刀具补偿具中心运动轨迹，因此对于不具有刀具补偿具中心运动轨迹，因此对于不具有刀具补偿具中心运动轨迹，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，功能的数控机床来说，若刀具预先选择不当，功能的数控机床来说，若刀具预先选择不当，功能的数控机床来说，若刀具预先选择不当，所编程序只能推倒重来。所编程序只能推倒重来。所编程序只能推倒重来。所编程序只能推倒重来。5 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6 6、数控加工工艺的特殊要求、数控加工工艺的特殊要求、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
21、床的刚度高，所配的刀具也较由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较由于数控机床比普通机床的刚度高，所配的刀具也较好，因此在同等情况下，数控机床切削用量比普通机好，因此在同等情况下，数控机床切削用量比普通机好，因此在同等情况下，数控机床切削用量比普通机好，因此在同等情况下，数控机床切削用量比普通机床大，加工效率也较高。床大，加工效率也较高。床大，加工效率也较高。床大，加工效率也较高。数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控数控机床的功能复合化程度越来越高，因此现代数控数控机床的功能复合化程度越
22、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，表现为工序数加工工艺的明显特点是工序相对集中，表现为工序数加工工艺的明显特点是工序相对集中，表现为工序数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，并且由于在数控机床上尽可能安目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安目少，工序内容多，并且由于在数控机床上尽可能安目少，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，所以数控加工的工序内容比普通机排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容比普通机排较复杂的工序，所以数控加工的工序内容比普通机排较复杂的工序，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。床加工
23、的工序内容复杂。床加工的工序内容复杂。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，因此在确定装夹由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装夹由于数控机床加工的零件比较复杂，因此在确定装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、工件的方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的方式和夹具设计时，要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。干涉问题。干涉问题。干涉问题。复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动编程软件，既复杂表面的刀具运动轨迹生成需借助自动
24、编程软件，既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。这也是数是编程问题，当然也是数控加工工艺问题。这也是数是编程问题，当然也是数控加工工艺问题。这也是数是编程问题，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。控加工工艺与普通加工工艺最大的不同之处。控加工工艺与普通加工工艺最大的不同之处。控加工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、数控加工程序的编写、校验与修改是数控、数控加工程序的编写、校验与修改是数控、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加工工艺的一项特
25、殊内容加工工艺的一项特殊内容加工工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普通工艺中，划分工序、选择设备等重要内容对数控普通工艺中，划分工序、选择设备等重要内容对数控普通工艺中，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艺来说属于已基本确定的内容，所以制定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，关键加工工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关键加工工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关键加工工艺的着重点在整个数控加工过程的分析，关
26、键在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。在确定进给路线及生成刀具运动轨迹。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，数控随着计算机技术突飞猛进的发展，数控随着计算机技术突飞猛进的发展，数控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、控制理论等领域的技术正不断采用计算机、控制理论等领域的技术正不断采用计算机、控制理论等领域的技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、最新技
27、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化等复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等复合化、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方向发展。整体数控加工技术向着方向发展。整体数控加工技术向着方向发展。整体数控加工技术向着CIMSCIMS（计算机集成制造系统）方向发展。（计算机集成制造系统）方向发展。（计算机集成制造系统）方向发展。（计算机集成制造系统）方向发展。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年代发展年代发展年代发展年代发
28、展起来的一项高新技术，其研究应用的一个重要起来的一项高新技术，其研究应用的一个重要起来的一项高新技术，其研究应用的一个重要起来的一项高新技术，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，对于目标是缩短加工时的切削与非切削时间，对于目标是缩短加工时的切削与非切削时间，对于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料及高硬度材料减少加工复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工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的高精度和高质量。工序，最大限度地实现产品的高精度和高质量。工序，最大限度地实现产品的高精度和
29、高质量。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不同的切削速由于不同加工工艺和工件材料有不同的切削速由于不同加工工艺和工件材料有不同的切削速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确切的度范围，因而很难就高速加工给出一个确切的度范围，因而很难就高速加工给出一个确切的度范围，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定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通定义。目前，一般的理解为切削速度达到普通定义。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
30、倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。倍即可认为是高速加工。TOSHIBA四轴高速四轴高速加工镗铣床加工镗铣床FIDIA五轴高速铣床五轴高速铣床 高速切削高速切削 高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本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，但其加工效质的区别，两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效质的区别，两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效质的区别，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比拟的优越性：果相对于传统
31、的数控加工有着无可比拟的优越性：果相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性：果相对于传统的数控加工有着无可比拟的优越性：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用直径较小的刀具；有
32、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；受高生产率的驱使，高速化已是现代机受高生产率的驱使，高速化已是现代机受高生产率的驱使，高速化已是现代机受高生产率的驱使，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：床技术发展的重要方向之一。主要表现在：床技术发展的重要方向之一。主要表现在：床技术发展的重要方向之一。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
33、高速切削 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，主轴设计采用了先进的高速切削加工，主轴设计采用了先进的主轴轴承、润滑和散热等新技术；主轴轴承、润滑和散热等新技术；高速主轴高速主轴五轴高速铣削头五轴高速铣削头 高速切削高速切削 高速切削高速切削 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。高速用在很大范围内变化的
34、高速进给。高速进给的需求已引起机床结构设计上的重进给的需求已引起机床结构设计上的重大变化：采用直线伺服电机来代替传统大变化：采用直线伺服电机来代替传统的电机丝杠驱动；的电机丝杠驱动；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能，以保证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加工复杂曲面轮廓时仍具有良好的加工性能。性能。高
35、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，从而提高了生产率，加工速度大大提高，从而提高了生产率，延长了刀具寿命。延长了刀具寿命。高速切削高速切削 刀夹装置及快速刀具交换技术刀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为今后的发度定位的托盘交换装置已成为今后的发展方向。展方向。高速加工作为一种新的技术，其优点是显而
36、易见高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见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，的，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化，的，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化，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士、德国、但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、但是，目前既便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、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日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的日
37、本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的日本、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：如高速机床的摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机床的摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机床的摸索研究中。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、几何角度和耐用度问题；动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题；动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题；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）机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传输）机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、
38、扭矩传输）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；的程序后处理问题；的程序后处理问题；的程序后处理问题；高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在这一方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，要赶上并尽快缩小与国面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩小与国
39、外同行业间的差距，还有许多路要走。外同行业间的差距，还有许多路要走。外同行业间的差距，还有许多路要走。外同行业间的差距，还有许多路要走。高速切削高速切削 高精加工是高速加工技术与数控机床的高精加工是高速加工技术与数控机床的高精加工是高速加工技术与数控机床的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广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要求在求在求在求在0.01mm0.01mm数量级，现在随着计算机硬盘、数量级，现在随着计算机硬盘、数量级，现在随着计算机硬盘、数量级，现在随着计算机硬盘、高精度
40、液压轴承等精密零件的增多，精整加高精度液压轴承等精密零件的增多，精整加高精度液压轴承等精密零件的增多，精整加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工所需精度已提高到工所需精度已提高到工所需精度已提高到0.1m 0.1m，加工精度进入，加工精度进入，加工精度进入，加工精度进入了亚微米世界。了亚微米世界。了亚微米世界。了亚微米世界。高精加工高精加工高精加工高精加工提高机械设备的制提高机械设备的制提高机械设备的制提高机械设备的制造精度和装配精度造精度和装配精度造精度和装配精度造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
41、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丝杆螺距丝杆螺距丝杆螺距误差补偿误差补偿误差补偿误差补偿
42、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 机床的复合化加工是通过增加机床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的功能，减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，夹、重新定位、对刀等辅助工艺时间，来提高机床利用率。来提高机床利用率。复合化加工复合化加工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、一台装夹可完成多工种、一台装夹可完成多工种、一台
43、装夹可完成多工种、多工序多工序多工序多工序企业向复合型发展，为用户企业向复合型发展，为用户企业向复合型发展，为用户企业向复合型发展，为用户提供成套服务提供成套服务提供成套服务提供成套服务工序和工序和工序和工序和工艺的工艺的工艺的工艺的集中集中集中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 数控技术智能化程度不断提高，体现在数控技术智能化程度不断提高，体现在数控技术智能化程度不断提高，体现在数控技术智能化程度不断提高，体现在以下几个方面：以下几个方面：以下几个方面：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
44、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 智能智能智能智能CADCAD把工程数据库及其管理系统、知识库及把工程数据库及其管理系统、知识库及把工程数据库及其管理系统、知识库及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。其专家系统、拟人化用户接口管理系统集于一体。其专家系统、拟人化用户接口管理系统集于一体。其专家系统、拟人化用户接口管理系统集于一体。控
45、制智能化控制智能化 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、模糊推理包括专家系统、模糊推理包括专家系统、模糊推理包括专家系统、模糊推理和人工神经网络三大部分。和人工神经网络三大部分。和人工神经网络三大部分。和人工神经网络三大部分。控制智能化控制智能化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实先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实先是采集领域专家的知识，然后将知识分解为事实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。与规则，存储于知识库中，通过推理作出决策。与规则，存储于知识库中，通过推
46、理作出决策。与规则，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模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻模糊推理又称模糊逻辑，它是依靠模糊集和模糊逻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，采用关系矩阵算辑模型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算辑模型进行多个因素的综合考虑，采用关系矩阵算辑模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，处理模法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模法模型、隶属度函数、加权、约束等方法，处理模糊
47、的、不完全的乃至相互矛盾的信息。糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。糊的、不完全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、简化与模神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模神经网络是人脑部分功能的某些抽象、简化与模拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连拟，由数量巨大的以神经元为主的处理单元互连构成，通过神经元的相互作用来实现信息处理。构成，通过神经元的相互作用来实现信息处理。构成，通过神经元的相互
48、作用来实现信息处理。构成，通过神经元的相互作用来实现信息处理。网络功能正逐渐成为现代数控机床、网络功能正逐渐成为现代数控机床、数控系统的特征之一。诸如现代数控机数控系统的特征之一。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、远程操作（危险环境程加工信息共享、远程操作（危险环境的加工）、远程培训等都是以网络功能的加工）、远程培训等都是以网络功能为基础的。为基础的。互联网络化互联网络化美国波音公美国波音公美国波音公美国波音公司利用数字司利用数字司利用数字司利用数字文件作为制文件作为制文件作为制文件作为制造载体，首造载体，首造载体，首造载体，首次
49、利用网络次利用网络次利用网络次利用网络功能实现了功能实现了功能实现了功能实现了无图纸制造无图纸制造无图纸制造无图纸制造波音波音波音波音777777新新新新型客机。型客机。型客机。型客机。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777客机的零部件进行信息化处理。客机的零部件进行信息化处理。互联网络化互联网络化 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70年代末期出现的立体光刻技术（年代末期出现的立体光刻技术（SLA）,它是汹涌而来的数字化浪潮在加工领域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：连续的曲面被离散中不可避免的延拓：连续的曲面被离散
50、成用成用STL文件表达的三角面片，零件在文件表达的三角面片，零件在加工方向上被离散成若干层。这种离散加工方向上被离散成若干层。这种离散化使得任意复杂的零件原型都可以加工化使得任意复杂的零件原型都可以加工出来，加工过程也大大简化了。出来，加工过程也大大简化了。快速原型快速原型创意创意创意创意测测测测量量量量计计计计 算算算算 机机机机辅助设计辅助设计辅助设计辅助设计计计计计 算算算算 机机机机工艺设计工艺设计工艺设计工艺设计计计计计 算算算算 机机机机辅助制造辅助制造辅助制造辅助制造数控加工数控加工数控加工数控加工构构构构思思思思草草草草图图图图快速原快速原快速原快速原型型型型现代产品开发模式现