11高數(shù)09高數(shù)數(shù)控實用實用工藝

1、實用標準文案2012 至 2013學年第二學期數(shù)控工藝教案授課班級： 11 級高數(shù) 1、2、3、409高數(shù)授課教師：閆春冉工藝教研室精彩文檔實用標準文案學課題：第一章數(shù)控機床概述教學目的：掌握數(shù)控定義，數(shù)控機床的加工原理及進給系統(tǒng)的技術(shù)指標，使學生對數(shù)控的產(chǎn)生與發(fā)展、特點及主要技術(shù)指標有一定了解教學重點：數(shù)控定義，數(shù)控機床的加工原理及進給系統(tǒng)的技術(shù)指標教學難點：數(shù)控機床的特點學時數(shù)： 2 學時班級：教學過程：一、數(shù)控產(chǎn)生的原因：1、在機械制造工業(yè)中單件與小批生產(chǎn)的零件約占機械加工總量的 80%以上，尤其是在造船、航天、橫空、機床、重型機械以及國防工業(yè)。2、迫切需要一種靈活、通用、能夠適應產(chǎn)品頻

2、繁變化的柔性自動化機床二、數(shù)控定義：用數(shù)字數(shù)據(jù)的裝置，在運行過程中，不斷的引入數(shù)字數(shù)據(jù)，從而對一生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動控制，叫數(shù)字控制（結(jié)合實際講解）三、數(shù)控機床：即是采用了數(shù)控技術(shù)的機床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床四、數(shù)控機床的加工原理：就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、松開工件、進刀與退刀、開車與停車、選擇刀具、共給切削液等）和步驟，以及刀具與工件之間的相對位移量都用數(shù)字化的代碼來表示，通過控制介質(zhì)將數(shù)字信息送入專用的或通用的計算機，計算機對輸入的信息進行處理與運算，發(fā)出各種指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需要的零件。五、數(shù)控機床的發(fā)展1、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展（兩個階

3、段和六代的發(fā)展）2、數(shù)控機床的發(fā)展趨勢（ 1）工序集中（ 2）高速、高精度、高效（3）方便使用一、數(shù)控機床的加工特點數(shù)控機床以其精度高、效率高、 能適應小批量多品種復雜零件的加工等優(yōu)點，在機械加工中得到日益廣泛的應用。概括起來，數(shù)控機床的加工有以下幾方面的優(yōu)點。（ 1）適應性強。（ 2）精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。（ 3）生產(chǎn)效率高。（ 4）能實現(xiàn)復雜的運動。（ 5）良好的經(jīng)濟效益。（ 6）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。二、主要技術(shù)指標（考查機床機械結(jié)構(gòu)的方面）精彩文檔實用標準文案1、主要規(guī)格尺寸（床身、刀架最大回轉(zhuǎn)直徑、最大車削長度、最大車削直徑等）2、主軸系統(tǒng)3、進給系統(tǒng)（1）進給速度 =進給量 x 轉(zhuǎn)速

4、（ 2）脈沖當量（分辨率） ：數(shù)控機床每發(fā)一個脈沖時坐標軸移動的距離，有內(nèi)部脈沖當量和外部脈沖當量之分（ 3）實際（外部）脈沖當量 =傳動比 x 絲杠螺距 / 電動機每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)（ 4）脈沖當量越小，數(shù)控機床的加工精度和表面質(zhì)量精度4、定位精度和重復定位精度5、刀具系統(tǒng)、電氣、冷卻系統(tǒng)、外形尺寸等作業(yè) ： p26 1、 2課堂小結(jié)：本節(jié)課做為導入課，為今后學習提高學習興趣，分析注重方法，與實際生產(chǎn)相結(jié)合，掌握重點精彩文檔實用標準文案教學課題：第二章數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)教學目的：使學生掌握機床主軸的變速度方式，主軸的支承方式理解：數(shù)控車床的主軸組件，加工中心的主軸組件教學重點：數(shù)控機床的主軸的變速

5、方式，支承方式教學難點：數(shù)控機床的主軸組件，加工中心的主軸組件學時數(shù)： 2班級：教學過程：一、數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的特點二、數(shù)控機床主軸變速方式目前，主傳動系統(tǒng)大致可分為以下大類。1. 帶有變速齒輪的主傳動2.通過帶傳動的主傳動3.調(diào)速電機直接驅(qū)動的主傳動( b)( a)( c)圖 3-1主傳動型式三、主軸組件( 一 ) 主軸組件的類型四、主軸組件的潤滑與密封（一）主軸潤滑2 數(shù)控車床的主軸組件3 加工中心的主軸組件 主軸箱的結(jié)構(gòu)主軸組件的結(jié)構(gòu)五、主軸的準停精彩文檔實用標準文案主軸錐孔NS發(fā)磁體鍵主軸電動機磁力傳感器主軸鍵槽刀具柄刀具圖 3-3主軸準停換刀圖 3-4磁傳感器準停一、概述二、電機與

6、絲杠之間的聯(lián)接1帶有齒輪傳動的進給運動(a)(b)(c)圖 3-5電機與絲杠間的聯(lián)接形式2經(jīng)同步帶輪傳動的進給運動3電機通過聯(lián)軸器直接與絲杠聯(lián)接三、滾珠絲杠螺母副（一）滾珠絲杠螺母副工作原理（二）滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)（三）滾珠的循環(huán)方式滾珠循環(huán)方式分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種方式。( 四 ) 滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調(diào)整常用的螺母絲杠消除間隙方法有：（ 1）墊片調(diào)隙式。 （ 2）螺紋調(diào)隙式 （ 3）齒差調(diào)隙式（ 4）單螺母變位螺距預加負荷。四：滾珠絲桿的支承與制動（ 1）一端裝止推軸承（固定 - 自由式）。（ 2）一端裝止推軸承，另一端裝深溝球軸承（固定- 支承式）（ 3）兩端裝止推軸承。（ 4）兩端

7、裝雙重止推軸承及深溝球軸承（固定- 固定式）。五：滾珠絲杠的保護精彩文檔實用標準文案教學課題：數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)教學目的：使學生掌握加工工藝的主要內(nèi)容，會識別、運用工藝文件教學重點：數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容工藝文件的運用學時數(shù)： 2班級：教學過程：一、基本特點與普通機床相比二、主要內(nèi)容：1. 分析圖紙2.確定加工方案3. 設(shè)計工序 4. 選機床 、夾具 5. 調(diào)整程序一、主要包括加工工序卡數(shù)控刀具調(diào)整單機床調(diào)整單零件加工程序單二、通過習題鞏固，運用文件作業(yè)： P1311 、2習題填寫工藝文件課堂小結(jié)：注重講練結(jié)合為后部分奠定基礎(chǔ)軸的數(shù)控加工工藝卡片單位名產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號稱軸 2工序號

8、程序夾具名稱使用設(shè)備車間編號001三爪卡盤CK6140數(shù)控車床數(shù)控中心進給速度背吃工步工步內(nèi)容刀具刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速/備1刀量號（尺寸單位 ）號/r.min1注/ .min1從右至左粗車各面T0120 2080010022從右至左精車各面T0220 201500800.53切槽T0420 20400304車 M181.5 螺紋T0320 203001.5 / r5切斷T0420 2040030審批準年月共第編制核日頁頁課題：第四章數(shù)控加工用刀具與夾具系統(tǒng)精彩文檔實用標準文案教學目的：使學生掌握加工工藝的主要內(nèi)容，會識別、運用工藝文件教學重點：數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 工藝文件的運用學時數(shù)： 2班級

9、：教學過程：數(shù)控加工 刀具可分為常規(guī)刀具和模塊化刀具兩大類。模塊化刀具是發(fā)展方向。發(fā)展模塊化刀具的主要優(yōu)點：減少換刀停機時間，提高生產(chǎn)加工時間；加快換刀及安裝時間， 提高小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟性； 提高刀具的標準化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；擴大刀具的利用率， 充分發(fā)揮刀具的性能；有效地消除刀具測量工作的中斷現(xiàn)象，可采用線外預調(diào)。事實上，由于模塊刀具的發(fā)展， 數(shù)控刀具已形成了三大系統(tǒng)，即車削刀具系統(tǒng)、 鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。數(shù)控刀具的分類（）從結(jié)構(gòu)上可分為整體式鑲嵌式可分為焊接式和機夾式。機夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同， 分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位；減振式當?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L與直徑之比較大時，

10、為了減少刀具的振動， 提高加工精度，多采用此類刀具；內(nèi)冷式切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部；特殊型式如復合刀具 、可逆攻螺紋刀具等。（）從制造所采用的材料上可分為高速鋼刀具高速鋼通常是型坯材料， 韌性較硬質(zhì)合金好， 硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì)合金差，不適于切削硬度較高的材料，也不適于進行高速切削。精彩文檔實用標準文案高速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨，且刃磨方便，適于各種特殊需要的非標準刀具。硬質(zhì)合金刀具硬質(zhì)合金刀片切削性能優(yōu)異，在數(shù)控車削中被廣泛使用。硬質(zhì)合金刀片有標準規(guī)格系列產(chǎn)品，具體技術(shù)參數(shù)和切削性能由刀具生產(chǎn)廠家提供。硬質(zhì)合金刀片按國際標準分為三大類：P類， M類，K類。P

11、類- 適于加工鋼、長屑可鍛鑄鐵（相當于我國的YT類）M類- 適于加工奧氏體不銹鋼、鑄鐵、高錳鋼、合金鑄鐵等（相當于我國的YW類）M-S類 - 適于加工耐熱合金和鈦合金K 類- 適于加工鑄鐵、冷硬鑄鐵、短屑可鍛鑄鐵、非鈦合金（相當于我國的YG類）K-N 類 - 適于加工鋁、非鐵合金K-H 類 - 適于加工淬硬材料陶瓷刀具立方氮化硼刀具金剛石刀具（）從切削工藝上可分為車削刀具分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋，切槽、切端面、切端面環(huán)槽、切斷等。（4）特殊型刀具精彩文檔實用標準文案特殊型刀具有帶柄自緊夾頭、強力彈簧夾頭刀柄、可逆式（自動反向）攻螺紋夾頭刀柄、增速夾頭刀柄、復合刀具和接桿類等。數(shù)控加工刀具的

12、特點為了達到高效、多能、快換、經(jīng)濟的目的，數(shù)控加工刀具與普通金屬切削刀具相比應具二、有以下特點：刀片及刀柄高度的通用化、規(guī)格化、系列化。刀片或刀具的耐用度及經(jīng)濟壽命指標的合理性。刀具或刀片幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工材料之間應相匹配。刀具應具有較高的精度， 包括刀具的形狀精度、 刀片及刀柄對機床主軸的相對位置精度、刀片及刀柄的轉(zhuǎn)位及拆裝的重復精度。刀柄的強度要高、剛性及耐磨性要好。刀柄或工具系統(tǒng)的裝機重量有限度。刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。刀片、刀柄的定位基準及自動換刀系統(tǒng)要優(yōu)化。數(shù)控機床上用的刀具應滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求

13、。精彩文檔實用標準文案課題：第五章數(shù)控機床切削加工工藝教學目的：使學生掌握加工工藝的主要內(nèi)容，會識別、運用工藝文件教學重點：數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 工藝文件的運用學時數(shù)： 2班級：教學過程：教學過程：一、 數(shù)控車削的主要加工對象精度要求高的零件表面粗糙度好的回轉(zhuǎn)體超精密、超低表面粗糙度的零件表面形狀復雜的回轉(zhuǎn)體零件帶橫向加工的回轉(zhuǎn)體零件帶一些特殊類型螺紋的零件二 、加工工藝的特點與內(nèi)容1、普通車床受控于操作工人2、數(shù)控車床受控于程序2、數(shù)控車床加工工藝的主要內(nèi)容(1)選擇并確定進行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容；(2) 對零件圖紙進行工藝分析；(3)數(shù)控加工的工藝設(shè)計；(4)對零件圖紙的數(shù)學處理；(5)

14、編寫加工程序單；(6)數(shù)控加工工藝文件的定型與歸檔。三、加工工藝路線的擬定2、加工階段劃分1) 粗加工階段 其任務是切除毛坯大部分余量，使毛坯接近成品的形狀和尺寸。2) 半精加工階段 其任務是留下精加工余量后使主要表面達到一定的精度，為精加工（如精車、精磨）做好準備。并 完成一些次要表面的加工，如擴孔、攻螺紋、銑鍵槽等。3) 精加工階段 其任務是保證各主要表面達到規(guī)定的精度和表面粗糙度。4) 光 整 加 工 階 段對 零 件 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求 很 高（ IT6 級 以 上 、Ra0.2 m以 下 ）的 表 面 ，需 進 行 光 整 加 工 。主 要 目 的 是 獲 得 很

15、 高 的 尺 寸 精 度 、降 低 表面粗糙度或使其表面得到強化。一般不用來提高位置精度。2劃分加工階段的原因1)保證加工質(zhì)量2) 有利于合理使用設(shè)備3)便于安排熱處理工序4) 便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 5)精加工、光整加工安排在后，可保護精加工和光整加工過的表面少受磕碰損壞。1 工序劃分的原則根據(jù)工序數(shù)目（或工序內(nèi)容多少），工序的劃分有下列兩種不同的原則。1)工序集中的原則2)工序分散的原則精彩文檔實用標準文案2、工序劃分的方法1）以一次安裝所進行的加工作為一道工序2 ）以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一工序3）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序4 ）以粗、精加工劃分工序四、工序順

16、序安排工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，在擬定工藝路線時，要合理全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序順序。1工序順序的安排原則1） 基準先行選為精基準的表面，應先進行加工，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準。2） 先粗后精各表面均應按照粗加工半精加工精加工光整加工的順序依次進行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺孔等）。次要表面常穿插進行，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前進行。4）先面后孔對于箱體、支架、連桿和機體類工件，一般應先加工平面后加工孔。這是因

17、為先加工好平面后，就能以平面定位加工孔，定位穩(wěn)定可靠，保證平面和孔的位置精度。熱處理工序的安排為提高材料的力學性能，改善金屬加工性能以及消除殘余應力，在工藝過程中適當安排一些熱處理工序。1）預備熱處理其目的是改善工件的加工性能，消除內(nèi)應力，改善金相組織為最終熱處理作好準備。如正火、退火和調(diào)質(zhì)等。它一般安排在粗加工前，但調(diào)質(zhì)常安排在粗加工后進行。2）消除殘余應力處理其目的是消除毛坯制造和切削加工過程中產(chǎn)生的殘余應力。如時效和退火。3）最終熱處理最終熱處理的目的是提高零件的力學性能，如強度、硬度、耐磨性。如調(diào)質(zhì)、淬火回火，以及各種表面處理（滲碳淬火、氰化和氮化）。最終熱處理一般安排在精加工前。輔助

18、工序的安排輔助工序的包括檢驗、去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁和平衡等。三、工步順序和進給路線的確定1工步順序安排的一般原則1）先粗后精2）先近后遠3）內(nèi)外交叉精彩文檔實用標準文案學時： 2時間： 90 分鐘教學課題：數(shù)控電加工工藝教學目的：使學生掌握機電加工的定義、數(shù)控電火花成形機床的加工原理教學重點：數(shù)控電火花成形機床的加工原理教學難點：數(shù)控電火花成形機床的必須具備條件教學過程：一、電加工的產(chǎn)生電火花加工又稱放電加工或電蝕加工。 它是利用在一定介質(zhì)中， 通過工具電極和工件電極之間脈沖放電時的電腐蝕作用對工件進行加工的一種工藝方法。在現(xiàn)代機械制造中，由于高強度、高硬度、高韌性、高脆性、耐高溫等

19、特殊性能材料的不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的機械切削加工已不能滿足要求。因而，直接利用電能、電化學能、聲能等特種加工方法進行加工的工藝方法相繼得到了很快的發(fā)展，如電火花、電解、超聲和化學加工等。電火花加工又稱放電加工或電蝕加工，它包括電火花成形加工、電火花線切割加工、電火花成形磨削、電火花同步回轉(zhuǎn)加工、 電火花表面強化和刻字等工藝方法。在機械加工中主要用電火花成形加工和電火花線切割加工。本章介紹電火花成型加工。二、電加工的定義與特點定義；利用電的各種效應進行金屬材料加工的一種方式特點：無明顯切削力 低于工件的硬度 必須是金屬材料三、機床的類型簡介（一）數(shù)控電火花成形加工原理? 國產(chǎn)電火花成形加工機床型號?

20、D(K) 71 32?機床工作臺寬度?電火花穿孔、成形加工機床?電加工機床如圖 6-1 所示 ，電火花成形加工的原理是基于工件與工具電極（簡稱電極） 之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達到零件的加工要求。自動進給調(diào)節(jié)裝置能使工件和工具電極保持給定的放電間隙。脈沖電源輸出的電壓加在液體介質(zhì)中的工件和工具電極( 以下簡稱電極) 上，當電壓升高到液體介質(zhì)的擊穿電壓時，會使液體介質(zhì)在絕緣強度最低處被擊穿，產(chǎn)生火花放電。 瞬間高溫使工件和電極表面都被蝕除掉一小塊材料，形成小的凹坑。一次脈沖放電之后，兩極間的電壓急劇下降到接近于零，間隙中的電介質(zhì)立即恢復到絕緣狀態(tài)。 此后，兩極間的電壓再

21、次升高，又在另一處絕緣強度最小的地方重復上述放電過程。多次脈沖放電的結(jié)果，使整個被加工表面由無數(shù)小的放電凹坑構(gòu)成二、電火花成形加工須具備以下條件：（ 1）自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)保證工件與電極之間經(jīng)常保持一定距離以形成放電間隙。（ 2）加工中工件和電極浸泡在液體介質(zhì)中，這種液體介質(zhì)稱為工作液。（ 3）脈沖電源輸出單向脈沖電壓加在工件和電極上。當電壓升高到間隙中工作液的擊精彩文檔實用標準文案穿電壓時，會使介質(zhì)在絕緣強度最低處被擊穿，產(chǎn)生火花放電，如圖6-2 （ a）所示，瞬間高溫使工件和電極表面都被蝕除掉一小塊材料形成小的凹坑，如圖6-2（ b）。脈沖電源提供的脈沖電流波形如圖 6-3 所示 。一、數(shù)控

22、電火花成形機床的主要組成電火花成形加工機床按數(shù)控程度分為普通 （非數(shù)控） 電火花成形加工機床和數(shù)控電火花成形加工機床。見圖 6-1 ，數(shù)控電火花成形加工機床主要由主機、脈沖電源和機床電氣系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)等部分組成。1主機及附件機床主機由床身、 立柱、主軸頭、工作臺等組成。 附件包括用以實現(xiàn)工件和電極的裝夾、固定和調(diào)整其相對位置的機械裝置，電極自動交換裝置（或）等?？烧{(diào)節(jié)工具電極角度的夾頭屬機床附件。平動頭也屬機床附件，如圖 6-4 所示 。2脈沖電源脈沖電源的作用是將工頻交流電轉(zhuǎn)變成一定頻率的定向脈沖電流，提供電火花成形加工所需能量。3數(shù)控系統(tǒng)（ 1）自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng) 它的任

23、務是通過改變、調(diào)節(jié)主軸頭（電極）進給速度，使進給速度接近并等于蝕除速度，以維持一定的“平均”放電間隙，保證電火花加工正常而穩(wěn)定進行，以獲得較好的加工效果。常用自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)有電液自動控制系統(tǒng)和電機械式自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 數(shù)控電火花機床普遍采用電機械式自動進給調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（2）伺服進給系統(tǒng)：使主軸作伺服運動。（3）工作液循環(huán)過濾系統(tǒng)：提供清潔的、有一定壓力的工作精彩文檔實用標準文案二、數(shù)控電火花成形加工的特點及應用數(shù)控電火花成形加工的特點與應用有如下方面：(1 ）優(yōu)點： 適合于難切削材料的加工適合于機械加工方法難于加工的材料的加工，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金可加工特小孔、深孔、窄縫及復雜形狀的

24、零件，如各種型孔、立體曲面、復雜形狀的工件，小孔、深孔、窄縫等。(2) 缺點只能加工導電工件 ;加工速度慢 ;由于存在電極損耗，加工精度受限制。2）可加工特殊及復雜形狀的零件（ 3）直接利用電能、熱能進行加工，便于實現(xiàn)加工過程自動控制。（ 4）主要加工金屬等導電材料，但在一定條件下也可加工半導體和非導體材料。（ 5）加工效率一般較低，電極存在損耗，加工的最小角部半徑受限制。電火花成形加工主要用于電火花穿孔（用電火花成形加工方法加工通孔） 和電火花型腔加工。電火花穿孔加工主要用于加工沖模和異形孔，電火花型腔加工主要用于加工各類型腔模和各類復雜的型腔零件。由于電火花加工有其獨特的優(yōu)點，加上電火花加工工藝技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)控電火花成形加工機床的普及，其應用領(lǐng)域日益擴大，已在模具制造、機械、航空、電子、儀表、輕工業(yè)等部門用來解決各種難加工的材料和復雜形狀零件的加工問題。三、電極在電火花成形加工過程中，電極是十分重要的部件，對其工藝影響甚大。1電極損耗電火花成形加工時， 電極和工件一樣會受到電腐蝕而損耗。 電極的損耗是影響加工精度的一個重要因素。減少電極損耗的措施有：（ 1）正確選擇極性 一般說來，在短脈沖精加工時采用正極性加工，而在長脈沖粗加工時則采用負極加工。（ 2）利用吸附效應。2電極材料根據(jù)電火花加工原理， 可以說任何導電材料都