《數(shù)控加工工藝》教案

1、廣東省機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案機(jī)電工程系數(shù)控教研室第 1 單元 數(shù)控加工工藝概述課題一：數(shù)控加工工藝概念課題二：數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展第 2 單元 數(shù)控刀具課題三：數(shù)控刀具概述課題四：數(shù)控刀具分析、選擇與應(yīng)用第 3 單元 工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾課題五：機(jī)床裝夾概述課題六：定位基準(zhǔn)的選擇課題七：定位誤差第 4 單元 數(shù)控車削加工工藝課題八：數(shù)控車削加工工藝概述及對(duì)刀與裝夾課題九：數(shù)控車削加工內(nèi)容及零件圖形的數(shù)學(xué)處理課題十：數(shù)控加工工序的安排課題十一：數(shù)控加工參數(shù)的選擇課題十二：先進(jìn)車削加工技術(shù)課題十三：典型零件的數(shù)控車削加工工藝第 5 單元 數(shù)控銑削加工工藝課題十四：數(shù)控加工工藝概述及對(duì)刀與

2、裝夾課題十五：制定數(shù)控銑削加工工藝及零件圖形的數(shù)學(xué)處理課題十六：選擇走刀路線與確定工藝參數(shù)課題十七：自動(dòng)編程加工工藝（一）課題十八：自動(dòng)編程加工工藝（二）課題十九：典型零件的數(shù)控銑削加工工藝第 6 單元 加工中心加工工藝課題二十：加工中心的工件安裝與對(duì)刀 課題二十一：制定加工中心加工工藝 課題二十二：典型加工中心加工零件的工藝第 7 單元 典型零件數(shù)控加工工藝課題二十三：典型箱體類與軸類零件數(shù)控加工工藝課題二十四：典型模具成型零件的加工工藝第一單元數(shù)控加工工藝概述一、教學(xué)目的：明確數(shù)控加工工藝的概念和內(nèi)容，以及在數(shù)控加工中的重要作用，同時(shí)應(yīng) 對(duì)目前最先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)和加工工藝有一個(gè)整體性和概

3、括性的了解。二、教學(xué)安排與內(nèi)容：課題一：數(shù)控加工工藝概述（一）標(biāo)題：數(shù)控加工工藝概念一、教學(xué)目的：明確數(shù)控加工中加工工藝的作用，以及制定加工工藝的優(yōu)劣對(duì)數(shù)控加工的重大影響，理解數(shù)控加工工藝的容。普通加工工藝的內(nèi)容與過程（ 5 分鐘）數(shù)控加工與數(shù)控工藝數(shù)控加工過程數(shù)控加工的概念（理解）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控加工的基本原理（理解）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控加工工藝概念與工藝過程數(shù)控加工工藝的概念（掌握）數(shù)控加工工藝過程的概念（理解）數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（重點(diǎn)掌握）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)數(shù)控加工的影響（理解）數(shù)控加工

4、與數(shù)控工藝數(shù)控加工過程數(shù)控加工的概念（ 3 分鐘）數(shù)控加工就是根據(jù)零件圖樣及工藝要求等原始條件，編制零件數(shù)控加工程序，并輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系數(shù)控加工的基本原理與加工過程（ 15 分鐘）雖然數(shù)控加工與傳統(tǒng)的機(jī)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1-1 所示，其具體步驟為：工 藝 分 析制 定 工 藝數(shù)控編程程 序 傳 輸首先閱讀零件圖紙，充分了解圖紙的技術(shù)要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工件的材料、硬度、加件數(shù)量等；第二步：根據(jù)零件圖紙的要求進(jìn)行工藝分析，其中包括零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、材料和設(shè)計(jì)精度合理性分析、等；第三步：根據(jù)工藝分析制定出加工所需要的

5、一切工藝信息如：加工工藝路線、工藝要求、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡削用量（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、吃刀深度）以及輔助功能（換刀、主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)、切削液開或關(guān)）等序卡和工藝過程卡；第四步：根據(jù)零件圖和制定的工藝內(nèi)容，再按照所用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼及程序格式進(jìn)行數(shù)控編程；第五步：將編寫好的程序通過傳輸接口，輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中。調(diào)整好機(jī)床并調(diào)用該程序后，就可以紙要求的零件。從數(shù)控加工過程可以看出，工藝分析和制定加工工藝在數(shù)控加工中起到了關(guān)鍵的作用，直接決定了數(shù)控加工的好壞與成敗。數(shù)控加工工藝概念與工藝過程數(shù)控加工工藝的概念（ 5 分鐘）數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用

6、于整個(gè)數(shù)控加工工藝過數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)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(shí)數(shù)控加工工藝過程的概念（ 15 分鐘）數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對(duì)象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等品或半成品的過程。數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（ 25 分鐘）數(shù)控加工中進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下：1 、選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容；2、對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控加工的工藝分析；3、零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定；4、數(shù)控加工工藝方案的制定；5、工步、進(jìn)給路線的確定；6、選擇數(shù)控機(jī)床的類型；7、刀具、夾具、量具的選擇和

7、設(shè)計(jì)；8、切削參數(shù)的確定；9、加工程序的編寫、校驗(yàn)和修改；10、首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問題處理；11、數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)數(shù)控加工的影響（ 20 分鐘）工藝設(shè)計(jì)的好壞對(duì)數(shù)控加工有重大的影響例一：車削工件加工的先后順序?qū)ぜ庸ぞ鹊挠绊懤恒娤鞴ぜx擇的刀具走刀路經(jīng)對(duì)工件加工精度的影響（四）新課小結(jié)：1、 1、 數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，它包含了確定數(shù)控加工分析和零件圖形的數(shù)學(xué)處理；制定工藝方案；選擇數(shù)控機(jī)床的類型；確定工步和進(jìn)給路線；選擇或設(shè)計(jì)刀具確定切削參數(shù)；編寫、校驗(yàn)和修改加工程序；編寫加工工藝技術(shù)文件等方面內(nèi)容。2、工

8、藝設(shè)計(jì)的好壞直接影響了數(shù)控加工的尺寸精度和表面精度、加工時(shí)間的長短、材料和人工的耗費(fèi)，甚至直的安全性。所以要切實(shí)掌握好數(shù)控加工工藝的內(nèi)容和制定數(shù)控加工工藝的方法。四、作業(yè)：1 、數(shù)控加工的過程如何？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 1）2、數(shù)控加工工藝的概念是什么？它在數(shù)控加工中起到什么樣的作用？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 2）3、進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有哪些？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 3）4、工藝設(shè)計(jì)的好壞對(duì)數(shù)控加工具有哪些影響？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 4）五、教學(xué)后記：本次課主要是讓學(xué)生了解數(shù)控工藝的內(nèi)容和制定工藝的過程，采取多媒體教學(xué)方式，進(jìn)行邊演示邊講解的課題二：數(shù)控加工工藝概述（二）標(biāo)題：數(shù)控加工與

9、工藝技術(shù)的新發(fā)展一、教學(xué)目的：明確數(shù)控加工中加工工藝的作用和特點(diǎn)，了解目前國內(nèi)外數(shù)控加工領(lǐng)域在數(shù)控加工工藝技術(shù)方面的最新發(fā)二、教學(xué)安排：（一）（一） 舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容：1、數(shù)控加工工藝過程的概念（分鐘）、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（分鐘）（二）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)：數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn)（理解）（難點(diǎn)） （中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展（了解）高速切削高精加工復(fù)合化加工控制智能化互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）（三）新課內(nèi)容：1.3 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn)（ 30 分鐘）由于數(shù)控加工采用了

10、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，使得數(shù)控加工具有加工自動(dòng)化程度高、精度高、質(zhì)量高、周期短、設(shè)備使用費(fèi)用高等特點(diǎn)。在數(shù)控加工工藝上也與普通加工工藝具有一定的差異。1 、數(shù)控加工工藝內(nèi)容要求更加具體、詳細(xì)普通加工工藝：許多具體工藝問題，如工步的劃分與安排、刀具的幾何形狀與尺寸、走刀路線、加工等，在很大程度上由操作人員根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行考慮和決定，一般無須工藝人員在設(shè)計(jì)工藝規(guī)規(guī)定，零件的尺寸精度也可由試切保證。數(shù)控加工工藝：所有工藝問題必須事先設(shè)計(jì)和安排好，并編入加工程序中。數(shù)控工藝不僅包括詳細(xì)的還包括工夾具型號(hào)、規(guī)格、切削用量和其它特殊要求的內(nèi)容，以及標(biāo)有數(shù)控加工坐標(biāo)位置的工序圖等更需要確定詳細(xì)的各

11、種工藝參數(shù)。2、數(shù)控加工工藝要求更嚴(yán)密、精確普通加工工藝：加工時(shí)可以根據(jù)加工過程中出現(xiàn)的問題比較自由地進(jìn)行人為調(diào)整。數(shù)控加工工藝：自適應(yīng)性較差，加工過程中可能遇到的所有問題必須事先精心考慮，否則導(dǎo)致嚴(yán)重的后果如： （ 1 ）攻螺紋時(shí)，數(shù)控機(jī)床不知道孔中是否已擠滿切屑，是否需要退刀清理一下切屑再繼續(xù)加工。（ 2）普通機(jī)床加工可以多次“試切”來滿足零件的精度要求，數(shù)控加工過程嚴(yán)格按規(guī)定尺寸進(jìn)給，要求準(zhǔn)確因此，數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)要求更加嚴(yán)密、精確。3、制定數(shù)控加工工藝要進(jìn)行零件圖形的數(shù)學(xué)處理和編程尺寸設(shè)定值的計(jì)算編程尺寸并不是零件圖上設(shè)計(jì)的尺寸的簡單再現(xiàn)，在對(duì)零件圖進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和計(jì)算時(shí)，編程尺寸設(shè)定值

12、公差要求和零件的形狀幾何關(guān)系重新調(diào)整計(jì)算，才能確定合理的編程尺寸。4、考慮進(jìn)給速度對(duì)零件形狀精度的影響制定數(shù)控加工工藝時(shí)，選擇切削用量要考慮進(jìn)給速度對(duì)加工零件形狀精度的影響。在數(shù)控加工中，刀具插補(bǔ)運(yùn)算完成的。根據(jù)差補(bǔ)原理分析，在數(shù)控系統(tǒng)已定的條件下，進(jìn)給速度越快，則插補(bǔ)精度越低，導(dǎo)致工度越差。尤其在高精度加工時(shí)這種影響非常明顯。5、強(qiáng)調(diào)刀具選擇的重要性復(fù)雜形面的加工編程通常采用自動(dòng)編程方式，自動(dòng)編程中必須先選定刀具再生成刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，因具補(bǔ)償功能的數(shù)控機(jī)床來說，若刀具預(yù)先選擇不當(dāng)，所編程序只能推倒重來。6、數(shù)控加工工藝的特殊要求（ 1 ）由于數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床的剛度高，所配的刀具也較好，因

13、此在同等情況下，數(shù)控機(jī)床切削用量比工效率也較高。（ 2）數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化程度越來越高，因此現(xiàn)代數(shù)控加工工藝的明顯特點(diǎn)是工序相對(duì)集中，表現(xiàn)為序內(nèi)容多，并且由于在數(shù)控機(jī)床上盡可能安排較復(fù)雜的工序，所以數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床加工的（ 3）由于數(shù)控機(jī)床加工的零件比較復(fù)雜，因此在確定裝夾方式和夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意刀具與夾具、工7、數(shù)控加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改是數(shù)控加工工藝的一項(xiàng)特殊內(nèi)容普通工藝中，劃分工序、選擇設(shè)備等重要內(nèi)容對(duì)數(shù)控加工工藝來說屬于已基本確定的內(nèi)容，所以制定數(shù)重點(diǎn)在整個(gè)數(shù)控加工過程的分析，關(guān)鍵在確定進(jìn)給路線及生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。復(fù)雜表面的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡生成軟件，既是編程問題，當(dāng)然

14、也是數(shù)控加工工藝問題。這也是數(shù)控加工工藝與普通加工工藝最大的不同之處。1.4 數(shù)控加工與工藝技術(shù)的新發(fā)展（ 50 分鐘）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使其精化、 復(fù)合化、 智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。整體數(shù)控加工技術(shù)向著CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系高速切削受高生產(chǎn)率的驅(qū)使，高速化已是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。主要表現(xiàn)在：1 、數(shù)控機(jī)床主軸高轉(zhuǎn)速作用：主軸高轉(zhuǎn)速減少了切削力，也減少了切削深度，有利于克服機(jī)床振動(dòng)，排屑率大大提高，熱量被切零件中的熱量減低，熱變形大大減小，提高了加工精度，也改善了加工面粗糙度。因此，經(jīng)過高般不需

15、要精加工。提高主軸轉(zhuǎn)速的手段：采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電動(dòng)機(jī)），即主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸就是主軸部件，從而可提高。日本的超高速數(shù)控立式銑床：主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)100,000r/min2、工作臺(tái)高快速移動(dòng)和高進(jìn)給速度當(dāng)今知名數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)給率都有了大幅度的提高。目前的最高水平是分辨率為1 m時(shí)： 最大快速進(jìn)給速度可達(dá)240m/min ；當(dāng)程序段設(shè)定進(jìn)給長度大于1mm 時(shí)：最大進(jìn)給速度達(dá)80m/min（并且具有1.5g 的加減速率）。高精加工高精加工是高速加工技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用結(jié)果。以前汽車零件的加工精度要求在0.01mm 數(shù)量級(jí)，硬盤、高精度液壓軸承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1 m

16、 ， 加工精度進(jìn)入了亞微米世界。提高數(shù)控設(shè)備加工精度的方法：（ 1 ）提高機(jī)械設(shè)備的制造精度和裝配精度（ 2）減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差提高數(shù)控系統(tǒng)的分辨率以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給使 CNC 控制單位精細(xì)化提高位置檢測(cè)精度，位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制（ 3）采用補(bǔ)償技術(shù)：齒隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償、刀具誤差補(bǔ)償、熱變形誤差補(bǔ)償、空間誤差綜合補(bǔ)償?shù)葟?fù)合化加工機(jī)床的復(fù)合化加工是通過增加機(jī)床的功能，減少工件加工過程中的多次裝夾、重新定位、對(duì)刀等輔助工機(jī)床利用率。復(fù)合化加工的兩重含義：工序和工藝的集中：一臺(tái)裝夾可完成多工種、多工序工藝的成套：企業(yè)向復(fù)合型發(fā)展，為用戶提供成套服務(wù)控制智能化數(shù)控技術(shù)

17、智能化程度不斷提高，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（ 1 ）加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)監(jiān)測(cè)加工過程中的刀具磨損、 破損、 切削力、主軸功率等信息并進(jìn)行反饋，利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法實(shí)時(shí)修調(diào)加工參數(shù)或加工指令，使設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，以提高加工精度和設(shè)備運(yùn)行安全性。（ 2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇將加工專家的經(jīng)驗(yàn)、切削加工的一般規(guī)律與特殊規(guī)律，按人工智能中知識(shí)表達(dá)的方式建立知識(shí)庫存工工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐，建立專家系統(tǒng)，并通過它提供經(jīng)過優(yōu)化的切削參數(shù)，使加工系統(tǒng)始終處于最優(yōu)和態(tài)，從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝技術(shù)水平，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間的目的。目前已開發(fā)出自帶學(xué)習(xí)功能的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電火花加工專家系統(tǒng)”帶有人工智能式自

18、動(dòng)編程功能的7000 系列數(shù)控系統(tǒng)（日本大隈公司）（ 3）故障自診斷功能故障診斷專家系統(tǒng)為數(shù)控設(shè)備提供了一個(gè)包括二次監(jiān)測(cè)、故障診斷、安全保障和經(jīng)濟(jì)策略等方面在維護(hù)決策信息集成系統(tǒng)。采用智能混合技術(shù)，可在故障診斷中實(shí)現(xiàn)以下功能：故障分類、信號(hào)提取與特征提取、故障診斷專家系統(tǒng)、維護(hù)管理（ 4）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置目前已開始研究能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng)，包括智能主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和智置。這種驅(qū)動(dòng)裝置能自動(dòng)識(shí)別電動(dòng)機(jī)及負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并自動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)功能正逐漸成為現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的特征之一。諸如現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程狀工

19、信息共享、遠(yuǎn)程操作（危險(xiǎn)環(huán)境的加工）、遠(yuǎn)程培訓(xùn)等都是以網(wǎng)絡(luò)功能為基礎(chǔ)的。如：美國波音公司利用數(shù)字文件作為制造載體，首次利用網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)了無圖紙制造波音777 新型客機(jī)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS ）經(jīng)自動(dòng)化工廠“通信網(wǎng)絡(luò)”連接的各個(gè)子系統(tǒng)，可構(gòu)成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的整體，即自動(dòng)化工廠。計(jì)算機(jī)集 圖 1-2 CIMS 組成模塊造系統(tǒng)的這一新發(fā)展。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)則是技術(shù)上的具體實(shí)現(xiàn)，他能為現(xiàn)代制造企業(yè)追求在激烈變化中下，具有快速靈活響應(yīng)的競爭優(yōu)勢(shì)提供所要求的戰(zhàn)略性系統(tǒng)技術(shù)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械制造廠的全盤自動(dòng)化，成為自動(dòng)化工或無人化工廠，是自發(fā)展方向。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)主要由設(shè)

20、計(jì)與工藝模塊、制造模塊、管理信息模塊和存儲(chǔ)運(yùn)輸模塊構(gòu)成（如圖1-2 所設(shè)計(jì)與工藝模塊的主要功能模塊有CAD 、 CAE 、 CAPP、 CAM 等。制造模塊的主要功能有DNC、 CNC、 車間生產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)調(diào)度、刀具管理、質(zhì)量檢測(cè)與控制、裝配、 自動(dòng)化倉等。管理信息模塊的主要功能有：市場(chǎng)預(yù)測(cè)、物料需求計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)算、成本核算及銷售等。存儲(chǔ)運(yùn)輸模塊的主要功能有倉庫管理、自動(dòng)搬運(yùn)等。（四） 、新課小結(jié)：（ 3 分鐘）1、由于數(shù)控加工采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床，使得數(shù)控加工具有加工自動(dòng)化程度高、精度高、質(zhì)率高、周期短、設(shè)備使用費(fèi)用高等特點(diǎn)。2、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷采用計(jì)算

21、機(jī)、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，使高精化、復(fù)合化、智能化、高柔性化及信息網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展。五、作業(yè)：1、數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別在哪里，其特點(diǎn)是什么？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 5）2、數(shù)控加工與工藝技術(shù)有哪些新發(fā)展動(dòng)向？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 6）3、實(shí)現(xiàn)高速切削有何優(yōu)越性？如何實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床主軸的高轉(zhuǎn)速？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 7）4、可以采用哪些方法實(shí)現(xiàn)高精加工？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 8）5、復(fù)合化加工指什么？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 9）6、數(shù)控技術(shù)智能化體現(xiàn)在哪些方面？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 10）7、在機(jī)械加工中可以采用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)哪些功能？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫1 11）8、什么是計(jì)算機(jī)集

22、成制造系統(tǒng)？可以利用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)什么樣的加工方向？（見數(shù)控工藝習(xí)六、教學(xué)后記本次課主要是讓學(xué)生了解數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)，并讓學(xué)生對(duì)目前一些最先進(jìn)的數(shù)控加工工藝技術(shù)有所了解第二單元數(shù)控刀具一、教學(xué)目的：了解數(shù)控刀具的種類、要求與特點(diǎn)，明確數(shù)控刀具材料對(duì)加工的影響，掌握刀具的失效形式和可靠度分析，以及依據(jù)加工環(huán)境正確選擇和使用加工刀具的方法。二、教學(xué)安排與內(nèi)容：課題三：數(shù)控刀具與應(yīng)用（一）標(biāo)題：數(shù)控刀具概述介紹并讓學(xué)說懂得數(shù)控刀具的種類、要求與特點(diǎn)，數(shù)控刀具的材料、失效形式和可靠度分析，為選用刀具（二） 舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容：1、數(shù)控加工的概念（分鐘）、數(shù)控加工工藝過程（分鐘）（二）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)

23、與重點(diǎn)、難點(diǎn)：數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn)數(shù)控刀具的分類（了解）數(shù)控刀具的要求與特點(diǎn)（掌握）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控刀具的材料數(shù)控刀具的材料（了解）數(shù)控刀具的失效形式及可靠性數(shù)控刀具的失效形式、影響與對(duì)策（掌握）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控刀具的可靠度（了解）（三）新課內(nèi)容：數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn)數(shù)控刀具的種類（ 10 分鐘 ）（介紹、了解數(shù)控刀具的種類，以便選擇先進(jìn)、合適的數(shù)控刀具）（準(zhǔn)備各式刀具）、從結(jié)構(gòu)上可分為：整體式，鑲嵌式，內(nèi)冷式，減振式，機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具等。、從加工工藝上可分為：車刀，鉆刀（鉆頭），鏜刀，銑刀。、數(shù)控“刀具”的發(fā)展趨勢(shì)：由整體式工具系統(tǒng)向模塊式工具系統(tǒng)發(fā)

24、展。有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高加品質(zhì)量。數(shù)控刀具的要求與特點(diǎn)（ 15 分鐘）（讓學(xué)生懂得數(shù)控刀具為什么要具備下述條件和特點(diǎn)，這是選擇和評(píng)價(jià)刀具的依據(jù)）、 要有很高的切削效率。提高切削速度致關(guān)重要，硬質(zhì)合金刀具切削速度可達(dá)500 600m/min, 陶瓷刀具可達(dá)、要有很高的精度和重復(fù)定位精度，一般3 5 或者更高。、要有很高的可靠性和耐用度，是選擇刀具的關(guān)鍵指標(biāo),、實(shí)現(xiàn)刀具尺寸的預(yù)調(diào)和快速換刀，縮短輔助時(shí)間提高加工效率、具有完善的模塊式工具系統(tǒng)，儲(chǔ)存必要的刀具以適應(yīng)多品種零件的生產(chǎn)、建立完備的刀具管理系統(tǒng)，以便可靠、高效、有序的管理刀具系統(tǒng)、要有在線監(jiān)控及尺寸補(bǔ)償系統(tǒng)，監(jiān)控加工過程中刀具的狀態(tài)，

25、提高加工可靠度。數(shù)控刀具的材料數(shù)控刀具的材料（ 20 分鐘）（主要介紹材料的宏觀力學(xué)性能，為選擇刀具作知識(shí)準(zhǔn)備）（學(xué)習(xí)刀具材料掌握其性能，以便依據(jù)工件材料、加工要求和機(jī)床等加工條件，選用先進(jìn)、合適的刀具）、高速鋼（High speed steel ） ,分 W 系和 Mo 系兩大類，具有回火二次硬化功能高于淬火硬度又具有較好的具鋼耐磨、比硬質(zhì)合金韌性高。、硬質(zhì)合金（Cemented carbide） ,分鎢鈷類（WC） 、鎢鈦鈷類（C TiC） 、鎢鈦鉭（鈮）鈷類（WC TiC標(biāo)準(zhǔn)分為（）類，即國標(biāo)YG ，適合加工短切屑黑色金屬（鑄鐵）和有色金屬及非金屬。（）類，即國標(biāo)YT ，適合加工長切屑黑

26、色金屬（塑性好的材料低碳鋼）（）類，即國標(biāo)YW ，綜合性能好，既可加工鑄鐵又可加工鋼材及有色金屬、陶瓷（Ceramics） ，分為兩大類，純氧化鋁類（白色陶瓷）和TiC 添加類（黑色陶瓷），陶瓷特耐高溫，在仍具有高的硬度，非常耐磨，但是，韌性很低，不能承受沖擊，適用于精加工和高速切削、立方碳化硼（Cubic boron nitride ,CBN ） ，是在高溫、高壓條件下人工合成的新型刀具材料，其性能與金剛切削淬火鋼和耐熱鋼，是高速切削的首選刀具材料。、聚晶金剛石（Polymerize crystal diamond,PCD ）即人工合成的金剛石，是在高溫、高壓下合成的新型刀具材但是，與鐵系材

27、料有很強(qiáng)的親和力，易使碳元素?cái)U(kuò)散而磨損，只適用于加工有色金屬、非金屬如陶瓷等極硬的數(shù)控刀具的失效形式及可靠性控刀具失效形式、原因、影響與控制失效對(duì)策（分鐘）（結(jié)合實(shí)際，講述數(shù)控刀具的各種主要失效形式、分析其原因、產(chǎn)生的影響、以及控制失效的辦法與對(duì)策）失效 形式失效 理念刀具失效的原因產(chǎn)生的影響控制失效方法與對(duì)策后刀面磨 損機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致摩擦磨損1.刀具材料硬度不足2.后角偏小3.切削速度過高4.進(jìn)給量過大降低加工尺寸精 度1 、選用耐磨刀具材料2、降低切削速度3、加大進(jìn)給量4、增大后角前刀面磨 損摩檫和擴(kuò)散 導(dǎo)致前刀面 磨損1.刀具材料硬度足2.切削速度過高3.進(jìn)給量過大4.切屑與前刀面損5.發(fā)

28、熱區(qū)域擴(kuò)散影響排屑 降低主切削韌強(qiáng) 度1 、1 、降低切削速度2、降低進(jìn)給量3、選用涂層硬質(zhì)合金刀具材料邊界磨損主切削韌上的邊界磨損1.工件材料表面硬化2.鋸齒狀切屑影響切屑流向 導(dǎo)致崩刃、1 、降低切削速度2、降低進(jìn)給量3、選用耐摸刀劇材料4、增大前角積屑瘤粘附堆積在 主切削刃旁 的前刀面上 的工件材料 的微粒.工件材料塑性太大. 中速切削（5-50）m/min.切削熱1、 引起振動(dòng)導(dǎo)致崩刃2、 降低表面質(zhì)量3、 降低尺寸精度、1 、改善工件材料的切削加工性2、選用親和力小的涂層硬質(zhì)合金和 陶瓷刀具材料3、 使用合適的冷卻液刃口剝落切削刃上出 現(xiàn)小缺口排屑不暢所致降低加工表面質(zhì) 量 降低尺寸

29、精度、1 、選用強(qiáng)度高的刀具材料、2、改善刀具幾何角度崩刃切削刃大片 崩落切削應(yīng)力過大 刃口強(qiáng)度不足 刀具材料強(qiáng)度與韌度 不足切削不能進(jìn)行、1 、選用強(qiáng)度刃度高的刀具材料2、降低切削負(fù)荷3、適當(dāng)減小前、后角熱裂紋切削熱不均 勻?qū)е逻M(jìn)給量過大被吃刀量 過大降低工件加工表 面質(zhì)量選用合適的冷卻方式 降低進(jìn)給量 降低被吃刀量刀具可靠性分析(分鐘)1 、刀具可靠性：在規(guī)定的切削條件和時(shí)間內(nèi)完成額定工作的能力(具有統(tǒng)計(jì)特征和隨機(jī)特征)2、刀具耐用度：在規(guī)定的條件和時(shí)間內(nèi)完成額定工作的概率R( t) +F(t)=13、靠耐用度：tr 是指刀具能達(dá)到規(guī)定的可靠度r 時(shí)的耐用度即 R(tr)=r 則 tr=R

30、 1 (t)多齒刀具可靠度R (t)= R(t) 因一齒損壞則刀具損壞，因此可靠度比單齒低?，F(xiàn)行刀具的可靠度評(píng)價(jià)以長期生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)。(四) 、新課小結(jié)：( 3 分鐘)1、數(shù)控“刀具”的發(fā)展趨勢(shì)：由整體式工具系統(tǒng)向模塊式工具系統(tǒng)發(fā)展。有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。2、數(shù)控刀具的要求與特點(diǎn)五、作業(yè)：、數(shù)控刀具的材料有那些？分別按硬度和韌性分析其性能。、分析刀具失效的主要形式及產(chǎn)生的原因和對(duì)策。六、教學(xué)后記此次課通過理論與試驗(yàn)課相結(jié)合方式，提高學(xué)習(xí)效果。教師教授理論時(shí)一定要考慮給學(xué)生留下問題，在試 學(xué)生學(xué)習(xí)效果和提高積極性。課題四：數(shù)控刀具與應(yīng)用（二）標(biāo)題：數(shù)控刀具分析、選擇與運(yùn)用一、教學(xué)目

31、的：介紹數(shù)控刀具特點(diǎn)與要求，選擇刀具及刀具系統(tǒng)應(yīng)考慮的因素，以實(shí)例說明選擇刀具的過程，使學(xué)生學(xué)習(xí)用加工刀具的方法。二、教學(xué)安排：（三）（三） 舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容：1、數(shù)控刀具的類型、材料、特點(diǎn)（分鐘）、數(shù)控刀具的失效形式、產(chǎn)生的影響以及控制的方法。（分鐘）（二）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)：2.4 數(shù)控刀具的選擇選擇數(shù)控刀具時(shí)應(yīng)考慮的因素（理解）車削系統(tǒng)、銑鏜系統(tǒng)（掌握）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）工具管理系統(tǒng)（了解）；（三）新課內(nèi)容：2.4 數(shù)控刀具的選擇數(shù)控刀具（分兩大系統(tǒng)：車削系統(tǒng)和銑鏜削系統(tǒng)）的特點(diǎn)與要求（分鐘）數(shù)控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調(diào)整方便，切削性能強(qiáng)、耐用度高。合理選用既能

32、提高加工效率又能刀具選擇應(yīng)考慮的主要因素（分鐘）、被加工工件的材料、性能：金屬、非金屬，其硬度、剛度、塑性、韌性及耐磨性等。、加工工藝類別；車削、鉆削、銑削、鏜削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。、工件的幾何形狀、加工余量、零件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。、刀具能承受的切削用量。、輔助因數(shù)：操作間斷時(shí)間、振動(dòng)、電力波動(dòng)或突然中斷等。車削系統(tǒng)（整體式工具系統(tǒng)）（分鐘）、組成：由刀片（刀具）、刀體、接柄（或柄體）、刀盤等、可轉(zhuǎn)位刀片的代碼及參數(shù)、可轉(zhuǎn)位刀片的斷屑槽槽型：斷屑自如、排屑流暢、可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊方式：楔塊上壓式、杠桿式、螺釘上壓式要求：夾緊可靠、定位準(zhǔn)確、排屑流暢、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、可轉(zhuǎn)位刀

33、片的選擇、刀片材料選擇：高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方碳化硼或金剛石、刀片尺寸選擇：有效切削韌長度、被吃刀量、主偏角等、刀片形狀選擇：依據(jù)表面形狀、切削方式、刀具壽命、轉(zhuǎn)位次數(shù)等、刀片的刀尖半徑選擇：、粗加工、工件直徑大、要求刀刃強(qiáng)度高、機(jī)床剛度大時(shí)選大刀尖圓弧、精加工、切深小、細(xì)長軸加工、機(jī)床剛度小選小刀尖圓弧刀具系統(tǒng)（模塊式工具系統(tǒng)）（分鐘）、組成；刀片（刀具）、刀桿（或柄體）、主軸或刀片（刀具）、工作頭、連接桿、主柄、主軸所組成、數(shù)控銑削刀具的選擇、銑刀類型的選擇：、加工較大平面選擇面銑刀，、加工凸臺(tái)、凹槽、小平面立銑刀，、加工毛坯面和粗加工孔選擇鑲硬質(zhì)合金玉米銑刀，、曲面加

34、工選擇球頭銑刀，、加工空間曲面模具型腔與凸模表面選擇模具銑刀，、加工封閉鍵槽選鍵槽銑刀，等等、銑刀參數(shù)的選擇、面銑刀主要參數(shù)選擇a）、標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑在16630） ：粗銑時(shí)直徑選小的，精銑時(shí)銑刀直徑選大的，b）、依據(jù)工件材料和刀具材料以及加工性質(zhì)確定其幾何參數(shù)：銑削加工通常選前角小的銑刀，強(qiáng)度硬度高的材料選負(fù)前角，工件材料硬度不大選大后角、硬的選小后小后角，細(xì)齒銑刀取大后角，銑刀的刃傾角通常在-度，主偏角在度、立銑刀主要參數(shù)選擇a）、刀具半徑r 應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓最小曲率半徑b）、零件的加工高度H（1/4 1/6） rc）、不通孔或深槽選取l=H+（510）mmd）、加工外形及通槽時(shí)選取l

35、=H+r +（510）mme）、加工肋時(shí)刀具直徑為D=（510）bf）、粗加工內(nèi)輪廓面時(shí)，銑刀最大直徑DD=d+2 sin（ /2）- 1/1 - sin（ /2）、加工中心刀具的選擇加工中心刀具通常由刃具和刀柄兩部分組成,刃具有面加工用的各種銑刀和孔加工用的各種鉆頭、擴(kuò)刀及絲錐等，刀柄要滿足機(jī)床主軸自動(dòng)松開和夾緊定位，并能準(zhǔn)確地安裝各種刃具和適應(yīng)換刀機(jī)械手的、對(duì)加工中心刀具的基本要求、刀具應(yīng)有較高的剛度、重復(fù)定位精度高、刀刃相對(duì)主軸的一個(gè)定位點(diǎn)的軸向和徑向位置應(yīng)能準(zhǔn)確調(diào)整、孔加工刀具的選擇、鉆孔刀具及其選擇、擴(kuò)孔刀具及其選擇、鏜孔刀具及其選擇，應(yīng)特別重視刀桿的剛度、刀具尺寸的確定主要是刀具的

36、長度和直徑的選擇，如加工孔依據(jù)其深度和孔徑選擇、刀柄的選擇、依據(jù)被加工零件的工藝選擇刀柄、刀柄配備的數(shù)量：與被加工零件品種、規(guī)格、數(shù)量、難易程度、機(jī)床負(fù)荷有關(guān)、正確選擇刀柄柄部形式、堅(jiān)持選擇加工效率高的刀柄、綜合考慮合理選用模塊式和復(fù)合式刀柄工具系統(tǒng)(分鐘)、工具系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)：向著柔性制造系統(tǒng)和模塊化組合結(jié)構(gòu)發(fā)展、車削類工具系統(tǒng)、鏜銑類工具系統(tǒng)：分整體失和模塊式工具系統(tǒng)、刀具管理系統(tǒng)：、是柔性制造系統(tǒng)中一個(gè)很重要、技術(shù)難度很大的系統(tǒng)、刀具管理系統(tǒng)的任務(wù)、刀具管理系統(tǒng)的基本功能原始資料、系統(tǒng)計(jì)劃、硬件配置和軟件系統(tǒng)等等。(四) 、新課小結(jié)：( 3 分鐘)1、數(shù)控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調(diào)整方

37、便，切削性能強(qiáng)、耐用度高。合理選用既能提高加工效率量。2、刀具選擇應(yīng)考慮的主要因素。3、工具系統(tǒng)向著柔性制造系統(tǒng)和模塊化組合結(jié)構(gòu)發(fā)展。五、作業(yè)：、選擇面銑刀和立銑刀參數(shù)時(shí)應(yīng)考慮那些因素？、選擇加工中心刀柄時(shí)應(yīng)注意什么？、刀具管理系統(tǒng)的任務(wù)和基本功能是什么？六、教學(xué)后記此次課通過理論與試驗(yàn)課相結(jié)合方式，提高學(xué)習(xí)效果。教師教授理論時(shí)一定要考慮給學(xué)生留下問題，在試 學(xué)生學(xué)習(xí)效果和提高積極性。第三單元工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾掌握夾具的分類、組成和作用，了解各典型夾具的結(jié)構(gòu)和功能。課題五：工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾（一）標(biāo)題：機(jī)床夾具概述05教學(xué)目的：掌握夾具的分類、組成和作用，了解各典型夾具的結(jié)構(gòu)和功能。教

38、學(xué)安排：）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容：1 、數(shù)控刀具的材料。2、數(shù)控刀具的選擇。2 分鐘）3 分鐘）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)：.1 機(jī)床夾具概述）新課內(nèi)容：3.1.1 工件的安裝3.1.3.1.3.1.（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）2 夾具的分類（了解）3 夾具的組成和作用（掌握）4 典型夾具介紹（掌握）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控實(shí)訓(xùn)3.1 機(jī)床夾具概述工件的安裝（ 15 分鐘）機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用 是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)的于機(jī)床和刀具確位置，并把工件可靠地夾緊。定位：使工件相對(duì)于機(jī)床及刀具處于正確的位置。夾緊：工件定位后，將工件緊固，使工件

39、在加工過程中不發(fā)生位置變化。定位與夾緊的關(guān)系：是工件安裝中兩個(gè)有聯(lián)系的過程，先定位后夾緊， 裝的方法： 找正法安裝：結(jié)合工件安裝演示法：） 把工件直接放在機(jī)床工作臺(tái)上或放在四爪卡盤、機(jī)用虎鉗等機(jī)床附件中，根據(jù)工件的一個(gè)或幾個(gè)表面用劃針或指示表工件準(zhǔn)確位置后再進(jìn)行夾緊； ） 先按加工要求進(jìn)行加工面位置的劃線工序，然后再按劃出的線痕進(jìn)行找正實(shí)現(xiàn)裝夾。 點(diǎn)： ） 這類裝夾方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、要求工人技術(shù)等級(jí)高； ） 定位精度較低，由于常常需要增加劃線工序，所以增加了生產(chǎn)成本；） 只需使用通用性很好的機(jī)床附件和工具，因此能適用于加工各種不同零件的各種表面，特別適合于單件、小批量生產(chǎn)。件裝在夾具

40、上，不再進(jìn)行找正，便能直接得到準(zhǔn)確加工位置的裝夾方式。點(diǎn) ：避免了找正法劃線定位而浪費(fèi)的工時(shí)，還可以避免加工后的工件的加工誤差分散范圍擴(kuò)大，夾裝方便。實(shí)驗(yàn)室實(shí)正法與用夾具裝夾工件的對(duì)比虎鉗裝夾在操作過行講授工工件如上圖所示 用找正法裝夾工件的步驟： ) 先進(jìn)行劃線，劃出槽子的位置； ) 將工件放在立式銑床的工作臺(tái)上，按劃出的線痕進(jìn)行找正，找正完成后用壓板或虎鉗夾緊工件。 ) 根據(jù)槽子線痕位置調(diào)整銑刀相對(duì)工件的位置，調(diào)整好后才能開始加工。 工中需先試切一段行程，測(cè)量尺寸，根據(jù)測(cè)量結(jié)果再調(diào)整銑刀的相對(duì)位置，直至達(dá)到要求為止。 加工一個(gè)工件均重復(fù)上述步驟。 因此這種裝夾方法不但費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且加工出一

41、批工件的加工誤差分散范圍較大。用夾具裝夾采用夾具裝夾方法，不需要進(jìn)行劃線就可把工件直接放入夾具中去。工件的A面支承在兩支承板2 上； B面支承在兩齒紋頂支承釘在支承釘 4 上， 這樣就確定了工件在夾具中的位置，然后旋緊螺母9 通過壓板8 把工件夾緊，完成了工件的裝夾過程。下一工件進(jìn)行加在機(jī)床上的位置不動(dòng)，只需松開螺母9 進(jìn)行裝卸工件即可。夾具裝夾圖夾具的分類( 5 分鐘)可按應(yīng)用范圍、使用機(jī)床、夾緊動(dòng)力源來分類。) 按工藝過程的不同，夾具可分為機(jī)床夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、焊接夾具等；) 按機(jī)床種類的不同，機(jī)床夾具又可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具等；) 按所采用的夾緊動(dòng)力源的不同又可分為手

42、動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具等；) 根據(jù)使用范圍分為通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具和成組夾具等類型。各類夾具的定義及特點(diǎn)如下表所示。通用夾具通用性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)專用夾具專為某一工序設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、生產(chǎn)效率高、加工精度容 易保證，適用于定型產(chǎn)品的成批和大量生產(chǎn)。組合夾具由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的專用夾具。通用可調(diào)夾具不對(duì)應(yīng)特定的加工對(duì)象，適用范圍寬，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或更換夾具上 的個(gè)別元件，即可用于加工形狀、尺寸和加工工藝相似的多種工件。成組夾具專為某一組零件的成組加工而設(shè)計(jì)，加工對(duì)象明確,針對(duì)性強(qiáng)。通過調(diào)整可適應(yīng)多種工藝及加工形狀、尺寸。) 隨行夾具：隨

43、行夾具是自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)線上使用的夾具，雖然它只適用于某一種工件，但毛坯裝上隨行夾具后，可從生產(chǎn)線開產(chǎn)線終端在各位置上進(jìn)行各種不同工序的加工。根據(jù)這一點(diǎn)，隨行夾具的結(jié)構(gòu)也具有適用于各種不同工序加工的通用性。夾具的組成與作用( 10 分鐘)成：定位元件、夾緊裝置、聯(lián)接元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、其它裝置、夾具體。夾具組成位元件：用于確定工件在夾具中的位置。） 夾緊裝置：用于夾緊工件。刀、導(dǎo)引元件：確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置。） 其它裝置：如分度元件等。） 連接元件和連接表面：用于確定夾具本身在機(jī)床主軸或工作臺(tái)上的位置。具體：用于將夾具上的各種元件和裝置連接成一個(gè)有機(jī)整體。用：1）保證穩(wěn)定可靠地達(dá)到

44、各項(xiàng)加工精度要求；2）縮短加工工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；3）降低生產(chǎn)成本；4）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度；5）可由較低技術(shù)等級(jí)的工人進(jìn)行加工；6）能擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。寸精度的保證、夾具上裝有對(duì)刀塊5，利用對(duì)刀塞尺10 塞入對(duì)刀塊工作面與立銑刀切削刃之間來確定銑刀相對(duì)夾具的位置，此時(shí)可相應(yīng)橫向調(diào)整的位置和垂直升降工作臺(tái)來達(dá)到刀具相對(duì)對(duì)刀塊的正確位置。、 由于對(duì)刀塊的兩個(gè)工作面與相應(yīng)夾具定位支承板2 和齒紋頂支承釘3 的各自支承面已保證和尺寸，因而最終保證銑出槽子的a 和圖所示。、至于槽子長度的位置尺寸,則依本調(diào)整銑床工作臺(tái)縱向進(jìn)給的行程擋塊的位置，使立式銑床工作臺(tái)縱向進(jìn)給的終結(jié)位置保證銑刀距距離等于c。由于工

45、件以端面與支承釘4 的工作面相接觸，因而最終使銑出槽子的長度位置達(dá)到尺寸的要求。夾具精度的保證一批工件時(shí)，只要在允許的刀具尺寸磨損限度內(nèi)，都不必調(diào)整刀具位置，不需進(jìn)行試切，直接保證加工尺寸要求。這就是用夾具裝夾工調(diào)整法達(dá)到尺寸精度的工作原理。典型夾具介紹（ 50 分鐘）實(shí)物、模型，了解各種夾具的結(jié)構(gòu)、安裝、調(diào)整。床夾具式、角鐵式、花盤式等。注意夾具與機(jī)床的連接方式（錐柄與過渡盤）床夾具直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式等。用定位健確定夾具與機(jī)床的相對(duì)位置；用對(duì)刀裝置調(diào)整刀具與夾具的正確位置。下圖中表示銑槽夾具安裝在立式銑床的工作臺(tái)上的情況。銑槽夾具床夾具式、覆蓋式、翻轉(zhuǎn)式、滑柱式等。用鉆套導(dǎo)引刀具，并觀察

46、鉆模板的型式。）、新課小結(jié)：（ 3 分鐘）、工件安裝的內(nèi)容和方法。、夾具的分類和組成。、典型夾具的結(jié)構(gòu)。作業(yè)：、何謂機(jī)床夾具？夾具有哪些作用？、機(jī)床夾具有哪幾個(gè)組成部分？各起何作用？、為什么夾緊不等于定位？教學(xué)后記此次課通過理論與試驗(yàn)課相結(jié)合方式，提高學(xué)習(xí)效果。教師教授理論時(shí)一定要考慮給學(xué)生留下問題，在試驗(yàn)時(shí)一一解答。最后作總結(jié)學(xué)習(xí)效果和提高積極性。課題六：工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾（二）標(biāo)題：定位基準(zhǔn)的選擇一、教學(xué)目的：掌握工件定位的基本原理、定位基準(zhǔn)的選擇原則，了解常用定位元件及定位方式。二、教學(xué)安排：（一）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容：1、工件的安裝（ 2 分鐘）2、夾具的組成（ 3 分鐘）（二）新課教學(xué)知

47、識(shí)點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)：工件定位的基本原理六點(diǎn)定位原理（重點(diǎn)掌握）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用（理解）（難點(diǎn)）定位基準(zhǔn)的選擇原則（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）粗基準(zhǔn)的選擇原則（掌握）；精基準(zhǔn)的選擇原則（重點(diǎn)掌握）（難點(diǎn)）輔助基準(zhǔn)的選擇原則（了解）常見定位元件及定位方式（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）以平面定位的定位元件（掌握）；以圓孔定位的定位元件（掌握）以外圓柱面定位的定位元件（理解）工件定位的基本原理六點(diǎn)定位原理：（ 15 分鐘）自由度的概念： 六點(diǎn)定位原理的概念：夾具用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)，分別限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定位原理

48、”。六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用（ 15分鐘）完全定位、不完全定位、欠定位、過定位。定位基準(zhǔn)的選擇原則基準(zhǔn)的概念與分類（10分鐘）基準(zhǔn)：零件上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：零件圖上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)：零件加工、測(cè)量和裝配過程中使用的基準(zhǔn)。分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇原則（17分鐘）應(yīng)保證加工精度和工件安裝方便可靠。基準(zhǔn)重合原則：選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則：采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面。自為基準(zhǔn)原則：選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。互為基準(zhǔn)原則：工件上兩個(gè)相互位置要求很高的表面加工時(shí)，互相作為基準(zhǔn)。粗

49、基準(zhǔn)的選擇原則（8 分鐘）應(yīng)保證各加工面有足夠的余量，并盡快獲得精基面。若要求保證某重要表面加工余量均勻，選該表面為粗基準(zhǔn)。若要求保證加工面與不加工面間的位置，選不加工表面為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。粗基準(zhǔn)表面，應(yīng)平整光潔。輔助基準(zhǔn)的選擇原則（分鐘）為裝夾方便或?qū)崿F(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，人為制造的一種定位基準(zhǔn)。常用定位元件及定位方式（10分鐘）.4.1 工件以平面定位定位元件常用支承釘和支承板。輔助支承和浮動(dòng)支承的應(yīng)用。.4.2 工件以圓柱孔定位定位元件為圓柱銷和各種心軸。.4.3 工件以外圓柱面定位定位元件常用有V 型塊、定位套。（四）新課小結(jié)（3 分鐘）、1、六點(diǎn)定位原理是工件正確定

50、位的依據(jù)。不同的定位基準(zhǔn)，定位支承點(diǎn)的分布不同。、2、各種基準(zhǔn)的概念，精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證加工精度；粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證各加工表面的余量。、3、不同的定位方式，定位元件不同。五、作業(yè)：（ 2 分鐘）1 、何謂“六點(diǎn)定位原理”？“不完全定位”和“過定位”是否均不能采用？為什么？2、什么叫粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)？試述它們的選擇原則。3、試分析下列加工情況的定位基準(zhǔn)：（ 1）浮動(dòng)鉸刀鉸孔（2）車削階梯軸（ 3）精加工齒形面4、試述常用定位元件所限制的自由度。六、教學(xué)后記本課重點(diǎn)是讓學(xué)生理解“六點(diǎn)定位原理”和定位基準(zhǔn)的選擇方法，采取在實(shí)訓(xùn)室邊演示邊講解的教學(xué)方式課題七：工件在數(shù)控機(jī)床上的裝夾（三）標(biāo)題：定位誤差掌握

51、夾具的分類、組成和作用，了解各典型夾具的結(jié)構(gòu)和功能。（ 5 分鐘）、 1 、 精基準(zhǔn)的選擇原則。（ 2 分鐘）、 2、 工件常用的定位方式。（ 3 分鐘）（二）新課內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)：定位誤差定位誤差的概念、產(chǎn)生的原因（重點(diǎn)掌握）（難點(diǎn)） （中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）定位誤差的計(jì)算（了解）夾緊裝置對(duì)夾緊裝置的基本要求；夾緊力三要素的確定原則（重點(diǎn)掌握）（難點(diǎn)） （中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）夾緊氣、液動(dòng)設(shè)備（了解）。（三）新課內(nèi)容：3.5 定位誤差與夾緊定位誤差定位誤差的概念（ 15 分鐘）指一批工件在夾具中的位置不一致而引起的誤差。用D 表示。產(chǎn)生原因：基準(zhǔn)不重合誤差B 與基準(zhǔn)位移誤差Y。

52、定位誤差的計(jì)算（ 25 分鐘） D= BY；工件以平面定位：D= B， （Y=0）工件以內(nèi)孔定位：Y=1/2 （ D+ d）工件以外圓柱面定位：Y=0.707 D（ 90 V 型塊定位）夾緊裝置對(duì)夾緊裝置的基本要求：（ 10 分鐘）1、夾緊過程中，不能改變工件定位占據(jù)的正確位置。2、夾緊力大小合適。3、結(jié)構(gòu)簡單，制造維修易。4、操作方便，安全、省力。夾緊力的確定原則：（ 20 分鐘）1、夾緊力方向的確定原則：（ 1 ）夾緊力應(yīng)朝向工件的主要定位面。如掛圖。（ 2）夾緊力應(yīng)盡量與切削力、重力方向一致，以減少夾緊力。（ 3）夾緊力應(yīng)指向工件剛性好的方向。2、夾緊力作用點(diǎn)的確定原則：（ 1 ）作用點(diǎn)

53、應(yīng)在定位元件支承的范圍內(nèi)。掛圖。（ 2）作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性好的部位。（ 3）作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工面。3、夾緊力大小的確定：（ 1 ）手動(dòng)夾緊：不需算出夾緊力的確切數(shù)據(jù)。（ 2）機(jī)動(dòng)夾緊：按靜力平衡原理計(jì)算理論夾緊力，乘以安全系數(shù)，以決定動(dòng)力部分的尺寸（如氣缸、活塞的直徑等）。夾緊氣、液動(dòng)力裝置：（ 10 分鐘）機(jī)動(dòng)夾緊裝置一般由夾緊元件、中間傳遞部分和力源部分組成。典型氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)一般由氣源部分如空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐，控制部分如各種閥、執(zhí)行元件如氣缸等組成。液壓系統(tǒng)較氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸小，夾緊剛性大，無噪音等。（五）新課小結(jié)（ 5 分鐘）1、定位誤差是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差產(chǎn)生的。2、典

54、型定位方式定位誤差的計(jì)算方法。對(duì)夾緊裝置的基本要求和夾緊力的確定五、作業(yè)：1、什么叫定位誤差？產(chǎn)生定位誤差的原因是什么？2、夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求是什么？確定夾緊力的方向和作用點(diǎn)的準(zhǔn)則有哪些？3、常用的夾緊動(dòng)力裝置有哪些？各有何特點(diǎn)？六、教學(xué)后記學(xué)生需要掌握定位誤差產(chǎn)生的原因，在工藝方案制定過程中一定要注意的問題，必須是熟練掌握。對(duì)于夾第四單元數(shù)控車削加工工藝一、教學(xué)目的：了解數(shù)控車削中要解決的主要工藝問題以及各種問題的解決方法。掌握數(shù)控車削工藝擬定的過程、工序的劃分方法、工序順序的安排和進(jìn)給路線的確定等工藝知識(shí)，對(duì)數(shù)控車削工藝知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，并學(xué)會(huì)對(duì)一般數(shù)控車削零件加工工藝進(jìn)行分析及制

55、定加工方案。二、教學(xué)安排與內(nèi)容：課題八：數(shù)控車削加工工藝概述標(biāo)題：數(shù)控車削加工工藝概述及對(duì)刀與裝夾了解數(shù)控車床的組成、布局及分類，理解數(shù)控車削的適宜加工對(duì)象，掌握數(shù)控車削加工的裝夾與對(duì)刀。1、數(shù)控加工的產(chǎn)生與發(fā)展（ 2 分鐘）2、數(shù)控技術(shù)的涵蓋技術(shù)（ 2 分鐘）（二）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)：概述數(shù)控車床結(jié)構(gòu)及分類（了解）數(shù)控車的主要加工對(duì)象（掌握）數(shù)控車削加工工件的裝夾與對(duì)刀數(shù)控車削通用夾具的裝夾（重點(diǎn)掌握）（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控加工工件裝夾的找正方式（理解）數(shù)控車削加工的對(duì)刀（掌握） （重點(diǎn)與難點(diǎn)）中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控加工與數(shù)控工藝（ 26 分鐘）數(shù)控車床

56、的組成與布局結(jié)合實(shí)訓(xùn)室的數(shù)控車床，講述數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)組成、布局。讓學(xué)生清楚布局的差異是在刀架與導(dǎo)軌。數(shù)控車床的分類（1）按數(shù)控系統(tǒng)功能分類：全功能型，數(shù)控型。（2）按主軸的配置形式分類：臥式，立式。（3）按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類：兩軸控制，四軸控制。數(shù)控車床的主要加工對(duì)象數(shù)控車削加工工件的裝夾與對(duì)刀（ 60分鐘）、數(shù)控車削加工工件的裝夾（ 30 分鐘）數(shù)控車通用夾具的裝夾（ 1）工件定位要求（ 2）定位基準(zhǔn)選擇原則基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；便于裝夾原則；便于對(duì)刀原則。（ 3）常用裝夾方式三爪自定心卡盤裝夾；兩頂尖之間裝夾；卡盤和頂尖裝夾；雙三爪定心卡盤裝夾。工件采用找正方式裝夾找正要求；找正

57、方法；裝夾方式其它數(shù)控車床夾具用于軸類工件夾具；用于盤類工件的夾具。、數(shù)控車削加工工件的對(duì)刀（ 30 分鐘）數(shù)控加工中與對(duì)刀有關(guān)的概念刀位點(diǎn)；起刀點(diǎn)；對(duì)刀點(diǎn)與對(duì)刀；對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)；對(duì)刀參考點(diǎn)；換刀點(diǎn)。確定對(duì)刀點(diǎn)的一般原則對(duì)刀方法（ 1） 試切對(duì)刀用 G92 指令建立工件坐標(biāo)系對(duì)刀步驟：機(jī)床回參考點(diǎn)試切測(cè)量計(jì)算坐標(biāo)增量對(duì)刀建立工件坐標(biāo)系。B 、 B 、 用G54 G59 零點(diǎn)偏置指令建立工件坐標(biāo)系對(duì)刀C、 改變參考點(diǎn)位置，通過回參考點(diǎn)直接對(duì)刀D、多刀加工時(shí)的對(duì)刀利用刀具長度補(bǔ)償功能對(duì)刀E、 車刀刀尖有圓弧半徑時(shí)的對(duì)刀（2）機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀（3）ATC對(duì)刀（4）自動(dòng)對(duì)刀（四）新課小結(jié)：2、 2、數(shù)控車削

58、加工的對(duì)象是和數(shù)控加工方法直接相互聯(lián)系的，理解數(shù)控加工對(duì)象一定要了解數(shù)控加工特點(diǎn)2、數(shù)控車裝夾與對(duì)刀是數(shù)控車削加工一項(xiàng)基本內(nèi)容，裝夾的目的是為滿足加工精度要求，本課講述各種裝夾方本課重點(diǎn)講述試切對(duì)刀方法及步驟，同時(shí)也對(duì)其它對(duì)刀方法作了介紹。五、作業(yè)：1、 數(shù)控車床適合加工那些特點(diǎn)回轉(zhuǎn)體零件？為什么？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫4 7）2、 數(shù)控車對(duì)刀有哪幾種方法，各種方法有何特點(diǎn)？（見數(shù)控工藝習(xí)題庫4 9）六、教學(xué)后記此次課程是在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)室講解，利用邊實(shí)踐邊講解的方式教學(xué)，能較好地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，增加課題九：數(shù)控車削加工工藝（一）標(biāo)題：數(shù)控車削加工內(nèi)容及零件圖形的數(shù)學(xué)處理一、教學(xué)目的：掌握數(shù)控車

59、削工藝要解決的主要問題，各種問題解決的主要方法。重點(diǎn)掌握零件圖形的數(shù)學(xué)處理，理解三、教學(xué)安排：（一）舊課復(fù)習(xí)內(nèi)容：1、數(shù)控車床的布局及加工對(duì)象（ 2 分鐘）2、數(shù)控車削的裝夾與對(duì)刀（ 2 分鐘）（二）新課教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與重點(diǎn)、難點(diǎn)：4.3 數(shù)控加工工藝分析1（中、高級(jí)數(shù)控車銑考證要求知識(shí)點(diǎn)）數(shù)控加工內(nèi)容的選擇（理解）零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定（重點(diǎn)掌握）（難點(diǎn)）（三）新課內(nèi)容：4.3 數(shù)控加工工藝分析1選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容（ 26 分鐘）數(shù)控加工內(nèi)容的選擇（1）由輪廓曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)表面（2）具有微小尺寸要求的結(jié)構(gòu)表面（3）同一表面采用多種設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)（4）表面有嚴(yán)格幾何關(guān)系

60、要求的表面通用機(jī)床難加工質(zhì)量難保證內(nèi)容作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容（ 4）表面有嚴(yán)格位置精度要求但普通機(jī)床無法一次加工完成（ 5）表面粗糙度要求嚴(yán)格的錐面、曲面、端面等通用機(jī)床加工效率低，可選擇數(shù)控機(jī)床不宜采用數(shù)控加工的內(nèi)容（ 1 ）（ 1）需較長時(shí)間占機(jī)調(diào)整加工的加工內(nèi)容（ 2）（ 2）不能一次裝夾加工完成的其它零星部位4.3.2、對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析（ 15 分鐘）結(jié)構(gòu)工藝性分析（ 4） 零件結(jié)構(gòu)的工藝性以右圖為例講解5）（ 5）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的主要內(nèi)容a）審查與分析零件圖紙中尺寸標(biāo)注方法是否適合數(shù)控加工b）審查與分析圖紙中幾何元素的條件是否充分，正確c）審查與分析數(shù)控車加工零件的結(jié)構(gòu)合理性