數(shù)控加工工藝系統(tǒng)歡迎來(lái)到成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校精品課

1.2數(shù)控加工工藝系統(tǒng)1.2.1數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的基本組成1、數(shù)控機(jī)床加工工件的基本過(guò)程2.數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的組成工藝系統(tǒng)的概念：機(jī)械加工中，由機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成的統(tǒng)一體，稱(chēng)為工藝系統(tǒng)。數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的組成：由數(shù)控機(jī)床、夾具、刀具和工件等組成的如圖1-20

：圖1-20工藝系統(tǒng)的組成各組成的概念（１）數(shù)控機(jī)床：采用數(shù)控技術(shù)，或者說(shuō)裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床，稱(chēng)為數(shù)控機(jī)床。（２）夾具：在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置統(tǒng)稱(chēng)為夾具。（３）刀具：金屬切削刀具是現(xiàn)代機(jī)械加工中的重要工具。（４）工件：工件是數(shù)控加工的對(duì)象。定位誤差的計(jì)算

誤差計(jì)算公式：△D=△？±△？當(dāng)工件以平面定位時(shí):△D=△？，（△？=0）當(dāng)工件以?xún)?nèi)孔定位時(shí):△Y=1/2（？+？）當(dāng)工件以外圓柱面定位時(shí):△Y=0.707？（90°V型塊定位）定位誤差的計(jì)算

誤差計(jì)算公式：△D=△B±△Y當(dāng)工件以平面定位時(shí):△D=△B，（△Y=0）當(dāng)工件以?xún)?nèi)孔定位時(shí):△Y=1/2（D+d）當(dāng)工件以外圓柱面定位時(shí):△Y=0.707D（90°V型塊定位）1.2.2數(shù)控機(jī)床的主要類(lèi)型1．按加工方式和工藝用途分：按切削方式不同，可分為數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床等。以及鏜銑加工中心（簡(jiǎn)稱(chēng)加工中心）。還有數(shù)控電火花線切割、數(shù)控電火花成型、數(shù)控激光加工、等離子弧切割、火焰切割、數(shù)控板材成型、數(shù)控沖床、數(shù)控剪床、數(shù)控液壓機(jī)等各種功能和不同種類(lèi)的數(shù)控加工機(jī)床。

2．按加工路線分類(lèi)：可以分為點(diǎn)位控制、直線控制和輪廓控制。概念（1）點(diǎn)位控制

點(diǎn)位控制方式就是刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只控制從一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確性，而不考慮兩點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)路徑和方向。（2）直線控制

直線控制方式就是刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，除控制從起點(diǎn)到終點(diǎn)的準(zhǔn)確定位外，還要保證平行坐標(biāo)軸的直線切削運(yùn)動(dòng)。（3）輪廓控制

輪廓控制就是刀具與工作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行控制。各自的適用范圍（1）點(diǎn)位控制：多應(yīng)用于數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床和數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)等。（2）直線控制：用于簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床。（3）輪廓控制：這類(lèi)控制方式的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中心等。3．按可控制制聯(lián)動(dòng)的坐標(biāo)標(biāo)軸分類(lèi)概念：數(shù)控機(jī)床可控控制聯(lián)動(dòng)的坐坐標(biāo)軸，是指數(shù)控裝裝置控制幾個(gè)個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部部件運(yùn)動(dòng)的坐坐標(biāo)軸數(shù)目。。分類(lèi)：（1）兩坐標(biāo)標(biāo)聯(lián)動(dòng)（2）三坐坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)（3）兩軸半半坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)（4）多坐標(biāo)標(biāo)聯(lián)動(dòng)（a）臥式車(chē)車(chē)床（1）兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床能同同時(shí)控制兩個(gè)個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)即數(shù)控裝置置同時(shí)控制X和Z方向運(yùn)運(yùn)動(dòng)。圖（a）（2）三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床能同同時(shí)控制三個(gè)個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)動(dòng)圖（b）（3）兩軸半坐標(biāo)聯(lián)聯(lián)動(dòng)圖（c）數(shù)控機(jī)床本身身有三個(gè)坐標(biāo)標(biāo)能作三個(gè)方方向的運(yùn)動(dòng)，，但控制裝置置只能同時(shí)控控制兩個(gè)坐標(biāo)標(biāo)，而第三個(gè)個(gè)坐標(biāo)只能作作等距周期移移動(dòng)（4）多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)圖（d）數(shù)控機(jī)床能同同時(shí)控制四個(gè)個(gè)以上坐標(biāo)軸軸聯(lián)動(dòng)，多坐坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜、精度要求求高、程序編編制復(fù)雜4．按數(shù)控裝裝置的類(lèi)型分分類(lèi)（1）硬件數(shù)數(shù)控（NC）主要由固化的的數(shù)字邏輯電電路處理數(shù)字字信息（2）計(jì)算機(jī)機(jī)數(shù)控（CNC）用計(jì)算機(jī)處理理數(shù)字信息的的計(jì)算機(jī)數(shù)控控（CNC））系統(tǒng)5．按伺服系系統(tǒng)有無(wú)檢測(cè)測(cè)裝置分類(lèi)①開(kāi)環(huán)控制數(shù)數(shù)控機(jī)床②閉環(huán)控制數(shù)數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)全閉環(huán)6．按數(shù)控系系統(tǒng)的功能水水平分類(lèi)①類(lèi)型：高級(jí)型普及型經(jīng)濟(jì)型②參考評(píng)價(jià)指指標(biāo)包括：CPU性能、、分辨率、進(jìn)給速度、聯(lián)動(dòng)軸數(shù)、伺服水平、通信功能、人機(jī)對(duì)話界面面等。1.2.3數(shù)數(shù)控刀具具的主要種類(lèi)類(lèi)1．?dāng)?shù)控加工工刀具的種類(lèi)類(lèi)：常規(guī)刀具和模模塊化刀具兩兩大類(lèi)模塊化刀具的的主要優(yōu)點(diǎn)：減少換刀停機(jī)機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)加加工時(shí)間；加快換刀及安安裝時(shí)間，提高小批量生生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性性；提高刀具具的標(biāo)準(zhǔn)化和和合理化的程程度；提高刀具的管管理及柔性加加工的水平；擴(kuò)大刀具的利利用率，充分分發(fā)揮刀具的的性能；有效地消除刀刀具測(cè)量工作作的中斷現(xiàn)象象，可采用線外預(yù)調(diào)。數(shù)控刀具三大系統(tǒng)：即車(chē)削刀具具系統(tǒng)、鉆削削刀具系統(tǒng)和和鏜銑刀具系系統(tǒng)。數(shù)控車(chē)刀數(shù)控可轉(zhuǎn)位刀刀片數(shù)控刀片PVD涂層高高速鋼齒輪滾滾刀、銑刀、、鉆頭數(shù)控刀具材料料PCVD涂層層刀片MT-CVD常見(jiàn)的刀具庫(kù)庫(kù)可裝20把刀刀的無(wú)臂式ATC刀具庫(kù)庫(kù)常見(jiàn)的刀具庫(kù)庫(kù)可裝24把刀刀的有臂式ATC刀具庫(kù)庫(kù)常見(jiàn)的刀具庫(kù)庫(kù)可裝32把刀刀的有臂式刀刀具庫(kù)常見(jiàn)的刀具庫(kù)庫(kù)可裝60把刀刀的刀具庫(kù)數(shù)控加工刀具（１）從結(jié)構(gòu)上（２）從制造所采用用的材料上（３）從切削工藝上上（４）特殊型刀具（１）從結(jié)構(gòu)構(gòu)上①整體式②鑲嵌式③減振式④內(nèi)冷式⑤特殊型式焊接式機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位不轉(zhuǎn)位復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀刀具（２）從制造造所采用的材材料上①高速鋼刀具具②硬質(zhì)合金刀刀具③陶瓷刀具④立方氮化硼硼刀具⑤金剛石刀具具①車(chē)削刀具②鉆削刀具③鏜削刀具④銑削刀具外圓、內(nèi)孔、、外螺紋、內(nèi)螺紋，切槽槽、切端面、、切端面環(huán)槽、、切斷小孔、短孔、、深孔、攻螺紋、鉸孔孔面銑、立銑、、模具銑、三面刃銑、、鍵槽銑刀、、鼓形銑刀、、成形銑刀從結(jié)構(gòu)上從加工工藝要要求上整體式鏜刀柄柄、模塊式鏜刀柄柄、鏜頭粗鏜刀、精鏜刀（３）從切削削工藝上（4）特殊型型刀具帶柄自緊夾頭頭、強(qiáng)力彈簧夾頭頭刀柄、可逆式(自動(dòng)動(dòng)反向)攻螺螺紋夾頭刀柄柄、增速夾頭刀柄柄、復(fù)合刀具和接接桿類(lèi)2．?dāng)?shù)控加加工刀具的特特點(diǎn)數(shù)控加工刀具具與普通金屬屬切削刀具相相比特點(diǎn)：●刀片及刀柄柄高度的通用化、規(guī)格格化、系列化化?！竦镀虻毒呔叩哪陀枚燃凹敖?jīng)濟(jì)壽命指指標(biāo)的合理化?！竦毒呋虻镀瑤缀螀?shù)和和切削參數(shù)的的規(guī)范化、典型型化。●刀片或刀具具材料及切削削參數(shù)與被加加工材料之間間應(yīng)相匹配。●刀具應(yīng)具有較較高的精度。。刀具應(yīng)具有較較高的精度包包括：刀具的形狀精精度刀片及刀柄對(duì)對(duì)機(jī)床主軸的的相對(duì)位置精精度刀片及刀柄的的轉(zhuǎn)位及拆裝裝的重復(fù)精度度●刀柄的強(qiáng)度要高、剛性及及耐磨性要好好?！竦侗蚬ぞ呔呦到y(tǒng)的裝機(jī)重量有限度?！竦镀暗侗腥氲奈恢煤秃头较蛴幸蟆！竦镀⒌侗亩ㄎ换鶞?zhǔn)準(zhǔn)及自動(dòng)換刀刀系統(tǒng)要優(yōu)化?？偟恼f(shuō)來(lái)：數(shù)數(shù)控機(jī)床上用用的刀具應(yīng)滿足安安裝調(diào)整方便便、剛性好、、精度高、耐耐用度好等要求。1.2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床夾具的類(lèi)型型和特點(diǎn)１．機(jī)床夾具具的類(lèi)型：（１）按夾具具的使用特點(diǎn)點(diǎn)分類(lèi)①通用夾具②專(zhuān)用夾具③可調(diào)夾具④組合夾具⑤拼裝夾具1-夾具體2-液壓缸3-壓板4-對(duì)刀塊5-V形架6-圓柱銷(xiāo)7-定向鍵夾具的組成與與作用①通用夾具概念：已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的的可加工一定定范圍內(nèi)不同同工件的夾具具，稱(chēng)為通用夾具。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)，，可用于裝夾夾一定形狀和和尺寸范圍內(nèi)內(nèi)的各種工件件。缺點(diǎn)：夾具的精度度不高，生產(chǎn)產(chǎn)率也較低，，且較難裝夾夾形狀復(fù)雜的的工件，故一一般適用于單單件小批量生生產(chǎn)中。三爪卡盤(pán)：用于回回轉(zhuǎn)工件的自自動(dòng)裝卡四爪單動(dòng)卡盤(pán)盤(pán)：用于非回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體或偏心件件的裝卡通用夾具的選用平口鉗分固定定側(cè)與活動(dòng)側(cè)側(cè)，固定側(cè)與與底面作為定定位面，活動(dòng)動(dòng)側(cè)用于夾緊緊。通用夾具的選用正弦平口鉗，通過(guò)鉗身上的的孔及滑槽來(lái)來(lái)改變角度，，可用于斜面面零件的裝夾夾通用夾具的選用平口鉗可選附附件通用夾具的選用通用夾具的選用②專(zhuān)用夾具概念：專(zhuān)為某一工件件的某道工序序設(shè)計(jì)制造的的夾具，稱(chēng)為為專(zhuān)用夾具。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在產(chǎn)品相對(duì)對(duì)穩(wěn)定、批量較較大的生產(chǎn)中，采采用各種專(zhuān)用用夾具，可獲獲得較高的生生產(chǎn)率和加工工精度。缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)周期較較長(zhǎng)、投資較較大。連桿加工專(zhuān)用用銑槽夾具結(jié)結(jié)構(gòu)夾具l一夾具體；；2一壓板；；3、7一螺螺母；4、5一墊圈：6一螺栓；8一彈簧；9一定位鍵；；10一菱形形銷(xiāo)；11一一圓柱銷(xiāo)專(zhuān)用夾具③可調(diào)夾具概念：某些元件可調(diào)調(diào)整或更換，以適應(yīng)多種種工件加工的的夾具，稱(chēng)為為可調(diào)夾具。分類(lèi)：①通用可調(diào)夾夾具（通用范范圍比通用夾夾具更大）②成組夾具（（專(zhuān)用可可調(diào)夾具））特點(diǎn)：對(duì)不同類(lèi)型型和尺寸的工工件，只需調(diào)調(diào)整或更換原原來(lái)夾具上的的個(gè)別定位元件件和夾緊元件件便可使用。④組合夾具概念：采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、、部件，專(zhuān)為為某一工件的的某道工序組組裝的夾具，，稱(chēng)為組合夾具。特點(diǎn)：使用組合夾具具可縮短生產(chǎn)產(chǎn)準(zhǔn)備周期，，元件能重復(fù)復(fù)多次使用，，可減少專(zhuān)用用夾具數(shù)量。。新型數(shù)控夾具具與組合夾具具新型數(shù)控夾具具體新型數(shù)控夾具具與組合夾具具夾具體元件新型數(shù)控夾具具與組合夾具具孔系組合夾具具孔系組合夾具具數(shù)控夾具的選選用孔系組合夾具具應(yīng)用實(shí)例數(shù)控夾具的選選用槽系組合夾具具l一長(zhǎng)方形基基礎(chǔ)板；2一方形支撐撐件；3一菱形定位位盤(pán)；4一快換鉆套套；5一叉形壓板板；6一螺栓；7一手柄桿；；8一分度合件件數(shù)控夾具的選選用槽系組合夾具具應(yīng)用實(shí)例數(shù)控夾具的選選用槽系組合夾具具應(yīng)用實(shí)例數(shù)控夾具的選選用⑤拼裝夾具概念：用專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化、系列化化的拼裝零部部件拼裝而成成的夾具，稱(chēng)稱(chēng)為拼裝夾具。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：具有組合夾夾具的優(yōu)點(diǎn)，，但比組合夾夾具精度高、效能能高、結(jié)構(gòu)緊緊湊。（２）按使用用機(jī)床分類(lèi)：：車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具具、數(shù)控機(jī)床夾具具、自動(dòng)機(jī)床夾具具、自動(dòng)線隨行夾夾具其他機(jī)床夾具具（３）按夾緊緊的動(dòng)力源分分類(lèi)：①手動(dòng)夾具②氣動(dòng)夾具③液壓夾具④氣液增力夾夾具⑤電電磁磁夾夾具具以以及及真真空空夾夾具具2．．?dāng)?shù)數(shù)控控加加工工夾夾具具的的特特點(diǎn)點(diǎn)①、、數(shù)數(shù)控控加加工工適適用用于于多多品品種種、、中中小小批批量量生生產(chǎn)產(chǎn)，，為為能能裝裝夾夾不不同同尺尺寸寸、、不不同同形形狀狀的的多多品品種種工工件件，，數(shù)數(shù)控控加加工工的的夾夾具具應(yīng)應(yīng)具有有柔柔性性，經(jīng)過(guò)過(guò)適適當(dāng)當(dāng)調(diào)整整即即可可夾夾持持多多種種形形狀狀和和尺尺寸寸的的工工件件。。②、、由由機(jī)床床解解決決對(duì)對(duì)刀刀問(wèn)問(wèn)題題，由由程程序序控控制制的的準(zhǔn)準(zhǔn)確確的的定定位位精精度度，，可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)夾夾具具中中的的刀具具導(dǎo)導(dǎo)向向功能能，，要要求求具具有有定定位位和和夾夾緊緊功功能能。。③、、為為適適應(yīng)應(yīng)數(shù)數(shù)控控加加工工的的高高效效率率，，數(shù)數(shù)控控加加工工夾夾具具應(yīng)應(yīng)盡盡可可能能使使用用氣動(dòng)動(dòng)、、液液壓壓、、電電動(dòng)動(dòng)等自自動(dòng)動(dòng)夾夾緊緊裝裝置置