第19章 数控加工简介

第19章数控加工简介课题名称：外圆加工方法孔加工方法平面加工方法授课时数：2教学目的、要求：1．了解数控机床分类、加工特点、数控编程基础；2．了解数控车削的加工范围与工艺特点；3．了解数控铣削的加工范围与工艺特点；教学重点、难点：外圆、孔、平面的加工方法及适用范围教学过程：（一）复习提问1．外圆加工的方法及适用范围；2．孔加工的方法及适用范围；3．平面加工的方法及适用范围；4．齿轮加工的方法及其特点；（二）导入新课、授新课19.1数控机床概述一、数控机床的分类1．按工艺分类⑴普通数控机床普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床，如数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床和数控齿轮加工机床等。⑵加工中心加工中心的类型很多，一般分为立式加工中心、卧式加工中心和五面加工中心等。⑶特种数控机床常见的特种数控机床有：数控线切割机床、数控激光加工机床、数控火焰切割机床及数控弯管机床等。2．按运动方式分类⑴点位控制系统⑵点位直线控制系统⑶轮廓控制系统3．按控制方式分类⑴开环控制系统⑵半闭环控制系统⑶闭环控制系统二、数控机床的加工特点⑴采用数控机床可以提高零件的加工精度，得到质量较为稳定的产品。⑵数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工。⑶采用数控机床比普通机床可以提高生产效率2～3倍。⑷可以实现一机多用。⑸采用数控机床有利于生产管理的现代化，为实现生产过程自动化创造了条件。三、数控编程概述1．数控编程概念数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这一程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。2．数控编程的内容与步骤⑴数控编程的内容⑵数控编程的步骤①分析图样、确定加工工艺过程②数值计算③编写零件加工程序单④制备控制介质⑤程序校验与首件试切19.2数控车削加工一、轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件二、精度要求高的零件三、特殊的螺旋零件四、以特殊方式加工的零件1．能单机代双机高效加工零件2．实现一个位置精度要求高、内外形均较复杂的特殊零件全部车削过程的自动化加工。19.3数控铣床加工一、数控铣削加工的应用1．平面类零件⑴平面类零件的定义加工面平行、垂直于水平面或加工面与水平面的夹角为定角的零件称为平面类零件。⑵平面类零件的斜面加工方法⑶变斜角类零件①变斜角零件的定义②变斜角类零件的特点③加工变斜角类零件的数控机床⑷变斜角类零件主要加工方法2．曲面类（立体类）零件⑴曲面类零件的定义⑵曲面类零件的特点及机床⑶曲面的主要加工方法①采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工②采用三坐标数控铣床三坐标联动加工空间曲面⑷加工曲面类零件的刀具二、数控铣床加工工艺分析1．加工工序的划分⑴刀具集中分序法⑵粗、精加工分序法⑶按加工部位分序法2．加工路线的确定⑴尽量减少进、退刀时间和其他辅助时间。⑵进、退刀位置应选在不太重要的位置，并且使刀具沿零件的切线方向进刀和退刀，以免产生刀痕。⑶先加工外轮廓，再加工内轮廓。3．切削用量的选择（三）课堂小结1、数控编程的内容与步骤2、数控车床的加工工艺范围3、数控铣床的加工工艺范围（四）课堂作业1、2、3课题名称：加工中心概述电火花线切割加工授课时数：2教学目的、要求：1．了解加工中心的加工范围与工艺特点2．了解电火花线切割机床的加工原理、应用范围及特点教学重点、难点：加工中心的加工范围；电火花线切割机床的应用范围教学过程：（一）复习提问1、数控编程的内容与步骤2、数控车床的加工工艺范围3、数控铣床的加工工艺范围（二）导入新课、授新课19.4加工中心概述一、概述二、加工中心工艺特点1．适合于加工中心加工的零件⑴周期性重复投产的零件⑵高效、高精度工件⑶具有合适批量的工件⑷多工位和工序可集中的零件。⑸形状复杂的零件⑹难测量的零件2．工序集中带来的问题3．各种加工中心的功能特点4．加工中心的主要加工对象及加工要点⑴箱体类零件⑵复杂曲面⑶异形件。⑷盘、套、板类零件19.5电火花线切割加工一、电火花加工概述1．电火花加工的基本概念电火花加工又称放电加工(ElectricalDischargeMachining简称EDM)。它是在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电,靠放电产生的局部、瞬时的高温将金属蚀除下来。这种利用火花放电时产生的腐蚀现象对金属材料进行加工的方法叫电火花加工。2．电火花加工的特点⑴电火花加工的主要优点①可以加工难以用金属切削方法加工的零件，不受材料硬度影响，不受材料热处理状况影响。②由于工具电极与工件电极不直接接触，没有机械切削力，所以在制作工具电极时不必考虑其受力特性，工具电极可以做得十分微细，能进行微细加工和复杂形面加工。③电火花加工是通过脉冲放电来蚀除金属材料的，而脉冲电源的参数随时可调整，因此在同一情况下，只须调整电参数即可切换粗、半精、精、超精加工。⑵电火花加工的局限性①电火花加工生产效率低。②被加工的工件只能是导电体。③存在电极损耗。④加工表面有变质层。⑤加工过程必须在工件液中进行。3．电火花加工分类⑴电火花成型加工采用成型工具电极进行仿形电火花加工的方法。⑵电火花线切割加工利用金属线作为电极对工件进行切割的方法。⑶其他类型电火花加工如电火花磨削加工、电火花回转加工、电火花研磨、珩磨以及金属电火花表面强化、刻字等。二、电火花加工电火花加工基于电火花腐蚀原理,是在工具电极与工件电极相互靠近时,极间形成脉冲性火花放电,在电火花通道中产生瞬时高温,使金属局部熔化,甚至气化,从而将金属蚀除下来。那么两电极表面的金属材料是如何被蚀除下来的呢?这一过程大致分为以下几个阶段：1．极间介质的电离、击穿，形成放电通道2．电极材料的熔化，气化热膨胀3．电极材料的抛出4．极间介质的消电离三、电火花线切割1．线切割加工的原理线切割加工用的电极是一根细、长的金属丝（钼丝、铜丝等）。不断运动的电极丝与工件之间产生火花放电从而将金属蚀除下来，实现轮廓切割。2．应用范围（1）试制新产品（2）加工模具（3）加工特殊材料3．特点电火花线切割加工与电火花成型加工的不同之处：⑴采用水或水基工作液，不会引燃起火，实现了无人运行的安全性。⑵由于电极呈线状，节省了设计、制造成型工具电极的费用，缩短了辅助生产时间。⑶电极丝通常都比较细，可以加工窄缝及复杂形状的工件。另外，在加工贵重金属时，由于金属的蚀除量很少，使材料的利用率很高，节省了费用。⑷采用长电极丝不断运动的加工方法，使单位长度电极丝的损耗很小，对加工精度的影响也较小。（三）课堂小结1、加工中心的主要加工对象及加工要点2、电火花线切割加工与电火花成型加工的不同之处（四）课堂作业4、5