数控车床与编程

数控车床与编程（自考辅导）1数控车床与编程关于该课程的考试说明：一、单元7、单元8、单元12不考。二、该课程试卷有5种题型，共41道题。分别是1.填空题：10个题，每题1分，共10分，每题有1~2个空（新增题型）2.单选题：20个题，每题1分，共20分；3.判断改错题：5个题，每题2分，共10分；（原只判断，无改错）4.简答题：4个题，每题5分，共20分；5.编程题：2个题，每题20分，共40分；（一个车削，一个铣削。用FANUC系统编精加工程序。）目录单元1数控加工工艺分析方法单元2数控刀具及其选用单元3工件装夹方式与数控夹具选择单元4数控编程基础单元5数控车削加工编程实训单元6数控铣削编程实训单元9数控车削加工实训单元10数控铣削加工实训单元1数控加工工艺分析方法重点内容1.工艺分析的目的和工艺分析包括的内容P1第一段。可出简答题2.加工方法的选择。P4、P5①②③④可出选择。3.工序划分原则及优缺点。P8可出简答4.工序划分方法。P8-P9可出选择和简答。若简答则答P9(1)(2)(3)(4)5.定位与夹紧方式的确定。P9(1)(2)(3)可出选择6.加工顺序的安排。P95条原则可出选择。解释原则概念可出选择。7.确定走刀路线的原则。P10可出简答3点。图1-12~1-20刀具切向切入切出可出判断）8.切削用量选择原则。P14可出简答、选择.切削用量三要素。可出填空和选择9.对刀点、刀位点、换刀点。对刀点的选择原则。P17可出简答、选择。常用刀具的刀位点。可出选择。对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。（可出填空）10.机床原点和机床参考点。P18可出判断1、工艺分析的目的和工艺分析包括的内容(P1)工艺分析的目的：是以最合理或较合理的工艺过程和操作方法，指导编程和操作人员完成程序的编制和加工任务。工艺分析的主要内容：机床的切削用量选择、工序和工步的安排、进给路线确定、加工余量、刀具的尺寸和型号等。工艺分析的重要性：正确的工艺分析，对保证加工质量，提高劳动生产率，降低成本，减轻工人劳动强度以及制订合理的工艺规程都有极其重要的意义。数控车床与编程（自考辅导）2(可出简答题)2、加工方法的选择(P4~P5)外圆表面加工方法的选择–车削：适用于除淬火钢以外的各种金属;磨削：适用于淬火钢、未淬火钢和铸铁。不适用有色金属。精细车或金刚车：适用于要求较高的有色金属的精加工。为提高生产效率和加工质量，一般在光整前进行精磨。(可出选择题)光整加工是指：研磨、超精磨、及超精加工。内孔表面加工方法的选择内孔表面加工方法有：钻、扩、铰、镗、拉、磨和光整。应根据具体情况而定。例：工件材料为淬火钢以外的各种金属，若加工精度为IT9级，当孔径10mm时,可采用钻—铰方案；当孔径30mm时,可采用钻—扩方案；当孔径30mm时,可采用钻—镗方案。若加工精度为IT8级，当孔径20mm时,可采用钻—铰方案；当孔径20mm时,可采用钻—扩—铰方案；P5①②③④可出选择。已知孔径和加工精度，选择加工方法。立体曲面加工方法主要是铣削，多用球头刀，以“行切法”加工。（P7，这句可出选择或填空。）3、工序划分原则及优缺点（P8）工序的划分可以采用两种不同的原则：1）工序集中原则是指每道工序包括尽可能多的加工内容，从而使工序的总数减少。（可出填空或选择）2）工序分散原则就是将工件的加工分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少。（可出填空或选择）3）工序集中原则和工序分散原则的优缺点（1）工序集中原则的优缺点：（可出简答）优点：有利于采用高效的专用设备和数控机床，提高生产效率；减少工序数目，缩短工艺路线，简化生产计划和生产组织工作；减少机床数量、操作工人数和占地面积；减少工件装夹次数，不仅能保证各加工面间的相互位置精度，且减少了夹具数量和装夹工件的辅助时间。缺点：专用设备和工艺装备投资大、调整维修较麻烦、生产准备周期较长，不利于转产。（2）工序分散原则的优缺点：（可出简答）优点：加工设备和工序装备结构简单，调整和维修方便，操作简单，转产容易；有利于选择合理的切削用量，减少机动时间。缺点：工艺路线较长，所设备及工人数量多，占地面积大。4、工序划分方法（P8-P9）大批量生产时，工序划分视情况而定。若使用多轴、多刀的高效加工中心，可按工序集中原则组织生产；若在由组合机床组成的自动线上加工，工序一般按分散原则划分。单件小批量生产时，通常采用工序集中原则；对于结构尺寸的重型零件，应采用工序集中原则，以减少装夹次数和运输量；对于刚生差、精度高的零件，应按工序分散原则划分工序。（可出选择）（若出简答P9）数控机床上加工零件，一般按工序集中原则划分工序，划分方法如下：①按所用刀具划分；②按安装次数划分；③按粗精加式划分；④按加工部分划分。5、定位与夹紧方式的确定。（P9(1)(2)(3)）数控车床与编程（自考辅导）3定位与夹紧方式的选择应注意如下3点：1）力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一，以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量；2）设法减少装夹次数，尽可能做到一次定位装夹后能加工出全部或大部分待加工表面，以减少装夹误差，提高加工表面之间的相互位置精度，充分发挥数控机床效率；3）避免采用占机人工调整式方案，影响加工效率。（可出选择）6、加工顺序的安排（P9）切削加工工序的顺序安排：1）基面先行原则：轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆表面和端面。箱体类零件总是先加工定位用的平面和两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。2）先粗后精原则：粗加工-半精加工-精加工-光整加工3）先主后次原则：先加工零件主要工作表面和装配基面4）先面后孔原则：对箱体、支架类零件，先加工平面；5）先近后远原则：先加工离对刀点近的部位；（可出选择，给出原则内容，选择使用的什么加工顺序安排原则）7、确定走刀路线的原则(P10)走刀路线（可出填空）是指刀具在整个加工工序中相对于工件的运动轨迹，它不但工步内容，也反应出工步顺序。确定走刀路线时，主要遵循的原则：（可出简答）1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；2）应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间或切削进给时间，提高加工效率；3）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。刀具切入切出工件时走刀路线图。P11~P13图1-12~1-20（可出选择、判断）8、切削用量选择原则(P14(可出简答、选择))切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。也称切削用量三要素。（可出填空）切削用量选择原则：(可出简答、选择)粗加工时切削用量选择原则：首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳切削速度。精加工时切削用量选择原则：首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。9、对刀点、换刀点、刀位点(可出简答，选择)对刀点和对刀点的选择原则:对刀点：指在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起始点。由于程序段从该点开始执行，故对刀点又称“程序起点”或“起刀点”。对刀点的选择原则：1）便于数字处理和简化程序编制；2）在机床上找正容易，加工中便于检查；3）引起的加工误差小。对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。（可出填空）换刀点：指刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点，也可以是任意一点。一般应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其他部件为准。刀位点：指确定刀具位置的基准点。常用刀具的刀位点：车刀、镗刀的刀尖；钻头的钻尖；立铣刀、端铣刀刀头底面的中心；球头铣数控车床与编程（自考辅导）4刀的球头中心。10、机床原点，机床参考点（可出判断）机床原点：是指机床上一个固定不变的极限点。对车床而言，是指车床主轴回转中心与车床卡盘后端面的交点。机床参考点：是指机床上的一个固定点。该点是刀具退离到的一个固定不变的极限点。其位置由机械档块或行程开关确定。注意：机床原点和机床参考点都是由制造厂家设定的。一经设定，是不可随意更改的。单元2数控刀具及其选用重点内容1.常用数控刀具材料。P31（可出填空、选择）2.机床刀具的选择。P38~P41，（可出选择）(铣削大平面用平面铣刀，曲面加工用球头铣刀)1、常用刀具材料(P31可出填空、选择)数控机床刀具从制造所采用的材料上可以分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、聚晶金刚石刀具。在数控车刀中，从经济性、多样性、工艺性、适应性等综合效果看，目前数控机床上用得最普遍的刀具是硬质合金刀具。机夹车刀刀片常用的材料就是硬质合金。高速工具钢：韧性较好，宜制造各种结构复杂的刀具。陶瓷：热切削性能好；立方氮化硼：极好的耐磨性和极高的热稳定性。聚晶金刚石：硬度很高，一般只用于加工有色金属。2、机床刀具的选择(P38~P41)刀具的选择应考虑多方面因素。如被加工工件的材料类别、性能、几何形状、切削工艺的类别及生产的批量等。与考试有关的只要记住以下4点：（可出选择）1）铣削大平面时，选用平面铣刀；2）曲面加工时，常用球头铣刀；3）立式铣床在G17(xy)平面铣削斜面时,常选用端铣刀。4）自动线数控车床，主要采用镶嵌式机夹可转位刀片的车刀。单元3工件装夹方式与数控夹具选择重点内容1.六点定位原理及应用。P44上4点。可出填空、选择。2.定位基准选择原则。P46~P49可出简答，粗精基准各5条。(粗基准中的1/2/4条，可出选择)3.定位方式和自由度限制。P50表3-1可出填空、选择。（辅助支承不限制自由度；浮动支承限制一个自由度。可出判断）4.夹紧力方向和作用点选择。P54~P55可出简答（5条），每一条可出选择或判断。5.机床夹具的组成及常用夹具。P57~P60，可出填空。6.夹具的选择。P66上5点。可出选择、判断。1、六点定位原理及应用(P44)工件在空间有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。因此，要完全确定工件的位置，必须消除这六个自由度。六点定位：数控车床与编程（自考辅导）5在分析工件定位时，通常用一个支承点限制一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个度，使工件在夹具中完全确定，称六点定位。六点定位原理的应用：（4种定位可出填空，）1）完全定位：工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置。2）不完全定位：用较少的定位元件就达到定位的要求。是允许的3）欠定位：按加工要求应该被限制的自由度没有被限制的定位。欠定位是不允许的4）过定位：工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位。注意：每种定位概念，都可以出选择。2、定位基准的选择原则(P46~P49)粗基准的选择原则（5条原则可出简答）–相互位置要求原则：选择与加工表面相互位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准。–加工余量合理分配原则：以余量最小的表面作为粗基准；–重要表面原则：为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工面为粗基准。–不重复使用原则：粗基准表面较粗糙，二次装夹时可能与第一次不一样产生误差。故粗基准一般不应重复使用。–便于工件装夹原则：作为粗基准的表面应尽量平整光滑,无其他缺陷,夹紧可靠.注意：粗基准的1/2/4原则含义可出选择题精基准的选择原则（5条原则可出简答）–基准重合原则：直接选择加工表面的设计基准为定位基准。–基准统一原则：一零件的多道工序尽可能选同一个定位基准。–自为基准原则：选择加工表面本身作为定位基准。–互为基准原则：两个加工表面互为基准反复加工。–便于装夹原则：所选基准能保证工件定位准确稳定，装夹方便3、常见定位方式和自由度限制(P50)表3-1中列出了各种定位元件及限制的自由度。其中下面几点一定要记牢：浮动支承，可限制一个自由度。辅助支承，不限制自由度。