数控加工工艺与设备教案(数控加工工艺分析与设计)

数控加工工艺与设备教案（数控加工工艺分析与设计）

一、设备型号详解

1. 数控加工中心（CNC Milling Machine）

数控加工中心是一种高精度、高效率的自动化机床，广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造等领域。以下是常见的数控加工中心型号详解：

（1）型号：FANUC 0i-MB

FANUC 0i-MB是一款高性能、高可靠性的数控系统，适用于各种中小型数控机床。该型号具有以下特点：

- 采用32位处理器，运行速度快，响应时间短；

- 支持多种编程语言，如G代码、M代码、F代码等；

- 具有丰富的功能模块，如图形模拟、刀具补偿、参数设置等；

- 操作界面友好，易于学习和使用。

（2）型号：SIEMENS 840D SL

SIEMENS 840D SL是一款高性能、高精度的数控系统，适用于大型、复杂加工中心。该型号具有以下特点：

- 采用64位处理器，运行速度快，响应时间短；

- 支持多种编程语言，如G代码、M代码、F代码等；

- 具有强大的加工功能，如曲面加工、多轴联动加工等；

- 操作界面友好，易于学习和使用。

2. 数控车床（CNC Lathe）

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，广泛应用于机械加工、模具制造等领域。以下是常见的数控车床型号详解：

（1）型号：FANUC 0i-D

FANUC 0i-D是一款高性能、高可靠性的数控系统，适用于各种中小型数控车床。该型号具有以下特点：

- 采用32位处理器，运行速度快，响应时间短；

- 支持多种编程语言，如G代码、M代码、F代码等；

- 具有丰富的功能模块，如图形模拟、刀具补偿、参数设置等；

- 操作界面友好，易于学习和使用。

（2）型号：SIEMENS 840D SL

SIEMENS 840D SL是一款高性能、高精度的数控系统，适用于大型、复杂数控车床。该型号具有以下特点：

- 采用64位处理器，运行速度快，响应时间短；

- 支持多种编程语言，如G代码、M代码、F代码等；

- 具有强大的加工功能，如曲面加工、多轴联动加工等；

- 操作界面友好，易于学习和使用。

二、数控加工工艺分析与设计

1. 工艺分析

（1）分析工件材料、尺寸、形状等特性，确定加工方法、刀具、切削参数等；

（2）分析机床性能、加工精度、加工效率等，确定加工工艺参数；

（3）分析加工过程中可能出现的质量问题，如加工变形、刀具磨损等，采取相应措施预防。

2. 工艺设计

（1）根据工艺分析结果，确定加工顺序、加工路线、加工方法等；

（2）根据工件形状、尺寸、材料等，选择合适的刀具和切削参数；

（3）根据机床性能和加工要求，确定加工工艺参数，如切削速度、进给量、主轴转速等；

（4）绘制加工工艺图，明确加工过程、加工参数等。

三、案例分析

1. 案例一：某航空零件加工

问题：零件加工过程中出现表面粗糙度不符合要求。

分析：由于刀具磨损严重，导致切削力增大，使工件表面产生振动，从而影响加工质量。

解决方案：更换新刀具，调整切削参数，优化加工工艺。

2. 案例二：某汽车零件加工

问题：零件加工过程中出现加工变形。

分析：由于加工过程中工件温度过高，导致材料热膨胀，从而产生加工变形。

解决方案：优化冷却系统，降低工件加工温度，减小加工变形。

3. 案例三：某模具零件加工

问题：模具零件加工精度不高。

分析：由于刀具磨损严重，导致加工误差增大。

解决方案：更换新刀具，调整切削参数，提高加工精度。

4. 案例四：某复杂曲面零件加工

问题：加工过程中刀具路径规划不合理，导致加工效率低下。

分析：刀具路径规划不合理，导致加工过程中存在重复加工、空行程等问题。

解决方案：优化刀具路径规划，提高加工效率。

5. 案例五：某精密零件加工

问题：零件加工过程中出现表面划伤。

分析：由于机床导轨磨损严重，导致工件在加工过程中产生振动，从而产生表面划伤。

解决方案：修复机床导轨，减小加工振动，消除表面划伤。

四、常见问题问答

1. 问题：数控加工工艺分析与设计的主要步骤有哪些？

回答：数控加工工艺分析与设计的主要步骤包括：分析工件材料、尺寸、形状等特性；分析机床性能、加工精度、加工效率等；确定加工方法、刀具、切削参数等；绘制加工工艺图。

2. 问题：数控加工工艺分析与设计的关键因素有哪些？

回答：数控加工工艺分析与设计的关键因素包括：工件材料、尺寸、形状等特性；机床性能、加工精度、加工效率等；刀具、切削参数等。

3. 问题：如何提高数控加工工艺的精度？

回答：提高数控加工工艺的精度可以从以下几个方面入手：优化刀具路径规划、选择合适的刀具和切削参数、提高机床精度、加强加工过程中的质量控制等。

4. 问题：数控加工工艺分析与设计在模具制造中的应用有哪些？

回答：数控加工工艺分析与设计在模具制造中的应用包括：模具零件加工、模具装配与调试、模具维修与改造等。

5. 问题：数控加工工艺分析与设计在航空航天领域的应用有哪些？

回答：数控加工工艺分析与设计在航空航天领域的应用包括：航空零件加工、发动机零件加工、飞机装配与调试等。