数控加工工艺及设备教材(数控加工工艺书籍)

数控加工工艺及设备教材详解

一、设备型号详解

数控加工中心（CNC Machining Center）是一种高度自动化、高精度的加工设备，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。以下将对一款常见的数控加工中心——FANUC 0i-MC系列设备进行详细详解。

1. 主机部分

FANUC 0i-MC系列数控加工中心主机主要由以下几部分组成：

（1）床身：床身是数控加工中心的基础部分，用于支撑整个机床，要求具有较高的刚性和精度。

（2）立柱：立柱是床身的垂直支撑部分，承受切削力，并保证工件加工的精度。

（3）工作台：工作台是放置工件的平面，要求平整、耐磨、易清洁。

（4）主轴箱：主轴箱是数控加工中心的核心部件，用于安装刀具和传递切削力。

2. 控制系统

FANUC 0i-MC系列数控加工中心采用FANUC公司研发的0i-MC控制系统。该系统具有以下特点：

（1）高性能：采用高性能CPU，数据处理速度快，响应时间短。

（2）高精度：采用高精度伺服电机，确保工件加工精度。

（3）易用性：操作界面友好，易于学习和使用。

（4）扩展性：支持多种编程语言，如G代码、M代码等。

3. 伺服驱动系统

FANUC 0i-MC系列数控加工中心采用高性能伺服驱动系统，具有以下特点：

（1）高精度：采用高精度伺服电机，确保工件加工精度。

（2）高响应速度：响应速度快，提高加工效率。

（3）节能环保：采用节能型伺服电机，降低能耗。

二、数控加工工艺详解

数控加工工艺是指利用数控机床进行工件加工的一系列工艺方法。以下对数控加工工艺进行详细讲解。

1. 数控编程

数控编程是数控加工工艺的关键环节，主要包括以下内容：

（1）零件图分析：分析零件图，确定加工工艺。

（2）工艺路线编制：根据零件图，确定加工顺序和加工方法。

（3）刀具选择：根据加工要求和加工材料，选择合适的刀具。

（4）编程语言编写：根据工艺要求和加工设备，编写G代码、M代码等编程语言。

2. 数控加工操作

数控加工操作主要包括以下内容：

（1）工件装夹：根据加工要求，选择合适的装夹方式和装夹工具。

（2）刀具装夹：根据编程要求，装夹合适的刀具。

（3）机床调试：调整机床参数，确保加工精度。

（4）加工过程监控：实时监控加工过程，确保加工质量。

三、案例分析

1. 案例一：某航空零件加工

问题：加工过程中，零件表面出现划痕。

分析：经检查，发现加工过程中，工件与刀具接触时间过长，导致刀具磨损严重。解决方法：更换新刀具，调整加工参数，提高刀具耐用度。

2. 案例二：某汽车零件加工

问题：加工过程中，零件尺寸超差。

分析：经检查，发现加工过程中，刀具磨损严重，导致加工精度下降。解决方法：更换新刀具，调整加工参数，确保加工精度。

3. 案例三：某模具加工

问题：加工过程中，模具表面出现裂纹。

分析：经检查，发现加工过程中，切削力过大，导致模具材料应力集中。解决方法：调整加工参数，降低切削力，避免模具出现裂纹。

4. 案例四：某复杂零件加工

问题：加工过程中，零件表面出现局部粗糙。

分析：经检查，发现加工过程中，刀具与工件接触时间过长，导致刀具磨损严重。解决方法：更换新刀具，调整加工参数，提高加工精度。

5. 案例五：某高精度零件加工

问题：加工过程中，零件尺寸超差。

分析：经检查，发现加工过程中，机床精度下降。解决方法：检查机床精度，调整机床参数，确保加工精度。

四、常见问题问答

1. 问题：数控加工工艺对工件材料有何要求？

回答：数控加工工艺对工件材料的要求较高，要求材料具有良好的切削性能、耐磨性、耐热性等。

2. 问题：数控加工工艺如何提高加工效率？

回答：提高数控加工工艺的加工效率，可以从以下方面入手：优化工艺路线、选择合适的刀具、提高机床精度、加强操作人员培训等。

3. 问题：数控加工工艺如何保证加工质量？

回答：保证数控加工工艺的加工质量，可以从以下方面入手：严格遵循加工工艺、加强刀具管理、提高机床精度、加强操作人员培训等。

4. 问题：数控加工工艺对机床有何要求？

回答：数控加工工艺对机床的要求较高，要求机床具有高精度、高稳定性、良好的适应性等。

5. 问题：数控加工工艺如何进行刀具管理？

回答：数控加工工艺进行刀具管理，应从以下方面入手：刀具选型、刀具装夹、刀具磨损检测、刀具更换等。