第二章 数控加工工艺

第1章数控机床基础知识1-1数控机床具有哪些特点？1、具有柔性化和灵活性。

当改变加工工件时，只要改变数控程序即可，所以合适产品更新换代快的要求。

2、可以采用较高的切削速度和进给速度（或进给量）。

3、加工精度高，质量稳定。

数控机床本身精度高，此外还可以利用参数的修改进行。

精度校正和补偿。

1-2数控机床由哪几部分组成？1、程序及程序载体。

数控装置由数控机床自动加工工件的工作指令组成。

包括切靴过程中所需要的机械运动，工件，轮廓，尺寸。

工艺参数等加工信息。

2、输入装置。

输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转化成相映的电脉冲信号。

并传送至数控装置的储存器。

3、数控装置。

数控装置是数控机床的核心。

包括微型计算机，各种接口电路，显示器。

和硬件及相应软件。

4、强电控制装置。

5、伺服控制装置。

6、机床的机械部件。

1-3伺服控制装置的主要作用是什么？伺服控制装置主要完成机床的运动，其运动控制。

包括进给运动主轴，运动位置控制等。

1-4先进制造技术包括哪些内容？1-5数控机床按伺服控制系统和加工运动轨迹方式分为哪几类，各有什么特点？一、按控制方式分最常用的数控机床可分为以下三类:1、开环数控机床，这类机床通常为经济型、中小型数控机床。

具有结构简单，价格低廉，调试方便等优点。

但通常输出的转距大小受到限制，而且当输入的频率较高时，容易湿不男女，实现运动部件的控制，因此已不能完全满足数控机床提高功率。

运动速度和加工精度的要求。

2、闭环数控机床，相比开环数控机床，闭环数控机床的精度更高。

速度更快，驱动功率更大，但是这类机床价格昂贵，对机床结构及传动链依然提出了严格的要求。

3、半闭环数控机床。

半闭环数控机床可以获得比开环系统更高的加工精度。

但由于机械传动链的误差无法得到消除或校正。

因此它的位移精度比闭环系统低，大多数数控机床采用半闭环控制系统。

二、按机械加工运动轨迹方式分类1、点位控制数控机床（孔加工）点位控制数控机床的要求点在空间的位置准确。

数控加工工艺与编程教案第一章：数控加工概述1.1 数控加工的定义与发展1.2 数控系统的组成与工作原理1.3 数控加工的特点与应用范围1.4 数控加工的分类与加工过程第二章：数控加工工艺2.1 数控加工工艺的概念与作用2.2 数控加工工艺的制定与分析2.3 数控加工工艺参数的选择2.4 数控加工工艺举例第三章：数控编程基础3.1 数控编程的基本概念与任务3.2 数控编程的指令系统与编程规则3.3 数控编程的常用功能指令3.4 数控编程的实例分析第四章：数控编程方法与技巧4.1 数控编程的方法与步骤4.2 数控编程的策略与优化4.3 数控编程的错误与故障处理4.4 数控编程的技巧与实践经验第五章：数控加工仿真与操作5.1 数控加工仿真的意义与作用5.2 数控加工仿真软件的使用与操作5.3 数控加工操作的基本步骤与注意事项5.4 数控加工操作的实践训练与评估第六章：数控机床与刀具选择6.1 数控机床的分类与结构特点6.2 数控机床的选择依据与使用维护6.3 数控刀具的类型与选择原则6.4 刀具补偿与切削参数优化第七章：复杂零件的数控加工策略7.1 复杂零件数控加工的特点与难点7.2 零件加工工艺路线的规划与设计7.3 曲面加工与多轴数控加工技术7.4 高速数控加工与精密加工技术第八章：数控编程中的高级应用8.1 用户宏程序的编写与运用8.2 参数编程与加工策略的应用8.3 加工中心的编程与操作8.4 数控编程在自动化生产线中的应用第九章：数控加工质量控制与优化9.1 数控加工质量的定义与指标9.2 加工误差的分析与补偿9.3 加工过程的监控与质量控制9.4 数控加工工艺的优化与改进第十章：数控加工案例分析与实战10.1 数控加工案例的选取与分析方法10.2 案例中的数控编程技巧与问题解决10.3 数控加工实战训练的组织与实施10.4 数控加工成果的评价与反馈重点和难点解析一、数控加工概述难点解析：理解数控加工与传统加工的区别，掌握数控系统的工作原理和组成。

《数控加工工艺与编程》教案全套第一章：数控加工概述1.1 课程目标了解数控加工的定义、特点和分类掌握数控系统的组成及工作原理理解数控加工的基本过程1.2 教学内容数控加工的定义和发展历程数控加工的特点和应用领域数控系统的组成和工作原理数控加工的基本过程和操作步骤1.3 教学方法讲授法：讲解数控加工的定义、特点和分类，数控系统的组成及工作原理演示法：展示数控加工过程和操作步骤实践法：学生动手操作数控机床1.4 教学资源数控机床：用于展示数控加工过程和操作步骤PPT课件：展示教学内容和实例1.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工概念的理解操作演练：评估学生对数控机床操作的熟练程度第二章：数控加工工艺掌握数控加工工艺的基本概念和方法了解数控加工工艺参数的选择和优化理解数控加工刀具的选择和使用方法2.2 教学内容数控加工工艺的基本概念和方法数控加工工艺参数的选择和优化数控加工刀具的选择和使用方法数控加工工艺实例分析2.3 教学方法讲授法：讲解数控加工工艺的基本概念和方法，数控加工工艺参数的选择和优化，数控加工刀具的选择和使用方法案例分析法：分析数控加工工艺实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工工艺的应用2.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工工艺的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工工艺案例：用于案例分析2.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工工艺概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工工艺应用的熟练程度第三章：数控编程基础掌握数控编程的基本概念和方法了解数控编程的指令系统和编程规则掌握数控编程的基本语句和功能指令3.2 教学内容数控编程的基本概念和方法数控编程的指令系统和编程规则数控编程的基本语句和功能指令数控编程实例分析3.3 教学方法讲授法：讲解数控编程的基本概念和方法，数控编程的指令系统和编程规则，数控编程的基本语句和功能指令案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程的应用3.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程案例：用于案例分析3.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控编程应用的熟练程度第四章：数控编程实例分析掌握数控编程实例的基本方法和步骤了解数控编程实例的类型和特点掌握数控编程实例的分析和优化方法4.2 教学内容数控编程实例的基本方法和步骤数控编程实例的类型和特点数控编程实例的分析和优化方法数控编程实例分析实例4.3 教学方法讲授法：讲解数控编程实例的基本方法和步骤，数控编程实例的类型和特点，数控编程实例的分析和优化方法案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程实例的应用4.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程实例的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程实例案例：用于案例分析4.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程实例的基本方法和步骤的理解操作演练：评估学生对数控编程实例应用的熟练程度第五章：数控加工仿真与操作掌握数控加工仿真的基本方法和步骤了解数控加工仿真的作用和意义掌握数控机床的操作方法和技巧5.2 教学内容数控加工仿真的基本方法和步骤数控加工仿真的作用和意义数控机床的操作方法和技巧数控加工仿真实例分析第六章：数控编程软件的使用6.1 课程目标掌握数控编程软件的基本功能和使用方法了解数控编程软件的类型和特点掌握数控编程软件的操作步骤和技巧6.2 教学内容数控编程软件的基本功能和使用方法数控编程软件的类型和特点数控编程软件的操作步骤和技巧数控编程软件实例操作6.3 教学方法讲授法：讲解数控编程软件的基本功能和使用方法，数控编程软件的类型和特点，数控编程软件的操作步骤和技巧演示法：展示数控编程软件的操作步骤和实例实践法：学生动手操作数控编程软件6.4 教学资源数控编程软件：用于实践数控编程软件的操作PPT课件：展示教学内容和实例数控编程软件操作实例：用于实践操作6.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程软件的基本功能和使用方法的理解操作演练：评估学生对数控编程软件操作的熟练程度第七章：数控加工质量控制7.1 课程目标掌握数控加工质量控制的基本概念和方法了解数控加工质量的影响因素掌握数控加工质量的检测和优化方法7.2 教学内容数控加工质量控制的基本概念和方法数控加工质量的影响因素数控加工质量的检测和优化方法数控加工质量控制实例分析7.3 教学方法讲授法：讲解数控加工质量控制的基本概念和方法，数控加工质量的影响因素，数控加工质量的检测和优化方法案例分析法：分析数控加工质量控制实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工质量控制的应用7.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工质量控制的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工质量控制案例：用于案例分析7.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工质量控制的基本概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工质量控制应用的熟练程度第八章：数控加工故障分析与维护8.1 课程目标掌握数控加工故障的基本概念和分类了解数控加工故障的原因和影响掌握数控加工故障的分析方法和维护技巧8.2 教学内容数控加工故障的基本概念和分类数控加工故障的原因和影响数控加工故障的分析方法和维护技巧数控加工故障实例分析8.3 教学方法讲授法：讲解数控加工故障的基本概念和分类，数控加工故障的原因和影响，数控加工故障的分析方法和维护技巧案例分析法：分析数控加工故障实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工故障分析与维护的应用8.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工故障分析与维护的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工故障分析与维护案例：用于案例分析8.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工故障的基本概念和分类的理解操作演练：评估学生对数控加工故障分析与维护应用的熟练程度第九章：数控加工技术的发展趋势9.1 课程目标掌握数控加工技术的发展历程和现状了解数控加工技术的未来发展趋势掌握数控加工技术的发展对行业的影响9.2 教学内容数控加工技术的发展历程和现状数控加工技术的未来发展趋势数控加工技术的发展对行业的影响数控加工技术发展实例分析9.3 教学方法讲授法：讲解数控加工技术的发展历程和现状，数控加工技术的未来发展趋势，数控加工技术的发展对行业的影响案例分析法：分析数控加工技术发展实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工技术应用9.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工技术应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工技术发展案例：用于案例分析9.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工技术发展历程和现状的理解操作演练：评估学生对数控加工技术应用的熟练程度第十章：综合练习与实训10.1 课程目标综合运用所学知识进行数控加工工艺与编程的实践操作重点和难点解析：1. 第一章至第五章：数控加工的基本概念、工艺、编程和仿真操作是基础知识点，需要重点关注。

第二章数控加工工艺设计一、填空题：1、数控加工编程任务书数控加工工序卡数控加工刀具明细表2、辅具刃具及切削参数切削液3、刀具明细表4、连接点5、节点6、确定控制其尺寸精度7、合理选择机床、刀具及切削用量8、一次装夹中9、同一把刀具10、加工路线11、缩短加工路线12、最后一次走刀中13、切向14、主轴转速背吃刀量进给速度15、小于16、常规模块化17、车削镗铣钻削18、尖形圆弧形成形19、直线形切削刃20、刀刃圆心21、光滑连接（凹形）的成型面22、样板刀刃23、小半径圆弧螺纹24、成形25、可转位标准化26、7∶2427、刀柄模块中间连接模块刀头模块28、粗基准精基准粗基准精基准29、不加工表面重复使用30、设计基准装配基准重合31、通用专用组合随行二、判断题：1.×2.√3.√4.×5. ×6.√7.√8.√9.×10.√11.×12.√13.×14.×15.×16.√17. ×18.×19.×20.√三、选择题：1.D2.D3.B4.A5.C6.A7.A8.B9.A10.D11.A12.C13.C14.A15.A16.C四、名词解释：1、数控加工程序单数控加工程序单是编程员根据加工工艺，经过数值计算，按照机床特点的指令代码编制的，它是记录数控加工工艺过程、工艺参数、位移数据的清单。

2、加工路线在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。

3、基点构成零件轮廓的几何要素之间的连接点称为基点。

4、节点用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线的交点称为节点。

5、粗基准以毛坯表面作为基准面的基准称为粗基准。

6、精基准以已加工过的表面作为基准面的基准称为精基准。

五、简答题1、常用的数控加工工艺文件包括哪些？答、不同的数控机床，工艺文件的内容有所不同，主要包括编程任务书、数控加工工序卡、数控加工刀具明细表、数控加工程序单等。

《数控加工工艺与编程》习题集王燕编著沈阳航空航天大学北方科技学院第1章数控编程基础——习题一、解释下列名词术语：数控编程、手工编程、自动编程、机床坐标系、工件坐标系、机床原点、工件原点、机床参考点、基点、节点、CIMS、FMS、FA、CNC。

二、简答题1.数控机床有哪些主要特点？2.数控机床有那几部分组成？3.数控机床按运动控制方式的不同可分为哪几类？各有何特点？4.试述开环、闭环控制系统的主要区别和适用场合。

5.数控车削加工的主要对象有哪些？6.数控铣削加工的主要对象有哪些？7.加工中心的主要对象有哪些？8.简述零件的数控加工过程。

9.用直线段逼近非圆曲线时节点的计算常用有哪些方法，各有何特点？10.非圆曲线如图1所示，试根据等误差法进行非圆曲线逼近时的特点，在图上绘出相邻的三个节点，并写出节点坐标的计算步骤。

11.已知由三次样条函数Ｓ（x）描述的曲线轮廓上相邻二个节点Ｐ1、Ｐ2的坐标及其一阶导数，如图2所示。

（1）试用作图法画出两相切的两段圆弧圆弧（附简要作图步骤）。

（2）对两圆弧的公切点T的轨迹进行分析，并加以证明。

图1 等误差法求节点坐标图2 双圆弧法求节点坐标三、选择题（选择正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。

）1．车床的主运动是指( )。

A．车床进给箱的运动； B．车床尾架的运动；C．车床主轴的转动； D．车床电机的转动。

2．车床主运动的单位为( )。

A．mm／r； B．m/r; C．mm／min； D．r／min。

3．下列叙述中，除( )外，均适用数控车床进行加工。

A．轮廓形状复杂的轴类零件 B．精度要求高的盘套类零件C．各种螺旋回转类零件 D．多孔系的箱体类零件4．下列叙述中，( )是数控编程的基本步骤之一。

A．零件图设计 B．确定机床坐标系C．传输零件加工程序 D．分析图样、确定加工工艺过程5．进给率的单位有( )和( )两种。

A．mm/min，mm／r； B．mm／h，m／r；C．m／min，mm／min； D．mm／min，r／min。

电⼤《数控加⼯⼯艺》第⼆章课后题第2章数控机床⼑具的选择作业答案思考与练习题1、简述数控⼑具材料的种类、特点及其应⽤场合？答：（1）⾼速钢：具有较好的⼒学性能和良好的⼯艺性，可以承受较⼤的切削⼒和冲击，但红硬性、耐磨性较差。

应⽤场合：①普通⾼速钢——不适于⾼速和硬材料切削；②⾼性能⾼速钢——⽤于制造出⼝钻头、铰⼑、铣⼑等；③粉末冶⾦⾼速钢——⽤于制造⼤型拉⼑和齿轮⼑具，特别是切削时受冲击载荷的⼑具。

（2）硬质合⾦：具有硬度⾼（⼤于89 HRC）、熔点⾼、化学稳定性好、热稳定性好的特点，但其韧性差，脆性⼤，承受冲击和振动能⼒低。

应⽤场合：①普通硬质合⾦：YG类——主要⽤于加⼯铸铁及有⾊⾦属；YT类——主要⽤于加⼯钢料。

②新型硬质合⾦——既可⽤于加⼯钢料，⼜可加⼯铸铁和有⾊⾦属。

（3）陶瓷⼑具：硬度⾼，耐磨性⽐硬质合⾦⾼⼗⼏倍，具有良好的抗粘性能，化学稳定性好，脆性⼤、强度低、导热性差。

应⽤场合：Al2O3基陶瓷⼑具——适⽤于各种铸铁及钢料的精加⼯、粗加⼯；Si3N4基陶瓷⼑具——适于端铣和切有氧化⽪的⽑坯⼯件等。

此外，可对铸铁、淬硬钢等⾼硬材料进⾏精加⼯和半精加⼯。

（4）⽴⽅氮化硼（CBN）：有很⾼的硬度及耐磨性，仅次于⾦刚⽯；热稳定性⽐⾦刚⽯⾼1倍；有优良的化学稳定性；导热性⽐⾦刚⽯差但⽐其他材料⾼得多，抗弯强度和断裂韧性介于硬质合⾦和陶瓷之间。

应⽤场合：可加⼯以前只能⽤磨削⽅法加⼯的特种钢，它还⾮常适合数控机床加⼯（5）⾦刚⽯：具有极⾼的硬度，耐磨性⾼，很⾼的导热性，刃磨⾮常锋利，粗糙度值⼩，可在纳⽶级稳定切削，较低的摩擦系数。

应⽤场合：主要⽤于加⼯各种有⾊⾦属、各种⾮⾦属材料，不能⽤于加⼯⿊⾊⾦属。

2、选择⼑⽚（⼑具）通常应考虑哪些因素？答：①被加⼯⼯件材料的类别：有⾊⾦属（铜、铝、钛及其合⾦）；⿊⾊⾦属（碳钢、低合⾦钢、⼯具钢、不锈钢、耐热钢等）；复合材料；塑料类等。

②被加⼯件材料性能的状况：包括硬度、韧性、组织状态—铸、锻、轧、粉末冶⾦等。