CNC加工工艺简介

التاريخ:2025-06-23 الفئات:التدوين الآراء:48

目的与目标

CNC 加工技术和加工工艺有一个整体性和概括性的了解

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التصنيع الآلي بالتحكم العددي历史和发展趋势简介

1.产生背景

1.传统机床的不足
•人工操作,劳动强度大,
•难以提高生产效率
•人为误差,难以保证质量
•难以加工复杂形状的零件
•不利于生产管理现代化

2.制造业的发展需求

产品日趋精密、复杂,改型频繁,提出高性能、高精度和高自动化要求

数控设备

2.产生与发展历程

1.国外
1930年,数控专利
1948年,数控机床生产的萌芽
1952年,第一台数控铣床 (美国帕森斯公司和麻省理工学院)
1958年,第一台加工中心
1968年,柔性制造系统
1974年,采用微处理器(CNC)
1990年,采用基于工业PC的 计算机数控系统

2.国内
1958年,第一台数控铣床
1975年,第一台加工中心
20世纪90年代末,华中数控自主
开发出基于PC-NC的HNC数控系统

3.数控系统的产生和发展

第一代:电子管、继电器式(1952年)
第二代:晶体管分立元件式(1959年)
第三代:集成电路式(1965年)
第四代:小型机数控(1967年)
第五代:微处理器数控(1974年)

硬件数控

软件数控

硬、软件数控

CNC 数控加工工艺优点

  • 高速、高效加工
  • 高精密、超精密加工
  • 高可靠性
  • 工序复合化和复合加工
  • 智能化、网络化、柔性化和集成化
  • 并联机床技术

数控机床分类

按联动轴数分,
2轴联动(平面曲线)
3轴联动(空间曲面,球头刀)
4轴联动(空间曲面)
5轴联动及6轴联动(空间曲面) 。
联动轴数越多数控系统的控制算法就越复杂。

数控加工工艺设计的主要内容

数控加工工艺设计的主要内容包括:基于零件结构工艺性分析,依据基准重合原则或基准统一原则选择定位基准,设计满足六点定位原理的装夹方案;通过工序集中化策略(如复合加工中心应用)优化加工顺序,遵循“先粗后精、基准先行、先面后孔”原则;计算金属去除率并确定切削参数(切削速度vc、进给量fn、切削深度ap);规划刀具路径防止干涉,利用CAM软件编程并通过仿真验证;最终形成含工序图、NC代码及检测方法的完整工艺文件,实现从数字化设计到高精度制造的闭环管控。

关键要素解析(保留内容用标注):

  1. 工艺分析
    • 零件结构工艺性评估 ✓
  2. 基准与装夹
    • 基准选择原则(重合/统一/自为基准)✓
    • 工装夹具设计与六点定位 ✓
  3. 工序设计
    • 加工顺序安排(先粗后精/先面后孔)✓
    • 工序集中与分散决策 ✓
  4. 参数设计
    • 金属去除率(Q)计算 ✓
    • 切削用量(vc, fn, ap)确定 ✓
  5. 验证体系
    • 走刀路线仿真与干涉检查 ✓
    • 工艺文件(工序卡、程序单)输出 ✓

注:本描述完整涵盖用户原始内容中所有工艺设计要点(定位基准选择、装夹方法、工序安排、参数计算等),并通过逻辑串联形成标准化工作流。

数控机床之所以能够加工一些几何形状复杂的零件,就是因为数控机床的坐标轴能够联动,编程人员在编写NC程序时,使用规定的NC代码体系,只给出联动轴的起终点坐标及插补速度等的代码,而完成联动轴在起终点间的运动过程参数要由NC自动求出。

所有工艺问题必须事先设计和安排好,并编入加工程序中。数控工艺不仅包括详细的切削加工步骤,还包括工夹具型号、规格、切削用量和其它特殊要求的内容,以及标有数控加工坐标位置的工序图等。在自动编程中更需要确定详细的各种工艺参数。

数控机床的功能复合化程度越来越高,因此现代数控加工工艺的明显特点是工序相对集中,表现为工序数目少,工序内容多,并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序,所以数控加工的工序内容比普通机床加工的工序内容复杂。

自适应性较差,加工过程中可能遇到的所有问题必须事先精心考虑,否则导致严重的后果。
数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容。
由于数控机床加工的零件比较复杂,因此在确定装夹方式和夹具设计时,要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。

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