数控加工技术教案

精品文档 1欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 38 课程数控加工技术基础授课时间 2013 3 18 审批签字 内容名称 学习领域 2 数控机床编程与操作基础 1 认识数控机床 授课方法讲授课 次 1 教具 挂图PPT 课件 教学目的 1 了解数控机床的产生与发展 2 掌握数控机床的基本组成 分类 3 了解数控机床加工的特点 应用及操作规程 重点 和 难点 重点 数控机床的基本组成分 类 难点 开环 闭环和半闭环控 制系统的分析比较 解 决 方 法 结合 PPT 讲解 复习 提问 无 课 外 作 业 课后测试题 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 2欢迎下载 课题引入 3 分钟 新课讲授 82 分钟 1 常用的机械加工设备有哪些 2 它们有什么样的加工特点 第一节 相关基础知准备 一 数控机床的产生与发展 1 1 数控机床的产生 数控机床的产生 1952 年 美国帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了 世界上第一台数控机床 半个世纪以来 数控技术得到了 迅猛的发展 加工精度和生产效率不断提高 数控机床的 发展至今已经历了两个阶段和六代 1952 年的第一代 电子管数控机床 1959 年的第二代 晶体管数控机床 1965 年的第三代 集成电路数控机床 1970 年的第四代 小型计算机数控机床 1974 年的第五代 微型计算机数控系统 1990 年的第六代 基于 PC 的数控机床 2 数控机床的发展趋势 1 高速度高精度化 分辨率可达 0 01 微米 进给速度可达 400 800mm min 2 多功能化 智能化 小型化 3 高可靠性 4 网络化 二 数控机床的概念及组成 1 数控机床的基本概念 1 数控 Numerical Control 简称 NC 是采用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的方法 2 数控机床 Numerically Controlled Machine tool 是指装备了计算机数控系统的机床 简称 CNC 机床 2 数控机床的组成 计算机数控机床由输入输出装置 计算机数控装置 伺服系统和机床 本体等部分组成 其组成框图如图 1 1 所示 数控机床的组成 各组成部分的功能 精品文档 3欢迎下载 1 输入输出装置 提供程序编制 输入 修改 显示 存储 打印的硬件操作平台 主要设备有 显示器 键盘 数据通讯口等 2 数控装置 是用带有存储器的专用计算机来实现部分或全部自控功能的装置 数 控装置是数控机床的核心 其作用类似于计算机机的主机 见图所示 数控装置的作用 主要功能如下 多坐标控制 多轴联动 插补功能 如直线 圆弧和其它曲线插补 程序输入 编辑和修改功能 人机对话 手动数据输入 上位机通 信输入 故障自诊断功能 补偿功能 包括刀具半径补偿 刀具长度补偿 传动间隙补偿螺 距误差补偿等 信息转换功能 多种加工方式选择功能 包括实现多种加工方式循环 重复加工 凹凸模加工和镜像加工等 辅助功能 M 功能 即用来规定主轴的起停和转向 冷却液的接 通和断开 刀具的更换等 显示功能 即使用 CRT 或液晶屏显示程序 参数 各种补偿量 坐 标位置 故障源以及图形等 通信和联网功能 3 伺服系统 伺服系统是接受数控装置指令 驱动机床执行机构运动的驱动部件 要求能快速响应准确响应指令 包括伺服控制电路 功率放大电路和伺服 电机等 常见的伺服电机有 步进电机 电液马达 直流伺服电机和交流伺服 电机等 4 测量反馈装置 由测量部件和响应的测量电路组成 用以实时各执行部件的速度和位 置 反馈到数控装置中形成闭环控制 若系统无测量反馈装置则为开环系 统 常用的测量部件有脉冲编码器 旋转变压器 感应同步器 光栅和磁 尺等 5 机床的机械部件 精品文档 4欢迎下载 课堂小结 5 分钟 除了主运动系统以及辅助部分 如液压 气动 冷却和润滑部分 以外 尚有一些特殊部件 如储备刀具的刀库 自动换刀装置 ATC 和自动托盘 交换装置等 三 数控机床的分类 1 按工艺用途分类 数控车床 数控铣床 加工中心等 2 按机床运动的控制轨迹分类 1 点位控制数控机床 2 直线控制数控机床 3 轮廓控制数控机床 3 按伺服控制的方式分类 1 开环控制系统 2 半闭环控制系统 3 闭环控制系统 4 按数控系统的功能水平分 1 经济型数控机床 2 中档数控机床 3 高档数控机床 四 数控机床的特点及应用范围 观看视频 1 特点 1 对零件的适应性强 2 加工精度高 质量稳定 3 生产率高 4 改善劳动条件 5 有利于生产管理现代化 2 应用范围 1 多品种 单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件 2 几何形状复杂的零件 3 精度及表面粗糙度要求高的零件 4 加工过程中需要进行多工序加工的零件 5 价格昂贵 不允许报废的零件 五 操作规程 略 1 数控机床的产生与发展 2 数控机床的组成及各部分的功用 3 数控机床的分类 4 数控机床的特点及应用 精品文档 5欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 38 课程数控加工技术基础授课时间 2013 审批签字 内容名称 2 数控机床坐标系的建立及数学处理 授课方法讲授课 次 2 教具 挂图PPT 课件 教学目的 1 了解数控机床坐标系的规定 2 掌握数控车床的类型 结构及特点 3 了解数控编程中的数学处理 重点 和 难点 重点 数控机床坐标系 难点 参考点的理解 解 决 方 法 举例讲解 复习 提问 1 数控机床的组成 特点及应用范围 课 外 作 业 课本 P58 60 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 6欢迎下载 课题引入 4 分钟 新课讲授 80 分钟 1 数控机床的组成有哪些 2 简述数控机床的分类 特点和应用 2 数控机床坐标系的建立及数学处理 一 数控机床的坐标系 一 坐标系的规定 1 标准坐标系 数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系 图 2 5 右手定则 2 刀具相对工件运动的原则 3 运动方向的规定 刀具远离工件的方向为正方向 二 数控机床的坐标轴 确定机床坐标系的坐标轴顺序为 Z X Y Z 轴 Z 坐标轴与传递切削力的主轴方向一致 以增大工件和刀 具之间距离的方向为运动的正方向 对于车床 磨床等主轴带动工件旋转 Z 轴平行与主轴 如果机床没有主轴 如牛头刨床 Z 轴垂直于工件装卡面 钻镗加工中 钻入和镗入工件的方向为 Z 坐标的负方向 而退出为 正方向 X 轴 X 坐标轴一般是水平的 平行于工件的装卡面 这是在刀具 或工件定位平面内运动的主要坐标 对于工件旋转的机床 如车床 磨床等 X 坐标的方向是在工件的 径向上 且平行于横滑座 刀具离开工件旋转中心的方向为 X 轴正方向 a 如 Z 轴是垂直的 当从刀具主轴向立柱看时 X 的正方向指向右 b 如 Z 轴 主轴 水平 当从主轴向工件方向看时 X 的正方向指向 右方 Y 轴 Y 坐标轴垂直于 X Z 坐标轴 Y 运动的正方向根据 X 和 Z 坐 标的正方向 按照右手直角笛卡儿坐标系来判断 精品文档 7欢迎下载 图 2 6 典型机床的坐标系 旋转坐标系 A B 和 C 相应地表示其轴线平行于 X Y 和 Z 坐标的 旋转运动 A B 和 C 的正方向 相应地表示在 X Y 和 Z 坐标正方向上按 照右旋螺纹前进的方向 附加坐标 如果在 X Y Z 主要坐标以外 还有平行于它们的坐 标 可分别指定为 U V W 如还有第三组运动 则分别指定为 P Q 和 R 举例说明 卧式加工中心 卧铣 后置刀架车床等 对于工件运动时的坐标轴方向 对于工件运动而不是刀具运动的机床 必须将前述为刀具运动所作的 规定 作相反的安排 用带 的字母 如 X 表示工件相对于刀具正 向运动指令 而不带 的字母 如 X 则表示刀具相对于工件的正向运 动指令 二者表示的运动方向正好相反 对于编程人员 工艺人员只考虑 不带 的运动方向 主轴旋转运动的方向 主轴的顺时针旋转运动方向 正转 是按照右旋螺纹旋入工件的方 向 二 机床坐标系与工件坐标系 1 机床坐标系 机床坐标系是机床上固有坐标系 往往采用那些能够作为基准的点 线 面来作为机床的换刀点 坐标轴的轴心线和坐标平面 图 2 7 所示为 数控车床坐标系 图 2 7 典型车床坐标系 机械原点 机床上设定的一个特定位置 又称机床零位 机械原点的定位精度很高 是机床调试和加工时十分重要的基准点 机床上各种坐标系的建立都是以机械原点为参考点而确定的 图中 O 是机械原点 机床每次开机 断电 故障 图形模拟后 甚至必要时当进行坐标 设定及对刀前都要对机床进行一次手动回零操作 所谓回零操作就是使运 动部件回到机床的机械原点 2 工件坐标系 编程坐标系 工件坐标系在编程时使用 由编程人员在工件上建立的工件坐标系 工件原点 零件在设计中有设计基准 在加工过程中有工艺基准 同 时要尽量将工艺基准与设计基准统一 该基准点通常称为工件原点 3 机床坐标系与工件坐标系的关系 工件坐标系与机床坐标系的坐标轴平行 可通过机床坐标系偏置得到 精品文档 8欢迎下载 课堂小结 3 分钟 课后作业 3 分钟 4 刀位点和换刀点 三 数控编程中的数学处理 1 数值换算 2 基点与节点 3 基点坐标值的计算 四 数控车床的结构 分类 1 结构 数控车床的整体结构组成基本与普通车床相同 但多了数控柜 操作 面板和显示器等 图片展示 2 分类 1 按数控系统的功能分 经济型数控车床 全功能型数控车床 车削中心 FMC 车床 2 按主轴的配置形式分 图片展示 卧式 立式数控车床 3 按刀架情况分 图片展示 前置刀架和后置刀架数控车床 1 数控机床坐标系 2 机床坐标系与工件坐标系 3 数控车床的类型 结构及特点 4 相关数值计算 课本 P58 60 测试题 精品文档 9欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 38 课程数控加工技术基础授课时间 2013 3 审批签字 内容名称 数控机床的编程规则 授课方法讲授课 次 3 教具 挂图PPT 课件 教学目的 1 了解数控编程的步骤和方法 2 掌握编程规则和程序的格式 3 掌握常用编程指令的功能 重点 和 难点 重点 1 程序格式 2 常用指令的功能 及应用 难点 指令的应用 解 决 方 法 举例讲解 复习 提问 数控机床坐标系 课 外 作 业 课本 P58 60 测试题 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 10欢迎下载 基准点 确定工件坐标系 机床坐标系 课题引入 4 分钟 新课讲授 83 分钟 1 2 个坐标系 4 个 点 2 数控机床的工作原理 3 数控机床的编程规则 一 数控编程的步骤和方法 数控编程 从分析零件图纸开始到获得正确的数控加工程序载体 为止的全过程 一 数控编程的步骤 1 分析零件图 工件的材料 形状 尺寸 精度及毛坯的形状 2 确定加工工艺 分析零件图 决定加工方案 确定加工顺序 设计夹具 选择刀 具 确定走刀路线 切削用量等工艺参数 3 数学处理 建立工件坐标系 确定加工路线 计算出各几何元素的起点 终 点 圆心坐标值 复杂零件或不规则零件坐标点不好找 可以借助 CAD 画图求出 4 编写程序 根据所使用的数控系统指定的代码及格式编写程序 5 程序输入 以前用穿孔带作为介质 通过纸带阅读机送入数控系统 现在可 以直接用键盘输入 或在计算机中编好后通过相应的软件及接口传入 程序 6 程序校验与首件试切 程序必须经过检查校验试切后才可使用 可以通过空运行程序检查轨迹是否正确 还可以用图形模拟功能 首件试切时 一般单段运行 监视加工状况 随时调整参数 出 现问题 立刻停车 二 编程方法 1 手工编程 由人工完成零件图纸分析 工艺处理 数值计算 编写程序清单 直 到程序输入 校验 称为 手工编程 此种方法适用于点位或几何形状不太复杂的零件 2 自动编程 所谓 自动编程 就是使用计算机或编程机 完成零件编程的过程 使用规定的语言手工编写一个描述零件加工要求的程序 输入计算机中 计算机自动进行计算并生成程序 PowerMill Mastercam CAXA 等可先画出零件的三维实体图 设置好加工 参数 路径 可以自动生成加工程序 此方法适用于复杂曲面的零件或几何元素不复杂 但程序量很大的零 件 二 数控机床的编程规则 精品文档 11欢迎下载 1 绝对值编程和增量值编程 2 直径编程和半径编程 3 小数点编程 三 程序格式 一个完整的零件加工程序 由程序号 程序内容和程序结束三部分组成 一个程序段 序号 若干代码字和结束符号组成 每个代码字 由字母和数字组成 例 程序段 N0010 G00 X10 Z10 M3 S650 程序段结束符 辅助功能代码 坐标值 准备功能代码 程序段号 O2001 程序名 一个完整程序存放在内存中的首地址表识符 西门子 用 FANUC用 O N0010M03 S650 主轴正转 转速650 N0015 G00 X100 Y80 快速定位A点 N0020Z 33 00 刀具下降33mm 距工件2mm N0030G01 Z 26 00 F100 直线插补 刀具向下工进26mm穿透工件 N0040G00 Z26 00 快速返回 N0050X50 00Y30 00 快速定位到B点 N0060G01 Z 17 00 刀具向下工进17mm 进入到工件内15mm N0070G04 F2 暂停2秒 N0080G00 Z50 00 刀具快速上移50mm N0090X 150 00Y 110 00 返回起始点 N0100M30 程序结束 四 常用编程代码 1 辅助功能字 辅助功能也叫 M 功能或 M 代码 它是控制机床或系统的开关功能的一 种命令 如开 停冷却泵 主轴正 反转 程序结束等 1 M00 程序停止 程序中执行该指令后 停止自动运转 即主轴 停转 切削液关闭 进给停止 处于程序停止状态 把全部信息保存起来 以便进行手动换刀 手动变速等手动操作 要继续执行加工程序时 按动 控制面板上的起动按钮才能再次自动运转 2 M01 计划停止 该指令与 M00 相似 但必须预先把面板上的 选择停止开关 旋转到计划停止处 M01 指令才能被执行 该指令主要用 于加工过程中需要停机检查 测量零件或手工换刀和交接班等 3 M02 程序结束 表示程序全部结束 停止自动运转 主轴进给 及切削液供给全部停下 使数控装置和机床复位 4 M03 M04 M05 主轴旋转方向 分别命令主轴正转 顺 反 转 逆 和停止转动 精品文档 12欢迎下载 课堂小结 3 分钟 课后作业 3 分钟 5 M07 M08 M09 冷却液的启动与停止 6 M30 程序结束 并返回开始状态 思考 M00 M01 M02 M30 的区别 2 F 进给功能 S 主轴速度功能 T 刀具功能 1 进给功能 F 表示进给速度 单位是 mm min 当进给速度与主轴转速有关时 如车 削螺纹 单位为 mm r 进给速度在加工过程中的表示方法随数控装置的 不同而不同 通常跟两位数字 F 表示 其数值有的代表具体进给数值 有的代表某种进给速度的编码号 2 主轴速度功能 S 主要表示主轴转速或速度 单位分别为 r min 或 m min 主轴功能是 用字母 S 后跟两位或四位数字组成 其后面的数字有时表示具体转数 有 时表示某种转数的代码 主轴的实际转数常用机床操作面板上的主轴速度 倍率开关调整 倍率开关通常设有 50 60 70 80 90 100 110 120 200 等档位 编程时总是假定倍率开关指在 100 的位置 3 刀具功能 T 刀具功能 也称 T 功能 是用来表示选择刀具或刀补号的 一般具有 自动换刀的数控机床上才有此功能 刀具功能用字母 T 及后面的两位或四 位数字表示 T0101 前 01 表示选择第 1 号刀 后 01 表示 01 刀补 1 数控编程的步骤和方法 2 数控编程规则 3 程序格式 4 常用 M F S T 指令代码的功能及应用 课本 P58 60 测试题 精品文档 13欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 39 课程数控加工技术基础授课时间 2013 3 审批签字 内容名称 课题一 FANUC 系统数控车床的编程与操作 1 车削外圆和端面程序 授课方法讲授课 次 4 教具 挂图PPT 课件 教学目的 1 掌握 G01 指令及其应用 2 掌握常用 M F S T G 代码在编程中的应用 重点 和 难点 重点 硬质合金的牌号和 应用 难点 硬质合金的应用 解 决 方 法 举例讲解 复习 提问 常用 M F S T G00 代 码的功能 课 外 作 业 自测题 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 14欢迎下载 课题引入 5 分钟 新课讲授 73 分钟 课堂小结 2 分钟 复习提问 1 M00 M09 M30 的含义 2 F S T 代码的含义 3 G00 代码的格式及功能 第一节 相关基础知准备 G 代码 一 直线插补指令 G01 格式 G01 X U Z W F 功能 使刀具以 F 给定速度沿当前点按直线运动到 X Z 终点坐标 说明 1 X Z 为目标点的绝对或增量坐标 U W 为目标点的绝对或增量坐标 2 F 为沿插补方向的进给速度 二 应用举例 PPT 展示 1 车端面 O O0001 N10 M03 S400 N20 T0101 N30 G00 X52 Z0 N40 G01 X0 Z0 F50 N50 G00 X100 Z150 N60 M05 N70 M30 2 车外圆 O O0002 N10 M03 S400 N20 T0101 N30 G00 X48 Z2 N40 G01 X48 Z 25 F50 N50 G01 X52 N60 G00 X100 Z150 N70 M05 N80 M30 三 编程练习 编写下图车端面和外圆程序 常用 M F S T G 代码在车端面和外圆程序中的应用 精品文档 15欢迎下载 课后作业 10 分钟 自测题 精品文档 16欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 39 课程数控加工技术基础授课时间 2013 3 13 审批签字 内容名称 课题一 数控车削加工圆柱表面和端面 2 工件加工方案的实施 授课方法讲授课 次 5 教具 挂图PPT 课件 教学目的 1 了解数控车削加工工艺过程 2 了解车削过程中工件的装夹 重点 和 难点 重点 数控车削工艺过程 难点 加工程序 解 决 方 法 举例讲解 复习 提问 无 课 外 作 业 见教案 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 17欢迎下载 课题引入 3 分钟 新课讲授 78 分钟 数控机床加工工件时是按事先编号的程序自动加工的 在加工 过程中不需要人的参与 程序的正确与否至关重要 那么在编写 加工程序时要做哪些工作 这是我们此节课要学习的内容 第二节 加工方案的实施 一 数控车削加工工艺过程的拟定 1 车削加工方案的确定 IT7 IT9 Ra 为 0 8 3 2 粗车 半精车 精车 IT5 IT7 Ra 为 0 2 0 63 粗车 半精车 精车 细车 高于 IT5 Ra5 的孔 L D 5 20 可用深孔麻花钻加工 L D 20 用深孔钻加工 深孔加工特点 细长孔偏斜 排屑 冷却 润滑难 刚性差 一 枪钻 1 枪钻的结构 由钻头 钻杆和钻柄组成 切削刃一侧是折线 钻头是高速钢 或硬质合金制作 钻杆是无缝钢管制作 2 枪钻的几何角度 外刃主偏角 50 65 余偏角 25 30 后角 8 15 外刃主偏角 67 72 余偏角 20 25 后角 10 20 3 枪钻的应用 IT10 IT8 Ra0 2 0 8 3 20 的小直径深孔加工 二 错齿内排屑深孔钻 1 组成 由钻头 钻杆和钻柄组成 2 结构特点 硬质合金刀片错开分布在钻体同圆周上 有 3 个 导向条 钻体外镶焊 4 块导向条 刀齿错开排列 钻杆为圆形 3 排屑和冷却 高压切削液从钻杆与孔壁的间隙进入切削区 起冷却和润滑作用 同时把切屑排出 4 应用 加工直径为 18 185 孔深比在 106 内 IT9 IT7 Ra0 0eR 0 0eR 0 1 螺旋升角对后角的影响 第二节 螺纹车刀 一 高速钢螺纹车刀 精品文档 43欢迎下载 二 硬质合金螺纹车刀 三 三角形内螺纹车刀 见课本图 7 7 7 8 四 矩形螺纹车刀 见课本图 7 9 主切削刃宽度 b 0 5P 0 02 0 04 mm 刀头长度 L 0 5P 2 4 五 梯形螺纹车刀 精品文档 44欢迎下载 课堂小结 2 分钟 1 螺纹的结构和分类 2 螺纹升角对车刀前后角的影响 3 螺纹车刀的种类和角度 精品文档 45欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 39 课程数控加工技术基础授课时间 11 22 审批签字 内容名称 第三节 丝锥 第四节 板牙和螺纹梳刀 第五节 螺纹铣刀 授课方法讲授课 次 14 教具 挂图 PPT 教学目的 1 了解丝锥的组成 结构和用途 2 了解板牙和螺纹梳刀的用途 3 了解螺纹铣刀的种类和用途 重点 和 难点 重点 几种螺纹刀具的用 途 难点 无 解 决 方 法 讲解 复习 提问 螺纹的加工方法 课 外 作 业 无 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 46欢迎下载 课题引入 5 分钟 新课讲授 73 分钟 1 提问 大家见过或实习过的螺纹加工方法有哪些 2 螺纹刀具的种类 第三节 丝锥 一 丝锥的结构 1 组成 由工作部分和柄部组成 2 结构 切削部分 校准部分 柄部方尾 锥心 容屑槽 一 丝锥分类 1 手用丝锥 2 机用丝锥 3 螺母丝锥 第四节 板牙和螺纹梳刀 一 板牙 1 用途 加工尺寸不大的外螺纹 2 板牙的结构 板牙相当于一个具有很高硬度的螺母 螺孔周围制有几个排屑 孔 一般在螺孔的两端磨有切削锥 板牙按外形和用途分为圆板牙 方板牙 六角板牙和管形板牙 见图 板牙的类型 其中以圆板牙应用最广 规格范围为 M 0 25 M68 毫米 当加工出的螺纹中径超出公差时 可将板牙上的调节槽切开 以便调节螺纹的中径 板牙可装在板牙扳 手中用手工加工螺纹 也可装在板牙架中在 机床上使用 板牙加工出 的螺纹精度较低 但由于结构简单 使用方便 在单件 小批生产和修 配中板牙仍得到广泛应用 二 螺纹梳刀 精品文档 47欢迎下载 螺纹梳刀是螺纹机床上常用的刀具 其制造精度较高 一般 情况下 螺纹梳刀的螺纹齿由螺纹磨床磨出 普遍用的是 4 个 一套 在汽车制造等机械行业中应用较多 消耗量也较大 螺纹梳刀实质上是多齿的螺纹车刀 它既有切削部分又有校 准部分 所以螺纹梳刀要比用螺纹车刀加工出的螺纹质量好 即 使操作者技术水平不高 机床精度较差 也能容易加工出较满意 的螺纹 当螺纹导程是 1mm 左右时 一次走刀便能成型 刀刃的 磨损也很均匀 这样做 既能快速加工出较高质量的螺纹 又能 充分利用报废的螺纹梳刀 同时操作者也不必要求具有较高的技 术水平或等级 实属一举多得 利用本螺纹刀具 既能保证加工 零件的螺纹质量 又能节约成本 是螺纹加工的好帮手 第五节 螺纹铣刀 螺纹铣削的优点 1 加工精度 加工效率大大提高 2 不受螺纹结构 外螺纹 内螺纹 和旋向 左旋 右旋 的限制 3 螺纹铣刀的耐用度是普通丝锥的十多倍甚至数十倍 4 在数控铣削螺纹过程中 对螺纹直径尺寸的调整极为方 便 5 能高精度地加工深螺纹 大螺纹 大螺距螺纹 6 同一螺距的螺纹铣刀可加工不同直径的螺纹 一 盘形螺纹铣刀 主要用来铣削较大螺距的丝杆和蜗杆 精品文档 48欢迎下载 课堂小结 2 分钟 二 梳形螺纹铣刀 特点 刀齿受力均匀 精度较高 二 高速铣削螺纹铣刀 高速铣是车床高效切削螺纹的一种工艺装备 适用于大批量 螺纹加工 使用时拆除车床上小刀架 将旋风铣头装于中滑板上 并将旋风头主轴的回转中心线调整到对工件中心线倾斜一个螺纹 升角 随后将工件夹紧在车床卡盘上 切削过程为旋风铣头通过 专用电机带动作高速旋转 转速一般为 1000 1800r min 形成主 切削运动 工件装在卡盘上作缓慢旋转 转速一般为 5 60r min 形成切削过程的圆周进给运动 与此同时 旋风铣头随同床鞍作 轴向移动 使工件每转一周 旋风铣头切削前进一个导程 主要用于较大螺距的螺杆 丝杆的粗加工或半精加工 1 丝锥 板牙的结构和用途 2 螺纹梳刀 3 螺纹铣刀的种类 结构特点和用途 精品文档 49欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 39 课程数控加工技术基础授课时间 11 23 审批签字 内容名称 第八章 拉刀 授课方法讲授课 次 15 教具 挂图 PPT 教学目的 1 了解拉削的特点 2 了解拉刀的组成 结构 种类及其主要参数 重点 和 难点 重点 拉削的特点 拉刀的种类 难点 拉刀结构 解 决 方 法 讲解 复习 提问 无 课 外 作 业 无 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 50欢迎下载 课题引入 5 分钟 新课讲授 82 分钟 第八章 拉刀 在拉床上用拉刀加工工件内外表面的切削加工称为拉削 拉削 能完成各种形状的内外表面 本章主要介绍拉刀的种类 应用 组成和结构 一 拉削及其特点 1 拉削和推削 2 拉削的特点 1 生产率高 2 能获得高的加工精度及表面粗糙度 3 使用于加工各种类型通孔 4 不能加工台阶孔 二 拉刀的组成 1 前柄部 夹持拉刀传递动力的部分 2 颈部 连接部分 拉刀材料 尺寸规格等标记处 3 过渡锥 起对准中心用 4 前导部 起引导作用 防止拉刀歪斜 并可检查预防孔径 的大小 5 切削部 起切削作用 包括粗切齿 半精加工齿和精精加 工齿 6 校准部 起校准和修光作用 7 支托部 支撑拉刀 防止拉刀弯曲变形 三 拉刀的结构及其主要参数 1 切削部 1 齿升量 相邻两个刀齿高差 粗切齿齿升量 0 03 0 06mm 精切齿齿升量 0 01 0 03mm 2 齿数 粗切齿齿数 Z1 A AI ATL 2af l A 总余量 AI 过渡齿切削余量 ATL 精切齿切削余量 af 齿升量 过渡齿齿数 Z2 Z1 3 5 精切齿齿数 Z3 3 7 3 齿距 P 粗切齿 P粗 1 25 1 5 l 精切齿 P精 0 6 0 8 P粗 4 容屑槽 容屑槽形式 直线齿背 曲线齿背 加长齿背 5 分屑槽 作用 减小切屑宽度 种类 V 形 U 形 圆弧形 6 齿距 7 前角 5 20 8 后角 1 3 2 校准部分 起校准和修光作用 无分屑槽和齿升量 精品文档 51欢迎下载 课堂小结 3 分钟 四 拉刀的种类 1 按用途分 圆孔拉刀 花键拉刀 四方孔拉刀 键槽拉刀 平面拉刀 2 按结构形式分 整体拉刀 焊接拉刀 焊接装配拉刀 镶齿拉刀 3 几种典型拉刀结构介绍 1 拉削的特点 2 拉刀的组成 结构和主要参数 3 拉刀的分类 精品文档 52欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 39 课程数控加工技术基础授课时间 11 27 审批签字 内容名称 第九章 刀具的磨损与刃磨 授课方法讲授课 次 16 教具 挂图 PPT 教学目的 1 了解刀具磨损的过程和原因 2 掌握刀具磨损形式 3 掌握影响刀具寿命的因素 重点 和 难点 重点 刀具磨损形式 刀具寿命 难点 刀具磨损原因 解 决 方 法 讲解 复习 提问 无 课 外 作 业 见教案后 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 53欢迎下载 课题引入 3 分钟 新课讲授 77 分钟 第九章 刀具的磨损与刃磨 在切削过程中 刀具受到很大的切削力 承受切屑变形和摩擦 在很高的温度和挤压应力作用下极易磨损 一 刀具磨损过程 1 初期磨损阶段 磨损速率较大 2 正常磨损阶段 磨损速率较慢 3 剧烈磨损阶段 磨损速率很大 二 刀具磨损原因 1 机械作用磨损 磨粒磨损又称机械擦伤磨损 工件或切屑上的硬质点 如工件 材料中的金属碳化物 积屑瘤碎片及由刀具上摩擦下来的微粒等 在刀具表面上摩擦刻划 由于这种机械作用 逐渐擦掉刀具表面 材料 造成磨粒磨损 磨粒磨损在各种切削速度下都存在 但在 低速切削时 这是刀具磨损的主要原因 工件中的硬质点较多 工件材料硬度与刀具硬度比越高 磨粒磨损就越严重 2 热化学作用磨损 1 粘结磨损 在切削温度稍高的情况下 工件或切屑表面与刀具表面 之间发生粘结 刀具表面微粒被带走而造成的磨损 刀具材 料与工件材料的化学亲和力愈大 粘结磨损愈严重 通常 硬质合金刀具在产生积屑瘤的切削速度范围内 最易产生这 种磨损 2 扩散磨损 3 氧化磨损或化学磨损 4 相变磨损 三 刀具磨损形式 1 刀具的正常磨损 1 前刀面磨损 前面磨损的程度可用月牙洼的深度 KT 来衡量 2 后刀面磨损 3 前 后刀面同时磨损 一般在中等切削速度和中等切削厚度 0 1 0 5mm 切削塑 性金属时 往往出现前 后面同时磨损 2 刀具的非正常磨损 非正常磨损又称破损 可能由于刀具的设计 制造及使 用不当 也可能是由于刀具 尤其是一些脆性材料 如硬质 合金 陶瓷等刀具 受切削力冲击产生疲劳破坏 振动 热 效应等 以致在切削过程中切削刃或刀片发生脆性破损 这 种破损也遵循一定的统计规律 本书重点介绍正常磨损 3 刀具磨钝标准 刀具磨钝标准 磨钝标准通常指刀具后面磨损带中间部位平均磨损量允许达 到的最大值 以 VB 表示 制定磨钝标准需要考虑被加工对象的特点和加工条件的具体 精品文档 54欢迎下载 课堂小结 2 分钟 课后作业 8 分钟 情况 它的作用就是告诉操作者 当车刀后刀面磨损至 VB 时 就不要再继续使用 应及时磨刀或换刀 用磨钝标准这一标志来判断及时重磨车刀 在实际中是很麻烦 且很难做到的 为此 又制定了一种车刀重磨时刻的标志 刀 具寿命 四 刀具寿命 1 概念 从刀具刃磨后开始切削 一直到磨损量达到磨钝标准为止所用 的切削时间 2 影响刀具寿命的因素 1 切削用量对刀具寿命的影响 切削用量中切削速度对刀具寿命影响最大 其次是进给量 最 后是背吃刀量 2 刀具材料对刀具寿命的影响 刀具高温硬度高 耐磨性好 刀具寿命长 合理选用刀具材 料 用涂层刀具材料和新型刀具材料 是提高刀具寿命的有效途 径 3 刀具几何角度对刀具寿命的影响 减小主偏角和前角有利于提高刀具寿命 五 刀具刃磨概述 1 刀具刃磨的注意事项 略 实习时学过 2 刃磨时砂轮的选择 粗磨 36 69 砂轮 精磨 80 120 砂轮 氧化铝砂轮 刃磨高速钢 碳素工具钢 合金工具钢 碳化硅砂轮 刃磨硬质合金 1 刀具磨损过程 磨损原因和磨损形式 2 刀具寿命 3 刀具刃磨时砂轮的选择 一 名词解释 1 刀具寿命 2 刀具磨钝标准 二 填空题 1 刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种 其中正常磨损 有 和 三种 2 刀具的磨损阶段可分为 和 三个阶段 三 选择题 1 切削用量对刀具寿命的影响 主要是通过切削温度的高低 来影响的 所以影响刀具寿命最大的是 其次是 A 背吃刀量 B 进给量 C 切削速度 2 磨削硬质合金材料时 宜选用 磨料的砂轮 A 棕刚玉 B 白刚玉 C 黑碳化硅 D 绿碳化 硅 3 一般在切削速度较高 切削厚度较大情况下 加工塑性金属 精品文档 55欢迎下载 材料时 主要发生 A 前刀面磨损 B 后刀面磨损 C 前后刀面同时磨损 精品文档 56欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 39 课程数控加工技术基础授课时间 11 29 审批签字 内容名称 第九章 刀具的磨损与刃磨 授课方法讲授课 次 17 教具 挂图 PPT 教学目的 1 了解麻花钻的刃磨要求 2 掌握 90 外圆车刀的刃磨步骤 重点 和 难点 重点 90 外圆车刀刃磨 难点 无 解 决 方 法 讲解 复习 提问 无 课 外 作 业 见教案后 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 57欢迎下载 课题引入 3 分钟 新课讲授 82 分钟 课堂小结 2 分钟 课后作业 3 分钟 第九章 刀具的磨损与刃磨 在切削过程中 刀具受到很大的切削力 承受切屑变形和摩擦 在很高的温度和挤压应力作用下极易磨损 磨损了的刀具要重磨 后才能使用 一 90 外圆车刀刃磨 1 粗磨 1 磨主后刀面 2 磨副后刀面 3 磨前刀面 4 磨断屑槽 2 精磨 3 车刀的研磨 二 麻花钻的刃磨 1 刃磨要求 1 夹角对称 刃长相等 横刃斜角 55 2 右手握钻头前段 距钻尖 30mm 为支点左手握钻柄 3 麻花钻中心要高于砂轮中心 主切削刃水平 麻花钻轴 线 2 操作 3 修磨横刃 4 检测 三 其它刀具刃磨简介 1 内孔车刀刃磨 2 螺纹车刀刃磨 3 梯形螺纹车刀刃磨 4 铰刀的刃磨 5 拉刀的刃磨 6 涡轮飞到 7 齿轮滚刀的刃磨 8 插齿刀的刃磨 9 成形车刀的刃磨 10 铣刀的刃磨 11 镗刀的刃磨 1 车刀的刃磨步骤 2 麻花钻的刃磨要求和刃磨方法 3 其它刀具刃磨简介 简答题 1 麻花钻的刃磨要求有哪些 2 简述刃磨 90 外圆车刀的步骤 精品文档 58欢迎下载 理 论 课 教 案 首 页 编号 JL JW ZY 08 01 教师 朱承科 授课班级 14 39 课程数控加工技术基础授课时间 11 30 审批签字 内容名称 第十章 数控机床刀具 授课方法讲授课 次 18 教具 挂图 PPT 教学目的 1 了解数控机床刀具的种类及特点 2 了解数控刀具及其选用 3 了解可转位刀片及其代码 重点 和 难点 重点 数控机床刀具的种类及 特点 难点 无 解 决 方 法 讲解 复习 提问 无 课 外 作 业 无 课后 体会 教学过程教 学 内 容时间 精品文档 59欢迎下载 课题引入 5 分钟 新课讲授 83 分钟 第十章数控机床刀具 1 数控机床的发展史 2 数控机床的加工特点 一 数控刀具及其选用 数控刀具及其选用包括两部分 1 数控机床刀具的种类及特点 2 数控机床刀具的选择 一 数控机床刀具的种类及特点 一 数控机床的刀具系统 数控机床绝大部分都必须采用数控刀具 随着数控机床结构 功能 的发展 现在数控机床的刀具已不是普通机床所采用的 一机一刀 的模 式 而是多种不同类型的刀具同时在数控机床的刀盘上轮换使用 达到自 动换刀的目的 1 刀柄 刀柄是加工必备的辅具 它能够准确的安装各种刀具或刀片 还应 满足定位准确和便于安装 加工中心一般采用 7 24 圆锥刀柄 这类刀柄不能自锁 换刀比较 方便 其锥柄部分和机械抓拿部分均有相应的国际和国家标准 数控车床刀具种类较多 以外圆刀具为例一般采用 25mm 或 20mm 见 方刀柄 这类刀柄安装方便 定心精度较高 2 工具系统 由于数控设备的多样性 使其配套的刀具和装夹工具种类也很多 并且要求刀具更换迅速 因此 把通用性较强的刀具和配套的装夹工具系 列化 标准化 就成为通常所说的工具系统 1 整体式结构 它的特点是将锥柄和连杆连成一体 不同品种和规格的工作部分都 必须带有与机床相连的柄部 优点 结构简单 使用方便 可靠 更换迅速 缺点 锥柄的种类和数量较多 2 模块式结构 模块式结构把工具的柄部和工作部分分开 制成系统化的主柄模