《机械加工技术》教学课件-第十三章-数控加工基础

机械加工技术机械加工技术第十三章数控加工基础数控车削加工基础1数控铣削(加工中心)加工基础2第十三章数控加工基础数控车削加工基础1数控铣削(加工中心设备数控加工就是利用数字化控制系统在机床上完成零件的加工,这一类的机床称为数控机床。

加工效率高。

加工精度高。

劳动强度低。数控加工技术具有以下优点:

适应性强。

生产效率高。有利于现代化生产管理。设备数控加工就是利用数字化控制系统在机床上完成零件的一、数控车床的结构及加工工艺类型第一节数控车削加工基础按主轴位置卧式数控车床立式数控车床用于车削轴向尺寸较长或小型盘类零件。（最常见）用于车削回转直径较大的盘类零件一、数控车床的结构及加工工艺类型第一节数控车削加工基础按1.数控车床的加工工艺类型数控车床的加工工艺类型如下图所示。数控车床加工工艺类型1.数控车床的加工工艺类型数控车床的加工工艺类型如2.卧式数控车床结构（1）数控车床整体结构典型数控车床的机械结构如下图所示。数控车床的全功能结构2.卧式数控车床结构（1）数控车床整体结构典型数控根据床身与滑板的不同数控车床整体布局形式有4种,如下图所示。数控车床布局形式根据床身与滑板的不同数控车床整体布局形式有4（2）数控车床的常见结构形式刀架结构形式排刀式刀架转塔式刀架一般用于小型数控车床，换刀时可实现自动定位。大多数数控车床使用回转式刀架常见结构形式平床身—平滑板数控车床(电动四方刀架)斜床身—斜滑板数控车床(后置回转刀架)斜床身—斜滑板数控车床(排刀架)水平床身—水平滑板数控车床(排刀架)（2）数控车床的常见结构形式刀架结构排刀式刀架转塔式刀架一般以上4种常见的不同结构形式的数控车床如下图所示。平床身—平滑板数控车床(电动四方刀架)斜床身—斜滑板数控车床(回转刀架)斜床身—斜滑板数控车床(排刀架)水平床身—水平滑板数控车床(排刀架)以上4种常见的不同结构形式的数控车床如下图所示。平床二、常用数控车削刀具常用的数控车削车刀形式如下图所示。常用的数控车削车刀形式1—切断/切槽车刀;2—90°外圆左偏车刀;3—90°外圆右偏车刀;4、5—外圆车刀;6—成形车刀;7—宽刃外圆车刀;8—外螺纹车刀;9—45°弯头车刀;10—内螺纹车刀;11—内槽车刀;12—通孔镗刀;13—盲孔镗刀二、常用数控车削刀具常用的数控车削车刀形式如下图所示1.数控车削车刀的类型按加工工艺类型外圆车刀内孔镗刀切槽刀螺纹刀端面车刀成形车刀按加工方向右切车刀左切车刀双向车刀1.数控车削车刀的类型按加工外圆车刀内孔镗刀切槽刀螺纹刀端按车刀结构整体式车刀焊接式车刀机夹式车刀可转位车刀按车刀结构整体式车刀焊接式车刀机夹式车刀可转位车刀2.数控车削车刀的材料较高的硬度和耐磨性。较高的强度和韧性。良好的耐热性和导热性。较好的抗粘结性。为适应当今多样化的各种加工材料,车削刀具的材料须具有如下性能:良好的工艺性。2.数控车削车刀的材料较高的硬度和耐磨性。常用刀具材料有:高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石、涂层材料等。（1）高速工具钢高速工具钢简称HSS、高速钢、白钢、锋钢等。常见牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。具有良好的综合性能,可以用来制造各种复杂刀具。具有良好的机械性能,热塑性特别好,可做尺寸较小、承受冲击力较大的刀具,特别适用于制造热轧钻头等。（2）硬质合金硬质合金的硬度可达HRA89~93(相当于HRC71~76),在800℃~1000℃温度下仍能保证切削性能,其耐用度较高速钢高几十倍。常用刀具材料有:高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、常用的硬质合金以WC为主要成分,根据是否加入其他碳化物而分为YG、YT、YW三类。韧性、磨削性、导热性较好。

适于加工易产生崩碎切屑、有冲击切削力作用在刀具刃口附近的脆性材料,以及导热系数低的不锈钢和对刀具刃口韧性要求高的材料等。有较高的硬度和耐磨性,抗黏结扩散能力和抗氧化能力好,但抗弯强度、磨削性能和导热系数下降,低温脆性大,韧性差。

适于高速切削钢料。又称通用硬质合金,YW类硬质合金制造的刀具既能加工脆性材料,也能加工韧性材料。

主要用于加工难加工材料。常用的硬质合金以WC为主要成分,根据是否加入其他碳（3）陶瓷熔点高、硬度高、具有良好的绝缘性、化学稳定性和抗氧化性。寿命约为硬质合金的10~20倍,热硬性比硬质合金高2~6倍,可用于加工钢、铸铁。优点脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差,易崩刃,使其使用范围受到限制。缺点氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、氧化铝—氮化硅复合陶瓷、金属陶瓷。常用陶瓷（3）陶瓷熔点高、硬度高、具有良好的绝缘性、化学稳定（4）立方氮化硼有很高的硬度(可达HV8000~9000)(仅次于金刚石)及耐磨性,以及比金刚石高得多的热稳定性(1400℃),还具有良好的导热性、较低的摩擦系数。

立方氮化硼化学惰性大,与黑色金属无亲和力,与铁族金属直至1300℃时也不易起化学反应。特点不仅用于磨具,也逐渐用于车、镗、铣、铰等加工,既能胜任淬硬钢(HRC45~65)、轴承钢(HRC60~64)、高速钢(HRC63~66)、冷硬铸铁的粗车和精车,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削加工。应用（4）立方氮化硼有很高的硬度(可达HV8000~90（5）金刚石金刚石是目前人工能够制造出的最硬的物质,耐磨性好,可用于加工高硬度、高耐磨的材料,刀具耐用度比硬质合金可提高几倍到几百倍。优点热稳定性差,;强度低、脆性大、对振动敏感,只宜微量切削;金刚石与铁有极强的化学亲合力,不适于加工黑金属。缺点

主要用于磨具和磨料,对有色金属及非金属材料进行高速精细车削及镗孔。应用（5）金刚石金刚石是目前人工能够制造出的最硬的物质,（6）涂层材料常见涂层材料有TiC、TiN、TiCN、Al2O3等陶瓷材料。涂层材料物理涂层(PVD)化学涂层(CVD)物理涂层是在550℃以下将金属和气体离子化后喷涂在刀具表面。化学涂层是各种化合物通过化学反应沉积在刀具上形成表面膜。（6）涂层材料常见涂层材料有TiC、TiN、TiCN3.可转位车刀及其刀片为了提高车削刀具的使用效率、提高加工精度及减少辅助时间,数控加工广泛使用机夹式可转位车刀,其结构如下图所示。如左图所示，机夹式可转位车刀使用夹紧元件将刀片固定在刀杆上。当一个切削刃磨损后,松开夹紧机构,将刀片转位到另一切削刃后再夹紧,即可进行切削,当所有切削刃磨损后,则可取下再代之以新的同类刀片。机夹可转位车刀1—刀杆;2—刀片;3—刀垫;4—夹紧元件3.可转位车刀及其刀片为了提高车削刀具的使用效率、（1）部分常见的在刀杆上夹紧刀片的形式如下图所示。机夹式可转位刀具的定位与夹紧结构示意图（1）部分常见的在刀杆上夹紧刀片的形式如下图所示。机（2）常见的刀片形状如下图所示。常见可转位车刀刀片形状（2）常见的刀片形状如下图所示。常见可转位车刀刀片形三、数控车削加工工艺基础1.数控车削工艺分析工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作,工艺制订过程如下图所示。工艺制订过程2.数控车床切削用量的选择数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中,所以编程前必须确定合适的切削用量。三、数控车削加工工艺基础1.数控车削工艺分析工艺分3.数控车削加工顺序的确定遵循原则先粗后精内外交叉先近后远3.数控车削加工顺序的确定遵循原则先粗后精内外交叉先近后远四、程序编制1.数控编程及其工作内容数控加工程序是由数控装置专用编程语言编写的一系列指令组成的(应用得最广泛的是ISO码,也就是国际标准化组织规定的代码)。数控加工程序对机床的控制动作四、程序编制1.数控编程及其工作内容数控加工程序是2.数控编程基本知识（1）机床坐标轴数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示,常称基本坐标轴其相互关系用右手定则确定,如下图所示。工艺制订过程

如左图所示，图中拇指的指向为X轴的正方向,食指指向为Y轴的正方向,中指指向为Z轴的正方向。围绕X,Y,Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A,B,C表示,根据右手螺旋定则,以拇指指向+X,(+Y,+Z)方向,则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A,(+B,+C)方向。2.数控编程基本知识（1）机床坐标轴数控机床的坐标如果是工件的移动用加“′”的字母表示,按相对运动的关系,工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反,即有：+X=-X′,+Y=-Y′,+Z=-Z′+A=-A′,+B=-B′,+C=-C′机床坐标轴方向取决于机床类型和各组成部分的布局,如下图所示。车床坐标轴及其方向与主轴轴线重合,沿着Z轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离。垂直于Z轴,对应于转塔刀架的径向移动,沿着X轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离。与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。如果是工件的移动用加“′”的字母表示,按相对运动的关机床坐标系机床零点机床参考点

机床坐标系是机床固有的坐标系。（2）机床坐标系、机床零点和机床参考点机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后,这个原点便被确定下来,它是固定点。为了正确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点。机床坐标系机床零点机床参考点机床坐标系是机床固有的坐机床零点(OM)、机床参考点(Om)、机床坐标轴的机械行程及有效行程的关系如下图所示。机床零点OM

和机床参考点Om机床零点(OM)、机床参考点(Om)、机床坐标轴的机工作坐标系程序原点对刀点工件坐标系是编程人员在编程时使用的,编程人员选择工件上的某一已知点为原点(也称程序原点),建立一个新的坐标系,称为工件坐标系。（3）工件坐标系、程序原点和对刀点一般情况下,程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。对刀点是数控加工程序加工的起始点,对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置。工作坐标系程序原点对刀点工件坐标系是编程人员在编程时3.数控加工程序的结构若干个指令字程序段数控加工程序数控加工程序的结构数控加工程序的结构如下图所示。3.数控加工程序的结构若干个指令字程序段数控加工程序数控加（1）指令字的格式一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号或不带符号的数字数据组成。程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。示例

华中数控世纪星数控装置HNC-21/22T数控程序段中包含的主要指令字符的地址和意义如教材表13-1所示。（1）指令字的格式一个指令字是由地址符(指令字符)和（2）指令字的格式一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。程序段的格式定义了每个程序段中功能字的句法,如下图所示。程序段格式（2）指令字的格式一个程序段定义一个将由数控装置执行（3）程序的一般结构一个数控加工程序必须包括起始符和结束符。一个数控加工程序是按程序段的输入顺序执行的,而不是按程序段号的顺序执行的,但书写程序时,建议按升序书写程序段号。示例

华中数控世纪星数控装置HNC-21/22T的程序结构如下:程序起始符程序结束注释符%(或O)符,%(或O)后跟程序号M02或M30括号（）内或分号；后的内容为注释文字。（3）程序的一般结构一个数控加工程序必须包括起始符和（4）程序的文件名一个CNC装置可以装入许多程序文件,以磁盘文件的方式读写。文件名格式为(有别于DOS的其他文件名):O××××地址O后面必须有四位数字或字母

CNC系统通过文件名来调用程序,进行加工或编辑。（4）程序的文件名一个CNC装置可以装入许多程序文件第二节数控铣削(加工中心)加工基础

各种数控铣削加工面对不同的加工对象分别采用不同的编程方式。以成型曲面、多结构等为主要特征的零件(模具等)CAM自动编程为主;以轮廓、平面、孔结构等为主要特征的零件手工编程为主;第二节数控铣削(加工中心)加工基础各种数控铣削加一、数控铣床(加工中心)结构及其坐标系统数控铣床有卧式、立式两种形式,立式数控铣床的机械结构如下图所示。

如左图所示，立式数控铣床由床身、进给传动系统、主轴传动系统等结构组成。加工中心与数控铣床的唯一区别是:加工中心在数控铣床的结构基础上增加了刀库及自动换刀系统。立式数控铣床的机械结构数控为简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴的命名和方向制定了统一的标准,遵循笛卡儿坐标系和右手定则，如右图所示。一、数控铣床(加工中心)结构及其坐标系统数控铣床有卧二、常用数控铣削刀具铣削刀具数控铣刀根据结构形式分类,常见的有整体式、机夹可转位式;根据形状分类,常见的有面铣刀、平底铣刀、环形铣刀、球头铣刀、倒角刀等。孔加工刀具常见的有:中心钻、钻头(麻花钻)、扩孔钻、铰刀、镗刀、丝锥、螺纹铣刀、锪孔钻、复合钻、机夹式硬质合金钻头等。数控铣削刀具二、常用数控铣削刀具铣削刀具孔加工刀具数控铣削刀具三、常见数控铣削装夹方式铣削装夹方式平口钳装夹压板螺栓装夹平口钳结构平口钳拖表校正压板螺栓装夹方式三、常见数控铣削装夹方式铣削平口钳装夹压板螺栓装夹平口钳结构四、数控铣削工艺基础工艺规程制定零件的工艺性分析工艺路线的确定选择刀具

零件的工艺性分析包括零件图样分析、零件结构工艺性分析、零件毛坯的工艺性分析。切削用量的选择首先确定方法,然后划分加工阶段、工序、装夹方法,最后确定进给路线。

①确保排屑顺畅、进退刀空间等主要因素,尽量使用大直径刀具。②粗、精加工刀具应分开使用。

切削用量包括切削速度(主轴转速)、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。四、数控铣削工艺基础工艺规程制定零件的工工艺路线选择刀具五、FANUC0iMD编程简介1.FANUC0iMD基本编程指令编程指令准备功能指令辅助功能指令用于实现刀具轨迹控制、刀具补偿、尺寸单位设定、坐标系原点设定等。用于实现机床的辅助功能,如主轴启停、切削液开关、自动换刀等。其中,S指令用来指定主轴转速,F指令用来指定进给速度,T指令用来指定所换刀具,其余辅助控制指令由M指令实现。五、FANUC0iMD编程简介1.FANUC0iM2.FANUC0iMD的钻孔循环指令（1）钻孔循环指令由于各种钻孔动作过程类似,均由如下图所示6个动作顺序组成,因此根据不同的情况设计成相应的固定循环指令。钻孔循环的6个标准动作顺序2.FANUC0iMD的钻孔循环指令（1）钻孔循环指令示例

如下图所示孔系的加工,孔深30mm,孔直径为10mm,钻孔的程序如下:解答O1234G90G54S1000M03G00Z50.G99G73X20.Y20.Z-30.R5.Q3.F80.;钻孔1,返回到R点平面X50.Y40.;钻孔2,返回到R点平面X80.Y20.;同上Y60.;同上G98X20.;钻孔5,返回到初始平面G80G28G91X0Y0Z0;返回到参考点M05M30孔系分布图示例如下图所示孔系的加工,孔深30mm,孔直3.FANUC0iMD的宏指令编程（1）钻孔循环指令下面简要介绍在FANUC系统中必要的宏指令编程。宏指令变量运算指令变量分为局部变量、公共变量、系统变量,各类变量的用途和特性各不相同。变量之间可以进行各类运算,运算指令右边的表达式可以是常量、变量、函数的组合。转移与重复指令在程序中,可使用GOTO、IF、WHILE实现转移和重复功能。3.FANUC0iMD的宏指令编程（1）钻孔循环指令六、数控加工的自动编程自动编程是从零件的设计模型或几何图样获得数控加工程序的全部过程。编程人员在对加工对象和工艺要求进行仔细分析的基础上,借助CAD/CAM系统的交互式编程功能,对零件进行几何造型,确定工艺步骤,输入加工参数,系统自动生成刀具运动轨迹,并经后置处理输出零件加工程序。过程六、数控加工的自动编程自动编程是从零件的设计模型或几ThankYou!ThankYou!机械加工技术机械加工技术第十三章数控加工基础数控车削加工基础1数控铣削(加工中心)加工基础2第十三章数控加工基础数控车削加工基础1数控铣削(加工中心设备数控加工就是利用数字化控制系统在机床上完成零件的加工,这一类的机床称为数控机床。

加工效率高。

加工精度高。

劳动强度低。数控加工技术具有以下优点:

适应性强。

生产效率高。有利于现代化生产管理。设备数控加工就是利用数字化控制系统在机床上完成零件的一、数控车床的结构及加工工艺类型第一节数控车削加工基础按主轴位置卧式数控车床立式数控车床用于车削轴向尺寸较长或小型盘类零件。（最常见）用于车削回转直径较大的盘类零件一、数控车床的结构及加工工艺类型第一节数控车削加工基础按1.数控车床的加工工艺类型数控车床的加工工艺类型如下图所示。数控车床加工工艺类型1.数控车床的加工工艺类型数控车床的加工工艺类型如2.卧式数控车床结构（1）数控车床整体结构典型数控车床的机械结构如下图所示。数控车床的全功能结构2.卧式数控车床结构（1）数控车床整体结构典型数控根据床身与滑板的不同数控车床整体布局形式有4种,如下图所示。数控车床布局形式根据床身与滑板的不同数控车床整体布局形式有4（2）数控车床的常见结构形式刀架结构形式排刀式刀架转塔式刀架一般用于小型数控车床，换刀时可实现自动定位。大多数数控车床使用回转式刀架常见结构形式平床身—平滑板数控车床(电动四方刀架)斜床身—斜滑板数控车床(后置回转刀架)斜床身—斜滑板数控车床(排刀架)水平床身—水平滑板数控车床(排刀架)（2）数控车床的常见结构形式刀架结构排刀式刀架转塔式刀架一般以上4种常见的不同结构形式的数控车床如下图所示。平床身—平滑板数控车床(电动四方刀架)斜床身—斜滑板数控车床(回转刀架)斜床身—斜滑板数控车床(排刀架)水平床身—水平滑板数控车床(排刀架)以上4种常见的不同结构形式的数控车床如下图所示。平床二、常用数控车削刀具常用的数控车削车刀形式如下图所示。常用的数控车削车刀形式1—切断/切槽车刀;2—90°外圆左偏车刀;3—90°外圆右偏车刀;4、5—外圆车刀;6—成形车刀;7—宽刃外圆车刀;8—外螺纹车刀;9—45°弯头车刀;10—内螺纹车刀;11—内槽车刀;12—通孔镗刀;13—盲孔镗刀二、常用数控车削刀具常用的数控车削车刀形式如下图所示1.数控车削车刀的类型按加工工艺类型外圆车刀内孔镗刀切槽刀螺纹刀端面车刀成形车刀按加工方向右切车刀左切车刀双向车刀1.数控车削车刀的类型按加工外圆车刀内孔镗刀切槽刀螺纹刀端按车刀结构整体式车刀焊接式车刀机夹式车刀可转位车刀按车刀结构整体式车刀焊接式车刀机夹式车刀可转位车刀2.数控车削车刀的材料较高的硬度和耐磨性。较高的强度和韧性。良好的耐热性和导热性。较好的抗粘结性。为适应当今多样化的各种加工材料,车削刀具的材料须具有如下性能:良好的工艺性。2.数控车削车刀的材料较高的硬度和耐磨性。常用刀具材料有:高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石、涂层材料等。（1）高速工具钢高速工具钢简称HSS、高速钢、白钢、锋钢等。常见牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。具有良好的综合性能,可以用来制造各种复杂刀具。具有良好的机械性能,热塑性特别好,可做尺寸较小、承受冲击力较大的刀具,特别适用于制造热轧钻头等。（2）硬质合金硬质合金的硬度可达HRA89~93(相当于HRC71~76),在800℃~1000℃温度下仍能保证切削性能,其耐用度较高速钢高几十倍。常用刀具材料有:高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、常用的硬质合金以WC为主要成分,根据是否加入其他碳化物而分为YG、YT、YW三类。韧性、磨削性、导热性较好。

适于加工易产生崩碎切屑、有冲击切削力作用在刀具刃口附近的脆性材料,以及导热系数低的不锈钢和对刀具刃口韧性要求高的材料等。有较高的硬度和耐磨性,抗黏结扩散能力和抗氧化能力好,但抗弯强度、磨削性能和导热系数下降,低温脆性大,韧性差。

适于高速切削钢料。又称通用硬质合金,YW类硬质合金制造的刀具既能加工脆性材料,也能加工韧性材料。

主要用于加工难加工材料。常用的硬质合金以WC为主要成分,根据是否加入其他碳（3）陶瓷熔点高、硬度高、具有良好的绝缘性、化学稳定性和抗氧化性。寿命约为硬质合金的10~20倍,热硬性比硬质合金高2~6倍,可用于加工钢、铸铁。优点脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差,易崩刃,使其使用范围受到限制。缺点氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、氧化铝—氮化硅复合陶瓷、金属陶瓷。常用陶瓷（3）陶瓷熔点高、硬度高、具有良好的绝缘性、化学稳定（4）立方氮化硼有很高的硬度(可达HV8000~9000)(仅次于金刚石)及耐磨性,以及比金刚石高得多的热稳定性(1400℃),还具有良好的导热性、较低的摩擦系数。

立方氮化硼化学惰性大,与黑色金属无亲和力,与铁族金属直至1300℃时也不易起化学反应。特点不仅用于磨具,也逐渐用于车、镗、铣、铰等加工,既能胜任淬硬钢(HRC45~65)、轴承钢(HRC60~64)、高速钢(HRC63~66)、冷硬铸铁的粗车和精车,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削加工。应用（4）立方氮化硼有很高的硬度(可达HV8000~90（5）金刚石金刚石是目前人工能够制造出的最硬的物质,耐磨性好,可用于加工高硬度、高耐磨的材料,刀具耐用度比硬质合金可提高几倍到几百倍。优点热稳定性差,;强度低、脆性大、对振动敏感,只宜微量切削;金刚石与铁有极强的化学亲合力,不适于加工黑金属。缺点

主要用于磨具和磨料,对有色金属及非金属材料进行高速精细车削及镗孔。应用（5）金刚石金刚石是目前人工能够制造出的最硬的物质,（6）涂层材料常见涂层材料有TiC、TiN、TiCN、Al2O3等陶瓷材料。涂层材料物理涂层(PVD)化学涂层(CVD)物理涂层是在550℃以下将金属和气体离子化后喷涂在刀具表面。化学涂层是各种化合物通过化学反应沉积在刀具上形成表面膜。（6）涂层材料常见涂层材料有TiC、TiN、TiCN3.可转位车刀及其刀片为了提高车削刀具的使用效率、提高加工精度及减少辅助时间,数控加工广泛使用机夹式可转位车刀,其结构如下图所示。如左图所示，机夹式可转位车刀使用夹紧元件将刀片固定在刀杆上。当一个切削刃磨损后,松开夹紧机构,将刀片转位到另一切削刃后再夹紧,即可进行切削,当所有切削刃磨损后,则可取下再代之以新的同类刀片。机夹可转位车刀1—刀杆;2—刀片;3—刀垫;4—夹紧元件3.可转位车刀及其刀片为了提高车削刀具的使用效率、（1）部分常见的在刀杆上夹紧刀片的形式如下图所示。机夹式可转位刀具的定位与夹紧结构示意图（1）部分常见的在刀杆上夹紧刀片的形式如下图所示。机（2）常见的刀片形状如下图所示。常见可转位车刀刀片形状（2）常见的刀片形状如下图所示。常见可转位车刀刀片形三、数控车削加工工艺基础1.数控车削工艺分析工艺分析是数控车削加工的前期工艺准备工作,工艺制订过程如下图所示。工艺制订过程2.数控车床切削用量的选择数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中,所以编程前必须确定合适的切削用量。三、数控车削加工工艺基础1.数控车削工艺分析工艺分3.数控车削加工顺序的确定遵循原则先粗后精内外交叉先近后远3.数控车削加工顺序的确定遵循原则先粗后精内外交叉先近后远四、程序编制1.数控编程及其工作内容数控加工程序是由数控装置专用编程语言编写的一系列指令组成的(应用得最广泛的是ISO码,也就是国际标准化组织规定的代码)。数控加工程序对机床的控制动作四、程序编制1.数控编程及其工作内容数控加工程序是2.数控编程基本知识（1）机床坐标轴数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示,常称基本坐标轴其相互关系用右手定则确定,如下图所示。工艺制订过程

如左图所示，图中拇指的指向为X轴的正方向,食指指向为Y轴的正方向,中指指向为Z轴的正方向。围绕X,Y,Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A,B,C表示,根据右手螺旋定则,以拇指指向+X,(+Y,+Z)方向,则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A,(+B,+C)方向。2.数控编程基本知识（1）机床坐标轴数控机床的坐标如果是工件的移动用加“′”的字母表示,按相对运动的关系,工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反,即有：+X=-X′,+Y=-Y′,+Z=-Z′+A=-A′,+B=-B′,+C=-C′机床坐标轴方向取决于机床类型和各组成部分的布局,如下图所示。车床坐标轴及其方向与主轴轴线重合,沿着Z轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离。垂直于Z轴,对应于转塔刀架的径向移动,沿着X轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离。与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。如果是工件的移动用加“′”的字母表示,按相对运动的关机床坐标系机床零点机床参考点

机床坐标系是机床固有的坐标系。（2）机床坐标系、机床零点和机床参考点机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后,这个原点便被确定下来,它是固定点。为了正确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点。机床坐标系机床零点机床参考点机床坐标系是机床固有的坐机床零点(OM)、机床参考点(Om)、机床坐标轴的机械行程及有效行程的关系如下图所示。机床零点OM

和机床参考点Om机床零点(OM)、机床参考点(Om)、机床坐标轴的机工作坐标系程序原点对刀点工件坐标系是编程人员在编程时使用的,编程人员选择工件上的某一已知点为原点(也称程序原点),建立一个新的坐标系,称为工件坐标系。（3）工件坐标系、程序原点和对刀点一般情况下,程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。对刀点是数控加工程序加工的起始点,对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置。工作坐标系程序原点对刀点工件坐标系是编程人员在编程时3.数控加工程序的结构若干个指令字程序段数控加工程序数控加工程序的结构数控加工程序的结构如下图所示。3.数控加工程序的结构若干个指令字程序段数控加工程序数控加（1）指令字的格式一个指令字是由地址符(指令字符)和带符号或不带符号的数字数据组成。程序段中不同的指令字符及其后续数值确定了每个指令字的含义。示例

华中数控世纪星数控装置HNC-21/22T数控程序段中包含的主要指令字符的地址和意义如教材表13-1所示。（1）指令字的格式一个指令字是由地址符(指令字符)和（2）指令字的格式一个程序段定义一个将由数控装置执行的指令行。程序段的格式定义了每个程序段中功能字的句法,如下图所示。程序段格式（2）指令字的格式一个程序段定义一个将由数控装置执行（3）程序的一般结构一个数控加工程序必须包括起始符和结束符。一个数控加工程序是按程序段的输入顺序执行的,而不是按程序段号的顺序执行的,但书写程序时,建议按升序书写程序段号。示例

华中数控世纪星数控装置HNC-21/22T的程序结构如下:程序起始符程序结束注释符%(或O)符,%(或O)后跟程序号M02或M30括号（）内或分号；后的内容为注释文字。（3）程序的一般结构一个数控加工程序必须包括起始符和（4）程序的文件名一个CNC装置可以装入许多程序文件,以磁盘文件的方式读写。文件名格式为(有别于DOS的其他文件名):O××××地址O后面必须有四位数字或字母

CNC系统通过文件名来调用程序,进行加工或编辑。（4）程序的文件名一个CNC装置可以装入许多程序文件第二节数控铣削(加工中心)加工基础

各种数控铣削加工面对不同的加工对象分别采用不同的编程方式。以成型曲面、多结构等为主要特征的零件(模具等)CAM自动编程为主;以轮廓、平面、孔结构等为主要特征的零件手工编程为主;第二节数控铣削(加工中心)加工基础各种数控铣削加一、数控铣床(加工中心)结构及其坐标系统数控铣床有卧式、立式两种形式,立式数控铣床的机械结构如下图所示。

如左图所示，立式数控铣床由床身、进给传动系统、主轴传动系统等结构组成。加工中心与数控铣床的唯一区别是:加工中心在数控铣床的结构基础上增加了刀库及自动换刀系统。立式数控铣床的机械结构数控为简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴的命名和方向制定了统一的标准,遵循笛卡儿坐标系和右手定则，如右图所示。一、数控铣床(加工中心)结构及其坐标系统数控铣床有卧二、常用数控铣削刀具铣削刀具数控铣刀根据结构形式分类,常见的有整体式、机夹可转位式;根据形状分类,常见的有面铣刀、平底铣刀、环形铣刀、球头铣刀、倒角刀等。孔加工刀具常见的有:中心钻、钻头(麻花钻)、扩孔钻、铰刀、镗刀、丝锥、螺纹铣刀、锪孔钻、复合钻、机夹式硬质合金钻头等。数控铣削刀具二、常用数控铣削刀具铣削刀具孔加工刀具数控铣削刀具三、常见数控铣削装夹方式铣削装夹方式平口钳装夹压板螺栓装夹平口钳结构平口钳拖表校正