数控加工工艺与编程 课件全套 第1-16章 数控车铣加工工艺基础-数控机床保养及高端数控机床应用

第一篇：初级数控加工工艺与编程第一章数控车铣加工工艺基础《数控加工工艺与编程》教学课件第01章/共16章第一章：数控车铣加工工艺基础|本章内容▪•概述▪1.1数控加工概述▪1.2数控加工工件定位夹紧方法▪1.3数控车铣加工工序卡的识读▪1.4数控车铣加工刀具卡的编制▪1.5数控加工走刀路线图的识读第一章：数控车铣加工工艺基础|学习目标▪掌握概述▪掌握数控加工概述▪掌握数控加工工件定位夹紧方法▪掌握数控车铣加工工序卡的识读▪掌握数控车铣加工刀具卡的编制▪掌握数控加工走刀路线图的识读结合教材与实训，逐节学习并完成思考题。•概述第一篇·初级数控加工工艺与编程第一章：数控车铣加工工艺基础|•概述▪【知识目标】▪建立数控加工工艺原理、特点和应用的基本知识；▪熟悉数控加工工艺的主要内容及零件加工精度的知识；▪建立切削加工三要素和基准的概念和知识；▪熟悉工件常用定位和夹紧方法；▪【能力目标】第一章：数控车铣加工工艺基础|•概述（续）▪能够识读数控车铣加工工序卡，并严格执行工序卡文件；▪能够正确选择刀具规格型号；▪能够编制数控车铣加工刀具卡；▪能够识读数控加工走刀路线图▪【素质目标】▪树立正确的机械制造工艺发展的历史观；第一章：数控车铣加工工艺基础|•概述（续）▪确立为中国数控技术进步而献身的学习态度。1.1数控加工概述第一篇·初级数控加工工艺与编程第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述▪1.数控与数控技术▪数字控制(NumericalControl,NC)简称数控，是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程(如加工、测量装配等)进行可编程控制的自动化方法。▪数字控制技术,简称数控(NC)技术,是用数字指控制对象的一种自动控制技术,有早期使用的普通数控系统和目前广泛使用的计算机数控系统(ComputerNumericalContro…▪采用数控技术的自动控制系统称为数控系统▪2.数控机床▪装备了计算机数控系统,能实现运动和加工过程自动控制的机床称为数控机床。随着生产的发展,数控技术已广泛应用于金属切削机床、三坐标测量机、工业机器人、数控雕刻机等机械设备上。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）▪3.数控加工▪数控加工,是指在数控机床上进行切削加工的一种工艺方法,即采用数字信息对零件加工过程进行定义,并控制机床进行自动运行的一种自动化加工方法。▪数控加工技术集传统的机械制造、计算机、现代控制、传感控制、信息处理、光机电技术于一体,已成为现代机械制造技术的基础▪它的广泛应用,给机械制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化▪数控技术的水平和普及程度,已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述数控加工过程、特点及发展趋势▪1.数控机床的加工工作过程▪利用数控机床完成零件的数控加工过程如图1-1所示,其主要包括以下内容:▪（1）根据零件图样进行工艺分析,确定加工方案工艺参数和位置数据；▪（2）编写零件数控加工程序,可以是手工编程或自动编程;▪（3）将数控程序输入或传输到机床控制单元(MCU);▪（4）通过传输到控制单元的加工程序,进行试运行、刀具路径模拟等；第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）数控加工过程、特点及发展趋势（续）▪（5）将调试好的程序输送到数控机床(数控系统);▪（6）通过对机床的正确操作,运行程序,完成零件的加工。▪2.数控系统的工作过程▪数控系统是数控机床的控制核心,它通常由一台带有专门系统软件的计算机构成，即数控系统由软件和硬件两部分组成▪硬件是软件的物理基础,软件是整个系统的灵魂,数控系统的活动均依靠系统程序来指挥▪数控系统的工作过程如图1-2所示第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）数控加工过程、特点及发展趋势（续）▪3.伺服系统的工作原理▪在数控机床中,伺服系统是数控系统的执行部分▪它用来控制被控对象的转角(或位移),使其能自动地、连续地、精确地复现输入指令的变化规律▪在数控机床上伺服系统接收来自插补装置或插补软件产生的进给脉冲指令,经过一定的信号变换及电压、功率放大,将其转化为机床工作台相对于切削刀具的运动,主要通过对步进电动机、交/直流伺服电…▪数控机床的伺服系统作为一种实现切削刀具与工件间运动的进给驱动和执行机构,是数控机床的一个重要部分,在很大程度上决定了数控机床的性能▪数控机床的最高转动速度、跟踪精度、定位精度等一系列重要指标主要取决于伺服系统性能的优劣第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）数控加工过程、特点及发展趋势（续）▪4.数控加工的特点▪数控加工的特点主要体现在以下几个方面：▪(1)高精度与高一致性：通过数字化程序控制机床运动，消除人为操作误差，加工精度可达微米级，且能实现批量产品的高度一致性，尤其适合精密零件制造。▪(2)高自动化与高效率：加工过程由程序自动控制，自动换刀、进给和检测功能大幅减少人工干预，缩短辅助时间，复杂零件可一次装夹完成多工序加工，显著提升生产效率。▪(3)适应复杂零件加工：能够完成传统机床难以实现的空间曲面、异形轮廓及微小结构加工（如航空航天叶片、精密模具），支持多轴联动和车铣复合工艺，扩展加工能力边界。▪(4)柔性化生产：通过修改程序即可快速切换加工对象，适应小批量、多品种生产需求，减少专用工装依赖，降低新产品试制成本，满足定制化制造趋势。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）数控加工过程、特点及发展趋势（续）▪(5)数字化集成：与CAD/CAM系统无缝衔接，实现从设计到加工的数字化流程，支持工艺仿真优化，减少试错成本，并为智能制造（如工业互联网、数字孪生）奠定技术基础。▪数控加工广泛应用于汽车、航空航天、精密模具等高复杂度、高精度要求的行业，是高端制造业转型升级的核心技术支撑。▪5.机床数控技术的发展趋势▪数控机床的出现不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征而且随着先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控技术提出了更高的要求，当前,数控技术及其装备发展趋势主要体现在…▪(1)运行高速化、加工高精化。速度和精度是数控设备的两个重要指标，也是数控技术永恒追求的目标，因为它直接关系到加工效率和产品质量。▪近年来,高精度数控机床的加工精度已进入纳米级(0.001μm)第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）数控加工过程、特点及发展趋势（续）▪以电主轴和直线电动机的应用为特征，使主轴转速大大提高主轴转速达200000r/min进给速度达240m/min以上，进给加速度和减速度达到高2~4g以上▪新一代数控设备在运行高速化、加工高精化等方面都有了更高的要求▪(2)功能复合化。复合化是指在一台设备能实现多种工艺手段加工的方法。如铣钻复合---加工中心(ATC)、五面加工中心(ATC,主轴立卧转换);车复合--车削中心(ATC,动力刀头);…▪(3)控制智能化。随着人工智能技术的不断发展，为满足制造业生产柔性化、制造自动化发展需求，数控技术智能化程度不断提高。▪(4)高可靠性。数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标,它主要取决于数控系统各伺服驱动单元的可靠性。提高可靠性，目前主要采取以下措施:▪①采用更高集成度的电路芯片，采用大规模或超大规模的集成电路、专用芯片及混合集成电路，以减少元器件的数量,精简外部连线，提高可靠性；第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）数控加工过程、特点及发展趋势（续）▪②通过硬件功能软件化,以适应各种控制功能的要求，同时通过硬件结构的模块化、标准化、通用化和系列化,提高硬件的生产批量和质量;▪③增强故障自诊断、自恢复和保护功能,对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断、报警,自动进行相应保护,以避免损坏机床和报废工件▪由于采取了各种有效的可靠性措施，现代数控机床的平均无故障时间(MTBF)可达到10000~36000h▪(5)标准化。数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生以来，信息交换基本采用G、M代码对加工过程进行描述，显然，这种面向过程的描述方法已越来越不能满足现代数控技术高速发展…▪(6)驱动并联化。并联加工中心(又称六杆数控机床、虚轴机床)是数控机床在结构上取得的重大突破。▪(7)交互网络化。支持网络通信协议,既满足单机需要,又能满足FMC、FMSCIMS对基层设备集成要求的数控系统,该系统是形成“全球制造”的基础单元。目前先进的数控系统为用户提供了强…第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）数控加工过程、特点及发展趋势（续）▪(8)体系开放化。具有在不同的工作平台上均能实现系统功能，且可以与其他的系统应用进行互操作的系统。系统构件(软件和硬件)具有标准化(Standardization)与多样化(Dive…第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述1.1.2数控加工工艺特点、主要内容及工艺系统▪1.数控加工工艺设计▪数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处,但在数控机床上加工零件比在通用机床上加工零件的工艺规程要复杂得多,要将机床的运动过程、零件的工艺特点、刀具的形状、切削用量和走…▪所以无论采用手工编程还是自动编程,在编程以前都要对所加工的零件进行分析,设计加工工艺,只有确定了工艺方案，编程才有依据▪工艺方案的好坏不仅会影响机床效率的发挥，而且将直接影响零件的加工质量大量加工实例统计表明,工艺设计考虑不周是数控加工差错的主要原因之一▪数控加工工艺设计的主要内容:▪选择并确定零件数控加工内容，明确加工方法及设备:当选择并决定对某个零件进行数控加工后，还必须选择零件数控加工的内容,以决定零件的哪些表面需要进行数控加第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.2数控加工工艺特点、主要内容及工艺系统（续）▪分析被加工零件图纸的尺寸标注和技术要求，确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线。如划分工序,处理与非数控加工工序的衔接等。▪(3)数控加工工艺路线设计。与通用机床加工工艺路线设计相比，数控加工工艺路线设计仅是对几道数控加工工序工艺过程的概括,而不是指从毛坏到成品的整个工艺过程。▪2.数控加工工艺特点▪数控加工工艺和普通机床加工工艺相比较，遵循的基本原则和使用方法大致相同,但数控加工的整个过程是自动进行的，因而形成了下列特点:▪（1）数控加工的工序内容比普通机床加工复杂。数控机床上通常安排较复杂的工序而且部分工序在普通机床上难以完成。▪（2）数控加工工艺内容要求比普通机床加工具体详细。很多工艺问题在普通机床上加工时由操作者在加工中灵活掌握，并可通过适时调整来处理,如工序内工步的安排、刀具尺寸、加工余量、切削用量、走刀…第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.2数控加工工艺特点、主要内容及工艺系统（续）▪（3）数控加工依靠程序完成所有工艺过程加工程序是数控机床的指令性文件。▪（4）数控机床受控于程序指令,加工的全过程都是按程序指令自动进行的。▪（5）数控机械加工程序不仅包括零件的工艺过程,而且包括完成工艺过程所必需的工艺参数,如切削用量、进给路线、刀具尺寸编号以及机床的运动过程。▪（6）数控加工效率高,加工精度高,劳动强度低,对不同工件适应能力强。▪3.数控加工工艺系统的组成▪数控加工工艺系统是由数控机床、夹具、刀具和工件等组成的，如图第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述1.1.3加工精度与表面粗糙度▪1.机械加工精度▪1）加工精度的基本概念▪加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的相符合的程度▪实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差▪加工误差的大小反映了加工精度的高低▪加工精度包括三个方面:第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪(1)尺寸精度。指加工后零件的实际尺寸与零件的设计尺寸相符合的程度。▪(2)形状精度。指零件加工后表面的实际几何形状与理想的几何形状相符合的程度。▪(3)位置精度。指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置相符合的程度。▪2）获得加工精度的方法▪（1）获得尺寸精度的方法▪①试切法第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪通过试切—测量—调整—再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法▪试切法达到的精度可能很高，由于需要多次调整、试切、测量和计算，因此，比较费时、效率低，且依赖技工水平，所以只适用于单件小批生产▪②调整法▪预先用样板，样件或根据试切工件来调整好刀具和工件在机床上的相对位置，然后加工一批工件，在加工这一批工件的过程中，不再调整，也不试切，即可保证达到被加工尺寸的要求▪调整法比试切法的加工精度稳定性好，并有较高的生产率，因此，适用于成批及大量生产▪③定尺寸刀具法第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪用一定形状和尺寸的刀具(或组合刀具)来保证被加工部位尺寸的加工形状和尺寸精度▪定尺寸刀具法的加工精度取决于刀具的精度和磨损，几乎和工人的技术水平无关，生产率较高，在各类型生产中广泛应用▪④自动获得尺寸法。这种方法是由测量装置，进给装置和控制系统等组成的自动控制加工系统，在加工系统中一旦工件达到要求的尺寸时，能自动停止加工。▪（2）获得形状精度的方法▪工件在加工时，其形状精度的获得方法有以下三种。▪①轨迹法。依靠刀具运动轨迹来获得所需要工件形状的一种方法。如利用工件的回转和车刀按靠模做的曲线运动来车削成形表面等。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪②成形法▪为了提高生产率，简化机床结构，通常采用成形刀具来代替通用刀具▪此时，机床的某些成形运动就被成形刀具的刃形所代替，如用成形车刀车曲面▪③展成法▪在加工时刀具和工件做展成运动，在展成运动过程中，刀刃包络出被加工表面的形状，称为展成法(范成法、滚切法)▪如滚齿时，滚刀与工件保持一定的速比关系，而工件的齿形则是由一系列刀齿的包络线所形成的第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪（3）获得位置精度的方法▪获得位置精度的方法有两种:一是根据工件加工过的表面进行找正的方法;二是用夹具安装工件，工件的位置精度由夹具来保证。▪2.机械加工表面质量▪机械加工表面质量，是指零件在机械加工后表面层的微观几何形状误差和物理、化学及力学性能▪机械加工后的表面，由于加工方法原理的近似性及加工表面是通过弹塑性变形而形成的，不可能是理想的光滑表面，总存在一定的微观几何形状偏差▪表面层材料在加工时受到切削力、切削热及其他因素的影响，使原有的内部组织结构和物理、化学及力学性能均发生了变化第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪1）加工表面的几何特征▪加工表面的几何特征主要包括表面粗糙度和表面波度。▪（1）表面粗糙度。它是指已加工表面的微观几何形状误差。我国现行的表面粗糙度标准是GB/T1031-2009。表面粗糙度指标有Ra、Ry、Rz，并优先选用Ra。表面粗糙度通常是由…▪（2）表面波度。它是介于宏观几何形状误差(△形)与表面粗糙度之间的周期性几何形状误差。图1-3(b)中A表示波度的高度。表面波度通常是由于加工过程中工艺系统的低频振动所造成的…▪一般情况下，波距/波高<50时为表面粗糙度，波距/波高≥50~1000时为表面波度，波距/波高>1000时为宏观的形状误差。▪2）加工表面质量对机器零件使用性能的影响第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪（1）表面粗糙度对耐磨性的影响▪表面粗糙度对零件表面磨损的影响很大▪一般说来,表面粗糙度值越小,其耐磨性越好▪但是表面粗糙度值太小,因接触面容易发生分子黏结,且润滑液不易储存,磨损反而增加▪（2）表面粗糙度对耐疲劳性的影响▪表面粗糙度对承受交变载荷零件的疲劳强度影响很大第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪在循环交变载荷作用下,表面粗糙度的凹谷部位容易引起应力集中,产生疲劳裂纹▪表面粗糙度值越小,表面缺陷越少,工件耐疲劳性越好▪（3）表面粗糙度对耐蚀性的影响▪零件的耐蚀性在很大程度上取决于表面粗糙度。表面粗糙度值越大,加工表面与气体、液体接触的面积越大,腐蚀物质越容易沉积于凹坑中,耐蚀性能就越差。▪（4）表面粗糙度对零件配合质量的影响▪表面质量对零件配合质量的影响很大第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.3加工精度与表面粗糙度（续）▪对于间隙配合的表面,如果太粗糙,初期磨损量就很大,配合间隙迅速加大,改变了配合性质▪对于过盈配合表面,表面粗糙度越大,两表面相配合时表面凸峰易被挤掉,会使过盈量减少第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述1.1.4切削加工三要素与基准▪1.切削加工三要素的概念▪所谓切削加工三要素,是指切削速度、进给速度或进给量、背吃刀量或切削深度，也称为切削用量。▪2.切削用量的选择▪对于粗加工,要尽可能保证较高的金属切除率和必要的刀具使用寿命▪在选择粗加工切削用量时,应优先考虑采用大的背吃刀量,其次考虑采用大的进给量,中等的切削速度▪半精加工和精加工时首先要保证加工精度和表面质量，同时应兼顾必要的刀具使用寿命和生产效率第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.4切削加工三要素与基准（续）▪3.基准及其分类▪基准是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据其功用的不同,可分为设计基准和工艺基准两大类。▪1）设计基准▪在零件图上用于确定零件上的某些点、线、面位置所依据的点、线、面,称为设计基准▪换言之,在零件图上标注设计尺寸的起始位置称为设计基准▪如图1-4所示,图(a)所示长方体零件,对尺寸20mm而言,A、B面为设计基准第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.4切削加工三要素与基准（续）▪从图中可以看出,设计基准可以是实际存在的点、线、面,也可以是假想的点、线、面(轴线、对称面等),除此之外,对设计基准而言(不管是否假想),还可以互为设计基准▪零件图上,还经常标注位置公差,如图6.8(b)中的同轴度公差,同样存在设计基准问题▪2）工艺基准▪零件在加工工艺过程中所采用的基准的总和称为工艺基准。▪工艺基准又可进一步分为:工序基准、定位基准测量基准和装配基准。▪（1）工序基准。工序图上用来确定本工序被加工表面的尺寸、形状、位置的基准,而在工序图上确定加工表面位置的尺寸叫工序尺寸。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.4切削加工三要素与基准（续）▪如图1-5所示是在套筒零件上钻小孔的两种加工方案,图(a)所示工序基准为A面，图(b)所示工序基准为B面,可以看出,由于工序基准不同,相应的工序尺寸也不同。▪如图1-6所示法兰盘车削的工序图,端面F为表面1和2的工序基准，表面1和2通过尺寸L及l与工序基准F相联系▪外圆d和内孔D的工序基准是轴线▪联系被加工表面与工序基准的尺寸,是这道工序应直接得到的尺寸,称为工序尺寸▪由此可知,工序基准可以是实际存在的点、线、面,也可以是假想的点、线、面。零件加工时,应尽量使工序基准与设计基准重合,否则就需要进行尺寸换算。▪(2)定位基准。在加工中使工件在机床上或夹具中占据正确位置所依据的基准。即:安装工件时,用以确定被加工表面位置的基准。如图1-1-6所示,大端面3为表面1及端面F的定位基准。如果用…第一章：数控车铣加工工艺基础|1.1数控加工概述（续）1.1.4切削加工三要素与基准（续）▪工件上用作定位基准的表面可以是经过加工的表面,也可以是未经加工的表面,未经加工的表面作定位基准,称为粗基准;经过加工的表面作定位基准,称为精基准。▪(3)测量基准。测量时所采用的基准,即用来确定被测量尺寸、形状和位置的基准,称为测量基准。如图1-1-6中,以端面F为基准用深度卡尺测量表面1、2的尺寸L、l，端面F就是表面1、2…▪(4)装配基准。装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准,称为装配基准。1.2数控加工工件定位夹紧方法第一篇·初级数控加工工艺与编程第一章：数控车铣加工工艺基础|1.2数控加工工件定位夹紧方法1.2.1数控车床常用夹具及工件装夹特点▪1.车床常用夹具及特点▪车床常用夹具按其结构特征，一般有心轴式、卡盘式、圆盘式和花盘式等。▪1)心轴式车床夹具▪心轴式车床夹具以孔作主要定位基准，用于带孔回转体且内外圆柱面同轴要求较高的零件的装夹▪夹具定位面可设计成圆柱面、圆锥面、可胀圆柱面及花键、螺纹等特型面，与机床主轴的连接方式可有顶尖式和锥柄式两种，如图1-1-7所示▪这类夹具结构简单易制造第一章：数控车铣加工工艺基础|1.2数控加工工件定位夹紧方法（续）1.2.1数控车床常用夹具及工件装夹特点（续）▪2)卡盘式车床夹具▪卡盘式车床夹具宜用于以规则或不规则外圆表面作主要基准的各种轴类，管接头、三通、四通和小型壳体类零件▪夹具的主要部分采用标准化、系列化的三爪自动定心夹紧卡盘，如图1-1-8所示▪卡爪可根据不同形状的工件进行设计制造▪（a）顶尖式心轴；（b）锥柄式心轴▪1-心轴；2-开口垫圈；3-螺母；4-锥柄心轴；5-开口垫圈；6-螺母第一章：数控车铣加工工艺基础|1.2数控加工工件定位夹紧方法（续）1.2.1数控车床常用夹具及工件装夹特点（续）▪（3）圆盘式车床夹具。圆盘式车床夹具适用于各种定位基准与加工表面间往往有同轴度、垂直度要求的盘、套类及齿轮类等外形对称的工件。这类夹具对机床主轴轴线往往对称平衡。▪(4)花盘式车床夹具。花盘式车床夹具宜用于定位基准与工件加工表面间往往有同轴度、平行度、垂直度要求的非对称旋转体零件。这类夹具既可单工位加工，也可多工位加工，结构一般不对称，须进行平…▪车床夹具在车床主轴上的安装方式一般有两种，一种是用与主轴锥孔相配的锥柄安装于主轴孔，并用拉杆拉紧:另一种是通过过渡盘(法兰盘)在主轴上安装，此时，夹具需经找正(用定位塞或找正环)▪由于车床夹具跟随机床主轴高速旋转，因此，平衡和安全是夹具设计中两个应注意的主要问题▪用车床夹具安装工件，必须保证工件被加工表面与机床主轴同轴，因此，与此相关的各位置精度要求均在夹具设计时相应提出第一章：数控车铣加工工艺基础|1.2数控加工工件定位夹紧方法1.2.2数控铣床常用夹具及工件装夹特点▪1.铣床夹具及特点▪铣床夹具都是安装在铣床工作台上，随工作台做进给运动▪为保证夹具在工作台上的正确安装，铣床夹具上一般设有安装元件-一定向键，成对的定向键嵌于铣床工作台的T形槽内，使夹具定位于铣床工作台▪铣削属于生产中效率较高的一种加工方法，为保持加工中的高效率，夹具上还设有对刀元件-对刀块，以便能迅速地调整好刀具相对于工件的位置▪2.常用铣床夹具▪1）平口钳第一章：数控车铣加工工艺基础|1.2数控加工工件定位夹紧方法（续）1.2.2数控铣床常用夹具及工件装夹特点（续）▪平口钳一般用于矩形件的装夹，可以实现基面的定位和夹紧▪平口钳的结构特点是底面为平面，其上安装有一定板，用侧面定位，另一动板在驱动装置作用下夹紧工件，底面可以配合垫铁定位和调整工件升出钳口高度▪使用前"先校正平口钳在工作台上的位置，以保证固定钳口部分与工作台台面的垂直度、平行度，然后再夹紧工件进行铣削加工，如图1-9所示第一章：数控车铣加工工艺基础|1.2数控加工工件定位夹紧方法图1-8三爪自定心夹紧卡盘第一章：数控车铣加工工艺基础|1.2数控加工工件定位夹紧方法1.2.2数控铣床常用夹具及工件装夹特点▪毛坯件装夹时，应选择一个平整的毛坯面作为粗基准，靠向平口钳的固定钳口。装夹工件时，在钳口铁平面和工件毛坯面间垫铜皮，工件装夹后，用划针盘校正毛坯的上平面，基本上与工作台面平行。▪在装夹已经粗加工的工件时，应选择一个粗加工表面作基准面，将这个基准面靠向平口钳的固定钳口或钳体导轨面，装夹加工其余表面。▪2）三爪卡盘▪三爪自定心卡盘如图1-8，也可以安装在铣床上，一般用于圆形件的装夹，可以自动定心▪三爪自定心卡盘的结构特点是当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向心移动或退出，以夹紧或松开工件▪它的特点是对中性好，自动定心精度可达到0.05～0.15mm，可以装夹直径较小的工件1.3数控车铣加工工序卡的识读第一篇·初级数控加工工艺与编程第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读1.3.1数控加工工序卡的基本组成▪尾椎数控加工工序卡见表1-1，由表可见，工序卡主要由表头部分，工序简图，工步内容等三大部分组成，其中，表头部分主要包括零件名称、所用材料、毛坯规格、工序号、工序名称、所用加工设备型…第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读1.3.1数控加工工序卡的基本组成零件名称尾锥数控加工工序卡数控加工工序卡工序号20工序名称数控车数控车共一页…零件名称尾锥数控加工工序卡数控加工工序卡工序号20工序名称数控车数控车第一页…材料2A12毛坯尺寸50x92机床型号CAK6140工装夹具工装夹具工装夹具自定心卡盘…

…工步号工步内容刀具材料刀具规格量具主轴转速/r/min进给速度/mm/min背吃刀量/mm工时/min工时/min…1将工件用自定心卡盘夹紧，伸出长度约为65mm。

11…2车右端端面。硬质合金90°外圆车刀游标卡尺800800.522…3粗车φ32、φ43、φ外圆并倒角，留0.3mm加工余量。硬质合金90°外圆车刀外径千分尺6001201.522…4精车mm外圆并倒角至图纸要求。硬质合金90°外圆车刀外径千分尺800800.522…5锐边倒钝，去毛刺。

22…第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读1.3.1数控加工工序卡的基本组成▪1.工序简图▪工序简图是一种将加工工序以简明的图形形式展现出来，以便更好地理解和分析加工过程的方法。工序简图通常包括以下内容：▪（1）本工序所要加工的部位和要达到尺寸精度和形位公差：首先，工序图中给出了本工序要加工的零件部位，包括其外部形状、尺寸精度、形位公差等。比如表1-1中大多数尺寸为自由尺寸，只有38有尺…▪（2）本工序的定位基准：根据零件的特征和加工要求，确定加工过程中的定位夹紧部位。比如表1-1-1中工序简图的左部圆柱面上的定位和夹紧符号。▪通过工序简图分析，可以直观地了解加工过程中的大致工步数量和内容，有助于理解工步划分，工步内容和切削用量的选择。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读1.3.2工步内容、工艺参数及工时定额▪1.工步内容▪机械加工工艺过程中，一个或一组工人在一个工作地点，对一个或一组工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序▪划分工序的依据是工作地是否发生变化和工作是否连续▪在不改变加工表面、切削刀具和切削用量的条件下所完成的那部分工序的内容称为工步▪工步，可以简单理解为一个工序的若干工作步骤，即在同一个工序上，要完成一系列作业过程时，把可以归类成某独立的作业过程叫做一个工步。▪工步是工序的组成单位，在被加工的表面，切削用量(指切削速度,背吃刀量和进给量)，切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.2工步内容、工艺参数及工时定额（续）▪当其中有一个因素变化时，则为另一个工步，比如表1-1中外圆的加工，粗加工切削参数为转速600r/min,进给速度为120mm/min,切深1.5mm,而精加工时，切削参数为转速80…▪当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步，例如表1-1中的工步3，同时加工三个外圆面和一个倒角，这就是复合工步▪划分工步的目的，是便于分析和描述比较复杂的工序，更好地组织生产和计算工时▪2.工艺参数▪数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，区别是数控工艺是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工。▪数控加工的工艺参数主要包括切削速度，进给速度和切削深度第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.2工步内容、工艺参数及工时定额（续）▪切削速度是指刀具与工件接触处的线速度，对圆形工件或刀具，是指切线方向的速度mm/min，也可以转换成为转速r/min▪进给速度是指刀具相对工件的移动速度，车削加工可以用每转多少毫米mm/r，或者mm/min,铣削加工可以用每齿多少毫米mm/z，或者mm/r,或者mm/min▪3.工时定额▪工时定额是指在特定的生产工艺条件下，完成一定数量或一定工序的工作所需要的时间▪工时定额是制定工作计划、评估生产效率和进行成本核算的重要依据▪数控加工工作人员，应严格按照工时定额完成每一个工步的工作内容第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读1.3.3编程原点及对刀点▪所谓对刀,是指加工开始前,将刀具移动到指定的对刀点上,使刀具的刀位点与对刀点重合。对刀点的选定原则:▪1）便于数学处理和程序编制。▪2）在机床上容易找正。▪3）在加工过程中检查方便可靠。▪4）引起的加工误差小。▪我们可以将对刀点设置在被加工工件上,也可以将对刀点设置在夹具上,但必须使对刀点与工件的定位基准有一定的坐标尺寸联系,这样才能确定机床坐标系与工件坐标系的相互关系第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.3编程原点及对刀点（续）▪为了提高工件的加工精度,应尽量将对刀点设置在工件的设计基准或工艺基准上▪对于车削加工,通常将对刀点设在工件外端面的中心上,如图1-10所示▪数控加工编程中的原点通常指的是机床上的零点或参考点，用于确定工件上的位置。在数控加工中，有两种常见的原点：▪1.机床坐标系原点（MachineCoordinateSystemOrigin）：这是机床本身的原点，通常位于机床结构的某个固定位置，一般是机床的左下角或中心位置。所有的相对位…▪2.工件坐标系原点（WorkpieceCoordinateSystemOrigin）：这个原点是相对于工件而言的，通常由加工程序员根据工件的设计要求选择。它可以位于工件的任意位…▪在编写数控加工程序时，需要明确指定使用的坐标系以及原点的位置，以确保工件能够正确定位和加工。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读1.3.4常用量具▪1.游标卡尺▪游标卡尺(简称卡尺)是最常用的长度测量器具。电子式游标卡尺可以直接读取电子显示数值;指针式游标卡尺的结构如图1-11示，其读数值是由主尺的整数值加上指针的小数值之和得到的。▪普通游标卡尺是利用游标原理对两测量面相对移动分隔的距离进行读数的测量器具。▪而普通游标卡尺的主体是一个刻有刻度的尺身,称主尺,沿着主尺滑动的尺框上装有游标▪游标卡尺可以测量工件的内、外尺寸(如长度、宽度、厚度、内径和外径)、孔距、高度和深度等▪优点是使用方便、用途广泛、测量范围大、结构简单和价格低廉等第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.4常用量具（续）▪(1)游标卡尺的读数原理和读数方法。游标卡尺的读数值有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种,其中0.02mm的卡尺应用最普遍。下面介绍0.02mm游标卡尺的读数原理和读数方法,游…▪游标卡尺读数的三个步骤:▪①先读整数—看游标零线的左边,尺身上最靠近的一条刻线的数值,读出被测尺寸的整数部分。▪②再读小数—看游标零线的右边,数出游标第几条刻线与尺身刻线对齐,读出被测尺寸的小数部分(即游标读数值乘以其对齐刻线的顺序数)。▪③得出被测尺寸—把上面两次读数的整数部分和小数部分相加，就是卡尺的所测尺寸。▪(2)游标卡尺使用注意事项。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.4常用量具（续）▪①测量前要进行检查▪游标卡尺使用前要进行检验,若卡尺出现问题，势必影响测量结果,甚至造成整批工件的报废▪首先要检查外观,要保证无锈蚀、无伤痕和无毛刺,要保证清洁▪②读数时，要看准游标的哪条刻线与尺身刻线正好对齐。如果游标上没有一条刻线与尺身刻线完全对齐，可找出对得比较齐的那条刻线作为游标的读数。▪③测量时,要平着拿卡尺,朝着光亮的方向读,使量爪轻轻接触零件表面,量爪位置要摆正，视线要垂直于所读的刻线，防止读数误差。▪2.外径千分尺第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.4常用量具（续）▪千分尺类测量器具是利用螺旋副运动原理进行测量和读数的一种测微量具,测量准确度高，按性能可分为一般外径千分尺(图1-13)、数显外径千分尺、尖头外径千分尺等。▪外径千分尺使用普遍，是一种体积小、坚固耐用、测量准确度较高、使用方便、调整容易的一种精密测量器具。▪外径千分尺可以测量工件的各种外形尺寸,如长度、厚度、外径以及凸肩厚度、板厚或壁厚等。▪外径千分尺分度值一般为0.01mm，测量精度可达百分之一毫米，也称为百分尺，但在国家标准中称为千分尺。▪(1)外径千分尺的读数原理和读数方法。外径千分尺测微螺杆的螺距为0.5mm，微分筒圆锥面上一圈的刻度是50格。当微分筒旋转一周时,带动测微螺杆沿轴向移动一个螺距，即0.5mm,若微分筒…▪读数时，可分三个步骤:第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.4常用量具（续）▪①先读整数—微分筒的边缘(或称锥面的端面)作为整数毫米的读数指示线，在固定套管上读出整数。固定套管上露出来的刻线数值,就是被测尺寸的毫米整数和半毫米数。▪②再读小数—固定套管上的纵刻线作为不足半毫米小数部分的读数指示线，在微分筒上找到与固定套管中线对齐的圆锥面刻线，将此刻线的序号乘以0.01mm，就是小于0.5mm的小数部分的读数。▪③得出被测尺寸—把上面两次读数相加，就是被测尺寸。▪(2)外径千分尺的使用和注意事项。▪①减少温度的影响。使用千分尺时,要用手握住隔热装置。若用手直接拿着尺架去测量工件,会引起测量尺寸的改变。▪②保持测力恒定第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.4常用量具（续）▪测量时，当两个测量面将要接触被测表面时，就不要旋转微分筒,只旋转测力装置的转帽,等到棘轮发出“咔、咔”的响声后，再进行读数▪不允许猛力转动测力装置▪③正确操作方法▪测量较大工件时，最好把工件放在V形铁或平台上,采用双手操作法,左手拿住尺架的隔热装置,右手用两指旋转测力装置的转帽▪测量小工件时，先把千分尺调整到稍大于被测尺寸之后，用左手拿住工件,采用右手单独操作法,用右手的小指和无名指夹住尺架，食指和拇指旋转测力装置或微分筒▪④减少磨损和变形。不允许测量带有研磨剂的表面、粗糙表面和带毛刺的边缘表面等。当测量面接触被测表面之后，不允许用力转动微分筒,否则会使测微螺杆、尺架等发生变形。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.4常用量具（续）▪应经常保持清洁,轻拿轻放,不要摔碰。▪3.内径千分尺▪(1)内径千分尺的结构。如图1-14所示的内径千分尺是由测微头(或称微分头)和各种尺寸的接长杆组成的。▪(2)内径千分尺使用方法。▪①校对零位。在使用内径千分尺之前，t也要像外径千分尺那样进行各方面检查。在检查零位时，要把测微头放在校对卡板两个测量面之间,若与校对卡板的实际尺寸相符,说明零位“准”。▪②测量孔径第一章：数控车铣加工工艺基础|1.3数控车铣加工工序卡的识读（续）1.3.4常用量具（续）▪先将内径千分尺调整到比被测孔径略小一点，然后把它放进被测孔内，左手拿住固定套管或接长杆套管，把固定测头轻轻地压在被测孔壁上不动,然后用右手慢慢转动微分筒，同时还要让活动测头沿着被测…▪③测量两平行平面间距离。测量方法与测量孔径时大致相同，一边转动微分筒，一边使活动测头在被测面的上、下、左、右摆动,找出最小值,才是被测平面间的最短距离。▪④正确使用接长杆。接长杆的数量越少越好,可减少累积误差。把最长的接在前面，最短的接在最后。▪⑤其他注意问题。不允许把内径千分尺用力压进被测件内,以避免过早磨损,避免接长杆弯曲变形。1.4数控车铣加工刀具卡的编制第一篇·初级数控加工工艺与编程第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制▪刀具卡需要根据工序卡进行编制。刀具卡是根据工序卡中的加工工序和要求，详细记录所需刀具的信息和使用参数。可能包含在工序卡中的刀具信息有：▪1.刀具编号：每个刀具都应有一个唯一的编号，以便进行管理和追踪。▪2.刀具名称：刀具的通用名称或品牌名称。▪3.刀具型号和尺寸：具体标识所选刀具的型号、长度、直径或其他相关尺寸。▪4.刀具材料：描述刀具所用材料，如高速钢、硬质合金等。▪5.切削速度和进给速度：根据工序卡中提供的切削参数要求，确定刀具的切削速度和进给速度。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）▪编制刀具卡时，需要根据工序卡中的加工工步内容和要求，确保刀具的选择和参数能够满足加工质量和效率的要求▪例如工序卡指定需要车削钢件的轴承座，工序卡中就需要包含关于刀具的信息▪假设工序卡中对轴承座的加工要求是直径尺寸为φ60mm，表面粗糙度要求为Ra0.4，车削速度为100m/min，进给速度为0.2mm/r，车削深度为1mm，刀具的材料为高速钢，刀具规…第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪1.刀具分类▪1）按结构和材料分▪（1）整体式：刀具的刀头部分和刀柄部分由同一种坯料制造而成，且易磨成锋利的切削刃，刀具刚度好，适用于小型车刀和加工有色金属车刀（如图1-15整体式车刀）。▪（2）焊接式：采用焊接方法连接，刀头上焊接有其他刀具材料的刀片，而刀柄用结构材料制造。特点是综合应用不同材料的优势，成本低，结构紧凑，制造方便，适用于各类车刀，特别是小刀具较为突出（如…▪（3）机夹式：刀具材料的刀片用机械夹持固定在刀柄上，刀片有多个刀刃，一个刀刃用钝后可转位，用另一个刀刃，不用磨刀或换刀，提高效率，是数控车床常用的刀具，刀柄可以重复利用（如图1-17…▪2）按用途可分为：第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪（1）外圆车刀：普通外圆车刀按照刀具主偏角分为95°、90°、75°、60°、45°等。关于刀具角度定义和作用请复习机械制造技术基础课程的相关章节内容。90°、95°主偏角刀具切削时轴…▪（2）切槽刀:外切槽车刀主要用于外圆切槽和切断，内切槽车刀主要用于内沟槽加工。▪（3）螺纹车刀:螺纹车刀主要有外螺纹车刀和内螺纹车刀两类，其中外螺纹车刀主要用于外螺纹加工，内螺纹车刀主要用于内螺纹加工。▪（4）内孔车刀：主要用于内孔加工。▪2.机夹式车刀规格型号▪1）车刀刀杆规格型号第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪为了正确选择刀具，必须明确刀杆与刀片的编号方法，以及刀片参数的选择，首先分析刀杆的编号。车刀刀杆编号总共有9号位，每一号位代表一定的意义。▪1号位：夹紧刀片的方式。▪分别用CDMPS字母表示：C-上压式夹紧；D-上压和销孔夹紧；M-上压与销孔夹紧；P-销孔夹紧；S-螺钉夹紧。▪2号位：刀片形式。▪分别用CDKRSTVW字母表示：C-80º；D-55º；K-55º。R-圆形；S-方形90º。T-60º等边三角形；V-35º菱形；W-80º六边形。如图1-19所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-18外圆车刀第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪3号位：主偏角大小，分别用BDEFGHJKLNQRSTUVY(X)Y(Z)字母表示，如图1-20所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-19刀杆1、2号位的编码规则第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪主偏角越大，刀具轴向力越大、径向力越小，可以减小工件变形和刀具振动，提高加工质量和刀具寿命。▪B代表75º角，D代表45º角，E代表60º角，F代表车端面90º角,G代表车外圆90º角,H代表107º30’角,J代表93º角。L代表95º角.▪主偏角小于90度，加工后会形成圆锥面，对需要加工90度阶梯面要求时，需要二次清根加工，这时，如果选用大于等于90度主偏角加工，可以车外圆，端面和台阶面，则可以直接获得阶梯面。▪4号位：后角大小，分别用BCENPO字母表示，如图1-21所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-20刀杆3号位的编码规则第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪后角越大，刀具与工件的摩擦力越小，刀具磨损小，寿命长。▪B代表5º角，C代表7º角，E代表20º角，N代表车端面0º角,P代表11º角,O特种刀片。▪后角0-5度时，刀具在工件表面滑摖，具有修光作用，精加工时可以选择较小的后角，粗加工时，为了减小摩擦力，一般选用比较大的后角，但后角太大刀尖强度下降，容易导致崩刃或断刀。▪5号位：切削进给方向，分别用RL字母表示,R-右切，L-左切。▪6号位：刀杆厚度h,两位数表示。▪7号位：刀杆宽度b，两位数表示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪如图1-22所示▪其中R为英文Right的首写字母，表示从右向左方向进刀切削、L为Left的首写字母，表示从左向右方向进刀切削、也有可以同时满足左右切削的刀杆和刀片▪外圆加工时，刀杆与刀片都有左右之分，一般右手刀杆的刀片安装座设计在右部.右手刀片的主切削刃应为右部方向第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-21刀杆4号位的编码规则第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪8号位：带刀尖的总长度l1，分别用ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWYX字母表示▪如图1-23中8号位所示，通常刀具总长度从32到500之间，特殊情况下可以定制X长度的刀具▪具体长度应根据零件大小确定▪9号位：表示刀片切削刃长度l，用两位数字表示▪如图1-23中9号位所示，切削刃越长，形成的切屑越宽，零件表面月光洁▪但切削力也会增大，所以切削软材料和精加工时可以选择长切削刃第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-22刀杆5、6、7号位的编码规则第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪刀杆型号一旦确定，刀片型号就基本确定▪比如刀杆型号为MTJNR2525M16,则需要配备的刀片型号为TN□□16□□.仅仅需要选择刀片厚度和刀尖圆弧半径，如图1-24所示，可见刀杆型号与刀片型号具有一定的对应关系▪因此，有必要阐述刀片型号的编码规程第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-23刀杆8、9号位的编码规则第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪2）车刀刀片规格型号▪刀片型号为7个号位组成。分别代表刀片形状、后角、精度、型式、刀刃长度、刀片厚度和刀尖圆弧半径。如图1-25所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-24刀杆与刀片的型号的对应关系第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪1号位表示刀片形状，有CDKRSTVW8种▪其中C为80º菱形，D为55º菱形，K为55º平行四边形，V为35º菱形▪角度越小，越适合精加工，在加工软材料时，可以实现粗精加工用同一个刀片，减少换刀次数，提高加工效率▪2号位表示刀片后角，有BCENPO6种。其中B为5º，C为7º，E为20º，N为0º，P为11º。▪3号位表示刀片尺寸公差，有GMU3种。其中G为高精度，M为中等精度，U为一般精度。▪4号位表示刀片型式,有AGMNQRTWX9种第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪其中A为有孔平面型，T为有孔有断屑槽等▪利于TNMA为平等边三角形无后角有孔刀片，TCMT为等边三角形有7度后角、有断屑槽和孔单面刀片▪5号位表示刀片刀片切削刃长度，用两位数字表示。从5到32等多个不同系列，每个系列对应不同的刀片形状和切削刃长度。▪6号位表示刀片厚度，用量为数字表示。共有12个系列，每个系列对应一个厚度，例如01系列对应1.59mm的厚度，02系列对应2.38mm的厚度。05系列对应5.56mm的厚度等。▪7号位表示刀尖圆弧半径,用两位数字表示▪共有6个系列，其中00为圆刀片，04为0.4mm圆角半径，08为0.8mm的圆角半径，12为1.2mm的圆角半径第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪刀尖角越大刀具安全性越好，零件切削面越光洁，切削力越大▪由上分析可知，一般需要先确定刀片型号，再确定刀杆型号▪比如工序卡中选用了V型35º菱形硬质合金刀片，为了适合铝合金的粗精加工后角选择中等大小7º，有孔有断屑槽，切削刃长度LE=16，刀片厚度S=6.35，刀尖圆弧半径RE=0.4.这样…▪根据刀杆与刀片型号的关系，可以将刀杆型号初步选定为VC16▪接下来需要确定刀片装夹方式，选择螺钉夹紧方式S,主偏角选为J=93º,以便实现阶梯台阶面一次性加工，选择正刀R,刀杆厚度和宽度选择2020，刀杆长度K=125▪这样刀杆型号为：SVJCR2020K16，如图1-26所示第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪刀杆型号通常标记在刀杆上，同时刀杆上有安装刀片的位置，刀片主要通过测量主要尺寸后选择具体大小。这些为刀具卡的制定做好准备。▪3）切槽（断）刀规格型号▪切槽（断）刀的结构参数主要由刀杆总长度L,刀杆厚度或高度h=H,刀头宽度S,刀片宽度W,切槽深度T等组成。如图1-27所示。▪切断（槽）刀刀杆型号一般用6位字母和数字组成▪1号位为4个字母表示外径或内径切槽刀干，2号位用R或L表示正刀或反刀，3号位用两位数字表示刀杆高度，4号位用两位数字表示刀杆宽度，5号位用一位数字表示刀片宽度，6号位用字母和两位数…▪切断刀刀片分不锈钢用-MGGN、钢件专用-MGMN和铝用-MGGN三种。刀片宽度与刀杆型号中7号位一致。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪钢件专用刀片型号与规格尺寸如下：▪MGMN刀片规格主要包括宽度、长度和高度。后角为7º，刀尖圆弧半径（R角）这5个参数，见图1-29。▪刀片型号中只反应出刀片宽度，如MGMN300中的数字300表示刀片宽度3.00mm,其他参数有长度21，高度5.5，圆角半径0.4。每种型号对应一组规格尺寸。▪如果加工工序卡中选择3mm切槽刀，结合刀片与刀杆型号之间的联系，可以选择MGEHR2020-3型号的刀杆，对应的刀片型号为MGMN300，见图1-30▪图1-28外径切槽刀杆规格型号▪刀片安装在刀杆中的方法，首先用内六角扳手松开压紧螺钉，使压板处于松弛状态第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.1数控车削刀具规格型号（续）▪然后将刀片手动放入刀片底座与压板的空隙中，用内六角扳手拧紧螺钉，加力使压板压紧刀片，保证刀片压紧在刀架中▪（二维码视频）▪3.刀具卡编制示例▪如表1-2所示工序卡，分7个工步，每一个工步所用刀具都列在表中▪从工序卡可知只需要两把刀就可以完成加工任务▪其中一把为35°尖角车刀，另一把为3mm宽的外圆切槽刀第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制表1-2阀芯零件数控车削加工工序卡第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制表1-3阀芯零件数控车削加工刀具卡第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.1数控车削刀具规格型号▪从表1-2和表1-3可知，表1-3中的基本信息来自表1-2▪所以，工序卡就基本决定刀具卡的主要内容，包括刀号，刀具尺寸大小，刀具材料等，其他信息，如工序名称、设备名称和型号▪刀具卡只需要确定刀杆与刀片的规格型号，刀具的主要参数及补偿量第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪1.整体式刀具系统▪每一个刀柄对应一个刀夹和一把或多把同类刀具▪刀柄主要有JT、BT、ST三个系列，常用的为BT系列，中间用弹簧夹夹持刀具▪如图1-31所示，上部带锥度刀柄用于与主轴定位和锁紧第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪2.模块式刀具系统▪每一个刀柄通过中间模块可以安装多把刀具，如图1-32所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-31整体式刀具系统第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪3.刀柄与刀具安装▪刀柄与刀具装夹工作台见图1-33，是用于BT30系列刀柄安装用的工作台，其中V型块和圆柱形孔是用于夹持刀柄，而弹簧夹，刀具和螺母需要先手动预安装，见图1-34，然后夹持在工作台上，…▪刀柄与刀具安装后，需要安装到主轴中▪如图1-35所示，机床主轴通过拉爪拉近刀柄上的拉丁，将刀柄锥面紧紧压贴在主轴孔锥面上，从而实现定位和夹紧▪刀具与刀柄安装可以采用如图1-36所示的五步法安装，第一步将将弹簧夹装入螺母中▪4.键槽铣刀规格型号第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.2数控铣削刀具规格型号（续）▪1)整体式高速钢直柄键槽铣刀规格型号▪直柄键槽铣刀主要用于加工低碳钢及非铁金属的平键键槽▪两齿小螺旋角（20°）键槽铣刀，槽深，近似直线折背，与麻花钻相似▪一般两齿键槽铣刀螺旋角较大（30°以上），外观上与普通立铣刀一样，但大的螺旋角，容屑槽大，切削轻快，排屑流畅第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-35刀柄与主轴的装夹图1-36刀柄与刀具的五步安装法第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪2）整体式高速钢制圆盘式槽铣刀的规格型号▪圆盘式铣刀主要用于加工低碳钢、非铁金属和软材料的通槽和不通槽。其规格型号见图1-38.第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-37整体式高速钢直柄键槽铣刀规格型号参数第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪3）整体式硬质合金键槽铣刀规格型号▪主要用于中碳合金钢，淬火硬化钢等硬材料的键槽加工，也可以加工孔。用于加工硬材料时刀齿切削刃部分的工作角度见表1-4所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制表1-4不同工件材料加工时刀齿切削刃工作角度范围第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪四平恒瑞系列-SPHRX,螺旋角：15°~30°可选，其刀具规格型号见图1-39。▪4）典型应用案例▪（1）扩刀铣削▪扩刀铣削是指先用小直径键槽铣刀粗加工，然后用直径较大的键槽铣刀精加工，如图1-40所示。▪（2）铣削半通半圆弧键槽，不通键槽▪用直径为12，精度为IT8的键槽铣刀分层铣削不通槽。规格型号为⏀12*23*65，用12x30的圆盘铣刀铣削半通半圆弧键槽，如图1-41所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制图1-40扩刀铣削轴上的键槽第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪5.立铣刀▪1)整体式硬质合金立铣刀的规格型号▪整体式硬质合金立铣刀的规格型号见表1-5，主要包括6个编码位，其含义如下：▪1号位代表系列号，分别代表加工不同工件材料▪2号位代表底刃形状，分别有平头、球头、圆弧角和刀尖倒角▪3号位代表特征，有长径、长柄、长刃、短刃、标准几种第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.2数控铣削刀具规格型号（续）▪2）典型应用案例▪（1）冲压模型腔铣刀▪4刃通用钢件加工铣刀，主要用于加工硬度中等的模具钢的粗加工和半精加工，通过侧壁铣一次性铣削冲压模凹模型腔，减少侧壁接刀痕，提高加工效率和精度▪半精加工后，一般模具需要经过最终热处理获得硬度要求，然后再用电火花或磨削进行精加工▪典型刀具型号为UP210-SL4-12045，规格为D12*45*100*d12.在产品手册中订货号为型号，参数项为规格，图号对应的刀具图片，如图1-42所示第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制表1-5立铣刀规格型号表第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪（2）球头刀▪典型型号UP210-B2-12022，见图1-43所示，其中D=d▪这种2刃通用钢件加工球头铣刀，主要用于加工硬度中等的模具钢的曲面粗加工和半精加工，半精加工后，一般模具需要经过最终热处理获得硬度要求，然后再用电火花或磨削进行精加工第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪（3）上下倒角刀▪用于非铁金属孔倒角或除毛刺。一次进刀可以完成倒角或除毛刺加工。刀具结构见图图1-44，规格型号如表1-6所示。一般单面倒角45°，双面角度为90°。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制表1-6倒角刀规格参数表第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪6.机夹式可转位硬质合金铣刀规格型号▪机夹式可转位硬质合金铣刀是指切削刃部用硬质合金材料制造的刀片，与车刀刀片一样，通过机械夹持方式安装到铣刀到头上，可以提高加工效率，减少换刀刃磨时间，适应不同的被加工材料▪刀具型号由14号位字母和数字组成，见图1-45所示▪由图可知，可转位硬质合金铣刀包括平面铣刀、方肩铣刀、仿形铣刀、槽铣刀及其他铣刀等类型▪每种类型又分A和B两大系列▪每个系列又分第1代和第2代产品第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪1）平面铣刀▪（1）一般切深平面铣刀▪用于一般切深平面铣削粗加工,切深一般不大于4mm，如图1-46所示，规格型号见图1-47。▪例如刀具规格为⏀100的常规平面铣刀MFA100,其型号可以选择为MFA145100R07B32SE13，相应的参数如图1-47所示。▪（2）强力平面铣刀▪一般用于强力平面铣削粗加工,切深一般在7mm以内，可以实现大件高效率加工，如图1-48所示。第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.2数控铣削刀具规格型号（续）▪与一般平面铣刀不同的是刀具后角为0°，主偏角为90°，可以具有较大的切削力，抗冲击振动能力强，因此可以实现大件，大切深强力粗加工，提高加工效率▪图1-48中刀具规格为MVA200,型号为MVA190200R15C60LN15,相应的参数在图中已经给出▪其他类型铣刀的规格型号请参阅有关刀具手册。铣刀选择首先要根据数控铣削加工工序卡中有关刀具材料和规格，然后选择铣刀型号及参数，编制刀具卡。▪7.铣削加工刀具卡编制案例▪电机前盖数控铣削加工工序卡见表1-7，表中有关刀具的信息有刀具材料及名称，刀具规格▪主要有两把刀，一把为整体硬质合金立铣刀，另一把为高速钢麻花钻第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制（续）1.4.2数控铣削刀具规格型号（续）▪立铣刀的规格为⏀10，麻花钻的规格为⏀7第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制表1-7电机前盖数控铣削加工工序卡第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制1.4.2数控铣削刀具规格型号▪为了编制刀具卡，首先将有关工序卡中与刀具卡相关的内容找到，这包括表头的内容，工步号和刀具号，刀具名称和刀具材料，其中P10是一种硬质合金材料，HSS为高速钢材料。▪需要确定的是刀具型号参数，根据一把刀具为硬质合金立铣刀，规格为⏀10，加工毛坯材料为铝合金，查表1-5中有关刀具型号，可以初步选择通用铝合金加工系列UA160,平底，标准2刃，直径…▪然后要确定刀刃长度，即刀具切削部分的长度，这要考虑零件可能加工的最大深度▪从工序卡中的工序简图可知，该零件的最大加工深度为23mm，所以，可以选择刀刃长度为25第一章：数控车铣加工工艺基础|1.4数控车铣加工刀具卡的编制表1-8电机前盖数控铣削加工刀具卡1.5数控加工走刀路线图的识读第一篇·初级数控加工工艺与编程第一章：数控车铣加工工艺基础|1.5数控加工走刀路线图的识读▪加工路线是指数控机床在加工过程中刀具的刀位点相对于被加工零件的运动轨迹与方向，即确定加工路线就是确定刀具的运动轨迹和方向▪妥善地安排加工路线，对于提高加工质量和保证零件的技术要求是非常重要的