数控车削编程与加工技术(第2版)第1篇

、玻璃、石材等.
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任务二 认识车刀
• 钨钛钴类硬质合金(YT):主要用于切削钢材. • 钨钛钽(铌)钴类硬质合金(YW):既能切削钢材,也能切削铸铁,更适于切
削耐热钢、不锈钢、高锰钢等难加工材料. • 碳化钛基类硬质合金(YN):能精车削和半精车削各种钢材,包括淬火钢
、不锈钢、工具钢等.用于加工尺寸较大的工件和表面粗糙度要求较 高的零件,其效果尤为显著. • ３.特殊刀具材料 • 特殊刀具材料主要有陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼等.
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任务二 认识车刀
• ４.涂层刀具 • 涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上或高速钢刀具基体上,经真
空溅射等方式涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物而制成.涂层厚 度一般为５~１０μm. • 涂层法制造的可转位刀片,耐用度可提高数倍,切削速度可提高约３０ ％,这种刀片一般用于切削钢材.某些新型涂层刀片,还能切削难加工材 料. • 对于受摩擦剧烈的刀具宜采用TiC(碳化钛)涂层;而在容易产生黏结的 情况下,宜采用TiN(氮化钛)涂层刀具.
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任务一 认识车削加工
• 一、常见的车床及其主要特征和用途
• １.卧式车床 • 卧式车床外形如图１－１所示. • (１)主要特征:卧式车床主轴水平布置;加工对象广;主轴转速和进给量
的调整范围大;主要由工人手工操作,生产效率不高. • (２)主要用途:用于加工各种轴、套和盘类零件上的回转表面.此外,还
的运动指令. • (５)伺服系统接到执行信息指令后,立即驱动车床进给机构严格按指令
的要求进行位移,以进行工件的自动切削加工.
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任务三 认识数控车床
• 二、数控车床的主要组成部分
• 数控车床构成如图１－１７所示. • １.控制介质 • 控制介质是信息的载体,也称输入、输出设备. • (１)输入设备:主要功能是将工件的加工程序、车床参数、刀补值等数
时只需改变输入的程序指令;易于实现计算机辅助制造,可精确加工复 杂的回转成形面,且质量高而稳定. • (２)主要用途:与普通车床大体一样,主要用于加工各种回转表面,特别 适宜加工特殊螺纹和复杂的回转成形面.其目前在中小批生产中应用 广泛. • 车床种类还有很多,如自动车床、半自动车床、仿形车床、专门化车 床等.
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任务二 认识车刀
• １.车刀安装的注意事项 • (１)车刀刀尖对准工件中心,以保护刀尖,保证车刀前角和后角不变,进
而保证车削精度. • (２)车刀刀杆应该与进给方向垂直,以保证主偏角和副偏角不变. • (３)为避免加工中产生振动,要求车刀刀杆伸出长度应该尽量短,一般
不超过刀杆厚度的１~１.５倍;内孔车削加工的刀杆伸出的长度以被 加工孔的长度为准,且大于被加工孔的长度. • (４)至少要用刀架上的两个螺钉压紧车刀,并且要轮流拧紧螺钉. • ２.车刀刀尖对准工件中心的方法 • 常用垫片来使车刀刀尖对准工件中心.垫片一般用１５~２０mm的钢 片.垫片要垫实.垫片的数量应该尽量少.
第一篇加工基础篇
• 任务一 • 任务二 • 任务三 • 任务四 • 任务五 • 任务六
认识车削加工 认识车刀 认识数控车床 了解数控系统常用的功能 掌握常用的基本G代码 践行数控车床的安全操作规程
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第一篇加工基础篇
• 任务七 掌握常见车刀的试切法对刀步骤 • 任务八 掌握销钉的数控车削编程 • 任务九 掌握销子的数控车削编程 • 任务十 掌握陀螺的数控车削编程 • 任务十一 运用G３２代码编程车削内、外螺纹 • 任务十二 调用子程序车削外沟槽
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任务二 认识车刀
• (９)端面车刀.主要用于车削端面,也可车削外圆、倒角. • (１０)内螺纹车刀.主要用于车削内螺纹. • (１１)内沟槽车刀.主要用于车削内沟槽. • (１２)通孔车刀.主要用于车削通孔. • (１３)盲孔车刀.主要用于车削不通孔、车阶梯孔. • 根据不同加工内容的需要,车刀的形状和用途还有很多,同学们可以到
可以车削端面、沟槽,切断及车削各种回转的成形表面(如螺纹)等,适 用于单件、批量生产和修配车间. • ２.立式车床 • 立式车床外形如图１－２所示.
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任务一 认识车削加工
• (１)主要特征:主轴竖直安置,工作台面处于水平位置.工件装夹在水平 的回转工作台上,刀架在横梁或立柱上移动.其类型分单柱和双柱两大 类.
机械制造的企业里去开阔视野.
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任务二 认识车刀
• 二、常见的可转位车刀
• 为了减少换刀时间和方便对刀,便于实现机械加工的标准化,数控车削 加工时,应尽量采用机夹可转位式车刀.可转位车刀是将能转位使用的 多边形刀片用机械方法夹固在刀杆或刀体上的刀具.
• 在切削加工中,当一个刃尖磨钝后,将刀片转位后使用另外的刃尖,这种 刀片用钝后不再重磨.
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任务一 认识车削加工
• 二、车削加工及车削运动
• (１)车削加工:就是在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动 或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸要求的工 件.
• (２)车削运动:主运动———工件旋转;进给运动———刀具移动.
• 三、车削三要素
• 车削用量是用来衡量车削运动大小的参量.常用的三要素为:切削速度 、进给量、背吃刀量,如图１－６所示.
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任务三 认识数控车床
• 一、数控车床的基本工作过程
• 数控车床的基本工作过程如图１－１６所示. • (１)操作人员根据图样要求确定工件加工的工艺过程、工艺参数和刀
具位移数据等. • (２)按编程手册的有关规定编写工件加工程序. • (３)将加工工件的程序输入到计算机数控装置. • (４)在数控系统内部的控制软件支持下,经过处理与计算后,发出相应
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任务一 认识车削加工
• 四、车削的主要加工范围
• 采用车削加工的零件类型有很多,比如:轴类零件、套类零件、盘类零 件等,主要为含有回转面的零件,如图１－８所示.
• 在车床上还可以缠绕弹簧、用板牙套螺纹、车蜗杆、车圆球、车公式 曲面等.
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任务二 认识车刀
• 一、常用车刀的形状和用途
位,再用转塔刀架上或回轮刀架上的另一把刀进行切削,故能在工件的 一次装夹中完成较复杂型面的加工. • ②主要用途:主要适用棒料毛坯,成批加工外形较复杂、有同轴度要求 的且具有内孔、螺纹的中小型轴、套类零件.
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任务一 认识车削加工
• ４.数控车床 • 数控车床外形如图１－５所示. • (１)主要特征:具有实现自动控制的数控系统;适应性强,加工对象改变
:高速钢的强度与韧性较好,能承受冲击,又易于刃磨,工艺性较好,而且 价格也比硬质合金低;但是它的耐热性、硬度和耐磨性却低于硬质合 金.高速钢刀具受耐热温度的限制,不能用于高速切削.
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任务二 认识车刀
• 国内常用的普通高速钢有:钨系高速钢———W１８Cr４V(１８－４ －１),高温切削性能较好.钨钼系高速钢———W６Mo５Cr４V２(６ －５－４－２),抗弯强度、抗冲击韧度较高.
• (２)主要用途:用于加工径向尺寸大、轴向尺寸较小的大型、重型盘套 类、壳体类工件.
• ３.转塔车床和回轮车床 • (１)转塔车床.转塔车床外形如图１－３所示. • 主要特征:具有回转轴线与主轴轴线垂直的转塔刀架,转塔刀架能安装
多把刀具. • (２)回轮车床.回轮车床外形如图１－４所示.
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• １.常见刀片 • 刀片的常见形式如图１－１０所示. • ２.常见刀片的夹固方式 • (１)压板式.压板式可转位车刀如图１－１１所示.
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任务二 认识车刀
• 这种方式依靠压紧螺钉旋紧压住压板,由压板的力压紧刀片达到夹固 的目的.
• (２)杠杆式.杠杆式可转位车刀如图１－１２所示. • 当旋动压紧螺钉时,通过杠杆产生夹紧力,从而将刀片定位在刀槽侧面
进给量表示(mm/min). • (３)两者之间的关系为 • vf＝f.n (mm/min)
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任务一 认识车削加工
• ３.背吃刀量(ap) • 背吃刀量ap是垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸,即主刀刃与工
件切削表面接触长度在主运动方向和进给运动方向所组成平面的法线 方向上测量的值,如图１－７所示.对于圆柱体工件的切削加工,背吃刀 量指的是已加工表面和待加工表面的直径差的１/２,即单边切削深度. 切槽或切断时,背吃刀量为刀头主切削刃的宽度.车端面时,背吃刀量为 凸台的高度.
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任务二 认识车刀
• 垫片正确的垫法:在刀头一端,将垫片与四方刀架垂直于刀杆的边对齐. 当车刀压紧后,试车削端面,观察车刀刀尖是否对准中心.若未对准,重新 调整垫片并进行试车削,直到车刀刀尖对准工件中心.
• 四、车刀的常用材料
• １.高速钢 • 高速钢是含钨(W)、铬(Cr)、钒(V)等合金元素较多的合金工具钢.特点
时,楔块一面靠紧刀杆上的凸台,另一面将刀片推向刀片中间孔的圆柱 销上压紧刀片. • (５)压孔式.压孔式可转位车刀如图１－１５所示. • 这种方式是用紧固锥头螺钉的方式将刀片压紧.
• 三、车刀安装
• 车削外圆、车削台阶圆、车削端面、车削内孔时,各种类型车刀的安 装与要求相同.车刀安装得是否正确,将直接影响切削能否顺利进行和 工件的加工质量.
• 常用车刀的形状和用途如图１－９所示. • (１)外沟槽车刀.主要用于车削外沟槽、切断. • (２)左偏刀(主偏角９０°).主要用于从左至右车削外圆. • (３)右偏刀(主偏角９０°).主要用于从右至左车削外圆. • (４)弯头外圆车刀.主要用于车削外圆,也可车削端面. • (５)直头外圆车刀.主要用于车削外圆. • (６)成形车刀.主要用于车削成形面. • (７)宽刃精车刀.主要用于精车(精修)工件表面. • (８)外螺纹车刀.主要用于车削外螺纹.
• ２.硬质合金 • 硬质合金是由高硬度、高熔点的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽
(TaC)、碳化铌(NbC)粉末用钴(Co)黏结后压制、烧结而成. • 特点:硬质合金刀具比高速钢刀具硬度高,耐磨、耐热性好,允许的切削
速度比高速钢刀具高４~７倍,但硬质合金性脆,怕冲击和振动. • 钨钴类硬质合金(YG):可以切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨
据切削速度来计算车床转速.
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任务一 认识车削加工
• ２.进给量(f) • 刀具在进给运动方向上相对工件的位移量. • (１)每转进给量(f).车外圆时,进给量是指工件每转一转,刀具切削刃相
对于工件在进给方向上的位移量,单位是mm/r. • (２)进给速度(vf).旋出压紧螺钉时,刀片松开,半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动. • (３)偏心式.偏心式可转位车刀如图１－１３所示. • 这种方式是利用螺钉上端的一个偏心销将刀片夹紧在刀杆上.该结构
依靠偏心夹紧,螺钉自锁.
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任务二 认识车刀
• (４)楔块式.楔块式可转位车刀如图１－１４所示. • 刀片内孔定位在刀片槽的圆柱销上,带有斜面的压块由压紧螺钉下压
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任务一 认识车削加工
• １.切削速度 • (１)定义:切削过程中,刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面,在主
运动方向上的瞬时速度. • (２)计算公式: • vc＝πDn１０００(m/min) • 式中 D———待加工表面直径,mm; • n———工件转速,r/min; • １０００———毫米(mm)换算成米(m). • 切削速度是以主轴的转速来调整的,因此,选择好合适的切削速度后,根
据输入车床计算机数控装置,包括键盘、通信接口等. • (２)输出设备:主要功能是将工件加工过程和车床运行状态等显示输出
任务一 认识车削加工
• 主要特征:具有回转轴线与主轴轴线平行的回轮刀架,回轮刀架能安装 很多把刀具.
• 当刀具孔转到最高位置时,其轴线与主轴轴线在同一直线上.回轮车床 没有横刀架.刀架的工作行程由可调整行程挡块控制.
• (３)转塔车床和回轮车床的加工特点及用途. • ①加工特点:各刀具都按加工顺序预先调好,切削一次后,刀架退回并转