数控培训教材(共42张PPT)

加工的切削速度(m/min)
被切削材料名称 优质碳素 结构钢 轻切削 切深0.5～1.0mm 进给量 0.05～0.3mm/r 60～230 100～220 一般切削 切深1～4mm 进给量 0.2～0.5mm/r 70～220 100～230
重切削 切深5～12m 进给量 0.4～0.8mm 80～180 70～220
对于加工内容很多的零件，可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外 面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状，再加 的几何形状先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位。
先粗后精的原则 先面后孔的原则 刀具集中的原则
影响切削条件的因素有： （1）机床、工具、刀具及工件的刚性； （2）切削速度、切削深度、切削进给率； （3）工件精度及表面粗糙度； （4）刀具预期寿命及最大生产率； （5）切削液的种类、冷却方式； （6）工件材料的硬度及热处理状况； （7）工件数量； （8）机床的寿命。
通常在坐标轴命名或编程时，不论机床在加工中是刀具移动， 是被加工工件移动，都一律假定被加工工件相对静止不动，而刀具 移动，即刀具相对运动的原则，并同时规定刀具远离工件的方向为 标的正方向
2）机床坐标轴的确定 确定机床坐标轴应先确定Z轴，然后再确定X轴和Y轴。 • Z轴的确定 Z轴的方向是由传递切削力的主轴确定的，标准规定：与主轴轴 平行的坐标轴为Z轴，并且刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。对 没有主轴的机床，如牛头刨床等，则以与装夹工件的工作台面相垂 的直线作为Z轴方向。如果机床有几根主轴，则选择其中一个与工 台面相垂直的主轴，并以它来确定Z轴方向（如龙门铣床）。
工序划分的原则有两种：工序集中原则和工序分散原
加工工序划分时，除应考虑工序集中和工序分散外，还需考虑如下一
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工序集中的特点是： （1）有利于采用高生产率的专用设备和数控机床，可大大提高劳动生产率； （2）设备数量少，减少了操作者和操作面积： （3）工序数目少，工艺路线短，简化了生产计划和生产组织工作； （4）工件安装次数少，缩短了辅助时间，容易保证加工表面的相互位置精度； （5）数控机床、专用设备和工艺装备投资大，尤其是专用设备和工艺装备调整和维修比较 生产准备工作量大，新产品转换周期长。 工序分散的特点是： （1）设备与工艺装备比较简单，调整方便，操作者容易掌握，生产准备工作量少，容易适 品 的更换； （2）便于采用最合理的切削用量，减少基本时间； （3）设备数量少，操作人员多，生产面积大。
如果Z轴是水平的，则面对主轴 看立柱时，左手所指的水平方向为X 轴的正方向 。 Y轴的确定 Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。Y运 动的正方向根据X坐标和Z坐标的正方 向，按照右手笛卡尔直角坐标系来判 断。 旋转运动的确定 围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运动， 分别用A、B、C表示。它们的正方向 用右手螺旋法则判定。
35# σ b≤75 0MPa σ b>750 MPa
合金钢
70～220
80～220
80～200
零件的定位与安装
定位安装的基本原则
（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一。 （2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹中加工出全部待 加工面。 （3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案
（4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
X轴的确定
平行于导轨面，且垂 直于Z轴的坐标轴为 X轴。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， 且平行于横滑座导轨 面。刀具远离工
卧式车床 立式铣床
件旋转中心的方向为X轴正方向。对于刀具旋
转的机床（如铣床、镗床、钻床等），如果Z 轴是垂直的，则面对主轴看立柱时，右手所指 的水平方向为X轴的正方向。
定位精度和重复定位精度
定位精度是指数控机床工作台等移动部件在确定的终点所 的实际位置的精度。移动部件实际位置与理想位置之间的误差 为定位误差。定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等 差，还包括移动部件导轨的几何误差等。定位误差将直接影响 件加工的位置精度。
重复定位精度是指在同一台数控机床上，应用相同程序相同 码加工一批零件，所得到的连续结果的一致程度。重复定位精 受伺服系统特性、进给系统的间隙与刚性以及摩擦特性等因素 影响。一般情况下，重复定位精度是成正态分布的偶然性误差 它影响一批零件加工的一致性。对于中小型数控机床，定位精 普遍可达±0.01mm，重复定位精度为± 0.005mm。
切削用量的选择
上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率 为主要因素。
确定切削用量
对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削刀具 切削用量是三大要素。经济的、有效的加工方式，要求必须合理 地选择切削条件。
编程人员在确定每道工序的切削用量时，应根据刀具的耐用度 和机床说明书中的规定去选择。在选择切削用量时要充分保证刀 具能加工完一个零件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，最 少不低于半个工作班的工作时间。
a)
b)
c)
夹紧力作用点与夹紧变形的关系
如图下图a薄壁套的轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿 加夹紧力，变形会小得多。在夹紧图b所示的薄壁箱体时，夹紧力不应作用在箱体 而应作用在刚性较好的凸边上，或改为在顶面上三点夹紧，改变着力点位置，以减 紧变形,如图c所示。
数控机床的坐标系 目前，国际标准化组织已经统一了标准坐标系。我国已制 订了JB3051-82《数控机床坐标和运动方向的命名》数控标准。 1）坐标系及运动方向的规定 标准的坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系。这个坐标系的各个 轴与机床的主要导轨相平行。直角坐标系X、Y、Z三者的关系及其方 右手定则判定；围绕X、Y、Z各轴回转的运动及其正方向+A、+B、 别用右手螺旋定则确定。
背吃刀量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下， 尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以减少走刀次数 提高加工效率。对于表面粗糙度和精度要求较高的零件，要留有 足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可比通用机床加工的 余量小一些。
编程人员在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、硬度、 状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后选择合适的切削 下表为车削加工时的选择切削条件的参考数据。