数控培训教材(共42张PPT)

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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
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
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。