数控加工

数控加工

数控技术：利用数字信号构成的控制成寻，对某一对象进行控制的一门技术

数控系统：对输入的信号进行处理后，转换成各种信号控制机床实现相应的动作，自动完成零件加工

数控机床：由电子计算机或专用电子计算机装置对数字化的信息进行处理而实现自动控制的机床

金属切削过程：利用金属切削刀具去除零件表面的多余金属或预留金属，使其形成具有一定形状，一定精表面质量的加工过程

切削必须具备的三个条件：刀具材料的硬度必须大于被切削工件材料的硬度；刀具必须具备一定的几何形与工件必须有相对运动。

刀体分为：焊接式，机夹式，整体式。

静止参考系都有哪些平面：基面Pr，主切削平面Ps，正交平面Po，法平面Pn，背平面Pp，假定工作平正交平面测量的角度：前角，后角。

基面测量的角度：主偏角，副偏角。

在主切削平面测量的角度：刃倾角。

切削用量的参数：切削速度Vc=πdwn/1000

进给速度F 背吃刀量

切削层参数：切削层公称横截面积切削层公称宽度切削层公称厚度

刀具材料其性能的优劣是影响加工表面质量、切削效率、刀具寿命的重要因素。

刀具材料必备的性能：高的硬度和耐磨性，足够的强度和韧性，较高的热硬性（红硬性），良好的导热性艺性，较好的经济性。

刀具的常用材料：高速钢，硬质合金。

高速钢分类：通用型高速钢，高性能高速钢，粉末冶金高速钢。

高速钢是在钢种加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。

硬质合金分类：碳化钨基硬质合金：钨钴类硬质合金，钨钛钴类，钨钴钽（铌）类硬质合金，钨钛钴钽（碳化钛基硬质合金，表面涂层硬质合金。

高速钢和硬质合金的区别：硬质合金强度和韧性比高速钢差，硬质合金寿命比高速钢高几倍到几十倍，能度无法加工的材料，硬质合金承受切屑震动和冲击的能力较差，切削速度比高速钢高出几倍甚至十几倍，速钢无法加工的难切削材料，但抗弯强度和冲击韧性比高速钢差很多。

切削的形态：在切削过程中，由于被甲供材料的性质不同、刀具的几何参数不同、切削用量不同、切削过形程度的不同，因此将出现不同形态的切削。

切削分类：带状、节状、单元、崩碎状。

积屑瘤的产生：在一定条件下切削塑性或韧性金属时，切屑顺前面流出，受前面的挤压与摩擦作用，使切的一部分金属微粒停滞和堆积在刃口附近成为楔形堆积物。

什么时候需要积屑瘤的产生：粗加工时需要积屑瘤的产生，精加工时则不需要积屑瘤的产生，因为粗加工给量大，刀具磨损快，积屑瘤的硬度比工件硬度高出2-3.5倍，有了积屑瘤可以保护刀具，刀具的前角增力度就减小了也就减小了切削变形，所以粗加工时需要积屑瘤的产生。精加工时工件有尺寸、位置、表面求，积屑瘤不稳定，随时断裂，有毛刺，影响表面质量，精加工时不需要积屑瘤。

积屑瘤产生的因素：工件材料，切削速度，刀具的前角角度和前面的光滑程度，切削液。

措施：通过表面热处理，提高工件硬度，避开中速，增大前角和提高前面的光滑程度，使用切削液。

加工硬化：经切削加工后工件表面的硬度有所增加，这个现象称为加工硬化。

加工硬化的影响：加工表面的硬化时间与程度不一，容易造成表面微裂；表面因硬度增加和变脆，降低了冲击能力；加工表面的塑性变形产生的内应力，而内应力分布不均，使工件表面在微观下形成不规则凹坑零件的抗疲劳强度。抗磨损能力与抗腐蚀能力。

减轻硬化的措施：提高刀具刃磨质量，减小刃圆弧半径。增大前角，减小切削变形。增大后角，减小摩擦削速度，使表面未被硬化。不采用很小的进给量，以减小挤压作用。采用适宜的切削液。

鳞刺：切削塑性金属零件表面出现的一种鳞片状毛刺，称为鳞刺。

鳞刺形成的过程：抹拭、导裂、层积、刮成。

鳞刺的控制：通过热处理提高零件材料的加工硬度，降低材料塑性，增大前角。

控制切削变形的方法：采用热处理的方法，增大前角，减小主偏角。合理选择切削用量。

切削力：是工件材料抵抗刀具切削产生的阻力。

切削力的两个方面：克服被切金属层的弹性变形和塑性变形所需要的力；克服刀具与加工表面和切屑与道擦所需要的力

控制切削力的措施：改善工件材料的切削性能；合理选择切削用量；合理选择刀具几何角度；使用切削液切削热：在切削过程中，由于被切金属层弹性和塑性变形，以及工件与刀具。切屑与刀具之间的摩擦，使（工件，切屑，刀具接触的区间）产生大量的热。

散热比例：车削Q屑=50%-86%吗，Q刀=40%-10%，Q工=9%-5%。钻床：Q屑=28%，Q刀=14.5%，Q工=52.5切削液的作用：有效地减小切削力、降低切削温度、延长刀具寿命、防止工件受热变形和改善已加工表面作用：冷却、润滑、清洗、防锈、排屑。

控制切削温度的措施：合理选择刀具的几何参数：前角增大，主偏角减小，增大刀尖圆弧半径；合理选择提高切削速度，进给速度增加，背吃刀量增加。使用切削液。

切屑折断：卷曲、受阻、折回、折断。

切屑的控制：加大进给量，利用刀具断屑槽，改变工件材料性能，增大主偏角，合理选择刃倾角。

断屑槽的型式：折线式，直线圆弧型，全圆弧型。

断屑槽反屑面的型式：外斜式：外宽内窄，外深内浅。内斜式：外窄内宽，外浅内深。平行式：槽宽。槽相等。

工件的定位：必须是机床、刀具、夹具、工件之间始终保持相对的正确位置。

将夹具安装在机床上，经过调整后夹具及机床之间获得正确的相对位置，即所谓的夹具在机床上的定位；具中占有一个正确的位置，即工件在夹具中的定位。作用：限制工件的自由度。

定位：确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置。六点定则：合理布置六个相应的支承点，限制工件六的方法。完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在空间占有完全确定的唯一位置。

不完全定位：根据加工要求仅限制工件部分自由度的定位，又能满足加工要求。

欠定位：工件实际定位所限制的自由度数目少于按其加工要求限制的自由度数目。

过定位：定位时工件的同一个自由度被几个定位支承点重复限制的现象。

工件的夹紧：在机械加工过程中，为保持工件定位时所确定的正确加工位置。防止工件在切削力、惯性力及重力等作用下发生位移和振动。

夹紧机构的组成：由力源装置和夹紧机构组成。力源：来自人力或者其他夹具动力装置。

夹紧装置的要求：夹紧过程可靠；夹紧力大小适当；结构性好；使用性能好。

典型夹紧机构：斜楔夹紧机构；螺旋夹紧机构；偏心夹紧机构

车削的加工范围：车削加工的表面形状：旋转表面；螺旋表面。

车削加工的特点：加工范围广；生产效率高；加工精度范围大；生产成本低。粗加工：表面粗糙度值为公差标准IT13-IT11。半精车12.5-3.2um；IT10-IT8；精加工：1.6-0.8um IT7-IT6

数控车削加工的常用方法是编程法

数控车削功能指令：F进给速度 T换刀 S主轴转速。G90：单一形状固定循环。G94切削循环指令

G32螺纹切削指令。G50建立工件坐标系G92螺纹切削循环指令。

车削加工的参数只要有主轴转速；背吃刀量、进给速度。

车床的附件：三爪自定心卡盘；顶尖；拨盘和鸡心夹头。

铣床的工艺范围：平面；槽。数控铣床还能铣曲面

特点：铣刀刀齿的切入是断续地，带有周期性的冲击；铣刀刀齿的玄虚切削有利于切削热的扩散；铣削过的切削厚度是变化的，增加了铣削过程的变形；铣刀的容屑与排屑空间较小，排屑困难；由于铣刀刀齿对