第一讲：工艺基础知识

具
刀
具
数控刀具分类
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外圆、内孔、外螺纹、
①车削刀具 内螺纹，切槽、切端面、
３
切端面环槽、切断
）
从 切
②钻削刀具
小孔、短孔、深孔、 攻螺纹、铰孔
削 工
从结构上
整体式镗刀柄、 模块式镗刀柄、
艺 ③镗削刀具
镗头
上
从加工工艺要求上
粗镗刀、 精镗刀
④铣削刀具
面铣、立铣、模具铣、 三面刃铣 、键槽铣刀 、 鼓形铣刀 、成形铣刀
数控刀具材料及磨损
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刀柄结构
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刀具的不同紧固方式
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各式各样的刀具
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１）从结构上
①整体式 ②镶嵌式
焊接式
可转位 不转位
机夹式
③减振式
④内冷式
⑤特殊型式
数控刀具分类
复合刀具、 可逆攻螺纹刀具
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２）从制造所采用的材料上
①②③ ④⑤
高硬陶 立金
速质瓷 方刚
钢合刀 氮石
刀金具 化刀
具刀
硼具
另外工艺相关的金属材料学、材料力学和工程力 学等等，本讲不做研究，有兴趣的可以自我学习
下讲我们主要学习数控机床设备及操作，大家可 以做下课前预习，并带好问题我们明天分析。
数控刀具分类
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带柄自紧夹头、 强力弹簧夹头刀柄、 4）特殊型刀具 可逆式(自动反向)攻螺纹夹头刀柄、 增速夹头刀柄、 复合刀具和接杆类
数控刀具分类
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可转位刀片型号参数
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刀具布置图 刀片形状简介
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优点：加工精度高稳定、效率高、软件适应性强 应用范围：平面孔系零件、结构复杂、周期性投
刀具材料要求：高硬度、高耐磨、足够的强度和 韧性、良好的工艺性、抗粘结性和化学稳定性
刀具材质分类：HSS（镀层HSS（PVD/CVD）） -硬质合金（镀层硬质合金）-陶瓷-CBN-金刚石
刀具磨损形式、磨损过程、磨损原因（积屑瘤） 刀具耐用度 切削力和切削热的影响因素 切削用量的选择和切削液的选择
工艺系统的组成
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工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位 置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。典 型工艺过程有：毛坯制造、热处理、机械加工、 装配等
机械加工工艺过程由工序组成，工序又由若干个 安装、工位、工步、进给组成。
数控加工的专用技术文件：数控加工工序卡、程 序说明书、走刀路线图。
加工余量、切削用量、对刀点和换刀点、走刀路 线、误差计算
数控工艺的基本内容
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影响加工余量的因素：前工序加工后的表面、前 工序的尺寸公差、前工序的形位误差
加工余量的选择：经验估算法、查表修正法、分 析计算法
定位基准选择：粗基准、精基准 工序尺寸和公差的确定1）基准重合 由后向前推
2）基准不重合 尺寸链换算 影响机械加工精度： 工艺系统几何误差、工艺系
式/光电式 测量方法分类 测量误差：系统误差、随机误差、粗大误差 各形位误差的测量方法
测量技术基础
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本讲我们学习了基础机械加工工艺知识，学习了 工艺规划和分析的理论知识，在工艺规划中我们 知道了工序尺寸和公差的计算，分析了装夹相关 知识，并学习了定位误差的概念。我们还学习了 金属切削原理和刀具相关知识，并且分析了形位 公差等相关内容。本讲的主要目的在于现生产时 的工艺分析和质量研究的手段及相关知识。
效果差（粗精加工、切削条件、工件硬度、工艺系统刚性）
刀具切削部分的几何角度
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主偏角
前角 后角
ห้องสมุดไป่ตู้刀具切削部分的静止几何角度
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带状 塑材 Vc高 ap小 Γo大 （避免） 节状 Vc小 ap高 Γo小 单元状 Vc很小 ap很高 Γo很小 崩碎状 脆材（铸铁）
切屑的形成和控制
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数控刀具的特点：高精度、高可靠性、刀具材料 好
统受力变形、工艺系统受热变形、工件内应力 影响切削加工表面质量：几何因素、物理因素
工艺规划及工艺分析
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定位原理：六个自由度 常见定位形式：一面两销、三平面等 定位误差的产生及计算 夹紧的基本要求 夹紧力及夹紧方向的选择
定位及夹紧
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金属切削加工：在金属切削机床上，使用金属切 削刀具，切除工件上多余的金属，使工件的形状、 尺寸精度及表面质量符合预定要求的加工。（剪 切滑移 弹性变形-塑性变形-切屑脱离）
工艺基础知识
基础技能提升培训
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该讲的目的是为了让各位了解基础工艺知识和切 削原理，从而能够实现简单的工艺规划、分析， 从而实现工艺改进和问题处理，该讲的内容有： 金属切削原理 装夹知识 基础工艺知识 刀具知识等
概述
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•工艺系统的概念： 机械加工中，由 机床、夹具、刀 具和工件等组成 的统一体，称为 工艺系统。 •数控加工工艺系 统的组成： 由数控机床、夹 具、刀具和工件 等组成的
机械加工工序图 机械加工作业指导书
基本工艺知识
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目标：优质、高效、低耗（环保） 适用范围：最适应、较适应、不适应 工艺分析：合理性分析、零件分析 6DL缸体工艺特点：箱体类 壁薄 孔系复杂 孔径精度 孔及平面的位置精度 平面 表面粗糙度 工序路线划分：粗、精加工；刀具；加工部位 确定工艺内容：加工顺序、定位装夹、加工刀具、
切削运动：主运动+进给运动 加工表面：待加工表面、过渡表面、已加工表面 切削要素：切削用量（切削速度/进给/吃刀）
切削层公称横截面（面积/宽度/厚度）
金属切削基本原理
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金属切削基本原理
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组成：前面、主后面、副后面、切削刃、刀尖 静止角度参考系的平面：基面、切削平面、假定
工作平面 主偏角↓刀头强度↑散热↑主切削刃长度↑切削负荷↓断屑↓背向力↑切
入产品、小批量高精度产品、新品试制 选择：规格（台面、行程、功率）、精度（定位
精度和误差补偿）、功能（系统控制功能、坐标 轴控制功能、工作台分度）、刀库容量、刀柄、 刀具预调仪器等 零件的工艺分析-加工中心的选择-工序和装夹方 式的确定-走刀路线的确定-切削用量的确定
加工中心工艺特点
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计量器具分类： 用途分：标准/通用/专用 结构和工作原理分：机械式/光学式/气动式/电动
削厚度↓（粗精加工、材质硬度、工艺系统刚性、工件形状
前角↑ 切削力↓表面质量↑刀具强度↓散热↓耐用度↓断屑↓ （决定于
工件材料、刀具材料、加工性质）
后角↑磨擦↓刀刃强度↓散热↓表面质量↑ （决定于工件材料的力学性
能、切削厚度、工艺系统刚性和尺寸精度）
刃倾角 + 刀尖先接触 切屑流向待加工表面 刀尖强度低 ，散热