數(shù)控銑床編程與操作項目教程高職全套教學(xué)課件

項目一數(shù)控銑床實訓(xùn)基礎(chǔ)項目一數(shù)控銑床實訓(xùn)基礎(chǔ)項目二平面輪廓類零件的數(shù)控銑削加工項目三孔類零件的數(shù)控銑削加工項目四曲面類零件的數(shù)控銑削加工項目五槽類零件的數(shù)控銑削加工項目六數(shù)控銑床自動編程加工全套可編輯PPT課件目錄contents任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三任務(wù)四數(shù)控銑床文明生產(chǎn)工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾數(shù)控銑床刀具的選用數(shù)控銑床加工工藝規(guī)程文件的擬定任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)（1）了解數(shù)控銑床的用途。（2）掌握數(shù)控銑床的基本結(jié)構(gòu)和組成。（3）了解數(shù)控銑床安全生產(chǎn)規(guī)則。實訓(xùn)領(lǐng)域目標(biāo)任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)一、數(shù)控銑床安全生產(chǎn)規(guī)則

數(shù)控銑床是一種自動加工設(shè)備，加工中會涉及各種可能的事故，操作人員必須經(jīng)過安全教育培訓(xùn)，才允許進(jìn)行機(jī)床的操作。操作人員除了遵守機(jī)械加工車間一般的安全生產(chǎn)規(guī)范外，還要針對數(shù)控銑床的特點，嚴(yán)格遵守數(shù)控銑床的操作規(guī)程。為了確保操作人員和設(shè)備的安全，執(zhí)行安全生產(chǎn)，下面從數(shù)控銑床加工的特點出發(fā)，介紹數(shù)控銑床操作安全規(guī)范和操作規(guī)程。

（1）在機(jī)械加工車間實行定人定機(jī)制，要求操作人員憑操作證操作設(shè)備。大型設(shè)備需要多人操作時，必須有專人指揮。

（2）操作人員要熟悉所使用設(shè)備的主要技術(shù)性能、結(jié)構(gòu)、保養(yǎng)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)一、數(shù)控銑床安全生產(chǎn)規(guī)則

（3）工作前的準(zhǔn)備。

①檢查設(shè)備的傳動系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、各種開關(guān)起始位置、安全制動防護(hù)裝置、電力穩(wěn)壓系統(tǒng)及電氣指示等，上述系統(tǒng)要齊全、正確、靈敏、可靠、完好，緊固件、連接件應(yīng)緊固。

②按設(shè)備潤滑圖表加注潤滑油或潤滑脂。

③以手動方式低速試運(yùn)轉(zhuǎn)主軸及各伺服軸。

④根據(jù)零件加工程序單，檢查數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存表中的刀補(bǔ)值及零點偏置位置是否有誤，調(diào)出刀具補(bǔ)償值和零點偏置值，檢查其是否正確。

⑤在用紙帶輸入時，要經(jīng)常檢查所用紙帶有無損傷、光電閱讀機(jī)是否正常。

⑥緊固零件使用T形螺栓的規(guī)格要與設(shè)備工作臺的T形槽規(guī)格一致。緊固時用力應(yīng)適中。禁止在設(shè)備各部位加力校正零件。

⑦檢查是否遵守了《機(jī)床使用說明書》中的有關(guān)規(guī)定。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)一、數(shù)控銑床安全生產(chǎn)規(guī)則

（4）接通電源后的檢查項目。按下數(shù)控銑床的電源啟動鍵，在CRT顯示器上會出現(xiàn)銑床的初始位置坐標(biāo)。檢查安裝在銑床上部的總壓力表，若表頭讀數(shù)為“4MPa”，則說明系統(tǒng)壓力正常，可以進(jìn)行正式操作。

（5）數(shù)控銑床的操作步驟。

①按設(shè)備說明書合理使用，正確操作，禁止超負(fù)荷、超性能、超規(guī)范使用。

②首件編程試加工時，操作人員要和編程人員密切配合，在確認(rèn)程序無誤后方可進(jìn)行正式加工。

③裝卡刀具時，應(yīng)將錐柄和主軸錐孔及定位面擦拭干凈。

④工件、刀具必須牢固安裝。裝卸工件時防止工件碰撞機(jī)床。較重的零件、夾具在裝卸時應(yīng)用吊車或在他人協(xié)助下完成。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)一、數(shù)控銑床安全生產(chǎn)規(guī)則

⑤在加工過程中，操作人員不得擅離崗位或托人代管，不能做與工作無關(guān)的事情；暫時離崗可按“暫?！卑粹o。要正確使用“急停開關(guān)”，工作中嚴(yán)禁隨意拉閘斷電。

⑥設(shè)備導(dǎo)軌面、工作臺面禁止放置量具、零件和無關(guān)物件。禁止踩踏各防護(hù)罩，不許用鞋踩踏工作臺面。

⑦設(shè)備運(yùn)行中注意異常現(xiàn)象，發(fā)生故障應(yīng)及時停車，采取措施并記錄故障內(nèi)容。若發(fā)生事故，應(yīng)立即停車斷電，保護(hù)現(xiàn)場，及時上報，不得隱瞞，并配合主管部門做好分析調(diào)查工作。

（6）工作后的保養(yǎng)。

①操作人員要及時清理設(shè)備上的切屑雜物，整理工作現(xiàn)場，做好保養(yǎng)工作。

②設(shè)備保養(yǎng)完畢，操作人員要將設(shè)備各開關(guān)手柄及部件移歸原位。各工作臺面涂油保護(hù)，按規(guī)定順序切斷電源。

③按交接班規(guī)定進(jìn)行交接班并做好記錄。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)二、數(shù)控銑床的日常維護(hù)

數(shù)控銑床因功能、結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的不同，維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色，具體應(yīng)根據(jù)銑床種類、型號及實際使用情況，并參照該銑床說明書要求制定和建立定期、定級保養(yǎng)制度。一般來說，數(shù)控銑床的日常維護(hù)包括以下內(nèi)容：任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)二、數(shù)控銑床的日常維護(hù)（1）使數(shù)控銑床保持良好的潤滑狀態(tài)。（2）定期檢查液壓、氣壓系統(tǒng)。（3）適時對各坐標(biāo)軸進(jìn)行超程限位試驗。（4）定期進(jìn)行數(shù)控銑床水平和機(jī)械精度檢查并校正。1.數(shù)控銑床本體的日常維護(hù)數(shù)控銑床本體的日常維護(hù)內(nèi)容如下：任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)二、數(shù)控銑床的日常維護(hù)（1）對直流電動機(jī)定期進(jìn)行電刷和換向器檢查、清洗和更換。（2）定期檢查電氣部件。（3）數(shù)控銑床長期不用時的維護(hù)。（4）定期更換存儲器電池。（5）備用印制電路板的維護(hù)。（6）經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控裝置用的電網(wǎng)電壓。2.數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng)的日常維護(hù)數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng)的日常維護(hù)內(nèi)容如下：

為了更具體地說明數(shù)控銑床日常保養(yǎng)的周期、檢查部位和要求，可用表1-1所示的某數(shù)控銑床定期點檢表來做參考。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)二、數(shù)控銑床的日常維護(hù)任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)二、數(shù)控銑床的日常維護(hù)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)二、數(shù)控銑床的日常維護(hù)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)二、數(shù)控銑床的日常維護(hù)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)1.報考條件（1）具備下列條件之一的，可申請報考初級工：

①在同一職業(yè)（工種）連續(xù)工作兩年以上或累計工作四年以上的。

②經(jīng)過初級工培訓(xùn)結(jié)業(yè)。

（2）具備下列條件之一的，可申請報考中級工：

①取得所申報職業(yè)（工種）的初級工等級證書滿三年。

②取得所申報職業(yè)（工種）的初級工等級證書并經(jīng)過中級工培訓(xùn)結(jié)業(yè)。

③高等院校、中等專業(yè)學(xué)校畢業(yè)并從事與所學(xué)專業(yè)相應(yīng)的職業(yè)（工種）工作。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)（3）具備下列條件之一的，可申請報考高級工：①取得所申報職業(yè)（工種）的中級工等級證書滿四年。②取得所申報職業(yè)（工種）的中級工等級證書并經(jīng)過高級工培訓(xùn)結(jié)業(yè)。③高等院校畢業(yè)并取得所申報職業(yè)（工種）的中級工等級證書。2.考核大綱（1）基本要求。①職業(yè)道德基本知識。②職業(yè)守則。a.遵守法律、法規(guī)和有關(guān)規(guī)定。b.愛崗敬業(yè)，具有高度的責(zé)任心。c.嚴(yán)格執(zhí)行工作程序、工作規(guī)范、工藝文件和安全操作規(guī)程。d.工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，團(tuán)結(jié)合作。e.愛護(hù)設(shè)備及工具、夾具、刀具、量具。f.著裝整潔，符合規(guī)定；保持工作環(huán)境清潔有序，文明生產(chǎn)。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)（2）基礎(chǔ)知識。①基礎(chǔ)理論知識。a.識圖知識。b.公差與配合。·常用金屬材料及熱處理知識。·常用非金屬材料。②機(jī)械加工基礎(chǔ)知識。a.機(jī)械傳動知識。b.機(jī)械加工常用設(shè)備知識(分類、用途)。c.金屬切削常用刀具知識。d.典型零件(主軸、箱體、齒輪等)的加工工藝。e.設(shè)備潤滑及切削液的使用知識。f.氣動及液壓知識。g.工具、夾具、刀具、量具使用與維護(hù)知識。③鉗工基礎(chǔ)知識。a.劃線知識。b.鉗工操作知識(鏨、銼、鋸、鉆、絞孔、攻螺紋、套螺紋)。進(jìn)，高級別包括低級別的要求。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)④電工知識。a.通用設(shè)備常用電器的種類及用途。b.電力拖動及控制原理基礎(chǔ)知識。c.安全用電知識。⑤安全文明生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)知識。a.現(xiàn)場文明生產(chǎn)要求。b.安全操作與勞動保護(hù)知識。c.環(huán)境保護(hù)知識。⑥質(zhì)量管理知識。a.企業(yè)的質(zhì)量方針。b.崗位的質(zhì)量要求。c.崗位的質(zhì)量保證措施與責(zé)任。⑦相關(guān)法律、法規(guī)知識。a.勞動法相關(guān)知識。b.合同法相關(guān)知識。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)

（3）各等級要求。初級技能要求見表1-2，中級技能要求見表1-3，高級技能要求見表1-4。各級技能要求依次遞進(jìn)，高級別包括低級別的要求。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)續(xù)表任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)在技能鑒定測試的試卷中，不同的知識點有著不同的比重。理論知識比重見表1-5，技能操作比重見表1-6。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)三、數(shù)控銑床操作工標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

1.數(shù)控銑床的主要用途數(shù)控銑床可以完成孔加工、平面加工、平面曲線加工、變斜角平面加工、立體曲面加工和復(fù)雜曲面加工等。數(shù)控銑削適合加工箱體類、軸座類和叉桿類零件，尤其適合加工有復(fù)雜形面的、高精度的零件，如凸輪曲線、模具型腔、葉片和螺旋槳等。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

數(shù)控銑床具有多坐標(biāo)軸聯(lián)動功能，因而特別適宜加工下述零件。

（1）平面類零件。

①平面類零件的定義。加工面平行或垂直于水平面、加工面與水平面的夾角為定角的零件稱為平面類零件，如圖1-1所示。平面類零件的特點是各個加工面是平面，或可以展開成平面，例如，圖1-1（a）所示的曲線輪廓面M，展開后為平面。

平面類零件是數(shù)控銑削加工對象中最簡單的一類零件，一般只需用三坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床的兩坐標(biāo)聯(lián)動（兩軸半控制）就可以把它們加工出來。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

②平面類零件的斜面加工方法。有些平面類零件的某些加工面（或加工面的母線）與水平面既不垂直也不平行，而是成一個定角。加工這些斜面常用的方法如下：對圖1-1（b）所示的斜面P，當(dāng)工件尺寸不大時，可用斜墊板墊平后加工；若機(jī)床主軸可以擺角，則可以擺成適當(dāng)?shù)亩ń莵砑庸?。?dāng)工件尺寸很大，斜面坡度又較小時，也常用行切法加工，但會在加工面上留下疊刀時的刀鋒殘痕，需要用鉗修方法加以清除。例如，三坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床加工飛機(jī)整體壁板零件時常用此法。當(dāng)然，加工此類斜面的最佳方法是用五坐標(biāo)銑床主軸擺角后加工，可以不留殘痕。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

圖1-1（c）所示的N面一般可用專用的角度銑刀來加工，此時若采用五坐標(biāo)銑床主軸擺角加工反而不合算。圖1-1平面類零件任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

（2）變斜角類零件。加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件稱為變斜角類零件。這類零件多為飛機(jī)零件，如飛機(jī)上的整體梁、框、椽條與肋等。圖1-2所示為變斜角類零件。圖1-2變斜角類零件任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

變斜角類零件的變斜角加工面不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條直線。因此，最好采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床加工；在沒有上述機(jī)床時，也可采用坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床加工，或進(jìn)行兩軸半坐標(biāo)近似加工。

（3）曲面類零件。加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件，如模具、葉片、螺旋槳等。曲面類零件的加工面不能展開為平面，加工時，加工面與銑刀始終為點接觸。加工曲面類零件一般采用三坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床。當(dāng)曲面較復(fù)雜、通道較狹窄，會傷及毗鄰表面及需刀具擺動時，需要采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控銑床。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

2.數(shù)控銑床的分類(1)數(shù)控銑床可以分為立式數(shù)控銑床、臥式數(shù)控銑床和立臥式數(shù)控銑床。

①立式數(shù)控銑床。立式數(shù)控銑床的主軸軸線垂直于水平面，這種銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，應(yīng)用范圍也最廣。目前三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，一般可進(jìn)行三軸聯(lián)動加工。

②臥式數(shù)控銑床。臥式數(shù)控銑床的主軸軸線平行于水平面。為了擴(kuò)大加工范圍和擴(kuò)充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)臺或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)臺的方式來實現(xiàn)四軸和五軸聯(lián)動加工。這樣既可以加工工件側(cè)面的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓，又可以實現(xiàn)在一次裝夾中進(jìn)行多個位置或工作面的加工。

③立臥式數(shù)控銑床。立臥式數(shù)控銑床的主軸可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可在同一臺數(shù)控銑床上進(jìn)行立式加工和臥式加工，同時具備立式、臥式銑床的功能。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

(2)數(shù)控銑床還可以分為以下兩種：一種是在普通銑床的基礎(chǔ)上，對機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的改造，并增加簡易數(shù)控系統(tǒng)后形成的簡易型數(shù)控銑床，這種數(shù)控銑床成本較低，具有三坐標(biāo)軸、兩軸聯(lián)動的機(jī)床，也稱兩軸半控制數(shù)據(jù)銑床，即在X、Y、Z三個坐標(biāo)軸中任意兩軸都可以聯(lián)動，加工精度也不高，可以加工平面曲線類和平面型腔類零件；另一種是普通數(shù)控銑床，可以三坐標(biāo)聯(lián)動，用于各類復(fù)雜的平面、曲面和殼體類零件的加工，如各種模具、樣板、凸輪和連桿等。數(shù)控銑床也能加工有一定位置精度要求的孔系。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)四、數(shù)控銑床的用途與分類

數(shù)控銑床還可以加進(jìn)一個回轉(zhuǎn)的A坐標(biāo)或C坐標(biāo)，即增加一個數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，這時機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)為四坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，可以用于加工螺旋槽、葉片等立體曲面零件。典型的普通數(shù)控銑床如圖1-3所示。圖1-3典型的普通數(shù)控銑床任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)五、數(shù)控銑床的組成和加工過程1.數(shù)控銑床的組成數(shù)控銑床和加工中心是用于鏜銑加工的數(shù)控機(jī)床，在航空航天、汽車制造和模具制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，在數(shù)控機(jī)床中所占的比重較大，應(yīng)用也較為廣泛。

數(shù)控銑床是由數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體三個基本部分組成，如圖1-4所示。

（1）數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)）是數(shù)控機(jī)床中的指揮系統(tǒng)，相當(dāng)于人體的大腦，是一個專用的計算機(jī)系統(tǒng)，包括輸入和輸出裝置、數(shù)控裝置和可編程控制器（PLC）。

輸入和輸出裝置是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)和操作人員進(jìn)行信息交流、實現(xiàn)人機(jī)對話的交互設(shè)備。輸入裝置的作用是將數(shù)控代碼變成相應(yīng)的脈沖信號，傳送并存入數(shù)控裝置內(nèi)。目前，數(shù)控機(jī)床的輸入裝置有鍵盤等，輸出裝置有顯示器等，數(shù)控系統(tǒng)通過顯示器為操作人員提供必要的信息，顯示的信息可以是正在編輯的程序、坐標(biāo)值及報警信號等。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)五、數(shù)控銑床的組成和加工過程圖1-4數(shù)控銑床的組成

數(shù)控裝置是計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心，由硬件和軟件兩部分組成。輸入裝置發(fā)出的脈沖信號輸入到數(shù)控裝置，脈沖信號經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出相應(yīng)的控制信號給控制機(jī)床的各個部分，使機(jī)床進(jìn)行規(guī)定的、有序的動作。

數(shù)控裝置的硬件主要包括微處理器（CPU）、存儲器、局部總線、外圍邏輯電路及與其他組成部分的接口等。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)五、數(shù)控銑床的組成和加工過程

數(shù)控機(jī)床通過數(shù)控裝置和PLC共同完成控制功能。其中，數(shù)控裝置主要完成與數(shù)字運(yùn)算等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯、插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、刀具運(yùn)動位置的伺服控制等；PLC主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動作，它接收程序代碼中的M（輔助功能）、S（主軸轉(zhuǎn)速）、T（選刀、換刀）等開關(guān)量動作信息，對開關(guān)量動作信息進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，控制輔助裝置完成相應(yīng)的開關(guān)動作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開關(guān)等。PLC還接收機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控制機(jī)床的動作（如手動操作機(jī)床），另一方面將一部分指令送往數(shù)控裝置控制加工過程。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)五、數(shù)控銑床的組成和加工過程

（2）伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)是機(jī)床工作的動力裝置，數(shù)控裝置的指令要靠伺服系統(tǒng)付諸實施。伺服系統(tǒng)由伺服單元和執(zhí)行元件組成。

伺服單元接收來自數(shù)控裝置的速度和位移指令。這些指令經(jīng)伺服單元變換和放大后，通過執(zhí)行元件轉(zhuǎn)變成機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動的速度、方向和位移。因此，伺服單元是數(shù)控裝置與機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它把來自數(shù)控裝置的微弱指令信號放大成控制驅(qū)動裝置的大功率信號。伺服系統(tǒng)分為主軸控制和進(jìn)給控制等。

執(zhí)行元件的作用是把經(jīng)過伺服單元放大的指令信號變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動，通過機(jī)械連接部件驅(qū)動機(jī)床工作臺，使工作臺精確定位或按規(guī)定的軌跡做嚴(yán)格的相對運(yùn)動，加工出形狀、尺寸和精度符合要求的零件。常用的執(zhí)行元件有步進(jìn)電動機(jī)、直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)，目前交流伺服電動機(jī)已經(jīng)取代直流伺服電動機(jī)，成為驅(qū)動裝置的主流產(chǎn)品。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)五、數(shù)控銑床的組成和加工過程

伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。從某種意義上說，數(shù)控機(jī)床的功能主要取決于數(shù)控裝置，而數(shù)控機(jī)床的性能則主要取決于伺服系統(tǒng)。

大多數(shù)數(shù)控機(jī)床還具有位置檢測裝置，用于檢測刀具的位移量。伺服系統(tǒng)中的位移比較指對控制位移量與實際位移量進(jìn)行比較，根據(jù)比較的差值，調(diào)整控制信號，適時控制機(jī)床的位置。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)五、數(shù)控銑床的組成和加工過程

（3）機(jī)床本體。機(jī)床本體是加工運(yùn)動的機(jī)械部件，包括主運(yùn)動部件、進(jìn)給運(yùn)動部件（工作臺、刀架）和支撐部件（如床身、立柱）等。有些數(shù)控機(jī)床還配備了特殊的部件，如刀庫、自動換刀裝置和托盤自動交換裝置等。數(shù)控機(jī)床本體結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)機(jī)床相比，發(fā)生了很大變化：數(shù)控機(jī)床本體普遍采用了滾珠絲杠、滾動導(dǎo)軌，傳動效率更高；由于減少了齒輪的數(shù)量，使傳動系統(tǒng)更簡單。

數(shù)控銑床與加工中心的主要區(qū)別如下：數(shù)控銑床沒有刀庫和自動換刀功能，而加工中心具有刀庫和自動換刀功能。需要換刀時，加工中心用數(shù)控程序指令執(zhí)行自動換刀，而數(shù)控銑床則依靠人工手動換刀。不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控銑床和加工中心的編程和操作是類似的，但有一定的區(qū)別，具體應(yīng)用時必須參考機(jī)床編程手冊和操作手冊。任務(wù)一數(shù)控銑床文明生產(chǎn)五、數(shù)控銑床的組成和加工過程2.數(shù)控銑床的加工過程數(shù)控銑床的加工過程如圖1-5所示。各步工作內(nèi)容解釋如下：

（1）零件圖樣是加工的原始資料，它記載著加工工件的幾何信息和工藝信息。這些信息是編制數(shù)控加工程序的依據(jù)。

（2）根據(jù)零件圖樣編寫加工程序。

（3）把加工程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控加工程序經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)處理后，變成伺服系統(tǒng)能夠接收的信號。

（4）伺服系統(tǒng)把控制信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動的物理量。

（5）驅(qū)動機(jī)床本體加工工件。

（6）完成零件加工。1.觀察數(shù)控銑床現(xiàn)場觀察所使用數(shù)控銑床的機(jī)床型號并做好記錄，說明其含義。2.觀察數(shù)控銑床加工零件過程

現(xiàn)場觀察數(shù)控銑床加工零件過程，了解數(shù)控銑床的安全生產(chǎn)規(guī)則，理解數(shù)控銑床控制軸數(shù)、手動操作和自動運(yùn)行的過程。實訓(xùn)情境任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾（1）認(rèn)識數(shù)控銑床用的典型夾具。

（2）觀察夾具的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識其組成元件（定位元件、夾緊裝置、夾具體等），掌握夾具的功能。

（3）掌握數(shù)控銑加工件定位和夾緊方案的確定原則。實訓(xùn)領(lǐng)域目標(biāo)任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾一、定位與夾緊方案的確定原則

在零件加工過程中，必須使工件在機(jī)床或工藝裝備上有確定的位置。保證被加工表面位置精度就是指合理選取定位基準(zhǔn)來使各被加工表面的位置及相互關(guān)系滿足工序和設(shè)計尺寸要求。因此，在研究和選擇各類工藝基準(zhǔn)前應(yīng)選擇定位基準(zhǔn)。

定位基準(zhǔn)分粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種。在零件加工前，一般以毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)的粗基準(zhǔn)，經(jīng)過機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾一、定位與夾緊方案的確定原則

1.定位基準(zhǔn)選擇的基本原則定位基準(zhǔn)選擇的基本原則如下：

(1)保證定位基準(zhǔn)的穩(wěn)定性和可靠性，確保工件相互位置表面之間的精度。

(2)定位基準(zhǔn)力求與設(shè)計基準(zhǔn)重合，盡可能從相互間有直接位置精度要求的表面中選擇定位基準(zhǔn)，以減小因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。

(3)夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，工件裝卸和夾緊應(yīng)盡量方便，以便充分發(fā)揮數(shù)控銑床的功效。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾一、定位與夾緊方案的確定原則

2.粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，應(yīng)保證所有待加工表面都有足夠的加工余量，并應(yīng)在盡可能少的工序內(nèi)獲得精基準(zhǔn)面。

(1)對于不需加工全部表面的零件，應(yīng)采用始終不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以較好地保證加工表面對不加工表面的相互位置要求，并盡可能在一次安裝中把大部分需要加工的表面的都加工出來。

若零件上有幾個不需加工的表面，則選取與加工表面相互位置精度要求高的非加工表面作為粗基準(zhǔn)。

(2)選取加工余量要求均勻的表面作為粗基準(zhǔn)，在加工時可以保證該表面余量均勻。

(3)選取的基準(zhǔn)面應(yīng)使被加工件上各加工表面總的金屬切除量最小。

(4)作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量規(guī)則平整，粗基準(zhǔn)表面自身的形狀誤差盡量小，對于一些鑄、鍛件，要求無澆口、冒口或飛邊等其他表面缺陷。

(5)同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次。因為毛坯面粗糙且精度低，定位精度不高，若重復(fù)使用，在兩次裝夾中會使加工表面產(chǎn)生較大的位置誤差。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾一、定位與夾緊方案的確定原則3.精基準(zhǔn)的選擇為了使裝夾方便、正確、可靠，選擇精基準(zhǔn)除了遵循選擇粗基準(zhǔn)原則外還要特別遵循以下幾條原則：

(1)基準(zhǔn)重合原則。盡可能選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。

(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在加工位置精度較高的某些表面時，應(yīng)盡可能在多個工序中采用同一組精基準(zhǔn)。

(3)自為基準(zhǔn)原則。對于工件上的重要表面要求余量小且均勻的精加工，應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，但該表面與其他表面的位置精度由前道工序保證。

(4)互為基準(zhǔn)原則。對于零件上兩個相互位置精度要求較高的表面，采取互相作為定位基準(zhǔn)、反復(fù)進(jìn)行加工的方法來達(dá)到精度要求。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾一、定位與夾緊方案的確定原則

4.夾緊方案的確定在確定工件夾緊方案時，要根據(jù)工件上已選定的定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方式，并選擇合適的夾具。此時，主要考慮以下幾點：(1)減少刀具干涉。(2)保證最小的夾緊變形。(3)夾具裝卸工件方便，輔助時間盡量短。(5)夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。(4)多件同時裝夾，提高效率。(6)夾具應(yīng)便于在機(jī)床工作臺上裝夾。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾二、平口虎鉗的結(jié)構(gòu)與使用注意事項

1.平口虎鉗的結(jié)構(gòu)平口虎鉗是銑床常用夾具，其規(guī)格以鉗口的寬度來表示，常用的有100mm、125mm和150mm三種。平口虎鉗的種類很多，有固定式、回轉(zhuǎn)式、自定心、V型、手動液壓等。其中，固定式和回轉(zhuǎn)式平口虎鉗應(yīng)用最廣泛，適于裝夾形狀規(guī)則的小型工件。機(jī)用虎鉗的鉗口可以制成多種形式，更換不同形式的鉗口，以擴(kuò)大機(jī)床用平口虎鉗的使用范圍，如圖1-6所示。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾二、平口虎鉗的結(jié)構(gòu)與使用注意事項

2.平口虎鉗的使用注意事項平口虎鉗裝夾的最大優(yōu)點是快捷方便，但夾持范圍不大。正確而合理地使用平口虎鉗，不僅能保證加工工件具有較高的精度和表面質(zhì)量，而且可以保持虎鉗本身的精度，延長其使用壽命。使用平口虎鉗時，應(yīng)注意以下幾點：

（1）隨時清理切屑及油污，保持虎鉗導(dǎo)軌面的潤滑與清潔。

（2）維護(hù)好固定鉗口，在工作臺上安裝平口虎鉗時要保證平口虎鉗的正確位置。當(dāng)平口虎鉗底面沒有定位鍵時，應(yīng)該使用百分表找正固定鉗口面。

（3）為使夾緊可靠，應(yīng)盡量使工件與鉗口工作面的接觸面積大些。對于短于鉗口寬度的工件，盡量用中間均等部位夾持。

（4）裝夾工件不宜高出鉗口過多，必要時可在兩鉗口處加適當(dāng)厚度的墊板。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾二、平口虎鉗的結(jié)構(gòu)與使用注意事項

（5）要根據(jù)工件的材料和幾何輪廓確定適當(dāng)?shù)膴A緊力，不可過小，也不可過大，不允許隨意加長虎鉗手柄。

（6）在加工相互平行或相互垂直的工件表面時，如果使用中的虎鉗精度不夠，可在工件與固定鉗口之間或工件與虎鉗的水平導(dǎo)軌間墊上適當(dāng)厚度的紙片或薄銅片，以提高工件的安裝精度。

（7）在銑削時，應(yīng)盡量使切削中的水平分力的方向指向固定鉗口。

（8）注意選擇工件在虎鉗上的安裝位置，避免在夾緊時虎鉗單邊受力，必要時還要加支承墊鐵。

（9）夾持表面光潔的工件時，應(yīng)在工件與鉗口間加墊片，防止劃傷工件表面。夾持表面粗糙的毛坯時，也應(yīng)在工件與鉗口間加墊片，這樣既可以保護(hù)鉗口，又能提高工件的裝夾剛性。墊片可用銅或鋁等軟質(zhì)材料制作。

（10）為提高萬能（回轉(zhuǎn)式）虎鉗的剛性和增加切削穩(wěn)定性，可將虎鉗底座取下，把虎鉗直接固定在工作臺上。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾三、使用壓板和T形螺釘固定工件

利用壓板和T形螺釘可以把工件、夾具或其他機(jī)床附件固定在工作臺上。壓板及其應(yīng)用如圖1-7所示。使用T形螺釘和壓板固定工件時應(yīng)注意以下幾點：

（1）壓板螺釘應(yīng)盡量靠近工件，以獲得較大的壓緊力。

（2）墊鐵的高度應(yīng)與工件的被壓點高度相同，并允許墊鐵高度略高一些。

（3）使用壓板固定工件時，壓點應(yīng)盡量靠近切削位置。使用壓板的數(shù)目不得少于兩個，而且壓板要壓在工件上的實處，若工件下面懸空時，必須附加墊鐵或用千斤頂支承。

（4）根據(jù)加工特點確定夾緊力的大小，既要防止夾緊力過小造成工件松動，又要避免夾緊力過大使工件變形，一般精銑時的夾緊力小于粗銑時的夾緊力。

（5）如果壓板夾緊力作用點在工件已加工表面上，應(yīng)在壓板與工件間加銅質(zhì)或鋁質(zhì)墊片，以防止工件表面被壓傷。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾三、使用壓板和T形螺釘固定工件圖1-7壓板及其應(yīng)用任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾四、使用彎板裝夾工件

彎板（角鐵）主要用于固定長度與寬度較大、厚度較小的工件。工件在彎板上的裝夾如圖1-8所示。

使用彎板時應(yīng)注意以下幾點：

（1）彎板在工作臺上的固定位置必須正確，

彎板的立面必須與工作臺臺面相垂直。

（2）工件與彎板立面的安裝接觸面積應(yīng)盡量大。

（3）夾緊工件時，應(yīng)盡可能多地使用螺栓壓板或弓形夾。任務(wù)二工件在數(shù)控銑床上的定位與裝夾五、銑床用卡盤

銑床用卡盤如圖1-9所示。當(dāng)在數(shù)控銑床上加工回轉(zhuǎn)體零件時，可以采用三爪卡盤裝夾，對于非回轉(zhuǎn)零件可采用四爪卡盤裝夾。銑床用卡盤的使用方法與車床用卡盤相似，用T形槽螺栓將卡盤固定在機(jī)床工作臺上即可。1.認(rèn)識數(shù)控銑床用的典型夾具認(rèn)識數(shù)控銑床用的典型夾具，觀察夾具的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識其組成元件，了解夾具的作用。2.使用平口虎鉗裝夾工件在數(shù)控銑床上使用平口虎鉗裝夾工件并找正。3.使用壓板裝夾工件在數(shù)控銑床上使用壓板裝夾工件并找正。實訓(xùn)情境任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用（1）了解數(shù)控銑床常用刀具的種類、材料、特點及加工范圍。

（2）掌握數(shù)控銑床常用刀具的選擇原則，正確選擇數(shù)控銑削刀具。

（3）合理選擇數(shù)控銑削刀具的加工參數(shù)。實訓(xùn)領(lǐng)域目標(biāo)任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具1.數(shù)控銑床常用銑刀數(shù)控銑床常用的銑刀有面銑刀、三面刃銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、鉆銑刀、螺紋銑刀、鼓形銑刀和成形銑刀。

（1）面銑刀。端銑所用刀具為面銑刀，面銑刀可以是套式的，也可以是整體帶柄式的，如圖1-10所示。面銑刀適用于加工平面，尤其適合加工大面積平面。面銑刀的主切削刃分布在外圓柱面或外圓錐面上，其端面上的切削刃為副切削刃。主偏角為90°的面銑刀稱為方肩面銑刀，如圖1-11（a）所示。在加工平面的同時，方肩面銑刀能加工出與平面垂直的直角面，這一直角面的高度受到刀片長度的限制。如果需要加工出高于刀片長度的直立面，可以采用層切的方法分層加工直立面，如圖1-11（b）所示。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-10面銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-11方肩面銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-12方肩面銑刀的加工范圍方肩面銑刀采用螺旋線進(jìn)給，能夠鏜銑加工孔，方肩面銑刀的加工范圍如圖1-12所示。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

面銑刀的直徑一般較大，通常將其制成鑲齒結(jié)構(gòu)，即將其刀齒與刀體分開。刀齒是由硬質(zhì)合金制成的可轉(zhuǎn)位刀片，刀體的材料為40Cr，把刀齒夾固在刀體上，刀齒的一個切削刃用鈍后，只需在刀體上轉(zhuǎn)換刀片新的切削刃或更換刀片后重新夾固，即可繼續(xù)使用。目前普遍使用的硬質(zhì)合金銑刀片的規(guī)格有四邊形的和三角形的，可分為帶后角的和不帶后角的兩種。一般帶后角的刀片用于正前角銑刀，不帶后角的刀片用于負(fù)前角銑刀。

面銑刀可以用于粗加工，也可以用于精加工。粗加工要求有要求有較大的銑削用量，為能取較大的切削深度和切除較大的余量，粗加工宜選較小的銑刀直徑。精加工要求保證加工精度，要求加工表面光滑，應(yīng)該避免在精加工面上留下接刀痕跡，所以精加工的銑刀直徑要選大些，最好能大于加工面的整個寬度。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

面銑刀齒數(shù)對銑削生產(chǎn)率和加工質(zhì)量有直接影響，齒數(shù)越多，工作齒數(shù)也多，生產(chǎn)率高，銑削過程平穩(wěn)，加工質(zhì)量好。直徑相同的可轉(zhuǎn)位銑刀根據(jù)齒數(shù)不同可分為粗齒、細(xì)齒和密齒，見表1-7。粗齒銑刀主要用于粗加工，細(xì)齒銑刀用于平穩(wěn)條件下的銑削加工，密齒銑刀用于薄壁鑄鐵的加工。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

（2）三面刃銑刀。三面刃銑刀的外圓周和兩邊側(cè)面都有切削刃，如圖1-13所示。三面刃銑刀可以加工臺肩面和溝槽等，其加工范圍如圖1-14所示。圖1-13三面刃銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-14三面刃銑刀的加工范圍任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

（3）立銑刀。立銑刀分為通用立銑刀、圓角立銑刀、球頭立銑刀和倒角銑刀等。

①通用立銑刀。通用立銑刀按結(jié)構(gòu)可以分為整體結(jié)構(gòu)立銑刀（見圖1-15）和鑲齒可轉(zhuǎn)位立銑刀（見圖1-16），鑲齒可轉(zhuǎn)位立銑刀又分為方肩式和長刃式，長刃式也稱為玉米立銑刀。圖1-15整體結(jié)構(gòu)立銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-16鑲齒可轉(zhuǎn)位立銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

立銑刀主要的切削工作由刀具端部完成。立銑刀有雙齒、三齒、四齒甚至是多齒等多種類型，并分為右旋和左旋立銑刀。雙齒立銑刀容屑能力大，切削用量大；四齒立銑刀適合精加工；三齒立銑刀介于雙齒立銑刀與四齒立銑刀之間。立銑刀適合槽孔的切削，通常一次切削即可完成表面加工。在大多數(shù)情況下，三齒立銑刀的三個刀齒中有兩個參與切削，切削運(yùn)動平穩(wěn)且噪聲小。四齒立銑刀切削時允許選用更大的進(jìn)給速度，多槽立銑刀主要用于粗加工之后的精加工。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

立銑刀每個刀齒的主切削刃分布在圓柱面上，呈螺旋線形，其螺旋角為30°～45°，有利于提高切削過程的平穩(wěn)性，將沖擊減到最小，并可得到光滑的切削表面。

立銑刀每個刀齒的副切削刃分布在端面上，用于加工與側(cè)面垂直的底平面。立銑刀的主切削刃和副切削刃可以同時進(jìn)行切削，也可以單獨進(jìn)行切削。如果立銑刀端部沒有中心孔或切口，那么立銑刀可以用于鉆入式切削，即本身可以鉆削定位孔，因而也被稱為中心切削立銑刀；但是，若立銑刀端部有中心孔或切口，則不能鉆削定位孔。

立銑刀按刀齒數(shù)目可以分為粗齒立銑刀、中齒立銑刀和細(xì)齒立銑刀，見表1-8。粗齒立銑刀刀齒少，強(qiáng)度高，容屑空間大，適于粗加工；細(xì)齒立銑刀齒數(shù)多，工作平穩(wěn)，適于精加工；中齒立銑刀介于粗齒立銑刀與細(xì)齒立銑刀之間。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具直徑較小的立銑刀一般制成帶柄的形式，可分為直柄（2～71mm立銑刀）、莫氏錐柄（6～63mm立銑刀）、錐度為7∶24的錐柄（25～80mm立銑刀）三種。直徑大于40～60mm的立銑刀可做成套式結(jié)構(gòu)。立銑刀的刀具材料分為高速鋼和硬質(zhì)合金兩類。高速鋼立銑刀是立式銑床常用的一種刀具，高速鋼立銑刀有直槽式和螺旋槽式，其中螺旋槽式高速鋼立銑刀可按其旋角大小分為小、中和大螺旋角三類。小螺旋角高速鋼立銑刀的螺旋角大約為12°，中螺旋角高速鋼立銑刀的螺旋角大約為30°，而大螺旋角高速鋼立銑刀的螺旋角大約為40°(甚至更大)。螺旋角大小的選擇應(yīng)由加工任務(wù)決定。例如，精加工方式切削鋁件時，應(yīng)選擇大螺旋角（45°）高速鋼立銑刀，可以取得較好的加工表面質(zhì)量。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具目前隨著細(xì)晶粒硬質(zhì)合金的應(yīng)用，許多小型立銑刀采用了整體硬質(zhì)合金刀具，它們的工作性能優(yōu)于高速鋼刀具。對于由細(xì)晶粒硬質(zhì)合金制成的刀具，其韌性接近高速鋼，其硬度接近硬質(zhì)合金。早期的硬質(zhì)合金刀具因為脆性太大而不能用于常規(guī)的機(jī)械加工，所以許多切削加工都用高速鋼刀具來完成。如今，可轉(zhuǎn)位刀具已經(jīng)替代了高速鋼刀具?？赊D(zhuǎn)位刀具的一個主要優(yōu)點是幾乎可以加工任何材料。此外，它還具有種類多和不需重磨等優(yōu)點。中心切削可轉(zhuǎn)位刀具是經(jīng)濟(jì)性非常好的一種刀具。不同等級的刀片可分別用于切削鋼、鑄鐵或鋁等材料，而每種等級和類型的刀片都有特定的幾何形狀。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-17圓角立銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具③球頭立銑刀。若中心切削圓角立銑刀的圓角(rε)等于刀具半徑，則刀具端面刃為球面，這類立銑刀稱為球頭立銑刀，如圖1-18所示。通常球頭立銑刀的最小尺寸為ф12mm，球頭立銑刀由立銑刀發(fā)展而成，可以沿刀具的軸向切入工件，或沿刀具徑向切削，其主要用于加工三維的型腔或凸凹模成形表面，也可以用于孔口倒角和平面倒角。球頭立銑刀可以分為圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀。a.圓柱形球頭立銑刀。圓柱形球頭立銑刀的刀具名稱通常為ф12R6，表示刀具直徑是ф12mm的球頭立銑刀。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具b.圓錐形球頭立銑刀。圓錐形球頭立銑刀的刀具名稱為ф15×7°R7.5，表示刀具直徑是ф15mm、圓錐半角為7°的圓錐形球頭立銑刀。圖1-18球頭立銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具④倒角銑刀。倒角銑刀如圖1-19所示，可以用于工件邊角處倒角的加工。圖1-19倒角銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

（4）鍵槽銑刀。鍵槽銑刀也稱為兩齒中心切削立銑刀，如圖1-20（a）所示。圓柱面上和端面上都有切削刃，兼有鉆頭和立銑刀的功能。端面刃延至圓心，使立銑刀可以沿其軸向鉆孔，切出鍵槽深，又可以用圓柱面上刀刃銑削出鍵槽長度。銑削時，立銑刀先對工件鉆孔，然后沿工件軸線銑出鍵槽。

加工鍵槽時受切削力的方向和刀具變形的影響，一步銑成形的鍵槽在其直角處誤差較大。加工鍵槽分兩步完成，提高了加工效率和加工精度。如圖1-20（b）所示，先用小號銑刀粗銑全槽，然后以側(cè)銑方式精銑槽的周邊面，這樣在槽根處就能加工出高精度的直角面。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-20銑削鍵槽任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具（5）鉆銑刀。鉆銑也稱為插銑，鉆銑刀如圖1-21（a）所示，鉆銑工藝如圖1-21（b）所示。鉆銑銑削效率高，常用于粗加工。圖1-21鉆銑任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具（6）螺紋銑刀。螺紋銑刀如圖1-22（a）所示。螺紋銑刀用于銑削內(nèi)、外螺紋表面，如圖1-22（b）所示。圖1-22螺紋銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

（7）鼓形銑刀。鼓形銑刀切削刃分布在半徑為R的中凸鼓形輪廓上，如圖1-23所示。鼓形銑刀的端面無切削刃，銑削時，數(shù)控銑床控制銑刀的上下位置，改變刀刃的切削部位，從而可以在工件上加工出由負(fù)到正的不同斜角表面。鼓形銑刀常用于加工立體曲面。R值越小，鼓形銑刀所能加工的斜角范圍越廣，而加工后的表面粗糙度值也越高。這種刀具刃磨困難，切削條件差，而且不能加工有底的輪廓。

（8）成形銑刀。圖1-24所示為常見的幾種成形銑刀，成形銑刀一般為專用刀具，即為某個工件或某項加工內(nèi)容而專門制造（刃磨）的。成形銑刀適用于加工特定形狀的孔、槽，常用于型模加工。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-23鼓形銑刀圖1-24常見的幾種成形銑刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

2.數(shù)控銑床常用孔加工刀具數(shù)控銑床常用孔加工刀具有鉆孔刀具、擴(kuò)孔刀具、鉸孔刀具和鏜孔刀具。（1）鉆孔刀具。鉆孔一般用于擴(kuò)孔、鉸孔前的粗加工。鉆孔刀具主要有麻花鉆、中心孔鉆和硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位淺孔鉆等。①麻花鉆。麻花鉆鉆孔精度一般在IT12左右，表面粗糙度Ra為12.5μm。麻花鉆按刀具材料可以分為高速鋼鉆頭［見圖1-25（a）］和硬質(zhì)合金鉆頭［見圖1-25（b）］，按柄部可以分為直柄鉆頭和莫氏錐柄鉆頭（直柄鉆頭一般用于小直徑鉆頭,錐柄鉆頭一般用于大直徑鉆頭），按長度可以分為基本型鉆頭、短型鉆頭、長型鉆頭、加長型鉆頭和超長型鉆頭等。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-25麻花鉆

②中心孔鉆。中心孔鉆是專門用于加工中心孔的鉆頭。數(shù)控機(jī)床鉆孔中刀具的定位是由數(shù)控程序控制的，不需要鉆模導(dǎo)向，為保證加工孔的位置精度，應(yīng)該在用麻花鉆鉆孔前，用中心孔鉆劃窩，或用剛性較好的短鉆頭劃窩，以保證鉆孔中的刀具引正，確保麻花鉆的定位。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

③硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位淺孔鉆。當(dāng)鉆削直徑為ф20～ф60mm且孔的長徑比小于3～4時，可選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位淺孔鉆（見圖1-26）。該鉆頭切削效率和加工質(zhì)量均優(yōu)于麻花鉆，最適于箱體零件的鉆孔加工及插銑加工，也可以用作擴(kuò)孔刀具。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位淺孔鉆刀體頭部裝有一組硬質(zhì)合金刀片（刀片可以是正多邊形、菱形、四邊形），尺寸較大的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位淺孔鉆刀體上有內(nèi)冷卻通道及排屑槽，為了提高刀具的使用壽命，可以在刀片上涂鍍炭化鈦涂層。使用這種鉆頭鉆箱體孔的效率比普通麻花鉆的效率可提高4～6倍。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-26硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位淺孔鉆任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

（2）擴(kuò)孔刀具。擴(kuò)孔是對已鉆出、鑄（鍛）出或沖出的孔進(jìn)行進(jìn)一步加工，數(shù)控銑床上擴(kuò)孔多采用擴(kuò)孔鉆（見圖127）加工，也可以采用立銑刀或鏜刀擴(kuò)孔。與麻花鉆相比，擴(kuò)孔鉆有以下優(yōu)點：擴(kuò)孔鉆的切削刃較多，一般為３～４個，切削導(dǎo)向性好；擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔加工余量小，一般為2～4mm；擴(kuò)孔鉆主切削刃短，容屑槽較麻花鉆小，刀體剛度好；沒有橫刃，切削時軸向力小。因此，擴(kuò)孔鉆加工質(zhì)量和生產(chǎn)率均優(yōu)于鉆孔，擴(kuò)孔對于預(yù)制孔的形狀誤差和軸線的歪斜有修正能力，其加工精度可達(dá)IT10，表面粗糙度Ra可達(dá)3.2～6.3μm。擴(kuò)孔鉆可以用于孔的終加工，也可作為鉸孔或磨孔的預(yù)加工。

任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-27擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔鉆切削部分的材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種，擴(kuò)孔鉆的刀柄部分結(jié)構(gòu)有整體直柄（用于直徑小的擴(kuò)孔鉆）、整體錐柄(用于中等直徑的擴(kuò)孔鉆)和套式(用于直徑較大的擴(kuò)孔鉆)三種。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具（3）鉸孔刀具。鉸孔是對已加工孔進(jìn)行微量切削，其切削參數(shù)如下：背吃刀量為鉸削余量（粗鉸削余量為0.15～0.35mm，精鉸削余量為0.05～0.15mm），采用低速切削（粗鉸鋼件為5～7m/min，精鉸鋼件為2～5m/min），進(jìn)給量為0.2～1.2mm/r。鉸孔時要合理選擇冷卻液，在鋼材上鉸孔宜選用乳化液，在鑄鐵件上鉸孔宜選用煤油。鉸孔是一種對孔半精加工和精加工的加工方法，它的加工精度一般為IT9～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra為0.4～1.6μm，但鉸孔一般不能修正孔的位置誤差。因此，在鉸孔之前，孔的位置精度應(yīng)該由上一道工序保證。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)用鉸刀如圖1-28所示。鉸刀由工作部分、頸部和柄部組成，刀柄形式有直柄、錐柄和套式三種。鉸刀的工作部分（切削刃部分）又分為切削部分和校準(zhǔn)部分。切削部分為錐形，承擔(dān)主要的切削工作；校準(zhǔn)部分包括圓柱和倒錐，圓柱部分主要起鉸刀的導(dǎo)向、加工孔的校準(zhǔn)和修光的作用，倒錐部分主要起減少鉸刀與孔壁的摩擦、防止孔徑擴(kuò)大的作用。

數(shù)控銑床上鉸孔所用刀具還有單刃鉸刀及浮動鉸刀等。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-28標(biāo)準(zhǔn)機(jī)用鉸刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具（4）鏜孔刀具。鏜孔是使用鏜刀對已鉆出的孔或毛坯孔進(jìn)一步加工的方法。鏜孔的通用性較強(qiáng)，可以粗加工、精加工不同尺寸的孔，可以鏜通孔、盲孔、階梯孔，還可以鏜同軸孔系、平行孔系等。粗鏜孔的精度為IT13～I(xiàn)T11，表面粗糙度Ra為6.3～12.5μm；半精鏜的精度為IT10～I(xiàn)T9，表面粗糙度Ra為1.6～3.2μm；精鏜的精度可達(dá)IT6，表面粗糙度Ra為0.1～0.4μm。鏜孔具有修正形狀誤差和位置誤差的能力。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具

常用的鏜刀有單刃鏜刀、雙刃鏜刀和微調(diào)鏜刀。①單刃鏜刀。鏜削可以鏜削外圓柱面，如圖1-29（a）所示。鏜刀與車刀類似，但其刀具的大小受到孔徑的尺寸限制，剛性較差，容易發(fā)生振動。因此，在切削條件相同時，鏜孔的切削用量一般比車削小20％，單刃鏜刀鏜孔生產(chǎn)率較低，但其結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，故應(yīng)用廣泛。夾持直柄單刃鏜刀頭可以用于加工小直徑孔，如圖1-29（b）所示。帶刀夾的單刃鏜刀頭可以用于加工較大直徑的孔，如圖1-29（c）所示。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具圖1-29單刃鏜刀的用途任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具②雙刃鏜刀。鏜刀的兩端有一對對稱的切削刃同時參與切削，這種鏜刀稱為雙刃鏜刀，如圖1-30所示為機(jī)夾雙刃鏜刀。雙刃鏜刀的優(yōu)點如下：可以消除背向力對鏜桿的影響，增加了系統(tǒng)剛度，切削用量較大，生產(chǎn)率高；工件的孔徑尺寸精度由鏜刀來保證，調(diào)刀方便。圖1-30雙刃鏜刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具③微調(diào)鏜刀。為提高鏜刀的調(diào)整精度，在數(shù)控銑床上常使用微調(diào)鏜刀，如圖1-31所示。這種鏜刀的徑向尺寸可在一定范圍內(nèi)調(diào)整，轉(zhuǎn)動調(diào)整螺母可以調(diào)整鏜削直徑，調(diào)整螺母上有刻度盤，讀數(shù)精度可達(dá)0.01mm。調(diào)整尺寸時，先松開拉緊螺釘，然后轉(zhuǎn)動帶刻度盤的調(diào)整螺母，待刀頭調(diào)至所需尺寸，最后擰緊拉緊螺釘。這種鏜刀結(jié)構(gòu)比較簡單，剛性好。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用一、數(shù)控銑床常用銑刀和孔加工刀具1—刀體；2—刀片；3—調(diào)整螺母；4—刀桿；5—螺母；6—拉緊螺釘；7—導(dǎo)向鍵圖1-31微調(diào)鏜刀任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料刀體是刀具的夾持部位，承受著彎矩和扭矩的作用，因此應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。通常刀體選用普通碳鋼或合金鋼制作。鏜刀的刀柄、鉆頭和鉸刀的刀體常用45號鋼或40Cr制造。尺寸較小的刀具或切削負(fù)荷較大的刀具宜選用合金工具鋼或整體高速鋼制作，如螺紋刀具、成形銑刀、拉刀等。硬質(zhì)合金刀具、鑲硬質(zhì)合金鉆頭、可轉(zhuǎn)位銑刀等可選用合金工具鋼制作，如9CrSi或GCr15等。對一些尺寸較小的精密孔加工刀具，如小直徑鏜、鉸刀，為保證刀體有足夠的剛度，宜選用整體硬質(zhì)合金制作。常用的數(shù)控銑床刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石和立方氮化硼等。目前生產(chǎn)中使用最多的刀具材料是高速鋼和硬質(zhì)合金。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料

1.高速鋼高速鋼俗稱白鋼條，是在合金工具鋼中加入了較多的鎢、鉻、鉬、釩等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼具有較高的硬度（熱處理硬度可達(dá)63～66HRC）和耐熱性（600～650℃），切削中碳鋼的速度一般不高于50～60m/min，具有高的強(qiáng)度（抗彎強(qiáng)度為一般硬質(zhì)合金的2～3倍）和韌性，刀刃鋒利，能抵抗一定的沖擊振動。高速鋼具有較好的工藝性，可以制造刃形復(fù)雜的刀具，如鉆頭、絲錐、成形刀具、拉刀和齒輪刀具等。高速鋼刀具可加工從碳鋼到合金鋼、從有色金屬到鑄鐵等多種材料。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料

高速鋼可分為通用型高速鋼、高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼等。

（1）通用型高速鋼。通用型高速鋼工藝性能好，能滿足通用工程材料的切削加工要求。常用的通用型高速鋼種類有鎢系高速鋼和鉬系高速鋼。鎢系高速鋼最常用的牌號為W18Cr4V，它具有較好的綜合性能，可制造各種復(fù)雜刀具和精加工刀具，在我國應(yīng)用較普遍。鉬系高速鋼最常用的牌號是W6Mo5Cr4V2，其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度都高于鎢系高速鋼，并具有較好的熱塑性和磨削性能，但熱穩(wěn)定性低于鎢系高速鋼，適合制作抵抗沖擊刀具及各種熱軋刀具。

（2）高性能高速鋼。高性能高速鋼是在普通型高速鋼中加入鈷、釩、鋁等合金元素，以進(jìn)一步提高其耐磨性和耐熱性等。常用的高性能高速鋼牌號有9W18Cr4V、9W6Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V3、W6Mo5Cr4V2Co8及W6Mo5Cr4V2Al等。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料（3）粉末冶金高速鋼。首先用高壓氬氣或氮氣使熔融的高速鋼水霧化成細(xì)小的粉末，然后在高溫高壓下壓制成細(xì)密的鋼坯，最后將鋼坯軋制成高速鋼材料，這種高速鋼稱為粉末冶金高速鋼。它的主要優(yōu)點如下：韌性、硬度較高，耐磨性好，材質(zhì)均勻，熱處理變形小，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可加工各種難加工材料，特別適于制造精密刀具和復(fù)雜刀具。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料

2.硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是由硬度和熔點很高的金屬碳化物（WC、TiC、TaC和NbC等）和金屬黏結(jié)劑（Co、Ni和Mo等）以粉末冶金法燒結(jié)而成。硬質(zhì)合金的硬度高達(dá)89～93HRA，能耐850～1000℃的高溫，具有良好的耐磨性，允許的切削速度比高速鋼高4～10倍。切削速度可達(dá)100～300m/min，可加工包括淬火鋼在內(nèi)的多種材料，因此獲得廣泛應(yīng)用。但是，硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，工藝性差，較難加工，不易做成形狀復(fù)雜的整體刀具。在實際使用中，一般將硬質(zhì)合金刀片焊接或夾固在刀體上使用。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料

常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷類（YG類）、鎢鈦鈷類(YT類）、鎢鈦鉭(鈮)類硬質(zhì)合金（YW類）三類。切削加工用硬質(zhì)合金可以分為K、P、M三大類。K類適用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬和非金屬材料，相當(dāng)于我國的YG類硬質(zhì)合金，外包裝用紅色標(biāo)志；P類適用于加工長切屑的黑色金屬，相當(dāng)于我國的YT類硬質(zhì)合金，外包裝用藍(lán)色標(biāo)志；M類適用于加工長、短切屑的黑色金屬和有色金屬，相當(dāng)于我國的YW類硬質(zhì)合金，外包裝用黃色標(biāo)志。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料

（1）鎢鈷類硬質(zhì)合金。YG類硬質(zhì)合金主要由WC和Co組成，常用的牌號有YG3、YG6、YG8等，G后面的數(shù)字表示含Co的含量。其含Co量越多，韌性越好。因此，YG類硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較好，不易崩刃，很適宜加工鑄鐵等脆性材料。YG類硬質(zhì)合金的刃磨性較好，刃口可以磨得較鋒利，故切削有色金屬及合金的效果也較好。YG類硬質(zhì)合金由于耐熱性和耐磨性較差，因而一般不用于普通鋼材的切削加工；但其韌性好，導(dǎo)熱系數(shù)較大，可以用于加工不銹鋼和合金鋼等難加工材料。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料

（2）鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金。YT類硬質(zhì)合金主要由WC、TiC和Co組成，常用的牌號有YT5、YT15、YT30等，它里面加入了TiC后，增加了硬質(zhì)合金的硬度、耐熱性、抗黏結(jié)性和抗氧化能力。但在Co含量較少時，YT類硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和抗沖擊韌性較差，所以主要用于切削呈帶狀切屑的普通碳鋼及合金鋼等塑性材料，但不適合加工含Ti的不銹鋼，因為兩者的Ti元素有較強(qiáng)的親和作用，會發(fā)生黏結(jié)，使刀具磨損加劇。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料（3）鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質(zhì)合金。YW類是由WC、TiC、TaC（NbC）和Co組成，提高了硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、韌性、耐熱性、高溫硬度和抗氧化能力，具有較好的綜合切削性能。鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質(zhì)合金常用的牌號有YW1、YW2等。YW類硬質(zhì)合金主要用于加工不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼，也適用于加工普通碳鋼和鑄鐵，因此又被稱為通用型硬質(zhì)合金。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料3.其他刀具材料（1）陶瓷材料。陶瓷材料是以Al2O3為主要成分，經(jīng)壓制成形后燒結(jié)而成的一種刀具材料。它有很高的硬度和耐磨性，硬度達(dá)78HRC，耐熱性高達(dá)1200℃以上，化學(xué)性能穩(wěn)定，與金屬的親和能力小，能承受較高的切削速度。陶瓷材料的最大弱點是抗彎強(qiáng)度低，抗沖擊韌性差，主要用于鋼、鑄鐵、有色金屬、高硬度材料、高精度零件的精加工。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料（2）立方氮化硼。立方氮化硼由氮化硼在高溫高壓作用下轉(zhuǎn)變而成。它具有僅次于金剛石的硬度和耐磨性，硬度可達(dá)8000～9000HV，耐熱性高達(dá)1400℃，化學(xué)穩(wěn)定性好，與鐵族元素親和力小，但強(qiáng)度低，焊接性差，主要用于加工淬硬鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金和一些難加工材料。（3）金剛石。金剛石分天然和人造兩種，天然金剛石由于價格昂貴而用的很少。金剛石是目前已知的最硬物質(zhì)，其硬度接近10000HV，是硬質(zhì)合金的80～120倍，但韌性差，在一定溫度下與鐵族元素親和力大，因此不宜加工黑色金屬，主要用于加工有色金屬及非金屬材料。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料（4）表面涂層刀具。刀具材料的韌性和硬度一般不能兼顧，這影響了刀具的壽命，近年來采用了刀具材料表面涂層處理的方法，妥善解決了這一問題。表面涂層是在韌性較好的硬質(zhì)合金或高速鋼基體上，通過化學(xué)氣相沉積（CVD）或物理氣相沉積（PVD）涂覆一薄層耐磨性很高的難熔金屬化合物。通過這種方法，使刀具既具有基體材料的強(qiáng)度和韌性，又具有很高的耐磨性，從而較好地解決了韌性與硬度的矛盾。表面涂層厚度一般為2～12μm，常用的涂層材料有TiC、TiN、Al2O3等，但多采用TiN材料，涂層后刀具表面呈金黃色。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料TiC涂層硬度高，耐磨性好，抗氧化性好，切削時能產(chǎn)生TiO2薄膜，降低了摩擦系數(shù)，TiC與鋼的黏結(jié)溫度高，表面晶粒較細(xì)，切削時很少產(chǎn)生積屑瘤，故TiC涂層刀具適合于精車。但是，TiC涂層的線膨脹系數(shù)與基體差別較大，在基體間形成脆弱的脫碳層，降低了刀具的抗彎強(qiáng)度。因此，在重切削、加工硬材料或帶夾雜物的工件時，TiC涂層易崩裂。TiN涂層在高溫時能形成氧化膜，與鐵基材料的親和力小，摩擦系數(shù)較小，抗氧化、抗黏結(jié)性能較好，TiN涂層刀具適合于切削鋼和易黏刀的工件材料。但是，TiN與基體黏結(jié)牢固程度較差，而且涂層厚時易剝落。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用二、數(shù)控銑床的刀體材料和刀具材料Al2O3涂層在高溫下有良好的熱穩(wěn)定性和較高的高溫硬度，對于高速切削產(chǎn)生大量熱量的場合，Al2O3涂層較好。另外，目前單涂層刀片已很少使用，大多采用TiC-TiN復(fù)合涂層或TiC-Al2O3-TiN三復(fù)合涂層。表面涂層可以提高刀具的表面硬度，降低摩擦系數(shù)，使刀具磨損顯著降低，可使切削速度提高30％～50％。經(jīng)表面涂層處理的刀片廣泛用于對各種鋼料、鑄鐵的精加工和半精加工上或負(fù)荷較輕的粗加工上。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝1.刀柄與主軸的連接數(shù)控銑床的刀具由兩部分組成，即刀柄和刀具本體。刀柄是銑床主軸與刀具之間的連接工具，刀具必須裝在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)刀柄上，以便裝在主軸、刀庫上。刀柄與主軸孔的配合錐面一般采用7∶24的錐度，如圖1-32（b）所示。這種錐度的刀柄不自鎖，換刀方便，定心精度和剛度比直柄高。刀柄裝在主軸前，要把拉釘與刀柄裝配在一起，刀柄裝在主軸上時，機(jī)床主軸內(nèi)的蝶簧給卡頭施力，可夾住拉釘，從而使刀柄固定在主軸上。拉釘結(jié)構(gòu)如圖1-32（a）所示。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝圖1-32拉釘與刀柄任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝

2.銑刀在主軸上的安裝銑刀可分為套式面銑刀和帶有刀柄式銑刀兩大類。（1）套式面銑刀的裝夾。對于直徑在50mm以上的套式面銑刀，用其內(nèi)孔和端面在刀柄上定位用螺釘將銑刀固定在帶端鍵的刀柄上，由端面鍵傳遞銑削力矩。對于直徑大于160mm的套式面銑刀，用內(nèi)六角螺釘固定在端鍵傳動接桿上。（2）帶有刀柄式銑刀的裝夾。帶有刀柄式銑刀與銑床主軸連接如圖133所示。銑刀刀柄的形式分為直柄和錐柄兩種，錐柄銑刀主要是通過帶有莫氏錐孔的刀柄過渡，通過刀柄將銑刀安裝在主軸上。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝直柄銑刀通過帶有彈簧夾頭的刀柄［見圖1-34(a)］安裝到主軸上。彈性元件如圖1-34（b）所示，彈簧元件外圓上開有條形槽，螺母旋緊時，條形槽合攏，內(nèi)孔收縮，將直柄銑刀夾緊?？筛鶕?jù)銑刀柄的直徑和刀柄的內(nèi)孔錐度，查閱相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，選擇彈簧夾頭的內(nèi)孔和外錐的尺寸。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝圖1-33帶有刀柄式銑刀與銑床主軸連接任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝圖1-34彈簧夾頭的結(jié)構(gòu)圖任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝

3.工具系統(tǒng)在加工中心上使用的刀具種類很多，刀柄與拉釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)與尺寸都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，在我國應(yīng)用最廣泛的是BT40和BT50系列的刀柄和拉釘。其中，各部尺寸可查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)資料（GB10944.1—2013《自動換刀7∶24圓錐工具柄第1部分：A、AD、AF、U、UD和UF型柄的尺寸和標(biāo)記》和GB10944.5—2013《自動換刀7∶24圓錐工具柄第5部分：拉釘?shù)募夹g(shù)條件》）。此外還有BT30和BT45系列的刀柄和拉釘，不同的標(biāo)準(zhǔn)系列還有ISO系列刀柄和NT系列刀柄，它們與BT系列相似，結(jié)構(gòu)稍有差異，但錐柄和拉釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)相同。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝不同的刀具類型和刀柄的結(jié)合構(gòu)成一個工具系統(tǒng)，工具系統(tǒng)由與銑床主軸連接的錐柄（刀柄）、接桿（延伸部分）和刀具（工作部分）組成。它們經(jīng)組合就成為銑、鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻螺紋等加工的工具，供加工中心使用。鏜銑類工具系統(tǒng)分為整體式和模塊式兩大類。我國提出的TSG82工具系統(tǒng)屬于整體式結(jié)構(gòu)的工具系統(tǒng)，其特點是將錐柄和接桿連成一體，不同品種和規(guī)格的工作部分都必須與一定的錐柄配合，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠、使用方便等，缺點是錐柄（刀柄）的品種規(guī)格較多。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝模塊式結(jié)構(gòu)的工具系統(tǒng)是把工具的刀柄和工作部分分開，制成系統(tǒng)化的主柄模塊、中間模塊和工作模塊，每類模塊又分為若干小類和規(guī)格，然后用不同規(guī)格的模塊組裝成不同規(guī)格、不同用途的刀具，方便了刀具的制造、使用和保管，具有很高的實用價值。國外的山特維克公司具有較完善的模塊式工具系統(tǒng)，國內(nèi)許多企業(yè)均應(yīng)用這一工具系統(tǒng)。圖1-35所示為模塊式工具系統(tǒng)的示意圖。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用三、數(shù)控銑削刀具在銑床主軸上的安裝圖1-35模塊式工具系統(tǒng)的示意圖任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用四、數(shù)控銑削刀具切削用量的選擇1.背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）的選擇銑削加工分為粗銑、半精銑和精銑。粗銑時，在機(jī)床動力足夠（經(jīng)機(jī)床動力校核確定）和工藝系統(tǒng)剛度許可的條件下，應(yīng)選取盡可能大的吃刀量（端銑的背吃刀量或圓周銑的側(cè)吃刀量）。一般情況下，在留出精銑和半精銑的余量0.5～2mm后，其余的余量可作為粗銑吃刀量，盡量一次切除。半精銑吃刀量可選為0.5～1.5mm，精銑吃刀量可選為0.2～0.5mm。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用四、數(shù)控銑削刀具切削用量的選擇（1）在工件表面粗糙度Ra要求為12.5～25μm時，如果圓周銑的加工余量小于5mm，端銑的加工余量小于6mm，粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。在余量較大、工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動力不足時，可分兩次進(jìn)給完成。（2）在工件表面粗糙度Ra要求為3.2～12.5μm時，可分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取同前。粗銑后留0.5～1.0mm余量，在半精銑時一次切除。（3）在工件表面粗糙度Ra要求為0.8～3.2μm時，可分粗銑、半精銑、精銑三步進(jìn)行。半精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5～2mm；精銑時圓周銑側(cè)吃刀量取0.3～0.5mm，面銑刀背吃刀量取0.5～1mm。半精銑、精銑所確定的吃刀量即上工序所留加工余量。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用四、數(shù)控銑削刀具切削用量的選擇2.進(jìn)給速度的選擇進(jìn)給速度vf（mm/min）與每齒進(jìn)給量fz有關(guān)。即vf＝nzfz式中，n為銑刀主軸轉(zhuǎn)速，r/min；z為銑刀齒數(shù)。粗加工時，每齒進(jìn)給量的選取主要決定于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料和銑刀類型。工件材料強(qiáng)度和硬度越高，選取的fz越小，反之則越大；硬質(zhì)合金銑刀的fz應(yīng)大于同類高速鋼銑刀；而對于面銑刀、圓柱銑刀、立銑刀，由于它們刀齒強(qiáng)度不同，其fz按面銑刀→圓柱銑刀→立銑刀排列順序依次遞減。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用四、數(shù)控銑削刀具切削用量的選擇精加工時，每齒進(jìn)給量的選取要考慮工件表面粗糙度的要求，表面粗糙度值越低，每齒進(jìn)給量越小。面銑刀的每齒進(jìn)給量見表1-9。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用四、數(shù)控銑削刀具切削用量的選擇3.切削速度的選擇切削速度與刀具耐用度、吃刀量、每齒進(jìn)給量、刀具齒數(shù)成反比，與銑刀直徑成正比，此外還與工件材料、刀具材料、銑刀材料、加工條件等因素有關(guān)。銑削速度推薦值見表1-10。每齒進(jìn)給量和切削速度可以從《切削用量手冊》中查出。任務(wù)三數(shù)控銑床刀具的選用四、數(shù)控銑削刀具切削用量的選擇實訓(xùn)情境（1）辨識刀具種類。（2）安裝常用數(shù)控銑削刀片與刀體。（3）安裝刀體與刀柄。（4）拆分操作。任務(wù)四數(shù)控銑床加工工藝規(guī)程文件的擬定實訓(xùn)領(lǐng)域目標(biāo)（1）掌握數(shù)控銑床工序劃分的原則。（2）掌握數(shù)控銑床加工工藝規(guī)程文件的擬定方法。（3）熟悉數(shù)