《數(shù)控加工技能實(shí)訓(xùn)》教學(xué)教案

第1節(jié)數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：了解數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位，掌握

數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的作用。

【教學(xué)幣:點(diǎn)】導(dǎo)入數(shù)控的概念，知道數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的地位和

作用。

【教學(xué)難點(diǎn)】理解數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的區(qū)別。

【難點(diǎn)點(diǎn)化】通過校內(nèi)車間現(xiàn)場(chǎng)觀摩數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的主要區(qū)別。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)、數(shù)字化課程作業(yè)

【教學(xué)內(nèi)容】

1.1數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用

通過參觀校內(nèi)數(shù)字化車間，認(rèn)識(shí)數(shù)控。

從社會(huì)發(fā)展的大環(huán)境下展示了數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的地位和作用。企業(yè)的

發(fā)展歷程從60年代的如何做的更多，70年代的如何做的更便宜，80年代如何做的

更好，90年代的如何做的更快。

在機(jī)械產(chǎn)品中，單件和小批量產(chǎn)品占到70%?80%。由于這類產(chǎn)品的生產(chǎn)批

量小、品種多，一般都采用通用機(jī)床加工，其自動(dòng)化程度不高，難于提高生產(chǎn)效率

和保證產(chǎn)品質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)這類產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化成為了機(jī)械制造業(yè)中長(zhǎng)期未能解決

的難題。為解決大批大量生產(chǎn)的產(chǎn)品的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)問題，一般采用專用機(jī)床、組合機(jī)

床、專用自動(dòng)化機(jī)床以及專用自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)化車間進(jìn)行生產(chǎn)。但其生產(chǎn)周期長(zhǎng),

產(chǎn)品改型不易，因而使新產(chǎn)品的開發(fā)周期增長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備使用的柔性很差。

現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的一些關(guān)鍵零部件，往往都精密復(fù)雜，加工批量小，改型頻繁，

顯然不能在專用機(jī)床或組合機(jī)床上加工。而借助靠模和仿形機(jī)床，或者借助劃線和

樣板用手工操作的方法來加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。特別對(duì)空間

的復(fù)雜曲線曲面，在普通機(jī)床上根本無法實(shí)現(xiàn)。

（視頻來源：網(wǎng)絡(luò)）

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)發(fā)生了深刻的變化，機(jī)

械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高，因此對(duì)加工機(jī)械產(chǎn)品的

生產(chǎn)設(shè)備提出了高性能、高精度和高自動(dòng)化的要求。在機(jī)械產(chǎn)品中，單件和小批量

產(chǎn)品占到70%?80%。由于這類產(chǎn)品的生產(chǎn)批量小、品種多，一般都采用通用機(jī)

床加工，其自動(dòng)化程度不高，難于提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)這類產(chǎn)品

生產(chǎn)的自動(dòng)化成為了機(jī)械制造業(yè)中長(zhǎng)期未能解決的難題。為解決大批大量生產(chǎn)的產(chǎn)

品的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)問題，一般采用專用機(jī)床、組合機(jī)床、專用自動(dòng)化機(jī)床以及專用自動(dòng)

生產(chǎn)線和自動(dòng)化車間進(jìn)行生產(chǎn)。但其生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品改型不易，因而使新產(chǎn)品的

開發(fā)周期增長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備使用的柔性很差。

現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的一些關(guān)鍵零部件，往往都精密復(fù)雜，加工批量小，改型頻繁,

顯然不能在專用機(jī)床或組合機(jī)床上加工。而借助靠模和仿形機(jī)床，或者借助劃線和

樣板用手工操作的方法來加工，加工精度和生產(chǎn)效率受到很大的限制。特別對(duì)空間

的復(fù)雜曲線曲面，在普通機(jī)床上根本無法實(shí)現(xiàn)。

為:，忤*稍4”小凈代

MMMmtnvoV<MCMWUU<UnwCKnuxnM常見數(shù)控加工零件

傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，需要多臺(tái)設(shè)備分別實(shí)現(xiàn)不同的工藝手段，而現(xiàn)代的生產(chǎn)

方式是盡量實(shí)現(xiàn)工藝復(fù)合化，在一臺(tái)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)多種加工工藝的加工方法。

翹沂:“*中貓，4,小、ftJ能復(fù)合化

復(fù)合化是指在一臺(tái)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)多種工藝手段加工的方法.

時(shí)間短?黛合加工（W集約）

傳

統(tǒng)

的

罷

至

V

式

加

工

至

■《數(shù)控編程理論與實(shí)訓(xùn)》教案第一章緒論

第2節(jié)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：了解數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過程及其發(fā)展趨勢(shì)。

【教學(xué)重點(diǎn)】知道數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生，了解我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

【教學(xué)難點(diǎn)】無。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)、數(shù)字化課程作業(yè)

【教學(xué)內(nèi)容】

1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

1.2.1數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)

1.2.2數(shù)控技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)主要階段

表1.1數(shù)控技術(shù)發(fā)展的六個(gè)主要階段

數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的歷史出現(xiàn)年代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的歷史出現(xiàn)年代

第一代第四代

19521970

電子管數(shù)控系統(tǒng)小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)

第二代1959第五代1974

晶體管數(shù)控系統(tǒng)微處理器數(shù)控系統(tǒng)

第三代第六代

19651990

集成電路數(shù)控系統(tǒng)基于工業(yè)PC的通用CNC系統(tǒng)

1.2.3我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展概況

1.2.4數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.數(shù)控控制器發(fā)展趨勢(shì)

(1)高性能的控制器

(2)伺服驅(qū)動(dòng)器向數(shù)字化、交流化和智能化方向發(fā)展

(3)控制器的開放性能

(4)智能化的控制器

2.數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)

⑴高速、高效、高精度、高可靠性

⑵模塊化、智能化、柔性化和集成化

(3)開放性

⑷出現(xiàn)新一代數(shù)控加工工藝與裝備

數(shù)控:

數(shù)控是數(shù)定拴制的簡(jiǎn)稱，數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)

行控制的一種方法。

本:

NCtNumericalControl):代表舊版的、最初的數(shù)控技術(shù)。

CNCfComputerizedNumericalControl):計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)--新版，數(shù)控的首選

縮寫形式。

早期的數(shù)控系統(tǒng)是由硬件電路構(gòu)成的稱為硬件數(shù)控(HardNC),1970年代以

后，硬件電路元件逐步由專用的計(jì)算機(jī)代替而稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，一般是采用專

用計(jì)算機(jī)并配有接口電路,可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)數(shù)控設(shè)備動(dòng)作的控制。因此現(xiàn)在的數(shù)控一般

都是CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)控)。(圖片來源：網(wǎng)絡(luò))

數(shù)控機(jī)床:

數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床(Computernumericalcontrolmachinetools)

的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯

地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼

化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)

出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地

將零件加工出來。

數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，

是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展

方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

1952年，美國(guó)帕森斯公司(PARSONS)和麻省理工學(xué)院

(M.I.T)合作研制成功世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床，用它來加

工直升飛機(jī)葉片輪廓檢查用樣板。

《數(shù)控編程理論與實(shí)訓(xùn)》學(xué)案第一章緒論

第3節(jié)數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：了解數(shù)控機(jī)床的組成，掌握數(shù)控機(jī)床的工作

原理、分類及特點(diǎn)。

【教學(xué)幣:點(diǎn)】數(shù)控機(jī)床的工作原理與分類、特點(diǎn)。

【教學(xué)難點(diǎn)】數(shù)控機(jī)床的原理、按伺服控制方式分類。

【難點(diǎn)點(diǎn)化】結(jié)合課程的教學(xué)動(dòng)畫充分理解數(shù)控機(jī)床的工作原理以及各伺服

控制方式的區(qū)別。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)、數(shù)字化課程作業(yè)

【教學(xué)內(nèi)容】

1.3數(shù)控機(jī)床的工作原理及基本組成

1.2.1數(shù)控機(jī)床的工作原理

1.2.2數(shù)控機(jī)床的組成

反饋系第

1.2數(shù)控機(jī)床的分類

1.3.1按加工方式分類

1、切削機(jī)床類

2、成型機(jī)床類

3,特種加工機(jī)床類

4、其他機(jī)床類

1.3.2按控制系統(tǒng)功能分類

1.點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床

2.點(diǎn)位直線控制數(shù)控機(jī)床

3.輪廓控制數(shù)控機(jī)床

1.3.3按伺服控制方式分類

1.開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

2.閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

3.半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床

1.3.4數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)

1.3.5數(shù)控機(jī)床的使用特點(diǎn)

越淅:,瑞TMi”小力＜

02數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)

數(shù)控車削加工：

（視頻來源：三特維克）

數(shù)控銃削加工：

（視頻來源：三特維克）

常見數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理

數(shù)控機(jī)床是一種利用信息處理技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)加工控制和金屬切削機(jī)床，是數(shù)控

技術(shù)運(yùn)用的典范。熟悉數(shù)控機(jī)床的組成，不僅能掌握數(shù)控機(jī)床的工作原理，同時(shí)掌

握了數(shù)控技術(shù)在其它行業(yè)的應(yīng)用。

幾種常見數(shù)控機(jī)床

1.數(shù)控車床

圖1-19所示為數(shù)控車床外觀圖。數(shù)控車床一般為兩軸聯(lián)動(dòng)功能，Z軸是與主

軸方向平行的運(yùn)動(dòng)軸，X軸是在水平內(nèi)與主軸方向垂直的運(yùn)動(dòng)軸。在車銃加工中心

上還多了一個(gè)C軸，用于實(shí)現(xiàn)工件的分度功能，在刀架中可安放銃刀，對(duì)工件進(jìn)

行銃削加工。

圖1-19數(shù)控車床

2.數(shù)控銃床

數(shù)控銃床適于加工三維復(fù)雜曲面，在汽車、航空航天、模具等行業(yè)被廣泛采用,

圖1-20所示為數(shù)控銃床。數(shù)控銃床可分為數(shù)控立式銃床、數(shù)控臥式銃床、數(shù)控仿

形銃床等。

圖1-20數(shù)控銃床

3.加工中心

數(shù)控加工中心是具有自動(dòng)刀具交換裝置，并能進(jìn)行多種工序加工的數(shù)控機(jī)床。

加工中心上可在工件一次裝夾中進(jìn)行銃、鋒、鉆、擴(kuò)、較、攻螺紋等多工序的加工。

一般的加工中心常常是指能完成上述工序內(nèi)容的鎮(zhèn)銃加工中心，可分為立式加工中

心和臥式加工中心，立式加工中心的主軸是垂直的，臥式加工中心的主軸是水平方

向的。

在加工中心上，一個(gè)工件可以通過夾具安放在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或交換托盤上，通過

工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)可以加工多面體，通過托盤的交換可更換加工的工件，以提高加工效

率。

4.數(shù)控磨床

數(shù)控磨床主要用于加工高硬度、高精度表面?？煞譃閿?shù)控平面磨床、數(shù)控內(nèi)圓

磨床、數(shù)控輪廓磨床等。隨著自動(dòng)砂輪補(bǔ)償技術(shù)、自動(dòng)砂輪修整技術(shù)和磨削固定循

環(huán)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控磨床的功能越來越強(qiáng)。圖1-22所示為數(shù)控平面磨床。

圖1-22數(shù)控平面磨床

5.數(shù)控鉆床

數(shù)控鉆床主要完成鉆孔、攻螺紋功能，同時(shí)也可以完成簡(jiǎn)單的銃削功能，刀庫(kù)

可存放多種刀具。數(shù)控鉆床可分為數(shù)控立式鉆床和數(shù)控臥式鉆床。

6.數(shù)控電火花成形機(jī)床

圖1-23所示為數(shù)控電火花成形機(jī)床，屬于一種特種加工機(jī)床。其工作原理是

利用兩個(gè)不同極性的電極在絕緣液體中產(chǎn)生放電現(xiàn)象，去除材料進(jìn)而完成加工。非

常適用于形狀復(fù)雜的模具及難加工材料的加工。

圖1-23數(shù)控電火花機(jī)床

7.數(shù)控線切割機(jī)床

數(shù)控線切割機(jī)床的工作原理與電火花成型機(jī)床一樣，其電極是電極絲，加工液

一般采用去離子水。圖1-24所示為數(shù)控線切割機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床的組成

數(shù)控機(jī)床主要是由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)反饋系統(tǒng)和機(jī)床

本體等幾部分組成，而現(xiàn)在計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床由程序、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝

置，可編程控制器、主軸控制單元及速度控制單元等幾部分組成。（如圖1-25）

1、程序的存儲(chǔ)介質(zhì)

在使用數(shù)控機(jī)床之前，先根據(jù)零件圖上規(guī)定的尺寸、形狀和技術(shù)條件，編寫出

工件的加工程序，將加工工件時(shí)刀具相對(duì)于工件的位置和機(jī)床的全部動(dòng)作順序，按

照規(guī)定的格式和代碼記錄在信息載體上。也就是把編寫好的加工程序存儲(chǔ)在某種存

儲(chǔ)介質(zhì)上，如紙帶、磁帶或軟、硬磁盤等。

2、輸入、輸出裝置

存儲(chǔ)介質(zhì)上記載的加工信息需要輸送給機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床內(nèi)存中的零件加

工程序可以通過輸出裝置傳送到存儲(chǔ)介質(zhì)上。輸入輸出裝置是機(jī)床與外部設(shè)備的接

口。

鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)不可缺少的人機(jī)交互設(shè)備，操作人員可通過鍵盤和顯

示器輸入加工程序，編輯修改程序和發(fā)送操作命令，因此鍵盤是交互設(shè)備中最重

要的輸入設(shè)備之一。目前常用的輸入裝置主要有紙帶閱讀機(jī)、軟盤驅(qū)動(dòng)器、R232C

串行通信口、MDI方式等。

3、數(shù)控裝置

數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞，它接受輸入裝置送到的數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝

置的控制軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼，運(yùn)算和邏輯處理后，將各種指令信息輸給伺服

系統(tǒng)，使設(shè)備按規(guī)定的動(dòng)作執(zhí)行。

4、伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床本體之間的電傳動(dòng)聯(lián)系環(huán)節(jié)。主要由伺服電動(dòng)機(jī)、

驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及位置檢測(cè)組成。伺服電動(dòng)機(jī)是系統(tǒng)的執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)則是

伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號(hào)與位置檢測(cè)反饋信號(hào)比較后作為位

移指令，再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)功率放大后，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而通過機(jī)械傳動(dòng)裝

置托動(dòng)工作臺(tái)或刀架運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)的作用是來自于數(shù)控裝置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)

床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，使機(jī)床的工作臺(tái)按規(guī)定的移動(dòng)或精確定位，加工出符合圖紙要

求的工件。

常用的伺服電機(jī)有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、電液伺服電機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電

動(dòng)機(jī)。

脈沖當(dāng)量是衡量數(shù)控機(jī)床的重要參數(shù)。數(shù)控裝置輸出一個(gè)脈沖信號(hào)使機(jī)床工作

臺(tái)移動(dòng)的位移量叫做脈沖當(dāng)量（也叫最小設(shè)定單位）。常用的脈沖當(dāng)量為0.001mm/

脈沖，精密機(jī)床要求達(dá)到0.0001mm/脈沖。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都有相應(yīng)的

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)機(jī)床的性能也取決于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

5、檢測(cè)反饋系統(tǒng)

檢測(cè)反饋裝置的作用是對(duì)機(jī)床的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度、方向、位移量以及加工狀態(tài)加

以檢測(cè)和結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋給CNC裝置中，通過比較計(jì)算出實(shí)際的偏差，并

發(fā)出糾正誤差指令。測(cè)量裝置安裝在數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上。按照有無檢測(cè)裝

置，CNC系統(tǒng)可分為開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)，而按測(cè)量裝置安裝的位置不同又可分為閉

環(huán)與半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的控制精度取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲杠的精度，

閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的精度取決于測(cè)量裝置的精度。在半閉環(huán)系統(tǒng)中，位置檢測(cè)主要用感

應(yīng)同步器、磁柵、光柵、激光測(cè)距儀等。因此，檢測(cè)裝置是高性能數(shù)控機(jī)床的重要

組成部分。

6、機(jī)床本體

機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體,是用于完成各種切削加工的機(jī)械部分，包括床身、

立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。機(jī)床是被控制的對(duì)象，其運(yùn)動(dòng)的位移和速度以

及各種開關(guān)量是被控制的。數(shù)控機(jī)床采用高性能的主軸及進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其機(jī)

械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化。

為了保證數(shù)控機(jī)床功能的充分發(fā)揮，還有一些如冷卻、排屑、防護(hù)、潤(rùn)滑、照

明、儲(chǔ)運(yùn)等配套部件和編程機(jī)、對(duì)刀儀等輔助裝置。

三'數(shù)控機(jī)床的工作原理

1、工作原理

數(shù)控機(jī)床在加工零件時(shí)首先應(yīng)根據(jù)加工零件的圖紙，確定有關(guān)加工數(shù)據(jù)（如刀

具的軌跡坐標(biāo)點(diǎn)、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、刀具尺寸等）根據(jù)工藝方案，夾具選用，

刀具類型選擇等確定其他有關(guān)輔肋信息0根據(jù)加工工藝，用數(shù)控機(jī)床識(shí)別的語(yǔ)言編

制數(shù)控加工程序，將編寫好程序存放在信息載體上，通過輸入介質(zhì)輸送到機(jī)床上,

機(jī)床數(shù)控將程序譯碼，寄存和運(yùn)算，向機(jī)床伺服機(jī)構(gòu)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，以驅(qū)動(dòng)機(jī)床的

各運(yùn)動(dòng)部件，自動(dòng)完成對(duì)工件的加工，如圖1-26所示。

，數(shù)控加工的過程

分

制

數(shù)

程

工

定

控

析

序

藝

工

編

零

傳

分

藝

程

析

件

輸

程

序

校

驗(yàn)

數(shù)控加工步分

驟詳細(xì)框圖2

圖1-26數(shù)控機(jī)床工作原理

2、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)在大批量生產(chǎn)條件下，采用機(jī)械加工自動(dòng)化可以取得較好

的經(jīng)濟(jì)效益。與普通機(jī)床相比具有如下特點(diǎn)：

1）適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量復(fù)雜工件

在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時(shí)，只需要重新編制工件的加工程序，輸入到機(jī)床

上，就能實(shí)現(xiàn)新工件的加工，不必制造、更換許多工具、夾具、不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)

床。因此，數(shù)控機(jī)床特別適合單件、小批量及試制新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)周期,

節(jié)省了大量工藝裝備的費(fèi)用。

2）加工精度高

數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍可達(dá)0.001mm/P,傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高

的剛度和熱穩(wěn)定性，工件加工精度高，進(jìn)給系統(tǒng)采用消除間隙措施，機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)

鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償。因此，加工精度高。

3）加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠

加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同條件下，使用刀具和加工程序，刀具的

走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。

4）生產(chǎn)效率高

工件加工所需要的時(shí)間包括機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間。數(shù)控機(jī)床可以有效地減少這

兩部分的時(shí)間。數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍都比普通機(jī)床的范圍大，

機(jī)床剛性好，機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速切削加工，極大地提高了生產(chǎn)

率。

5）減勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件

數(shù)控機(jī)床加工是自動(dòng)進(jìn)行的，工件加工過程不需要人的干擾，加工完畢后自動(dòng)

停車，這就使工人勞動(dòng)條件大改善。

6）有利生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化

數(shù)控機(jī)床的加工，所使用的刀具、具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床

使用數(shù)字信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前與計(jì)算機(jī)

輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。

四、數(shù)控機(jī)床按控制方式分類

數(shù)控機(jī)床按照被控量有無檢測(cè)反饋裝置可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制兩種。

在閉環(huán)系統(tǒng)中，根據(jù)測(cè)量裝置安放的部位又分為全閉環(huán)控制和半閉環(huán)控制兩種。

1.開環(huán)控制系統(tǒng)（OpenloopControl）

開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是速度和精度都低，但其反應(yīng)迅速，調(diào)度方便，工作比較

穩(wěn)定，維修簡(jiǎn)便，成本也較低。

2.閉環(huán)控制系統(tǒng)(ClosedLoopControl)

閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是加工精度高，移動(dòng)速度快，但調(diào)試和維修比較復(fù)雜，穩(wěn)

定性難以控制，成本也較高。

3.半閉環(huán)控制系統(tǒng)(Semi-closedloopControl)

半閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是精度及穩(wěn)定性較高，價(jià)格適中，調(diào)度維修也較容易,

兼顧了開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩者的特點(diǎn)，因此應(yīng)用比較普遍。

五、按數(shù)控機(jī)床的性能分類

1、低檔數(shù)控機(jī)床

低檔數(shù)控機(jī)床也稱經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。其特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)際的使用要求，合理地簡(jiǎn)

化系統(tǒng)，以降低價(jià)格。這類機(jī)床的技術(shù)指標(biāo)通常為：脈沖當(dāng)量為0.01~0.005mm,

快速進(jìn)給4~10m/min驅(qū)動(dòng)元件為開環(huán)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為2軸。

2、中檔數(shù)控系統(tǒng)

中檔數(shù)控機(jī)床的技術(shù)指標(biāo)通常為：脈沖當(dāng)量為0.005~0.001mm,快速進(jìn)給為

15~24m/min,伺服系統(tǒng)為半閉環(huán)直流或交流伺服系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為3軸。

3、高檔數(shù)控機(jī)床

高檔數(shù)控機(jī)床的技術(shù)指標(biāo)通常為：脈沖當(dāng)量為0.001~0.0001mm,快速進(jìn)給為

15~100m/min,伺服系統(tǒng)為閉環(huán)直流或交流伺服系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為多軸。

■《數(shù)控編程理論與實(shí)訓(xùn)》學(xué)案第一章緒論

第4節(jié)常用數(shù)控機(jī)床的適用范圍

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：了解常用數(shù)控車床與數(shù)控銃床（加工中心）

的加工零件的特點(diǎn)，掌握其各自的適用范圍。

【教學(xué)重點(diǎn)】數(shù)控車床加工零件的特點(diǎn)，數(shù)控銃床（加工中心）加工零件的

特點(diǎn)。并根據(jù)各自的特點(diǎn)，分析總結(jié)出相應(yīng)的適用范圍。

【教學(xué)難點(diǎn)】數(shù)控車床加工零件的特點(diǎn)，數(shù)控銃床（加工中心）加工零件的

特點(diǎn)。

［難點(diǎn)點(diǎn)化】車間現(xiàn)場(chǎng)觀摩數(shù)控車床所加工的零件與數(shù)控銃床所加工的零件

區(qū)別與各自的特點(diǎn)。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)、數(shù)字化課程作業(yè)

【教學(xué)內(nèi)容】

1.4常用數(shù)控機(jī)床的適用范圍

1.4.1數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)

1數(shù)控車床的加工特點(diǎn)

2數(shù)控銃床的加工特點(diǎn)

3數(shù)控加工中心的加工特點(diǎn)

1.4.2數(shù)控機(jī)床的適用范圍

1數(shù)控車床的適用范圍

數(shù)控車床適合于加工圓柱形、圓錐形、各種成形回轉(zhuǎn)表面、螺紋以及各種盤類

工件，并可進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鎮(zhèn)孔加工；

2數(shù)控銃床（加工中心）的適用范圍

立式數(shù)控銃鑲床或立式加工中心適合加工箱體、箱蓋、蓋板、殼體、平面凸

輪、樣板、形狀復(fù)雜的平面或立體工件，以及模具的內(nèi)、外型腔等；

臥式數(shù)控銃鍵床或臥式加工中心適合于加工復(fù)雜的箱體、泵體、閥體、殼體等

工件；多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控銃床還能加工各種復(fù)雜曲面、葉輪、模具等工件。

常用數(shù)控機(jī)床的適用范圍

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。但是數(shù)控

設(shè)備的初始投入高，技術(shù)復(fù)雜，對(duì)編程和維修人員要求高。同時(shí)常用的數(shù)控機(jī)床也

因其加工過程的特點(diǎn)，分別都有適用的范圍。在選用過程中一定要考慮其適用范圍、

考慮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

數(shù)控車床的適用范圍

（視頻來源：三特維克）

通過視頻了解，數(shù)控車床通常是兩坐標(biāo)軸數(shù)控機(jī)床，它能用來加工各種零

件的外圓、內(nèi)孔、端面、錐面及母線為任意二次曲線的柱面車削加工，適用于回轉(zhuǎn)

體類零件，并可用來鉆孔、錢孔等加工。

數(shù)控銃（加工中心）適用范圍

（視頻來源：三特維克）

主要適用于加工形狀復(fù)雜、工序多、精度要求高的工件。

1、箱體類工件這類工件一般都要求進(jìn)行多工位孔系及平面的加工，定位精度要求高，在

加工中心上加工時(shí)，一次裝夾可完成普通機(jī)床60%?95%的工序內(nèi)容。

2、復(fù)雜曲面類工件復(fù)雜曲面一般可以用球頭銃刀進(jìn)行三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，加工精度較高，

但效率低。如果工件存在加工干涉區(qū)或加工盲區(qū)，就必須考慮采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的機(jī)床。

如飛機(jī)、汽車外形，葉輪、螺旋槳、各種成型模具等。

3、異形件異形件是外形不規(guī)則的零件，大多需要點(diǎn)、線、面多工位混合加工。加工異形

件時(shí)，形狀越復(fù)雜，精度要求越高，使用加工中心越能顯示其優(yōu)越性。如手機(jī)外殼等。

4、盤、套、板類工件這類工件包括帶有鍵槽和徑向孔，端面分布有孔系、曲面的盤套或

軸類工件，如帶法蘭的軸套、帶有鍵槽或方頭的軸類零件等；具有較多孔加工的板類零件，如各

種電機(jī)蓋等。

5、特殊加工在加工中心上還可以進(jìn)行特殊加工。如在主軸上安裝調(diào)頻電火花電源，可對(duì)

金屬表面進(jìn)行表面淬火。

第5節(jié)本課程的研究?jī)?nèi)容和任務(wù)

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：熟悉本課程的主要研究?jī)?nèi)容和教學(xué)任務(wù)。

【教學(xué)重點(diǎn)】了解本課程教學(xué)的載體Z軸對(duì)刀儀的結(jié)構(gòu)、組成及各組成零件

的名稱和加工圖紙。

【教學(xué)難點(diǎn)】教學(xué)載體Z軸對(duì)刀儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

【難點(diǎn)點(diǎn)化】通過視頻了解Z軸對(duì)刀儀的結(jié)構(gòu)，通過對(duì)Z軸對(duì)刀儀實(shí)體零件

的拆解，清楚其中的結(jié)構(gòu)。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)、數(shù)字化課程作業(yè)

【教學(xué)內(nèi)容】

1.5本課程的研究?jī)?nèi)容和任務(wù)

1.5.1本課程的教學(xué)載體

1.5.2本課程的主要研究?jī)?nèi)容和教學(xué)任務(wù)

1.5.3本課程與前后課程之間的聯(lián)系

沂,信；禍f”小序ft四、課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容

柳沂:福”小啰俊四、課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容

娜墉程理論與實(shí)訓(xùn)

?加工路徑設(shè)計(jì)能力

教程序編制能力

學(xué)

能

內(nèi)

力

容

目

與

標(biāo)

技

能

?刀具的選用能力?自動(dòng)編程能力

?夾具的選用能力?多軸加工能力

?工藝規(guī)程編藥能力?宮建加工能力

四、課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容

教學(xué)安排

_

3_4

數(shù)

數(shù)

編_

字

程_

_控

能

一

化

_他

一

切

車_

力

作

_削

間_

能

技

鎏_

術(shù)

_力

觀_.

項(xiàng)目載體零件圖紙

第1節(jié)金屬切削過程基本原理

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：了解金屬切削的基本過程，掌握金屬切削的

基本原理。

【教學(xué)重點(diǎn)】回顧金屬切削的基本的概念，了解金屬切削的基本過程，熟悉

切削用量的三要素。

【教學(xué)難點(diǎn)】理解金屬切削的基本原理。

【難點(diǎn)點(diǎn)化】結(jié)合教學(xué)視頻和現(xiàn)場(chǎng)參觀充分理解金屬切削的基本原理。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)

【教學(xué)內(nèi)容】

1切削運(yùn)動(dòng)和切削用量

2金屬切削的基本定義

3切削用量對(duì)加工質(zhì)量的影響

4切削刀具的幾何角度

金屬切削的基本定義

一、切削運(yùn)動(dòng)和切削用量

刀具和工件之間的主要指對(duì)運(yùn)動(dòng)。它使刀具切劑力及其

主守近的刀具表面切入工件豺料，導(dǎo)改鼓切劑層轉(zhuǎn)變?yōu)榍忻?

,主運(yùn)動(dòng)的速度景焉，硝耗功率景火。

運(yùn)

）機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)只用■一心。

切動(dòng)

，主運(yùn)動(dòng)可以由工件、也可由刀具完成。

削~~7~

運(yùn)》選媒運(yùn)動(dòng)是由九樂線人力提供的刀具和工件之間附加的

進(jìn)粕對(duì)運(yùn)動(dòng)，配合主運(yùn)動(dòng)，不斷地將多余余篇投入切削，以

保持切劑連續(xù)或反復(fù)地選行的運(yùn)動(dòng),

動(dòng)給

》或給運(yùn)動(dòng)的速度較低，萌耗的功率較，J、。

運(yùn)

》進(jìn)檢運(yùn)動(dòng)不限于一公，可是迷娃的，也可是問歙運(yùn)動(dòng)，

動(dòng)加車劑時(shí)的紈向加橫向選價(jià)。在確定進(jìn)檢運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，一

般卷連勁進(jìn)給方向或間就運(yùn)動(dòng)中的立第一個(gè)。

金屬切削的基本定義

已加工表面

表三待加工表面

面?zhèn)€

切削用量

切

切削速度

削

用ve=ndn/1000(m/min)

量

三進(jìn)給量f(mm/min)

要

素

背吃刀量(切削深度)ap(mm

切削用量是指切削速度了、進(jìn)給量f

(或進(jìn)給速度)和切削深度。三者又稱

為切削用量三要素。aP

1.切削速度Y(m/s或m/min)

切削刃相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)速度稱為切

削速度.即在單位時(shí)間內(nèi)，工件和刀具沿

主運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移。

當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削速度為:

兀dwn

v=(m/s)

1000X60

式中：dw—待加工表面直徑（mm）

n—工件或刀具的轉(zhuǎn)速（r/min）

當(dāng)主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（如刨削）時(shí),切削速度為:

2L-w

V=-------------(m/s)

1000X60

式中：主運(yùn)動(dòng)每分鐘往復(fù)次數(shù)（次/min）;

L—往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)度（mm）.

2.進(jìn)給量/

工件或刀具轉(zhuǎn)一周（或每往復(fù)一次），兩者在

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移量稱為進(jìn)給量，其單位

是mm/r（或mm/雙行程）。

進(jìn)給速度乙一指單位時(shí)

間的進(jìn)給量。

進(jìn)給量與進(jìn)給速度之間的

關(guān)系為：

Vf=irf/60(mm/s)

3.切削深度Qp(nim)

切削深度指待加工表面與已加工表面之間的垂直

距離。如車外圓時(shí)，

C_LdIw-dnt

式中：

d”待加工表面直徑(mm)

-已加工表面直徑(mm)

切削用量對(duì)加工質(zhì)量的影響

■切削深度和進(jìn)給量增大，都會(huì)使切削力增大，工件變形

增大，并可能引起振動(dòng)，從而降低加工精度和增大表面粗

糙度Ra值。

■進(jìn)給量增大還會(huì)使殘留面積的高度顯著增大，表面更加

粗糙。

■切削速度增大時(shí)，切削力減小，并可減小或避免積屑瘤,

有利于加工質(zhì)量和表面質(zhì)量的提高。

刀具的幾何參數(shù)

力具標(biāo)注角度參考余

a)b)

刀具標(biāo)注角度參考余

車刀的標(biāo)注角度

刀具的工作角度

刀具的工作角度

刀具的工作角度

FT具安裝對(duì)工作角度的影響

切削層參數(shù)

車外圓的切削層參數(shù)（匕=°時(shí)）

第2節(jié)金屬切削過程及控制

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：了解切屑的形成，積屑瘤的產(chǎn)生過程，清楚

刀具磨損的原因。

【教學(xué)重點(diǎn)】了解切削力、切削熱、切屑、積屑瘤的基本概念。

【教學(xué)難點(diǎn)】理解金屬切削過程，知道切削液作用。

【難點(diǎn)點(diǎn)化】結(jié)合教學(xué)視頻和現(xiàn)場(chǎng)參觀充分理解金屬切削過程，通過閱讀材

料掌握切削液的作用。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)

【教學(xué)內(nèi)容】

1切屑的分類

2積屑瘤的產(chǎn)生及控制方法

3切削力、切削熱

4刀具磨損

5切削液的作用

金屬切削過程及控制

（視頻來源：三特維克）

金屬切削過程中的滑移線和流線

二$

（1）積屑瘤對(duì)切削過程的影響:

1）積屑瘤包圍著切削刃，可以代替前面、后面和切

削刃進(jìn)行切削，從而保護(hù)了刀刃，減少了刀具的磨

損。

2）積屑瘤使刀具的實(shí)際工作前角增大，而且，積屑

瘤越高，實(shí)際工作前角越大，刀具越鋒利。

3）積屑瘤前端伸出切削刃外，直接影響加工尺寸精

度。

4）積屑痛直接影響工件加工表面的形狀精度和表面

或扁?育度及其富修工作附*粗糙度。

（2）積屑癇的成因：

1）工件材料的塑性；

2）切削速度；

3）刀具前角；

4）冷卻潤(rùn)滑條件.

3.影響切削力的冏疊

1）工件材料的性能對(duì)切削力有顯著的啟

工件材料的硬度或強(qiáng)度愈高，材料的

總切削力的來源有兩個(gè)方面：剪切屈服強(qiáng)度也愈高，發(fā)生剪切變形的

一是克服被加工材料對(duì)彈性變形和塑抗力也愈大，故切削力也愈大。

性變形的抗力：

二是克服切筋對(duì)刀具前面的摩擦阻力

和工件表面對(duì)刀具后面的摩擦阻力.

2）切削用量對(duì)切削力的影響

a）背吃刀量叩和進(jìn)給盤網(wǎng)切削力的影響;從減小切削力和節(jié)省動(dòng)力消耗的觀點(diǎn)出

發(fā)，在切除相同余畝的條件下,增大/

比增大0。更為有利.

靠:7?年若怒力，?切削力/

3.影響切削力的卜

3.影響切削力上

3）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響

3）刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響

c）刃傾角而對(duì)切削力的影響;

a）前角力。對(duì)切削力的影響；

前角y。"，刀刃鋒利/變形抗力/切削力/

3.影響切削力的號(hào)氟

3)刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力的影響,

e)使用切削液對(duì)切削力的影響；

切削照的來源與傳出

3影響切削溫度的主要因素(2)切削用R

(1)工件材料在切削用量中，切削速度對(duì)切刖溫度版速最

工件材料的強(qiáng)度、硬度越高,總切削力越大，人

單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱晟越多，切削溫度也就越高.隨著切削速度的提高,材料切除率隨之成正比

例的增加.但I(xiàn)?著切削速度的提高，切屑變形相應(yīng)

工件材料的導(dǎo)熱性好，從切屑和工件傳出的切減小，所以，切削功和切削熱雖然有所增高,但不

削熱相應(yīng)增多，切削區(qū)的平均溫度降低?？赡艹烧壤脑龈?因此，切削溫度也不會(huì)成正

比例的增高.

例如，合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度普遍高于45鋼，而導(dǎo)

熱系數(shù)又一般均低于45鋼，所以切削合金結(jié)構(gòu)鋼

的切削溫度高于切削45鋼的切削溫度.

3.影響切削溫度的主要限

綜上所述，切削用量對(duì)切削溫度的影

度以切削速度為最大，進(jìn)給■次之，背吃刀

量最小.

因此，若要切除給定的余最，又要求切削

溫度較低，則在選擇切削用員時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考

慮采用大的背吃刀量，然后選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)?/p>

進(jìn)給量,最后再選擇合理的切削速度.

上述切削用量選擇原則是從最低切削溫度

出發(fā)考慮的，這也是制訂零件加工工藝規(guī)程

時(shí)，確定切削用品的原則。

四、刀具磨損與刀

刀具失效

(4)切削液刀具磨損

刀具破損

四、刀具磨損與刀四、刀具磨損與刀

2.刀具磨損的原因

(1)擦傷磨損(任何切削溫度)

(2)粘結(jié)磨損

(3)擴(kuò)散磨損(高速切削)

(4)氧化磨損(高速切削)

四、刀身杳螺后力^^四、刀具磨損與刀

2.刀具磨損的原因3.刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

(1)擦傷磨損(1)刀具的磨損過程

(2)粘結(jié)磨損

(3)擴(kuò)散磨損

(4)氧化磨損

圖347切陰溫度對(duì)磨損影響的示意圖

①擦飭磨報(bào)②粘結(jié)磨換切削時(shí)M（，）

③擴(kuò)散磨忸④氧化磨損■欣合令+”的AF*忸曲線

art*.?r-45*.?<r*l50*'Min<

四、刀具磨損與刀

四、刀具磨損與刀

3.刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

(2)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)3.

刀具允許達(dá)到的最大的磨損量，稱為(2)刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

“磨鈍標(biāo)準(zhǔn)”.

對(duì)于一般就，常以后國(guó)磨建強(qiáng)亮度U

叁腳作為磨鈍譚篋充取具

S百疏野I中I的精加工刀具,常以徑向

磨損量“的允許值作為磨鈍標(biāo)準(zhǔn).

圖5*39車刀的徑向磨損

(2)刀具的磨鈍標(biāo)/

1)精加工陽(yáng)=0.1mm?0.3mm；

粗加工VB=0.6mm~0.8mm.?

2)工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，應(yīng)規(guī)定較小的磨鈍

標(biāo)準(zhǔn)；

3)粗車鋼件，特別是粗車合金鋼和高溫合金

時(shí)，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)要比粗車鑄鐵時(shí)取得小些。

4)加工同一種工件材料時(shí)，硬質(zhì)合金刀具的

磨鈍標(biāo)準(zhǔn)要比高速鋼刀具取得小些。

第3節(jié)數(shù)控機(jī)床使用的刀具

【教學(xué)目標(biāo)】通過本節(jié)的教學(xué)：了解數(shù)控刀具的種類，熟悉刀具材料及選用,

清楚可轉(zhuǎn)位刀片及代碼，熟悉常用刀具的使用場(chǎng)合。

【教學(xué)重點(diǎn)】熟悉刀具選用原則、掌握可轉(zhuǎn)位刀片的代碼。

【教學(xué)難點(diǎn)】熟悉常用刀具的使用場(chǎng)合，掌握常用刀具可轉(zhuǎn)位刀片的代碼。

［難點(diǎn)點(diǎn)化】車間現(xiàn)場(chǎng)參觀了解常用刀具的編號(hào)代碼及使用場(chǎng)合。

【教學(xué)時(shí)數(shù)】1學(xué)時(shí)

【課程類型】理實(shí)一體化課程

【教學(xué)方法】數(shù)字化課程教學(xué)、課堂提問、請(qǐng)老師輔導(dǎo)

【教學(xué)內(nèi)容】

1數(shù)控刀具的種類

2刀具材料及選用

3可轉(zhuǎn)位刀片及代碼

4常用刀具的使用場(chǎng)合

數(shù)控機(jī)床使用的刀具

(視頻來源：三特維克)

數(shù)控刀具的種類

數(shù)控刀具是指與數(shù)控機(jī)床相配套使用的各種刀具的總稱，是數(shù)控機(jī)床不可缺少

的關(guān)鍵配套產(chǎn)品。數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特

點(diǎn)，一般包括刀具及連接刀柄兩部分。刀柄要連接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此

已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法，按刀具材料成分：高速鋼刀

具、硬質(zhì)合金刀具、金剛石刀具、陶瓷刀具、涂層刀具等；按刀具結(jié)構(gòu)分：整體式、

機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式、鑲嵌式、焊接式、特殊形式等；按切削加工工藝分：車削刀具、鉆

削刀具、銃削刀具、鏡削刀具等。加工中心所使用的刀具屬銃削刀具，它的刀具由

刃具和刀柄兩部分組成。刃具有面加工用的各種銃刀和孔加工用的鉆頭、擴(kuò)孔鉆、

鎮(zhèn)刀、錢刀及絲錐等。刀柄要滿足機(jī)床主軸的自動(dòng)松開和拉緊定位，并能準(zhǔn)確地安

裝各種切削刀具和適應(yīng)換刀機(jī)械手的夾持等。

近幾年，機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具在數(shù)控加工中得到了廣泛應(yīng)用，在數(shù)量上已達(dá)到整

個(gè)數(shù)控刀具的30%?40%,金屬切除量占總數(shù)的80%?90%。

1、數(shù)控加工銃刀的種類

常用銃刀的種類很多，一般有面銃刀、立銃刀、模具銃刀、鍵槽銃刀和鼓形

銃刀等。

(1)面銃刀

面銃刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃，常用于端銃

較大的平面。面銃刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為40Cr?

高速鋼面銃刀按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑d=80~250mm,螺旋角B=10°,刀齒

數(shù)Z=10~26。

硬質(zhì)合金面銃刀與高速鋼銃刀相比，銃削速度較高、加工表面質(zhì)量也較好，并

可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，故得到廣泛應(yīng)用。硬質(zhì)合金面銃刀按刀片和刀齒

的安裝方式不同，可分為整體式、機(jī)夾一焊接式和可轉(zhuǎn)位式三種。

（2）立銃刀

立銃刀是數(shù)控銃削中最常用的一種銃刀，其結(jié)構(gòu)如圖所示。立銃刀的圓柱表面

和端面上都有切削刃，圓柱表面的切削刃為主切削刃，端面上的切削刀為副切削刃。

主切削刃一般為螺旋齒，這樣可以增加切削平穩(wěn)性，提高加工精度。由于普通立銃

刀端面中心處無切削刃，所以立銃刀不能作軸向進(jìn)給，端面刃主要用來加工與側(cè)面

相垂直的底平面。