数控加工工艺

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1、第8章数控加工工艺本章要点:数控加工基础知识；数控加工工艺参数的选择；数控机床刀具简介；数控加工工艺与编程简介。8.1数控加工基础知识教学重点：掌握数控加工的特点；了解编写数控加工工艺的过程；了解数控刀具系统的组成。教学难点：数控加工的特点；机夹刀具的编号。8.1数控加工基础知识8.1.1数控机床的产生和发展8.1.2数控加工的特点1.数控加工工艺内容要求更加具体、详细2.数控加工工艺要求更严密、精确3.数控加工的工序相对集中8.1.3数控加工的工艺特点1.加工精度较高2.加工质量稳定可靠3.能完成复杂曲面的加工4.生产效率高5

2、.有较强的适应性6.较高的经济效益7.有利于生产管理的现代化8.1数控加工基础知识8.1.4数控机床的组成与工作原理1.数控加工的工作过程与数控机床工作原理图8-1数控加工工作过程8.1数控加工基础知识2.数控机床的组成⑴数控系统⑵伺服单元、驱动装置和测量装置⑶控制面板⑷控制介质和输入、输出设备⑸PLC、机床I/O电路和装置⑹机床本体8.1数控加工基础知识8.1.5数控编程基础数控程序编制可分为手工编程和自动编程两类1.机床坐标系与工作坐标系2.坐标系的原点3.绝对坐标与相对坐标4.数控代码5.数控程序8.2数控加工工艺参数选择

3、8.2.1切削用量的选择1.数控加工切削用量选择原则2.数控车削切削用量选择3.数控铣削切削用量选择8.2.2刀具参数选择刀具参数包括刀具结构型式、刀具几何角度等相关参数（选用时参考有关手册）8.3数控刀具简介8.3.1数控机床刀具的特点(1)刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化。(2)刀片和刀柄高度的通用化、规则化、系列化。(3)刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化。(4)刀片及刀柄的定位基准及自动换刀系统的优化。(5)刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高。(6)对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求高。(7)对刀具

4、柄的转位，装拆和重复精度的要求。(8)刀片及刀柄切入的位置和方向的要求。(9)刀柄或工具系统的装机重量限制的要求。(10)刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件的材料之间相匹配。8.3数控刀具简介8.3.2机夹可转位刀片及其代码(1)刀片的几何形状及其夹角。(2)刀片主切削刃后角（法后角）。(3)刀片内接圆直径d与厚度s的精度级别。(4)刀片型式、紧固方法或断屑槽。(5)刀片边长、切削刃长。(6)刀片厚度。(7)刀尖圆角半径rε或主偏角Кr或修光刃后角αn。(8)切削刃状态，刀尖切削刃或倒棱切削刃。(9)进刀方向或倒刃宽度。(10

5、)厂商的补充符号或倒刃角度。8.3数控刀具简介8.3.3数控机床的刀具系统1.刀柄刀柄是机床主轴和刀具之间的连接工具，是加工中心必备的辅具。2.工具系统由于数控机床特别是加工中心加工内容的多样性，使其配备的刀具和装夹工具种类也很多，并且要求刀具更换迅速。⑴整体式结构(2)模块式结构8.3数控刀具简介8.3.4数控机床刀具的选择1.选择刀片（刀具）应考虑的要素（1）被加工工件材料的类别。不同的工件材料应选择不同类别的刀片或刀具。（2）被加工件材料性能。包括硬度、韧度、组织状态等。（3）切削工艺的类别。如粗加工、精加工、超精加工，车

6、、钻、铣、镗切削，内孔、外圆加工，切削流动状态，刀具变位时间间隔等。（4）被加工工件的几何形状、零件精度和加工余量等因素。（5）刀片或刀具所能承受的切削用量（切削深度、进给量、切削速度）。（6）生产现场的条件，如操作间断时间、振动、电力波动等。（7）被加工工件的生产批量，它将影响到刀片或刀具的经济寿命。8.3数控刀具简介2.选择镗孔（内孔）刀具的考虑要点（1）尽可能选择较大的刀杆直径（接近镗孔直径）。（2）尽可能选择短的工作长度（刀臂），当工作长度小于4倍刀杆直径时用钢制刀杆。（3）选择主偏角大于75o，接近90o。（4）选择无

7、涂层的刀片品种，其刀刃圆弧较小；选择小的刀尖圆弧半径rε=0.2mm。（5）精加工采用正切削刃（正前角）刀片和刀具，粗加工采用负切削刃（负前角）刀片和刀具。（6）选择正确的、快速的镗刀柄夹具。8.3数控刀具简介3.选择数控铣刀时注意事项（1）在数控机床上铣削平面时，尽可能采用可转位式硬质合金刀片铣刀。（2）高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽，最好不要用于毛坯面，因为毛坯面有硬化层和夹砂现象，会加速刀具的磨损。（3）加工余量较小，并且要求表面粗糙度较低时，应采用立方氮化硼（CBN）刀片端铣刀或陶瓷刀片端铣刀。（4）加工精度要求较高的

8、凹槽时，可采用直径比槽宽小一些的立铣刀，先铣槽的中间部分，然后利用刀具的半径补偿功能铣削槽的两边，直到达到精度要求为止。（5）在数控铣床上钻孔，一般不采用钻模。钻孔深度为直径的5倍左右的深孔加工容易折断钻头，可采用固定循环程序，多次自动进退，以利于冷却和排屑。（