1、1数控机床加工技术数控机床加工技术主编主编：刘战术：刘战术 史东才史东才 人民邮电出版社人民邮电出版社2第第 1 章章 数控机床概述数控机床概述31.1 1.1 数控机床及其适用范围数控机床及其适用范围1.2 1.2 数控机床刀具数控机床刀具1.3 1.3 数控机床的切削用量选择数控机床的切削用量选择41.1 数控机床及其适用范围 数控技术：是计算机技术和软件技术协调运作，对机械运动和动作过程进行自动控制的新兴技术。数控机床：数控技术和金属切削机床有机结合构成的自动化机械加工设备。数控编程：通过手工或自动的编程方法将机械零件的工艺过程，以数控系统能够识别的指令代码表示出来。51.1.1 数控机
2、床的分类 1根据工艺过程的不同分类：（1）数控车床 （2）数控铣床 （3）数控磨床 （4）其它类型数控机床62.根据机床可实现工艺范围不同分类根据机床可实现工艺范围不同分类 1）普通数控机床：）普通数控机床：2）加工中心：）加工中心：3）复合型加工中心：）复合型加工中心：73.根据数控系统的控制能力不同分类根据数控系统的控制能力不同分类 1）二轴联动：以数控车床为典型代表）二轴联动：以数控车床为典型代表2）三轴联动：以数控铣床为典型代表）三轴联动：以数控铣床为典型代表3）多轴联动：以五轴联动加工中心为典型代表）多轴联动：以五轴联动加工中心为典型代表81.1.2 数控机床的优势数控机床的优势1可
3、以加工复杂型面的工件。可以加工复杂型面的工件。2加工精度高，尺寸一致性好。加工精度高，尺寸一致性好。3生产效率高。生产效率高。4经济效益明显。经济效益明显。5可以减轻工人的劳动强度，实现一人多机操作。可以减轻工人的劳动强度，实现一人多机操作。6可以精确地计算成本和安排生产进度。可以精确地计算成本和安排生产进度。9113 数控机床的适用范围数控机床的适用范围 批量小而又多次生产的零件；批量小而又多次生产的零件；几何形状复杂的零件；几何形状复杂的零件；在加工过程中必须进行多种工步加工的零件；在加工过程中必须进行多种工步加工的零件；必须严格控制公差的零件；必须严格控制公差的零件；加工过程中如果发生错
4、误将会造成浪费严重的贵加工过程中如果发生错误将会造成浪费严重的贵重零件；重零件；需要全部检验的零件；需要全部检验的零件；工艺设计可能经常变化的零件工艺设计可能经常变化的零件101.2 数控机床刀具数控机床刀具对刀具的要求：对刀具的要求：刚性好（尤其是粗加工），精度高，抗振及热变形小。刚性好（尤其是粗加工），精度高，抗振及热变形小。良好的互换性，便于快速换刀，降低辅助时间，提高加工良好的互换性，便于快速换刀，降低辅助时间，提高加工效率。效率。切削性能稳定、可靠，寿命高，耐热冲击。切削性能稳定、可靠，寿命高，耐热冲击。刀具尺寸、结构便于调整，以减少换刀调整时间。刀具尺寸、结构便于调整，以减少换刀调
5、整时间。刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除。刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除。系列化、标准化、模块化，以利减少刀具数量，提高刀具系列化、标准化、模块化，以利减少刀具数量，提高刀具利用率，便于编程和管理。利用率，便于编程和管理。11常用的刀具可分为：常用的刀具可分为：整体式刀具：刀具强度、刚性好，几何尺寸准整体式刀具：刀具强度、刚性好，几何尺寸准确，初始精度高，刀具磨损后可以重新修磨，但确，初始精度高，刀具磨损后可以重新修磨，但不易实现快换，刀具材料浪费较大。不易实现快换，刀具材料浪费较大。机夹式刀具：由可重复使用的刀柄和具有多个机夹式刀具：由可重复使用的刀柄和具有多个一次性使
6、用刀刃的可更换刀片构成，一次性使用刀刃的可更换刀片构成，具有切削效具有切削效率高，更换刀片的辅助时间短，而且更换前后刀率高，更换刀片的辅助时间短，而且更换前后刀尖位置误差不大，可提高工效。尖位置误差不大，可提高工效。121.2.1 切削运动及刀具几何参数切削运动及刀具几何参数1.切削时的运动切削时的运动 1）主运动：消耗大量切削功率的运动。）主运动：消耗大量切削功率的运动。2）进给运动：维持加工过程继续进行的运）进给运动：维持加工过程继续进行的运动。动。132.切削用量三要素切削用量三要素（1）切削速度（）切削速度（v）（2）进给量（）进给量（f）（3）切削深度（）切削深度（ap）143.刀具
7、的几何角度刀具的几何角度1 前刀面 2 副切削刃3 刀尖 4 副后刀面 5 后刀面 6 主切削刃 车刀切削部车刀切削部分组成要素分组成要素15车刀的坐标车刀的坐标平面平面1 基面基面 2 切削平面切削平面 3 主剖面主剖面 4 主运动方向主运动方向16 前角前角（0）后角后角（0）主偏角主偏角（Kr）刃倾角刃倾角（s）171.2.2 常用刀具材料常用刀具材料1.高速钢：是一种含有高速钢：是一种含有Cr（铬）、（铬）、W（钨）、（钨）、和和Mo（钼）、（钼）、V（钒）等金属元素的合金（钒）等金属元素的合金钢钢。n 普通高速钢普通高速钢n 高性能高速钢高性能高速钢182.硬质合金：是一种用通过粉末
8、冶金法制造硬质合金：是一种用通过粉末冶金法制造的高硬度、难熔的金属碳化物（的高硬度、难熔的金属碳化物（WC、TiC）粉末与粉末与Co、Mo、Ni等金属粘接剂烧结而成等金属粘接剂烧结而成的粉末冶金制品。的粉末冶金制品。19牌号性 能用 途YG3其硬度、耐磨性和适用切削速度较高，抗弯强度、韧性偏低，适用的进给量偏低。铸铁、有色金属及其合金的精加工、半精加工，要求切削断面均匀、无冲击YG6铸铁、有色金属及其合金、高温合金的精加工、半精加工YG8铸铁、有色金属及其合金、非金属材料的粗加工，也可以用于断续切削YA6冷硬铸铁、有色金属及其合金的半精加工，亦可用于高锰钢、淬火钢及合金钢的半精加工和精加工YT
9、30其硬度和适用切削速度较高，抗弯强度、韧性偏低，适用的进给量偏低。碳素钢、合金钢、淬硬钢和精加工YT15碳素钢、合金钢在连续切削时的粗加工、半精加工及精加工，亦可用于断续切削加工YT14碳素钢、合金钢在连续切削时的粗加工、半精加工及精加工，亦可用于断续切削加工YT5碳素钢、合金钢的粗加工，可用于断续切削YW1高温合金、高锰钢、不锈钢等难加工材料及普通钢材、铸铁的半精加工和精加工硬质合金的性能和用途硬质合金的性能和用途203.新型刀具材料新型刀具材料 （1）表面涂层刀具表面涂层刀具 （2）陶瓷陶瓷 （3）人造金刚石人造金刚石 （4）立方氮化硼（立方氮化硼（CBN）211.3 数控机床切削用量的
10、选择数控机床切削用量的选择选择切削用量考虑的因素：选择切削用量考虑的因素：（1）生产效率）生产效率 （2）加工表面粗糙度）加工表面粗糙度 （3）刀具耐用度）刀具耐用度 22工件工件材料材料刀杆尺寸刀杆尺寸mmmm工件直径工件直径mm背吃刀量背吃刀量ap/mm33558812进给量进给量f/（mmr1）碳素碳素结构结构钢、钢、合金合金结构结构钢及钢及耐热耐热钢钢1625200.30.4400.40.50.30.4600.50.70.40.60.30.51000.60.90.50.70.50.60.40.54000.81.20.71.00.60.80.50.620302525200.30.4400
11、.40.50.30.4600.50.70.50.70.40.61000.81.00.70.90.50.70.40.74001.21.41.01.20.81.00.60.9部分材料粗车外圆时背吃刀量和进给量部分材料粗车外圆时背吃刀量和进给量 23工件材料热处理状态背吃刀量ap/mm0.3226610进给量f/（mmr1）0.080.30.30.60.61v/（mmin1）低碳钢、易切钢热轧1400801001207090中碳钢热轧130160901106080调质10013070905070合金结构钢热轧10013070905070调质8011050704060工具钢退火9012060805070灰铸铁190HBS9012060805070190225HBS8011050704060铜及铜合金20025012018090120铝及铝合金300600200400150200硬质合金车刀适用切削速度参考值 2425谢 谢！
