零件的數(shù)控車(chē)削

零件的數(shù)控車(chē)削加工加工案例任務(wù)與要求工作任務(wù)：在數(shù)控車(chē)床上完成如圖零件的加工能力要求：能知道數(shù)控加工的根本過(guò)程能正確選擇刀具及其切削用量能正確編寫(xiě)數(shù)控加工程序能完成數(shù)控車(chē)床加工的驗(yàn)證能根據(jù)圖紙完成零件的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控加工過(guò)程

分析工件圖樣確定加工工藝過(guò)程數(shù)值計(jì)算編寫(xiě)零件加工程序單校對(duì)加工程序首件試加工程序編制方法有手工編程與計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)編程兩種1.1認(rèn)識(shí)數(shù)控加工根本過(guò)程1.2輪廓的數(shù)控加工表1-1端蓋零件加工工序表工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1下料，尺寸為φ45/φ24×322粗、精車(chē)右端面R15、φ40、倒角及φ28內(nèi)孔數(shù)控車(chē)床3車(chē)左端面保證總長(zhǎng)，粗、精車(chē)內(nèi)外輪廓數(shù)控車(chē)床4車(chē)內(nèi)槽數(shù)控車(chē)床5車(chē)螺紋數(shù)控車(chē)床6噴塑1.2輪廓的數(shù)控加工1.2.1車(chē)刀的選擇1.2.1.1刀具材料的選擇1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇1.2.1.4切削用量的選擇1.2.2輪廓車(chē)削的程序編制1.2.2.1常用的數(shù)控車(chē)床編程標(biāo)準(zhǔn)編制輪廓加工程序刀具材料的性能耐熱性和傳熱性

強(qiáng)度與韌性

工藝性和經(jīng)濟(jì)性

硬度和耐磨性

刀具材料應(yīng)具備的性能1.2.1.1刀具材料的選擇常用的有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬材料五大類(lèi)。刀具材料碳素工具鋼工藝性能良好，經(jīng)適當(dāng)熱處理，硬度可達(dá)60HRC～64HRC，有較高的耐磨性，價(jià)格低廉。最大缺點(diǎn)是熱硬性差。合金工具鋼刀具材料的韌性、耐磨性和耐熱性較好。用于制造細(xì)長(zhǎng)的或截面積大、刃形復(fù)雜的刀具，如鉸刀、絲錐和板牙等。1.2.1.1刀具材料的選擇刀具材料的分類(lèi)高速鋼突出的性能特點(diǎn)是熱硬性很高，同時(shí)，高速鋼還具有較高的耐磨性、強(qiáng)度和韌性等良好的綜合力學(xué)性能。硬質(zhì)合金具有高硬度、高熔點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。因此，硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性均超過(guò)高速鋼，其缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，可加工性差。有很高的硬度和耐磨性；有很好的耐熱性，最大的缺點(diǎn)是強(qiáng)度低、韌性差，導(dǎo)熱系數(shù)低。硬質(zhì)合金陶瓷材料刀具材料高速鋼

刀具材料的分類(lèi)1.2.1.1刀具材料的選擇1.2.1.1刀具材料的選擇高速鋼HSS它是一種參加較多鎢W、鉬Mo、鉻Cr、釩V等合金元素的高合金鋼。熱處理后硬度可達(dá)62～66HRC,抗彎強(qiáng)度約3.3GPa，有較高的熱穩(wěn)定性、耐磨性、耐熱性。切削溫度在500～650°C時(shí)仍能進(jìn)行切削。由于熱處理變形小、能鍛易磨，所以特別適合于制造結(jié)構(gòu)和刃型復(fù)雜的刀具，如成形車(chē)刀、銑刀、鉆頭、切齒刀、螺紋刀具和拉刀等。1.2.1.1刀具材料的選擇按用途可分為：通用型高速鋼和高生產(chǎn)率〔高性能〕高速鋼。按制造工藝可分為:熔煉高速鋼、粉末冶金高速鋼和外表涂層高速鋼。按根本化學(xué)成份可分為:鎢系和鎢鉬系。

1.高速鋼的分類(lèi)

1.2.1.1刀具材料的選擇2.常用高速鋼的牌號(hào)與性能〔1〕通用型高速鋼W18Cr4V(18-4-1)鎢系高速鋼，由于鎢價(jià)高，熱塑性差，碳化物分布不均勻等原因，目前國(guó)內(nèi)外已很少采用。W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)、W9Mo3Cr4V(9-3-4-1)鎢鉬系高速鋼，一份Mo可代替兩份W，有良好的工藝性和切削性能。〔2〕高性能高速鋼高性能高速鋼是指在通用型高速鋼中增加碳、釩、鈷或鋁等合金元素，使其常溫硬度可達(dá)67～70HRC，耐磨性與熱穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。可以用于加工不銹鋼、高溫合金、耐熱鋼和高強(qiáng)度鋼等難加工材料。典型牌號(hào)有W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al。1.2.1.1刀具材料的選擇

常用高速鋼牌號(hào)及其應(yīng)用范圍類(lèi)別牌號(hào)主要用途1.普通高速鋼W18Cr4V廣泛用于制造鉆頭、鉸刀、銑刀、拉刀、絲錐、齒輪刀具等W6Mo5Cr4V2用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等W14Cr4VmnRe用于制造要求熱塑性好和受較大沖擊載荷的刀具，如軋制鉆頭等2.高性能高速鋼高碳95W18Cr4V用于制造對(duì)韌性要求不高，但對(duì)耐磨性要求較高的刀具高礬W12Cr4V4Mo用于制造形狀簡(jiǎn)單，對(duì)耐磨性要求較高的刀具超硬W6Mo5Cr4V2Al用于制造復(fù)雜刀具和難加工材料用的刀具W10Mo4Cr4V3Al耐磨性好，用于制造加工高強(qiáng)度耐熱鋼的刀具W6Mo5Cr4V5SiNbAl用于制造形狀簡(jiǎn)單的刀具，如加工鐵基高溫合金的鉆頭W12Cr4V3Mo3Co5Si耐磨性、耐熱性好，用于制造加工高強(qiáng)度鋼的刀具W2Mo9Cr4VCo8（M42）用作難加工材料的刀具，因其磨削性好可作復(fù)雜刀具，價(jià)格昂貴1.2.1.1刀具材料的選擇〔3〕粉末冶金高速鋼粉末冶金高速鋼是用高壓氬氣或純氮?dú)忪F化熔融的高速鋼鋼水而得到細(xì)小的高速鋼粉末，然后再熱壓鍛軋成形，再經(jīng)燒結(jié)而成。優(yōu)點(diǎn)：1〕結(jié)晶組織細(xì)小均勻，沒(méi)有碳化物偏析的缺陷，提高了鋼的硬度和強(qiáng)度，69.5-70HRC；2〕物理力學(xué)各向同性，減少熱處理變形與應(yīng)力；3〕改善了磨削加工性；4〕提高了材料利用率。適用于制造精密刀具、大尺寸(滾刀、插齒刀)刀具、復(fù)雜成形刀具、拉刀等?！?〕涂層高速鋼采用物理氣相沉積〔PVD〕方法，在陽(yáng)極刀具外表涂覆TiN等硬膜，一般為2～8μm，硬度可高達(dá)2200HV，它把基體材料的高強(qiáng)度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來(lái)，從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能。1.2.1.1刀具材料的選擇硬質(zhì)合金是由高硬度和高熔點(diǎn)的金屬碳化物(碳化鎢WC、碳化鈦TiC、碳化鉭TaC、碳化鈮NbC等，稱硬質(zhì)相)和金屬粘結(jié)劑(Co、Mo、Ni等，稱粘結(jié)相)用粉末冶金工藝制成。硬質(zhì)合金力學(xué)性能主要由組成硬質(zhì)合金碳化物的種類(lèi)、數(shù)量、粉末顆粒的粗細(xì)和粘結(jié)劑的含量決定。硬質(zhì)合金刀具常溫硬度為89～93HRA，化學(xué)穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，耐磨性好，耐熱性達(dá)800～1000°C。硬質(zhì)合金刀具允許的切削速度比高速鋼刀具高3～10倍?？箯潖?qiáng)度只有高速鋼的1/3～1/2，沖擊韌性只有高速鋼的1/4～1/35。硬質(zhì)合金1.2.1.1刀具材料的選擇1.常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及其性能〔1〕鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金代號(hào)為YG，屬K類(lèi)，紅色。合金中含鈷量愈高，韌性愈好，適合于粗加工，反之用于精加工。YG(K)類(lèi)硬質(zhì)合金，有較好的韌性、磨削性、導(dǎo)熱性，適合于加工鑄鐵等脆性金屬材料和非鐵材料、非金屬材料?！?〕鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金代號(hào)為YT，屬P類(lèi)，藍(lán)色。它以WC為基體,添加TiC，用Co作粘結(jié)劑燒結(jié)而成。合金中TiC含量提高，其硬度、耐磨性和耐熱性進(jìn)一步提高，但抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、特別是沖擊韌性明顯下降，適合于加工以鋼為代表的塑性材料。1.2.1.1刀具材料的選擇〔3〕鎢鈦鉭〔鈮〕類(lèi)硬質(zhì)合金代號(hào)為YW，屬M(fèi)類(lèi)，黃色。它在YT(P)類(lèi)硬質(zhì)合金中參加TaC或NbC，這樣可提高抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性、抗氧化能力、耐磨性和高溫硬度等。它既適用于加工脆性材料，又適用于加工塑性材料，常用于加工不銹鋼?！?〕碳化鈦基類(lèi)硬質(zhì)合金代號(hào)為YN，屬P類(lèi)，藍(lán)色。它以TiC為主要成分，Ni、Mo作粘結(jié)金屬。硬度非常高，達(dá)90～93HRA〔俗稱金屬陶瓷〕，在1000～1300℃高溫下仍能進(jìn)行切削。適合高速精加工合金鋼、淬硬鋼等。1.2.1.1刀具材料的選擇表1-2硬質(zhì)合金的用途分類(lèi)與性能趨向使用范圍分類(lèi)用途分類(lèi)分類(lèi)被加工材料識(shí)別顔色代號(hào)被加工材料適應(yīng)的加工條件P長(zhǎng)切屑的黑色金屬藍(lán)色P01鋼、鑄鋼精車(chē)、精鏜、高速切削、小切屑截面、尺寸精確和精度高、無(wú)振動(dòng)工序P10鋼、鑄鋼車(chē)削、仿形切削、車(chē)螺紋和銑削、高切削速度、小或中切屑截面P20鋼、鑄鋼、長(zhǎng)切屑的可鍛鑄鐵車(chē)削、仿形切削、銑削、中切削速度和切屑截面、小切屑截面刨P30鋼、鑄鋼、長(zhǎng)切屑的可鍛鑄鐵車(chē)削、銑削、刨削、中或低切削速度、中或大切屑截面，在不利條件下加工P40鋼、有砂夾雜和孔隙的鑄鋼件車(chē)削、刨削、插削、低切削速度、大切屑截面，可以用不利條件下加工的大切削角和在自動(dòng)機(jī)床上使用P50鋼、有砂夾雜和孔隙的中或低抗拉強(qiáng)度的鑄鋼件適于要求韌性很高的硬質(zhì)合金的工序；車(chē)削、刨削、插削、低切削速度、大切屑截面，可以在不利條件下以大切削角加工和在自動(dòng)機(jī)床上使用1.2.1.1刀具材料的選擇使用范圍分類(lèi)用途分類(lèi)分類(lèi)被加工材料識(shí)別顔色代號(hào)被加工材料適應(yīng)的加工條件M長(zhǎng)或短切屑的黑色金屬、有色金屬黃色M10鋼、鑄鋼、錳鋼、灰鑄鐵、合金鑄鐵車(chē)削、中或高切削速度、小或中切屑截面M20鋼、鑄鋼、奧氏體鋼或錳鋼、灰口鑄鐵車(chē)削、銑削、中切削速度和切屑截面M30鋼、鑄鋼、奧氏體鋼、灰口鑄鐵、高溫合金車(chē)削、銑削、刨削、中切削速度中或大切屑截面M40高速切削軟鋼、低抗拉強(qiáng)度鋼、有色金屬和輕合金車(chē)削、切斷、特別于自動(dòng)機(jī)床1.2.1.1刀具材料的選擇使用范圍分類(lèi)用途分類(lèi)合金分類(lèi)被加工材料識(shí)別顔色代號(hào)被加工材料適應(yīng)的加工條件K短切屑的黑色金屬；有色金屬；非金屬材料紅色K01特硬的灰鑄鐵，硬度85HS以上的冷硬鑄件、高硅鉛合金、淬火鋼、高耐磨塑料、硬紙板、陶瓷車(chē)削、精車(chē)、鏜削、銑削、刮削K10硬度220HB以上的灰鑄鐵、短切屑的可鍛鑄鐵、淬火鋼、硅鋁合金、銅合金、塑料玻璃、硬橡膠、硬紙板、瓷器石頭車(chē)削、鉆孔、鏜削、拉削、銑削、刮削K20硬度＜220HB的灰鑄鐵、有色金屬，紫銅、黃銅、鋁要求高韌性硬質(zhì)合金的車(chē)削、鐵削、刨削、鏜孔、拉削K30低硬度灰鑄鐵、低抗拉強(qiáng)度鋼、壓縮木材車(chē)削、銑削、刨削、插削，適于不利條件下加工，可以用大切削角K40軟木或硬木、有色金屬車(chē)削、銑削、刨削、插削、適于不利條件下中工，可以用大切削角1.2.1.1刀具材料的選擇以氧化鋁〔Al2O3〕或氮化硅〔Si3N4〕為基體再添加少量金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具材料。其優(yōu)點(diǎn)是硬度高〔91～95HRA〕，耐磨性、耐高溫性能好〔1100～1300°C〕，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性，與金屬的親合力小、抗粘結(jié)和抗擴(kuò)散能力強(qiáng)；其缺點(diǎn)是脆性大、抗彎強(qiáng)度低〔只有硬質(zhì)合金的1/2〕，沖擊韌性差，熱導(dǎo)率低〔僅為硬質(zhì)合金的1/2～1/5〕，易崩刃，所以使用范圍受到限制；一般不加切削液。適用范圍：高速精細(xì)加工硬材料(淬硬鋼、冷硬鑄鐵等)。陶瓷刀具材料1.2.1.1刀具材料的選擇金剛石刀具材料碳的同素異形體，在高溫、高壓下由石墨轉(zhuǎn)化而成，是目前人工制造出的最堅(jiān)硬物質(zhì)。由于硬度極高〔10000HV〕，耐磨性好，切削刃口鋒利，刃部外表摩擦系數(shù)較小，不易產(chǎn)生粘結(jié)或積屑瘤，可用于加工硬質(zhì)合金、陶瓷等硬度達(dá)65～70HRC的材料。也可用于加工高硬度的非金屬材料，如石材、壓縮木材、玻璃等，還可加工有色金屬，如鋁硅合金材料以及復(fù)合難加工材料的精加工或超精加工。缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，強(qiáng)度低、脆性大，對(duì)振動(dòng)敏感，耐熱溫度只有700～800℃，只宜微量切削；與鐵有強(qiáng)烈的化學(xué)親合力，不能用于加工含碳的黑色金屬〔鋼等〕。分類(lèi)：天然單晶金剛石刀具；人造聚晶金剛石刀具〔PCD〕；金剛石燒結(jié)體。1.2.1.1刀具材料的選擇立方氮化硼CBN立方氮化硼〔CBN〕是一種人工合成的新型刀具材料，它由六方氮化硼在高溫、高壓下參加催化劑轉(zhuǎn)化而成。它有很高的硬度及耐磨性〔3500～4500HV，僅次于金剛石〕；熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性大，1300℃時(shí)不發(fā)生氧化，與鐵系金屬不起化學(xué)反響；導(dǎo)熱性好，摩擦系數(shù)低。缺點(diǎn)：強(qiáng)度和韌性較差，抗彎強(qiáng)度僅為陶瓷刀具的1/5～1/2。因此可用于高溫合金、冷硬鑄鐵、淬硬鋼等難加工材料的加工，以車(chē)代磨。它不宜加工塑性大的鋼件和鎳基合金，也不適合加工鋁合金和銅合金，通常采用負(fù)前角的高速切削。1.2.1.1刀具材料的選擇案例應(yīng)用案例中零件的材料采用LY12，這是一種高強(qiáng)度硬鋁，可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，在退火和剛淬火狀態(tài)下塑性中等，點(diǎn)焊焊接性良好，用氣焊和氬弧焊時(shí)有形成晶間裂紋的傾向；合金在淬火和冷作硬化后其切削性能尚好，退火后切削性低；抗蝕性不高，常采用陽(yáng)極氧化處理與涂漆方法或外表加包鋁層以提高其抗腐蝕能力。該材料主要用于各種高負(fù)載的零件和構(gòu)件，如飛機(jī)零件、鉚釘?shù)攘慵８鶕?jù)該材料的性能，結(jié)合表1-2，可選刀具材料為K20。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇切削加工的根本條件刀具和工件間要有形成零件結(jié)構(gòu)要素所需的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。刀具材料的性能能夠滿足切削加工的需要。刀具必須具有一定的空間幾何結(jié)構(gòu)。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇加工表面切削刃相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡面進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)待加工外表過(guò)渡外表已加工外表工件上即將被切除的外表。工件上經(jīng)刀具切削后形成的新外表。工件上切削刃正在切削的外表。它是待加工外表和已加工外表之間的過(guò)渡外表。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇

1、主運(yùn)動(dòng)在切削運(yùn)動(dòng)中，最主要的、最根本的、消耗動(dòng)力最多的運(yùn)動(dòng)，它是刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通常只有一個(gè)。切削運(yùn)動(dòng)2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀具與工件之間附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng),它配合主運(yùn)動(dòng)依次地或連續(xù)不斷地切除切屑,從而形成具有所需幾何特性的已加工外表。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由刀具完成(如車(chē)削)，也可由工件完成〔如銑削〕，可以是間歇的〔如刨削〕,也可以是連續(xù)的〔如車(chē)削〕，可能不止一個(gè)。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇刀具的構(gòu)成

由工作部分和非工作部分構(gòu)成。

1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇三面、兩刃、一尖：刀具上切屑流經(jīng)的外表。前刀面Aγ：后刀面Aα：刀具上同前刀面相交形成主切削刃的刀面。前刀面后刀面刀具上同前刀面相交形成副切削刃的刀面。副后刀面副后刀面A′α：1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇刀尖對(duì)車(chē)刀來(lái)說(shuō)是前刀面與主后刀面的交線。承擔(dān)主要切削任務(wù)。主切削刃S：副切削刃S′：對(duì)車(chē)刀來(lái)說(shuō)是前刀面與副后刀面的交線，參加局部切削工作。主切削刃刀尖：主切削刃與副切削刃的連接處相當(dāng)少的一局部切削刃。為增加刀尖強(qiáng)度，通常磨成一小段過(guò)渡圓弧。三面、兩刃、一刀尖副后刀面前刀面副切削刃后刀面1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇刀具角度是為刀具設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)所使用的幾何參數(shù)，它們是確定刀具切削局部幾何形狀〔各外表空間位置〕的重要參數(shù)。用于定義和規(guī)定刀具角度的各基準(zhǔn)坐標(biāo)面稱為參考系;參考系可分為刀具靜止參考系和刀具工作參考系兩類(lèi)刀具角度參考系確定刀具切削工作時(shí)角度的基準(zhǔn)，刀具在工作參考系中確定的角度稱為刀具工作角度。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇在設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量時(shí)，用于定義刀具幾何參數(shù)的參考系稱為刀具靜止參考系或標(biāo)注角度參考系。刀具靜止參考系在該參考系中定義的角度稱為刀具的標(biāo)注角度。靜止參考系中最常用的刀具標(biāo)注角度參考系是正交平面參考系,其它參考系有法平面參考系、假定工作平面參考系等。兩點(diǎn)假設(shè)：1）運(yùn)動(dòng)假設(shè)——假設(shè)刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度為0；2）安裝假設(shè)——假設(shè)刀具在安裝時(shí)刀尖與工件的軸線等高，刀桿與工件的軸線垂直。

1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇

1.正交平面參考系由以下三個(gè)在空間相互垂直的參考平面構(gòu)成。υc(1)基面：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)的平面，它平行刀具安裝的一個(gè)平面，其方位要垂直于主運(yùn)動(dòng)方向。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇υc(2)切削平面：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并同時(shí)垂直于基面的平面。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇υc正交平面切削平面基面(3)正交平面：通過(guò)切削刃選定點(diǎn)并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇主剖面po：

⊥

ps

⊥pr基面pr：pr⊥vc∥刀具安裝面〔車(chē)刀〕切削平面ps:與S相切且⊥pr假定主運(yùn)動(dòng)方向vc正交平面參考系〔Pr-Ps-Po)主切削刃上選定點(diǎn)1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇1)前角γo刀具切削局部的根本角度〔正交平面參考系〕2)后角αo3)主偏角κr4)副偏角κr′5)刃傾角λs刀具角度表達(dá)刀具外表在空間方位的參數(shù)。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇前角γo基面投影線前刀面投影線

在正交平面內(nèi)測(cè)量，前刀面與基面之間的夾角。1)前角γoυc1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇切削平面投影線主后刀面投影線后角αo在正交平面內(nèi)測(cè)量，后刀面與切削平面之間的夾角。2)后角αoυc1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇3)主偏角κr基面中測(cè)量的切削平面與假定進(jìn)給平面間的夾角〔主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度vf方向之間的夾角〕。主偏角κr1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇4)副偏角κr′基面中測(cè)量的副切削平面與假定工作平面間的夾角〔副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度vf反方向之間的夾角〕。副偏角κr′1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇基面投影線主切削刃刃傾角λs5)刃傾角λs在切削平面中測(cè)量的主切削刃與基面的夾角。υc1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇刀具角度的正負(fù)規(guī)定前角γo：前刀面與切削平面之間的夾角為銳角，前角為正，夾角為鈍角，前角為負(fù)值，直角時(shí)為0。后角αo：后刀面與基面之間的夾角為銳角，后角為正，夾角為鈍角，后角為負(fù)值，直角時(shí)為0。刃傾角λs：刀尖是主切削刃上最高點(diǎn)時(shí)刃傾角為正，刀尖位于主切削刃上最低點(diǎn)時(shí)刃傾角為負(fù)，主切削刃與基面平行時(shí)時(shí)刃傾角為零。主偏角κr

、副偏角κr′:一般為正值。

1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇〔1〕刃形：刃形即是切削刃的形狀。從簡(jiǎn)單的直線刃開(kāi)展到折線刃、圓弧刃、月牙弧刃、波形刃、階梯刃及其他適宜的空間曲線刃。參數(shù)選擇1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇圖4-4刃口修磨形式a〕鋒刃b〕刃口修圓c〕刃口負(fù)倒棱d〕刃口平棱e〕負(fù)后角倒棱〔2〕刃口形式a、正前角鋒刃平面型

特點(diǎn)：刃口較鋒利，但強(qiáng)度差，γo不能太大，不易折屑。b、鈍圓切削刃型特點(diǎn)：切削刃強(qiáng)度和抗沖擊能力增加，具有一定的消振作用，rn≈0.025～0.15。

1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇負(fù)倒棱消振棱刃帶c、帶倒〔平〕棱的正前角平面型特點(diǎn)：切削刃強(qiáng)度及抗沖擊能力強(qiáng)，散熱條件好，同樣條件下可以采用較大的前角，提高了刀具壽命。bγ1=f/2，γo1=0°～-15°d、負(fù)后角倒棱〔刃帶〕特點(diǎn)：在切削時(shí)增加阻尼作用，起到抑制振動(dòng)效果，對(duì)定尺寸刀具磨出刃帶還為制造刃磨刀具時(shí)有利于控制和保持尺寸精度〔鉆頭、鉸刀、拉刀〕，bα1=0.1～0.3，αo1=0°～-20°。刃形區(qū)別1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇1.前角γO選擇功用γO

刀刃鋒利→切削變形切削力、熱和切削功率刀刃和刀尖強(qiáng)度→散熱體積刀具壽命刀具角度的選擇1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇γo1Prγo21.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇選擇原則前角大小取決于：工件材料、刀具材料、加工要求及工藝系統(tǒng)。工件材料強(qiáng)度、硬度較低時(shí)，應(yīng)取較大前角，反之應(yīng)取較小的前角。加工塑性材料時(shí)，應(yīng)取較大前角，加工脆性材料時(shí)，應(yīng)取較小的前角。刀具材料韌性好〔高速鋼〕，取較大前角，反之〔硬質(zhì)合金〕取較小前角。粗加工、斷續(xù)切削時(shí)，取較小前角，精加工時(shí)，取較大前角；成形刀具前角應(yīng)小。工藝系統(tǒng)剛度差或機(jī)床功率缺乏時(shí)應(yīng)取較大前角。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇2.后角αo選擇

功用αo

后刀面與工件的摩擦后刀面的磨損率選擇原則后角大小取決于：工件材料、加工性質(zhì)及工藝系統(tǒng)剛度。工件材料越軟、塑性越大，后角越大；易產(chǎn)生硬化層材料，后角取大值；粗加工、強(qiáng)力切削、沖擊載荷，后角較??；精加工后角較大；工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，適當(dāng)減小后角，減小振動(dòng)。

刀刃和刀尖強(qiáng)度→散熱體積刀具磨損1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇硬質(zhì)合金車(chē)刀合理前角、后角的參考值1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇3.主偏角κr

和副偏角κr′選擇

功用κr和κr′

刀刃強(qiáng)度外表粗糙度背向力Fp殘留面積高度，散熱條件刀具壽命，進(jìn)給力Ff1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇κr1κr′κr2FpFf1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇

2、選擇原則工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)，主偏角取較小值；反之取較大值；車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸取κr=90°。加工高強(qiáng)度、高硬度、熱導(dǎo)率小和外表有硬化層的材料，宜取較小的主偏角。單件小批生產(chǎn)，希望一兩把刀具加工出工件上所有的外表〔外圓、端面、倒角〕，那么選取通用性較好的45o車(chē)刀或與直角臺(tái)階相適應(yīng)的90°車(chē)刀。副偏角大小取決于外表粗糙度〔5°?15°)，粗加工時(shí)取大值，精加工取小值。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇4.刃傾角λs選擇功用選擇主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑的流動(dòng)方向。負(fù)刃傾角與大前角匹配，以解決“鋒利與強(qiáng)固〞的矛盾。加工一般鋼料和鑄鐵，無(wú)沖擊時(shí)：粗車(chē)λs＝0°?－5°，精車(chē)λs＝0°?+5°；有沖擊時(shí)：λs＝－5°?－15°；特別大時(shí)：λs＝－30°?－45°。切削加工高強(qiáng)度鋼、冷硬鋼時(shí)：λs＝－30°?－45°。工藝系統(tǒng)剛度缺乏時(shí)，應(yīng)盡量不用-λs。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇刃傾角控制切屑流向，影響加工質(zhì)量。λs＜0°時(shí)，切屑流向已加工表面。λs=0°時(shí)，切屑沿主切削刃垂直方向流出。λs＞0°時(shí)，切屑流向待加工表面。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇刀尖形狀的選擇a〕修圓刀尖增大rε，能明顯減小Ra，并能增加刀頭強(qiáng)度和改善散熱條件，降低刀具磨損，提高刀具壽命；但過(guò)大的刀尖圓弧半徑，使背向力Fp增大。rε的選擇：半精加工和精加工時(shí)，rε=〔2～3〕f；在工藝系統(tǒng)剛性足夠條件下切削難加工材料和斷續(xù)切削時(shí)，可適當(dāng)加大rε值。b〕倒角刀尖倒角刀尖主要用于車(chē)刀、可轉(zhuǎn)位面銑刀和鉆頭的粗加工、半精加工和有間斷的切削中，一般取κrε=κr/2、bε=0.5～2mm。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇a)修圓刀尖b)倒角刀尖c)倒角帶修光刃c〕倒角帶修光刃在倒角刀尖與副切削刃間作出與進(jìn)給方向平行的修光刃，其上κrε′=0，寬度bε′=〔1.2～1.5〕fmm，用它在切削時(shí)修光殘留面積。主要用在工藝系統(tǒng)剛性足夠的車(chē)刀、刨刀和面銑刀的較大進(jìn)給量半精加工中。1.2.1.2刀具幾何參數(shù)的選擇案例應(yīng)用粗加工精加工前角30°～35°35°～40°后角8°～10°10°～12°主偏角95°95°副偏角5°5°刀尖圓弧半徑0.40.2刃傾角-5°～0°0°～5°1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇可轉(zhuǎn)位刀片的型號(hào)1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇刀片夾緊結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)采用夾緊元件從上面將刀片夾緊，夾緊可靠、定位精確，但刀頭尺寸較大，夾緊元件可能阻礙切屑的流出。適用于無(wú)孔刀片夾緊和中、重負(fù)荷的切削。1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇刀片夾緊結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)利用杠桿原理對(duì)刀片進(jìn)行夾固，擰動(dòng)螺釘推動(dòng)杠桿繞其支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，將刀片壓向兩個(gè)定位面并夾緊。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，定位精確，且排屑順暢，不會(huì)刮傷夾緊元件，故應(yīng)用較廣，適于在中、小型機(jī)床上使用。

1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇刀片夾緊結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)利用斜面夾緊的原理將刀片夾緊，擰動(dòng)螺釘帶動(dòng)楔塊下壓，楔塊將刀片向右壓向刀片中間孔的大圓柱銷(xiāo)上。刀桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠，但由于利用孔的一個(gè)側(cè)面定位，刀片轉(zhuǎn)位后定位精度不易保證。此外，由于切削熱的影響，將產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，可能造成刀片碎裂和圓柱銷(xiāo)變形。

1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇刀片夾緊結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)利用軸上端部的偏心將刀片夾緊在刀桿上。由于螺紋能自鎖，故夾緊較為可靠。偏心式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，切屑流出順利，不會(huì)刮傷夾緊元件，但往往只能使刀片靠單面加緊，難以保證兩個(gè)定位側(cè)面都貼和，定位精度稍差，在沖擊和振動(dòng)下刀片易松動(dòng)，故通常在中、小型機(jī)床上進(jìn)行連續(xù)切削時(shí)使用。

1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇刀片夾緊結(jié)構(gòu)

為了增強(qiáng)夾緊力，防止刀片因振動(dòng)而產(chǎn)生位移，可將上述幾種夾固結(jié)構(gòu)綜合使用。如下圖是一種利用上壓及斜楔作用而形成的結(jié)構(gòu)，稱壓桿式。其特點(diǎn)是夾緊力大，刀片定位精度高，夾緊力與切削力方向一致，使用可靠。1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇可轉(zhuǎn)位車(chē)刀型號(hào)

1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇可轉(zhuǎn)位刀具的選擇1〕刀片形狀選擇依據(jù)加工工序的性質(zhì)、工件的輪廓形狀、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素進(jìn)行。切削刃強(qiáng)度高通用性好振動(dòng)傾向越大所需功率越小不同形狀的刀片有各自不同的特點(diǎn)1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇2〕刀片尺寸的選擇包括刀片內(nèi)切圓〔或邊長(zhǎng)〕、厚度、刀尖圓弧半徑等。不同形狀的刀片就有不同的有效切削刃長(zhǎng)度1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇刀尖圓弧半徑的影響1.刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度下降。2.刀尖圓弧半徑大，刀刃強(qiáng)度增加。3.刀尖圓弧半徑過(guò)大，切削力增加，易產(chǎn)生振動(dòng)。4.刀尖圓弧半徑大，刀具前、后面磨損減小。5.刀尖圓弧半徑過(guò)大，切屑處理性能惡化。刀尖圓弧半徑對(duì)刀尖的強(qiáng)度及加工外表粗糙度影響很大，一般適宜值選進(jìn)給量的2～3倍。刀尖圓弧小用于切深削的精加工。細(xì)長(zhǎng)軸加工。機(jī)床剛性差時(shí)。刀尖圓弧大用于需要刀刃強(qiáng)度高的黑皮切削，斷續(xù)切削。大直徑工件的粗加工。機(jī)床剛性好時(shí)。1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇3〕斷屑槽形的選擇

-DR

粗加工的首選切削刃堅(jiān)韌耐沖擊。適用于P類(lèi)材料的普通加工及粗加工。斷屑區(qū)間：ap=〔〕mmf=〔〕mm/rev-DM半精加工的首選切屑控制好，適用范圍廣。主要用于P類(lèi)材料的半精加工。

斷屑區(qū)間：ap=〔〕mmf=〔〕mm/rev-DF精加工槽型

具有較鋒利的前角

。可獲的良好的加工外表質(zhì)量。適用于P類(lèi)材料的精加工。斷屑區(qū)間：ap=〔0.1-2〕mmf=〔〕mm/rev1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇4)刀桿的選擇根據(jù)刀架尺寸、刀片類(lèi)型和尺寸選擇刀桿1.2.1.3刀具型號(hào)的選擇案例應(yīng)用粗加工精加工外輪廓刀桿型號(hào)SCLCR2020K12SCLCR2020K12外輪廓刀片型號(hào)CCGX120404-LHCCGX120402-LH內(nèi)輪廓刀桿型號(hào)S20S-SCLCR09S20S-SCLCR09內(nèi)輪廓刀片型號(hào)CCGX09T304-LHCCGX09T302-LH1.2.1.4切削用量的合理選擇切削速度υc進(jìn)給量?背吃刀量ɑp切削速度υc進(jìn)給量?ɑp背吃刀量ɑp切削用量三要素1.2.1.4切削用量的合理選擇①切削速度切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。外圓車(chē)削的切削速度為(單位：m/min)vc=πdwn/1000=dwn/318n——工件的轉(zhuǎn)速，r/min;dw—待加工外表直徑②進(jìn)給量f刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量。

當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)給量指工件或刀具每回轉(zhuǎn)一周，兩者沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量，單位為mm/r；

當(dāng)主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)給量指刀具或工件每往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)一次，兩者沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量，單位為mm/str或mm/行程。1.2.1.4切削用量的合理選擇車(chē)削時(shí)進(jìn)給速度vf可由下式計(jì)算vf=fn合成切削速度ve可表達(dá)為ve=vc+vf進(jìn)給速度vf

切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，單位mm/min。切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件合成切削運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，單位m/min。1.2.1.4切削用量的合理選擇

③背吃刀量ap(切削深度)垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量的吃刀量〔切削層最大尺寸〕外圓車(chē)削：〔圖1-3〕ap＝(dw-dm)/2dw—待加工外表直徑dm—已加工外表直徑3、材料切除率Q單位時(shí)間內(nèi)所切除材料的體積,單位為mm3/min。

Q=1000vcfap2、切削時(shí)間tm

切削時(shí)直接改變工件尺寸、形狀等工藝過(guò)程所需的時(shí)間，單位為min，

tm=lA/vfap==li/vf=πdlA/Ql—刀具行程長(zhǎng)度mm，A—半徑方向加工余量mm，i—走刀次數(shù)dwdm1.2.1.4切削用量的合理選擇合理選擇切削用量的原則合理切削用量是指使刀具的切削性能和機(jī)床的動(dòng)力性能得到充分發(fā)揮，并在保證加工質(zhì)量的前提下，獲得高生產(chǎn)率和低加工本錢(qián)的切削用量。1.2.1.4切削用量的合理選擇選擇切削用量的原那么選擇順序：首先選取盡可能大的背吃刀量ap；其次根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性限制條件或加工外表粗糙度的要求，選取盡可能大的進(jìn)給量f；最后利用切削用量手冊(cè)選取或者用公式計(jì)算確定切削速度vc。分析了解工件材料的性能和加工要求；刀具材料性能；機(jī)床及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)；工藝系統(tǒng)剛性等條件，在保證工序質(zhì)量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機(jī)床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得高生產(chǎn)率和低加工本錢(qián)。1.2.1.4切削用量的合理選擇粗加工時(shí)(外表粗糙度Ra50～12.5μm)：在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量。如分兩次走刀，那么第一次背吃刀量盡量取大ap1=(2/3～3/4)A，第二次背吃刀量盡量取小些ap2=(1/3～1/4)A。半精加工時(shí)(外表粗糙度Ra6.3～3.2μm)：ap=A，背吃刀量一般為0.5～2㎜。精加工時(shí)(外表粗糙度Ra1.6～0.8μm)：ap=A，背吃刀量為0.1～0.4㎜。背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度的選定1、背吃刀量ap的選擇1.2.1.4切削用量的合理選擇2、進(jìn)給量f的選擇生產(chǎn)實(shí)際中多采用查表法選定進(jìn)給量，經(jīng)與機(jī)床實(shí)有的f修正后確定。粗加工時(shí)，進(jìn)給量由機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀具強(qiáng)度與剛性、工件的裝夾剛度決定，一般取f=0.3～0.9mm/r。

精加工、半精加工時(shí)，進(jìn)給量主要由加工精度和外表粗糙度決定，另外還要考慮工件材料、刀尖圓弧半徑、背吃刀量等，常取f=0.08～0.5mm/r。確定了背吃刀量ap、進(jìn)給量f和刀具耐用度T，那么可以按下面公式計(jì)算或由表查出切削速度υT，計(jì)算和確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n，再確定切削速度υc。3、切削速度的選擇1.2.1.4切削用量的合理選擇半精加工和精加工時(shí)，切削速度υc主要受刀具壽命和已加工外表質(zhì)量限制，在選取切削速度υc時(shí)，要盡可能避開(kāi)積屑瘤的速度范圍。切削速度的選取原那么是：粗車(chē)時(shí)，應(yīng)選較低的切削速度，精加工時(shí)選擇較高的切削速度；工件材料強(qiáng)度硬度較高時(shí)，選較低的切削速度，反之取較高切削速度；刀具材料的切削性能越好，切削速度越高。除了用計(jì)算方法外，生產(chǎn)中經(jīng)常按類(lèi)比法或?qū)嶋H經(jīng)驗(yàn)選取切削速度。vT→→n實(shí)→1.2.1.4切削用量的合理選擇假設(shè)選用的切削用量值過(guò)高或機(jī)床動(dòng)力較小，需檢驗(yàn)機(jī)床功率是否允許。要求：Pc＜PE·ηmPc—切削功率PE—機(jī)床電機(jī)功率ηm—機(jī)床傳動(dòng)效率，0.75～0.9

4、機(jī)床功率檢驗(yàn)1.2.1.4切削用量的合理選擇采用切削性能更好的新型刀具材料；改善工件材料的切削加工性；改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)和選配合理刀具幾何參數(shù)提高刀具的制造和刃磨質(zhì)量；采用新型的、性能好的切削液和高效的冷卻方法。提高切削用量的途徑1.2.1.4切削用量的合理選擇經(jīng)驗(yàn)法，可以充分地考慮機(jī)床、刀具、工件特點(diǎn)和加工質(zhì)量等影響因素，針對(duì)不同的狀況選擇合理的切削用量。；計(jì)算法，解決了查表法數(shù)據(jù)不夠合理的狀態(tài)，可是計(jì)算法需要消耗大量的人工和時(shí)間，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)沒(méi)有現(xiàn)實(shí)意義。查表法，利用切削用量手冊(cè)是一種不需要經(jīng)驗(yàn)的選擇方法，然而這種方法的靈活性較差，只能根據(jù)條件來(lái)選擇的切削用量，不考慮外部條件的變化。圖表法，相對(duì)來(lái)說(shuō)更具有現(xiàn)實(shí)意義，它可根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)來(lái)繪制，但數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有所欠缺。人工智能選擇切削用量的方法1.2.1.4切削用量的合理選擇從相應(yīng)的刀片資料中查找切削用量的推薦值切削用量的查表法1.2.1.4切削用量的合理選擇切削用量修正系數(shù)1.2.1.4切削用量的合理選擇案例應(yīng)用粗加工精加工背吃刀量（mm）40.3進(jìn)給量（mm/r）0.30.1切削速度（m/min）1402001.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)程序結(jié)構(gòu)和程序段格式1.程序結(jié)構(gòu)%O1001N10T0101N20G00X50.Z2.……N100M30%程序開(kāi)始符程序名程序主體程序結(jié)束指令程序結(jié)束符1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2.程序段格式N10G01X200.Y100.S1000M03F200T01LF特點(diǎn)：1〕程序段中各信息字的排列不分順序；2〕數(shù)據(jù)符的位數(shù)可少不可多；3〕模態(tài)指令只能被同組的其他指令取代或取消，否那么繼續(xù)有效，并可以省略。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)3、主程序與子程序O0001G00X0Y0……M99O0010G40G80G49G90G21G17G54T01……M98P0001……M98P0002……M30O0002X0Y0……M98P0003……M99O0003G00X0Y0……M991.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)程序指令字1.順序字N1〕作用〔1〕對(duì)程序的校對(duì)和檢索修改；〔2〕可直觀地檢查程序；〔3〕條件轉(zhuǎn)向的目標(biāo)。2〕使用規(guī)那么〔1〕數(shù)字局部為四位正整數(shù)。如：N1，N5，N100等?！?〕順序號(hào)沒(méi)有順序關(guān)系?！?〕順序字可以省略。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2.準(zhǔn)備功能字G作用：建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種命令。3.尺寸字第一組X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R第二組A、B、C、D、E第三組I、J、K1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)4.輔助功能字M功能代碼功能含義

M00程序停止

M01選擇程序停止

M02程序結(jié)束

M30程序結(jié)束并返回程序頭

M03/M04

主軸正/反轉(zhuǎn)

M05主軸停轉(zhuǎn)

M08/M09

冷卻開(kāi)/關(guān)

M98

調(diào)用子程序

M99子程序返回1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)5.進(jìn)給功能字F每分鐘進(jìn)給量〔mm/min〕每轉(zhuǎn)進(jìn)給量〔mm/r〕G94G956.轉(zhuǎn)速字S恒轉(zhuǎn)速〔r/min〕恒線速〔m/min〕G97G967.刀具字T1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向命名原那么1.刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)原那么；2.右手笛卡兒直角坐標(biāo)原那么；3.運(yùn)動(dòng)的正方向——增大工件和刀具之間距離的方向，即刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎?.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)軸確實(shí)定1.先確定Z軸。以平行于機(jī)床主軸的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為Z軸，假設(shè)沒(méi)有主軸，那么規(guī)定垂直于工件裝夾外表的坐標(biāo)軸為Z軸。Z軸正方向是使刀具遠(yuǎn)離工件的方向。2.再確定X軸。X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。正方向也是使刀具遠(yuǎn)離工件的方向。3.Y坐標(biāo)。在Z、X坐標(biāo)確定后，用右手直角坐標(biāo)系來(lái)確定。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系1.機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，并設(shè)有坐標(biāo)原點(diǎn)。機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。2.編程坐標(biāo)系〔工件坐標(biāo)系〕編程坐標(biāo)系〔工件坐標(biāo)系〕是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。編程原點(diǎn)是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)3.工件坐標(biāo)系和加工原點(diǎn)數(shù)控車(chē)床編程特點(diǎn)1.數(shù)控車(chē)床的坐標(biāo)方式：X軸以直徑方式編程，Z軸以長(zhǎng)度方式編程2.數(shù)控車(chē)床的編程局部：以零件的上半局部編程1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.絕對(duì)值編程(X、Z〕與相對(duì)值編程〔U、W〕絕對(duì)值編程：G01X100.Z50.相對(duì)值編程：G01U60.W-100.絕對(duì)值和相對(duì)值混合編程：G01U60.Z50.G01X100.W-100.根本指令1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2.快速點(diǎn)定位G00格式：G00X〔U〕Z〔W〕，0zxP1P21020304010201.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明：〔1〕G00指令刀具相對(duì)于工件從當(dāng)前位置以各軸預(yù)先設(shè)定的快移進(jìn)給速度移動(dòng)到程序段所指定的下一個(gè)定位點(diǎn)；〔2〕G00指令中的快進(jìn)速度由機(jī)床參數(shù)對(duì)各軸分別設(shè)定，不能用程序規(guī)定。由于各軸以各自速度移動(dòng)，不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，因而聯(lián)動(dòng)直線軸的合成軌跡并不總是直線?！?〕快移速度可由面板上的快速修調(diào)旋鈕修正?！?〕G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀?！?〕G00為模態(tài)功能，可由G01、G02、G03或G33功能注銷(xiāo)。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)3.直線插補(bǔ)G01格式：G01X〔U〕Z〔W〕F，P20zxP11020304010201.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明：〔1〕G01指令刀具從當(dāng)前位置以聯(lián)動(dòng)的方式，按程序段中F指令規(guī)定的合成進(jìn)給速度，按合成的直線軌跡移動(dòng)到程序段所指定的終點(diǎn)。〔2〕實(shí)際進(jìn)給速度等于指令速度F與進(jìn)給速度修調(diào)倍率的乘積。〔3〕G01和F都是模態(tài)代碼，如果后續(xù)的程序段不改變加工的線型和進(jìn)給速度，可以不再書(shū)寫(xiě)這些代碼?！?〕G01可由G00、G02、G03或G33功能注銷(xiāo)。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)4.圓弧插補(bǔ)G02/03格式：G02/03X〔U〕Z〔W〕RF，G02/03X〔U〕Z〔W〕IKF,P10zxP21020304010201.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明：(1)G02、G03時(shí)，刀具相對(duì)工件以F指令的進(jìn)給速度從當(dāng)前點(diǎn)向終點(diǎn)進(jìn)行插補(bǔ)加工，G02為順時(shí)針?lè)较驁A弧插補(bǔ)，G03為逆時(shí)針?lè)较驁A弧插補(bǔ)。順時(shí)針或逆時(shí)針是從垂直于圓弧所在平面的坐標(biāo)軸的正方向看到的回轉(zhuǎn)方向。(2)圓弧半徑編程時(shí)，當(dāng)加工圓弧段所對(duì)的圓心角為0～180°時(shí)，R取正值，當(dāng)圓心角為180～360°時(shí)，R取負(fù)值，在同一程序段中I、K、R同時(shí)指令時(shí)，R優(yōu)先，I、K無(wú)效。(3)X、Z同時(shí)省略時(shí)，表示起、終點(diǎn)重合，假設(shè)用I、K指令圓心，相當(dāng)于指令了360°的弧，假設(shè)用R編程時(shí)，那么表示指令為0°的弧。G02(G03)I...;整圓。G02(G03)R...;不動(dòng)。(4)無(wú)論用絕對(duì)還是用相對(duì)編程方式，I、K都為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，為零時(shí)可省略。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)5.暫停指令G04格式：G04X〔P〕,說(shuō)明：〔1〕G04在前一程序段的速度降到零之后才開(kāi)始暫停動(dòng)作?！?〕在執(zhí)行含G04指令的程序段時(shí)，先執(zhí)行暫停功能。〔3〕G04為非模態(tài)指令〔4〕G04可使刀具作短暫停留，以獲得圓整而光滑的外表。該指令除用于切槽、鉆鏜孔外，還可用于拐角軌跡控制。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)單一形狀的固定循環(huán)1.內(nèi)外直徑的切削循環(huán)(G90)直線切削循環(huán):G90X(U)___Z(W)___F___;錐體切削循環(huán):

G90X(U)___Z(W)___R___F___;

必須指定錐體的“R〞值。切削功能的用法與直線切削循環(huán)類(lèi)似。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2.臺(tái)階切削循環(huán)(G94)1〕格式

平臺(tái)階切削循環(huán):

G94X(U)___Z(W)___F___;

錐臺(tái)階切削循環(huán):

G94X(U)___Z(W)___R___F___;1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)多重固定循環(huán)1.外圓粗車(chē)固定循環(huán)(G71)1〕格式

G71U(△d)R(e)

G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△d:切削深度(半徑指定)e:退刀行程ns:精加工形狀程序的第一個(gè)段號(hào)nf:精加工形狀程序的最后一個(gè)段號(hào)。

△u：X方向精加工預(yù)留量的距離及方向。

△w:Z方向精加工預(yù)留量的距離及方向1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2〕功能

如果在以下圖用程序決定A至A’至B的精加工形狀,用△d(切削深度)車(chē)掉指定的區(qū)域,留精加工預(yù)留量△u/2及△w。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2.端面車(chē)削固定循環(huán)(G72)1〕格式

G72W〔△d〕R(e)

G72P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△t,e,ns,nf,△u,△w，f,s及t的含義與G71相同

1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2〕功能

如以下圖所示，除了是平行于X軸外，本循環(huán)與G71相同。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)3.成型加工復(fù)式循環(huán)(G73)1〕格式

G73U(△i)W(△k)R(d)

G73P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)△i:X軸方向退刀距離(半徑指定)

△k:Z軸方向退刀距離(半徑指定)d:分割次數(shù)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2〕功能

本功能用于重復(fù)切削一個(gè)逐漸變換的固定形式,用本循環(huán),可有效的切削一個(gè)用粗加工段造或鑄造等方式已經(jīng)加工成型的工件。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)4.精加工循環(huán)(G70)1)格式

G70P(ns)Q(nf)2)功能

用G71、G72或G73粗車(chē)削后，G70精車(chē)削。

1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)刀具補(bǔ)償功能1.刀具補(bǔ)償指令G41——刀具半徑左補(bǔ)償G42——刀具半徑右補(bǔ)償G40——刀具半徑補(bǔ)償取消格式：G41/G42/G40G00/G01D_X(U)_Z(W)_(F_)1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2.刀尖圓弧半徑對(duì)加工的影響1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1〕欠切現(xiàn)象假想刀尖實(shí)際切削刃軌跡編程軌跡1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)2〕過(guò)切現(xiàn)象編程軌跡假想刀尖實(shí)際切削刃軌跡1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)3.補(bǔ)償方向的判斷刀具運(yùn)動(dòng)方向工件實(shí)體按程序路徑前進(jìn)方向，刀具偏在零件左側(cè)進(jìn)給

為左補(bǔ)償；刀具偏在零件右側(cè)進(jìn)給，為右補(bǔ)償。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)4.刀具假想位置1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)5.刀具補(bǔ)償本卷須知1〕刀補(bǔ)的引入和取消要求必須在G00或G01程序段，不應(yīng)在G02/G03程序段上進(jìn)行。2〕當(dāng)?shù)堆a(bǔ)數(shù)據(jù)為負(fù)值時(shí)，那么G41、G42成效互換。3〕G41、G42指令不要重復(fù)規(guī)定，否那么會(huì)產(chǎn)生一種特殊的補(bǔ)償。4〕G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷(xiāo)。1.2.2.1常用的數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)1.4切槽加工分析

切槽外圓外槽內(nèi)孔切槽端面切槽