数控加工与编程 教学课件 作者 顾晔 第2章.ppt

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1、第2章数控车床基本知识2.1数控车床概述2.2数控车床刀具的选择及装夹2.3数控车床典型表面的车削工艺2.4数控车床坐标系2.5数控车床的维护思考与练习2.1.1数控车床的工艺范围和特点1．数控车床的工艺范围数控车床主要用于加工轴类、套筒类、盘类等回转体零件，能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工作。2.1数控车床概述2．数控车床的特点数控车床与普通车床相比较，主要具有以下一些特点：（1）高精度（2）高效率（3）高柔性（4）工艺能力强（5）

2、高可靠性数控车床由床身、主轴箱、刀架、进给系统、冷却润滑系统等机械部件和数控系统组成。2.1.2数控车床的组成1．数控车床的机械构成（1）主轴箱（2）主轴伺服电机（3）夹紧装置（4）往复拖板（5）刀架（6）底座和床身（7）尾座（8）防护罩电动刀盘2．数控系统数控车床的数控系统是由CNC装置、输入/输出设备、可编程控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置以及位置测量系统等几部分组成。3．机床电气及液压控制系统机床的强电气控制系统主要完成对机床的动作及自动控制。液压控制系统主要是实现机床上的一些辅助动

3、作，如机床主轴的变速、尾座套筒的移动及工件自动夹紧结构的动作。4．控制面板控制面板包括CRT操作面板（执行NC数据的输入/输出）和机床操作面板（执行机床的手动操作）。数控面板5．机床润滑和切削液系统机床润滑系统为机床运动部件间进行润滑和冷却。机床切削液系统为机床加工提供充足的切削液，以满足切削加工的需要。2.1.3数控车床的分类数控车床品种繁多，按数控系统功能和机械构成可分为：1．一般数控车床（经济型数控车床）2．全功能数控车床3．数控车削中心1．数控车刀的特点①高的切削效率。②刀具精度高，精度稳定。

4、③刚性好，抗振及热变形小。④互换性好，便于快速换刀。⑤耐用度好，切削性能稳定、可靠。⑥刀具的尺寸调整方便，换刀调整时间短。⑦系列化、标准化。2.2数控车床刀具的选择及装夹2.2.1数控车刀的特点及类型2．数控车刀的类型（1）按刀具结构分①整体式车刀②接式车刀③机夹可转位车刀（2）按刀具所用材料分①高速钢刀具②硬质合金刀具③金刚石刀具④其他材料刀具（3）按切削工艺分可分为外圆车刀、内孔车刀（镗刀）、螺纹车刀、切割刀具等多种1．数控车床刀具的选择刀具选择的总原则是：安装、调整方便，刚性好，耐用度和精度高。

5、数控车刀一般分为3类：（1）尖形车刀（2）圆弧形车刀（3）成型车刀2.2.2数控车刀的选择及装夹2．刀片选择按照GB—2076—87，刀片可分为带圆孔、带沉孔及无孔3大类，形状有三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。3．车刀的装夹在实际切削中，车刀安装的高低及车刀刀杆轴线是否垂直，对车刀角度有很大影响。车刀安装的歪斜，对主偏角、副偏角影响较大，特别是在车螺纹时，会使牙形半角产生误差。1．零件的配合表面和非配合表面2．零件的结构工艺性分析3．轮廓几何要素分析4．精度及技术要求分析2.3

6、数控车床典型表面的车削工艺2.3.1零件的工艺性分析1．工序划分（1）按零件加工表面的位置精度划分（2）按粗、精加工划分2．工件装夹（1）三爪自动定心卡盘装夹（2）用卡盘和顶尖装夹（3）用两顶尖装夹2.3.2工序划分和工件装夹3．加工顺序的确定制定零件数控车削加工顺序时一般应遵循以下原则：（1）先粗后精原则（2）先近后远原则（3）基面先行原则（4）先内后外原则4．加工路线的确定在确定加工路线时，主要遵循以下原则。①应能保证零件具有良好的加工精度和表面质量。②应尽量缩短加工路线，减少空刀时间，以提高加工

7、效率。③应使数值计算简单，程序段数量少。④确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的引入距离和超越距离。2.3.3切削用量的选择数控车床加工中的切削用量包括主轴转速或切削速度、进给速度或进给量及背吃刀量。切削用量的选择原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，兼顾经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。1．主轴转速的确定主轴转速应根据被加工表面的直径和允许的切削速度经计算确定，其中切削速度可通过计算或查表选取，也可按实践经验确定。主轴转速的计算公式是：S=1

8、000vc/πd（r/min）式中，vc——切削速度，m/min；d——被加工表面直径，mm。2．进给速度的确定进给速度是指在单位时间内，刀具沿进给方向移动的距离（mm/min）。在数控车床编程中，较多地用进给量（mm/r）表示进给速度。进给速度的选择原则如下。①在能满足工件加工质量要求的情况下，可选择较高的进给速度。②当切断、车削深孔及精车时，宜选择较低的进给速度。③当刀具空行程时，可以选择尽量高的进给速度。④进给速度还应与主轴转速、背吃刀量相适应。3