数控车床常用数控刀具2和数控机床编程及加工

数控机床刀具第一部分数控刀具及其选用车削加工知识1数控刀具的种类和特点2数控车刀具的选择3补充：一、车削加工知识

卧式车床加工的典型表面

（一）车外圆面1.外圆车刀及其安装1)90．车刀a)右偏刀b）左偏刀c）左偏刀外形对于前置刀架来说，右偏刀是车刀从车床尾架向主轴箱方向进给的车刀

（一）车外圆面偏刀的使用a）右偏刀的使用b)车台阶c）车端面（一）车外圆面2)75。车刀：刀头强度好，较耐用，适用于粗车轴类零件及强力切削余量较大的零件。

75。车刀车外圆

（二）车端面和阶台车刀的选择：45°、90°、75°车刀的安装:车刀的刀尖要对准工件的中心车刀刀尖不对准工件中心的后果中心处留有凸头中心处会使刀尖崩碎

（三）切断及车槽在切削加工中，若棒料较长，需按要求切断后再车削，或在车削完成后把工件从原材料上切割下来，称之为切断。车削外圆、内孔及轴肩部分的沟槽称为车槽。

（三）切断及车槽1.车刀的选择

切断刀：切断刀以横向进给为主，前端的切削刃为主切削刃，两侧的切削刃为副切削刃.高速钢切断刀（三）切断及车槽2.直沟槽的车削a）窄沟槽的车削b）宽沟槽的车削(四)车孔一次装夹中加工工件(五)车螺纹1.车刀的装夹梯形螺绞车刀的安装方法用对刀板对刀用万能角尺对刀(五)车螺纹2．螺纹的车削方法(以三角螺纹为例)车螺纹时的进刀方法

直进式法左右切削法

斜进法

数控加工刀具特点刀具刚性好，切削效率高刀具精度高刀具的可靠性高，抗震及热变形好刀具尺寸能够预调互换性好，换刀速度快具有完善的工具系统具有刀具管理系统数控加工对刀具材料的要求

数控加工刀具对刀具材料的基本要求有足够的硬度，刀具材料高于工件材料硬度有足够的强度和韧性有足够的耐磨性有足够的耐热性常用的数控刀具材料高速钢（国内使用最为普遍）硬质合金陶瓷和金属陶瓷合金刀具聚晶金刚石（PCB）聚晶立方氮化硼（PCBN数控加工刀具的选择数控机床刀具的选用原则

刀具的选用应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量、以及其他相关因素正确选用刀具和刀柄。

刀具选择的基本原则是：所选刀具应与被加工材料相适应、安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。

数控刀具的种类

数控刀具的种类（按切削工艺分类）1.车削刀具（1）外圆车刀（2）割刀（3）螺纹刀（4）镗刀2.钻削刀具钻削刀具二、典型工具系统1.车削类工具系统（1）回转刀架回转式刀架

四方刀架方形刀体（机夹式）第二部分工件的装夹与刀具的安装一、刀具安装注意事项需要注意的是：伸出长度要适中。不能过长也不能过短。过长会降低刀杆的强度，过短可能会出现干涉。稳固，也不易太紧，长期过紧安装可能会损坏刀架上的丝扣。选择刀位要结合加工工艺，根据工序来合理安排刀具的顺序，减少换刀耗费的时间。4.要逐一排除各刀位之间相互干涉的情况，特别注意钻头，镗刀和内螺纹刀。5.车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装高或装低，一般不能超过工件直径的1％。

6.装车刀用的垫片要平整，尽可能地减少片数，一般只用2-3片。如垫刀片的片数太多或不平整，会使车刀产生振动，影响切削。

7.车刀装上后，要紧固刀架螺钉，一般要紧固两个螺钉。紧固时，应轮换逐个拧紧。同时要注意，一定要使用专用扳手，不允许再加套管等，以免使螺钉受力过大而损伤。二、用三爪自定心卡盘装夹三爪卡盘特点：三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。卡爪：正爪反爪——装夹直径较大的零件。装夹特点：方便、省时、自动定心好，但夹紧力小适用范围：装夹外型规则的中、小型工件。三爪卡盘装夹工件的找正找正原因：（1）工件较长，旋转中心与主轴中心不重合（2）卡盘使用时间过长，已失去应用的精度，而加工精度要求又较高自定心卡盘的拆装一、三爪卡盘装夹工件的找正找正方法：（1）粗加工时可用目测和划针找正毛坯表面（2）半精车、精车时可用百分表找正工件外圆和端面（3）装夹轴向尺寸较小的工件，还可以先在刀架上装夹一圆头铜棒，再轻轻夹紧工件，然后使卡盘低速带动工件转动，移动床鞍，使刀架上的圆头棒轻轻接触已粗加工的工件端面，观察工件端面大致与轴线垂直后即停止旋转，并夹紧工件。二、用四爪单动卡盘装夹特点：——加工部位的旋转中心与主轴的旋转中心重合3.找正比较麻烦，装夹所费时间较长5.同样可以装成正爪或反爪两种形式，反爪用于装夹直径较大的工件适用范围：适用于装夹大型或形状不规则的工件顶尖顶尖有前顶尖和后顶尖两种，用于定心并承受工件的重力和切削力前顶尖：可直接安装在车床主轴锥孔中，也可用三爪自定心卡盘夹住一自制有60°锥角的钢制前顶尖。这种顶尖卸下后再次使用时必须将锥面再车一刀，以保证顶尖锥在的轴线与车床主轴旋转中心同轴。后顶尖：有固定顶尖和活顶尖两种。使用时可将后顶尖插入车床尾座套筒的锥孔内。固定顶尖刚性好，定心准确，但中心孔与顶尖之间是滑动摩擦，易磨损和烧坏顶尖。因此只适用于低速加工精度要求较高的工件。支承细小工件时可用反顶尖，这时工件端部作成顶尖形。活顶尖内部装有滚动轴承，顶尖和工件一起转动，能在高转速下正常工件。但活顶尖的刚性较差，有时还会产生跳动而降低加工精度。所以，活顶尖只适用于精度要求不太高的工件。拨盘和鸡心夹头工件一般不能由前、后顶尖直接带动旋转，必须通过拨盘和鸡心夹头带动工件旋转。拨盘装在车床主轴上，盘面有两种形状。一种是有U型槽的拨盘，用来拨弯尾鸡心夹头中心孔A型（不带护锥）：圆锥孔：圆锥角一般为60°（重型工件为90°），它与顶尖锥面配合，起定心作用并承受工件的重力和切削力；圆柱孔：储存润滑油，并防止顶尖触及工件，保证顶尖锥面和中心孔锥面配合贴切，以达到正确定中心的目的。适用范围：精度要求不太高的工件中心孔B型（带护锥）：是在A型中心孔的端部再加120°的圆锥面，其作用是：保护60°锥面不致碰毛，并使工件端面容易加工。适用范围：精度要求较高、工序较多的工件。中心孔C型（带螺孔）：是在B型中心孔的60°锥孔后加一短圆柱孔，（为防止攻螺纹时碰毛60°锥孔），短圆柱孔后面有一内螺纹。适用范围：当需要把其他零件轴向固定在轴上时中心孔R型（圆弧型）：形状与A型中心孔相似，只是将A型中心孔的60°圆锥面改成圆弧面，这样与顶尖锥面的配合变为线接触。在轴类工件装夹时，能减小尾座位置偏移的影响。钻中心孔中心钻折断的原因及预防1、中心钻轴线与工件旋转中心不一致时，使中心钻受到一个附加力而折断。这通常是由于车床尾座偏移，或装夹中心钻的钻夹头锥柄与尾座套筒锥孔配合不准确而引起的偏位等原因造成的。所以钻中心孔前必须严格找正尾座的位置。2、工件端面没有车平或中心处留有凸台，使中心钻不能正确地定心而折断。因此钻中心孔处的端面必须平整。3、切削用量选用不合适。如工件转速太低而中心钻进给太快，使中心钻折断。中心钻直径很小，即使选用较高的工件转速，Vc仍然很低。如果用低的vc钻中心孔，由于手摇尾座手轮的速度太快，这样相对的进给量就太大，会使中心钻折断。4、中心钻磨钝后强行钻入工件也易折断。因此，中心钻磨损后应及时修磨或调换。5、没有及时清除切屑，以致切屑堵塞而使中心钻折断。所以钻中心孔时必须及时清除切屑。注意事项：如果中心钻折断，必须将折断部分从中心孔内取出，并将中心钻修整或调换后才能继续钻。用两顶尖装夹工件的注意事项1、前后顶尖的连接应与主轴轴线重合，否则车出的工件会产生锥度。2、在不影响车刀切削的前提下，尾座套筒伸出的长度应尽量短些，以增加刚性，减少振动。3、中心孔形状正确。中心孔应符合要求，表面粗糙度值要小。装入顶尖前，应清除中心孔内的切屑或异物。谢谢！机械工程实验教学中心数控机床编程及加工机械工程实验教学中心实验目的通过数控机床的加工程序编制，掌握编程的方法及技巧；将在计算机上用OpenSoftCNC软件模拟显示加工过程校验程序，然后在数控机床上对工件进行加工；结合机械加工工艺，实现最优化编程，提高加工质量和生产效率。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的目的；数控编程的内容；编程步骤。机械工程实验教学中心数控编程的基本原理所谓编程，就是把零件的图形尺寸、工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具位移等内容，按照数控机床的编程格式和能识别的语言记录在程序单上的全过程。这样编制的程序还必须按规定把程序单制备成控制介质如程序纸带、磁带等，变成数控系统能读懂的信息，再送入数控机床，数控机床的CNC装置对程序经过处理之后，向机床各坐标的伺服系统发出指令信息，驱动机床完成相应的运动。数控编程的目的机械工程实验教学中心数控编程的基本原理①分析零件图纸，确定加工工艺过程；②计算走刀轨迹，得出刀位数据；③编写零件加工程序；④制作控制介质；⑤校对程序及首件试加工。数控编程的内容机械工程实验教学中心数控编程的基本原理数控编程的步骤零件图纸分析零件图纸制定工艺规程数学处理编写程序文件制作控制介质程序校验及试切数控机床机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍OpenSoftCNC软件包括数控车床模拟仿真和数控铣床模拟仿真系统，由软件+标准硬件系统构成，不要求专用硬件或运动控制卡，所有数控功能和逻辑控制功能均由软件完成，操作界面由系统操作和机床控制两大部分组成。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍为例，软件提供下列指令：以数控车床模拟仿真系统（OpenSoftCNC01T）组别指令功能编程格式模态

1G00快速线性移动G00X(U)_Z(W)_√G01直线插补G01X(U)_Z(W)_√G02顺时针圆弧插补G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆时针圆弧插补G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺纹插补G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺纹插补G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X轴返回程序零点G27

G28Z轴返回程序零点G28

G92定义绝对坐标系G92X_Z_√2G04延时G04E_

3M00暂停M00

M02程序结束M02

4M03主轴正转M03√M04主轴反转M04√M05主轴停M05√5M08开冷却液M08√M09关冷却液M09√

6M97程序跳转M97P_

M98子程序调用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定义开关1有效M20√M21自定义开关1无效M21√8M22自定义开关2有效M22√M23自定义开关2无效M23√9S主轴转速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍在程序管理界面下，可进行有关数控加工程序文件的各种操作，如读入程序、编辑修改及查错编译等。每一个工件程序由若干个程序段组成；每一个程序段完成一个加工步骤；每一个程序指令有程序段号和若干个指令代码组成，指令代码在程序段中的位置可以是任意的，同组指令在同一程序段中不能重复使用；最后一个程序段由指令代码M02作为程序结束标志。机械工程实验教学中心OpenSoftCNC软件介绍

在运行加工程序之前，必须通过参数设置对机床和刀具进行调整，使其与加工要求相符，这样才能正确地进行加工或模拟加工。OpenSoftCNC软件系统的参数主要有以下内容：①基本设置设置可修改的基本参数。②刀具设置设置刀具编号、类型和刀具补偿等参数。③轴参设置设置和查看坐标轴参数。④工件坐标设置设置G