《数控车床》理实一体化PPT 项目一 认识数控车床 任务三VIP

数控车床的基本操作数控车床常用工具授课老师：XXX授课时间：XXX目录CONTENTS夹具概述与介绍通用夹具装夹工件车刀类别和用途对刀的作用和原理常用的对刀方法钢直尺及游标卡尺2020/9/163任务三数控车床常用工具夹具概述与介绍在数控车削加工过程中，夹具是用来在数控车床上用于装夹工件的装装夹被加工工件的，因此必须保证被加工工件的定位精度，并尽可能做到装卸方便、快捷。选择夹具时应优先考虑通用夹具。使用通用夹具无法装夹，或者不能保证被加工工件与加工工序的定位精度时，才采用专用夹具。专用夹具的定位精度较高，成本也较高。专用夹具的作用如下所示：置称为车床夹具。车床夹具可分为通用夹具和专用夹具两大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上工件的夹具，例如，车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡盘和通用心轴等；§

保证产品质量§

提高加工效率专用夹具是专门为加工某一特定工件的某一工序而设计的夹具。解决车床加工中特殊装夹问题§§

扩大机床的使用范围使用专用夹具可以完成非轴套、非轮盘类零件的孔、轴、槽和螺纹等的加工，可扩大机床的使用范围。2020/9/164任务三数控车床常用工具夹具概述与介绍•

三爪自定•

四爪单动123心卡盘卡盘夹具•

花盘•

心轴42020/9/165任务三数控车床常用工具夹具概述与介绍三爪自定心卡盘：常用的自动定心夹具，装夹面与加工面同轴。装夹方便，夹持工件时一般不需要找正，适于装夹轴类、盘套类零件，如图1-27所示。夹具介绍图1-27三爪自定心卡盘2020/9/166任务三数控车床常用工具夹具概述与介绍四爪单动卡盘：四爪单动卡盘适用于非圆柱体、圆柱偏心等精度要求高的零件。其四个爪都可单独移动，安装工件时需要找正，夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则和不对称的工件，如图1-28所示。夹具介绍图1-28四爪单动卡盘2020/9/167任务三数控车床常用工具夹具概述与介绍花盘：花盘与其它车床附件（螺栓、压板等）一起使用，适用于需要定位夹紧的工件。夹花盘连接于主轴，其右端为一垂直于主轴轴线的大平面，平面上有若干条径向T形直槽，以便用螺栓、压板等将工件压紧在这个大平面上。根据工件的结构特征和加工部分的需要，有时还使用弯板（有两个互相垂直平面的角铁），工件装夹在弯板上，弯板固定在花盘上，如图1-29所示。具介绍图1-29用花盘装夹工件2020/9/168任务三数控车床常用工具夹具概述与介绍花盘：用花盘装夹工件比较麻烦，需要找正和平衡。主要用于装夹用其它方法不便装夹的形状不规则的工件，通常这类工件都有一个较大的平面，（可用作在花盘上确定位置的基准面）且在本加工工序中被加工表面（外圆或孔）的轴线对该平面有较严格的垂直度（或平行度，此时应使用弯板）位置要求。此外，一些径向刚性较差，不能承受较大夹紧力的工件，也可使用花盘装夹。夹具介绍心轴：常用的心轴有圆柱心轴、圆锥心轴和花键心轴。圆柱心轴主要用于套筒和盘类零件的装夹。2020/9/169任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件•

在三爪自定心卡盘上装夹•

在两顶尖123之间装夹装夹•

用卡盘和•

用双三爪自定心卡盘装夹4顶尖装夹2020/9/1610任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件1.在三爪自定心卡盘上装夹：三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。三爪自定心卡盘装夹工件方便、省时，自动定心好，但夹紧装夹力较小，所以适用于装夹外形规则中、小型工件。三爪自定心卡盘可装夹正爪或反爪两种形式。反爪用来装夹直径较大的工件。另外用三爪自定心卡盘装夹精加工过的表面时，被夹住的工件表面应包一层铜皮，以免夹伤工件表面。工件2020/9/1611任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件2.在两顶尖之间装夹：对于长度尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为保证每次装夹装夹时的装夹精度，可用两顶尖装夹。两顶尖装夹工件方便，不需找正，装夹精度高，但必须先在工件的两端面钻出中心孔。该装夹方式适用于多工序加工或精加工。如图1-30所示。装夹工件图1-30两顶尖之间装夹工件2020/9/1612任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件2.在两顶尖之间装夹：用两顶尖装夹工件时须注意的事项如下所示：①

前后顶尖连线应与车床主轴轴线同轴，否则车出的工件会产生锥装度误差。夹②

尾座套筒在不影响车刀切削的前提下，应尽量伸出的短些，一增加刚性、减少振动。工件③

中心孔应形状正确，表面粗糙度值小。轴向精确定位时，中心孔倒角可加工成准确的圆弧形倒角，并以该圆弧形倒角与顶尖锋面的切线为轴向定位基准定位。④

两顶尖与中心孔的配合应松紧合适。2020/9/1613任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件3.用卡盘和顶尖装夹：两顶尖装夹工件，虽然精度高，但刚性较差。因此，车削质量较大工件时要一端用卡盘夹住，；另一端用顶尖支撑，如图1-31所示。为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或利用工件的台阶面限位。这种方法比较安全，能承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以应用比较广泛。装夹工件图1-31卡盘和顶尖装夹工件2020/9/1614任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件4.用双三爪自定心卡盘装夹：对于精度要求高、变形要求小的细长轴类零件可采用双主轴驱动式数控车床加工，机床两主轴轴线同轴、转动同步，零件两端同时分别装夹由三爪自定心卡盘装夹并带动旋转，这样可以减少切削加工时切削力矩引起的工件扭转变形。工件2020/9/1615任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件松开卡盘到适合大小，清理清理卡爪处的切屑和脏物。第1步：拿住工件的一端将工第2步：

件另一端放入三爪卡安图1-41盘内适当位置。安装工件示意图装另一只手拿起卡盘扳手轻锁卡盘。如图1-41所示第3步：工测量工件伸出长度，件第4步：

并微调到合适的位置。如图1-42所示图1-42测量工件长度确认位置后，将卡盘第5步：

锁紧。2020/9/1616任务三数控车床常用工具通用夹具装夹工件要求1：使用数控机床安装工件。2020/9/1617任务三数控车床常用工具车刀类别和用途1、车刀按被加工表面特征可分为尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀。如图1-32所示。图1-32按刀尖形状分类的数控车刀2020/9/1618任务三数控车床常用工具车刀类别和用途Subtitle1）尖形车刀以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。这类车刀按刀尖形状分类的数控车刀的刀尖（刀位点）由直线形的主副切削刃相交而成，常用的这类车刀有端面车刀、切断刀、90o内外圆车刀等。尖形车刀主要用于车削内外轮廓、直线沟槽等直线型表面。2020/9/1619任务三数控车床常用工具车刀类别和用途Subtitle2）圆弧形车刀构成圆弧形车刀的主切削刃形状为一段圆度误差或线轮廓度误差很小的圆弧。车刀圆弧刃上的每一点都是刀具的切削点，因此，车刀的刀位点不在圆弧刃上，而在该圆弧刃的圆心上。圆弧形车刀主要用于加工有光滑连接的成形表面及精度、表面质量要求高的表面。如精度要求高的内外圆弧面及尺寸精度要求高的内外圆锥面等。由尖形车刀自然或经修磨而成的圆弧刃车刀也属于这一类。按刀尖形状分类的数控车刀2020/9/1620任务三数控车床常用工具车刀类别和用途Subtitle3）成形车刀成形车刀俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀按刀尖形状分类的数控车刀的切削刃形状和尺寸决定。常用的这类车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀、螺纹车刀等。在数控车床上，应尽量不用或少用成形车刀。2020/9/1621任务三数控车床常用工具车刀类别和用途2、根据车刀的结构，数控车刀又可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹固式车刀三类。如图1-33所示：图1-33按车刀结构分类的数控车刀2020/9/1622任务三数控车床常用工具车刀类别和用途Subtitle1）整体式车刀主要指整体式高速钢车刀。通常用于小型车刀、螺纹车刀和形状复杂的成形车刀。具有抗弯强度高、冲击韧度好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等优点。按车刀结构分类的数控车刀2020/9/1623任务三数控车床常用工具车刀类别和用途Subtitle2）焊接式车刀是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上，经刃磨而成。这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低、冲击韧度差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制作复杂刀具。按车刀结构分类的数控车刀2020/9/1624任务三数控车床常用工具车刀类别和用途Subtitle3）机械夹固式车刀是将标准的硬质合金可换刀片通过机械夹固方式安装在刀杆上的一种车刀，是当前数控车床上使用最广泛的一种车刀。按车刀结构分类的数控车刀2020/9/1625任务三数控车床常用工具车刀类别和用途3、根据加工方式可以为外圆车刀、端面刀、内孔车刀、螺纹车刀和切断刀等，如图1-34所示。图1-34按加工方式分类的数控车刀2020/9/1626任务三数控车床常用工具车刀类别和用途第1步:清理要安装车刀的刀杆及垫片。车刀松开刀架固定螺丝，清理刀架固定处的切屑和脏物。按照安装要求，将车刀平放在刀架固定处位置。通过垫片调整刀具的刀尖等高于主轴的回转中心。锁紧固定螺丝，直到车刀被压紧并且不能左右移动为止。安装方法2020/9/1627任务三数控车床常用工具车刀类别和用途车1、安装前保证刀杆及刀片定位面清洁，无损伤；刀2、将刀杆安装在刀架上时，应保证刀杆方向正确；3、安装刀具时需注意使刀尖等高于主轴的回转中心；4、车刀不能伸出刀架太长，应尽可能伸出的短些；5、装车刀用的垫片要平整；安装方法6、尽可能地用厚垫片以减少片数，一般只用2-3片。2020/9/1628任务三数控车床常用工具车刀类别和用途要求1：使用数控机床安装数控车刀。2020/9/1629任务三数控车床常用工具对刀的作用和原理数控车床对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间的关系的过程。简单地说，对刀是告诉机床加工工件相对机床工作台在什么地方。为计算和编程方便，通常将程序工件坐标系的工件零点设定在工件右端的回转中心上，尽量使编程基准与设计、装配基准重合。机床坐标系是数控车床唯一的基准，所以必须要弄清楚工件零点在机床坐标系中的位置。这通常在接下来的对刀过程中完成，因此对刀也是数控加工中重要的操作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。使用HNC-21T系统图1-35数控机床的对刀原理操作几把车刀在工件原点与换刀点之间的移动。如图1-35所示，O是工件零点，O’是数控车床回零后以刀尖位置为参照的机床原点。2020/9/1630任务三数控车床常用工具常用的对刀方法数控车床常用的对刀方法有3种，及刀具试切法对刀、机外对刀仪对刀（接触式）、光学自动对刀仪对刀（非接触式），如图1-36所示。图1-36数控机床对刀方法2020/9/1631任务三数控车床常用工具常用的对刀方法Subtitle1）刀具试切法对刀刀具试切法对刀是指通过手动控制刀具试切工件来完成的对刀操作。刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，此时输入Z值，即完成刀具Z轴对刀过程。再移动刀具车削外圆后，沿Z向退出，测量工件的直径，输入测量的数值，完成对刀。数控机床对刀方法2020/9/1632任务三数控车床常用工具常用的对刀方法Subtitle2）机外对刀仪对刀外对刀仪对刀的本质是将刀具的刀尖与对刀仪的百分表测头接触，测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离（刀偏量）。利用外对刀仪对可将刀具预先在车床外校对好，以便装上车床后将对刀长度输入相对应刀具补偿号即可使用，如图1-37所示。数控机床对刀方法图1-37电子对刀器2020/9/1633任务三数控车床常用工具常用的对刀方法Subtitle3）光学自动对刀仪对刀自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。数控机床对刀方法现在很多车床上都装备了对刀仪，使用对刀仪对刀可避免测量时产生的差，大大提高对刀精度。由于使用对刀仪可以自动计算各把刀的刀长与刀宽的差值，并将其存入系统中，在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀，这样就大大节约了时间。需要注意的是使用对刀仪对刀一般都设有标准刀具，在对刀时先对标准刀。2020/9/1634任务三数控车床常用工具常用的对刀方法对刀前准备：检查机床、启动机床、回零、安装工件与刀具。第1步：设置主轴转速。在主菜单中进入“MDI”方式，如图1-43所示。手动输入M3S800，按下回车键，选择“单段”方式，按下循环启动键，机床主轴以800r/min的转速转动。车刀安装方法图1-43输入MDI指令段2020/9/1635任务三数控车床常用工具常用的对刀方法对刀前准备：检查机床、启动机床、回零、安装工件与刀具。车刀第2步：选择“手动”方式，将X、Z轴快速移动靠近毛坯。第3步：按下“增量”，用手轮模式车削工件右端面。第4步：沿+X方向退刀，并停止主轴转动（不能移动Z方向轴）安装方法2020/9/1636任务三数控车床常用工具常用的对刀方法对刀前准备：检查机床、启动机床、回零、安装工件与刀具。车第5步：回到数控系统，选择显示界面的相对坐标系。主菜单下选择F4（刀具设置）F1（刀偏表）OK。如图1-44所示。刀安装方法图1-44刀偏表编辑2020/9/1637任务三数控车床常用工具常用的对刀方法对刀前准备：检查机床、启动机床、回零、安装工件与刀具。车第6步：移动光标至当前刀架所对应的刀位号的试切长度一栏按下回车键，输入“0”并按回车键确定，如图1-45所示。刀安装方图1-45试切长度数值的输人第7步：用手轮模式车削工件外圆。法第8步：沿+Z方向退刀，并停止主轴转动（不能移定X方向轴）。2020/9/1638任务三数控车床常用工具常用的对刀方法对刀前准备：检查机床、启动机床、回零、安装工件与刀具。车第9步：使用游标卡尺测量工件试切外圆的直径。刀第10步：移动光标至当前刀架所对应的刀位号的试切直径一栏按下回车键，输入刚测量的数值并按回车键确定，如图1-46所示。安装方法图1-46试切直径数值的输人2020/9/1639任务三数控车床常用工具常用的对刀