数控车工基础知识

数控车工基础知识

共分四项，即：1、刀具基础知识2、金属切削的介绍3、表面粗

糙度基本知识4、数控加工工艺基础

一、刀具基础知识

因数控生产线全部采用数控专用刀具，本章节主要以介绍数控机

夹刀为主，焊接刀具不做介绍。

1、车刀的组成

车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削，刀体用于安装。

刀头一般由三面，两刃、一尖组成。

前刀面是切屑流经过的表面。

主后刀面是与工件切削表面相对的表面。

副后刀面是与工件已加工表面相对的表面。

主切削刃是前刀面与主后刀面的交线，担负主要的切削工作。

副切削刃是前刀面与副后刀面的交线，担负少量的切削工作，起

一定的修光作用。

刀尖是主切削刃与副切削刃的相交部分，为一小段圆弧。

2、车刀的角度及其作用

车刀的主要角度有前角、后角、主编角、副偏角和刃倾角。

（1）前角其作用是使刀刃锋利，便于切削。但前角不能太大，

否则会削弱刀刃的强度，容易磨损甚至出现刀刃崩裂现象。

(2)后角其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦，过度加大

后角也容易出现刀刃崩裂现象。

(3)主偏角其作用是可以改变主切削刃的切削长度，影响刀具

的寿命。

(4)副偏角其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的

摩擦，以提高已加工表面的精糙度。

(5)刃倾角其作用主要是控制切屑的流动方向。

列举实例：

下面以加工球面外套外内径、内套内径的机夹刀片为例，来讲解刀片

的组成部分及刀片角度。

副卮面

主后面

3、数控刀片及刀杆的型号介绍

(2)依斯卡(ISCAR)以色列

(3)肯纳(KENNA)美国

(4)山高(SECO)瑞典

(5)瓦尔特(WALTER)德国

(6)东芝泰柯珞(TOSHIBA)H本

(7)京瓷(KYOCERA)日本

(8)三菱(MITSUBISHI)日本

(9)克洛依(KORLOY)韩国

(10)株洲钻石中国

★我们公司采用的数控刀片为：

山高刀片(刀片形状为S型、D型、V型、C型，加工部位：内套滚

道、内套内径、中挡边油沟)

东芝刀片(刀片形状为W型，加工部位：外套的端面及外径)

克洛依刀片(刀片形状为L型，加工部位：小挡边油沟)

株洲钻石(刀片形状D型、T型，加工部位：圆柱外套滚道、球面外

套油槽)

二、金属切削的介绍

1、切削液的介绍

(1)切削液的作用：即冷却、清洗、润滑、防锈。

(2)切削液的分类：切削液分为水基切削液(即水溶液)和油基

切削液(即切削油)两类。

水基切削液分为乳化液（主要由矿物泊、乳化剂、防锈剂、防腐

剂组成）合成切削液（主要由防锈剂、润滑剂、表面活性剂组

成）半合成切削液（主要由矿物油、防腐剂、防锈剂、表面活性

剂组成）。★我们公司主要采用亚硝酸钠做切削液。水基切削液

中的防锈剂即为亚硝酸钠,主要起防锈作用。

油基切削液分为矿物油（主要为煤油、柴油）动植物油（主要为

豆油、菜籽油、猪油）复合切削液（主要为矿物油中加入油性剂）

极压切削液（主要为矿物油中加入硫、磷）。

（3）水基切削液与油基切削液的特点

水基切削液的冷却性好些，但水基切削液使用期短，夏季容易变

质，加工产品易生锈。油基切削液的润滑性好些，冷却性能低于

水基切削液，油基切削液在高温时容易产生烟雾和刺鼻的异味。

2、切削力的介绍

切削力是指在切屑过程中产生的作用在工件和刀具上的大小相

等、方向相反的切削力。通俗的讲：在切削加工时，工件材料抵

抗刀具切削时产生的阻力。

它有三个垂直的分力：

（1）切削力（主切削力）在主运动方向上的分力。它是校验和选择

机床功率，校验和设计机床主运动机构、刀具和夹具强度和刚性

的重要依据。

（2）背向力（切深抗力）垂直于工作平面上的分力。它是影响加

工精度、表面粗糙度的主要原因。

（3）进给力（进给抗力）进给运动方向上的分力，使工件产生弹

性弯曲，引起振动。它是校验进给机构强度的主要依据。

3.切削热的介绍

（1）什么是切削热

切削过程中刀具与工件摩擦所产生的热量称为切削热。

（2）加工中产生切削热的区域

①加工中被刀具去除部分变形引起的热量

②前刀面与铁削的摩擦区域

③主后刀面与过渡表面（即待去除部分）的接触

（3）容易产生切削热的主要因素

影响切削热的主要因素有：切削用量的选择、刀具的几何参

数、工件的材料、刀片的材质和切削液。

（4）避免产生切削热的措施

①合理选择切削三要素（切削速度、进给量、吃刀深度）

②根据所加工的材料及加工工艺，合理选用刀具（优先考虑刀

具前角、主偏角及刀尖圆弧）

③根据所加工材料来选取适合加工本材料的刀具（刀具材质）

④当满足加工条件时可尽量选用水基切削液做为冷却（水基切

削液冷却效果高于油基切削液）

三、表面粗糙度基本知识

1、表面粗糙度的定义:

表面粗糙度是指加工表面所有的较小间距和微小峰谷的微观几何

形状的尺寸特征。工件加工表面的这些微观几何误差称为表面粗

糙度，用Ra表示，单位为pm

2、表面粗糙度的代号及表不方法

\/表示表面可用任何方法获得的表面粗糙度。

V表示表面不用去除材料方法获得的表面粗糙度。

s表示表面用去除材料方法获得的表面粗糙度。

6.y

如图纸标有给▽的表面粗糙度，其意思为：用去除材料方法获得的

表面粗糙度Ra的上限值为

3、表面粗糙度的等级及辨别

(1)等级

表面粗糙度共分为14级,分别为100、50、25、12.5.6.3、3.2、

1.6、0.8,0.4,0.2、0.1、0.05、0.025,0.012

数值由大至小，数值越大其表面粗糙度质量越低，数值越笑其表

面粗糙度质量越高。(旧国标叫光洁度，工厂里叫“花儿”，如

花7、花8)

新国标与III国标对照表:

新国标旧国标

表面粗糙度表面光洁度

Ra规定值级别代号

100VI

50▽2

25V3

12.5V4

6.3V5

3.2▽6

1.6V7

0.8V8

0.4V9

0.2V10

0.1VH

0.05V12

0.025V13

0.012V14

(2)辨别及参照

级别外观情况参照

100明显可见刀痕普车给数控排荒

50可见刀痕普车直接干成品

25微见刀痕数控加工的内径、外径

12.5可见加工痕迹外套油槽

6.3微见加工痕迹内套小挡边角度及倒角

3.2看不见加工痕迹小挡边油沟沟底(偶尔可见)

1.6可辨加工痕迹方向

0.8微辩加工痕迹方向

0.4不可辨加工痕迹方向

0.2暗光泽面专用精车刀、磨加工、抛光

0.1亮光泽面

0.05镜状光泽面

0.025雾状镜面

0.012镜面

四、数控加工工艺基础

1、数控加工工序的划分

(1)刀具集中分序法就是按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工

所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成其它部位。这

样可减少换刀次数，压缩时间，减少不必要的定位误差。

（2）加工部位分序法对于加工内容很多的套圈，可按其结构特点

将加工部分分成几个部分，如内径、外径、滚道、油沟油槽等。

一般顺序为先加工简单的儿何形状，再加工复杂的儿何形状；先

加工精度较低的部位，冉加工精度要求较高的部位。

（3）粗、精加工分序法对于加工中易发生变形的套圈（如轻、薄

系列的套圈）做粗、精加工。

2、加工顺序安排应遵循的事项

（1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧。

（2）一般的加工顺序为先端面，再外径，最后内径。

（3）以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行，

以减少重复定位次数和换刀次数。

（4）在同一次安装中进行的多道工序时应保证重复定位精度。

3、确定定位基准与夹紧方式后应注意几点

（1）力求设计、工艺、与编程的基准统一。

（2）尽量减少装夹次数，尽可能做到在一次定位后就能加工出全部

待加工表面。

（3）夹具要顺畅，其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀线路

以防止发生碰撞。