1、教學文檔學習情境4數控機床面板操作和數控刀具的了解 學習任務描述數控面板的操作是我們使用數控機床的第一步，只有熟煉掌握數控面板的操作才能做好以后的操作。數控刀具是我們加工的工具，我們必須了解數控刀具知識，選好和用好刀具。數控機床的維護是我們保護數控機床的壽命的關鍵。一、 學習準備1了解操作數控機床面板知識2了解數控機床的保養相關規定。3查找相關的刀具知識。4規劃刀具的使用。二、任務安排計劃1操作數控機床面板2了解使用機床地保養和維護，做好相關工作。3.掌握根據加工圖紙選擇刀具的能力和規劃刀具以及測算刀具的消費成本三、任務實施任務一、熟悉面板操作面板一、怎么開關機二、怎么進行回原點操作三、怎么讓

2、機床主軸旋轉四、怎么手動移動機床。五、怎么手輪操作機床。六、怎么建立、數控、刪除程序。怎么輸入程序、修改程序。畫出相關流程圖任務二、了解數控機床的保養和維護1、 查找相關的機床保養維護知識。了解維護的種類和維護的方法。2、 了解使用的機床的維護方法，制訂具體的保養維護方案。任務三 數控刀具知識了解一、 數控加工對刀具的要求數控加工具有高速、高效和自動化程度高等特點，數控刀具是實現數控加工的關鍵技術之一。為了適應數控加工技術的需要，保證優質、高效地完成數控加工任務，對數控加工刀具提出了比傳統的加工用刀具更高的要求，它不僅要求刀具耐磨損、壽命長、可靠性好、精度高、剛性好，而且要求刀具尺寸穩定、安裝

3、調整方便等。數控加工對刀具提出的具體要求如下。1刀具材料應具有高的可靠性數控加工在數控機床或加工中心上進行，切削速度和自動化程度高，要求刀具應具有很高的可靠性，并且要求刀具的壽命長、切削性能穩定、質量一致性好、重復精度高。解決刀具的可靠性問題，成為數控加工成功應用的關鍵技術之一，在選擇數控加工刀具時，除需要考慮刀具材料本身的可靠性外，還應考慮刀具的結構和夾固的可靠性。2刀具材料應具有高的耐熱性、抗熱沖擊性和高溫力學性能為了提高生產效率，現在的數控機床向著高速度、高剛性和大功率發展 切削速度的增大，往往會導致切削溫度的急劇升高。因此，要求刀具材料的熔點高、氧化溫度高、耐熱性好、抗熱沖擊性能強，同

4、時還要求刀具材料具有很高的高溫力學性能，如高溫強度、高溫硬度、高溫韌性等。3數控刀具應具有高的精度由于在數控加工生產中，被加工零件要求在一次裝夾后，完成其加工精度。因此，要求刀具借助專用精對刀裝置或對刀儀，調整到所要求的尺寸精度后，再安裝到機床上應用。這樣就要求刀具的制造精度要高。尤其在使用可轉位結構的刀具時，刀片的尺寸公差、刀片轉位后刀尖空間位置尺寸的重復精度，都有嚴格的精度要求。4數控刀具應能實現快速更換數控刀具應能與數控機床快速、準確地接合和脫開，并能適應機械手和機器人的操作，并且要求刀具互換性好、更換迅速、尺寸調整方便、安裝可靠，以減少因更換刀具而造成的停頓時間。刀具的尺寸應能借助于對

5、刀儀在機外進行預調 以減少換刀調整的停機時間。現在的數控加工中心多采用自動換刀裝置。5數控刀具應系列化、標準化和通用化數控刀具應系列化、標準化和通用化，盡量減少刀具規格，以利于數控編程和便于刀具管理：降低加工成本，提高生產效率。應建立刀具準備單元，進行集中管理，負責刀具的保管、維護、預調、配置等工作。6數控刀具大量采用機夾可轉位刀具由于機夾可轉位刀具能滿足耐用、穩定、易調和可換等要求，目前，在數控機床以及加工中心等設備上，廣泛采用機夾可轉位刀具結構。機夾可轉位刀具在數量已達到整個數控刀具的3040。如圖3-1-1為可轉位車刀的刀頭。7.控刀具應能可靠地斷屑或卷屑為了保證自動生產的穩定進行，數控

6、加工對切屑處理有更高的要求。切削塑性材料時切屑的折斷與卷曲，常常是決定數控加工能否正常進行的重要因素。因此，數控刀具必須具有很好的斷屑、卷屑和排屑性能。要求切屑不能纏繞在刀具或工件上、切屑不影響工件的已加工表面、不妨礙冷卻澆注效果。數控刀具一般都采取了一定的斷屑措施(如可靠的斷屑槽型、斷屑臺和斷屑器等)，以便可靠的斷屑或卷屑。8.具材料應能適應難加工材料和新型材料加工的需要隨著科學技術的發展，對工程材料提出了愈來愈高的要求，各種高強度、高硬度、耐腐蝕和耐高溫的工程材料愈來愈多地被采用。它們中多數屬于難加工材料，目前難加工材料已占工件的40以上。因此，數控加工刀具應能適應難加工材料和新型材料加工

7、的需要。二、數控加工刀具按形狀分有哪些類型，按材料分有哪些類型按形狀分： 車削刀具 分外圓、內孔、外螺紋、內螺紋，切槽、切端面、切端面環槽、切斷等。 數控車床一般使用標準的機夾可轉位刀具。機夾可轉位刀具的刀片和刀體都有標準，刀片材料采用硬質合金、涂層硬質合金以及高速鋼。 數控車床機夾可轉位刀具類型有外圓刀具、外螺紋刀具、內圓刀具、內螺紋刀具、切斷刀具、孔加工刀具（包括中心孔鉆頭、鏜刀、絲錐等）。 機夾可轉位刀具夾固不重磨刀片時通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷或楔塊等結構。 常規車削刀具為長條形方刀體或圓柱刀桿。 方形刀體一般用槽形刀架螺釘緊固方式固定。圓柱刀桿是用套筒螺釘緊固方式固定。它 們與機床

8、刀盤之間的聯接是通過槽形刀架和套筒接桿來聯接的。在模塊化車削工具系統中，刀盤的聯接以齒條式柄體聯接為多，而刀頭與刀體的聯接是“插入快換式系統”。它既可以用于外圓車削又可用于內孔鏜削，也適用于車削中心的自動換刀系統。 數控車床使用的刀具從切削方式上分為三類：圓表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔類刀具。 鉆削刀具 分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸孔等。 鉆削刀具可用于數控車床、車削中心，又可用于數控鏜銑床和加工中心。因此它的結構和聯接形式有多種。有直柄、直柄螺釘緊定、錐柄、螺紋聯接、模塊式聯接（圓錐或圓柱聯接）等多種。 鏜削刀具 分粗鏜、精鏜等刀具。 鏜刀從結構上可分為整體式鏜刀柄、模塊式鏜刀柄和鏜

9、頭類。從加工工藝要求上可分為粗鏜刀和精鏜刀。 銑削刀具 分面銑、立銑、三面刃銑等刀具。 面銑刀（也叫端銑刀） 面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結構和刀片機夾可轉位結構，刀齒材料為高速鋼或硬質合金，刀體為40Cr。 立銑刀 立銑刀是數控機床上用得最多的一種銑刀。立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，它們可同時進行切削，也可單獨進行切削。結構有整體式和機夾式等，高速鋼和硬質合金是銑刀工作部分的常用材料。 模具銑刀 模具銑刀由立銑刀發展而成，可分為圓錐形立銑刀、圓柱形球頭立銑刀和 圓錐形球頭立銑刀三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結構特點是球頭

10、或端面上布滿切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進給。銑刀工作部分用高速鋼或硬質合金制造。 鍵槽銑刀 鼓形銑刀 成形銑刀按材料分：高速鋼刀具高速鋼通常是型坯材料，韌性較硬質合金好，硬度、耐磨性和紅硬性較硬質合金差，不適于切削硬度較高的材料，也不適于進行高速切削。高速鋼刀具使用前需生產者自行刃磨，且刃磨方便，適于各種特殊需要的非標準刀具。硬質合金刀具硬質合金刀片切削性能優異，在數控車削中被廣泛使用。陶瓷刀具立方氮化硼刀具金剛石刀具三、在數控加工過程中，怎么來選擇數控加工刀具在選擇數控機床加工刀具時，還應考慮以下幾方面的問題：刀具的選擇是數控加工工藝中的重要內容之一，不僅影響機床的加工

11、效率，而且直接影響零件的加工質量。由于數控機床的主軸轉速及范圍遠遠高于普通機床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統加工方法相比，對數控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩定，安裝調整方便。這就要求刀具的結構合理、幾何參數標準化、系列化。數控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態、夾具和機床選用刀具的剛性。應考慮以下方面：（1）根據零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉位硬質合金刀具。 （2）根據零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應選擇剛性較好、

12、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產品質量為主，應選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時選用精加工淘汰下來的刀具，因為精加工淘汰的刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續使用會影響精加工的加工質量，但對粗加工的影響較小。 （3）根據加工區域的特點選擇刀具和幾何參數。在零件結構允許的情況下應選用大直徑、長徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時應選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數也不要超

13、過4齒。 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無論是在表面加工質量上還是在加工效率上都遠遠優于球頭銑刀，因此，在確保零件加工不過切的前提下，粗加工和半精加工曲面時，盡量選擇端銑刀。另外，刀具

14、的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。 在加工中心上，所有刀具全都預先裝在刀庫里，通過數控程序的選刀和換刀指令進行相應的換刀動作。必須選用適合機床刀具系統規格的相應標準刀柄，以便數控加工用刀具能夠迅速、準確地安裝到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應能夠了解機床所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍等方面的內容，以保證在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸，合理安排刀具的排列順序。四、查找相關計算公式1、切削速度計算公式和單位 字母代表的含義公式：Vc=Dn1000Vc ：切削速度（m/min）2、主軸轉速的計算公式和單位 字母代表的含義公式：n=1000 v /d式中：v切削速度（m/min）,由刀具的耐用度決定; n主軸轉速(r/min)； D工件直徑或刀具直徑(mm)3、工作臺進給速度（進給速度）的計算公式和單位 字母代表的含義公式為,：F=f·R·