13.1数控车削加工基础（课件）-《机械加工技术》同步教学(航空出版社)

机械加工技术 第十三章 数控加工基础 数控车削加工基础 1 数控铣削(加工中心)加工基础 2 设备数控加工就是利用数字化控制系统在机床上完成零件的加工,这一类的机床称为数控机床。 加工效率高。 加工精度高。 劳动强度低。 数控加工技术具有以下优点: 适应性强。 生产效率高。 有利于现代化生产管理。 一、数控车床的结构及加工工艺类型 第一节 数控车削加工基础 按主轴 位置 卧式数控车床 立式数控车床 用于车削轴向尺 寸较长或小型盘 类零件。（最常见） 用于车削回转直径较大的盘类零件 1. 数控车床的加工工艺类型 数控车床的加工工艺类型如下图所示。 数控车床加工工艺类型 2. 卧式数控车床结构 （1）数控车床整体结构 典型数控车床的机械结构如下图所示。 数控车床的全功能结构 根据床身与滑板的不同数控车床整体布局形式有4种,如下图所示。 数控车床布局形式 （2）数控车床的常见结构形式 刀架结构 形式 排刀式刀架 转塔式刀架 一般用于小型数控车床，换刀时可实现自动定位。 大多数数控车床使用回转式刀架 常见结构 形式 平床身—平滑板数控车床(电动四方刀架) 斜床身—斜滑板数控车床(后置回转刀架) 斜床身—斜滑板数控车床(排刀架) 水平床身—水平滑板数控车床(排刀架) 以上4种常见的不同结构形式的数控车床如下图所示。 平床身—平滑板数控车床(电动四方刀架) 斜床身—斜滑板数控车床(回转刀架) 斜床身—斜滑板数控车床(排刀架) 水平床身—水平滑板数控车床(排刀架) 二、常用数控车削刀具 常用的数控车削车刀形式如下图所示。 常用的数控车削车刀形式 1—切断/切槽车刀;2—90°外圆左偏车刀;3—90°外圆右偏车刀; 4、5—外圆车刀;6—成形车刀;7—宽刃外圆车刀;8—外螺纹车刀; 9—45°弯头车刀;10—内螺纹车刀;11—内槽车刀;12—通孔镗刀;13—盲孔镗刀 1. 数控车削车刀的类型 按加工 工艺类型 外圆车刀 内孔镗刀 切槽刀 螺纹刀 端面车刀 成形车刀 按加工 方向 右切车刀 左切车刀 双向车刀 按车刀结构 整体式车刀 焊接式车刀 机夹式车刀 可转位车刀 2. 数控车削车刀的材料 较高的硬度和耐磨性。 较高的强度和韧性。 良好的耐热性和导热性。 较好的抗粘结性。 为适应当今多样化的各种加工材料,车削刀具的材料须具有如下性能: 良好的工艺性。 常用刀具材料有:高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石、涂层材料等。 （1）高速工具钢 高速工具钢简称HSS、高速钢、白钢、锋钢等。常见牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。 具有良好的综合性能,可以用来制造各种复杂刀具。 具有良好的机械性能,热塑性特别好,可做尺寸较小、承受冲击力较大的刀具,特别适用于制造热轧钻头等。 （2）硬质合金 硬质合金的硬度可达HRA89~93(相当于HRC71~76),在800℃ ~1000℃温度下仍能保证切削性能,其耐用度较高速钢高几十倍。 常用的硬质合金以WC 为主要成分,根据是否加入其他碳化物而分为YG、YT、YW三类。 韧性、磨削性、导热性较好。 适于加工易产生崩碎切屑、有冲击切削力作用在刀具刃口附近的脆性材料, 以及导热系数低的不锈钢和对刀具刃口韧性要求高的材料等。 有较高的硬度和耐磨性,抗黏结扩散能力和抗氧化能力好,但抗弯强度、磨削性能和导热系数下降,低温脆性大,韧性差。 适于高速切削钢料。 又称通用硬质合金,YW 类硬质合金制造的刀具既能加工脆性材料, 也能加工韧性材料。 主要用于加工难加工材料。 （3）陶瓷 熔点高、硬度高、具有良好的绝缘性、化学稳定性和抗氧化性。寿命约为硬质合金的10~20倍,热硬性比硬质合金高2~6倍,可用于加工钢、铸铁。 优点 脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差,易崩刃,使其使用范围受到限制。 缺点 氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、氧化铝— 氮化硅复合陶瓷、金属陶瓷。 常用陶瓷 （4）立方氮化硼 有很高的硬度(可达HV8000~9000)(仅次于金刚石)及耐磨性,以及比金刚石高得多的热稳定性(1400℃),还具有良好的导热性、较低的摩擦系数。 立方氮化硼化学惰性大,与黑色金属无亲和力,与铁族金属直至1300℃时也不易起化学反应。 特点 不仅用于磨具,也逐渐用于车、镗、铣、铰等加工,既能胜任淬硬钢(HRC45~65)、轴承钢(HRC60~6