2.1 工件与刀具的安装（课件）《数控车削加工技术与技能》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务2.1 工件与刀具的安装 《数控车削加工技术与技能》（高教版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 给定一个圆柱形毛坯工件，使用三爪卡盘完成装夹，借助百分表进行找正操作，使工件径向圆跳动误差控制在0.02mm以内，并记录装夹找正的关键步骤与注意事项。​ 观察数控车床刀架结构，在教师指导下，分别安装外圆车刀、端面车刀，调整刀具伸出长度与刀尖高度，确保刀具安装牢固、位置精准，完成后小组间互相检查纠错。 结合数控加工实训规范，模拟“工件未夹紧启动机床”“刀具安装后未检查”等违规场景，分析可能产生的后果，小组讨论并总结出3条安装操作中的核心安全准则。 学习目标 课前导入 同学们，咱们平时用铅笔写字，铅笔削得好不好、握得稳不稳，直接影响字迹工整度。数控车削加工就像“机器写字”，工件没装牢、刀具装歪了，加工出的零件要么尺寸跑偏，要么直接报废，甚至可能引发安全事故！上节课咱们认识了数控车床的基本结构，这节课就聚焦“工件与刀具的安装”——这可是保证加工质量的“第一道门槛”。接下来，咱们通过具体任务，亲手掌握这两项关键技能，看看谁能让“机器”精准“下笔”！ 工件的安装 数控车削加工前,必须将工件放在机床夹具中定位和夹紧,使工件在整个切削过程中始终保持正确的位置。工件装夹的速度和质量直接影响生产率和工件质量。根据轴类零件的形状、大小、精度、数量的不同,可采用不同的装夹方法。数控车削加工工件的装夹方法见表2-1。 工件的安装 三爪自定心卡盘装夹 数控车床一般使用三爪自定心卡盘装夹工件,工件的装夹、找正仍需遵循普通车床的要求。对于圆柱形工件,装夹时工件要水平安放,右手拿工件,左手旋紧卡盘扳手,然后使用校正划针校正工件,经校正后再将工件夹紧,工件找正工作即完成。数控车削加工工件找正的方法见表 2-2。 工件的找正 刀架是数控车床非常重要的部件。根据数控车床功能不同,刀架上可安装的刀具数量一般为4把、6把、8把、10把、12把或16把,有些数控车床可以安装更多的刀具。 经济型或通用型数控车床常用四工位回转刀架,如图2-4所示。 数控车床的刀架 较完备的数控车床刀架的结构形式一般为回转式,刀具沿圆周方向安装在刀架上,可以安装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀,如图2-5所示。车削加工中心还可安装轴向铣刀、径向铣刀。少数数控车床的刀架为直排式,刀具沿一条直线安装。 数控车床的刀架 数控车床的刀架 刀具安装正确与否,将直接决定切削能否顺利进行及工件的加工质量。数控车削加工常用的刀具安装方法见表 2-3。 刀具的正确安装 外圆车刀的拆卸与安装 刀具的正确安装 数控加工学习涉及很多机械装备,这些装备都需要按照规范的操作规程探作,否则容易出现各类事故。事实上,在实际工作中只要操作人员严格遵守数控加工设备操作规范,养成良好的行为习惯,按照标准化职业要求操作,就不会出现安全问题。 数控加工规范涵盖学习过程的各个环节,从工量具摆放到设备操作,从工量具设备清洁维护到数控加工场所的环境清洁,是操作者必须遵守的要求。 数控加工实训规范 1.工量具摆放规范(图 2-6) 数控加工实训规范 2.实训用品使用规范 如图 2-7 所示,实训用品的使用规范,不仅包括摆放要求,更重要的是使用规范。在量具的使用过程中,正确的测量操作与科学的维护也是至关重要的。一个优秀的从业人员,量具就是他的“眼睛”。 数控加工实训规范 3.坐立行走规范 俗话说“站有站相,坐有坐相”,对于数控实训来说,坐、立、行走尤为重要。一方面这体现个人的职业风貌,更重要的是规范坐、立、行走能避免一些不必要的不安全因素。在实际的企业生产中,员工的安全文明生产有明确的要求,不能随意走动,如严格走绿色区域,无关人员不能闯人黄线区域;严禁在生产区域嬉戏打闹,严禁串岗等,更不能因为站累了搬张凳子坐在设备边上。应严格按照安全文明生产的要求规范自己的点点滴滴。 数控加工实训规范 4.卫生清洁规范清扫必须严格遵循标准化、制度化原则,实训清洁流程规范如图2-9所示。图2-10所示为实训清洁示意图。清扫应做到环境净化,工作地干净整齐。 数控加工实训规范 (1)清扫用具:可采用油棉布、废旧毛巾等,节约卫生用品。 (2)清扫顺序:从高到低,从脏到净,从油漆面到非油漆面。 (3)清洁药剂:专用洗涤剂、清洁剂等。 (4)设备上油:短期空闲上机油,长期空闲上黄油。 (5)切屑废品:要分类存放、回收。 (6)机床电气柜、系统面板等清扫时要注意安全,不能用湿的清洁用具进行 清扫。 数控加工实训规范 课堂练习 1.数控车床刀架换刀时，下列操作正确的是？（ ） A. 手动转动刀架换刀 B. 直接按换刀按钮，无需确认刀架位置 C. 先确认刀架无障碍物，再通过程序或按钮换刀 D. 换刀时触碰刀具刀尖 答案：C 解析：换刀前需确认刀架周围无工件、夹具等障碍物，防止碰撞；手动转动刀架易损坏内部传动机构，直接换刀可能引发碰撞，触碰刀尖会导致刀尖损坏或手部受伤。 课堂练习 2.工件找正后，下一步必须完成的操作是？（ ） A. 安装刀具 B. 夹紧工件 C. 编写加工程序 D. 启动主轴 答案：B 解析：找正仅确定工件位置，需通过卡盘夹紧工件，防止加工中工件松动或飞出；安装刀具、编写程序、启动主轴均需在工件夹紧后进行。 课堂练习 3.下列哪种工件适合用花盘装夹？（ ） A. 圆柱形轴类工件 B. 圆盘类工件 C. 形状不规则的异形工件 D. 细长轴工件 答案：C 解析：花盘表面有多个T型槽，可通过螺栓、压板固定形状不规则的异形工件；圆柱形轴类用三爪卡盘，圆盘类用三爪或四爪卡盘，细长轴用顶尖+三爪卡盘装夹。 课堂练习 4.安装端面车刀时，刀具的主偏角应根据什么选择？（ ） A. 工件直径 B. 工件材料 C. 端面加工要求 D. 主轴转速 答案：C 解析：主偏角决定端面切削的进给方向与切削力大小，需根据端面是否需要平整、有无台阶等加工要求选择；工件直径、材料、主轴转速与主偏角选择无直接关联。 课堂练习 5.数控加工实训中，若发现工件安装松动，正确的处理方式是？（ ） A. 继续加工，待加工完成后调整 B. 立即暂停机床，重新夹紧工件 C. 降低主轴转速，继续加工 D. 手动调整卡盘夹紧力 答案：B 解析：工件松动会导致加工尺寸偏差，甚至引发安全事故，需立即暂停机床，待主轴停止后重新夹紧工件；继续加工、降速加工均无法解决松动问题，手动调整卡盘需在机床停止后进行。 课堂练习 6.三爪卡盘的定心精度一般可达？（ ） A. 0.1-0.2mm B. 0.01-0.05mm C. 1-2mm D. 0.5-1mm 答案：A 解析：普通三爪卡盘的自动定心精度通常为0.1-0.2mm，满足一般精度加工需求；若需更高精度（如0.01-0.05mm），需通过百分表找正或使用精密三爪卡盘。 课堂练习 7.下列哪种行为违反数控加工实训规范？（ ） A. 加工前穿戴好工作服、安全鞋 B. 加工中用手触摸旋转的工件 C. 加工后清理机床切屑 D. 操作前检查机床急停按钮是否有效 答案：B 解析：加工中工件随主轴高速旋转，触摸旋转工件会导致手部受伤，属于严重违反实训规范的行为；A、C、D均为符合规范的安全操作。 课堂练习 8.刀具伸出刀架的长度应遵循的原则是？（ ） A. 越长越好，方便加工深孔 B. 越短越好，无需考虑加工需求 C. 满足加工需求的前提下尽量短 D. 随意调整，不影响加工 答案：C 解析：刀具伸出过长会降低刚性，易振动；过短可能无法加工到指定深度，因此需在满足加工需求（如加工深度）的前提下尽量缩短伸出长度，保证刀具刚性。 课后作业 简述三爪卡盘装夹圆柱形工件的步骤，说明找正操作的目的是什么？ 刀具安装时，为何要控制刀具伸出刀架的长度？过长会对加工产生哪些影响？ 数控车床常用的刀架类型有哪些？以回转刀架为例，说明其换刀原理。 课堂小结 $