1.2 认识数控车刀与切削用量（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1.2 认识数控车刀与切削用量 《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 分组观察数控车床实物与零件样品，结合教材，10分钟内梳理出数控车床能加工的3类典型零件及对应的2种常用刀具，并填写“加工范围-刀具”对应表。 给定45钢轴类零件和铝合金盘类零件，小组讨论5分钟，分析并阐述应选用的刀具类型及理由，强化刀具选用原则的应用。 参考教材切削用量推荐表，每组选派1名代表，在数控车床操作面板上模拟输入对应的转速、进给量和背吃刀量。 学习目标 课前导入 同学们，咱们看这两个零件——左边是粗糙的金属毛坯，右边是精度达0.01mm的汽车变速箱轴。大家想想，毛坯到精件的“蜕变”靠什么？答案就是数控车刀和精准的切削参数！上周有同学实操时，出现了刀具崩裂、零件表面粗糙的问题，其实根源就是没选对刀、设错了切削用量。今天这节课，咱们就解决“用什么刀加工”“怎么设参数加工”的核心问题，学会了这些，下次你们就能加工出合格的精密零件，现在咱们正式进入学习！ (1)数控车床的加工范围 数控车床的加工范围与普通车床基本一致,它们的主要区别在于数控车床加工比普通车床加工的精度高,生产率高,且数控车床能更高效地加工普通车床难以加工的曲面轮廓。表1-5所示为数控车床的加工范围。 数控车床的加工范围及常用刀具 数控车床的加工范围及常用刀具 表1-5 数控车床的加工范围 数控车床的加工范围及常用刀具 表1-5 数控车床的加工范围 数控车床的加工范围及常用刀具 数控车床的加工范围 (2)数控车床常用刀具 数控车床所使用的刀具几乎与普通车床使用的刀具一样,但数控加工对刀具的要求更高。为满足使用方便、切削稳定的要求,在数控车床上尽可能采用机夹式刀具和机夹式刀片,一旦刀片磨损,只要更换刀片即可继续加工。数控车床常用刀具见表1-6,常见的机夹式可转位车刀刀片如图1-13所示。 数控车床的加工范围及常用刀具 数控车床的加工范围及常用刀具 表1-6 数控车床常用刀具 数控车床的加工范围及常用刀具 图1-13 常见的机夹式可转位车刀刀片 数控车床常用刀具 数控车床的加工范围及常用刀具 刀具应根据数控车床的加工能力、工件材料的性能、加工工序切削用量及其他相关因素正确选用。 刀具选择的基本原则为:所选刀具应与被加工材料相适应,安装、调整方便,刚性好,耐用度和精度高。 数控车床刀具的选用原则 数控车削加工编程时,操作人员必须确定每道工序的切削用量,并编入加工程序。数控车削切削用量主要包括主轴转速、背吃刀量与进给量三个参数加工方法不同,切削用量的选用也不同。数控车削切削用量选用的基本原则为:在保证加工精度和表面粗糙度的前提下,尽量发挥刀具的切削性能,合理使用刀具，充分发挥机床性能,并最大限度地提高生产率,降低成本。 数控车床切削用量的选择 (1)背吃刀量 在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,尽可能选取较大的背吃刀量,以减少进给次数。 当零件精度要求较高时,则应考虑留出精车余量,所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小,常取0.2~0.5 mm。 数控车床切削用量的选择 (2)进给量,f(mm/r)、进给速度v(mm/min) 进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下,可以选择较高的进给速度()。在切断、车深孔或精车时,应选择较低的进给速度()。当刀具空行程,特别是远距离“回零”时,可以设定尽量高的进给速度,以提高生产率。粗车时常取,,精车时常取,,切断时常取。 数控车床切削用量的选择 硬质合金外圆车刀准粗车外圆及端面的进给量见表1-7,按表面粗糙度选择进给量的参考值见表 1-8。 数控车床切削用量的选择 说明:1.加工断续表面及有冲击的工件时,表中进给量应乘以系数。 2.在无外皮加工时,表中进给量应乘以系数。 3.在加工耐热钢及合金钢时,进给量应不大于1mm/r。 4.加工淬硬钢时,进给量应减小。当钢的硬度为时,应乘以系数；当钢 的硬度为时,应乘以系数。 数控车床切削用量的选择 说明:在背吃刀量相同的条件下,越小,工件表面粗糙度值越大。因此,从加工表面的表面粗糙度方面考虑,应选择较大的刀尖圆弧半径。 数控车床切削用量的选择 (3)主轴转速n 主轴转速通常根据允许的切削速度、工件直径,用公式计算获得,单位是。常用硬质合金外圆车刀切削速度参考值见表1-9。数控车床切削用量推荐表见表1-10。 数控车床切削用量的选择 表1-10数控车床切削用量推荐表 数控车床切削用量的选择 课堂练习 1.精加工时，为保证零件表面粗糙度（如Ra1.6μm），应选择（ ）的进给量 A. 较大 B. 较小 C. 与粗加工相同 D. 随意设置 答案：B 解析：进给量越小，刀具在零件表面留下的切削痕迹越细，表面粗糙度值越低（表面越光滑）；精加工的核心目标是保证表面质量，因此需选较小进给量；较大进给量会导致表面粗糙，适合粗加工。 课堂练习 2.数控车床不能加工的表面类型是（ ） A. 外圆柱面 B. 内圆锥面 C. 平面（非回转端面） D. 螺纹面 答案：C 解析：数控车床加工的表面需围绕轴线旋转（回转表面），外圆柱面、内圆锥面、螺纹面均为回转表面；非回转端面的平面（如方形零件的平面）需铣床加工，数控车床无法加工。 课堂练习 3.选择刀具时，若加工要求为“快速切除大量材料”，应优先考虑刀具的（ ） A. 锋利度 B. 强度 C. 精度 D. 价格 答案：B 解析：快速切除大量材料（粗加工）时，切削力大，需刀具具备较高强度以承受切削力，避免刀具崩裂；锋利度、精度主要影响精加工质量，与粗加工效率和刀具寿命关联较小；价格不是优先考虑因素。 课堂练习 4.切削速度（转速）主要影响（ ） A. 零件的尺寸精度 B. 刀具寿命和切削效率 C. 零件的形状精度 D. 切削力大小 答案：B 解析：切削速度过高会导致刀具温度急剧升高，加速刀具磨损、缩短寿命；合理提高切削速度可提升加工效率；尺寸精度、形状精度主要与机床精度、刀具精度关联；切削力主要受背吃刀量和进给量影响。 课堂练习 5.下列哪项属于数控车床的加工范围（ ） A. 箱体类零件（如变速箱壳体） B. 回转类轴套零件 C. 平板类零件 D. 支架类零件 答案：B 解析：数控车床的核心加工对象是回转类零件，轴套零件符合回转体特征；箱体类、平板类、支架类零件均为非回转体，需铣床、加工中心等设备加工。 课堂练习 6.加工薄壁零件（刚度低，易变形）时，应选择（ ）的背吃刀量 A. 较大 B. 较小 C. 与普通零件相同 D. 随意设置 答案：B 解析：薄壁零件刚度低，较大背吃刀量会产生较大切削力，导致零件变形；选择较小背吃刀量可减小切削力，避免零件变形，保证加工精度。 课堂练习 7.下列刀具中，用于将零件从棒料上切断的是（ ） A. 外圆车刀 B. 切断刀 C. 螺纹车刀 D. 内孔车刀 答案：B 解析：切断刀的刀头窄、强度高，能沿零件径向进给，将零件从棒料或工件上切断；其他刀具无切断功能，无法完成切断操作。 课堂练习 8.刀具选用原则中，“刀具精度与加工精度匹配”是指（ ） A. 刀具精度必须高于加工精度 B. 刀具精度可低于加工精度 C. 刀具精度需满足加工精度要求（无需过高） D. 刀具精度与加工精度无关 答案：C 解析：刀具精度过高会增加成本，过低会无法满足加工要求；匹配原则是“刀具精度刚好满足加工精度”，例如加工IT10精度的零件，选用IT9精度的刀具即可，无需IT8精度。 课后作业 列举出数控车床加工轴类零件时，最常用的2种刀具，并说明它们各自的核心加工功能。 加工同样的45钢零件，为什么粗加工和精加工选择的切削用量（转速、进给量）会不同？请简要分析。 某同学加工铝合金零件时，出现刀具磨损过快的问题，你认为可能是切削用量中的哪个参数设置不当？该如何调整？ 课堂小结 $