第一章数控加工基本知识(一)知识要求:常用数控机床的名称、型号、规格、性能、结构、传动系统和数控系统的基本工作原理。2、常任数控机床的使用规则,维护保养方法。3、常用设备附件的使用规则和维护保养方法。4、常用工、夹、量具(仪器)和名称、规格、用途、使用和维护保养方法。5、常用刀具的种类、牌号、规格、性能和维护保养方法,刀具几何形状对切削性能的影响。6、常用数控加工的计算知识。7、切削用量的选择原则和计算方法。8、机械制图基本知识。铣削与车削加工的基本知识。9、铣削与车削加工的基本知识。10、常用数控机床面板或屏幕上的外文词汇的含义及操作功能。11、编制工艺规程的基本知识.编制程序的步骤和方法。12、数控机床精度的一般检验方法及机床精度对工件精度的影响。13、数控机床坐标系和工件坐标系的确定方法。14、刀具补偿的知识。15、各种擎报的内容和处理方法。16、微机应用的基本知识数控加工。17、生产技术管理和全面质量管理知识。(二)技能要求:正确执行安全技术操作规程。2、做到岗位责任制和文明生产的各项要求。3、正确使用常用量具和测量仪器。4、看懂中等复杂部件装配图。5、在通用和专用夹具上正确装夹工件。6、根据加工要求合理选择切削刀具,修磨常用的切削刀具。7、正确安装和拆卸刀具。8、合理选择切削用量。9、掌握常用数控机床各种功能的操作方法。10、正确确定机床、工件与刀具坐标系的关系。11、编制中等复杂零件的数控加工程序,正确输入数控机床并加工零件。12、按零件加工要求,合理调整刀具补偿量。13、理解数控机床各种警报内容,正确采取对应措施。14、分析产生废品的原因,采取预防措施。15、做好自数控机床的维护保养工作。第一节切削运动与切削要素一、切削运动主运动:速度最高,消耗功率最大。进给运动:可以由一个或几个构成二、工件的表面待加工表面已加工表面过渡表面切削要素切削用量切削速度1000dn切削层参数切削层公称横截面积AD切削层公称宽度bD切削层公称厚度hD刀具切削部分的几何角度一、刀具切削部分的组成车刀由切削部分和刀柄组成。刀具中起切削作用的部分称切削部分图表示了车刀的组成部分和各部分名称。车刀的组成部分示意图后刀面4—切削部分5—刀尖前刀面二、刀具切削部分的几何角度前角----前面与基面间的夹角。后角----后面与切削平面间的夹角。楔角----前面与后面间的夹角。主偏角----主切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量。副偏角----副切削平面与假定工作平面间的夹角,在基面中测量。刀尖角----主切削平面与副切削平面间的夹角,在基面中测量。刃倾角----主切削刃与基面间的夹角,在主切削平面中测量。三、刀具的工作角度刀具工作参考平面进给量对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响刀具安装高低的影响刀杆轴线与进给运动方向不垂直的影响第三节刀具材料一、刀具材料应具备的性能高硬度和耐磨性足够的强度和韧性良好的耐热性和导热性良好的工艺性经济性二、刀具材料的种类与选用高速钢硬质合金:P其他刀具材料陶瓷材料金刚石立方氮化硼4.刀具材料的表面涂层第四节金属切削过程及控制一、切削过程的金属变形切屑的形成过程切屑的种类带状切屑节状切屑粒状切屑崩碎切屑切削时的三个变形区影响切削变形的因素二、切削力切削力的来源与分解单位切削力和切削功率影响切削力的主要因素工件材料的影响切削用量的影响刀具几何角度的影响其他影响因素三、切削热与切削温度切削热的产生与传出切削温度及分布影响切削温度的因素(1)工件材料的影响(2)切削用量的影响(3)刀具几何角度的影响(4)其他影响因素四、刀具磨损与刀具耐用度刀具磨损的形式前面磨损后面磨损前、后面同时磨损刀具磨损的过程及磨钝标准刀具磨损过程刀具的磨钝标准刀具耐用度五、切屑的形状及控制切屑的形状切屑的控制六、刀具几何参数的合理选择前角及前面的选择后角及后面的选择主、副偏角及过渡刃的选择刃倾角的功用及选择第五节机床夹具概述一、概述机床夹具的概念定位夹紧工件的装夹找正装夹用夹具装夹夹具的分类通用夹具专用夹具成组专用夹具组合夹具随行夹具基准及其分类基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。设计基准工艺基准定位基准工序基准测量基准装配基准机床夹具的组成和作用机床夹具的组成定位装置夹紧装置夹具与机床之间的联结元件对刀或导向元件其他装置或元件夹具体2.机床夹具在机械加工中的作用保证加工精度提高生产率、降低成本扩大机床工艺范围减轻工人的劳动强度第六节工件的定位一、工件定位的基本原理自由度的概念六点定位原则主要定位面导向定位面止推定位面限制工件自由度与加工要求的关系工件定位中的几种情况完全定位不完全定位欠定位过定位二、定位方法及定位元件工件以平面定位主要支承固定支承可调支承自位支承(2)辅助支承工件以圆孔定位圆柱销圆锥销圆柱心轴工件以外圆柱表面定位(1)支承定位形架的结构(2)定心定位工件以特殊表面定位组合表面定位“一面两孔”定位车床前、后顶尖定位一.机床夹具概述1.机床夹具的作用保证加工精度提高劳动生产率扩大机床的使用范围改善劳动条件、保证生产安全2.机床夹具的分类按应用范围:通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹具、组合夹具、随行夹具按使用机床:车夹具、铣夹具、钻夹具、镗夹具、FB体育磨夹具等按动力源:手动、FB体育气动、液压、电动、磁力、线.夹具的组成定位元件——确定工件的正确位置夹紧装置——保证工件正确位置不变。对刀及导向装置——确定刀具与工件的相对位置夹具体——基础件其他装置或元件——如分度装置,联接元件等。二.工件的定位定位——加工前,使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置夹紧——使工件保持正确位置,不受力的作用而位移,要将工件压紧夹牢装夹=定位+夹紧1.工件定位的方式(1)直接找正定位——生产率低,精度工人技术——单件小批或位置要求定位基准——所找正的表面(2)划线找正定位——精度低——单件小批,复杂件,毛坯精度低定位基准——所划的线)夹具定位——生产率高,定位精度高,成批及大量生产2.工件的定位原理(1)六点定则——用空间合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度误解:工件被夹紧,就定位了——并没有保证一批工件的一致位置。工件定位后,反方向可移动——定位面与定位点应保持接触(2)限制工件自由度与加工要求的关系完全定位——六个自由度全部限制不完全定位——限制的自由度<6欠定位——该限的自由度没有限——绝不允许过定位——重复限制一自由度——一般不允许正确处理:危害——定位不稳,安装困难,工件或夹具变形措施——去除过定位,修改结构特殊——可用过定位—提高定位稳定性和结构刚度,简化夹前提——提高工件定位面、夹具定位面的相互位置精度注意:理论上要限制的自由度——按加工要求确定——不欠定位 实际上所限制的自由度——多于理论要求的——不过定位 为承受切削力、简化夹具结构 3.定位元件——基本要求 足够的精度 足够的硬度和耐磨性 足够的强度和刚度 工艺性好 (1)平面定位 1)主要支承——限制自由度 固定支承——支承钉——球头——毛坯面 齿纹——侧面 平头——已加工面 支承板——光——侧面、顶面 斜槽——底面 非标支承板——如圆环 可调支承—— 一批工件调一次——限制自由度 自位支承(浮动支承)——只定1 2)辅助支承——一个工件调一次——不限制自由度——提高刚度 (2)孔定位 1)圆柱销(定位销)——短销——定2 2)圆柱心轴——间隙配合心轴——定心精度低——和端面联合定位过盈配合心轴——定心准确、装卸不便——精加工 花键心轴——花键孔定位 3)圆锥销——定3 对中性好活动——定1 非整圆表面定位2)定位套——定心精度低,已加工面定位 3)半圆套——大轴件、不便轴向装夹的零件 4)圆锥套——反顶尖 (4)组合表面定位(一面两孔)——支承板——x 安装——削边方向垂直于两销连线.夹紧装置的组成和基本要求 (1)夹紧装置的组成 1)力源装置——产生夹紧原始作用力 2)中间传动机构——改变作用力的方向 改变作用力的大小 起自锁作用 3)夹紧元件——最终执行元件 (2)对夹紧装置的基本要求 不得破坏定位 力适当,不移动、不振动,不损伤、不变形 操作方便,迅速省力 结构简单,工艺性好,标准件,自锁性 2.确定夹紧力三要素的原则——三要素——作用点、大小和方向 (1)夹紧力作用点、方向的确定 应指向主要定位面 夹紧力应落在定位支承范围内 夹紧力应尽量靠近加工面 夹紧力应作用在刚性好的部位上 夹紧力最好与切削力、重力方向一致 (2)夹紧力大小的估算 受切削力、重力、离心力和惯性力等的作用——力(矩)平衡 建立力学模型,求出切削力,在最不利的瞬时,求夹紧力大小。 为了保证夹紧可靠,再乘以安全系数 FJ 一般K=1.5~3,粗加工取大值,精加工取小值。 3.减少夹具及定位误差的措施 (1)提高夹具的精度——提高定位元件、对刀元件及配合表面 与机床连接表面的制造精度,提高精度、安装精 调整夹具,刀具与夹具位置,提高对刀精度(2)减少定位误差——基准重合,误差小的定位方式(如定心夹紧装置等) 提高定位面与定位件加工精度,减少间隙,减少基准 位移误差 (3)减少夹具的磨损——提高夹具易磨件耐磨性。可换装置,及时更换 第七节 工件的夹紧 一FB体育、夹紧装置的组成及基本要求 夹紧装置的组成力源装置 夹紧机构 夹紧元件 中间递力机构 对夹紧装置的基本要求夹紧过程不改变工件定位后所占据的正确位置。 夹紧力的大小要适当。 夹紧装置的复杂程度应与生产纲领相适应。 夹紧装置应操作方便、安全、省力。 二、夹紧力三要素的确定 夹紧力方向的确定夹紧力的作用方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性,方向应朝向主要定 位基准。 夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。 夹紧力作用点的选择夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内; 夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上; 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面以减小切削力对工件造成的翻转力 夹紧力大小的确定三、典型夹紧机构 斜楔夹紧 螺旋夹紧机构 偏心夹紧机构 特种加工 特种加工的含义:是指切削加工以外,直接利用各种能量去除材料进行加工 的总称 特种加工的种类:
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