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1、项目一.pptx22教学课件 数控铣床编程与操作项目教程 项目一数控铣床实训基础目 录contents任务一任务二任务三任务四数控铣床文明生产工件在数控铣床上的定位与装夹数控铣床刀具的选用数控铣床加工工艺规程文件的拟定任务一数控铣床文明生产任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产（1）了解数控铣床的用途。（2）掌握数控铣床的基本结构和组成。（3）了解数控铣床安全生产规则。实训领域目标任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产一、数控铣床安全生产规则 数控铣床是一种自动加工设备，加工中会涉及各种可能的事故，操作人员必须经过安全教育培训，才允许进行机床的操作。操作人员除了遵守机械加工车间一般的安
2、全生产规范外，还要针对数控铣床的特点，严格遵守数控铣床的操作规程。为了确保操作人员和设备的安全，执行安全生产，下面从数控铣床加工的特点出发，介绍数控铣床操作安全规范和操作规程。（1）在机械加工车间实行定人定机制，要求操作人员凭操作证操作设备。大型设备需要多人操作时，必须有专人指挥。（2）操作人员要熟悉所使用设备的主要技术性能、结构、保养内容和标准。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产一、数控铣床安全生产规则 （3）工作前的准备。检查设备的传动系统、操作系统、润滑系统、气动系统、各种开关起始位置、安全制动防护装置、电力稳压系统及电气指示等，上述系统要齐全、正确、灵敏、可靠、完好，紧固件、连
3、接件应紧固。按设备润滑图表加注润滑油或润滑脂。以手动方式低速试运转主轴及各伺服轴。根据零件加工程序单，检查数控系统内存表中的刀补值及零点偏置位置是否有误，调出刀具补偿值和零点偏置值，检查其是否正确。在用纸带输入时，要经常检查所用纸带有无损伤、光电阅读机是否正常。紧固零件使用T形螺栓的规格要与设备工作台的T形槽规格一致。紧固时用力应适中。禁止在设备各部位加力校正零件。检查是否遵守了机床使用说明书中的有关规定。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产一、数控铣床安全生产规则 （4）接通电源后的检查项目。按下数控铣床的电源启动键，在CRT显示器上会出现铣床的初始位置坐标。检查安装在铣床上部的总压力
4、表，若表头读数为“4 MPa”，则说明系统压力正常，可以进行正式操作。（5）数控铣床的操作步骤。按设备说明书合理使用，正确操作，禁止超负荷、超性能、超规范使用。首件编程试加工时，操作人员要和编程人员密切配合，在确认程序无误后方可进行正式加工。装卡刀具时，应将锥柄和主轴锥孔及定位面擦拭干净。工件、刀具必须牢固安装。装卸工件时防止工件碰撞机床。较重的零件、夹具在装卸时应用吊车或在他人协助下完成。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产一、数控铣床安全生产规则 在加工过程中，操作人员不得擅离岗位或托人代管，不能做与工作无关的事情；暂时离岗可按“暂停”按钮。要正确使用“急停开关”，工作中严禁随意拉闸
5、断电。设备导轨面、工作台面禁止放置量具、零件和无关物件。禁止踩踏各防护罩，不许用鞋踩踏工作台面。设备运行中注意异常现象，发生故障应及时停车，采取措施并记录故障内容。若发生事故，应立即停车断电，保护现场，及时上报，不得隐瞒，并配合主管部门做好分析调查工作。（6）工作后的保养。操作人员要及时清理设备上的切屑杂物，整理工作现场，做好保养工作。设备保养完毕，操作人员要将设备各开关手柄及部件移归原位。各工作台面涂油保护，按规定顺序切断电源。按交接班规定进行交接班并做好记录。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产二、数控铣床的日常维护 数控铣床因功能、结构及系统的不同，维护保养的内容和规则也各有其特色
6、，具体应根据铣床种类、型号及实际使用情况，并参照该铣床说明书要求制定和建立定期、定级保养制度。一般来说，数控铣床的日常维护包括以下内容：任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产二、数控铣床的日常维护（1）使数控铣床保持良好的润滑状态。（2）定期检查液压、气压系统。（3）适时对各坐标轴进行超程限位试验。（4）定期进行数控铣床水平和机械精度检查并校正。1.数控铣床本体的日常维护 数控铣床本体的日常维护内容如下：任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产二、数控铣床的日常维护（1）对直流电动机定期进行电刷和换向器检查、清洗和更换。（2）定期检查电气部件。（3）数控铣床长期不用时的维护。（4）定期更
7、换存储器电池。（5）备用印制电路板的维护。（6）经常监视数控装置用的电网电压。2.数控铣床电气控制系统的日常维护数控铣床电气控制系统的日常维护内容如下：为了更具体地说明数控铣床日常保养的周期、检查部位和要求，可用表1-1所示的某数控铣床定期点检表来做参考。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产二、数控铣床的日常维护任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产二、数控铣床的日常维护续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产二、数控铣床的日常维护续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产二、数控铣床的日常维护续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准1.报考条件
8、 （1）具备下列条件之一的，可申请报考初级工：在同一职业（工种）连续工作两年以上或累计工作四年以上的。经过初级工培训结业。（2）具备下列条件之一的，可申请报考中级工：取得所申报职业（工种）的初级工等级证书满三年。取得所申报职业（工种）的初级工等级证书并经过中级工培训结业。高等院校、中等专业学校毕业并从事与所学专业相应的职业（工种）工作。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准（3）具备下列条件之一的，可申请报考高级工：取得所申报职业（工种）的中级工等级证书满四年。取得所申报职业（工种）的中级工等级证书并经过高级工培训结业。高等院校毕业并取得所申报职业（工种）的中级工等级
9、证书。2.考核大纲（1）基本要求。职业道德基本知识。职业守则。a.遵守法律、法规和有关规定。b.爱岗敬业，具有高度的责任心。c.严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程。d.工作认真负责，团结合作。e.爱护设备及工具、夹具、刀具、量具。f.着装整洁，符合规定；保持工作环境清洁有序，文明生产。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准（2）基础知识。基础理论知识。a.识图知识。b.公差与配合。常用金属材料及热处理知识。常用非金属材料。机械加工基础知识。a.机械传动知识。b.机械加工常用设备知识(分类、用途)。c.金属切削常用刀具知识。d.典型零件(主轴、箱体、齿轮
10、等)的加工工艺。e.设备润滑及切削液的使用知识。f.气动及液压知识。g.工具、夹具、刀具、量具使用与维护知识。钳工基础知识。a.划线知识。b.钳工操作知识(錾、锉、锯、钻、绞孔、攻螺纹、套螺纹)。进，高级别包括低级别的要求。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准电工知识。a.通用设备常用电器的种类及用途。b.电力拖动及控制原理基础知识。c.安全用电知识。安全文明生产与环境保护知识。a.现场文明生产要求。b.安全操作与劳动保护知识。c.环境保护知识。质量管理知识。a.企业的质量方针。b.岗位的质量要求。c.岗位的质量保证措施与责任。相关法律、法规知识。a.劳动法相关知识
11、。b.合同法相关知识。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准 （3）各等级要求。初级技能要求见表1-2，中级技能要求见表1-3，高级技能要求见表1-4。各级技能要求依次递进，高级别包括低级别的要求。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三
12、、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准续表任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准在技能鉴定测试的试卷中，不同的知识点有着不同的比重。理论知识比重见表1-5，技能操作比重见表1-6。任 务
13、一 数 控 铣 床 文 明 生 产三、数控铣床操作工标准任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 1.数控铣床的主要用途 数控铣床可以完成孔加工、平面加工、平面曲线加工、变斜角平面加工、立体曲面加工和复杂曲面加工等。数控铣削适合加工箱体类、轴座类和叉杆类零件，尤其适合加工有复杂形面的、高精度的零件，如凸轮曲线、模具型腔、叶片和螺旋桨等。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 数控铣床具有多坐标轴联动功能，因而特别适宜加工下述零件。（1）平面类零件。平面类零件的定义。加工面平行或垂直于水平面、加工面与水平面的夹角为定角的零件称为平面类零件，如
14、图1-1所示。平面类零件的特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面，例如，图1-1（a）所示的曲线轮廓面M，展开后为平面。平面类零件是数控铣削加工对象中最简单的一类零件，一般只需用三坐标联动数控铣床的两坐标联动（两轴半控制）就可以把它们加工出来。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 平面类零件的斜面加工方法。有些平面类零件的某些加工面（或加工面的母线）与水平面既不垂直也不平行，而是成一个定角。加工这些斜面常用的方法如下：对图1-1（b）所示的斜面P，当工件尺寸不大时，可用斜垫板垫平后加工；若机床主轴可以摆角，则可以摆成适当的定角来加工。当工件尺寸很大，斜面坡度又较
15、小时，也常用行切法加工，但会在加工面上留下叠刀时的刀锋残痕，需要用钳修方法加以清除。例如，三坐标联动数控铣床加工飞机整体壁板零件时常用此法。当然，加工此类斜面的最佳方法是用五坐标铣床主轴摆角后加工，可以不留残痕。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 图1-1（c）所示的N面一般可用专用的角度铣刀来加工，此时若采用五坐标铣床主轴摆角加工反而不合算。图1-1平面类零件任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 （2）变斜角类零件。加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件。这类零件多为飞机零件，如飞机上的整体梁、框、椽条与肋等。图1-
16、2所示为变斜角类零件。图1-2变斜角类零件任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面，但在加工中，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线。因此，最好采用四坐标或五坐标联动数控铣床加工；在没有上述机床时，也可采用坐标联动数控铣床加工，或进行两轴半坐标近似加工。（3）曲面类零件。加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，如模具、叶片、螺旋桨等。曲面类零件的加工面不能展开为平面，加工时，加工面与铣刀始终为点接触。加工曲面类零件一般采用三坐标联动数控铣床。当曲面较复杂、通道较狭窄，会伤及毗邻表面及需刀具摆动时，需要采用四坐标或五坐标联动数控铣
17、床。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 2.数控铣床的分类 (1)数控铣床可以分为立式数控铣床、卧式数控铣床和立卧式数控铣床。立式数控铣床。立式数控铣床的主轴轴线垂直于水平面，这种铣床占数控铣床的大多数，应用范围也最广。目前三坐标立式数控铣床占数控铣床的大多数，一般可进行三轴联动加工。卧式数控铣床。卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转台或万能数控转台的方式来实现四轴和五轴联动加工。这样既可以加工工件侧面的连续回转轮廓，又可以实现在一次装夹中进行多个位置或工作面的加工。立卧式数控铣床。立卧式数控铣床的主轴可
18、以进行转换，可在同一台数控铣床上进行立式加工和卧式加工，同时具备立式、卧式铣床的功能。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 (2)数控铣床还可以分为以下两种：一种是在普通铣床的基础上，对机床的机械传动结构进行简单的改造，并增加简易数控系统后形成的简易型数控铣床，这种数控铣床成本较低，具有三坐标轴、两轴联动的机床，也称两轴半控制数据铣床，即在X、Y、Z三个坐标轴中任意两轴都可以联动，加工精度也不高，可以加工平面曲线类和平面型腔类零件；另一种是普通数控铣床，可以三坐标联动，用于各类复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工，如各种模具、样板、凸轮和连杆等。数控铣床也能加工有一
19、定位置精度要求的孔系。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产四、数控铣床的用途与分类 数控铣床还可以加进一个回转的A坐标或C坐标，即增加一个数控分度头或数控回转工作台，这时机床的数控系统为四坐标联动的数控系统，可以用于加工螺旋槽、叶片等立体曲面零件。典型的普通数控铣床如图1-3所示。图1-3典型的普通数控铣床任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产五、数控铣床的组成和加工过程1.数控铣床的组成 数控铣床和加工中心是用于镗铣加工的数控机床，在航空航天、汽车制造和模具制造业中应用广泛，在数控机床中所占的比重较大，应用也较为广泛。数控铣床是由数控系统、伺服系统和机床本体三个基本部分组成，如图1
20、-4所示。（1）数控系统。数控系统（CNC系统）是数控机床中的指挥系统，相当于人体的大脑，是一个专用的计算机系统，包括输入和输出装置、数控装置和可编程控制器（PLC）。输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。输入装置的作用是将数控代码变成相应的脉冲信号，传送并存入数控装置内。目前，数控机床的输入装置有键盘等，输出装置有显示器等，数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值及报警信号等。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产五、数控铣床的组成和加工过程图1-4数控铣床的组成 数控装置是计算机数控系统的核心，由硬件和软件
21、两部分组成。输入装置发出的脉冲信号输入到数控装置，脉冲信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出相应的控制信号给控制机床的各个部分，使机床进行规定的、有序的动作。数控装置的硬件主要包括微处理器（CPU）、存储器、局部总线、外围逻辑电路及与其他组成部分的接口等。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产五、数控铣床的组成和加工过程 数控机床通过数控装置和PLC共同完成控制功能。其中，数控装置主要完成与数字运算等有关的功能，如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动位置的伺服控制等；PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，它接收程序代码中的M（辅助功能）、S（主轴转速）、
22、T（选刀、换刀）等开关量动作信息，对开关量动作信息进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成相应的开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等。PLC还接收机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作（如手动操作机床），另一方面将一部分指令送往数控装置控制加工过程。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产五、数控铣床的组成和加工过程 （2）伺服系统。伺服系统是机床工作的动力装置，数控装置的指令要靠伺服系统付诸实施。伺服系统由伺服单元和执行元件组成。伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后，通过执行元件转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此，伺服
23、单元是数控装置与机床本体的联系环节，它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服系统分为主轴控制和进给控制等。执行元件的作用是把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动，通过机械连接部件驱动机床工作台，使工作台精确定位或按规定的轨迹做严格的相对运动，加工出形状、尺寸和精度符合要求的零件。常用的执行元件有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机，目前交流伺服电动机已经取代直流伺服电动机，成为驱动装置的主流产品。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产五、数控铣床的组成和加工过程 伺服系统是数控机床的重要组成部分。从某种意义上说，数控机床的功能主要取决于数控装置，而数控机床
24、的性能则主要取决于伺服系统。大多数数控机床还具有位置检测装置，用于检测刀具的位移量。伺服系统中的位移比较指对控制位移量与实际位移量进行比较，根据比较的差值，调整控制信号，适时控制机床的位置。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产五、数控铣床的组成和加工过程 （3）机床本体。机床本体是加工运动的机械部件，包括主运动部件、进给运动部件（工作台、刀架）和支撑部件（如床身、立柱）等。有些数控机床还配备了特殊的部件，如刀库、自动换刀装置和托盘自动交换装置等。数控机床本体结构与传统机床相比，发生了很大变化：数控机床本体普遍采用了滚珠丝杠、滚动导轨，传动效率更高；由于减少了齿轮的数量，使传动系统更简单。
25、数控铣床与加工中心的主要区别如下：数控铣床没有刀库和自动换刀功能，而加工中心具有刀库和自动换刀功能。需要换刀时，加工中心用数控程序指令执行自动换刀，而数控铣床则依靠人工手动换刀。不同厂家生产的数控铣床和加工中心的编程和操作是类似的，但有一定的区别，具体应用时必须参考机床编程手册和操作手册。任 务 一 数 控 铣 床 文 明 生 产五、数控铣床的组成和加工过程2.数控铣床的加工过程 数控铣床的加工过程如图1-5所示。各步工作内容解释如下：（1）零件图样是加工的原始资料，它记载着加工工件的几何信息和工艺信息。这些信息是编制数控加工程序的依据。（2）根据零件图样编写加工程序。（3）把加工程序输入到数
26、控系统中，数控加工程序经过数控系统处理后，变成伺服系统能够接收的信号。（4）伺服系统把控制信号转换为机械运动的物理量。（5）驱动机床本体加工工件。（6）完成零件加工。1.观察数控铣床 现场观察所使用数控铣床的机床型号并做好记录，说明其含义。2.观察数控铣床加工零件过程 现场观察数控铣床加工零件过程，了解数控铣床的安全生产规则，理解数控铣床控制轴数、手动操作和自动运行的过程。实 训 情 境任务二工件在数控铣床上的定位与装夹任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹 （1）认识数控铣床用的典型夹具。（2）观察夹具的结构，认识其组成元件（定位元件、夹紧装置、夹具体等），掌握夹
27、具的功能。（3）掌握数控铣加工件定位和夹紧方案的确定原则。实训领域目标任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹一、定位与夹紧方案的确定原则 在零件加工过程中，必须使工件在机床或工艺装备上有确定的位置。保证被加工表面位置精度就是指合理选取定位基准来使各被加工表面的位置及相互关系满足工序和设计尺寸要求。因此，在研究和选择各类工艺基准前应选择定位基准。定位基准分粗基准和精基准两种。在零件加工前，一般以毛坯上未加工的表面作为定位基准的粗基准，经过机械加工的表面作为定位基准的精基准。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹一、定位与夹紧方案的确定原则
28、1.定位基准选择的基本原则 定位基准选择的基本原则如下：(1)保证定位基准的稳定性和可靠性，确保工件相互位置表面之间的精度。(2)定位基准力求与设计基准重合，尽可能从相互间有直接位置精度要求的表面中选择定位基准，以减小因基准不重合而引起的误差。(3)夹具结构应尽量简单，工件装卸和夹紧应尽量方便，以便充分发挥数控铣床的功效。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹一、定位与夹紧方案的确定原则 2.粗基准的选择 选择粗基准时，应保证所有待加工表面都有足够的加工余量，并应在尽可能少的工序内获得精基准面。(1)对于不需加工全部表面的零件，应采用始终不加工的表面作为粗基准，这样
29、可以较好地保证加工表面对不加工表面的相互位置要求，并尽可能在一次安装中把大部分需要加工的表面的都加工出来。若零件上有几个不需加工的表面，则选取与加工表面相互位置精度要求高的非加工表面作为粗基准。(2)选取加工余量要求均匀的表面作为粗基准，在加工时可以保证该表面余量均匀。(3)选取的基准面应使被加工件上各加工表面总的金属切除量最小。(4)作为粗基准的表面，应尽量规则平整，粗基准表面自身的形状误差尽量小，对于一些铸、锻件，要求无浇口、冒口或飞边等其他表面缺陷。(5)同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。因为毛坯面粗糙且精度低，定位精度不高，若重复使用，在两次装夹中会使加工表面产生较大的位置误差。
30、任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹一、定位与夹紧方案的确定原则3.精基准的选择 为了使装夹方便、正确、可靠，选择精基准除了遵循选择粗基准原则外还要特别遵循以下几条原则：(1)基准重合原则。尽可能选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。(2)基准统一原则。在加工位置精度较高的某些表面时，应尽可能在多个工序中采用同一组精基准。(3)自为基准原则。对于工件上的重要表面要求余量小且均匀的精加工，应尽量选择加工表面本身作为精基准，但该表面与其他表面的位置精度由前道工序保证。(4)互为基准原则。对于零件上两个相互位置精度要求较高的表面，采取
31、互相作为定位基准、反复进行加工的方法来达到精度要求。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹一、定位与夹紧方案的确定原则 4.夹紧方案的确定 在确定工件夹紧方案时，要根据工件上已选定的定位基准确定工件的定位夹紧方式，并选择合适的夹具。此时，主要考虑以下几点：(1)减少刀具干涉。(2)保证最小的夹紧变形。(3)夹具装卸工件方便，辅助时间尽量短。(5)夹具结构应力求简单。(4)多件同时装夹，提高效率。(6)夹具应便于在机床工作台上装夹。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹二、平口虎钳的结构与使用注意事项 1.平口虎钳的结构 平口虎钳是铣床常用
32、夹具，其规格以钳口的宽度来表示，常用的有100 mm、125 mm和150 mm三种。平口虎钳的种类很多，有固定式、回转式、自定心、V型、手动液压等。其中，固定式和回转式平口虎钳应用最广泛，适于装夹形状规则的小型工件。机用虎钳的钳口可以制成多种形式，更换不同形式的钳口，以扩大机床用平口虎钳的使用范围，如图1-6所示。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹二、平口虎钳的结构与使用注意事项 2.平口虎钳的使用注意事项 平口虎钳装夹的最大优点是快捷方便，但夹持范围不大。正确而合理地使用平口虎钳，不仅能保证加工工件具有较高的精度和表面质量，而且可以保持虎钳本身的精度，延长其
33、使用寿命。使用平口虎钳时，应注意以下几点：（1）随时清理切屑及油污，保持虎钳导轨面的润滑与清洁。（2）维护好固定钳口，在工作台上安装平口虎钳时要保证平口虎钳的正确位置。当平口虎钳底面没有定位键时，应该使用百分表找正固定钳口面。（3）为使夹紧可靠，应尽量使工件与钳口工作面的接触面积大些。对于短于钳口宽度的工件，尽量用中间均等部位夹持。（4）装夹工件不宜高出钳口过多，必要时可在两钳口处加适当厚度的垫板。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹二、平口虎钳的结构与使用注意事项 （5）要根据工件的材料和几何轮廓确定适当的夹紧力，不可过小，也不可过大，不允许随意加长虎钳手柄。（
34、6）在加工相互平行或相互垂直的工件表面时，如果使用中的虎钳精度不够，可在工件与固定钳口之间或工件与虎钳的水平导轨间垫上适当厚度的纸片或薄铜片，以提高工件的安装精度。（7）在铣削时，应尽量使切削中的水平分力的方向指向固定钳口。（8）注意选择工件在虎钳上的安装位置，避免在夹紧时虎钳单边受力，必要时还要加支承垫铁。（9）夹持表面光洁的工件时，应在工件与钳口间加垫片，防止划伤工件表面。夹持表面粗糙的毛坯时，也应在工件与钳口间加垫片，这样既可以保护钳口，又能提高工件的装夹刚性。垫片可用铜或铝等软质材料制作。（10）为提高万能（回转式）虎钳的刚性和增加切削稳定性，可将虎钳底座取下，把虎钳直接固定在工作台上
35、。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹三、使用压板和T形螺钉固定工件 利用压板和T形螺钉可以把工件、夹具或其他机床附件固定在工作台上。压板及其应用如图1-7所示。使用T形螺钉和压板固定工件时应注意以下几点：（1）压板螺钉应尽量靠近工件，以获得较大的压紧力。（2）垫铁的高度应与工件的被压点高度相同，并允许垫铁高度略高一些。（3）使用压板固定工件时，压点应尽量靠近切削位置。使用压板的数目不得少于两个，而且压板要压在工件上的实处，若工件下面悬空时，必须附加垫铁或用千斤顶支承。（4）根据加工特点确定夹紧力的大小，既要防止夹紧力过小造成工件松动，又要避免夹紧力过大使工件变形
36、，一般精铣时的夹紧力小于粗铣时的夹紧力。（5）如果压板夹紧力作用点在工件已加工表面上，应在压板与工件间加铜质或铝质垫片，以防止工件表面被压伤。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹三、使用压板和T形螺钉固定工件图1-7压板及其应用任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹四、使用弯板装夹工件 弯板（角铁）主要用于固定长度与宽度较大、厚度较小的工件。工件在弯板上的装夹如图1-8所示。使用弯板时应注意以下几点：（1）弯板在工作台上的固定位置必须正确，弯板的立面必须与工作台台面相垂直。（2）工件与弯板立面的安装接触面积应尽量大。（3）夹紧工件时，应
37、尽可能多地使用螺栓压板或弓形夹。任 务 二 工 件 在 数 控 铣 床 上 的 定 位 与 装 夹五、铣床用卡盘 铣床用卡盘如图1-9所示。当在数控铣床上加工回转体零件时，可以采用三爪卡盘装夹，对于非回转零件可采用四爪卡盘装夹。铣床用卡盘的使用方法与车床用卡盘相似，用T形槽螺栓将卡盘固定在机床工作台上即可。1.认识数控铣床用的典型夹具认识数控铣床用的典型夹具，观察夹具的结构，认识其组成元件，了解夹具的作用。2.使用平口虎钳装夹工件在数控铣床上使用平口虎钳装夹工件并找正。3.使用压板装夹工件在数控铣床上使用压板装夹工件并找正。实 训 情 境任务三数控铣床刀具的选用任 务 三 数 控 铣 床 刀
38、具 的 选 用 （1）了解数控铣床常用刀具的种类、材料、特点及加工范围。（2）掌握数控铣床常用刀具的选择原则，正确选择数控铣削刀具。（3）合理选择数控铣削刀具的加工参数。实训领域目标任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具1.数控铣床常用铣刀 数控铣床常用的铣刀有面铣刀、三面刃铣刀、立铣刀、键槽铣刀、钻铣刀、螺纹铣刀、鼓形铣刀和成形铣刀。（1）面铣刀。端铣所用刀具为面铣刀，面铣刀可以是套式的，也可以是整体带柄式的，如图1-10所示。面铣刀适用于加工平面，尤其适合加工大面积平面。面铣刀的主切削刃分布在外圆柱面或外圆锥面上，其端面上的切削刃为副切削刃。主偏角为
39、90的面铣刀称为方肩面铣刀，如图1-11（a）所示。在加工平面的同时，方肩面铣刀能加工出与平面垂直的直角面，这一直角面的高度受到刀片长度的限制。如果需要加工出高于刀片长度的直立面，可以采用层切的方法分层加工直立面，如图1-11（b）所示。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具图1-10面铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具图1-11方肩面铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具图1-12方肩面铣刀的加工范围方肩面铣刀采用螺旋线进给，能够镗铣加工孔，方肩面铣刀的加工范围
40、如图1-12所示。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 面铣刀的直径一般较大，通常将其制成镶齿结构，即将其刀齿与刀体分开。刀齿是由硬质合金制成的可转位刀片，刀体的材料为40Cr，把刀齿夹固在刀体上，刀齿的一个切削刃用钝后，只需在刀体上转换刀片新的切削刃或更换刀片后重新夹固，即可继续使用。目前普遍使用的硬质合金铣刀片的规格有四边形的和三角形的，可分为带后角的和不带后角的两种。一般带后角的刀片用于正前角铣刀，不带后角的刀片用于负前角铣刀。面铣刀可以用于粗加工，也可以用于精加工。粗加工要求有要求有较大的铣削用量，为能取较大的切削深度和切除较大的余量，粗加工宜
41、选较小的铣刀直径。精加工要求保证加工精度，要求加工表面光滑，应该避免在精加工面上留下接刀痕迹，所以精加工的铣刀直径要选大些，最好能大于加工面的整个宽度。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 面铣刀齿数对铣削生产率和加工质量有直接影响，齿数越多，工作齿数也多，生产率高，铣削过程平稳，加工质量好。直径相同的可转位铣刀根据齿数不同可分为粗齿、细齿和密齿，见表1-7。粗齿铣刀主要用于粗加工，细齿铣刀用于平稳条件下的铣削加工，密齿铣刀用于薄壁铸铁的加工。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 （2）三面刃铣刀。三面刃铣刀的
42、外圆周和两边侧面都有切削刃，如图1-13所示。三面刃铣刀可以加工台肩面和沟槽等，其加工范围如图1-14所示。图1-13三面刃铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具图1-14三面刃铣刀的加工范围任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 （3）立铣刀。立铣刀分为通用立铣刀、圆角立铣刀、球头立铣刀和倒角铣刀等。通用立铣刀。通用立铣刀按结构可以分为整体结构立铣刀（见图1-15）和镶齿可转位立铣刀（见图1-16），镶齿可转位立铣刀又分为方肩式和长刃式，长刃式也称为玉米立铣刀。图1-15整体结构立铣刀任 务 三 数 控 铣
43、床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具图1-16镶齿可转位立铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 立铣刀主要的切削工作由刀具端部完成。立铣刀有双齿、三齿、四齿甚至是多齿等多种类型，并分为右旋和左旋立铣刀。双齿立铣刀容屑能力大，切削用量大；四齿立铣刀适合精加工；三齿立铣刀介于双齿立铣刀与四齿立铣刀之间。立铣刀适合槽孔的切削，通常一次切削即可完成表面加工。在大多数情况下，三齿立铣刀的三个刀齿中有两个参与切削，切削运动平稳且噪声小。四齿立铣刀切削时允许选用更大的进给速度，多槽立铣刀主要用于粗加工之后的精加工。任 务 三 数 控 铣 床 刀
44、 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 立铣刀每个刀齿的主切削刃分布在圆柱面上，呈螺旋线形，其螺旋角为3045，有利于提高切削过程的平稳性，将冲击减到最小，并可得到光滑的切削表面。立铣刀每个刀齿的副切削刃分布在端面上，用于加工与侧面垂直的底平面。立铣刀的主切削刃和副切削刃可以同时进行切削，也可以单独进行切削。如果立铣刀端部没有中心孔或切口，那么立铣刀可以用于钻入式切削，即本身可以钻削定位孔，因而也被称为中心切削立铣刀；但是，若立铣刀端部有中心孔或切口，则不能钻削定位孔。立铣刀按刀齿数目可以分为粗齿立铣刀、中齿立铣刀和细齿立铣刀，见表1-8。粗齿立铣刀刀齿少，强度高，容屑空间大，适于粗
45、加工；细齿立铣刀齿数多，工作平稳，适于精加工；中齿立铣刀介于粗齿立铣刀与细齿立铣刀之间。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 直径较小的立铣刀一般制成带柄的形式，可分为直柄（271 mm 立铣刀）、莫氏锥柄（663 mm立铣刀）、锥度为724的锥柄（2580 mm立铣刀）三种。直径大于4060 mm的立铣刀可做成套式结构。立铣刀的刀具材料分为高速钢和硬质合金两类。高速钢立铣刀是立式铣床常用的一种刀具，高速钢立铣刀有直槽式和螺旋槽式，其中螺旋槽式高速钢立铣刀可按其旋角大小分为小、中和大螺旋角三类。小螺旋角高速钢立铣刀的螺旋角大约为12，中螺旋角高速钢立铣
46、刀的螺旋角大约为30，而大螺旋角高速钢立铣刀的螺旋角大约为40(甚至更大)。螺旋角大小的选择应由加工任务决定。例如，精加工方式切削铝件时，应选择大螺旋角（45）高速钢立铣刀，可以取得较好的加工表面质量。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 目前随着细晶粒硬质合金的应用，许多小型立铣刀采用了整体硬质合金刀具，它们的工作性能优于高速钢刀具。对于由细晶粒硬质合金制成的刀具，其韧性接近高速钢，其硬度接近硬质合金。早期的硬质合金刀具因为脆性太大而不能用于常规的机械加工，所以许多切削加工都用高速钢刀具来完成。如今，可转位刀具已经替代了高速钢刀具。可转位刀具的一个主
47、要优点是几乎可以加工任何材料。此外，它还具有种类多和不需重磨等优点。中心切削可转位刀具是经济性非常好的一种刀具。不同等级的刀片可分别用于切削钢、铸铁或铝等材料，而每种等级和类型的刀片都有特定的几何形状。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具图1-17圆角立铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 球头立铣刀。若中心切削圆角立铣刀的圆角(r)等于刀具半径，则刀具端面刃为球面，这类立铣刀称为球头立铣刀，如图1-18所示。通常球头立铣刀的最小尺寸为12 mm，球头立铣刀由立铣刀发展而成，可以沿刀具的轴向切入工件，或沿刀
48、具径向切削，其主要用于加工三维的型腔或凸凹模成形表面，也可以用于孔口倒角和平面倒角。球头立铣刀可以分为圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀。a.圆柱形球头立铣刀。圆柱形球头立铣刀的刀具名称通常为12R6，表示刀具直径是12 mm的球头立铣刀。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具b.圆锥形球头立铣刀。圆锥形球头立铣刀的刀具名称为157R7.5，表示刀具直径是15 mm、圆锥半角为7的圆锥形球头立铣刀。图1-18球头立铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 倒角铣刀。倒角铣刀如图1-19所示，可以用于工件边角处倒角
49、的加工。图1-19倒角铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具 （4）键槽铣刀。键槽铣刀也称为两齿中心切削立铣刀，如图1-20（a）所示。圆柱面上和端面上都有切削刃，兼有钻头和立铣刀的功能。端面刃延至圆心，使立铣刀可以沿其轴向钻孔，切出键槽深，又可以用圆柱面上刀刃铣削出键槽长度。铣削时，立铣刀先对工件钻孔，然后沿工件轴线铣出键槽。加工键槽时受切削力的方向和刀具变形的影响，一步铣成形的键槽在其直角处误差较大。加工键槽分两步完成，提高了加工效率和加工精度。如图1-20（b）所示，先用小号铣刀粗铣全槽，然后以侧铣方式精铣槽的周边面，这样在槽根处就能加工出高精
50、度的直角面。任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具图1-20铣削键槽任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具（5）钻铣刀。钻铣也称为插铣，钻铣刀如图1-21（a）所示，钻铣工艺如图1-21（b）所示。钻铣铣削效率高，常用于粗加工。图1-21钻铣任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具（6）螺纹铣刀。螺纹铣刀如图1-22（a）所示。螺纹铣刀用于铣削内、外螺纹表面，如图1-22（b）所示。图1-22螺纹铣刀任 务 三 数 控 铣 床 刀 具 的 选 用一、数控铣床常用铣刀和孔加工刀具