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1、任务二 数控铣削加工入门 及面板操作,技能目标,STEP 1,STEP 2,STEP 3,STEP 4,知识准备,任务实施,拓展训练,数控铣削加工入门及面板操作,知识准备,关机 测量工件尺寸 自动加工 试切 输入和调试加工程序 设置刀具补偿值 设定工件坐标系（对刀） 安装刀具 安装工件毛坯 返回机床参考点 复位 开机上电,数控铣床的基本操作步骤如下：,任务实施,常用刀具的种类和功用,常用夹具的种类和功用,常用量具的种类和功用,机床面板的操作,面板各键说明,一、数控铣床结构、技术参数及功能 数控铣床结构 数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。 主要技术参数
2、及功能 YHM850数控铣床主要技术参数及功能如下：,二、常用刀具的种类和功用 刀柄 数控铣床和加工中心使用的刀具通过刀柄与主轴相连，刀柄通过拉钉和主轴内的拉刀装置固定在轴上，由刀柄夹持传递速度、扭矩。数控铣床刀柄一般采用7:24锥面与主轴锥孔配合定位，这种锥柄不自锁，换刀方便，与直柄相比有较高的定心精度和刚度。为了保证刀柄与主轴的配合与连接，刀柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化和系列化。刀具柄部的型式和尺寸代号，见表1-1。,表1-1 刀具柄部的型式和尺寸代号,（1）刀柄的作用 数控铣床使用的刀具通过刀柄与主轴相连，刀柄通过拉钉和主轴内的拉刀装置固定在主轴上，由刀柄夹持传递速度、扭矩，如图所示。
3、刀柄的强度、刚性、耐磨性、制造精度以及夹紧力等对加工有直接的影响。,（2）刀柄的分类 按刀柄的结构 整体式刀柄 这种刀柄直接夹住刀具，刚性好，但需针对不同的刀具分别配备，其规 格、品种繁多，给管理和生产带来不便。 模块式刀柄 模块式刀柄比整体式多出中间连接部分，装配不同刀具时更换连接部分 即可，克服了整体式刀柄的缺点，但对连接精度、刚性、强度等都有很高 的要求。,整体式,模块式,按刀柄与主轴连接方式分 一面约束 刀柄以锥面与主轴孔配合，端面有 2mm 左右间隙，此种连接方式刚性较差。 二面约束 刀柄以锥面及端面与主轴孔配合，在高速、高精加工时，二面限位才能确保可靠。,两面约束,一面约束,按刀具
4、夹紧方式,弹簧夹头刀柄 使用较多。采用 ER 型卡簧，适用于夹持 16mm 以下直径的铣刀进行铣削加工；若采用 KM 型卡簧，则称为强力夹头刀柄，可以提供较大夹紧力，适用于夹持 16mm 以上直径的铣刀进行强力铣削。 侧固式刀柄 采用侧向夹紧，适用于切削力大的加工，但一种尺寸的刀具需对应配备一种刀柄，规格较多。,（a）弹簧夹头刀柄 （b）侧固式刀柄,液压夹紧式刀柄 采用液压夹紧，可提供较大夹紧力。 冷缩夹紧式刀柄 装刀时加热孔，靠冷却夹紧，使刀具和刀柄合二为一，在不经常换刀的场合使用。,（c）液压夹紧式刀柄 （d）冷缩夹紧式刀柄,按允许转速 低速刀柄 指用于主轴转速在 8000 r/min 以
5、下的刀柄。 高速刀柄 高速刀柄用于主轴转速在 8000 r/min 以上的高速加工，其上有平衡调整环，必须经动平衡。,（a）低速刀柄 （b）高速刀柄,按所夹持的刀具 圆柱铣刀刀柄 用于夹持圆柱铣刀。 面铣刀刀柄 用于与面铣刀盘配套使用。 锥柄钻头刀柄 用于夹持莫氏锥度刀杆的钻头、铰刀等，带有扁尾槽及装卸槽。,（a）圆柱铣刀刀柄 （b）面铣刀刀柄 （c）锥柄钻头刀柄,直柄钻头刀柄 用于装夹直径在 13mm 以下的中心钻、直柄麻花钻等。 镗刀刀柄 用于各种尺寸孔的镗削加工，有单刃、双刃以及重切削等类型。 丝锥刀柄 用于自动攻丝时装夹丝锥，一般具有切削力限制功能。,（d）直柄钻头刀柄 （e）镗刀刀柄
6、 （f）丝锥刀柄,其它刀柄 有些场合，通用的刀柄和刃具系统不能满足加工要求，为进一步提高效率和满足特殊要求，而开发的多种特殊刀柄，如下： 增速刀柄 现在的增速头能够支持换刀机械手，日本公司的NXSE型增速头，在主轴4000r/min时，刀具转数可在0.8s内达到20000r/min。当加工所需的转速超过了机床主轴的最高转速时，可以采用这种刀柄将刀具转速增大 4-5 倍，扩大机床的加工范围。 内冷却刀柄 加工深孔时最好的冷却办法是切削液直接浇在切削部位，但这是不易达到的，尤其在卧式加工中心上。针对这种情况，国内、外研制了内部通切割液的麻花钻及扩孔钻。其配以专用的冷却油供给系统，工作时，高压切削液
7、通过刀具芯部从钻头两个后面浇注至切削部位，起到冷却润滑的作用，并把切屑排出。,为了改善切削液的冷却效果，特别是在孔加工时，采用这种刀柄可以将切削液从刀具中心喷入到切削区域，极大地提高了冷却效果，并有利排屑。使用这种刀柄要求机床具有相应的中心冷却功能。,（a）增速刀柄 （b）内冷却刀柄,转角刀柄 配备转角刀柄可以在加工上一定程度替代五面加工中心，以最少的花费达到相近的效果。除了使用回转工作台进行五面加工以外，还可以采用角度刀柄实现立、卧转换，达到同样的目的。转角一般有 30 、 45 、 60 、 90 等。 多轴刀柄 多轴刀柄能同时加工多个孔，多轴及增速刀柄的混合应用就成为多轴增速刀柄。当同一
8、方向的加工内容较多时，如位置相近的孔系，采用多轴刀柄可以有效地提高加工效率。,（c）转角刀柄 （d）多轴刀柄,（3）常用刀柄使用方法 数控铣床各种刀柄均有相应的使用说明，在使用时可仔细阅读。这里仅以最为常见的弹簧夹头刀柄举例说明： 将刀柄放入卸刀座并锁紧； 根据刀具直径选取合适的卡簧，清洁工作表面； 将卡簧装入锁紧螺母内； 将铣刀装入卡簧孔内，并根据加工深度控制刀具悬伸长度； 用扳手将锁紧螺母锁紧； 检查，将刀柄装上主轴；,常用的刀柄和筒夹，如图1-6所示， 常用拉钉，如图1-7所示。,图1-6刀柄和筒夹 图1-7 拉钉,相同标准及规格的加工中心用刀柄也可以在数控铣床上使用，其主要区别是数控铣
9、床所用的刀柄上没有供换刀机械手夹持的环形槽。,数控铣削刀具的分类 按制造铣刀所用的材料可分为 （1）高速钢刀具； （2）硬质合金刀具； （3）金刚石刀具； （4）其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。 按铣刀结构形式不同可分为 （1）整体式：将刀具和刀柄制成一体。 （2）镶嵌式：可分为焊接式和机夹式。 （3）减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的 振动，提高加工精度，多采用此类刀具。 （4）内冷式：切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部； （5)特殊型式：如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。,按铣刀结构形式不同可分为 （1）面铣刀，面铣刀的圆周表面和端面都有切削刃，端部切
10、削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构，刀齿为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。 （2）立铣刀，立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃，端面上的切削刃为副切削刃。注意，因为立铣刀的端面中间有凹槽，所以不可以做轴向进给。 （3）模具铣刀，模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。,（4）键槽铣刀，它有两个刀齿，圆柱面和端面都有切削
11、刃，端面刃延至中心。加工时先轴向进给达到槽深，然后沿键槽方向铣出键槽全长。 （5）鼓形铣刀，他的切削刃分布在半径为R的圆弧面上，端面无切削刃。加工时控制刀具上下位置，相应该面刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负到正的不同斜角。R越小，鼓形铣刀所能加工的斜角范围越广。 （6）成形铣刀，切削刃与待加工面形状一致。一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的。,常见的数控铣削刀具，如图1-8所示。,（a)整体直立铣刀 （b)整体球头刀 （c)可转位直立铣刀,（d) 可转位球头刀 （e)面铣刀,（f) 可转位螺旋立铣刀 （g)可转位侧刃铣刀,在数控铣削加工中，由于加工对象复杂多变，刀具的结构、形式、尺
12、寸也是多种多样的，常用的刀具及典型加工型面，如图1-9所示。,数控铣刀种类和尺寸一般根据加工表面的形状特点和尺寸选择，具体选择见表1-2。,表1-2 铣削加工部位及所使用铣刀的类型,夹具主要用于零件在机床上的定位和夹紧。夹具的选择要 依据具体零件的形状和定位要求确定，数控铣床和加工中心常 用夹具是机用虎钳、压板和组合夹具等。 1、机用虎钳 机用虎钳，如图1-10a)所示，找正钳口，再把工件装夹在平口钳上，这种方式装夹方便，应用广泛，使用于装夹形状规格小的工件。正弦平口钳，如图1-10b)所示，通过钳身上的孔及滑槽来改变角度，可用于斜面零件的装夹。,三、常用夹具的种类和功用,2、用压板装夹 数控
13、铣床工作台面上有数条T形槽，用于安装工件或夹具。在数控铣床上用压板装夹工件，主要有压板、垫铁、T形螺栓及螺母等组成，如图1-11(a)所示。压板形状各异，可适应各种不同形状工件的装夹。原理是杠杆作用，夹紧螺栓和工件的杠杆臂越短，夹持力越大。必要时可增加辅助支承。,使用压板时，压板的一端搭在工件上，另一端搭在垫铁上，垫铁的高度应等于或略高于工件被压紧部位的高度，压板螺栓应尽量靠近工件，这样可增大夹紧力，如图1-11(b)所示。为保证夹紧可靠，压板的数量一般不少于两块。 3、组合夹具 组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备，目前在我国的工厂已经得到广泛的应用。组合夹具由一套预先制造
14、的不同形状、不同规格、不同尺寸的标准元件及部件组装而成。 用孔系列组合夹具元件即可快速地组装成机床夹具。该系列元件结构简单，以孔定位，螺栓连接，定位精度高，刚性好，组装方便。法兰盘在孔系组合夹具上装夹，如图1-12所示。,图1-12典型零件在孔系组合夹具上装夹示意图,四、常用量具的种类和功用,数控铣削加工零件的检测，一般常规尺寸仍可使用普通的量具进行测量，如游标卡尺、内径百分表等，而高精度尺寸、空间位置尺寸、复杂轮廓和曲面的检测只有采用三坐标测量仪来测量。,1、游标卡尺 游标卡尺是一种常用量具，如图1-13所示，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，它能直接测量工件的外径、
15、内径、长度、宽度、深度和孔距等，应用范围很广。,图1-13 游标卡尺,（1）游标卡尺有三种结构型式 测量范围为0125mm的游标卡尺，制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式。,1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪。, 测量范围为0200mm和0300mm的游标卡尺，可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式 。,1一尺身；2一上量爪、3一尺框；4一紧固螺钉；5一微动装置； 6一主尺；7一微动螺母；8一游标；9下量爪, 而测量范围大于300mm的游标卡尺，只制成这种仅带有下量爪的型式。,（2）游标卡尺的组成 具有固定量爪的尺身，尺身上有类
16、似钢尺一样的主尺刻度，主尺上的刻线间距为1mm。主尺的长度决定于游标卡尺的测量范围。 具有活动量爪的尺框，尺框上有游标，游标卡尺的游标读数值可制成为0.1；0.05和0.02mm的三种。 在0125mm的游标卡尺上，还带有测量深度的深度尺，深度尺固定在尺框的背面，能随着尺框在尺身的导向凹槽中移动。测量深度时，应把尺身尾部的端面靠紧在零件的测量基准平面上。 测量范围等于和大于200mm的游标卡尺，带有随尺框作微动调整的微动装置，使用时，先用固定螺钉4把微动装置5固定在尺身上，再转动微动螺母7，活动量爪就能随同尺框3作微量的前进或后退。微动装置的作用，是使游标卡尺在测量时用力均匀，便于调整测量压力，减少测量误差。,（3）游标卡尺的使用方法 量具使用得是否合理，不但影响量具
