数控车床卡盘软爪的车削

第1章数控车削1.1数控车削概述数控车削是指数字化控制车床加工的工艺方法，在传统车床基础上加入了数控系统和驱动系统，形成了数控车床。

数控车床大致可分为经济型数控车、全功能数控车和车铳复合机床等；具有自动化、精度高、效率高和通用性好等特点；适用于复杂零件和大批量生产。

数控车床一般分为卧式（水平导轨和倾斜导轨）和立式两大类。

配备多工位刀塔或动力刀塔的数控车床也称车削中心或车铳复合，它具有广泛的加工艺性能，可加工外圆、镗孔、螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补等各种补偿功能。

1.2数控车床的组成及工作原理1.2.1数控车床的组成数控车床一般由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成，如图1-1所示。

图1-1数控车床的基本组成车床主体，是指车床机械结构部分，包括：主轴、导轨、机械传动机构、自动转动刀架、检测反馈装置和对刀装置等，具体可参考车床结构。

数控装置，数控装置的核心是计算机及其软件，主要作用：接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后，向驱动机构发出执行命令；在执行过程中，其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。

伺服系统，是数控装置指令的执行系统，动力和进给运动主要来源。

主要由伺服电机及其控制器组成。

总体来说，数控车床采用数字化的符号和信息对机床的运动和加工过程进行自动控制, 它具有如下优点：1. 具有全封闭防护；2. 主轴转速较高，工件夹紧可靠；3•自动换刀；4•主传动与进给传动分离，由数控系统协调；5.以两轴联动车削为主，并向多轴、车铳复合加工发展；1.2.2数控车床的工作过程数控车床的工作过程如图1-2所示。

图1-2数控车床的工作过程（1 ）根据需加工零件的形状、尺寸、材料及技术要求等内容，进行各项准备工作（包括图纸信息归纳、工艺分析、工艺设计、数值计算及程序设计等）；（2）将上述程序和数据按数控装置所规定的程序格式编制出加工程序；（3）将加工程序以代码形式输入数控装置，数控装置将代码转变为电信号输出；（4）数控装置将电信号以脉冲信号形式向伺服系统统发出执行的命令。

车削工艺01本内容适用于在学生分组后，由指导人员根据具体操作情况进行选择性的讲解。

一、三爪卡盘的结构三爪卡盘是由爪盘体、小锥齿轮、大锥齿轮（另一端是平面螺纹）和三个卡爪组成。

如图3-1所示。

三个卡爪上有与平面螺纹相同螺牙与之配合，三个卡爪在爪盘体中的导槽中呈120°均布。

爪盘体的锥孔与车床主轴前端的外锥面配合，起对中作用，通过键来传递扭矩，最后用螺母将卡盘体锁紧在主轴上。

当转动其中一个小伞齿轮时，即带动大伞齿轮转动，其上的平面螺纹图3-1 三爪卡盘的结构又带动三个卡爪同时向中心或向外移动，从而实现自动定心。

定心精度不高，约为0.05～0.15mm。

三个卡爪有正爪和反爪之分，有的卡盘可将卡爪反装即成反爪，当换上反爪即可安装较大直径的工件。

装夹方法如图3-1所示。

当直径较小时，工件置于三个长爪之间装夹（图3-2a），可将三个卡爪伸入工件内孔中利用长爪的径向张力装夹盘、套、环状零件（图3-1b），当工件直径较大，用顺爪不便装夹时，可将三个顺爪换成反爪进行装夹（图3-2c），当工件长度大于4倍直径时，应在工件右端用尾架顶尖支撑（图3-2d）a) b) c) d)图3-2 用三爪卡盘装夹工件的方法a)顺爪b)顺爪c)反爪d)三爪卡盘与顶尖配合使用用三爪卡盘安装工件，可按下列步骤进行：(1) 工件在卡爪间放正，轻轻夹紧。

(2) 放下安全罩，开动机床，使主轴低速旋转，检查工件有无偏摆，若有偏摆应停车，用小锤轻敲校正，然后紧固工件。

紧固后，必须取下板手，并放下安全罩。

(3) 移动车刀至车削行程的左端。

用手旋转卡盘，检查刀架是否与卡盘或工件碰撞。

二、车刀的种类和用途在车削过程中，由于零件的形状、大小和加工要求不同，采用的车刀也不相同。

车刀的种类很多，用途各异，现介绍几种常用车刀（图3-3）。

1.外圆车刀外圆车刀又称尖刀，主要用于车削外圆、平面和倒角。

外圆车刀一般有三种形状。

⑴直头尖刀主偏角与副偏角基本对称，一般在45°左右，前角可在5～30°之间选用,后角一般为6～12°。

金工实习车床车削知识教案：车削工艺02 车削工艺02五、刻度盘及刻度盘手柄的使用车削时,为了正确和迅速掌握切深,必须熟练地使用中刀架和小刀架上的刻度盘。

1.中刀架上的刻度盘中刀架上的刻度盘是紧固在中刀架丝杆轴上，丝杆螺母是固定在中刀架上，当中刀架上的手柄带着刻度盘转一周时，中刀架丝杆也转一周，这时丝杆螺母带动中刀架移动一个螺距。

所以中刀架横向进给的距离(即切深)，可按刻度盘的格数计算。

刻度盘每转一格，横向进给的距离= 丝杆螺距?刻度盘格数(mm)如C616车床中刀架丝杆螺距为4mm，中刀架刻度盘等分为200格，当手柄带动刻度盘每转一格时，中刀架移动的距离为4?200=0.02mm，即进刀切深为0.02mm。

由于工件是旋转的，所以工件上被切下的部分是车刀切深的两倍，也就是工件直径改变了0.04mm。

必须注意:进刻度时，如果刻度盘手柄过了头，或试切后发现尺寸不对而需将车刀退回时，由于丝杆与螺母之间有间隙存在，绝不能将刻度盘直接退回到所-6)。

要的刻度，应反转约一周后再转至所需刻度(图3(a) (b) (c)图3-6 手柄摇过头后的纠正方法a)要求手柄转至30但摇过头成40 b)错误:直接退至30c)正确:反转约一周后，再转至302.小刀架刻度盘小刀架刻度盘的使用与中刀架刻度盘相同，应注意两个问题:C616车床刻度盘每转一格，则带动小刀架移动的距离为0.05mm;小刀架刻度盘主要用于控制工件长度方向的尺寸，与加工圆柱面不同的是小刀架移动了多少，工件的长度就改变了多少。

1六、试切的方法与步骤工件在车床上安装以后，要根据工件的加工余量决定走刀次数和每次走刀的切深。

半精车和精车时，为了准确地定切深，保证工件加工的尺寸精度，只靠刻度盘来进刀是不行的。

因为刻度盘和丝杆都有误差，往往不能满足半精车和精车的要求，这就需要采用试切的方法。

试切的方法与步骤如下(图3-7)。

(a)开车对刀，使车刀与工件表面轻微接触;(b)向右退出车刀;(c)横向进刀ap; 1(d)切削纵向长度1,3mm;(e)退出车刀，进行度量。

基 础 技 能 模 块岗位技能：GJ –201T 数控车床基本操作方法数控车床基本操作方法主要任务是使学员正确使用数控车床，是数控车加工必须掌握的一项基本技能，主要有1、操作面板的使用方法；2、数控程序调入、编辑与调试方法；3、简易车床刀4、数控车削的常用对刀方法。

GJ –201T 数控车床；2. 独立完成工件的手动，自动加工；60小时1. 读图 ①外形尺寸；②尺寸公差；③形位公差；④表面粗糙度；⑤技术要求；2. 刀具：外圆车刀、切槽刀3. 夹具：三爪卡盘4. 量具：游标卡尺、外径千分尺、1 GJ_201T 数控车系统操作面板的功能GJ_201T 的操作面板如图所示，由液晶显示屏，功能键，编程与控制键盘及功能按钮与旋钮组成。

图3.1：GJ_201M 的操作面板布局● 功能键 控制机床的操作或显示；● 编程与控制键盘 一般键盘功能；●循环启动/指示灯按下此按钮，会根据操作方式完成相应的操作。

当操作进行中时，绿色指示灯亮；●进给保持/指示灯当处于自动加工方式时，按下此按钮，系统进入进给保持状态，再次按下此按钮，系统退出保持状态。

当进入保持状态时，红色指示灯亮；●方式选择旋钮共有8个档位，从左至右依次为：MDI，自动连续（AUTO），自动单步（STEP），连续手动(MANU)，增量手动/手轮(MANJ)，点退(PROF)，回零(HOME)，复位(RESET)；●进给倍率旋钮共有11个档位，倍率从0%~125%；●主轴倍率旋钮共有11个档位，倍率从75%~125%；2.数控机床开机与关机操作步骤2.1 开机步骤（1）将机床侧面的旋钮旋至ON位置。

（2）按下机床面板上方型的绿色按钮（3）系统启动后再打开急停按钮注意事项：1) 开机之前，确认机床是正常的。

2) 开机的同时，请不要动操作面板上的按键或旋钮，以避免引起意外。

在系统的位置显示画面出现之后，再开始进行操作。

3) 上电之后，在开始操作之前，观察显示屏上部的状态信息，确认当前的操作方式是否与要进行的操作相符。

数控车床的操作技巧
数控车床的操作技巧主要包括以下几个方面：
1. 操作前准备：在操作数控车床之前，需要检查电源是否正常，设备润滑情况，确认刀具和夹具安装牢固。

同时，需要了解所加工零件的工艺要求，如切削速度、进给量等。

2. 操作过程：在操作过程中，需要注意以下几点。

首先，要正确输入程序，并检查程序的正确性。

其次，在装刀时，要保证刀具安装正确、夹紧牢固。

最后，在加工过程中，需要时刻观察切削情况，发现异常及时处理。

3. 安全操作：在操作数控车床时，需要注意安全。

首先，要穿戴好防护用品，如工作服、手套等。

其次，在操作过程中，要保持正确的姿势，避免疲劳操作。

同时，需要定期对设备进行检查和维护，确保设备正常运行。

4. 维护保养：为了保持数控车床的良好性能和精度，需要定期进行维护保养。

包括清洗设备、更换磨损件、调整精度等。

同时，也需要定期检查设备的电气部分，确保设备的安全性和稳定性。

总之，操作数控车床需要具备一定的专业知识和技能，并且需要严格遵守操作规程。

只有掌握了正确的操作技巧，才能保证设备的正常运行，提高生产效率和产品质量。

车床三爪卡盘资料介绍K11系列三爪自定心卡盘技术资料K11系列短圆柱三爪自定心卡盘配带正爪和反爪各一副，可分别使用。

K11A、K11C 型卡盘的卡爪由两部分组成，采用螺钉连接，可调整为正爪或反爪使用。

K11A 型配带符合GB4346（ISO3442）标准的分离爪，K11C 型配带传统结构的分离爪。

可根据客户要求提供软卡爪，经配车或磨后可获得理想的夹持精度。

基本参数见表3.1K11系列短圆锥三爪自定心卡盘系短锥连接形式,可直接与机床主轴连接。

K11系列三爪自定心卡盘与机床主轴连接形式有A1，A2，C，D 四种，可分别同3，4，5，6，8，11，15号短锥锥主轴端部配套，短锥连接参数符合GB5900.1～GB5900.3（ISO702）标准。

主要参数见表3.2表3.1 K11系列短圆柱三爪自定心卡盘的基本尺寸和参数(mm)规格 D D 1 D 2 D 3 H H 1 H 2 h z-d 80 55 66 16 66 50 － 3.5 3～M6100 72 84 22 74.5 55 3～M8125 95 108 3084 58 4 130 100115 86 60 3.5160 130142 40 95 65 5 160A 109 71 165 145 96.566.5－4.5 200 165 180657553～M10 200C 12278 200A 80240 195 215 70 120 80－ 83～M12240C 130 84 250 20622680120 －250C13084250A 136 86 5 315A 260 285 100 153 90 95 6 3～M16325C 272 296 154.5 96 102.5 5325A 169.5 105.5 380C 325 350 135 156.5 98 104.5 6380A 171.5 107.5 400A 340 368 130 172 100 108 500A4404652102021151266～M16表3.2 K11 系列卡盘产品规格与主轴端部配套选择一览表（mm) 系列连接形式卡盘规格125 160 200250 325380500主轴头号Ⅰ A 1 －－ 5 6 8 －15 C,D 3 4 11 ⅡA 1 －－－－－ 8－C,D 4 5 6 8 11 ⅢA 1－－－ 5 6 －11A 2 －－ 4－－ C,D－356(1)A 型（穿通螺钉连接〕A 型又分为A 1型（内圈螺钉连接）和A 2 型（外圈螺钉连接）两种，它们的基本参数和尺寸见表：A 1 型的基本参数和尺寸（mm)型号规格 D D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 H 1 h h 1 h 2d 1 z－dK11200/A 15 K11200C/ A 15 K11200A/A 15200 82.563 61.940133 104.8 84 14.288 12 6.5 16.33～M10K11250/A 15K11250C/A 16 K11250A/A 1525082.563 61.940133 104.8 93 14.288 12 6.5 16.33～M10 K11250/A 16 K11250C/A 16 K11250A/A 16 106.375 82.655165 133.4 93 15.875 13 6.5 19.5 6～M12 K11325C/A 16 K11325A/A 16325106.375 82.655165 133.4 106 15.875 13 6.5 19.56～M12 K11325C/A 18 K11325A/A 18139.719 111.1 78210 171.4 106 17.462 14 8 24.2 6～M16K11380C/A 18 K11380A/A 18 380 139.719 111.1 78210 171.4 118 17.462 14824.26～M16 K11500A/A 111500196.869 165.1 125 280 235135 19.056 1610 29.4 6～M18 K11500A/A 115285.775 247.6 200 380 330.2 135 20.638 1710 35.76～M22注：上图中尺寸B 等于K11系列中同规格卡盘的H 和H 1之差。

数控车床操作规程
《数控车床操作规程》
一、操作人员必须经过专门的培训，了解数控车床的基本原理和操作规程。

二、在操作数控车床之前，必须仔细检查机床和工件，并确保设备和工件无损坏。

三、操作人员必须穿着符合安全标准的工作服和防护装备，如护目镜、手套等。

四、在操作数控车床时，严禁穿戴松散的衣物和首饰，以免被卷入机床。

五、在设定加工程序之前，必须仔细检查数控程序和工件图纸，确保没有错误。

六、操作人员必须按照正确的程序设定加工参数，如转速、进给速度等。

七、在操作数控车床时，严禁将手指或其他物品伸入旋转的刀具附近，以免被卷入或受伤。

八、在加工过程中，操作人员必须随时关注机床的运行情况，及时发现并解决问题。

九、加工结束后，必须及时清理工作台和加工区域，确保工作环境整洁。

十、操作人员离开数控车床时，必须关掉电源并锁紧各个操作部件，以确保安全。

十一、在操作数控车床过程中，必须严格遵守相关安全规定，严禁违反操作规程和安全作业规定。

以上就是《数控车床操作规程》，希望所有操作人员严格遵守，确保安全生产。

数控车床常用夹具数控车床的夹具主要有液压动力卡盘和尾座。

在安装工件时，首先应根据加工工件尺寸选择液压动力卡盘，再根据材料及切削余量的大小卡盘夹爪夹持直径、行程和夹紧力。

如有需要可在工件尾部打中心孔，用顶尖顶紧。

使用尾座时，应注意其位置、套筒行程和夹紧力的调整。

工件要留有一定的夹持长度，其伸出长度要考虑零件的加工长度和必要的安全距离。

工件中心尽量与主轴中心重合，如所要夹持部分已经经过加工，必须在外圆上包一层铜皮，以防止外圆损伤。

1.三爪卡盘三爪自定心卡盘，用于多种金属机床上，能自定中心夹紧或撑紧圆形、三角形、六边形等各种形状的外表面或内表面的工件，进行各种机械加工，夹紧力可调，定心精度高，能满足普通精度机床的要求。

数控车床多采用三爪自动定心卡盘夹持工件。

（1）三爪自定心卡盘的工作原理三爪自定心卡盘结构见图2.1.5所示，利用三个螺钉，通过盘体止口端面上的螺孔，将卡盘紧固在机床法兰上。

将扳手插入任一齿轮方孔中，转动扳手时，齿轮带动盘丝转动，通过盘丝端面螺纹的转动，带动三块卡爪同时趋进或离散。

(a) 正爪 (b) 反爪1—方孔 2—小锥齿轮 3—大锥齿轮 4—平面螺纹 5—卡爪图2.1.5 三爪自定心卡盘（2）三爪自定心卡盘的优缺点和应用①三爪自定心卡盘能自动定心，不需花很多时间去找正，装夹效率比四爪单动卡盘高，但夹紧力没有四爪单动卡盘大。

②这种卡盘不能装夹形状不规则的工件，只适用于大批量的中小型规则零件的装夹，如圆柱形、正三边形、正六边形等工件。

③用正爪装夹工件时，工件直径不能太大，一般卡爪伸出卡盘圆周不超过卡爪长度的1/3，否则卡爪跟平面螺纹只有2～3牙啮合，受力时容易使卡爪上的螺纹碎裂。

所以装夹大直径工件时用反爪装夹工件车削。

（3）三爪自定心卡盘安装工件注意事项①在精加工时，虽然可以自定心，但为保证同轴度仍需要找正。

②在加工较长工件时，必须使用后顶尖，以防止由于刚性不足引起晃动。

③为防止夹伤工件，装夹已加工表面时应垫铜皮。

那些年常用的数控车床夹具你都用对了吗？一、圆周定位夹具在数控车削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高时，可利用工件或毛坯的外圆表面定位。

1、三爪卡盘三爪卡盘是常用的车床也是数控车床的通用卡具。

三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。

它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。

三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。

液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位置。

数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。

2、软爪由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件、或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。

通常三爪卡盘的卡爪要进行热过处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。

软爪是改变上述不足而设计制造的一种具有切削性能的夹爪。

加工软爪时要注意以下几方面的问题：（1）软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。

车削软爪内定位表而时，要在软爪尾部夹一适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙。

（2）当被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直径略小。

其目的是增加软爪与工件的接触面积。

软爪内径大于工件外径时，会造成软爪与工件形成三点接触,此种情况下夹紧牢固度较差，所以应尽量避免。

当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。

这在实际使用中都应该尽量避免。

软爪有机械式和液压式两种。

软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。

3、卡盘加顶尖在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。

为了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。

此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控车削加工中应用较多。

4、芯轴和弹簧芯轴当工件用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。