(精品論文)畢業(yè)論文 數(shù)控車削加工

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目 數(shù)控車削加工 目 錄一、 緒論 3二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) . 9三、 二維圖. 15四、 三維圖. 16五、 零件的工藝分析 17六、 選擇設(shè)備21七、 切削用量的確定 24八、 刀具選擇 26九、 數(shù)控加工工藝卡30十、 零件粗精加工手工編程 31十一、 刀具軌跡路徑 32十二、 數(shù)控仿真報(bào)告 33十三、 設(shè)計(jì)小結(jié) 35十四、 參考文獻(xiàn).36一、緒論一般了解：數(shù)控機(jī)床的組成、數(shù)控機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)一、 數(shù)字控制：用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的一種控制方法。數(shù)控機(jī)床：國(guó)際信息處理聯(lián)盟（IFIP）第五技術(shù)委員會(huì)，對(duì)數(shù)控機(jī)床作了如下定義：一種裝了程序控制系統(tǒng)的機(jī)床。該系統(tǒng)能邏輯的處理具有使用號(hào)碼或其他符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。二、 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展：1.產(chǎn)生：1、傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法已滿足不了生產(chǎn)需求（1) 單件小批量生產(chǎn)占70%，一般用試切法，技術(shù)水平要求高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，精度不高，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。如：普通車、銑、刨、磨床等（2) 工藝流水作業(yè)調(diào)整法加工，生產(chǎn)率提高，精度提高，成本低，品種多，采用組合機(jī)床，多機(jī)床配合，環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，生產(chǎn)停滯。（3) 自動(dòng)機(jī)床：用凸輪控制，適于生產(chǎn)簡(jiǎn)單工件，且改型困難 2、社會(huì)的需求（1) 品種多樣化（2) 零件精度和形狀復(fù)雜程度不斷提高（3) 生產(chǎn)品種的頻繁換型 3、技術(shù)上的可行性（1) 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明（2) 電子技術(shù)的發(fā)展a、 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展b、 各種功能優(yōu)越件的產(chǎn)生c、 大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)（3) 新穎機(jī)械結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)a、 滾珠絲杠代替普通絲杠，動(dòng)作更靈活，間隙更小，精度提高b、 滾動(dòng)導(dǎo)軌代替滑動(dòng)導(dǎo)軌，移動(dòng)靈活，克服爬行和前沖現(xiàn)象（4) 機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的研究成果使機(jī)床的剛度更好，主軸轉(zhuǎn)速更高，抗振性提高由于生產(chǎn)的發(fā)展要求出現(xiàn)新的生產(chǎn)工具，而在技術(shù)上又已具備了條件，于是在1948年，美國(guó)帕森斯公司提出應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制機(jī)床加工的設(shè)想，并與麻省理工學(xué)院合作進(jìn)行研制工作。1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床。1958年我國(guó)開始研制數(shù)控機(jī)床。2.發(fā)展： 19521959年，電子管制成數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng) 19591965年，晶體管制成數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng) 19651970年，小規(guī)模集成電路 19701974年，大規(guī)模集成電路 1974 ，微型計(jì)算機(jī)三、 數(shù)控機(jī)床的組成：數(shù)字控制計(jì)算機(jī)PC控制部分伺服系統(tǒng)液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械部分?jǐn)?shù)字控制計(jì)算機(jī)：處理加工程序，輸出各種信號(hào)，控制機(jī)床完成各種運(yùn)動(dòng)。 PC控制部分：介于控制計(jì)算機(jī)和機(jī)械、液壓部件之間的控制系統(tǒng)，接受計(jì)算機(jī)輸出的指令信號(hào)，經(jīng)過編譯、邏輯判斷、功率放大后，直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器、液壓、氣動(dòng)和機(jī)械部件，完成相應(yīng)的動(dòng)作。 以上兩部分加上輸入輸出設(shè)備、驅(qū)動(dòng)裝置等可以和稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（Computerized NumericalControl System）也可簡(jiǎn)為CNC系統(tǒng)。目前通常所說的數(shù)控系統(tǒng)，一般均指計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。 液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)：輔助裝置，用來實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑、冷卻、夾緊、轉(zhuǎn)位、排屑等能。 機(jī)械部分：包括主運(yùn)動(dòng)部件（主軸）、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部分（工作臺(tái)、拖板、床身等） 伺服系統(tǒng)：根據(jù)CNC發(fā)來的速度和位移指令，控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度、方向、位移。四、 數(shù)控機(jī)床的加工運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)（控制主運(yùn)動(dòng)可以得到合理的切削速度）一般指主軸轉(zhuǎn)速。 數(shù)控機(jī)床需要無級(jí)變速，一般采用變頻器控制變頻電機(jī)來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。如：XKA714采用日本安川變頻器，河北變頻電機(jī)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以得到不同的加工表面）用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)來控制絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)工作臺(tái)或刀具在二維、三維空間內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，加工出各種曲面。五、 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.精度高，質(zhì)量穩(wěn)定 傳動(dòng)精度高（滾珠絲杠），摩擦阻力?。L動(dòng)導(dǎo)軌），設(shè)有檢測(cè)元件（矯正誤差）程序自動(dòng)加工，避免認(rèn)為誤差。 2.生產(chǎn)率高，采用高硬度的硬質(zhì)合金刀具，因而切削速度提高，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，空行程速度快：15m/min240m/min，因而縮短了輔助時(shí)間。 3.功能多，一次裝夾可完成多種加工，消除因重復(fù)定位而帶來的誤差。如：數(shù)空鏜銑床、縱切機(jī)床。 4.適應(yīng)不同零件的自動(dòng)加工，要換零件品種，只需改變程序。 5.能完成復(fù)雜形面的加工，如：螺旋槳面 6.減低勞動(dòng)強(qiáng)度，有較高經(jīng)濟(jì)效益。缺點(diǎn)：1.價(jià)格昂貴，一次性投資大 2.維修和操作較復(fù)雜數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.增加機(jī)床的剛度 2.注重散熱和排屑 3.采用滾珠絲杠和滾動(dòng)導(dǎo)軌，或塑料貼面導(dǎo)軌 4采取了傳動(dòng)消除間隙機(jī)構(gòu)，提高了傳動(dòng)精度六、 分類：數(shù)控機(jī)床的分類1 按加工工藝方法分類 1.金屬切削類數(shù)控機(jī)床 與傳統(tǒng)的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。盡管這些數(shù)控機(jī)床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機(jī)床的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)都是數(shù)字化控制的，具有較高的生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度。 在普通數(shù)控機(jī)床加裝一個(gè)刀庫和換刀裝置就成為數(shù)控加工中心機(jī)床。加工中心機(jī)床進(jìn)一步提高了普通數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數(shù)控銑床基礎(chǔ)上增加了一個(gè)容量較大的刀庫和自動(dòng)換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對(duì)箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進(jìn)行銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機(jī)床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)和占地面積，縮短了輔助時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。 2.特種加工類數(shù)控機(jī)床 除了切削加工數(shù)控機(jī)床以外，數(shù)控技術(shù)也大量用于數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床、數(shù)控等離子弧切割機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)床以及數(shù)控激光加工機(jī)床等。 3.板材加工類數(shù)控機(jī)床 常見的應(yīng)用于金屬板材加工的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等。 近年來，其它機(jī)械設(shè)備中也大量采用了數(shù)控技術(shù)，如數(shù)控多坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)及工業(yè)機(jī)器人等。 2 按控制運(yùn)動(dòng)軌跡分類 1.點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 位置的精確定位，在移動(dòng)和定位過程中不進(jìn)行任何加工。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)只控制行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值，不控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡，因此幾個(gè)坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)無任何聯(lián)系?？梢詭讉€(gè)坐標(biāo)同時(shí)向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以各個(gè)坐標(biāo)單獨(dú)依次運(yùn)動(dòng)。 這類數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)等。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置稱為點(diǎn)位數(shù)控裝置。 2.直線控制數(shù)控機(jī)床 直線控制數(shù)控機(jī)床可控制刀具或工作臺(tái)以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度，沿著平行于坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和切削加工，進(jìn)給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)變化。 直線控制的簡(jiǎn)易數(shù)控車床，只有兩個(gè)坐標(biāo)軸，可加工階梯軸。直線控制的數(shù)控銑床，有三個(gè)坐標(biāo)軸，可用于平面的銑削加工?，F(xiàn)代組合機(jī)床采用數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭帶有多軸箱的軸向進(jìn)給進(jìn)行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控鏜銑床、加工中心等機(jī)床，它的各個(gè)坐標(biāo)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，兼有點(diǎn)位和直線控制加工的功能，這類機(jī)床應(yīng)該稱為點(diǎn)位/直線控制的數(shù)控機(jī)床。 3.輪廓控制數(shù)控機(jī)床 輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的平面或空間的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)，而且能控制整個(gè)加工輪廓每一點(diǎn)的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。 常用的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床就是典型的輪廓控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控火焰切割機(jī)、電火花加工機(jī)床以及數(shù)控繪圖機(jī)等也采用了輪廓控制系統(tǒng)。輪廓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要比點(diǎn)位/直線控系統(tǒng)更為復(fù)雜，在加工過程中需要不斷進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，然后進(jìn)行相應(yīng)的速度與位移控制。 現(xiàn)在計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置的控制功能均由軟件實(shí)現(xiàn)，增加輪廓控制功能不會(huì)帶來成本的增加。因此，除少數(shù)專用控制系統(tǒng)外，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置都具有輪廓控制功能。 3 按驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)分類1.開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 這類控制的數(shù)控機(jī)床是其控制系統(tǒng)沒有位置檢測(cè)元件，伺服驅(qū)動(dòng)部件通常為反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或混合式伺服步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)進(jìn)給指令，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再經(jīng)過齒輪減速裝置帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為移動(dòng)部件的直線位移。移動(dòng)部件的移動(dòng)速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數(shù)所決定的。此類數(shù)控機(jī)床的信息流是單向的，即進(jìn)給脈沖發(fā)出去后，實(shí)際移動(dòng)值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。 開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。但是，系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)部件的實(shí)際位移量不進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也不能進(jìn)行誤差校正。因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動(dòng)誤差都將影響被加工零件的精度。開環(huán)控制系統(tǒng)僅適用于加工精度要求不很高的中小型數(shù)控機(jī)床，特別是簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。 2.閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 接對(duì)工作臺(tái)的實(shí)際位移進(jìn)行檢測(cè)，將測(cè)量的實(shí)際位移值反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的指令位移值進(jìn)行比較，用差值對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，使移動(dòng)部件按照實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件的精確運(yùn)動(dòng)和定位。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度主要取決于檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度，也與傳動(dòng)鏈的誤差無關(guān)，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)框圖。圖中A為速度傳感器、C為直線位移傳感器。當(dāng)位移指令值發(fā)送到位置比較電路時(shí)，若工作臺(tái)沒有移動(dòng)，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過A將速度反饋信號(hào)送到速度控制電路，通過C將工作臺(tái)實(shí)際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較后得到的差值進(jìn)行位置控制，直至差值為零時(shí)為止。這類控制的數(shù)控機(jī)床，因把機(jī)床工作臺(tái)納入了控制環(huán)節(jié)，故稱為閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的定位精度高，但調(diào)試和維修都較困難，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。 3.半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床是在伺服電動(dòng)機(jī)的軸或數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)絲杠上裝有角位移電流檢測(cè)裝置（如光電編碼器等），通過檢測(cè)絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)移動(dòng)部件的實(shí)際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，并對(duì)誤差進(jìn)行修正。通過測(cè)速元件A和光電編碼盤B可間接檢測(cè)出伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，將此值與指令值進(jìn)行比較，用差值來實(shí)現(xiàn)控制。由于工作臺(tái)沒有包括在控制回路中，因而稱為半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。 半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測(cè)裝置和伺服電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)成一體，這樣，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。 4.混合控制數(shù)控機(jī)床 將以上三類數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)結(jié)合起來，就形成了混合控制數(shù)控機(jī)床?；旌峡刂茢?shù)控機(jī)床特別適用于大型或重型數(shù)控機(jī)床，因?yàn)榇笮突蛑匦蛿?shù)控機(jī)床需要較高的進(jìn)給速度與相當(dāng)高的精度，其傳動(dòng)鏈慣量與力矩大，如果只采用全閉環(huán)控制，機(jī)床傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)全部置于控制閉環(huán)中，閉環(huán)調(diào)試比較復(fù)雜?；旌峡刂葡到y(tǒng)又分為兩種形式： 1、開環(huán)補(bǔ)償型。它的基本控制選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)，另外附加一個(gè)校正電路。用裝在工作臺(tái)的直線位移測(cè)量元件的反饋信號(hào)校正機(jī)械系統(tǒng)的誤差。 2、半閉環(huán)補(bǔ)償型。它是用半閉環(huán)控制方式取得高精度控制，再用裝在工作臺(tái)上的直線位移測(cè)量元件實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)高速度與高精度的統(tǒng)一。其中A是速度測(cè)量元件（如測(cè)速發(fā)電機(jī)），B是角度測(cè)量元件，C是直線修正，以獲得位移測(cè)量元件。 。七、 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)：1.先進(jìn)的自檢能力：提高機(jī)床的綜合性能 2.向高速、高精度發(fā)展：分辨率可達(dá)0.01微米，進(jìn)給速度可達(dá)400800mm/min 3.更高的生產(chǎn)率，利用率：自動(dòng)換刀 4.單元模塊化：控制單元、伺服單元、機(jī)械部件已模塊化生產(chǎn)，需要時(shí)組裝，如：XKA714機(jī)械部分北京一機(jī)床，CNC西門子生產(chǎn) 5.更強(qiáng)的通訊、圖象編程、顯示功能：計(jì)算機(jī)編程八、 九、數(shù)控機(jī)床加工特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床是新型的自動(dòng)化機(jī)床，它具有廣泛通用性和很高的自動(dòng)化程度。數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化最重要的環(huán)節(jié)，是發(fā)展柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床在加工下面一些零件中更能顯示優(yōu)越性：1.批量小（200件以下）而又多次生產(chǎn)的零件2.幾何形狀復(fù)雜的零件3.在加工過程中必須進(jìn)行多種加工的零件4.切削余量大的零件5.必須嚴(yán)格控制公差（即公差帶范圍?。┑牧慵?.工藝設(shè)計(jì)經(jīng)常變化的零件7.加工過程中的錯(cuò)誤會(huì)造成嚴(yán)重浪費(fèi)的貴重零件8.需要全部檢驗(yàn)的零件，等二 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)一、目的與要求：1培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)職業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、職業(yè)專業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能，提高解決實(shí)際問題的能力，從而達(dá)到鞏固、深化所學(xué)的知識(shí)與技能的目的。2培養(yǎng)學(xué)生建立正確的科學(xué)思想、認(rèn)真負(fù)責(zé)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)作風(fēng)。3培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、收集資料，熟悉有關(guān)技術(shù)文件，運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、等資料進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計(jì)或加工（如設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，工程制圖等）、編寫技術(shù)文件等獨(dú)立工作能力。二、選題：1自主選題根據(jù)學(xué)生本人實(shí)踐實(shí)習(xí)所在單位的具體情況，盡可能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生可自主選題，自主選題必須通過指導(dǎo)教師審查認(rèn)可。2根椐給定課題進(jìn)行選題（1）凸輪板數(shù)控加工及編程（2）左、右胎模頭數(shù)控加工及編程（3）星型聯(lián)軸節(jié)零件數(shù)控加工及編程（4）零件的數(shù)控車削加工工藝及編程（5）零件的數(shù)控銑削加工工藝及編程（6）球頭及內(nèi)外螺紋零件數(shù)控車削加工工序及編程（工藝參數(shù)不同）（7）支承套零件的數(shù)控銑削加工及編程（8）零件的數(shù)控車削加工工藝及編程（9）孔軸配合及套筒類零件數(shù)控加工工藝及編程（10）軸的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程（11）配合件的加工工藝及數(shù)控編程（數(shù)控車、數(shù)控銑）（12）球體螺紋階梯軸數(shù)控編程與加工（13）錐體錐孔階梯軸數(shù)控編程與加工（14）機(jī)械零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)（15）臺(tái)柱零件數(shù)控加工與數(shù)控編程（16）特形軸的數(shù)控加工與編程（17）零件的數(shù)控車削加工與編程3選題要求（1）課題要具有真實(shí)性，學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成一項(xiàng)自選或給定的數(shù)控加工等方面的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫出合乎要求的設(shè)計(jì)說明、正確編制數(shù)控加工程序、繪制二維和三維零件圖。（2）課題原則上一人一題，允許大課題下分若干小課題，但必須說明每人所承擔(dān)的部分，多人合寫一份論文應(yīng)為不合格；（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)課題一經(jīng)確認(rèn)，不得更改。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)周次內(nèi) 容備 注11選定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，填寫“畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告”。可從本學(xué)期就著手進(jìn)行各項(xiàng)工作。22分析零件圖，確認(rèn)加工順序，選擇加工刀具，切削用量。33擬定數(shù)控加工工序卡片，手工編寫數(shù)控加工程序。44繪制二維圖，創(chuàng)建零件的三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行模擬加工，自動(dòng)生成數(shù)控加工代碼。557整理編寫設(shè)計(jì)說明書68畢業(yè)答辯1、2009年5月1日后進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生，離校前必須與指導(dǎo)教師聯(lián)系，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)準(zhǔn)備工作。2、2010年5月31日下午4:00之前上交設(shè)計(jì)說明書等資料的都為按時(shí),不按時(shí)者扣分。3、每星期，學(xué)生要主動(dòng)和指導(dǎo)教師聯(lián)系一次。提前離校上崗的同學(xué)，請(qǐng)注意時(shí)間安排，要按時(shí)回校參加答辯。四、畢業(yè)（實(shí)習(xí)）設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師每位學(xué)生在實(shí)習(xí)單位還應(yīng)有一個(gè)以上的校外指導(dǎo)教師。每位同學(xué)必須給指導(dǎo)老師留下聯(lián)系方式：電話、QQ、E-mail等。五、學(xué)生須上交的資料項(xiàng)目序號(hào)資 料 名 稱份數(shù)備 注1畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)踐)任務(wù)書1指導(dǎo)教師完成2畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)踐)開題報(bào)告1學(xué)生完成3畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)踐)說明書（論文）電子版1學(xué)生完成4畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)踐)說明書（電子版和紙質(zhì)各一份）1學(xué)生完成5畢業(yè)設(shè)計(jì)(實(shí)踐)成績(jī)鑒定表、畢業(yè)實(shí)習(xí)考核表1學(xué)生、教師完成說明：1按統(tǒng)一的格式填寫開題報(bào)告；2畢業(yè)設(shè)計(jì)寫作要求格式統(tǒng)一按照下發(fā)的格式排版。3畢業(yè)實(shí)習(xí)考核欄要有實(shí)習(xí)單位出具的鑒定材料，對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn)做一個(gè)真實(shí)的評(píng)價(jià)，實(shí)習(xí)鑒定材料必須加蓋實(shí)習(xí)單位公章。六、畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、全面完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，能靈活、正確、綜合運(yùn)用本專業(yè)的基礎(chǔ)理論，分析問題和解決問題的能力強(qiáng)，在方案設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)處理，計(jì)算等某些方面有一定見解或獨(dú)創(chuàng)。2、圖紙，說明書質(zhì)量高，考慮問題全面論據(jù)充分，文理通順。3、方案正確，數(shù)據(jù)（或程序）可靠，動(dòng)手能力強(qiáng)。4、畢業(yè)設(shè)計(jì)的有關(guān)資料必須齊全。6、畢業(yè)設(shè)計(jì)不及格（1）未能按質(zhì)按量完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。（2）圖紙、說明書有嚴(yán)重錯(cuò)誤或?qū)嶒?yàn)技能差。（3）答辯中基本概念糊涂，主要問題回答錯(cuò)誤，經(jīng)啟發(fā)仍不能較正確地回答問題，達(dá)不到最低要求。七、其它注意事項(xiàng)1凡是弄虛作假、嚴(yán)重抄襲者，畢業(yè)設(shè)計(jì)、(畢業(yè)實(shí)踐)一律不計(jì)成績(jī)，作不及格處理。2在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)未完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，逾期不交者，作不及格處理。黑體、一號(hào)13附件1： 數(shù)控技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題課題一： 日 期簽 字 編 號(hào)C001制圖審核項(xiàng) 目數(shù)控車削加工標(biāo)準(zhǔn)單 位比例1材料:45鋼安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院數(shù)量1重量學(xué)號(hào)3107032029圖號(hào)三 二維圖該二維圖采用CAD繪制。三 維圖該三維圖采用CAD繪制。五 零件圖的工藝分析分析研究產(chǎn)品的零件圖樣和裝配圖樣出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便擬訂工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘釉诰幹屏慵C(jī)械加工工藝規(guī)程前，首先應(yīng)研究零件的工作圖樣和產(chǎn)品裝配圖樣，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確該零件在產(chǎn)品中的位置和作用；了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制訂的依據(jù)，找以保證。工藝分析的目的： 一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過工藝分析，對(duì)零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。1 零件的組成：該零件是由：一段M12*1.5的螺紋特征、170.05的外圓、大端280.05的外圓、C1倒角特征、R16.99的圓弧面與一段小端是17大端22的圓臺(tái)所組成。要求零件尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注的要求，外輪廓要清晰完整，材料為45鋼，毛坯30*150mm。2 零件的尺寸要求： 該零件的尺寸要求如下：M12*1.5、 170.05的外圓、280.05的外圓R16.99的圓弧面與一段小端是17大端22的圓臺(tái)與C1倒角的表面粗糙度的值1.6，其余未注表面粗糙度的均為Ra3.2m?；鶞?zhǔn)定位的選擇在數(shù)控車床上，零件的裝夾方式與普通車床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和裝夾方案。3定位基準(zhǔn)選擇的原則：1.基準(zhǔn)重合原則為避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）作為定位基準(zhǔn)，并使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則在多任務(wù)序或多次安裝中，選用相同的定位基準(zhǔn)，這對(duì)數(shù)控加工保證零件的位置精度非常主要。3.便于裝夾原則所選擇在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同，也要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。為了提高數(shù)控機(jī)床效率，確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)：1、 力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。2、 減少裝夾次數(shù)，盡量能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。3、 避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。數(shù)控加工對(duì)夾具有兩方面要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。此外尚需考慮以下幾點(diǎn)：（1） 夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具、及其它普通夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；成批生產(chǎn)時(shí)，考慮采用專用夾具。（2） 零件的裝卸要迅速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間。（3） 夾具要敞開，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)或其它組件不得影響加工中的走刀。（4） 夾具在機(jī)床上的安裝及工件在夾具上的安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上按程序加工。此外，為了提高數(shù)控加工的效率，在成批生產(chǎn)中還可以采用多位、多件夾具。常見的裝夾方式有以下幾種：（1）在三爪自定心卡盤上裝夾三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。三爪自定心卡盤裝夾工件方便、省時(shí)、自動(dòng)定心好，但夾緊力較小，所以適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。三爪自定心卡盤可裝成正爪或反爪，反爪用來用來裝夾直徑較大的工件。用三爪自定心卡盤裝夾精加工過的表面時(shí)，被夾住的工件表面應(yīng)包一層銅皮，以免夾傷工件表面。（2）在兩頂尖之間裝夾對(duì)于長(zhǎng)度尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。兩頂尖裝夾工件方便，不需找正，裝夾精度高，但必須先在工件的兩端鉆出中心孔。該裝夾方式適用于多工序加工或精加工。（3）用卡盤和頂尖裝夾兩頂尖裝夾工件雖然精度高，但剛性較差。因此，車削質(zhì)量較大工件時(shí)，要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或利用工件的臺(tái)階限制。這種方法比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，應(yīng)用較廣泛。（4）用雙三爪自定心卡盤裝夾對(duì)于精度要求高、變形要求小的細(xì)長(zhǎng)軸類零件可采用雙主軸驅(qū)動(dòng)式車床加工，機(jī)床兩主軸軸線同軸、轉(zhuǎn)動(dòng)同步，零件兩端同時(shí)分別由三爪自定心卡盤裝夾并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，這樣可以減小切削加工時(shí)力矩引起的工件扭轉(zhuǎn)變形。由零件實(shí)際情況考慮，決定采用三爪自動(dòng)定心卡盤進(jìn)行裝夾定位，加工。的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作，敞開性好，能加工盡量多的表面。便于對(duì)刀原則批量加工時(shí)，在工件坐標(biāo)系已確定的情況下，采用不同的定位基準(zhǔn)、為對(duì)刀基準(zhǔn)建立工件坐標(biāo)系，會(huì)使對(duì)刀的方便性不同，這時(shí)就要分析此種定位方案是否能滿足對(duì)刀操作的要求，否則原設(shè)工件坐標(biāo)系需要重新設(shè)定。由于此零件為軸類零件，為了保證精度，所以選擇外圓作為粗基準(zhǔn)面。首先選用三爪卡盤自動(dòng)找正原理，夾緊。以外圓為粗基準(zhǔn)面，加工外圓、端面。4 技術(shù)分析要求 1.加工表面的形狀精度（包括形狀尺寸精度和形狀公差）； 2.主要加工表面之間的相互位置精度（包括距離尺寸精度和位置公差）； 3.加工表面的粗糙度及其它方面的表面質(zhì)量要求； 4.熱處理及其它要求。通過對(duì)零件技術(shù)要求的分析，就可以區(qū)分主要表面和次要表面。上述四個(gè)方面均要求較高的表面，即為主要表面，要采用各種工藝措施予以重點(diǎn)保證。在對(duì)零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)要求分析后，對(duì)零件的加工工藝路線及加工方法就形成一個(gè)初步的輪廓，從而為下一步制訂工藝規(guī)程作好準(zhǔn)備。 若在工藝分析時(shí)發(fā)現(xiàn)零件的結(jié)構(gòu)工藝性不好，技術(shù)要求不合理或存在其它問題時(shí)，就可對(duì)零件設(shè)計(jì)提出修改意見，并經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意和履行規(guī)定的批準(zhǔn)手續(xù)后，由設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改。5夾具的選擇的 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同，也要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。為了提高數(shù)控機(jī)床效率，確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意下列三點(diǎn)：1.力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。 2.減少裝夾次數(shù)，盡量能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。3.避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。數(shù)控加工對(duì)夾具有兩方面要求：一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。此外尚需考慮以下幾點(diǎn)：4.夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具、及其它普通夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；成批生產(chǎn)時(shí)，考慮采用專用夾具。5.零件的裝卸要迅速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間。6.夾具要敞開，其定位、夾緊機(jī)構(gòu)或其它組件不得影響加工中的走刀。7.夾具在機(jī)床上的安裝及工件在夾具上的安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上按程序加工。此外，為了提高數(shù)控加工的效率，在成批生產(chǎn)中還可以采用多位、多件夾具。常見的裝夾方式有以下幾種：1.在三爪自定心卡盤上裝夾三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。三爪自定心卡盤裝夾工件方便、省時(shí)、自動(dòng)定心好，但夾緊力較小，所以適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。三爪自定心卡盤可裝成正爪或反爪，反爪用來用來裝夾直徑較大的工件。用三爪自定心卡盤裝夾精加工過的表面時(shí)，被夾住的工件表面應(yīng)包一層銅皮，以免夾傷工件表面。2.在兩頂尖之間裝夾對(duì)于長(zhǎng)度尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為保證每次裝夾時(shí)的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。兩頂尖裝夾工件方便，不需找正，裝夾精度高，但必須先在工件的兩端鉆出中心孔。該裝夾方式適用于多工序加工或精加工。3.用卡盤和頂尖裝夾兩頂尖裝夾工件雖然精度高，但剛性較差。因此，車削質(zhì)量較大工件時(shí)，要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或利用工件的臺(tái)階限制。這種方法比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，應(yīng)用較廣泛。4.用雙三爪自定心卡盤裝夾對(duì)于精度要求高、變形要求小的細(xì)長(zhǎng)軸類零件可采用雙主軸驅(qū)動(dòng)式車床加工，機(jī)床兩主軸軸線同軸、轉(zhuǎn)動(dòng)同步，零件兩端同時(shí)分別由三爪自定心卡盤裝夾并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，這樣可以減小切削加工時(shí)力矩引起的工件扭轉(zhuǎn)變形。根據(jù)該零件的實(shí)際情況，應(yīng)該才用三角卡盤對(duì)該零件進(jìn)行定位、加工。該夾具如下圖所示： 三角卡盤（a） 三角卡盤的夾具（b）六 加工設(shè)備的選擇GSK 980TDa車床數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)1.X、Y、Z三軸控制、X、Z兩軸聯(lián)動(dòng),0.001mm插補(bǔ)精度，最高速度30000mm/min，支持直線、圓弧、橢圓、拋物線插補(bǔ) 2.最小指令單位 0.001mm ，指令電子齒輪比（132767）/（132767） 3.具有螺距誤差補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具磨損補(bǔ)償、刀尖半徑補(bǔ)償功能 4.內(nèi)置式 PLC ，梯形圖在 PC 機(jī)上編輯后下載至 CNC ，支持 PLC 警告功能 5.采用 S 型、指數(shù)型加減速控制，適應(yīng)高速、高精加工具有攻絲功能，可車削公英制單頭/多頭直 、螺紋、錐螺紋、端面螺紋，變螺距螺紋，螺紋退尾長(zhǎng)度、角度和速度特性可設(shè)定，高速退尾處理 6.支持公制 / 英制編程，具有自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)倒角、刀具壽命管理功能 7.支持語句式宏指令編程，支持帶參數(shù)的宏程序調(diào)用 8.支持中文、英文、西班牙文顯示，由參數(shù)選擇 9.零件程序全屏幕編輯，可存儲(chǔ) 6144KB 、 384 個(gè)零件程序 10.提供系統(tǒng)時(shí)鐘，日期、時(shí)間掉電保持 11.提供多級(jí)操作權(quán)限管理功能 12.支持 CNC 與 CNC 、 PC 雙向通訊， CNC 軟件、 PLC 程序可通訊升級(jí)安裝尺寸、電氣接口、指令與 GSK980TD 完全兼容 指令表G代碼表代碼 功 能 代碼 功 能 G00 快速定位 G40 取消刀尖半徑補(bǔ)償 G01 直線插補(bǔ) G41 刀尖半徑左補(bǔ)償 G02 順時(shí)針圓弧插補(bǔ) G42 刀尖半徑右補(bǔ)償 G03 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ) G50 設(shè)置工件坐標(biāo)系 G04 暫停、準(zhǔn)停 G65 宏代碼 G05 三點(diǎn)圓弧插補(bǔ) G66 宏程序模態(tài)調(diào)用 G6.2 順時(shí)針橢圓插補(bǔ) G67 取消宏程序模態(tài)調(diào)用 G6.3 逆時(shí)針橢圓插補(bǔ) G70 精加工循環(huán) G7.2 順時(shí)針拋物線插補(bǔ) G71 軸向粗車循環(huán) G7.3 逆時(shí)針拋物線插補(bǔ) G72 徑向粗車循環(huán) G10 數(shù)據(jù)輸入方式有效 G73 封閉切削循環(huán) G11 取消數(shù)據(jù)輸入方式 G74 軸向切槽循環(huán) G20 英制單位選擇 G75 徑向切槽循環(huán) G21 公制單位選擇 G76 多重螺紋切削循環(huán) G28 自動(dòng)返回機(jī)械零點(diǎn) G90 軸向切削循環(huán) G30 回機(jī)床第2、3、4參考點(diǎn) G92 螺紋切削循環(huán) G31 跳轉(zhuǎn)插補(bǔ) G94 徑向切削循環(huán) G32 等螺距螺紋切削 G96 恒線速控制 G33 Z 軸攻絲循環(huán) G97 取消恒線速控制 G34 變螺距螺紋切削 G98 每分進(jìn)給 G36 自動(dòng)刀具補(bǔ)償測(cè)量 X G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 G37 自動(dòng)刀具補(bǔ)償測(cè)量 Z PLC指令表 指令 功能 指令 功能 指令 功能LD 讀常開觸點(diǎn) SET 置位 SPE 子程序結(jié)束 LDI 讀常閉觸點(diǎn) RST 復(fù)位 ADDB 二進(jìn)制數(shù)據(jù)相加 OUT 輸出線圈 CMP 比較置位 SUBB 二進(jìn)制數(shù)據(jù)相減 AND 常開觸點(diǎn)串聯(lián) CTRC 計(jì)數(shù)器 ALT 交替輸出 ANI 常閉觸點(diǎn)串聯(lián) TMRB 定時(shí)器 DIFU 上升沿置位 OR 常開觸點(diǎn)并聯(lián) CODB 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換 DIFD 下降沿置位 ORI 常閉觸點(diǎn)并聯(lián) ROTB 二進(jìn)制旋轉(zhuǎn)控制 MOVE 邏輯與 ORB 串聯(lián)電路塊的并聯(lián) MOVN 數(shù)據(jù)復(fù)制 PARI 奇偶校驗(yàn) ANB 并聯(lián)電路塊的串聯(lián) DECB 二進(jìn)制譯碼 LBL 程序跳轉(zhuǎn)標(biāo)號(hào) END1 第一級(jí)程序結(jié)束 JMPB 程序跳轉(zhuǎn) CALL 子程序調(diào)用 END2 第二級(jí)程序結(jié)束 SP 子程序標(biāo)號(hào) GSK980TDa使用與GSK980TD相同的配置軟件GSKCC和通訊軟件TDComm，GSKCC和TDComm都運(yùn)行在WIN98/2000/XP環(huán)境下，GSKCC供機(jī)床廠家在PC機(jī)上編輯梯形圖、零件程序、參數(shù)、螺距誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)，完成PC機(jī)與GSK980TDa間文件和數(shù)據(jù)的上傳和下載。TDComm供最終用戶完成PC機(jī)與CNC之間的零件程序、參數(shù)、螺距誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)的雙向傳送。配置軟件 GSKCC 界面通訊軟件 TDComm 界面七 切削用量的選擇及確定對(duì)于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時(shí)間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。切削條件的三要素：切削速度、進(jìn)給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會(huì)上升，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會(huì)減少1/2。進(jìn)給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進(jìn)給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對(duì)刀具的影響小。切深對(duì)刀具的影響雖然沒有切削速度和進(jìn)給量大，但在微小切深切削時(shí)，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會(huì)影響刀具的壽命。用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進(jìn)給量、切深等選擇使用的切削速度。最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達(dá)到壽命才是理想的條件。然而，在實(shí)際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行研究。對(duì)于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。數(shù)控機(jī)床加工的切削用量包括切削速度Vc(或主軸轉(zhuǎn)速n)、切削深度ap和進(jìn)給量f，其選用原則與普通機(jī)床基本相似，合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率為主，選用較大的切削量；半精加工和精加工時(shí)，選用較小的切削量，保證工件的加工質(zhì)量。1數(shù)控車床切削用量1.切削深度ap在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少進(jìn)給次數(shù)。當(dāng)工件的精度要求較高時(shí)，則應(yīng)考慮留有精加工余量，一般為0.10.5mm。切削深度ap計(jì)算公式：ap=式中：dw待加工表面外圓直徑，單位mmdm已加工表面外圓直徑，單位mm.2.切削速度Vc1、車削光軸切削速度Vc光車切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性質(zhì)等因素所確定，表1為硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表。切削速度Vc計(jì)算公式：Vc=式中：d工件或刀尖的回轉(zhuǎn)直徑，單位mmn工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位r/min2、車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速n切削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速受加工工件的螺距（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)升降特性及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，因此對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，選擇車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速n存在一定的差異。下列為一般數(shù)控車床車螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算公式：nk式中：p工件螺紋的螺距或?qū)С?單位mm。k保險(xiǎn)系數(shù)，一般為80。3、進(jìn)給速度進(jìn)給速度是指單位時(shí)間內(nèi)，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離，單位為mm/min，也可表示為主軸旋轉(zhuǎn)一周刀具的進(jìn)給量，單位為mm/r。確定進(jìn)給速度的原則當(dāng)工件的加工質(zhì)量能得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)率可選擇較高的進(jìn)給速度。切斷、車削深孔或精車時(shí)，選擇較低的進(jìn)給速度。刀具空行程盡量選用高的進(jìn)給速度。進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應(yīng)。進(jìn)給速度Vf的計(jì)算Vf=nf式中：n車床主軸的轉(zhuǎn)速，單位r/min。f刀具的進(jìn)給量，單位mm/r。八 刀具的選擇1.選擇數(shù)控刀具的原則刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工作時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 選擇刀具壽命時(shí)可考慮一下幾點(diǎn)：根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選擇得比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多的機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選擇得高些，尤其保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選擇得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支M交大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選擇得低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定，與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出拉更高的要求，不僅需要鋼性好，精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能同時(shí)要求安裝方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求，數(shù)控機(jī)床所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。2.選擇數(shù)控車削用刀具數(shù)控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。1、影響數(shù)控刀具選擇的因素 在選擇刀具的類型和規(guī)格時(shí)，主要考慮以下因素的影響：（1）生產(chǎn)性質(zhì)在這里生產(chǎn)性質(zhì)指的是零件的批量大小，主要從加工成本上考慮對(duì)刀具選擇的影響。 例如在大量生產(chǎn)時(shí)采用特殊刀具，可能是合算的，而在單件或小批量生產(chǎn)時(shí)，選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具更適合一些。（2）機(jī)床類型完成該工序所用的數(shù)控機(jī)床對(duì)選擇的刀具類型（鉆、車刀或銑刀）的影響。在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下，允許采用高生產(chǎn)率的刀具，例如高速切削車刀和大進(jìn)給量車刀。（3）數(shù)控加工方案不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具。例如孔的加工可以用鉆及擴(kuò)孔鉆，也可用鉆和鏜刀來進(jìn)行加工。（4）工件的尺寸及外形 工件的尺寸及外形也影響刀具類型和規(guī)格的選擇，例如特型表面要采用特殊的刀具來加工。（5）加工表面粗糙度加工表面粗糙度影響刀具的結(jié)構(gòu)形狀和切削用量，例如毛坯粗銑加工時(shí)，可采用粗齒銑刀，精銑時(shí)最好用細(xì)齒銑刀。（6）加工精度加工精度影響精加工刀具的類型和結(jié)構(gòu)形狀，例如孔的最后加工依據(jù)孔的精度可用鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀或鏜刀來加工。（7）工件材料工件材料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇，刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關(guān)。2、數(shù)控刀具的性能要求由于數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少的特點(diǎn)，對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講，數(shù)控刀具應(yīng)高于普通機(jī)床所使用的刀具。選擇數(shù)控刀具時(shí)，首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，盡可能選用各種先進(jìn)刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。 在選擇數(shù)控機(jī)床加工刀具時(shí)，還應(yīng)考慮以下幾方面的問題：（1）數(shù)控刀具的類型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)能夠滿足加工要求，刀具材料應(yīng)與工件材料相適應(yīng)。 （2）切削性能好。為適應(yīng)刀具在粗加工或?qū)﹄y加工材料的工件加工時(shí)能采用大的背吃刀量和高進(jìn)給量，刀具應(yīng)具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。同時(shí)，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，以便實(shí)現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行管理。（3）精度高。為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動(dòng)換刀等要求，刀具必須具有較高的精度，如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá)0.005mm。（4）可靠性高。要保證數(shù)控加工中不會(huì)發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強(qiáng)的適應(yīng)性。（5）耐用度高。數(shù)控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應(yīng)具有比普通機(jī)床加工所用刀具更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對(duì)刀的次數(shù)，從而提高數(shù)控機(jī)床的加工效率和保證加工質(zhì)量。（6）斷屑及排屑性能好。數(shù)控加工中，斷屑和排屑不像普通機(jī)床加工那樣能及時(shí)由人工處理，切屑易纏繞在刀具和工件上，會(huì)損壞刀具和劃傷工件已加工表面，甚至?xí)l(fā)生傷人和設(shè)備事故，影響加工質(zhì)量和機(jī)床的安全運(yùn)行，所以要求刀具具有較好的斷屑和排屑性能。3、刀具的選擇方法刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度