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1、目 录录序言摘要1. 数控加工工工艺及及设备1.1数数控加工工设备概概述1.2数数控加工工原理与与基本概概念1.3数数控机床床的坐标标系统1.4插插补原理理与加工工精度和和误差2. 典型零件件数控加加工工艺艺分析规规程2.1确确定零件件毛坯尺尺寸2.2确确定零件件的定位位基准2.3加加工余量量的确定定2.4零零件加工工顺序及及进给路路线2.5刀刀具的选选择2.6装装夹方式式的选择择2.7冷冷却液的的选择2.8切切削用量量的选择择3. 数控加工工刀具卡卡与工序序卡4. 零件程序序的编制制5. 表面粗糙糙度6. 加工中的的注意事事项总结参考文献献摘 要要随着计算算机技术术的飞速速发展，数数控机床床
2、在我国国机械加加工行业业中得到到越来越越广泛的的应用。它它不仅解解决了普普通机床床难以解解决的许许多加工工难题，而而且提高高了加工工精度和和生产效效率，同同时也对对加工工工艺和刀刀具设计计提出了了许多新新的、更更高的要要求。为为使这些些先进的的设备更更好地发发挥作用用，必须须解决这这些问题题。本设计通通过对典典型零件件加工工工艺及分分析，从从毛胚的的选定，零件的定位，加工方案，到最后加工成型等方面分析一个典型零件的加工工艺。【关键词词】:轴轴类零件件;数控控车削;工艺分分析;【Keyy Woordss】:sshafft ccompponeentss; ttechhniqque; cllampp
3、;第一章 数控控加工工工艺及设设备基础础1.1数数控加工工设备概概述1.1.1数控控机床的的组成1.计算算机数控控装置（CCNC装装置）计算机数数控装置置是计算算机数控控系统的的核心。其其主要作作用是根根据输入入的零件件加工程程序或操操作命令令进行相相应的处处理，然然后输出出控制命命令到相相应的执执行部件件（伺服服单元、驱动装装置和PPLC等等），完完成零件件加工程程序或操操作者所所要求的的工作。所所有这些些都是在在CNCC装置协协调控制制、合作作组织下下，使整整个系统统有条不不紊地工工作。它它主要由由计算机机系统、位位置控制制板、PPLC接接口板、通通信接口口板、扩扩展功能能模块以以及相应应
4、的控制制软件等等模块组组成。2.伺服服单元、驱驱动装置置和测量量装置伺服单元元和驱动动装置包包括主轴轴伺服驱驱动装置置、主轴轴电动机机、进给给伺服驱驱动装置置及进给给电动机机。测量量装置是是指位置置和速度度测量装装置，它它是实现现主轴、进进给速度度闭环控控制和进进给位置置闭环控控制的必必要装置置。主轴轴伺服系系统的主主要作用用是实现现零件加加工的切切削运动动，其控控制量为为速度。进进给伺服服系统的的主要作作用是实实现零件件加工的的成形运运动，其其控制量量为速度度和位置置，特点点是能灵灵敏、准准确地实实现CNNC装置置的位置置和速度度指令。3.控制制面板控制面板板有称操操作面板板，是操操作人员员
5、与数控控机床（系系统）进进行信息息交互的的工具。操操作人员员可以通通过它对对数控机机床（系系统）进进行操作作、编程程、调试试或对机机床参数数进行设设定和修修改，也也可以通通过它了了解或查查询数控控机床（系系统）的的运动状状态。它它是数控控机床的的一个输输入输出出部件，主主要由按按钮站状态灯灯、按键键阵列（功功能与计计算机键键盘一样样）和显显示器等等部分组组成。 4.控控制介质质与程序序输入输输出设备备控制介质质是记录录零件加加工程序序的媒质质，是人人与机床床建立联联系的介介质。程程序输入入输出设设备是CCNC系系统与外外部设备备进行信信息交互互的装置置，其作作用是将将记录在在控制介介质上的的零
6、件加加工程序序输入CCNC系系统，或或将已调调试好的的零件加加工程序序通过输输出设备备存放或或记录在在相应的的介质上上。目前前数控机机床常用用的控制制介质和和程序输输入输出出设备是是磁盘和和磁盘驱驱动器等等。此外，现现代数控控系统一一般可利利用通信信方式进进行信息息交换。这这种方式式是实现现CADD（计算算机辅助助设计）/CAMM（计算算机辅助助制造）的的集成、FFMS（柔柔性制造造系统）和和CIMMS（计计算机集集成制造造系统）的的基本技技术。目目前在数数控机床床上常用用的通信信方式有有：串行通信信；自动控制制专用借借口；网络技术术。 5.PPLC、机机床I/O（输输入/输输出）电电路和装装
7、置PLC是是用于进进行与逻逻辑运算算、顺序序动作有有关的II/O控控制，它它由硬件件和软件件组成。机机床I/O电路路和装置置是用于于实现II/O控控制的执执行部件件，是由由继电器器、电磁磁筏、行行程开关关、接触触器等组组成的逻逻辑电路路。它们们共同完完成以下下任务：接受CNNC的MM、S、TT指令，对对其进行行译码并并转换成成对应的的控制信信号，控控制辅助助装置完完成机床床相应的的开关动动作。接受操作作面板和和机床侧侧的I/O信号号，送给给CNCC装置，经经其处理理后，输输出指令令控制CCNC系系统的工工作状态态和机床床的动作作。6.机床床主体机床主体体是数控控系统的的控制对对象，是是实现加加
8、工零件件的执行行部件。它它主要由由住运动动部件（主主轴、主主运动传传动机构构）、进进给运动动部件（工工作台、拖拖板及相相应的传传动机构构）、支支承件（主主柱、床床身等）以以及特殊殊装置、自自动工件件交换（AAPC）系系统、自自动刀具具交换（AATC）系系统和辅辅助装置置（如冷冷却、润润滑、排排屑、转转位和夹夹紧装置置等）组组成。1.2数数控加工工原理与与基本概概念1.2.1数控控加工原原理：数控技术术是现代代先进制制造技术术的核心心。随着着科学技技术的发发展，机机械产品品的结构构越来越越复杂，对对产品的的性能、精精度和生生产效率率的要求求越来越越高，并并且更新新换代频频繁。为为了缩短短生产周周
9、期，满满足市场场上不断断变化的的需求，机机械制造造业正经经历着从从大批量量到小批批量及单单件生产产的转变变过程，而而传统的的制造手手段已满满足不了了当前技技术的发发展和市市场经济济的要求求，数控控技术的的应用和和发展，有有效的解解决了上上述问题题，它使使传统的的制造方方式发生生了根本本的转变变。 现现在数控控技术已已成为制制造业实实现自动动化、柔柔性化、集集成化生生产的基基础技术术，现代代的 CCAD/CAMM，FMMS和CCIMSS、敏捷捷制造和和智能制制造等，都都是建立立在数控控技术之之上。数控控技术应应用 计计算机数数控系统统（CNNC）有有许多优优点：11. 柔柔性好由硬硬件逻辑辑电路
10、构构成的专专用硬件件数控装装置，若若想改变变系统的的功能，必必须重新新布线；具有灵灵活性计计算机数数控系统统只要改改变相应应控制软软件，就就可改变变和扩展展其功能能，满足足用户的的不同需需要。2、功功能强可利利用计算算机技术术及其外外围设备备，增强强数控系系统及数数控机床床的功能能。例如如，利用用计算机机图形显显示功能能，检查查编程的的刀具轨轨迹，纠纠正编程程错误，还还可校验验刀具与与机床、夹夹具碰撞撞的可能能性等；利用计计算机网网络通信信的功能能，便于于数控机机床组成成生产线线。3、可可靠性高高计计算机数数控系统统可使用用磁带、软软盘等多多种输入入装置，避避免了以以往数控控机床由由于频繁繁地
11、开启启光电阅阅读机而而造成的的信息出出错的缺缺点。与与硬件数数控相比比，计算算机数控控尽量减减少硬件件电路，显显著地减减少了焊焊点、接接插件和和外部联联线，提提高了可可靠性。此此外，计计算机数数控系统统一般都都具备自自诊断功功能，当当数控系系统出现现故障时时，能显显示出故故障信息息，便于于维修或或预防操操作失误误，减少少维修停停机时间间。这一一切使得得现代数数控系统统的无故故障运行行时间大大为增加加。4、易易于实现现机电一一体化由于于计算机机电路板板上采用用大规模模集成电电路和先先进的印印制电路路排版技技术，只只要采用用数块印印制电路路板即可可构成整整个控制制系统，而而将数控控装置连连同操作作
12、面板装装入一个个不大的的数控箱箱内，有有力地促促进了机机电一体体化。 5、经经济性好好采采用微机机数控系系统后，系系统的性性能价格格比大为为提高，现现在不但但大型企企业，就就是中小小型企业业也逐渐渐采用微微机数控控系统了了。 11.2.2数控控加工的的基本概概念：数数控即为为数字控控制(NNumeericcal Conntrool)，是是用数字字化信号号对机床床的运动动及其加加工过程程进行控控制的一一种方法法，简称称数控（NNC）。数控机床：就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。数控系统：数控机床中的程序控制系统，它能够自动阅读输入载体上事先给定的程序，并将其译码，从而使机床
13、运动和加工工件。1.3数数控机床床的坐标标系统1.3.1坐标标系(1)机床的的坐标系系统，包包括所有有实际存存在的机机床轴。 (2)参考点、刀具和托盘交换点由机床坐标系确定。机床坐标系包括坐标系、坐标原点、运动方向。 (3)ISO对数控机床的坐标系统的规定如下：采用笛卡尔直角坐标系，右手定则。1.3.2数控控机床的的坐标轴轴及其运运动方向向(1)Z轴坐坐标运动动的定义义 Z轴轴：平行行于机床床主轴的的坐标轴轴。 正方向向：为从从工作台台到刀具具夹持的的方向，即即刀具远远离工作作台的运运动方向向。 (2)X轴坐坐标运动动的定义义 X轴在在工件径径向上，平平行于横横滑座；X轴正正方向：为刀具具离开
14、工工件旋转转中心的的方向。(3)YY轴坐标标运动的的定义 Y轴轴的正方方向则根根据X和和Z轴按按右手法法则确定定。1.3.3坐标标原点 在在NC机机床上可可以确定定不同的的原点和和参考点点位置，这这些参考考点的作作用： 1.用于机机床定位位； 2.对对工件尺尺寸进行行编程。它它们是： (1)机机床原点点(M)(MaachiineOriiginn或hoomepossitiion)是建立立测量机机床运动动坐标的的起始点点。 (2)机床参参考点(R)(reffereenceepoointt)用行行程开关关设置的的一个物物理位置置，与机机床原点点的相对对位置是是固定的的，机床床出厂之之前由机机床制造造
15、商精密密测量确确定,一一般来说说，加工工中心的的参考点点为机床床的自动动换刀位位置。 (33)程序序原点(W) 程序序原点：又称工工件原点点(PaartOriiginn) 工件坐坐标系：以工件件原点为为坐标原原点建立立起来的的直角坐坐标系。 (4)装夹原点：FixtureOrigin(又称卡盘零点)，可以与工件原点重合。1.3.4绝对对坐标和和相对坐坐标 (1)绝对坐坐标表示示法：将将刀具运运动位置置的坐标标值表示示为相对对于坐标标原点的的距离，这这种坐标标的表示示法称之之为绝对对坐标表表示法。如如图100所示。大大多数的的数控系系统都以以G900指令表表示使用用绝对坐坐标编程程。 (2)相对
16、坐坐标表示示法：将将刀具运运动位置置的坐标标值表示示为相对对于前一一位置坐坐标的增增量，即即为目标标点绝对对坐标值值与当前前点绝对对坐标值值的差值值，这种种坐标的的表示法法称之为为相对坐坐标表示示法。如如图111所示。大大多数的的数控系系统都以以G911指令表表示使用用相对坐坐标编程程，有的的数控系系统用XX、Y、ZZ表示绝绝对坐标标代码，用用U、VV、W表表示相对对坐标代代码。在在一个加加工程序序中可以以混合使使用这二二种坐标标表示法法编程。1.4插插补原理理与加工工精度和和误差1.4.1插补补原理：在实际加加工中，被被加工工工件的轮轮廓形状状千差万万别，严严格说来来，为了了满足几几何尺寸寸
17、精度的的要求，刀刀具中心心轨迹应应该准确确地依照照工件的的轮廓形形状来生生成，对对于简单单的曲线线数控系系统可以以比较容容易实现现，但对对于较复复杂的形形状，若若直接生生成会使使算法变变得很复复杂，计计算机的的工作量量也相应应地大大大增加，因因此，实实际应用用中，常常采用一一小段直直线或圆圆弧去进进行拟合合就可满满足精度度要求(也有需需要抛物物线和高高次曲线线拟合的的情况)，这种种拟合方方法就是是 “插插补”，实实质上插插补就是是数据密密化的过过程。插插补的任任务是根根据进给给速度的的要求，在在轮廓起起点和终终点之间间计算出出若干个个中间点点的坐标标值，每每个中间间点计算算所需时时间直接接影响
18、系系统的控控制速度度，而插插补中间间点坐标标值的计计算精度度又影响响到数控控系统的的控制精精度，因因此，插插补算法法是整个个数控系系统控制制的核心心。插补补算法经经过几十十年的发发展，不不断成熟熟，种类类很多。一一般说来来，从产产生的数数学模型型来分，主主要有直直线插补补、二次次曲线插插补等；从插补补计算输输出的数数值形式式来分，主主要有脉脉冲增量量插补(也称为为基准脉脉冲插补补)和数数据采样样插补。1.4.2加工工精度和和误差：加工精度度与加工工误差 加工精度度：零件件加工后后的实际际几何参参数（尺尺寸、形形状和位位置）与与理想几几何参数数相符合合的程度度。符合合程度越越高则加加工精度度就越
19、高高。加工误差差：零件件加工后后的实际际几何参参数对理理想几何何参数的的偏离程程度称为为加工误误差。加加工误差差的大小小表示了了加工精精度的高高低，加加工误差差是加工工精度的的度量。“加工精精度”和和“加工工误差”是是评定零零件几何何参数准准确程度度的两种种不同概概念。生生产实际际中用控控制加工工误差的的方法或或现代主主动适应应加工方方法来保保证加工工精度。第二章 典型型零件数数控加工工工艺分分析规程程材料：445钢2.1 确定零零件毛胚胚尺寸2.1.1零件件材料 常用455钢，精精度较高高的轴可可选用440Crr、轴承承钢GCCr155、弹簧簧钢655Mn，也也可选用用球墨铸铸铁；对对高速、
20、重重载的轴轴，选用用20CCrMnnTi、220Mnn2B、220Crr等低碳碳合金钢钢或388CrMMoAll氮化钢钢。在此此典型零零件图样样中,零零件材料料选用445钢2.1.2毛坯坯常用圆棒棒料和锻锻件；大大型轴或或结构复复杂的轴轴采用铸铸件。毛毛坯经过过加热锻锻造后，可可使金属属内部纤纤维组织织沿表面面均匀分分布，获获得较高高的抗拉拉、抗弯弯及抗扭扭强度。在在此零件件中,为为便于装装夹，坯坯件左端端应预先先车出夹夹持部分分（双点点画线部部分），右右端面也也应先粗粗车出并并钻好中中心孔。毛毛坯选60棒棒料。2.2 确定零零件的定定位基准准在最初工工序只能能用工件件毛坯上上的未加加工的表表
21、面作为为定位基基准，这这样的基基准称为为粗基准准。用已已经加工工过的表表面作为为定位基基准则称称为精基基准。另另外，为为了满足足工艺需需要，在在工件上上专门设设计的定定位基准准（顶尖尖孔），称称为辅助助基准。1 粗粗基准的的选择为了了保证加加工表面面与不加加工表面面的位置置尺寸要要求，应应选择不不加工表表面作粗粗基准。若要要保证某某加工表表面切除除的余量量厚度均均匀，应应选择该该表面作作为基准准。为保保证各加加工表面面都有足足够的加加工余量量，应选选择毛坯坯余量小小的表面面作为粗粗基准。选择择粗基准准的表面面，应尽尽可能平平整，不不能有飞飞边，浇浇注系统统，冒口口，或其其他表面面缺陷，以以便使
22、工工件定位位稳定可可靠，夹夹紧方便便。一般般情况下下粗基准准不重复复使用。2 精精基准的的选择选择精基基准，主主要应考考虑如何何减少定定位误差差，保证证加工精精度，使使工件装装夹方便便，可靠靠，夹紧紧结构简简单。基准准重合原原则：即选用用设计基基准作为为定位基基准，以以避免定定位基准准与设计计基准不不重合而而引起的的基准不不重合误误差。基准准统一原原则：应采用用同一组组基准定定位加工工零件上上尽可能能多的表表面，这这就是基基准统一一原则。这这样做可可以简化化工艺规规程的制制订工作作，减少少夹具设设计、制制造工作作量和成成本，缩缩短生产产准备周周期；由由于减少少了基准准转换，便便于保证证各加工工
23、表面的的相互位位置精度度。自为为基准原原则：某些要要求加工工余量小小而均匀匀的精加加工工序序，选择择加工表表面本身身作为定定位基准准，称为为自为基基准原则则。互为为基准原原则：当对工工件上两两个相互互位置精精度要求求很高的的表面进进行加工工时，需需要用两两个表面面互相作作为基准准，反复复进行加加工，以以保证位位置精度度要求。必须指出出，定位位基准选选择不能能单单考考虑本工工序定位位，夹紧紧是否合合理，而而应结合合整个工工艺路线线进行统统一考虑虑，使先先行工序序为后续续工序创创造条件件，使每每个工序序都有合合适额定定位基准准和夹紧紧方式。所以我的定位基准从左边加工则选择左端面为定位基准，调头则以
24、右端面为定位基准。2.3加加工余量量的确定定：(1)加加工余量量的概念念由由于毛坯坯不能达达到零件件所要求求的精度度和表面面粗糙度度，因此此要留有有加工余余量，以以便经过过机械加加工来达达到这些些要求。 加加工余量量是指加加工过程程中从加加工表面面切除的的金属层层厚度。加加工余量量分为工工序余量量和总余余量。 工序余余量工序余余量是指指某一表表面在一一道工序序中切除除的金属属层厚度度。22 工工序基本本余量、最最大余量量、最小小余量及及余量公公差 由于于毛坯制制造和各各个工序序尺寸都都存在着着误差，加加工余量量也是个个变动值值。当工工序尺寸寸用基本本尺寸计计算时，所所得到的的加工余余量称为为基
25、本余余量或公公称余量量。 最小余量量 Z minn 是保保证该工工序加工工表面的的精度和和质量所所需切除除的金属属层最小小厚度。最最大余量量 Z maxx 是该该工序余余量的最最大值。(2)确确定加工工余量的的方法加工工余量大大小，直直接影响响零件的的加工质质量和生生产率。加加工余量量过大，不不仅增加加机械加加工劳动动量，降降低生产产率，而而且增加加材料、工工具和电电力的消消耗，增增加成本本。但若若加工余余量过小小，又不不能消除除前工序序的各种种误差和和表面缺缺陷，甚甚至产生生废品。因因此，必必须合理理地确定定加工余余量。其其确定的的方法有有： 1 经验验估算法法经经验估算算法是根根据工艺艺人
26、员的的经验来来确定加加工余量量。为避避免产生生废品，所所确定的的加工余余量一般般偏大。适适于单件件小批生生产。 22 查查表修正正法此法根根据有关关手册，查查得加工工余量的的数值，然然后根据据实际情情况进行行适当修修正。这这是一种种广泛使使用的方方法。 33 分分析计算算法这是对对影响加加工余量量的各种种因素进进行分析析，然后后根据一一定的计计算式来来计算加加工余量量的方法法。此法法确定的的加工余余量较合合理，但但需要全全面的试试验资料料，计算算也较复复杂，故故很少应应用。通过查表表修正法法确定加加工余量量为0.2。2.4 零件加加工顺序序及进给给路线:2.4.1加工工顺序:(1)先先粗后精精
27、:先对对各表面面进行粗粗加工,全部粗粗加工结结束后再再进行半半精加工工和精加加工,逐逐步提高高加工精精度。(2)先先近后远远: 离离对刀点点近的部部位先加加工，离离对刀点点远的部部位后加加工。先加工左左边,然然后掉头头加工右右边。先先进行粗粗车加工工，后进进行后车车加工（加加工余量量0.22），后后一步进进行精车车加工，然然后在切切削槽，最最后切削削螺纹。2.4.2进给给路线：加工路线线的确定定首先必必须保持持被加工工零件的的尺寸精精度和表表面质量量，其次次考虑数数值计算算简单、走走刀路线线尽量短短、效率率较高等等。因精精加工的的进给路路线基本本上都是是沿其零零件轮廓廓顺序进进行的，因因此确定
28、定进给路路线的工工作重点点是确定定粗加工工及空行行程的进进给路线线。下面面将具体体分析： (1)加加工路线线与加工工余量的的关系 在数控车车床还未未达到普普及使用用的条件件下，一一般应把把毛坯件件上过多多的余量量，特别别是含有有锻、铸铸硬皮层层的余量量安排在在普通车车床上加加工。如如必须用用数控车车床加工工时，则则要注意意程序的的灵活安安排。安安排一些些子程序序对余量量过多的的部位先先作一定定的切削削加工。 对大大余量毛毛坯进行行阶梯切切削时的的加工路路线 图1所示示为车削削大余量量工件的的两种加加工路线线，图（aa）是错错误的阶阶梯切削削路线，图图（b）按按15的顺顺序切削削，每次次切削所所
29、留余量量相等，是是正确的的阶梯切切削路线线。因为为在同样样背吃刀刀量的条条件下，按按图（aa）方式式加工所所剩的余余量过多多。根据数控控加工的的特点，还还可以放放弃常用用的阶梯梯车削法法，改用用依次从从轴向和和径向进进刀、顺顺工件毛毛坯轮廓廓走刀的的路线（如如图2所所示） 分层层切削时时刀具的的终止位位置当某表面面的余量量较多需需分层多多次走刀刀切削时时，从第第二刀开开始就要要注意防防止走刀刀到终点点时切削削深度的的猛增。（2）刀刀具的切切入、切切出 在数控控机床上上进行加加工时，要要安排好好刀具的的切入、切切出路线线，尽量量使刀具具沿轮廓廓的切线线方向切切入、切切出。 尤其是车车螺纹时时，必
30、须须设置升升速段1和降降速段2（如如图4），这这样可避避免因车车刀升降降而影响响螺距的的稳定。（3）确确定最短短的空行行程路线线 确定最短短的走刀刀路线，除除了依靠靠大量的的实践经经验外，还还应善于于分析，必必要时辅辅以一些些简单计计算。（4）确确定最短短的切削削进给路路线 切削进给给路线短短，可有有效地提提高生产产效率，降降低刀具具损耗等等。在安安排粗加加工或半半精加工工的切削削进给路路线时，应应同时兼兼顾到被被加工零零件的刚刚性及加加工的工工艺性等等要求，不不要顾此此失彼。2.5 刀具的的选择与普通机机床加工工方法相相比，数数控加工工对刀具具提出了了更高的的要求，不不仅需要要刚性好好、精度
31、度高，而而且要求求尺寸稳稳定，耐耐用度高高，断屑屑和排屑屑性能好好；同时时要求安安装调整整方便，这这样来满满足数控控机床高高效率的的要求。数数控机床床上所选选用的刀刀具常采采用适应应高速切切削刀具具材料（如如高速钢钢、超细细粒度硬硬质合金）并并使用可可转位刀刀片。1）车削削用刀具具及其选选择 数数控车削削常用的的车刀一一般分尖尖形车刀刀、圆弧弧形车刀刀以及成型型车刀三三类。2）尖形形车刀 尖形车车刀是以以直线形形切削刃刃为特征征的车刀刀。这类类车刀的的刀尖由由直线形形的主副副切削刃刃构成，如如90内外圆圆车刀、左左右端面面车刀、切切槽（切切断）车车刀及刀刀尖倒棱棱很小的的各种外外圆和内内孔车刀
32、刀。尖形形车刀几几何参数数（主要要是几何何角度）的的选择方方法与普普通车削削时基本本相同，但但应结合合数控加加工的特特点（如如加工路路线、加加工干涉涉等）进进行全面面的考虑虑，并应应兼顾刀刀尖本身身的强度度。3）圆弧弧形车刀刀 圆弧弧形车刀刀是以一一圆度或或线轮廓廓度误差差很小的的圆弧形形切削刃刃为特征征的车刀刀。该车车刀圆弧弧刃每一一点都是是圆弧形形车刀的的刀尖，应应此，刀刀位点不不在圆弧弧上，而而在该圆圆弧的圆圆心上。圆弧形车车刀可以以用于车车削内外外表面，特特别适合合于车削削各种光光滑连接接（凹形形）的成成型面。选选择车刀刀圆弧半半径时应应考虑两两点：一是车刀刀切削刃刃的圆弧弧半径应应小
33、于或或等于零零件凹形形轮廓上上的最小小曲率半半径，以以免发生生加工干干涉；二是该半半径不宜宜选择太太小，否否则不但但制造困困难，还还会因刀刀尖强度度太弱或或刀体散散热能力力差而导导致车刀刀损坏。4）成型型车刀 成型车车刀也称称样板车车刀，其其加工零零件的轮轮廓形状状完全由由车刀刀刀刃的形形状和尺尺寸决定定。数控车削削加工中中，常见见的成型型车刀有有小半径径圆弧车车刀、非非矩形车车槽刀和和螺纹刀刀等。在在数控加加工中，应应尽量少少用或不不用成型型车刀。通过以上上介绍我我所选的的刀具为为圆弧车车刀、非非矩形车车槽刀和和螺纹刀刀。2.6 装夹方方式的选选择在数控机机床上加加工零件件时，为为保证工工件
34、的加加工精度度和加工工质量，必必须使工工件位于于机床上上的正确确位置，也也就是通通常所说说的“定定位”，然然后将它它固定也也就是通通常所说说的“夹夹紧”。工工件在机机床上定定位与夹夹紧的过过程称为为工件的的装夹2.6.1工件件的定位位原理（11）六点点定位原原理工件件在空间间有六个个自由度度，即沿沿X、YY、Z三三个坐标标方向的的移动自自由度和和绕X、YY、Z三三个移动动轴的旋旋转自由由度A、BB、C，如如下图所所示。 要确定定工件在在空间的的位置，需需要按一一定的要要求安排排六个支支撑点也也就是通通常所说说的定位位元件，以以限制加加工工件件的自由由度，这这就是工工件定位位的“六六点定位位原理
35、”。需需要指出出的是，工工件形状状不同，定定位表面面不同，定定位点的的布置情情况也各各不相同同。图 数控控机床的的坐标轴轴（2）限限制自由由度与工工件加工工要求的的关系根据工件件加工表表面的不不同加工工要求，有有些自由由度对加加工要求求有影响响，有些些自由度度对加工工要求无无影响，对对加工要要求有影影响的自自由度必必须限制制，而不不影响加加工要求求的自由由度不必必限制。（3）完完全定位位与不完完全定位位工件的的六个自自由度都都被限制制的定位位成为完完全定位位，工件件被限制制的自由由度少于于六个，但但不影响响加工要要求的定定位，成成为不完完全定位位，完全全定位和和不完全全定位是是实际加加工中工工
36、件最常常用的定定位方式式。（4）工工件安装装的基本本原则在在数控机机床上工工件安装装的原则则与普通通机床相相同，也也要合理理地选择择定位基基准和夹夹紧方案案。为了了提高数数控机床床的效率率，在确确定定位位基准与与夹紧方方案时应应注意以以下几点点： 力求设设计基准准、工艺艺基准与与编程计计算基准准的统一一。 尽量减减少装夹夹次数，尽尽可能在在一次定定位和装装夹后就就能加工工出全部部待加工工表面。 避避免采用用占机调调整式方方案，以以充分发发挥数控控机床的的效能。 2.6.2工件件的夹紧紧金属切切削加工工过程中中，为保保证工件件定位时时确定的的正确位位置，防防止工件件在切削削力、离离心力、惯惯性力
37、或或重力等等作用下下产生位位移和振振动，必必须将工工件夹紧紧。这种种保证加加工精度度和安全全生产的的装置称称为夹紧紧装置。（1）对夹紧的基本要求 工件在夹紧过程中，不能改变工件定位后所占据的正确位置。 夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中的位置不能发生任何变动，又要使工件不产生大的夹紧变形；同时也要使得加工振动现象尽可能小。 操作方便、省力、安全。 夹紧装置的自动化程度及复杂程度，应与工件的批量大小相适应。 （2）夹夹紧力方方向和夹夹紧点的的确定 夹夹紧力应应尽可能能朝向主主要定位位基准，这这样可以以保证夹夹紧工件件时不破破坏工件件的定位位，影响响工件的的加工精精度要求求。 夹紧紧力方向
38、向应有利利于减少少夹紧力力，要求求能够在在最小的的夹紧力力作用下下，完成成零件的的加工过过程。 夹夹紧力的的作用点点应选在在工件刚刚性较好好的方向向和方位位上，这这一原则则对刚性性较差的的零件特特别重要要，可以以保证零零件的夹夹紧变形形量最小小。 夹紧紧力作用用点应尽尽量靠近近零件的的加工表表面，保保证主要要夹紧力力的作用用点与加加工表面面之间的的距离最最短，可可有效提提高零件件装夹的的刚性，减减少加工工过程中中的振动动。 夹紧紧力的作作用方向向应在定定位支撑撑的有效效范围内内，不破破坏零件件的定位位要求。2.6.3夹具具的选择择数控加工工对夹具具主要有有两大要要求：一一是夹具具应具有有足够的
39、的精度和和刚度；二是夹夹具应有有可靠的的定位基基准。选选用夹具具时，通通常考虑虑以下几几点：1）尽量量选用可可调整夹夹具、组组合夹具具及其它它通用夹夹具，避避免采用用专用夹夹具，以以缩短生生产准备备时间。2）在成成批生产产时才考考虑采用用专用夹夹具，并并力求结结构简单单。3）装卸卸工件要要迅速方方便，以以减少机机床的停停机时间间。4）夹具具在机床床上安装装要准确确可靠，以以保证工工件在正正确的位位置上加加工。2.6.4夹具具的类型型数控车床床上的夹夹具主要要有两类类：一类类用于盘盘类或短短轴类零零件，工工件毛坯坯装夹在在带可调调卡爪的的卡盘（三三爪、四四爪）中中，由卡卡盘传动动旋转；另一类类用
40、于轴轴类零件件，毛坯坯装在主主轴顶尖尖和尾架架顶尖间间，工件件由主轴轴上的拨拨动卡盘盘传动旋旋转。2.7 冷却液液的选择择对于不同同切削加加工类型型，金属属的切除除特性是是不一样样的，较较难的切切削加工工对切削削液要求求也较高高。切削削过程的的难易程程度，按按从难到到易的次次序排列列如下：内拉削削外拉拉削攻攻丝螺螺纹加工工滚齿齿深孔孔钻镗镗孔用用成形刀刀具切削削螺纹高速低低进给切切削螺纹纹铣削削钻孔孔刨削削车削削(单刃刃刀具)锯削削磨削。2.8切切削用量量的确定定合理选择择切削用用量对于于发挥数数控机床床的最佳佳效益有有着至关关重要的的关系。选选择切削削用量的的原则是是：粗加加工时，一一般以提
41、提高生产产率为主主，但也也应考虑虑经济性性和加工工成本；半精加加工和精精加工时时，应在在保证加加工质量量的前提提下，兼兼顾切削削效率、经经济性和和加工成成本。具具体数值值应根据据机床说说明书、刀刀具说明明书、切切削用量量手册，并并结合经经验而定定。2.8.1切削削深度tt 其也称背背吃刀量量，在机机床、工工件和刀刀具刚度度允许的的情况下下，t等等于加工工余量，这这是提高高生产率率的一个个有效措措施。为为了保证证零件的的加工精精度和表表面粗糙糙度，一一般应留留一定的的余量进进行精加加工。背吃刀量量的大小小主要依依据机床床、夹具具、刀具具和工件件组成的的工艺系系统的刚刚度来决决定，在在系统刚刚度允
42、许许的情况况下，为为保证以以最少的的进给次次数去除除毛坯的的加工余余量，根根据被加加工零件件的余量量确定分分层切削削深度，选选择较大大的背吃吃刀量，以以提高生生产效率率。在数数控加工工中，为为保证零零件必要要的加工工精度和和表面粗粗糙度，留留少量的的余量(0.220.5mmm)，在在最后的的精加工工中沿轮轮廓走一一刀。粗粗加工时时，除了了留有必必要的半半精加工工和精加加工余量量外，在在工艺系系统刚性性允许的的条件下下，应以以最少的的次数完完成粗加加工。留留给精加加工的余余量应大大于零件件的变形形量和确确保零件件表面完完整性。轮廓粗车车循环时时选app=3 ，精精车app=0.25；螺纹纹粗车时
43、时选app= 00.4 ，逐逐刀减少少，精车车ap=0.11。2.8.2切削削宽度LL 在编程中中切削宽宽度称为为步距，一一般切削削宽度LL与刀具具直径DD成正比比，与切切削深度度成反比比。在粗粗加工中中，步距距取得大大有利于于提高加加工效率率。在使使用平底底刀进行行切削时时，一般般L的取取值范围围为：LL=(00.60.99)D。而而使用圆圆鼻刀进进行加工工，刀具具直径应应扣除刀刀尖的圆圆角部分分，即dd=D-2r，(D为刀刀具直径径，r为为刀尖圆圆角半径径)，而而L可以以取得(0.880.9)dd。而在在使用球球头刀进进行精加加工时，步步距的确确定应首首先考虑虑所能达达到的精精度和表表面粗
44、糙糙度。2.8.3切削削线速度度VC 也称单齿齿切削量量，单位位为m/minn。提高高VC值值也是提提高生产产率的一一个有效效措施，但但VC与与刀具耐耐用度的的关系比比较密切切。随着着VC的的增大，刀刀具耐用用度急剧剧下降，故故VC的的选择主主要取决决于刀具具耐用度度。一般般好的刀刀具供应应商都会会在其手手册或者者刀具说说明书中中提供刀刀具的切切削速度度推荐参参数VCC。另外外，切削削速度VVC值还还要根据据工件的的材料硬硬度来作作适当的的调整。2.8.4主轴轴转速nn 主轴转速速的单位位是r/minn，一般般根据切切削速度度VC来来选定。计计算公式式为：其中：VVC切削速速度。d零零件或刀刀
45、具的直直径(mmm)。其中，DDC为刀刀具直径径(mmm)。在在使用球球头刀时时要作一一些调整整，球头头铣刀的的计算直直径Deeff要要小于铣铣刀直径径DC，故故其实际际转速不不应按铣铣刀直径径DC计计算，而而应按计计算直径径Defff计算算。数控机床床的控制制面板上上一般备备有主轴轴转速修修调(倍倍率)开开关，可可在加工工过程中中根据实实际加工情况况对主轴轴转速进进行调整整。2.8.5进给给速度VVf 进给速度度是指机机床工作作台在作作插位时时的进给给速度，VVf的单单位为mmm/mmin。VVf应根根据零件件的加工工精度和和表面粗粗糙度要要求以及及刀具和和工件材材料来选选择。VVf的增增加
46、也可可以提高高生产效效率，但但是刀具具的耐用用度也会会降低。加加工表面面粗糙度度要求低低时，VVf可选选择得大大些。进进给速度度可以按按下面公公式进行行计算：其中：Vf表表示工作作台进给给量，单单位为mmm/mmin；n表示示主轴转转速，单单位为转转/分；z表示示刀具齿齿数，单单位为齿齿；fZZ表示进进给量，单单位为mmm/齿齿；fzz值由刀刀具供应应商提供供。在数控编编程中，还还应考虑虑在不同同情形下下选择不不同的进进给速度度。如在在初始切切削进刀刀时，特特别是ZZ轴下刀刀时，因因为进行行端铣，受受力较大大，同时时考虑程程序的安安全性问问题，所所以应以以相对较较慢的速速度进给给。另外在ZZ轴方向向的进给给由高往往低走时时，产生生端切削削，可以以设置不不同的进进给速度度。在切切削过程程中，有有的平面面侧向进进刀，可可能产生生全刀切切削即刀刀具的周周边都要要切削，切切削条件件相对较较恶劣，可可以设置置较低的的进给速速度。在加工过过程中，VVf也可可通过机机床控制制面板上上的修调调开关进进行人工工调整，但但是最大大进给速速度要受受到设备备刚度和和进给系系统性能能等的限限制。在实际的的加工过过程中，可可能对各各个切削削用量参参数进行行调整，如如使用较较高的进进给速度度进行加加工，虽虽然刀具具的寿命命有所降降低，但但节省了了加工时时间，反反而能有有更好的的效益。对于加工工中不