【文章內(nèi)容簡介】 越好 ,在高溫下抗塑性變形能力 ,抗磨損能力越強 . (4)優(yōu)良熱導性 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 13 刀具導熱性好 ,表示切削產(chǎn)生的熱量容易傳導出去 ,降低了刀具切削部分溫度 ,減少刀具磨損 .另外 ,刀具材料導熱性好 ,其抗耐熱沖擊和抗熱裂紋性能也強 . (5)良好的工 藝 性與經(jīng)濟性 刀具不但要有良好的切削性能 ,本身還應該易于制造 ,這要求刀具材料有較好的工藝性 ,如 :鍛造 ,熱處理 ,焊接 ,摸削 ,高溫塑性變形等功能 .此外 ,經(jīng)濟性也是刀具材料的重要指標之一 ,選擇刀具時 ,要考慮經(jīng)濟效果 ,以降低生產(chǎn)成 本 . 銑削用刀 刀具參數(shù) 數(shù)控銑床所用的刀具主要有：牛鼻刀，立銑刀，球頭刀等。對于不同的加工方式采用不同的刀具類型和刀具規(guī)格。所以銑床的刀具選擇材料為硬質(zhì)合金的立銑刀 ,球頭刀，麻花鉆頭，鉸刀。 鉆孔用刀 刀具參數(shù) 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 14 車床的刀具選擇材料為硬質(zhì)合金的外圓車刀 、內(nèi)孔車刀 和切槽刀。 一般優(yōu)先采用標準刀具 ， 若采用機械集中，則可 采用各種高效的專用刀具、復合刀具和多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應符合加工要求。 車削用刀 刀具 形狀及 參數(shù) 其次在選用刀具時還應注意以下幾點： 1）在數(shù)控機床上銑削平面時，應采用鑲裝可轉位硬質(zhì)合金刀片的銑刀。一般采用兩次走刀，一次粗銑，一次精銑。當連續(xù)切削時，粗銑刀直徑要小一些，精銑刀直徑要大一些，最好能包容待加工面的整個寬度。加工余量大，且加工面又不均勻時，刀具直徑要選得小些，否則當粗加工時會因接刀刀痕過深而影響加工質(zhì)量。 2）高速 鋼立銑刀多用于加工凸臺和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因為毛坯面有硬化層和夾砂現(xiàn)象，刀具會很快被磨損。 3）加工余量較小，并且要求表面粗糙度值較低時，應采用鑲立方氮化硼刀片的端銑刀或鑲陶瓷刀片的端銑刀。 4）鑲硬質(zhì)合金的立銑刀可用于加工凹槽、窗口面、凸臺面和毛坯表面。 5）鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀可以進行強力切削，銑削毛坯表面和用于孔的粗加工。 6）精度要求較高的凹槽加工時，可以采用直徑比槽寬小一些的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后利用刀具半徑補償功能銑削槽的兩邊，直到達到精度要求為止。 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 15 7）在數(shù)控銑床上鉆孔，一般不采用鉆模，鉆孔深度為直徑的 5 倍左右的深孔加工容易折斷鉆頭，應注意冷卻和排屑。鉆孔前最好先用中心鉆鉆一個中心孔或用一個剛性好的短鉆頭锪窩引正。锪窩除了可以解決毛坯表面鉆孔引正問題外，還可以代替孔口倒角。 三、量具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應廣泛采用通用量具，如游標卡尺、百分尺和千分表等；大批、大量生產(chǎn)應采用極限量塊和高效的專用檢驗夾具和量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應。 因本零件屬于小批量生產(chǎn)，因此，選用通用量具即可。 切削用量的選擇 對于高效率的金屬切削機床加工來 說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。 在確定每道工序的切削用量時，應根據(jù)刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。也可以結合實際經(jīng)驗用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。 背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面 粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機床加工的余量小一些。 在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。 一、 車 削用量的選擇 下 表為車削加工時的選擇切削條件的參考數(shù)據(jù)。 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 16 根據(jù)經(jīng)驗選擇，一般粗車切削深度為 2～ 3mm,半精車切削深度為 ～ 1mm，精車切削深度為 ～ 。本課題所加工的為 40Gr，由表可知：切削速度應在 70～220mm/min,根據(jù)經(jīng)驗 ,我們選擇 Vc=120mm/ n=1000v/∏ dw (dw未加工工件的直徑 )可以計算出 ,粗車時 n=500r/min。精車時 n=1200r/min. 二、 銑 削用量的選擇 主軸轉速 進給 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 17 銑削用量的選擇是否合理直接影響工件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和刀具耐用度。合理選擇切削用量的原則 是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應 考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工 時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效 率、經(jīng)濟性和加工成本，具體數(shù)值應根據(jù)機床說 明書、切削用量手冊，并結合經(jīng)驗而定。 確定銑削深度時， 如果機床功率和工藝系統(tǒng)剛性允許而加工質(zhì)量 要求不高（ Ra 值不小于5μm），且加工余量又不 大（一般不超過 6mm），可以一次銑去全部余量 若加工質(zhì)量要求較高或加工余量太大，銑削則應 分多次進行。在工件寬度方向上，一般應將余量 一次切除。 加工條件不同，選擇的切削速度 υc 和每齒進給量 fz 也應不同。工件材料較硬時， fz 及 υc 值應取得小些；刀具材料韌性較大時， fz 值可取得大些。刀具材料硬度較高時， υc 的值可取得大些；銑削深度較大時， fz 及 υc 值應取得小些。 進給路線的確定 在數(shù)控機床加工過程中，進給路線的確定是非常重要的，它與工件的加工精度和粗糙度 直接相關。所謂進給路線就是數(shù)控機床在加工過程中刀具中心的移動路線。確定進給路線，就是確定刀具的移動路線。 1）數(shù)控車削進給路線的確定 確定數(shù)控車削進給路線的工作重點，主要在于確定粗加工及空行程的進給路線，精加工切削過程的進給路線基本上都是沿其零件設計圖確定的輪廓順序進行的。 車削進給路線泛指刀具從對刀點（或機床固定原點）開始運動起，直至返回該點并結束加工程序所經(jīng)過的路徑， 包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程。其基本原則是： 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 18 ① 力求空行程路線最短?？赏ㄟ^巧用起刀點、將起刀點與其對刀點重合在一起；巧設換（轉）刀點，如果將第二把刀的換刀點也設置在合適點位置上，則可縮短空行程距離，在合理安排“回零”路線時，應使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足進給路線為最短的要求。 ② 力求切削進給路線最短。切削進給路線為最短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具的損耗等。 矩形進給路 線，適用于棒料毛坯，進給路線較短。 三角形進給路線，適用于棒料毛坯，進給路線較長。 仿形進給路線，用于鑄、鍛件毛坯時進給路線較短。因毛坯形狀為圓棒料，排除第三種進給路線，根據(jù)力求進給路線最短原則，第一種走刀路線較適合。 2）數(shù)控銑削進給路線的確定 數(shù)控銑削加工中進給路線對零件的加工精度和表面質(zhì)量有直接的影響，因此，確定好進給路線是保證銑削加工精度和表面質(zhì)量的工藝措施之一。 下面是銑削中幾種常見的走刀路線。 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 19 在圖中，左圖和中圖分別為用行切法加工和環(huán)切法加工凹槽的走刀路線 ，而右圖是先用行切法，最后環(huán)切一刀光整輪廓表面。三種方案中，左圖方案的加工表面質(zhì)量最差，在周邊留有大量的殘余；中圖方案和右圖方案加工后的能保證精度，由于零件結構加工工藝的要求，銑刀從孔的正上方下刀進行切削，而中圖方案滿足了這一要求。 根據(jù)以上分析，本課題所加工的軸上的鍵槽采用中圖所示的走刀方案。 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 20 加工余量的確定 加工余量的大小等于每個中間工序加工余量的總和。工序間的加工余量的選擇應根據(jù)下列條件進行。 1 ）應有足夠的加工余量，特別是最后的工序，加工余量應能保證達到圖樣上所規(guī)定的精度和表面粗糙度值要求。 2）應考慮加工方法和設備的 剛性，以及工件可能發(fā)生的變形。過大的加工余量反而會由于切削抗力的增加而引起工件變形加大，影響加工精度。 3）應考慮到熱處理引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 4）應考慮工件的大小。工件越大，由切削力、內(nèi)應力引起的變形亦會越大，加工余量也要相應地大一些。 5）在保證加工精度的前提下，應盡量采用最小的加工余量總和，以求縮短加工時間，降低加工費用。 程序的確定 一、數(shù)控指令的介紹 數(shù)控程序的指令由一系列的程序字組成，而程序字通常由地址（ address）和數(shù)值（ number）兩部分組成， 地址通常是某個大寫字母。數(shù)控程序中的地址代碼意義如表 11所示。 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 21 表 11 功 能 地 址 意 義 程序號 ： (ISO)， O (EIA) 程序序號 順序號 N 順序號 準備功能 G 動作模式（直線、圓弧等） 尺寸字 X、 Y、 Z 坐標移動指令 A、 B、 C、 U、 V、 W 附加軸移動指令 R 圓弧半徑 I、 J、 K 圓弧中心坐標 進給功能 F 進給速率 主軸旋轉功能 S 主軸轉速 刀具功能 T 刀具號、刀具補償號 輔助功能 M 輔助裝置的接通和斷開 補償號 H、 D 補償序號 暫停 P、 X 暫停時間 子程序號指定 P 子程序序號 子程序重復次數(shù) L 重復次數(shù) 參數(shù) P、 Q、 R 固定循環(huán) 二、程序編制方法的確定 程序編制分為：手工編程和自動編程兩種。 ：整個編程過程由人工完成。對編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復雜的零件。 ：編程人員只要根據(jù)零件圖紙的要求，按照某個自動編程系統(tǒng)的規(guī)定， 將零件的加工信息用較簡便的方式送入計算機，由計算機自動進行程序 的編制，編程系統(tǒng)能自動打印出程序單和制備控制介質(zhì)。自動編程適用于：形狀復雜的零件、雖不復雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個孔的零件）、雖不復雜但計算工作量 中 國 地 質(zhì) 大 學（北京） 畢 業(yè) 設 計 22 大的零件（如輪廓加工時，非圓曲線的計算）。 UG軟件是將加工零件以圖形形式輸入計算機，