【文章內(nèi)容簡介】 ：一般取較小的切削深度和進(jìn)給量，盡可能選擇較高的切削速度。174。 對切削用量三要素選擇方法174。（1）背吃刀量的選擇174。 粗加工時（表面粗糙度Ra50～）：在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量。如分兩次走刀，則第一次背吃刀量盡量取大，第二次背吃刀量盡量取小些。174。 半精加工時（～），～2㎜。）174。 精加工時（～），～㎜。174。（2）進(jìn)給量的選擇174。 粗加工時，進(jìn)給量主要考慮工藝系統(tǒng)所能承受的最大進(jìn)給量。174。 精加工和半精加工時，最大進(jìn)給量主要考慮加工精度和表面粗糙度。另外還要考慮工件材料，刀尖圓弧半徑、切削速度等。P39 表119.174。（3）切削速度的選擇 174。 切削速度的選取原則是：174。 粗車時，應(yīng)選較低的切削速度，精加工時選擇較高的切削速度；174。 加工材料強(qiáng)度硬度較高時，選較低的切削速度，反之取較高切削速度； 174。 刀具材料的切削性能越好，切削速度越高。可查表111得到第三篇：《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》教案《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》教案內(nèi)容備注第一章數(shù)控加工工藝及設(shè)備基礎(chǔ)第一節(jié)機(jī)床數(shù)控技術(shù)與數(shù)控加工設(shè)備概述一、機(jī)床中有關(guān)數(shù)控的基本概念1．?dāng)?shù)字控制（數(shù)控）及數(shù)控技術(shù)一般意義的數(shù)字控制是指用數(shù)字化信息對過程進(jìn)行的控制，是相對模擬控制而言的。機(jī)床中的數(shù)字控制是專指用數(shù)字化信號對機(jī)床的工作過程進(jìn)行的可編程自動控制，簡稱為數(shù)控（NC）。這種用數(shù)字化信息進(jìn)行自動控制的技術(shù)就叫數(shù)控技術(shù)。2．?dāng)?shù)控系統(tǒng)是實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)相關(guān)功能的軟硬件模塊的有機(jī)集成系統(tǒng)，是數(shù)控技術(shù)的載體，它能自動閱讀輸入載體上事先給定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床運動并加工零件。在其發(fā)展過程中有硬件數(shù)控系統(tǒng)和計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)兩類。早期的數(shù)控系統(tǒng)主要由數(shù)控裝置、主軸驅(qū)動及進(jìn)給驅(qū)動裝置等部分組成，數(shù)字信息由數(shù)字邏輯電路來處理，數(shù)控系統(tǒng)的所有功能都由硬件實現(xiàn)，故又稱為硬件數(shù)控系統(tǒng)（NC系統(tǒng)）。3．計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是以計算機(jī)為核心的數(shù)控系統(tǒng)，由裝有數(shù)控系統(tǒng)程序的專用計算機(jī)、輸入輸出設(shè)備、可編程邏輯控制器（PLC）、存儲器、主軸驅(qū)動及進(jìn)給驅(qū)動裝置等部分組成，習(xí)慣上又稱為CNC系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)已基本取代硬件數(shù)控系統(tǒng)（NC系統(tǒng)）。4．開放式CNC系統(tǒng)國際電子與電氣工程師協(xié)會提出的開放式CNC系統(tǒng)的定義是：一個開放式CNC系統(tǒng)應(yīng)保證使開發(fā)的應(yīng)用軟件能在不同廠商提供的不同的軟硬件平臺上運行，且能與其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。根據(jù)這一定義，開放式CNC系統(tǒng)至少包括以下五個特征：（1）對使用者是開放的：應(yīng)可以采用先進(jìn)的圖形交互方式支持下的簡易編程方法，使得數(shù)控機(jī)床的操作更加容易；（2）對機(jī)床制造商是開放的：應(yīng)允許機(jī)床制造商在開放式CNC系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)專用的功能模塊及用戶操作界面；（3）對硬件的選擇是開放的：即一個開放式CNC系統(tǒng)應(yīng)能在不同的硬件平臺上運行；（4）對主軸及進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)是開放的：即能控制不同廠商提供的主軸及進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)；《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》教案內(nèi)容（5）對數(shù)據(jù)傳輸及交換等是開放的。開放式CNC系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。5．?dāng)?shù)控機(jī)床是指應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對其加工過程進(jìn)行自動控制的機(jī)床。國際信息處理聯(lián)盟第五技術(shù)委員會對數(shù)控機(jī)床作了如下定義：數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能邏輯地處理具有特定代碼或其它符號編碼指令規(guī)定的程序。備注二、數(shù)控機(jī)床的組成1．計算機(jī)數(shù)控裝置（CNC裝置）計算機(jī)數(shù)控裝置是計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的核心。其主要作用是根據(jù)輸入的零件加工程序或操作命令進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后輸出控制命令到相應(yīng)的執(zhí)行部件（伺服單元、驅(qū)動裝置和PLC等），完成零件加工程序或操作者所要求的工作。它主要由計算機(jī)系統(tǒng)、位置控制板、PLC接口板、通訊接口板、擴(kuò)展功能模塊以及相應(yīng)的控制軟件等模塊組成。2．伺服單元、驅(qū)動裝置和測量裝置伺服單元和驅(qū)動裝置包括主軸伺服驅(qū)動裝置及主軸電機(jī)和進(jìn)給伺服驅(qū)動裝置及進(jìn)給電機(jī)。測量裝置是指位置和速度測量裝置，它是實現(xiàn)主軸、進(jìn)給速度閉環(huán)控制和進(jìn)給位置閉環(huán)控制的必要裝置。主軸伺服系統(tǒng)的主要作用是實現(xiàn)零件加工的切削運動，其控制量為速度。進(jìn)給伺服系統(tǒng)的主要作用是實現(xiàn)零件加工的成形運動，其控制量為速度和位置，特點是能靈敏、準(zhǔn)確地跟蹤C(jī)NC裝置的位置和速度指令。3．控制面板控制面板又稱操作面板，是操作人員與數(shù)控機(jī)床（系統(tǒng)）進(jìn)行信息交互的工具。操作人員可以通過它對數(shù)控機(jī)床（系統(tǒng)）進(jìn)行操作、編程、調(diào)試或?qū)C(jī)床參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改，也可以通過它了解或查詢數(shù)控機(jī)床（系統(tǒng)）的運行狀態(tài)。它是數(shù)控機(jī)床的一個輸入輸出部件，主要由按鈕站、狀態(tài)燈、按鍵陣列（功能與計算機(jī)鍵盤一樣）和顯示器等部分組成。4．控制介質(zhì)與程序輸入輸出設(shè)備控制介質(zhì)是記錄零件加工程序的媒介，是人與機(jī)床建立聯(lián)系的介質(zhì)。程序輸入輸出設(shè)備是CNC系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行信息交互的裝置，其作用是將記錄在控制介質(zhì)上的零件加工程序輸入CNC系統(tǒng)，或?qū)⒁颜{(diào)試好的零件加工程序通過輸出設(shè)備存放或記錄在相應(yīng)的介質(zhì)上。目前數(shù)控機(jī)床常用的控制介質(zhì)和程序輸入輸出設(shè)備是磁盤和磁盤驅(qū)動器等。此外，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般可利用通訊方式進(jìn)行信息交換。這種方式是實現(xiàn)CAD／CAM的集成、FMS（柔性制造系統(tǒng)）和CIMS（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)）的基本技術(shù)。目前在數(shù)控機(jī)床上常用的通訊方式有：（1）串行通訊；（2）自動控制專用接口；（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》教案內(nèi)容5．PLC、機(jī)床I/O電路和裝置PLC是用于進(jìn)行與邏輯運算、順序動作有關(guān)的I/O控制，它由硬件和軟件組成；機(jī)床I/O電路和裝置是用于實現(xiàn)I/O控制的執(zhí)行部件，是由繼電器、電磁閥、行程開關(guān)、接觸器等組成的邏輯電路。它們共同完成以下任務(wù)：（1）接受CNC的M、S、T指令，對其進(jìn)行譯碼并轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動作；（2）接受操作面板和機(jī)床側(cè)的I/O信號，送給CNC裝置，經(jīng)其處理后，輸出指令控制CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機(jī)床的動作。6．機(jī)床本體機(jī)床本體是數(shù)控系統(tǒng)的控制對象，是實現(xiàn)加工零件的執(zhí)行部件。它主要由主運動部件（主軸、主運動傳動機(jī)構(gòu)）、進(jìn)給運動部件（工作臺、拖板以及相應(yīng)的傳動機(jī)構(gòu)）、支承件（立柱、床身等）以及特殊裝置、自動工件交換（APC）系統(tǒng)、自動刀具交換（ATC）系統(tǒng)和輔助裝置（如冷卻、潤滑、排屑、轉(zhuǎn)位和夾緊裝置等）組成。備注三、數(shù)控機(jī)床的分類1．按控制功能分類（1）點位控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床僅能控制兩個坐標(biāo)軸帶動刀具或工作臺，從一個點（坐標(biāo)位置）準(zhǔn)確地快速移動到下一個點（坐標(biāo)位置），然后控制第三個坐標(biāo)軸進(jìn)行鉆、鏜等切削加工。它具有較高的位置定位精度，在移動過程中不進(jìn)行切削加工，因此對運動軌跡沒有要求。點位控制的數(shù)控機(jī)床主要用于加工平面內(nèi)的孔系，主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床、三坐標(biāo)測量機(jī)等。（2）直線控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床可控制刀具或工作臺以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度，從一個點以一條直線準(zhǔn)確地移動到下一個點，移動過程中能進(jìn)行切削加工，進(jìn)給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?，F(xiàn)代組合機(jī)床采用數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動動力頭帶著多軸箱軸向進(jìn)給進(jìn)行鉆、鏜等切削加工，它可以算作一種直線控制的數(shù)控機(jī)床。（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床具有控制幾個坐標(biāo)軸同時協(xié)調(diào)運動，即多坐標(biāo)軸聯(lián)動的能力，使刀具相對于工件按程序規(guī)定的軌跡和速度運動，能在運動過程中進(jìn)行連續(xù)切削加工。這類數(shù)控機(jī)床有用于加工曲線和曲面形狀零件的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等?，F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床基本上都是這種類型。若根據(jù)其聯(lián)動軸數(shù)還可細(xì)分為2軸（X、Z軸聯(lián)動或X、Y軸聯(lián)動）、（任意2軸聯(lián)動，第3軸周期進(jìn)給）、3軸（X、Y、Z3軸聯(lián)動）、4軸（X、Y、Z和A或B4軸聯(lián)動）、5軸（X、Y、Z和A、C或X、Y、Z和B、C或X、Y、Z和A、B5軸聯(lián)動）聯(lián)動數(shù)控機(jī)床，聯(lián)動坐標(biāo)軸數(shù)越多，則加工程序的編制越難，通常3軸聯(lián)動以上的零件加工程序只能采用自動編程系統(tǒng)編制。2．按進(jìn)給伺服系統(tǒng)類型分類《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》教案內(nèi)容按數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)給伺服子系統(tǒng)有無位置測量反饋裝置可分為開環(huán)數(shù)控機(jī)床和閉環(huán)數(shù)控機(jī)床，在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中根據(jù)位置測量裝置安裝的位置又可分為全閉環(huán)和半閉環(huán)兩種。（1）開環(huán)數(shù)控機(jī)床開環(huán)數(shù)控機(jī)床采用開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)。開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)沒有位置測量反饋裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置→進(jìn)給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好。但由于無位置反饋，精度相對閉環(huán)系統(tǒng)來講不高，其精度主要取決于伺服驅(qū)動系統(tǒng)和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的性能和精度。該系統(tǒng)一般以步進(jìn)電機(jī)作為伺服驅(qū)動元件。它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡單、價格低廉等優(yōu)點，在精度和速度要求不高、驅(qū)動力矩不大的場合得到廣泛應(yīng)用。（2）半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測點是從驅(qū)動電機(jī)（常用交、直流伺服電機(jī)）或絲杠端引出，通過檢測電機(jī)和絲杠旋轉(zhuǎn)角度來間接檢測工作臺的位移量，而不是直接檢測工作臺的實際位置。由于在半閉環(huán)環(huán)路內(nèi)不包括或只包括少量機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，可獲得較穩(wěn)定的控制性能，其系統(tǒng)穩(wěn)定性雖不如開環(huán)系統(tǒng)，但比閉環(huán)要好。另外，在位置環(huán)內(nèi)各組成環(huán)節(jié)的誤差可得到某種程度的糾正，位置環(huán)外不能直接消除的如絲杠螺距誤差、齒輪間隙引起的運動誤差等，可通過軟件補(bǔ)償這類誤差來提高運動精度，因此在現(xiàn)代CNC機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用。（3）閉環(huán)數(shù)控機(jī)床閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置檢測點是工作臺，它直接對工作臺的實際位置進(jìn)行檢測。理論上講，可以消除整個驅(qū)動和傳動環(huán)節(jié)的誤差、間隙和失動量，具有很高的位置控制精度。但由于位置環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，很容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試都有相當(dāng)?shù)碾y度，對其組成環(huán)節(jié)的精度、剛性和動態(tài)特性等都有較高的要求，價格昂貴。這類系統(tǒng)主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等。3．按工藝用途（機(jī)床類型）分類（1）切削加工類即具有切削加工功能的數(shù)控機(jī)床。在金屬切削機(jī)床常用的車床、銑床、刨床、磨床、鉆床、鏜床、插床、拉床、切斷機(jī)床、齒輪加工機(jī)床等中，國內(nèi)外都開發(fā)了數(shù)控機(jī)床，而且品種越來越細(xì)。比如，在數(shù)控磨床中不僅有數(shù)控外圓磨床，數(shù)控內(nèi)圓磨床，集可磨外圓、內(nèi)圓于一機(jī)的數(shù)控萬能磨床，數(shù)控平面磨床，數(shù)控坐標(biāo)磨床，數(shù)控工具磨床，數(shù)控?zé)o心磨床，數(shù)控齒輪磨床，還有專用或?qū)ｉT化的數(shù)控軸承磨床，數(shù)控外螺紋磨床，數(shù)控內(nèi)螺紋磨床，數(shù)控雙端面磨床，數(shù)控凸輪軸磨床，數(shù)控曲軸磨床，能自動換砂輪的數(shù)控導(dǎo)軌磨床（又稱導(dǎo)軌磨削中心）等等，還有工藝范圍更寬的車削中心、加工中心、柔性制造單元（FMC）等。（2）成型加工類是具有通過物理方法改變工件形狀功能的數(shù)控機(jī)床。如數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控沖床、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等。備注《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》教案內(nèi)容（3）特種加工類是具有特種加工功能的數(shù)控機(jī)床。如數(shù)控電火花線切割機(jī)床，數(shù)控電火花成型機(jī)床，帶有自動換電極功能的“電加工中心”，數(shù)控激光切割機(jī)床，數(shù)控激光熱處理機(jī)床，數(shù)控激光板料成型機(jī)床，數(shù)控等離子切割機(jī)等。（4）其它類型一些廣義上的數(shù)控設(shè)備。如數(shù)控裝配機(jī)、數(shù)控測量機(jī)、機(jī)器人等。備注四、數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)特征和主要輔助裝置1．?dāng)?shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)特征（1）機(jī)床剛性提高，抗振性能大為改善；（2）機(jī)床熱變形降低；（3）機(jī)床中間傳動環(huán)節(jié)減少；（4）機(jī)床各個運動副間的摩擦系數(shù)較?。唬?）機(jī)床功能部件增多。2．?dāng)?shù)控機(jī)床的主要輔助裝置數(shù)控機(jī)床的輔助裝置是一個完整的機(jī)器或裝置，其作用是完成配合機(jī)床對零件加工的輔助工作。諸如切削液或油液處理系統(tǒng)中的冷卻過濾裝置，油液分離裝置，吸塵吸霧裝置，潤滑裝置及輔助主機(jī)實現(xiàn)傳動和控制的氣、液動裝置等，雖然這些裝置在某些自動化或精密型非數(shù)控機(jī)床上已配備使用，但是，數(shù)控機(jī)床要求配備的裝置的質(zhì)量、性能更為精化。除上述通用輔助裝置外，還有對刀儀、自動排屑器、物料儲運及上下料裝置等。五、數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能和可靠性指標(biāo)1．規(guī)格指標(biāo)規(guī)格指標(biāo)是指數(shù)控機(jī)床的基本能力指標(biāo)，主要有以下幾方面：（1）行程范圍和擺角范圍行程范圍是指坐標(biāo)軸可控的運動區(qū)間，它反映該機(jī)床允許的加工空間，一般情況下工件輪廓尺寸應(yīng)在加工空間的范圍之內(nèi)。擺角范圍是指擺角坐標(biāo)軸可控的擺角區(qū)間，也反映該機(jī)床的加工空間。（2）工作臺面尺寸它反映該機(jī)床安裝工件的最大范圍，通常應(yīng)選擇比最大加工工件稍大一點的面積，這是因為要預(yù)留夾具所需的空間。（3）承載能力它反映該機(jī)床能加工零件的最大重量。（4）主軸功率和進(jìn)給軸扭矩它反映該機(jī)床的加工能力，同時也可間接反映機(jī)床的剛度和強(qiáng)度。（5）控制軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)數(shù)控機(jī)床的控制軸數(shù)通常是指機(jī)床數(shù)控裝置能夠控制的進(jìn)給軸數(shù)。數(shù)控機(jī)床控制軸數(shù)與數(shù)控裝置的運算處理能力、運算速度及內(nèi)存容量等有關(guān)。聯(lián)動軸數(shù)是指數(shù)控機(jī)床同時控制多個進(jìn)給軸，使它們按規(guī)定的路線和進(jìn)給速度所確定的規(guī)律運動的進(jìn)給軸數(shù)目。它反映數(shù)控機(jī)床的曲面加工能力。（6）刀庫容量是指刀庫能存放加工所需刀具的數(shù)量，它反映該機(jī)床能加工工序內(nèi)容的多少。目前常見的中小型加工中心多為16~60把，大型加工中心達(dá)《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》教案內(nèi)容100把以上。2．性能指標(biāo)（1）分辨率與脈沖當(dāng)量分辨率是指兩個相鄰的分散細(xì)節(jié)之間可以分辨的最小間隔。對測量系統(tǒng)而言，分辨率是可以測量的最小增量；對控制系統(tǒng)而言，分辨率是可以控制的最小位移增量。數(shù)控裝置每發(fā)出一個脈沖信號，反映到機(jī)床移動部件上的移動量，通常稱為脈沖當(dāng)量。脈沖當(dāng)量是設(shè)計數(shù)控機(jī)床的原始數(shù)據(jù)之一，其數(shù)值的大小決定數(shù)控機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量。脈沖當(dāng)量越小，數(shù)控機(jī)床的加工精度和加工表面質(zhì)量越高。（2）最高主軸轉(zhuǎn)速和最大加速度最高主軸轉(zhuǎn)速是指主軸所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速，它是影響零件表面加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及刀具壽命的主要因素之一。最大加速度是反映主軸速度提速能力的性能指標(biāo)，也是加工效率的重要指標(biāo)。（3）最高快移速度和最高進(jìn)給速度最高快移速度是指進(jìn)給軸在非加工狀態(tài)下的最高移動速度，最高進(jìn)給速度是指進(jìn)給軸在加工狀態(tài)下的最高移動速度，它們也是影響零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及刀具壽命的主要因素。另外，還有換刀速度和工作臺交換速度，它們也是影響生產(chǎn)效率的性能指標(biāo)。3．可靠性指標(biāo)（1）平均無故障時間MTBF（Mean time between failures）它是指