【文章內容簡介】 粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。 (2) 精車時，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。 (3) 為減少換刀時間和方便對刀，應盡量采用機夾刀和機夾刀片。 合理選擇夾具 (1) 盡量選用通用夾具裝夾工件， 避免采用專用夾具； (2) 零件定位基準重合，以減少定位誤差。 確定加工路線 加工路線是指數控機床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。 (1) 應能保證加工精度和表面粗糙要求； (2) 應盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。 加工路線與加工余量的聯系 目前，在數控車床還未達到普及使用的條件下，一般應把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。 夾具安裝要點 目前 液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現的，液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 現代制造技術的發(fā)展及數控加工設備的廣泛使用，極大地推動了切削技術的進步。隨著生產加工過程數控化和 自動化 的需要，對金屬切削 刀具 提出了高可靠度、高精度、長壽命、快速轉位更換、斷屑良好等更高要求。自 80 年代以來，可轉位不重磨刀具已被各國廣泛應用，但是可轉位不重磨刀片及刀具 CAD/CAM 技術的應用和發(fā)展，使刀具結構設計及切削部分的形狀種類變得十分繁多，給 機械加工 和刀 具設計人員合理選擇刀具帶來一定困難。同時，刀片型號的增加也給刀片采購和 銷售 帶來不便，為用戶快速、高效及正確選擇刀具增加困難。為使企業(yè)對市場需求迅速做出響應，在切削加工中，快速高效選擇刀具成為切削加工系統(tǒng)的客觀需求。根據不同加工特征，自動選擇所需刀具對實現高度自動化切削加工或無人加工具有十分重要的意義。 可轉位車刀結構 可轉位車刀為廣泛使用的機夾式刀具。它的幾何參數完全由刀片和刀槽來保證，不受工人技術水平的影響，因此切削性能穩(wěn)定，適合現代化大批量生產使用。以 ISO標準 為例，可轉位車刀由 ,10 個特征 代號組成，其號位順序見表 。 1號位表示車刀刀片的夾緊方式（ P 表示杠桿偏心式夾緊）； 2 號位表示車刀刀片形狀（ T表示正三角形刀片）；3 號位表示車刀頭部形狀（ G 表示 90176。 偏頭外圓車刀）； 4 號位表示車刀刀片法后角（ N 表示其法后角為 0176。 ）； 5 號位表示車刀的切削方向（ R表示右切）； 6號位表示車刀的刀尖高度（ 20 表示車刀刀尖高度為 20mm）； 7 號位表示車刀的刀桿寬度（ 20表示車刀刀桿寬度為 20mm）； 8號位表示車刀的長度（ K表示車刀長度為 125mm）； 9號位表示車刀刀片的邊長（ 16 表示車刀刀片邊長為 ） ； 10 號位表示不同測量基準的精密級車刀（ Q表示以車刀的外側面和后端面為測量基準的精密級車刀）。 基于加工特征的車刀選擇原則及方法 (1)車刀選擇原則 表 車刀型號的表 示方法 號位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 型號 P T G N R 20 20 K 16 Q 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 (2)加工特征是指零件加工過程中與該加工工序相關的加工信息集成。如外圓 車削 特征可包括起始直徑（加工前的零件直徑）、最小完成直徑（零件加工后允許的最小直徑）、最大完成直徑（零件加工完后允許的最大直徑）、加工長度、刀尖圓弧半徑及工件剛度等特征參數，如圖 所示。 (3)從圖 可以看出，加工特征能比較準確地描述工件的加工要求，而這些要求是選定 機床 、夾具、刀具及其工藝參數的前提。由于每種加工特征都需輸入多個特征參數，為使刀具選擇變得簡捷方便，這里只對各種加工特征進行定性描述。根據起始直徑和零件加工完成直徑值將車削加工分為粗加工（半精加工）和精加工兩類，根據零件剛度將其分為剛度高和剛度低兩類。綜合上述要求，將外圓車削加工分為以下四種加工特征： ① 車削外圓（粗切或半精切，剛度高）； ② 車削外圓（粗切或半精切，剛度低）； ③ 車削外圓（精切或半精切，剛度高）； ④ 車削外圓（精切或半精切，剛度低）。 (4)根據上述定性描述的加工特征來選擇刀具。 例如，加工特征為車削外圓（粗切或半精切，剛度高）時，因粗加工或半精加工主要是切除多余金屬，切削力較大，故應選擇穩(wěn)固的刀片夾緊方式，刀尖角盡可能選擇大一些，以增加刀尖強度。由于減小主偏角會導致徑向分力 Fy 增大，當工藝系統(tǒng)的剛度較強時，可適當減小刀具主偏角。小的刀具主偏角能夠增加參與切削的切削刃長度，減少單位長度切削刃的負荷，從而提高刀具的使用壽命。 圖 車刀的幾何參數 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 (5)通過上述分析及實際生產調研，我們確定了 9 種車削加工特征。這 9 種車削加工特征與刀具代號的對應關系初步確定見表 。 (6)刀具選擇方法 根據用戶選擇的夾緊方式確定刀具的第一號位，再根據第一號位進行第一次選擇，將符合所選夾緊方式的刀具全部選出來，程序將在此次篩選的基礎上確定第二、三、四位的代號。當用戶選擇了加工特征后，根據表中的選擇原則，對二、 三、四位的相同號位進行“ 或 ” 運算，不同號位進行 “ 和 ” 運算，從而確定刀具的前四位代號，這樣就可根據所確定的刀具代號從刀具數據庫中選擇出符合加工特征要求的刀具。 表 車削加工特征及與刀具代號的對應關系 序號 車削加工特征 刀片形狀代號 刀具主偏角代號 刀具后 角代號 1 車外圓（粗切或半精 切，剛度 高） C， T， F， W F， L， G， C， A N，C， P 2 車外圓（粗切或半精 切，剛度低） T， F A， B， G， L， J N，C 3 車外圓（精切或半精 切，剛度低） T， S， F A， B， D， E， G，L， J N，C 4 車外圓（精切或半精 切，剛度高） T， F A， G， L， J N，C 5 車直通端面 T， S， F A， B， D， E， G，L， J N，C 6 車臺肩端面 T， F， D， C A， G， J， L N，C 7 車削臺肩 S， F S， G， C， F， Y N，C 8 鏜內孔 C， D， A， T，R E， A， G， N， P N，C 9 仿形車削 D， A， T， C，K， S Q， X， J， L， Y N，C， P 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 16 對刀的方法 車床分有對刀器和沒有對刀器 ,但是對刀原理都一樣 ,先說沒有對刀器的吧 . 車床本身有個機械原點 ,你對刀時一般要試切的啊 ,比如車外徑一刀后 Z向退出 ,測量車件的外徑是多少 ,然后在 G畫面里找到你所用刀號把光標移到 X輸入 X...按測量機床就知道這個刀位上的刀尖位置了 ,內徑一樣 ,Z 向就簡單了 ,把每把刀都在 Z向碰一個地方然后測量 Z0 就可以了 . 這樣所有刀都有了記錄 ,確定加工零點在工件移里面 (offshift),可以任意一把刀決定工件原點 . 這樣對刀要記住對刀前要先讀刀 . 有個比較方便的方法 ,就是用夾頭對刀 ,我們知道夾頭外徑 ,刀具去碰了輸入外徑就可以 ,對內徑時可以拿一量塊用手壓在夾頭上對 ,同樣輸入夾頭外徑就可以了 . 如果有對刀器就方便多了 ,對刀器就相當于一個固定的對刀試切工件 ,刀具碰了就記錄進去位置了 . 試切法對刀 試切法對刀是實際中應用的最多的一種對刀方法。下面以采用 MITSUBISHI 50L數控系統(tǒng)的 RFCZ12車床為例，來介紹具體操作方法。 工件和刀具裝夾完畢，驅動主軸旋轉，移動刀架至工件試切一段外圓。然后保持X 坐標不變移動 Z 軸刀具離開工件，測量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應的刀具參數中的刀長中，系統(tǒng)會自動用刀具當前 X 坐標減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標系 X 原點的位置。再移動刀具試切工件一端端面，在相應刀具參數中的刀寬中輸入 Z0，系統(tǒng)會自動將此時刀具的 Z 坐標減去剛才輸入的數值，即得工件坐標系 Z原點的位置。 例如， 2刀刀架在 X為 車出的外圓直徑為 ，那么使用該把刀具切削時的程序原點 X值 為 =；刀架在 Z 為 時切的端面為 0，那么使用該把刀具切削時的程序原點 Z值為 =。分別將 (， )存入到 2刀具參數刀長中的 X與 Z 中，在程序中使用 T0202 就可以成功建立出工件坐標系。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 17 事實上，找工件原點在機械坐標系中的位置并不是求該點的實際位置，而是找刀尖點到達 (0， 0)時刀架的位置。采用這種方法對刀一般不使用標準刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好。 對刀儀自動對刀 現在很多車床上都裝備了對刀儀，使用對刀儀對刀 可免去測量時產生的誤差，大大提高對刀精度。由于使用對刀儀可以自動計算各把刀的刀長與刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件的時候就只需要對標準刀，這樣就大大節(jié)約了時間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設有標準刀具，在對刀的時候先對標準刀。 下面以采用 FANUC 0T 系統(tǒng)的日本 WASINO LJ10MC 車削中心為例介紹對刀儀工作原理及使用方法。刀尖隨刀架向已設定好位置的對刀儀位置檢測點移動并與之接觸，直到內部電路接通發(fā)出電信號 (通常我們可以聽到嘀嘀聲并且有指示燈顯示 )。在 2刀尖接觸到 a 點時將刀具所在 點的 X 坐標存入到圖 2所示 G02 的 X 中，將刀尖接觸到b 點時刀具所在點的 Z坐標存入到 G02的 Z 中。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。 事實上，在上一步的操作中只對好了 X 的零點以及該刀具相對于標準刀在 X 方向與 Z 方向的差值，在更換工件加工時再對 Z 零點即可。由于對刀儀在機械坐標系中的位置總是一定的，所以在更換工件后，只需要用標準刀對 Z坐標原點就可以了。操作時提起 Z軸功能測量按鈕 “Z axis shift measure” 面。 手動移動刀架的 X、 Z 軸，使標準刀具接近工件 Z向的右端面，試切工件端面，按下 “POSITION RECORDER” 按鈕，系統(tǒng)會自動記錄刀具切削點在工件坐標系中 Z向的位置，并將其他刀具與標準刀在 Z 方向的差值與這個值相加從而得到相應刀具的 Z原點，其數值顯示在 WORK SHIFT 工作畫面上。 Fanuc 系統(tǒng)數控車床對刀及編程指令介紹 Fanuc 系統(tǒng)數控車床設置工件零點常用方法 一 直接用刀具試切對刀 (1)用外園車刀先試車一外園，記住當前 X 坐標，測量外園直徑后，用 X 坐標減外園直徑，所的值輸入 offset 界面的幾何形狀 X 值里。 (2)用外園車刀先試車一外園端面，記住當前 Z 坐標，輸入 offset 界面的幾 何形狀 Z 值里。 二 用 G50 設置工件零點 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 18 (1)用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿 Z軸正方向退點，切端面到中心（ X軸坐標減去直徑值）。 (2)選擇 MDI 方式，輸入 G50 X0 Z0，啟動 START 鍵，把當前點設為零點。 (3)選擇 MDI 方式，輸入 G0 X150 Z150 ，使刀具離開工件進刀加工。 (4)這時程序開頭： G50 X150 Z150 ??. 。 (5)注意：用 G50 X150 Z150，你起點和終點必須一致即 X150 Z150，這樣才能保證重復加工不亂刀。 (6)如用第二參考點 G30，即能保證重復加工不亂刀，這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150 (7)在 FANUC 系統(tǒng)里，第二參考點的位置在參數里設置。 三 用工件移設置工件零點 (1)在 FANUC0TD 系統(tǒng)的 Offset 里，有一工件移界面，可輸入零點偏移值。 (2)用外園車刀先試切工件端面，這時 Z 坐標的位置如： Z200，直接輸入到偏移值里。 (3)選擇 “Ref” 回參考點方式，按 X、 Z 軸回參考點，這時工件零點坐標系即建立。 (4)注意：這個零點一直保持，只有從新 設置偏移值 Z0，才清除。 四 用 G54G59 設置工件零點 (1)用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿 Z軸正方向退點，切端面到中心。 (2)把當前的 X和 Z 軸坐標直接輸入到 G54G59 里 ,程序直接調用如 :G54X50Z50?? 。 (3)注意 :可用 G53 指令清除 G54G59 工件坐標系。 確定工件的加工部位和具體內容 確定被加工工件需在本 機床 上完成的工序內容及其與前后工序的聯系。 (1)工件在本工序加工之前的情