【正文】 盤(pán)式數(shù)控車(chē)床上圖4—8 可調(diào)卡爪式卡盤(pán)1—卡爪； 2—基體卡座； 3—差動(dòng)螺桿； 4—拉桿；四、數(shù)控車(chē)削加工中的裝刀與對(duì)刀167。車(chē)削時(shí)，工件由主軸上通過(guò)變徑套而安裝的撥齒帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，撥齒頂尖的結(jié)構(gòu)如圖4—7所示。（5）撥齒頂尖夾具 167。 當(dāng)工件內(nèi)孔是螺孔時(shí)，可用螺紋心軸定位夾具。如圖4 6 c）、d)所示。 當(dāng)工件的內(nèi)孔為錐孔時(shí)，可用與工件內(nèi)孔錐度相同的錐度心軸定位。 這種方法適用于有較高精度定位孔的工件精加工。定位時(shí)，工件楔緊在心軸上，靠楔緊產(chǎn)生的摩擦力帶動(dòng)工件，不需要再夾緊，且定心精度高；缺點(diǎn)是工件在軸向不能定位。167。（2）小錐度心軸定位夾具 167。2．常用的夾具型式及定位方法（1）圓柱心軸定位夾具 167。 首先應(yīng)具有可靠的夾緊力，以防止工件在加工過(guò)程中松動(dòng)；167。 要充分發(fā)揮數(shù)控車(chē)床的加工效能，工件的裝夾必須快速，定位必須準(zhǔn)確。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀不同，通常選擇外圓、端面或端面、內(nèi)孔裝夾，并力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，以減少定位誤差，提高加工精度。三、數(shù)控車(chē)削加工的裝夾與定位1．?dāng)?shù)控車(chē)床的定位及裝夾要求167。 車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)推薦車(chē)螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速如下：167。 n=1000v/πd（3）車(chē)螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速 a. 螺紋加工程序段中指令的螺距值 b. 刀具在其位移過(guò)程的始/終，都將受到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)升/降頻率和數(shù)控裝置插補(bǔ)運(yùn)算速度的約束. ，即車(chē)削螺紋需要有主軸脈沖發(fā)生器（編碼器）。 由于交流變頻調(diào)速數(shù)控車(chē)床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。 半精車(chē)或精車(chē)時(shí)，應(yīng)選用較小(但不能太小)的背吃刀量αp和進(jìn)給量f，較高的切削速度v，以保證零件加工精度和表面粗糙度。 粗車(chē)時(shí)，宜選擇大的背吃刀量αp，較大的進(jìn)給量f，較低的切削速度v，以提高生產(chǎn)率。表4—1為一些資料上切削用量推薦數(shù)據(jù)，供使用時(shí)參考。（3）進(jìn)給量f 的確定 167。167。167。（2）切削速度v的確定 167。aT型；bF型；cW型；dS型；eP型；fD型；gR型；hC型表 被加工表面與適用的刀片形狀二、數(shù)控車(chē)削加工的切削用量選擇1．切削用量的選用原則 （1）背吃刀量αp的確定 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。有效切削刃長(zhǎng)度與背吃刀量aP和車(chē)刀的主偏角kr有關(guān)，使用時(shí)可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)選取。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。 數(shù)控車(chē)床常用的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車(chē)刀結(jié)構(gòu)型式如圖46所示。 數(shù)控車(chē)削加工時(shí)，為了減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀，盡量采用機(jī)夾車(chē)刀和機(jī)夾刀片，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化。左偏刀；3）90176。 c. 成型車(chē)刀——樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形狀和尺寸決定。 ——直線(xiàn)形切削刃為特征的車(chē)刀，這類(lèi)車(chē)刀的刀尖（同時(shí)也為其刀位點(diǎn)） 167。 中科院沈陽(yáng)計(jì)算所LT8520／30(藍(lán)天I型)等。 北京航天數(shù)控集團(tuán)的CASNUC－911MC(航天I型)，167。 大連大森公司的R2F6000型 167。 北京航天數(shù)控集團(tuán)的CASNUC—90902系列，167。 無(wú)錫數(shù)控公司的8MC／8TC數(shù)控系統(tǒng)，167。 美國(guó)ACRAMATIC數(shù)控系統(tǒng)、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)167。 日本的FANUC公司的0T、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE、7CT、160／18TC、160／180TC、0i等，167。 主軸轉(zhuǎn)速，r/min 60—6000167。 刀架的最大X向行程，mm 180167。 X軸電動(dòng)機(jī)功率，kw 167。 刀架工位數(shù) 12167。 最大棒料直徑，mm ф42167。 最大車(chē)削直徑，mm ф320167。中德歐馬科TH15型數(shù)控車(chē)床的主要技術(shù)參數(shù)：167。此外，車(chē)削中心也列入這一類(lèi)，分立式和臥式車(chē)削中心兩類(lèi)。 按數(shù)控車(chē)床的不同控制方式分：直線(xiàn)控制數(shù)控車(chē)床、兩主軸控制數(shù)控車(chē)床等；167。適用于精密和超精密加工。(3)精密型數(shù)控車(chē)床 167。機(jī)械部分多為在普通車(chē)床基礎(chǔ)上改進(jìn) (2)全功能型數(shù)控車(chē)床 167。3)按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類(lèi)　(1)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床（簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床）　167。(2)頂尖式數(shù)控車(chē)床 167。 這類(lèi)車(chē)床未設(shè)置尾座，適合車(chē)削盤(pán)類(lèi)(含短軸類(lèi))零件。傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車(chē)床具有更大的剛性，并易于排除切屑。 (2)臥式數(shù)控車(chē)床 167。 其車(chē)床主軸垂直于水平面，并有一個(gè)直徑很大、供裝夾工件用的圓形工作臺(tái)。 輔助裝置是指數(shù)控車(chē)床的一些配套部件，包括換刀裝置、對(duì)刀儀，液壓、潤(rùn)滑、氣動(dòng)裝置、冷卻系統(tǒng)和排屑裝置等。 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控車(chē)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，將CNC裝置輸出的運(yùn)動(dòng)指令信息轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，主要包括主軸驅(qū)動(dòng)、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)及位置控制等。 數(shù)控裝置是數(shù)控車(chē)床的控制核心，一般采用專(zhuān)用計(jì)算機(jī)控制，主要由顯示器、鍵盤(pán)、輸入和輸出裝置、存儲(chǔ)器以及系統(tǒng)軟件等組成。 機(jī)床主體主要包括床身、主軸箱、床鞍、尾座、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。 可完成高速度高精度加工及復(fù)合加工的目的。 既省力又安全，并提高了自動(dòng)化和操作效率。 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床控制裝置可根據(jù)加工形狀，并把粗加工的加工條件附加在指令中，進(jìn)行內(nèi)部運(yùn)算，自動(dòng)地計(jì)算出切削軌跡。 (5)采用數(shù)控伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)控刀架。 (4)具有切屑處理器。 (3)高精度伺服電機(jī)和滾珠絲杠間隙消除裝置使進(jìn)給速度快并有好的準(zhǔn)確性。 (2)寬范圍主軸電機(jī)或內(nèi)裝式主軸電機(jī)省去了齒輪箱。 (1)傾斜式床身有利于切屑流動(dòng)和調(diào)整夾緊壓力、頂尖壓力和滑動(dòng)面潤(rùn)滑油的供給，便于操作者操作機(jī)床。 (5)由程序指令或操作盤(pán)的指令控制頂尖架的移動(dòng)也節(jié)省了時(shí)間。 (4)工件自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)節(jié)省了測(cè)量時(shí)間并提高加 工質(zhì)量。 (3)刀具補(bǔ)償功能節(jié)省了刀具補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整時(shí)間。 (2)快速夾緊刀具減少了刀具調(diào)整時(shí)間。 (1)快速夾緊卡盤(pán)減少了調(diào)整時(shí)間。 圖4—2 六軸控制的數(shù)控車(chē)床加工示意圖現(xiàn)代數(shù)控車(chē)床，必須具備良好的便于操作的優(yōu)點(diǎn)。（4）高效率加工　167。167。（3）淬硬工件的加工 167。 復(fù)印機(jī)中的回轉(zhuǎn)鼓、錄像機(jī)上的磁頭及激光打印機(jī)上的多面反射體等超精零件，、表面粗糙度數(shù)值達(dá)Ra 167。 零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。 四、常見(jiàn)的數(shù)控車(chē)床控制系統(tǒng)一、數(shù)控車(chē)床的加工對(duì)象及加工特點(diǎn)（1）高難度加工圖4—1 特殊內(nèi)表面零件示例成型面零件、非標(biāo)準(zhǔn)螺距(或?qū)С?、變螺距、等螺距與變螺距或圓柱與圓錐螺旋面之間作平滑過(guò)渡的螺旋零件都可在數(shù)控車(chē)床上加工。 二、數(shù)控車(chē)床的主要類(lèi)型167。數(shù)控車(chē)床編程和操作第一節(jié) 數(shù)控車(chē)床加工概述167。 一、數(shù)控車(chē)床的加工對(duì)象及加工特點(diǎn)167。 三、數(shù)控車(chē)床的主要技術(shù)參數(shù)167。（2）高精度零件加工167。167。 這些高精度的零件均可在特殊精密數(shù)控車(chē)床上加工出來(lái)。 在大型模具加工中，有不少尺寸大且形狀復(fù)雜的零件。 這些零件熱處理后的變形量較大，磨削加工有困難，而在數(shù)控車(chē)床上可以用陶瓷車(chē)刀對(duì)淬硬后的零件進(jìn)行車(chē)削加工，以車(chē)代磨，提高加工效率。 為了進(jìn)一步提高車(chē)削加工的效率，通過(guò)增加車(chē)床的控制坐標(biāo)軸，就能在一臺(tái)數(shù)控車(chē)床上同時(shí)加工出兩個(gè)多工序的相同或不同的零件。 數(shù)控車(chē)床加工具有如下特點(diǎn)：1．節(jié)省調(diào)整時(shí)間167。167。167。167。167。2．操作方便167。167。167。167。167。167。167。167。二、數(shù)控車(chē)床的主要類(lèi)型1．?dāng)?shù)控車(chē)床的組成及其作用（1）主體 167。（2）數(shù)控裝置(CNC裝置) 167。（3）伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 167。（4）輔助裝置 167。1—電氣箱； 2—主軸箱； 3—機(jī)床防護(hù)門(mén)；4—操作面板； 5—回轉(zhuǎn)刀架；6—尾座； 7—排屑器； 8—冷卻液箱；9一滑板； 10—卡盤(pán)踏板開(kāi)關(guān)； 1l—床身；2．?dāng)?shù)控車(chē)床的分類(lèi) 1)按車(chē)床主軸位置分類(lèi) (1)立式數(shù)控車(chē)床 167。這類(lèi)機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。 臥式數(shù)控車(chē)床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車(chē)床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車(chē)床。2）按加工零件的基本類(lèi)型分類(lèi) (1)卡盤(pán)式數(shù)控車(chē)床 167。其夾緊方式多為電動(dòng)或液動(dòng)控制，卡盤(pán)結(jié)構(gòu)多具有可調(diào)卡爪或不淬火卡爪(即軟卡爪)。 這類(lèi)數(shù)控車(chē)床配置有普通尾座或數(shù)控尾座，適合車(chē)削較長(zhǎng)的軸類(lèi)零件及直徑不太大的盤(pán)、套類(lèi)零件。 一般用單板機(jī)、單片機(jī)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，具有CRT顯示、程序存儲(chǔ)、程序編輯等功能，加工精度較低，功能較簡(jiǎn)單。 較高檔次的數(shù)控車(chē)床，具有刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償、恒線(xiàn)速、倒角、固定循環(huán)、螺紋切削、圖形顯示、用戶(hù)宏程序等功能，加工能力強(qiáng)，適宜于加工精度高、形狀復(fù)雜、循環(huán)周期長(zhǎng)、品種多變的單件或中小批量零件的加工。 采用閉環(huán)控制，不但具有全功能型數(shù)控車(chē)床的全部功能，而且機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較快，在數(shù)控車(chē)床基礎(chǔ)上增加其他附加坐標(biāo)軸。4)其他分類(lèi)方法167。 按特殊或?qū)ｉT(mén)工藝性能分：螺紋數(shù)控車(chē)床、活塞數(shù)控車(chē)床、曲軸數(shù)控車(chē)床等多種。三、數(shù)控車(chē)床的主要技術(shù)參數(shù)數(shù)控車(chē)床的主要技術(shù)參數(shù)有：? 機(jī)床質(zhì)量，? 機(jī)床外形尺寸(長(zhǎng)x寬x高)，? 允許最大工件回轉(zhuǎn)直徑，? 最大車(chē)削直徑，? 最大車(chē)削長(zhǎng)度，? 最大棒料尺寸，? 主軸轉(zhuǎn)速范圍，? X、Z軸行程，? X、Z軸快速移動(dòng)速度，? 定位精度，? 重復(fù)定位精度，? 刀架行程，? 刀架轉(zhuǎn)位數(shù)，? 刀架裝刀數(shù)，? 刀具裝夾尺寸，? 主軸頭型式，? 主軸電機(jī)功率，? 進(jìn)給伺服電機(jī)功率，? 尾座行程，? 卡盤(pán)尺寸等。 允許最大工件回轉(zhuǎn)直徑，mm ф380167。 最大車(chē)削長(zhǎng)度，mm ф500167。 主軸通孔直徑，mm ф54167。 主軸電動(dòng)機(jī)功率，kw 7. 5/11167。 Z軸電機(jī)功率，kw 167。 刀架的最大Z向行程，mm 520167。 最大移動(dòng)速度，m/min X、Z向均為20四、常見(jiàn)的數(shù)控車(chē)床控制系統(tǒng)常用的數(shù)控車(chē)床系統(tǒng)有：167。 德國(guó)的SIEMENS公司的802S、802C、802D、810D、840D、840Di、840C等，167。 北京機(jī)床研究所的1060系列，167。 北京凱恩帝數(shù)控公司KND500系列，167。 廣州數(shù)控設(shè)備廠GSK980T系列，167。 珠峰數(shù)控公司的CME988(中華I型)系列，167。 華中數(shù)控公司的世紀(jì)星21T167。一、數(shù)控車(chē)床加工刀具及其選擇1．常用車(chē)刀的種類(lèi)和用途 167。 b. 圓弧形車(chē)刀——刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上 167。 圖44 圓弧形車(chē)刀 圖45 常用車(chē)刀的種類(lèi)、形狀和用途1）切斷刀；2）90176。右偏刀；4）彎頭車(chē)刀；5）直頭車(chē)刀；6）成型車(chē)刀；7）寬刃精車(chē)刀8）外螺紋車(chē)刀；9）端面車(chē)刀；10）內(nèi)螺紋車(chē)刀；11）內(nèi)槽車(chē)刀；12）通孔車(chē)刀；13）盲孔車(chē)刀2．機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用167。167。圖 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式車(chē)刀結(jié)構(gòu)型式（1）刀片材質(zhì)的選擇 常見(jiàn)刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。 （2）刀片尺寸的選擇刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長(zhǎng)度L。圖 切削刃長(zhǎng)度、背吃刀量與主偏角關(guān)系（3）刀片形狀的選擇刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少許精加工余量，~。 切削速度是指切削時(shí)，車(chē)刀切削刃上某一點(diǎn)相對(duì)待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度(m/min)，又稱(chēng)為線(xiàn)速度。 與普通車(chē)削加工時(shí)一樣，根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。 主要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。 進(jìn)給量是指工件旋轉(zhuǎn)一周，車(chē)刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離，單位為mm/r，它與背吃刀量αp有著較密切的關(guān)系。表4—1 切削用量推薦數(shù)據(jù)2．選擇切削用量時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）切削用量選擇的一般原則是：167。167。（2）主軸轉(zhuǎn)速 167。主軸轉(zhuǎn)速n可用下式計(jì)算：167。當(dāng)其主軸轉(zhuǎn)速選擇過(guò)高、編碼器的質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí)，會(huì)導(dǎo)致工件螺紋產(chǎn)生亂紋（俗稱(chēng)“爛牙”）。 式中 P——被加工螺紋螺距，mm； k——保險(xiǎn)系數(shù)，一般為80。 在數(shù)控車(chē)床上加工零件，應(yīng)按工序集中的原則劃分工序，在一次裝夾下盡可能完成大部分甚至全部表面的加工。167。數(shù)控車(chē)床對(duì)工件的裝夾要求：167。 其次應(yīng)具有較高的定位精度，并多采用氣動(dòng)或液壓夾具，以便于迅速和方便地裝、拆工件。 加工套類(lèi)零件時(shí)，常用工件的孔在圓柱心軸上定位，如圖4 6 a）、b)所示。 將圓柱心軸改成錐度很小的錐體(C=1/1000—1/5000)時(shí)，就成了小錐度心軸。 工件在小錐度心軸定位，消除了徑向間隙，提高了心軸的定心精度。167。（3）圓錐心軸定位夾具 167。為了便于卸下工件，可在芯軸大端配上一個(gè)旋出工件的螺母。（4）螺紋心軸定位夾具 167。如圖4 6 e）、f)所示。 用于軸類(lèi)工件車(chē)削的夾具。1一殼體； 2一頂尖； 3一止退環(huán)； 4一螺釘； 5—撥齒套；圖4—7撥齒頂尖（6）可調(diào)卡爪式卡盤(pán)夾具 167。 裝刀與對(duì)刀是數(shù)控機(jī)床加工中極其重要并十分棘手的一項(xiàng)工藝準(zhǔn)備工作。 對(duì)刀的好與差，將直接影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。 通過(guò)對(duì)刀或刀具預(yù)調(diào)