【正文】 是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。 （ 1）選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。 （ 2）在進(jìn)行自由曲面（模具）加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。另外，刀具的耐用 度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。目長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用紙 3 前我國(guó)的加工中心采用 TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（ 3種規(guī)格）和錐柄（ 4 種規(guī)格） 2種，共包括 16 種不同用途的刀柄。一般應(yīng)遵循以下原則： ① 盡量減少刀具數(shù)量； ② 一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具； ④ 先銑后鉆； ⑤ 先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工； ⑥ 在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。其計(jì)算公式為 :n=1000v/71D 式中 :v—— 切削速度，單位為 m/m 動(dòng)，由刀具的耐用度決定 。計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般在 100 一 200mm/min 范圍內(nèi)選取 。當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在 2050mm/min 范圍內(nèi)選取 。 （ 3） 確定背吃刀量 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。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能 （ 功率、扭矩 ） ，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 （ 1）分析計(jì)算法 本方法是根據(jù)有關(guān)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，對(duì)影響加工余量的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析和綜合計(jì)算來(lái)確定加工余量。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。為防止因余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的數(shù)值總是偏大，這種方法常用于單件小批量生產(chǎn)。 確定工序尺寸及其公差 機(jī)械加工過(guò)程中，工件的尺寸在不斷地變化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸。應(yīng)用尺寸鏈理論去揭示它們之間的內(nèi)在關(guān)系，掌握它們的變化規(guī)律是合理確定工序尺 寸及其公差和計(jì)算各種工藝尺寸的基礎(chǔ)，尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種：極值法與概率法。事實(shí)上，一批零件的實(shí)際尺寸是在公差帶范圍內(nèi)變化的。概率法解尺寸鏈，主要用于裝配尺寸鏈。 尺寸鏈的計(jì)算方法有 兩種：極值法與概率法。事實(shí)上，一批零件的實(shí)際尺寸是在公差帶范圍內(nèi)變化的。概率法解尺寸鏈，主要用于裝配尺寸鏈，其計(jì)算方法在裝配中講授。 （ 1）封閉環(huán)的基本尺寸 式中 K為增環(huán)的環(huán)數(shù)， m為組成環(huán)的環(huán)數(shù)（下同）。 組成環(huán)的平均尺寸 工序尺寸及其公差的確定 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用紙 7 （ 1） 基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定 當(dāng)零件定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（工序基準(zhǔn)）重合時(shí)，零件工序尺寸及其公差的確定方法是：先根據(jù)零件的具體要求確定其加工工藝路線，再通過(guò)查表確定各道工序的加工余量及其公差，然 后計(jì)算出各工序尺寸及公差；計(jì)算順序是：先確定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐個(gè)工序推算，即由工件上的設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，由最后一道工序向前工序推算直到毛坯尺寸。這就產(chǎn)生了測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，測(cè)量尺寸及公差的計(jì)算問(wèn)題。以保證零件的原設(shè)計(jì)要求。這時(shí)，需要直接保證其中公差要求較嚴(yán)的一個(gè)設(shè)計(jì)尺寸，而另一設(shè)計(jì)尺寸需由該工序前面的某一中間工序的合理工序尺寸間接保證。 （ 5） 保證應(yīng)有滲碳或滲氮層深度時(shí)工藝尺寸及其公差的計(jì) 算 a）滲碳 b）磨外圓 c）尺寸鏈 零件滲碳或滲氮后，表面一般要經(jīng)磨削保證尺寸精度，同時(shí)要求磨后保留有規(guī)定的滲層深度。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用紙 8 第 4 章 數(shù)控編程 數(shù)控車(chē)床的編程特點(diǎn) 數(shù)控車(chē)床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。通過(guò)數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車(chē)槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。 由于這些零件的徑向尺寸，無(wú)論是測(cè)量尺寸還是圖紙尺寸，都是以直徑值來(lái)表示的，所以數(shù)控車(chē)床采用直徑編程方式，即規(guī)定用絕對(duì)值編程時(shí)， X為直徑值；用相對(duì)值編程時(shí)，則以刀具徑向?qū)嶋H位移量的二倍值為編程值。 下面為一數(shù)控車(chē)床照片 :數(shù)控車(chē)床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。通 過(guò)數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車(chē)槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。 由于這些零件的徑向尺寸，無(wú)論是測(cè)量尺寸還是圖紙尺寸，都是以直徑值來(lái)表示的，所以數(shù)控車(chē)床采用直徑編程方式，即規(guī)定用絕對(duì)值編程時(shí)， X 為直徑值；用 相對(duì)值編程時(shí)，則以刀具徑向?qū)嶋H位移量的二倍值為編程值。 加工路線的確定 加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、走刀路線盡量短、效率較高等。下面將具體分析： （ 1）加工路線與加工余量的關(guān)系 在數(shù)控車(chē)床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過(guò)多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車(chē)床上加工。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^(guò)多的部位先 作一定的切削加工。因?yàn)樵谕瑯颖吵缘读康臈l件下，按圖（ a）方式加工所剩的余量過(guò)多。如圖 44 所示，設(shè)以 90176。如果 e=0，則每一刀都終止在同一軸向位置上，主切削刃就可能受到瞬時(shí)的重負(fù)荷沖擊。 ，但仍然接近 90176。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用紙 10 圖 44 （ 2）刀具的切入、切出 在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行 加工時(shí)，要安排好刀具的切入、切出路線，盡量使刀具沿輪廓的切線方向切 入、切出。 圖 45 （ 3）確定最短的空行程路線 確定最短的走刀路線，除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外，還應(yīng)善于分析，必要時(shí)輔以一些簡(jiǎn)單計(jì)算 。 ① 巧用對(duì)刀點(diǎn) 圖 46（ a）為采用矩形循環(huán)方式進(jìn)行粗車(chē)的一般情況示例。 圖 46 ② 巧設(shè)換刀點(diǎn) 為了考慮換（轉(zhuǎn)）刀的方便和安全，有時(shí)將換（轉(zhuǎn)）刀點(diǎn)也設(shè)置在離坯件較遠(yuǎn)的位置處（如圖 46 中 A 點(diǎn)），那么，當(dāng)換第二把刀后，進(jìn)行精車(chē)時(shí)的空行 程路線必然也較長(zhǎng)；如果將第二把刀的換刀點(diǎn)也設(shè)置在圖 46（ b）中的 B點(diǎn)位置上，則可縮短空行程距離。這樣會(huì)增加走刀路線的距離，從而大大降低生產(chǎn)效率。 （ 4）確定最短的切削進(jìn)給路線 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專(zhuān)用紙 12 切削進(jìn)給路線短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等。 圖 47為粗車(chē)工件時(shí)幾種不同切削進(jìn)給路線的安排示例。 圖 47 對(duì)以上三種切削進(jìn)給路線，經(jīng)分析和判斷后可知矩形循環(huán)進(jìn)給路線的走刀長(zhǎng)度總和為最短。另外，矩形循環(huán)加工的程序段格式較簡(jiǎn)單，所以這種進(jìn)給路線的安排，在制定加工方案時(shí)應(yīng)用較多。內(nèi)螺紋車(chē)刀 600 表 42 零件的工藝路線 序號(hào) 工序內(nèi)容 1 用 1號(hào)刀進(jìn)行 G71毛坯 固定循環(huán)，粗加工零件右端外輪廓 2 用 1號(hào)刀進(jìn)行 G70固定循環(huán)，精加工零件右端外輪廓 3 掉頭夾毛坯，用 1號(hào)刀進(jìn)行 G71粗加工零件左端外輪廓 4 用 1號(hào)刀進(jìn)行 G70精加工件左端外形至最終尺寸 5 暫停，用直徑 16的麻花鉆鉆一個(gè)直徑 24mm*38mm的盲孔 6 用 2號(hào)刀 G71毛坯固定循環(huán)，粗加工件左端內(nèi)孔 7 用 2號(hào)刀 G7