【正文】 刀具材料分析，刀具切削部分的材料必須具備以下幾個條件。（1）較高的硬度和耐磨性；（2）足夠的強度和韌性；（3）較高的耐熱性；（4）較好的導(dǎo)熱性；（5）良好的工藝性。２．刀具的選擇車刀是完成車削加工所必需的工具。它直接參與從工件上切除余量的車削加工過程。刀具選擇是數(shù)控加工工序設(shè)計中的重要內(nèi)容之一。 刀具選擇合理與否不僅影響到機床的加工效率，而且還直接影響到加工質(zhì)量。選擇刀具通?？紤]機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。選擇刀具主要考慮如下幾方面的因素： （1） 一次連續(xù)加工的表面盡可能多； （2） 在切削加工過程中，刀具不能與工件輪廓發(fā)生干涉； （3） 有利于提高加工效率和加工表面質(zhì)量； （4） 有合理的刀具強度和壽命根據(jù)本課題的需要，加工過程中應(yīng)選擇五種類型的車刀，分別是：內(nèi)孔車刀，外圓車刀，端面車刀，螺紋刀，切斷刀（切槽刀）。內(nèi)孔表面是零件上的主要表面之一，在本課題的機械加工中，根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求的分析，首先從實體上加工出孔，主要選擇的刀具有：中心鉆、深孔鉆。然后對已有的孔進行半精加工和精加工，主要選擇的刀具有：內(nèi)鏜刀。確定數(shù)控刀具卡片如下表：產(chǎn)品名稱或代號零件名稱C6150主軸零件圖號Z01序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面刀具半徑/mm備注1T0190176。左偏外圓粗車刀1端面、粗車外輪廓2T0290176。外圓精車刀1精車外輪廓3T0393176。內(nèi)孔粗車刀1粗車內(nèi)錐孔4T0493176。內(nèi)孔精車刀1精車內(nèi)錐孔5T05切槽刀1退刀槽、越程槽B=4 mm6T0690176。右偏外圓粗車刀1粗車外輪廓7T07普通外螺紋車刀1螺紋8T0845車刀1倒角9T09中心鉆1頂尖孔10T1090176。右偏外圓精車刀1精車外輪廓常用的對刀方式有：1）試切法對刀試切法對刀是實際中應(yīng)用的最多的一種對刀方法。具體操作方法如下：工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，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(yīng)的刀具參數(shù)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(yīng)刀具參數(shù)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(shù)值，即得工件坐標系Z原點的位置。 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。 2）對刀儀自動對刀現(xiàn)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(chǎn)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(shè)有標準刀具，在對刀的時候先對標準刀。由上述知識可知我的零件屬于單件小批生產(chǎn)，根據(jù)加工零件的結(jié)構(gòu)特點及選用的刀具為非標準刀，因此我選擇的對刀方式為手動試切對刀法。操作如下：1）令刀架回換刀點，將需要對的刀選好，使主軸正轉(zhuǎn)。2）手動移動刀具使其置于x方向大于毛坯直徑z負方向距對刀點1mm的位置。3）手動x負方向移動刀具切毛坯端面，在刀偏表對應(yīng)刀具號和z的位置上輸入0。4）x正方向移動刀具確定吃刀量約1mm，z正方向移動刀具，切毛坯表面，z負方向退出刀具，主軸停轉(zhuǎn)，鎖住機床，用千分尺測已切表面徑向尺寸，將數(shù)值輸入刀偏表中對應(yīng)刀具號和x的位置5）對刀完畢。對刀點是用來確定刀具與工件的相對位置關(guān)系的點，是確定工件坐標系與機床坐標系的關(guān)系的點。對刀就是將刀具的刀位點置于對刀點上，以便于建立工件坐標系。選擇合理的對刀點可以減少誤差，使工件尺寸更加精確。換刀點是數(shù)程序中指定換刀的位置點。在數(shù)控車床上加工零件時，需要經(jīng)常換刀，在編程時就要設(shè)換刀點。換刀點位置應(yīng)避免與工件、夾具和機床干涉。普通數(shù)控車床換刀點由編程人員確定，不能將換刀點與對刀點混為一談。具體選擇對刀點原則是：（1）對刀點應(yīng)盡量選在被加工零件的設(shè)計基準或工藝基準上。如以孔定位的零件，可將孔的中心作為對刀點，以提高零件的加工精度。；（2）對刀點應(yīng)選在便于觀察和檢測對刀方便的位置上。`（3）對于使用了絕對位置檢測器的數(shù)控機床，對刀點最好選在該坐標系的原點上，或者選在已知坐標值的點上，以便于坐標值的計算和簡化程序編制。（4）對刀點可以采用試切法確定，對刀點誤差可以通過試切加工的結(jié)果進行調(diào)整。為了提高加工精度，要使“刀位點”與“對刀點”重合。所謂“刀位點”是指刀具位置的特征點?！暗段稽c”與“對刀點”重合的越好，對刀精度越高。通常，對于形狀規(guī)則的毛坯材料來講，對刀點一般都設(shè)定在工件右端面中心，這樣對刀精確，不容易出錯，可以使程序更加簡化，有利于編程計算。通常，對于形狀規(guī)則的毛坯材料來講，對刀點一般都設(shè)定在工件右端面中心，這樣對刀精確，不容易出錯，可以使程序更加簡化，有利于編程計算。設(shè)置數(shù)控車床刀具的換刀點是編制加工程序過程中必須考慮的問題。換刀點最安全的位置是換刀時刀架或刀盤上的任何刀具都不與工件或機床其它部件發(fā)生碰撞的位置。一般地，在單件小批量生產(chǎn)中，我們習慣把換刀點設(shè)置為一個固定點，其位置不隨工件坐標系的位置改變而發(fā)生變化。換刀點的軸向位置由刀架上軸向伸出最長的刀具（如內(nèi)孔鏜刀、鉆頭等）決定，換刀點的徑向位置則由刀架上徑向伸出最長的刀具（如外圓車刀、切槽刀等）決定。在大批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，減少機床空行程時間，降低機床導(dǎo)軌面磨損，有時候可以不設(shè)置固定的換刀點。每把刀各有各的換刀位置。這時，編制和調(diào)試換刀部分的程序應(yīng)該遵循兩個原則：第一，確保換刀時刀具不與工件發(fā)生碰撞；第二，力求最短的換刀路線，即所謂的“跟隨式換刀”。刀具在加工完某一道工序后，再進行下一道工序的加工時，有可能需要換刀，所以要設(shè)定換刀點。所謂換刀點對于車床來說，是刀架遠離工件后，即目前刀具在工件坐標系下的坐標值。如（X100，Z100）即當前換刀點在距離工件零點右方100mm的地方。該零件毛坯尺寸為φ200845，為防止撞刀，換刀點應(yīng)設(shè)定在工件坐標系X100Z100位置上，避免與工件發(fā)生碰撞，而且利于換刀快速進刀。同時如果將換刀點設(shè)置在遠離毛坯的位置，當換第二把刀后，進行精車時的空行程路線必然較長，如果近離工件且不發(fā)生任何干擾，將縮短走刀行程，利于快速加工零件，所以我選擇工件坐標系X100Z100該點為換刀位置。順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應(yīng)綜合考慮。（2）先內(nèi)腔加工，后外形加工。（3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。:（1）保證被加工工件的精度和表面粗糙度原則（2）加工路線最短，減少空行程原則（3）盡量簡化數(shù)值計算工作量原則（4）充分使用指令功能，簡化加工程序原則2. 數(shù)控車削加工工序的劃分：（1）以一次安裝進行的加工作為一道工序（2）以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工的內(nèi)容為一道工序（3）以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容組合用一把刀具加工為一道工序（4）以粗、精加工劃分工序該零件是根據(jù)以工件上的結(jié)構(gòu)內(nèi)容按每次安裝所進行的加工作為一道工序，一共有8道工序：（1）鉆兩端中心孔。（2）兩頂尖裝夾工件粗車外圓。（3）粗車大端各部。（4）車小端各部。（5）車小端錐孔。（6）車大端錐孔。（7）精車外圓。（8）車三處螺紋。：合理選擇切削用量的原則是：（1）粗加工時，首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機床動力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟性和加工成本。（2）半精加工和精加工時，首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。應(yīng)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(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。：切削用量是切削加工過程中主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、進給量、背吃刀量的總稱。（1）切削速度Vc主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)來選取。 n=1000Vc/πD 式中： Vc——切削速度，由刀具的耐用度決定； D ——工件或刀具直徑。當轉(zhuǎn)速值n一定時，選定點不同，其切削速度也不同，計算時取最大直徑，如車外圓時計算待加工表面速度，鉆削時計算鉆頭外徑處的速度。（2）進給量f(mm/r)和進給速度F(mm/min)是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件材料性質(zhì)選取。 F=f*n 當加工精度、表面粗糙度要求高時，進給速度（進給量）應(yīng)選小些，一般在20~50mm/min范圍內(nèi)選取。粗加工時，為縮短切削時間，一般進給量就取大些。工件材料較軟時，可選用較大的進給量；反之，應(yīng)選取較小的進給量。（3）背吃刀量ap背吃刀量是在與主運動和進給運動方向所組成的平面相互垂直的方向上測量的工件上已加工表面和待加工表面間的距離。 車外圓： ap=1/2（dwdm） 鉆孔： Ap=1/2dm 式中： dw——工件待加工表面直徑 dm——工件已加工表面直徑（4）車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)車削螺紋時主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，刀具進給1個導(dǎo)程的機理，數(shù)控車床車削螺紋時的進給速度是由選定的主軸轉(zhuǎn)速決定的。螺紋加工程序段中指令的螺紋導(dǎo)程（單頭螺紋時即為螺距），相當于以進給量f（mm/r）表示的進給速度vfvf = n f (21) 從式21可以看出，進給速度vf 與進給量f成正比關(guān)系，如果將機床的主軸轉(zhuǎn)速選擇過高，換算后的進給速度則必定大大超過機床額定進給速度。所以選擇車削螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速要考慮進給系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置情況和機床電氣配置情況，避免螺紋“亂牙”或起/終點附近螺距不符合要求等現(xiàn)象的發(fā)生。另外，值得注意的是，一旦開始進行螺紋加工，其主軸轉(zhuǎn)速值一般是不能進行更改的，包括精加工在內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)速都必須沿用第一次進刀加工時的選定值。否則，數(shù)控系統(tǒng)會因為脈沖編碼器基準脈沖信號的“過沖”量而導(dǎo)致螺紋“亂牙”。因此車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)遵循以下幾個原則：①在保證生產(chǎn)效率和正常切削的情況下，宜選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速；②當螺紋加工程序段中的導(dǎo)入長度和切出長度考慮比較充裕，即螺紋進給距離超過圖樣上規(guī)定螺紋的長度較大時，可選擇適當高一些的主軸轉(zhuǎn)速；③當編碼器所規(guī)定的允許工作轉(zhuǎn)速超過機床所規(guī)定主軸的最大轉(zhuǎn)速時，則可選擇盡量高一些的主軸轉(zhuǎn)速；④通常情況下，車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速(n螺)應(yīng)按其機床或數(shù)控系統(tǒng)說明書中規(guī)定的計算式進行確定。 ①粗加工外圓時： 選取Vc=150m/min ap=2mm（雙邊） f= mm/r 加工時最大直徑為毛坯直徑即：d=φ185 mm Vc=πd n/1000 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000Vc/πd=（1000*150）/（*185）= r/min 進給速度 F= f * n = * = 加工右端時： 選取n=400 r/min F= 80mm/min 加工左端時：選取n=400 r/min F= 80mm/min②精加工外圓時： 選取Vc=200m/min ap=（雙邊） f= mm/r 加工時最大直徑為：d=φ180mm Vc=πd n/1000 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000Vc/πd=（1000*200）/（*180）= r/min 進給速度 F= f * n = * = 加工右端時： 選取n=800r/min F= 64mm/min 加工左端時：選取n=600r/min F= 48mm/min③車槽時： 選取Vc=20m/min f= mm 加工時最大直徑為：d=φ115 mm Vc=πd n/1000 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000Vc/πd=（1000*20）/（*115）= r/min 進給速度 F= f * n = * = 選取n=150 r/min F=9mm/min④切削螺紋時： f=2 mm 選取Vc=40m/min 加工時最大直徑為：d=φ95 mm Vc