齿轮轴加工工艺、程序编制及仿真.doc

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1、 南 通 大 学毕业设计论文（数控）课题名称 齿轮轴零件加工工艺、程序编制及仿真 姓 名： 学 号： 专 业： 机械制造工艺与设备（数控） 班 级： 指导老师： 2007 年 6 月前言在大学里学了几年的“机械制造工艺与设备（数控）”，仔细的想想自己学到了很多，相信自己也能对一个一般的零件进行数控分析了。这次的毕业设计是对在大学三年中学习成果的一个总结，也是一个毕业生将正式走入这个社会的开始。这份毕业设计是在学完机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分相关专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次的设计可以使我能综合的运用机械制造工艺学的基础理论，并结合生产实习中学到的实践知识，

2、独立地分析和解决工艺问题具备了设计一个零件（高速铣头齿轮轴）的工艺规程的能力，也是熟悉和运用夹具设计的基本原理和方法，拟计夹具设计方案， 完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的相关工作打下良好的基础。我更可以自信的说我的大学是不会白费的，而是辉煌的。由于能力有限，经验不足设计中还有许多不足的地方，希望各位老师能多加指教。目 录一、数控机床的组成部分二、零件图三、加工分析工艺四、程序分析五、数控车床的概述六、数控车床的使用 七、车床的振动及控制 八、数控车间规定九、国内外数控系统发展概况十、数控技术发展趋

3、势国十一、数控车工国家职业标准上十二、数控职业的趋向十三、参考文献十四、程序一、数控机床的组成部分数控机床的组成部分包括测量系统、控制系统、伺服系统及开环或闭环系统，在对数控零件进行实际程序设计之前，了解各组成部分是重要的。数控中，测量系统这一术语指的是机床将一个零件从基准点移动到目标点的方法。目标点可以是钻一个孔、铣一个槽或其它加工操作的一个确定的位置。用于数控机床的两种测量系统是绝对测量系统和增量测量系统。绝对测量系统（亦称坐标测量系统）采用固定基准点（原点），所有位置信息正是以这一点基准。换句话说，必须给出一个零件运动的所有位置相对于原始固定基准点的尺寸关系。X和Y两维绝对测量系统，每维

4、都以原点为基准。增量测量系统有一个移动的坐标系统。运用增量系统时，零件每移动一次，机床就建立一个新的原点（基准点）。使用增量测量系统时的X和Y值。注意，使用这个系统时，每个新的位置在X和Y轴上的值都是建立在前一个位置之上的。这种系统的缺陷是，如果产生的任何错误没有被发现与校正，则错误会在整个过程中反复存在。用于数控设备的控制系统通常有两类，即点位控制系统和连续控制系统。点位控制数控系统机床（有时称为位置控制系统数控机床）只有沿直线运动的能力。然而，当沿两轴线以等值（X2.000,Y2.000)同时编程时，会形成45度斜线。点位控制系统常用于需确定孔位的钻床和需进行直线铣削加工的简单铣床上，以一

5、系列小步运动形成弧形和斜线。然而，用这种方法时，实际加工轨迹与规定的切削轨迹略有不同。具有在两个或多个坐标轴方向上同时运动的能力的机床，归属连续轨迹控制或轮廓控制类机床。这些机床用于加工两维或三维空间中各种不同大小的弧形，圆角，圆及斜角。连续轨迹控制的数控机床比点位控制的机床贵得多，在加工复杂轮廓时，一般需要计算机辅助程序设计。数控伺服机构是使工作台或滑座沿坐标轴准确运动的装置。用于数控设备的伺服机构常有两种：步进电机和液压马达。步进电机伺服机构常用于不太贵重的数控设备上。这些电机通常是大转矩的伺服机构，直接安装在工作台或刀座的丝杠上。大多数步进电机是由来自定子和转子组件的磁力脉冲驱动的，这种

6、作用的结果是电机轴转一转产生200步距。把电机轴接在10扣/英寸的丝杠上，每步能产生0.0005英寸的移动（1/200X1/10=0.0005英寸）。液压伺服马达使压力液体流过齿轮或柱塞，从而使轴转动。丝杠和滑座的机械运动是通过各种阀和液压马达的控制来实现的。液压伺服马达产生比步进电机更大的转矩，但比步进电机贵，且噪声很大。大多数大型数控机床使用液压伺服机构。使用开环系统的数控机床，没有反馈信号来确保机床的坐标轴是否运动了所需的距离。即，如果接受的输入信号是使一特定工作台坐标轴移动1.000英寸，伺服装置通常使工作台运动1.000英寸，但无法将共子台的实际运动与输入信号加以比较。使工作台实际移

7、动了1.000英寸的唯一保证是所用的伺服机构的准确性。当然，开环系统比闭环系统便宜。闭环系统能将实际输出（工作台一英寸的运动量）与输入信号加以比较，并对任何误差进行了比较。用于闭环系统的一些反馈装置是传感器，电尺或磁尺以及同步器等。闭环系统大大增加了数控机床的准确性。二、零件图三、加工分析工艺（1） 零件图工艺分析该零件由圆柱面、螺纹及中心孔组成，该零件的尺寸的尺寸精度和表面粗糙度要求很高，该图尺寸标注完整，轮廓描述清楚。材料为40Cr，有热处理和硬度要求。通过以上描述，可以采取以下几点工艺措施：（一） 对图样上给定的有精度要求的尺寸，因为公差数值很小，所以编程时不可以取平均值，或者不能省去小

8、数点后面的，要对好刀。（二） 在轮廓曲线上，没有要进行间隙补偿的。但也要保证轮廓曲线的准确性。（三） 为便于装夹，采用三角卡盘，先车左端面，再车出一个夹头，再打中心孔。然后掉头，车右端面，打中心孔，再进行精车。再掉头，进行精车。（2） 确定装夹方案 确定坯件轴线和右端大端面（设计基准）为定位基准。左端采用三角自定心卡盘夹紧。（3） 确定加工顺序及走刀路线加工顺序的确定按由左到右、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工作表面。结合本零件的结构特征，可以加工外轮廓表面，然后加工内孔各表面，由于该零件为单件中批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表

9、面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行。（4） 刀具的选择将所选定的刀具参数填入表所示的数控加工刀具卡片中，以便于编程和操作管理。注意：在车削外轮廓时，为防止副刀面与工件表面发生干涉，应选择较大的副谝角，必要时可作图检验。（5） 切削用量选择根据被加工表面质量要求、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，然后公式计算主轴转速与进给速度，计算结果填入背吃刀量的选择因粗、精加工而有所不同。粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，根据材料以保证零件表面粗糙度要求，一般要多次加工。（6） 数控加工工艺卡片拟定将前面分

10、析的各项内容综合成表所示的数控加工工艺卡片，此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控加工的指导性文件，主要内容包括：工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。 四、程序分析O0608N010 T0101 90外圆车刀主轴用1号刀 N020 M03S500主轴正转,转速500N030 G90G95G0X32Z2 加工零件右端绝对值，快速定位到(32,2)N040 G71U1R0.5外圆粗切循环N050 G71P60Q110U0.2W0F0.2N060 G1X9F0.1S800精加工程序第一个程序段，转速800，进给速度为0.1N070 X15Z-1 车 15倒角1X45直线插补到(

11、15,-1)N080 Z-79 车 15 直线插补到(15,-79)N090 X22直线插补到(22,-79)N100 X24Z-80 车24倒角1X45直线插补到(24,-80)N110 Z-140 车 24直线插补到(110,-115)N120 G70P60Q110精加工程序最后一个程序段N130 G0X100Z100快速定位到(100,100)N140 T0202 宽1.1切槽刀换2号刀N150 M03S300主轴正转,转速300N160 G0X17Z-5快速定位到(17,-5)N170 G1X14.3F0.05 15上切宽深切至14.3直线插补到(14.3,-5)N180 G4X2延时

12、2秒N190 G0X26快速定位到(26,-5)N200 Z-79快速定位到(26,-79)N210 G1X14F0.05 切20.5的槽直线插补到(26,-79) ,进给速度为0.05N220 G4X2延时2秒N230 G0X17快速定位到(17,-79)N240 Z-78.1快速定位到(17,-78.1)N250 G1X14F0.05 直线插补到(14,-78.1),进给速度为0.05N260 G4X2延时2秒N270 G0X100快速定位到(100,-78.1)N280 Z100快速定位到(100,100)N290 M02程序停止换头O0420N010 T0101 90外圆车刀主0轴用1

13、号刀N020 M03S500主轴正转,转速500N030 G90G95G0X32Z2绝对值，快速定位到(32,2)N040 G71U1R0.5外圆粗切循环N050 G71P60Q140U0.2W0F0.2N060 G1X4F0.1S800精加工程序第一个程序段，转速800，进给速度为0.1N070 X9.87Z-1 M10倒角145直线插补到(9.87,-1)N080 Z-23 车 M10直线插补到(9.87,-23)N090 X14直线插补到(14,-23)N100 Z-51 车 14直线插补到(14,-51)N110 X18直线插补到(18,-51)N120 Z-82 车 18直线插补到(

14、18,-82)N130 X20直线插补到(20,-82)N140 X26Z-85 24倒角245直线插补到(26,-85)N150 G70P350Q440精加工程序最后一个程序段N160 G0X100Z100快速定位到(100,100)N170 T0202 宽1.1切槽刀主轴用2号刀N180 M03S300主轴正转,转速300N190G0X16Z-23快速定位到(16,-23)N200 G1X7.8F0.05 M10上切31.1的槽直线插补到(7.8,-23), 进给速度为0.05N210 G4X2延时2秒N220 G0X16快速定位到(16,-23)N230 Z-22快速定位到(16,-22

15、)N240 G1X7.8F0.05 进给速度为0.05N250 G4X2延时2秒N260 G0X12快速定位到(12,-22)N270 Z-21.1快速定位到(84,0)N280 G1X7.8F0.05直线插补到(7.8,0),进给速度为0.05N290 G4X2延时2秒N300 G0X20快速定位到(20,0)N310 Z-51快速定位到(22,-51)N320 G1X13F0.05 14上切20.5的槽直线插补到(13,-51),进给速度为0.05N330 G4X2延时2秒N340 G0X16快速定位到(16,-51)N350 Z-50.1快速定位到(16,-50.1)N360 G1X13

16、F0.05直线插补到(13,-50.1),进给速度为0.05N370 G4X2延时2秒N380 G0X20快速定位到(20,-50.1)N700 Z-54.1快速定位到(20,-54.1)N390 G1X17F0.05 18上切宽深至直线插补到(17,-54.1),进给速度为0.05N400 G4X2延时2秒N410 G0X24快速定位到(24,-54.1)N420 Z-82快速定位到(24,-82)N430 G1X17F0.05 18上切20.5的槽直线插补到(17,-82),进给速度为0.05N440 G4X2延时2秒N450 G0X24快速定位到(24,-82)N780 Z-81.1快速

17、定位到(24,-81.1)N460 G1X17F0.05直线插补到(17,-81.1),进给速度为0.05N470 G4X2延时2秒N480G0X100快速定位到(100,-81.1)N490 Z100快速定位到(100,-81.1)N500 T0303 主轴用3号刀 60螺纹刀N510 G0X12Z5快速定位到(12,5)N520 G76P021060Q100R0.1 攻螺纹M10-6h螺纹切削循环N530 G76X8.05Z-22P975Q400F1.5螺纹切削循环终点（8.05，-22）N540 G0X100快速定位到(100,-22)N550 Z100快速定位到(100,100)N56

18、0 M05主轴停N570 M02程序结束五、数控车床的概述数控车床是目前使用较广泛的数控机床之一，主要用在加工轴类和盘类回转体零件的内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹面，并能进行切槽、钻、扩、铰等工作，特别适用于形状复杂的零件加工。一般数控车床的主轴由直流或交流调速电动机驱动，主轴作主运动，刀架的纵、横向分别由伺服电动机驱动。为了车削螺纹，在主传动系统里装有主轴脉冲发生器，以检测主轴的转速，保证车削螺纹时，主轴（工件）每转一转，Z轴（刀具）移动一个加工螺纹的导程。 普通数控车床的主轴不是卧式的，刀架运动的纵方向即为Z 方向，刀架的横向即为X方向，当刀架沿Z向和X向协调运动时，可形成各种复杂的平面曲线

19、，以这条曲线绕轴线回转时，可形成各种复杂的回转体。一般数控车床只需要两坐标联动。同样数控立式车床也是刀架沿着工件的轴向和径向运动实现两坐标联动数控车床又称为CNC(Computer Numerical Control)车床，既用计算机数字控制的车床。普通卧式车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，而数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过车床X、Z坐标轴的伺服电动机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以主轴转速的转向，和自动换刀系统，使能加工出各种形状不同的轴类或盘类回转体零件。因此，数控车床是目前使用较为广泛的机床。 六、数控车床的使用 数控车床、车削

20、中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥 了良好的经济效果。合理选用数控车床，应遵循如下原则： 1. 选用原则 1) 前期准备 确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量，拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备，合理选用数控车床的前提条件 满足典型零件的工艺要求 典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求，即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。 根据可靠性来选择 可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床

21、的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时，长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长，即使出了故障，短时间内能恢复，重新投入使用。选择结构合理、制造精良，并已批量生产的机床。一般，用户越多，数控系统的可靠性越高。 2) 机床附件及刀具选购 机床随机附件、备件及其供应能力、刀具，对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床，需仔细考虑刀具和附件的配套性。 3) 注重控制系统的同一性 生产厂家一般选择同一厂商的产品，至少应选购同一厂商的控制系统，这给维修工作带来极大的便利。教学单位，由于需要学生见多识广，选用不同的系统，配备各种仿真软件是明智的选择。 4) 根据性能价格比来选择 做到功能

22、、精度不闲置、不浪费，不要选择和自已需要无关的功能。 5) 机床的防护 需要时，机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。 在选择数控车床、车削中心时，应综合考虑上述各项原则。 2. 安装方法 1) 起吊和运输 机床的起吊和就位，应使用制造厂提供的专用起吊工具，不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具，应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。 2) 基础及位置 机床应安装在牢固的基础上，位置应远离振源；避免阳光照射和热幅射；放置在干燥的地方，避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源，在基础四周必须设置防振沟。 3) 机床的安装 机床放置于基础上，应在自由状态下找平，然后将地脚螺栓均匀

23、地锁紧。对于普通机床，水平仪读数不超过0.04/1000mm，对于高精度的机床，水平仪超过0.021000mm。在测量安装精度时，应在恒定温度下进行，测量工具需经一段定温时间后再使用。机床安装时应竭力避免使机床产生强迫变形的安装方法。机床安装时不应随便拆下机床的某些部件，部件的拆卸可能导致机床内应力的重要新分配，从而影响机床精度。 3. 试运转前的准备 机床几何精度检验合格后，需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布，不得用棉纱或纱布。清洗掉机床出厂时为保护导轨面和加工面而涂的防锈油或防锈漆。清洗机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。 仔细检查机床各部位是否按要求加了油

24、，冷却箱中是否加足冷却液。机床液压站、自动间润滑装置的油是否到油位批示器规定的部位。 检查电气控制箱中各开关及元器件是否正常，各插装集成电路板是否到位。 通电启动集中润滑装轩，使各润滑部位及润滑油路中充满润滑油。做好机床各部件动作前的一切准备。 数控车床调试与验收 数控车床的验收应按国家颁布实行的数控卧式车床制造与验收技术要求进行，在验收过程中，如发生争执，应以国家有关标准为依据，通过协商解决。 1）开箱验收 按随机装箱单和合同中特定附件清单对箱内物品逐一核对检查。并做检查记录。有如下内容： 包装箱是否完好，机床外观有无明显损坏，是锈蚀、脱漆； 有无技术资料，是否齐全； 附件品种、规格、数量；

25、 备件品种、规格、数量； 工具品种、规格、数量； 刀具刀片品种、规格、数量； 安装附件； 电气元器件品种、规格、数量； 2）开机试验 机床安装调试完成后，即通知制造厂派人调试机床。试验主要有如下： 3) 各种手动试验 a. 手动操作试验 试验手动操作的准确性。 b. 点动试验 c. 主轴变档试验 d. 超程试验 2) 功能试验 a. 用按键、开关、人工操纵对机床进行功能试验。试验动作的灵活性、平稳性及功能的可靠性。 b. 任选一种主轴转速做主轴启动、正转、反转、停止的连续试验。操作不少于7次。 c. 主轴高、中、低转速变换试验。转速的指令值与显示值允差为5%。 d. 任选一种进给量，在XZ轴全

26、部行程上，连续做工作进给和快速进给试验。快速行程应大于1/2全行程。正反方和连续操作不少于7次。 e. 在X、Z轴的全部行程上，做低、中、高进给量变换试验。 转塔刀架进行各种转位夹紧试验。 f. 液压、润滑、冷却系统做密封、润滑、冷却性试验，做到不渗漏。 g. 卡盘做夹紧、松开、灵活性及可靠性试验。 h. 主轴做正转、反转、停止及变换主轴转速试验。 i. 转塔刀架进行正反方向转位试验。 j. 进给机构做低中高进给量为快速进给变换试验。 k. 试验进给坐标超程、手动数据输入、位置显示，回基准点，程序序号批示和检索、程序暂停、程序删除、址线插补、直线切削徨、锥度切削循环、螺纹切削循环、圆弧切削循环

27、、刀具位置补偿、螺距补偿、间隙补偿等功能的可靠性、动作灵活性等。 4) 空动转试验 a. 主动动机构运转试验，在最高转速段不得少于1小时，主轴轴承的温度值不超过70 ，温升值不超过40； b. 连续空运转试验，其运动时间不少于8小时，每个循环时间不大于15分钟。每个循环终了停车，并模拟松卡工件动作，停车不超过一分钟，再继续运转。 5) 负荷试验 用户准备好典型零件的图纸和毛坯，在制造厂调试人员指导下编程和输入程序，选择切削刀具和切削用量。负荷试验可按如下三步进行，粗车、重切削、精车。每一步又分单一切削和循环程序切削。每一次切削完成后检验零件已加工部位实际尺寸并与指令值进行比较，检验机床在负荷条

28、件下的运行精度、即机床的综合加工精度，转塔刀架的转位精度。 6） 验收 机床开箱验收，功能试验，空运转试验、负荷试验完成后，加工出合格产品，即可办理验收移交手续。如有问题，制造厂应负责解决。 4数控车床的使用条件 数控车床的正常使用必须满足如下条件，机床所处位置的电源电压波动小，环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。 1）机床位置环境要求 机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源，则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性，将使电子元件接触不良，发生故障，影响机床的可靠性。 2）电源要求 一般数控车床安装在机加工车间

29、，不仅环境温度变化大，使用条件差，而且各种机电设备多，致使电网波动大。因此，安装数控车床的位置，需要电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范围内，并且保持相对稳定。否则会影响数控系统的正常工作。 3）温度条件 数控车床的环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。一般来说，数控电控箱内部设有排风扇或冷风机，以保持电子元件，特别是中央处理器工作温度恒定或温度差变化很小。过高的温度和湿度将导致控制系统元件寿命降低，并导致故障增多。温度和湿度的增高，灰尘增多会在集成电路板产生粘结，并导致短路。 4）按说明书的规定使用机床 用户在使用机床时，不允许随意改变控制系统内制造厂设定的参数。这些参数的设定

30、直接关系到机床各部件动态特征。只有间隙补偿参数数值可根据实际情况予以调整。 用户不能随意更换机床附件，如使用超出说明书规定的液压卡盘。制造厂在设置附件时，充分考虑各项环节参数的匹配。盲目更换造成各项环节参数的不匹配，甚至造成估计不到的事故。 使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力，都应在许用应力范围内，不允许任意提高。 数控车削的工艺与工装数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面。 1合理选择切削用量 对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和

31、加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。 切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。 进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。 用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。如下表：最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规

32、则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。 然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。 2. 合理选择刀具 1) 粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。 2) 精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。 3) 为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。 3. 合理选择夹具 1) 尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具； 2) 零件定位基准重合，以减少定位误

33、差。 4. 确定加工路线 加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。 1) 应能保证加工精度和表面粗糙要求； 2) 应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。 5. 加工路线与加工余量的联系 目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。 6. 夹具安装要点 目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，如图1。液压卡盘夹紧要点如下：首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。 刀具上的 修光刃 指的

34、是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行的刀刃 主要用于刀刃切削后进行一次二次切削 相当于精加工过程 去处毛刺等伤痕 目的是提高工件的表面粗糙度 多应用于进行精加工的刀具上 七、车床的振动及控制 1 振动 车削加工过程中，工件和刀具之间常常发生强烈的振动，破坏和干扰了正常的切削加工，是一种极其有害的现象。当车床发生震动时，工件表面质量恶化，产生明显的表面振纹，工件的粗糙度增大，这时必须降低切削用量，使车床的工作效率大大降低。强烈振动时，会时车床产生崩刃现象，使切削加工过程无法进行下去。由于振动，将使车床和刀具磨损加剧，从而缩短车床和刀具的使用寿命；振动并伴随有噪音，危害工人身心健康，使

35、工作环境恶化。车床振动可公为自由振动、强迫振动和自系振动，据测算，这三类振动分别5%，30%，65%。 当振动系统的平衡被破坏，弹性力来维持系统的振动，称为自由振动(如图1)，在外界周期性干扰力持续作用下，被迫产生的振动称为强迫振动(如图2)，由振动过程本身引起切削力周期性变化，又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持的振动称为自激振动。2 车床振动的振源 寻找振动的来源，并加以排除或限制，是有效控制振动的途径。振源来自车床内部的，称为机内振源；来自车床外部的，称为机外振源。 由于自由振动是由切削力的突然变化或其它外力冲击引起的，可快速衰减，对车床加工过程影响非常小，可以忽略不计。 强迫振动

36、的振源 机内振源：车床上各个电动机的振动，包括电动机转子旋转不平衡及电磁力不平衡引起的振动；机床回转零件的不平衡，如皮带轮、卡盘、刀盘和工件不平衡引起的振动；运动传递过程中引起的振动，如变速操纵机机构中的齿轮啮合时的冲击力，卸荷带轮把径向载荷卸给箱体时的振动，三角皮带的厚度不均匀，皮带轮质量偏心，双向多片摩擦离合器，滑动轴承和滚动轴承尺寸及形位误差引起的振动；往复部件运动的惯性力，如离和器控制箱体的正反转引起的惯性力振动；切削时的冲击振动，如切削带有键槽的工件表面时循环冲击载荷引起的振动；车床液压传动系统的压力脉动。 机外振源：其它机床、锻压设备、火车、汽车等通过地基传给车床的振动。 自激振动

37、的振源 引起自激振动的振源主要有车削时切削量过大、主切削力的方向、车刀的几何角度的选择不当等。 3 振源分析 1）查找车床振动振源的框图。 查找车床振动振源的框图此处删减NNNNNNNNNNNNNNNN字 需要整套设计请联系q：99872184。系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服

38、系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。十一、数控车工国家职业标准 1职业概况 11职业名称 数控车工。 12职业定义 从事编制数控加工程序并操作数控车床进行零件车削加工的人

39、员。 13职业等级 本职业共设四个等级，分别为：中级（国家职业资格四级）、高级（国家职业资格三级）、技师（国家职业资格二级）、高级技师（国家职业资格一级）。 14职业环境 室内、常温。 15职业能力特征 具有较强的计算能力和空间感，形体知觉及色觉正常，手指、手臂灵活，动作协调。 16基本文化程度 高中毕业（或同等学历）。 17培训要求 171培训期限 全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训期限：中级不少于400 标准学时；高级不少于300 标准学时；技师不少于200 标准学时；高级技师不少于200 标准学时。 172培训教师 培训中、高级人员的教师应取得本职业技师及以上职业

40、资格证书或相关专业中级及以上专业技术职称任职资格；培训技师的教师应取得本职业高级技师职业资格证书或相关专业高级专业技术职称任职资格；培训高级技师的教师应取得本职业高级技师职业资格证书2年以上或取得相关专业高级专业技术职称任职资格2年以上。 173培训场地设备 满足教学要求的标准教室、计算机机房及配套的软件、数控车床及必要的刀具、夹具、量具和辅助设备等。 18鉴定要求 181适用对象 从事或准备从事本职业的人员。 182申报条件 中级：（具备以下条件之一者） （1）经本职业中级正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。 （2）连续从事本职业工作5年以上。 （3）取得经劳动保障行政部门审核认定的，

41、以中级技能为培养目标的中等以上职业学校本职业（或相关专业）毕业证书。（4）取得相关职业中级职业资格证书后，连续从事本职业2年以上。十二、数控职业的趋向一、岗位定义数控车床工是指综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面相关知识，根据各行业的工业产品的加工制造要求，通过数控车床生产出合格的零件的相关操作技术人员。数字控制车床是由电子计算机控制的，具有广泛通用性和较大灵活性的高度自动化车床，简称数控车床。它就是将加工过程所需的各种操作和 步骤，都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入专用的通用计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制车床的伺服系统或其它执

42、行文件，使车床自动加工出所需的工件。数控车床与其它车床的一个显著区别在于当加工对象改变时，除了重新安装工件外，只需重新输入新的程序，不需要对车床作任何调整。二、发展背景随着科学技术的发展，机械产品的形状和结构不断改进，对零件的加工质量要求也越来越高，单件、小批生产的机械产品比重越来越大，已占到机械加工总量的80%以上，特别是在航天、航空、造船以及国防工业的一些部门，加工批量大、精度要求高、形状复杂的零件很多，不适于采用如汽车、拖拉机等行业所用的大批大量生产的自动机床、组合机床和自动线来加工，而一般机床又难于达到加工要求。在此情况下，产生并发展了数控机床，它有效地适应了产品不断变化、多品种、小批

43、量地自动化生产地需要。1952年，美国的帕森斯公司和麻省理工学院率先研制成功世界第一台坐标数控铣床。数控车床是切削加工的主要技术装备。它能完成的切削加工最多。因此，在机械制造工业中，数控车床是一种应用得较广泛的金属切削机床。 三、数控车床的特点数控车床与其他类型的车床相比有下列特点： （1）通用性强，生产率高，加工精度高且稳定，操作者劳动强度低。 （2）适合于复杂零件的加工。 （3）换批调整方便，适合于多种中小批柔性自动化生产。 （4）便于实现信息流自动化，在数控车床基础上，可实现CIMS（计算机集成制造系统）。 四、基本素质及技能要求（1）具有机电一体化或相关专业中技以上学历，掌握数控车床机

44、械结构、安装、调试和维修等工艺及其加工设备的基本知识。（场景：学校的教学培训情况、实践操作情况）（2）熟悉数控车床的性能和主要装置。（画面显示各种数控车床）（3）具有数控车床加工工件时需经主要环节的操作能力。（场景：加工程序设计、编制加工程序单、精度误差补偿）（4）能够进行简单的编程。（画面显示数控车床加工程序编程过程）（5）具有一定的数控车床操作技能，并进行车床的日常维护与保养，能够操作常规检测仪器，能处理一般的产品质量和工艺问题，以及常见的故障。（6）能承受工作压力。（画面显示数控车床加工场景，语音介绍：数控车床加工主要适用于自动地加工表面形状复杂、工件经常改变的单件和小批生产。制造过程较为简单，劳动条件大为改善，要求保证精加工的精度，操作人员主要工作量是根据零件图编制不同的加工程序）（7）一般操作人员须熟悉常用的机械加工制造专业术语和图示符号，高级技术人员除上述要求，还须具有一定的英语听说读写能力，。（场景：数控车床加工中数控系统的介绍及其操作）（8）有强烈的责任心，对有关数控车床的新理论、新技术、新方法能认真学习和钻研。 （9）具有较好的团队合作精神和良好的人际沟通能力。 五、工作内容 根据零件图要求，工作人员进行数控编程，输入到数控车床数控系统；将零件原料按规定要求放