数控毕业设计论文变速器一轴零件数控加工工艺设计及程序编制.doc

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1、毕业设计（论文）标 题： 变速器一轴零件数控加 工工艺设计及程序编制学生姓名： 系 部： 机械工程系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 高模具0602班 指导教师： 株洲职业技术学院教务处制株洲职业技术学院毕业设计（论文）评审表学生姓名学号200604010102051所在系部机械工程系所学专业模具设计与制造所在班级高模具0602毕业设计（论文）题目变速器一轴零件数控加工工艺设计及程序编制指导教师审查意见指导教师签字：年 月 日评阅教师评阅意见评阅教师签字：年 月 日答辩记录毕业设计（论文）标题变速器一轴零件数控加工工艺设计及程序编制答辩日期 年 月 日答辩地点用简洁语言记录答辩过程，答辩委

2、员会提出的问题和学生回答情况：答辩委员会记录人（签字）：答辩委员会评语与成绩答辩委员会对毕业设计（论文）的学术评（论文选题意义，所用资料和数据的可靠性，写作的规范化与逻辑性，实用性与创新性；主要不足之处，答辩情况及成绩）：答辩委员会主席（签字）： 年 月 日本毕业设计（论文）成绩株洲职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名学号200604010102051所在系部机械工程系所学专业模具设计与制造所在班级高模0602E-mail联系电话毕业设计（论文）题目变速器一轴零件数控加工工艺设计及程序编制指导教师姓 名职 称工作单位及所从事专业联系方式副教授本设计选题根据（欲解决的问题及其实用价值）：轴

3、是变速器上的核心零件，也是锻造与机械加工最为典型的零件。传统的加工方法需要几十道工序，并且加工精度与装配质量的控制难度大、生产率低，制造成本高。 主轴加工的主要问题是如何保证主轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度，主轴前端内，外锥面的形状精度、表面粗糙度以及它们对支承轴颈的位置精度。数控加工具有以下优点：（） 提高了加工精度及同一批工件的尺寸重复精度，保证了加工质量的稳定性。（） 具有较高的生产率，是普通机床的-倍以上。（） 增加了设备的柔性，可以适应不同的品种、规格、尺寸的工件加工，特别适应于多品种小批量生产。（） 操作人员的劳动强度大大减轻。（） 具有较高的经济效益，它可以一机多用

4、，减少工件运转时间，减小机床占地面积，减小工件夹具的数量与投资。（） 能加工普通机床死法加工的复杂曲面。正因如此，本设计将用来解决轴在加工过程中遇到的一些问题。 专业方向、基本理论及设计内容（设计要求和设计步骤要求详细到章节）：一、专业方向我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。我们应站在国家安全战略的高度来重视

5、数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，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

6、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。二、基本理论 本案所应用的基本理论如下： 1零件图样的分析；2数控加工工艺设计；3工艺过程设计中的主要问题；4工序设计； 5数控车床的操作与加工；6数控铣床的操作与加工；7数控加工的程序编制 ；8金属的工艺性能；9机床专用夹具设计概述及其

7、使用 10刀具的选择三、设计内容 第一章 数控加工工艺概述 1-1 数控加工过程 1-2 数控加工工艺概念1-3 数控加工工艺的主要内容 1-4 数控加工工艺的特点 1-5 数控加工与工艺技术的新发展 第二章 数控刀具 2-1 数控刀具的类型与特点 2-2 数控刀具的材料 2-3 数控刀具的失效形式及可靠性 2-4 数控刀具的选择 第三章 工件的裝夹 3-1 机床夹具概述 3-2 工件定位的基本原理 3-3 定位基准的选择原则 3-4 常见定位元件及定位方式 3-5 定位误差 第四章 数控车削加工工艺4-1 概述 4-2 数控车削加工工件的装夹与对刀 4-3 数控加工工艺分析 4-4 先进车削

8、加工技术 第五章 数控铣削加工工艺 5-1 概述 5-2 数控铣削加工工件的装夹与对刀5-3 制定数控铣削加工工艺 主要参考文献、资料：1、顾京主编 数控编程及操作 高等教育出版社 2003年9月第一版2、蔡崧主编 数控编程技术200例 科学出版社 2004年8月第一版3、吴光明，叶朝桢著 数控编程实例详解 国防工艺出版社 2006年5月第一版4、于一骏主编 典型零件制造工艺M 械工艺出版社 1989年11月第一版5、焦小明、孙庆群主编 机械加工技术M 机械工艺出版社 2005年7月6、方向明主编 典型零件机械加工生产实例M 机械工艺出版社 2005年4月7、徐宏海主编 数控加工工艺 化学工业

9、出版社 2004年1月8、田平主编 数控机床加工工艺及设备 电子工业出版社 2005 年8月第二次印刷9、刘雄伟主编 数控机床操作与编程培训教程 机械工业出版社 200110、毕毓杰主编 机床数控技术 机床工业出版社199611、刘书华主编 数控机床与编程 机械工业出版社 200112、王维主编 数控加工工艺及编程 机械工业出版社 200113、唐健主编 数控加工及程序编制基础 机械工业出版社 200114、王志平主编 机床技术数控应用 高等教育出版社 199915、王爱玲主编 现代数控编程及应用 国防工业出版社 200216、蒋建强主编 数控加工技术与实训 电子工业出版社 200317、王卫

10、兵主编 数控编程100例 机械工业出版社 2003 教研室审批意见专业教研室主任签字：（盖章）系部审批意见系部主任签字： （盖章）任务书下达时间： 年 月 日注：1、本表由指导教师填写或打印，一式二份，其中1份发给学生（附在论文前），1份交专业教研室。2、任务书从网上下载后，用A4纸打印。毕业设计（论文）开题报告1课题的目的及意义(含国内外的研究现状分析)随着社会生产和科学技术的不断进步，各类工业新产品层出不穷。机械制造产业作为国民工业的基础，其产品更是日趋精密复杂，特别是在宇航、航海、军事等领域所需的机械零件，精度要求更高，形状更为复杂且往往批量较小，加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通

11、机床或专业化程度高的自动化机床显然无法适应这些要求。同时，随着市场竞争的日益加剧，企业生产也迫切需要进一步提高其生产效率，提高产品质量及降低生产成本。 一种新型的生产设备数控机床就应运而生了 。帕森斯公司正式接受委托，与麻省理工学院伺服机构实验室（Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology）合作，于1952年试制成功世界上第一台数控机床试验性样机。 1959年，美国克耐杜列克公司（Keaney & Trecker）首次成功开发了加工中心（Machining Center） 。1958年开始并试制

12、成功第一台电子管数控机床。1965年开始研制晶体管数控系统，直到20世纪60年代末至70年代初成功。从20世纪80年代开始，先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。如北京机床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产品的制造技术；上海机床研究所引进美国GE公司的MTC-1数控系统等。 数控系统都采用了16位和32位微处理器，标准总线及软件模块和硬件模块结构，内存容量扩大到1MB以上，机床分辨率可达0.1mm，高速进给可达100m/min，控制轴数可达16个。从数控机床技术水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的重要发展

13、趋势。一国装备工业的实力和国际竞争力，关系到国家整体工业竞争力和综合国力在世界上的位置，而数控机床作为国家装备工业的主流产品和技术方向，在国家经济发展战略中具有重要的地位。尽管从数量上看，该行业在国民经济中所占比重很小（1998年，我国机床产值占GDP的0.17%, 数控机床产值占机床产值的29%），但它对国民经济的贡献则远高出这一数量概念，是经济发展战略中不可轻易放弃的重要支柱。发展数控机床行业具有战略意义。一是用高新技术加快装备工业的现代化改造，是优化经济结构的重要环节；二是西方在尖端数控机床品种的进口和技术转让方面，对我实行限制政策，而中高档数控机床的自行研制和国产化对国防建设意义重大。

14、这是我们保持大国地位，保持自己在国际上的自主行动能力的技术后盾。因此，我们必须通过技术的吸收消化和研究发展，在尽可能高的技术档次和尽可能多的品种方面，获得自主知识产权。一种意见认为，既然尖端数控设备的需求量较少，学当年苏联的样子绕道到国外去买就可以，不必花这么大力气去搞自己的数控机床行业。但是，任何行业质的提高都要依靠量的增加。今天培植自己的幼小的以低端系统为主的数控机床行业，正是为了明天自己有强大的足以和国际垄断集团竞争的企业。总之，应该深刻认识到，以数控化为核心的装备工业技术进步，是优化结构、增强国力、保证我国在21世纪现代化建设中实现追赶世界先进水平的中心环节，这是应该放到发展战略高度来

15、认识的。2课题任务、设计内容、实现途径课题任务：变速器一轴零件数控加工工艺设计及程序编制设计内容：数控加工工艺设计、程序编制；机床、刀具、材料的选择；工件的装夹；数控车、数控铣；工艺路线的拟定。实现途径：根据我所学的知识，加上指导老师的指导，参考有关数控加工工艺与设备的书本和文献，在网上找相关的资料加以分析和利用3进度安排序号实训内容时间分配（周）1设计准备工作（确定课题、完成任务书）0.52查阅相关资料 0.53零件图的分析 0.54零件图绘制 0.55工艺路线的安排与制定0.56程序的编制 0.57编写设计说明书 0.5 8答辩准备1.5 9合计 5 报告人签名 曹明智 年 月 日3指导老

16、师意见 指导老师签名 年 月 日前 言制造业是所有与制造有关的行业的总称，是一个国家国民经济的支柱产业。它一方面为全社会日用消费品生产创造价值，另一方面也为国民经济各部门提供生产资料和装备。据估计，工业化国家70%80%的物质财富来自制造业，约有1/4的人口从事各种形式的制造活动。可见，制造业对一个国家的经济地位和政治地位具有至关重要的影响，在21世纪的工业生产中具有决定性的地位与作用。 由于现代科学技术日新月异的发展，机电产品日趋精密和复杂，且更新换代速度加快，改型频繁，用户的需求也日趋多样化和个性化，中小批量的零件生产越来越多。这对制造业的高精度、高效率和高柔性提出了更高的要求，希望市场能

17、提供满足不同加工需求、迅速高效、低成本地构筑面向用户的生产制造系统，并大幅度地降低维护和使用的成本。同时还要求新一代制造系统具有方便的网络功能，以适应未来车间面向任务和定单的生产组织和管理模式。随着社会经济发展对制造业的要求不断提高，以及科学技术特别是计算机技术的高速发展，传统的制造业已发生了根本性的变革，以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位。数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测及自动控制等高新技术于一体，是制造业实现柔性化、自动化、集成化及智能化的重要基础。这个基础是否牢固， 直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，也关系到一个国家的战略地位。因此，世界各工业发达国家均采取重大

18、措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，基于PC平台的国产数控系统，已经走在了世界前列。毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前的一次综合性设计。主要用到所学的数控加工工艺设计、机械设计等方面的知识。着重说明一轴的数控加工方法,即零件图样的分析、数控加工的工艺分析、工艺路线的制定、数控程序的编制。通过本次毕业设计，使我更加了解数控加工的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我以后从事这项职业打下了良好的基础。目 录前言 摘要关键词一、 零件图样分析.(一) 结构分

19、析.(二) 选材分析.二、 工件的装夹(一) 技术要求分析.(二) 数控车床夹具.(三) 通用夹具(四) 两顶尖装夹的方法(五) 工件的找正三、 数控刀具的选择(一) 数控刀具的要求与特点(二) 数控刀具的材料(三)可转位车刀四、 数控车削加工的对刀(一)对刀的概念(二)确定对刀点或对刀基准点的一般原则(三)对刀的方法五、 程序的编制(一) 编程方法(二) 确定加工路线(三) 装夹方法和对刀点的选择(四) 选择刀具(五) 确定切削用量(六) 程序编制六、 数控铣床的操作与加工(一) 数控铣床概述(二) 走刀路线的确定(三) 花键加工(四) 齿轮加工总结后记参考文献摘 要本零件在设计加工过程中分

20、析了轴的特点及作用，介绍了轴的数控加工工艺设计与程序编制。要体现在对材料的选择、刀具的选择、工装夹具、定位元件、基准的选择、定位方式、对刀、工艺路线拟定、程序的编制、数控车、数控铣等。着重说明了数控加工工艺设计的主要内容 、数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点 、控刀具的要求与特点 、数控刀具的材料 、选择数控刀具时应考虑的因素、工件的安装 、定位误差的概念和产生的原因 、数控车床的主要加工对象、数控车床的坐标系、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定 、工步顺序的安排 、切削参数选择 、数控铣床的主要加工对象等。全面审核投入生产制造中。其中轴的数控加工工艺分析、装夹、基准的选择、工艺路线

21、的拟定、程序的编制既是重点又是难点。关键词轴、工件装夹、基准、刀具、车削、铣削一、 零件图样分析注意图应规范如图所示：?(一) 结构分析该轴为一阶梯轴，工作时受弯曲和扭转应力作用，但承受的应力和冲击力不大，运转较平稳，工作条件较好。大端内孔工作时需经常与顶尖、卡盘有相对摩擦；花键部位与齿轮会有相对滑动或碰撞。(二) 选材分析由于该轴是用作变速器上的传动轴，对性能方面要求都较高，而且该主轴结构形状较简单，工作最大应力处于表层，应选用合金调质钢，本设计选用40cr作轴的材料。40cr成分：碳0.370.45，硅0.170.37，锰0.50.8，铬0.81.1 退火硬度：小于207HBS 正火硬度：

22、小于250HBS 调质处理：试样直径：25mm，850度淬火加热油淬，520度回火后：抗拉1000兆帕，屈服800兆帕，延伸9，断面收缩45，冲击韧性588.3千焦/平方米40cr：抗拉强度比相应的碳素钢约高20%，具有良好的淬透性，截面在50mm以下时，油淬后有较高的疲劳强度，切削加工性能良好，但焊接性能较差。40cr进行不同的热处理，具有不同的用途。例如：T235热处理工艺后：用于承受中等负荷，高速度及冲击的零件，如轴、套等；c52热处理工艺后：用于承受重负荷，低冲击及要求耐磨的零件，如：轴、套、环、蜗杆等。D500热处理工艺后：用于表面耐磨、要求热处理变形小的零件，如伞齿轮、螺旋齿轮、花

23、键套等45钢也是轴类零件的常用材料，它价格便宜，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达5058HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热

24、处理变形很小，硬度更高的特性。结论？二、 工件的装夹(一) 技术要求分析由零件简图可知，该主轴呈阶梯状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键等。下面分别介绍该轴各主要部分的作用及技术要求： 支承轴颈该轴左端17.4与36.4径向跳动公差为0.04mm；表面粗糙度Ra为1.6mm；支承轴颈尺寸精度为IT6-IT7。因为该轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是轴上部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。 空套齿轮轴颈空套齿轮轴颈两端面对两端中心孔的径向圆跳动公差为0.02 mm。由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面，对支承轴颈应有一定的同轴度要求，否则引起主轴

25、传动啮合不良，当轴的转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。其它部分达到尺寸要求即可。加工的主要问题是如何保证该轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度，更值得注意的是怎样保证轴上两轴颈及齿轮两端面处的圆跳动要求 ？考虑到该轴是以两端面做为该轴的设计基准，所以采用两顶尖装夹的方法加工该轴。(二) 数控车床夹具1.数控车床夹具的定义和分类在数控车床上用于装夹工件的装置称为车床夹具。车床夹具可分为通用夹具和专用夹具两大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上工件的夹具，例如车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡套和通用心轴等；专用夹具是专门为加工某一特定工件的某一工序而设计的夹具。2.夹具作用

26、在数控车削加工过程中，夹具是用来装夹被加工工件的，因此必须保证被加工工件的定位精度，并尽可能做到装卸方便、快捷。选择夹具时应优先考虑通用夹具。使用通用夹具无法装夹、或者不能保证被加工工件与加工工序的定位精度时，才采用专用夹具。专用夹具的定位精度较高，成本也较高。专用夹具的作用为：（1）保证产品质量（2）提高加工效率（3）解决车床加工中的特殊装夹问题（4）扩大机床的使用范围使用专用夹具可以完成非轴套、非轮盘类零件的孔、轴、槽和螺纹等的加工，可扩大机床的使用范围。在数控车削加工中，较短轴类零件的定位方式通常采用一端外圆固定，即用三爪卡盘、四爪卡盘或弹簧套固定工件的外圆表面，此定位方式对工件的悬伸长

27、度有一定限制，工件悬伸过长会在切削过程中产生变形，工件悬伸过长还会增大加工误差甚至掉活。对于切削长度较长的轴类零件可以采用一夹一顶，或采用两顶尖定位。在装夹方式允许的条件下，零件的轴向定位面尽量选择几何精度较高的表面。(三) 通用夹具1.圆周定位夹具在数控车削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高时，可利用工件或毛坯的外圆表面定位。（1）三爪卡盘三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹。三爪卡盘常见的有机械式和液压式两种。液压卡盘装夹迅速、方便，但夹持范围小，尺寸变化大时需重新调整卡爪位

28、置。数控车床经常采用液压卡盘，液压卡盘特别适用于批量加工。（2）软爪由于三爪卡盘定心精度不高，当加工同轴度要求较高的工件、或者进行工件的二次装夹时，常使用软爪。通常三爪卡盘的卡爪要进行热过处理，硬度较高，很难用常用刀具切削。软爪是改变上述不足而设计制造的一种具有切削性能的夹爪。加工软爪时要注意以下几方面的问题：1）软爪要在与使用时相同的夹紧状态下进行车削，以免在加工过程中松动和由于反向间隙而引起定心误差。车削软爪内定位表而时，要在软爪尾部夹一适当的圆盘，以消除卡盘端面螺纹的间隙。2）当被加工件以外圆定位时，软爪夹持直径应比工件外圆直径略小。其目的是增加软爪与工件的接触面积。软爪内径大于工件外径

29、时，会造成软爪与工件形成三点接触,此种情况下夹紧牢固度较差，所以应尽量避免。当软爪内径过小时，会形成软爪与工件的六点接触，不仅会在被加工表面留下压痕，而且软爪接触面也会变形。这在实际使用中都应该尽量避免。选择什么夹具要有结论软爪有机械式和液压式两种。软爪常用于加工同轴度要求较高的工件的二次装夹。（3）卡盘加顶尖在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。为了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控车削加工中应用较多。（4）芯

30、轴和弹簧芯轴当工件用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。这种装夹方法可以保证工件内外表面的同轴度，适用于批量生产。芯轴的种类很多。常见的芯轴有圆柱芯轴、小锥度芯轴，这类芯轴的定心精度不高。弹簧芯轴（又称涨心芯轴），既能定心，又能夹紧，是一种定心夹紧装置。（5）弹簧夹套弹簧夹套定心精度高，装夹工件快捷方便，常用于精加工的外圆表面定位。它特别适用于尺寸精度较高、表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持。它夹持工件的内孔是规定的标准系列，并非任意直径的工件都可以进行夹持。（6）四爪卡盘加工精度要求不高、偏心距较小、零件长度较短的工件时，可以采用四爪卡盘进行装夹，如图3-12所示。四爪卡盘的四个卡爪是各

31、自独立移动的，通过调整工件夹持部位在车床主轴上的位置，使工件加工表面的回转中心与车床主轴的回转中心重合。但是，四爪卡盘的找正烦琐费时，一般用于单件小批生产。四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。(四) 两顶尖装夹的方法两顶尖装夹工件时的安装为：先使用对分夹头或鸡心夹头夹紧工件一端的圆周，再将拨杆旋入三爪卡盘，并使拨杆伸向对分夹头或鸡心夹头的端面。车床主轴转动时，带动三爪卡盘转动，随之带动拨杆同时转动，由拨杆拨动对分夹头或鸡心夹头，拨动工件随三爪卡盘的转动而转动。两顶尖只对工件有定心和支撑作用，必须通过对分夹头或鸡心夹头的拨杆带动工件旋转。两顶尖定位的优点是定心正确可靠，安装方便。顶尖作用是进行工

32、件的定心，并承受工件的重量和切削力。使用两顶尖装夹工件时的注意事项：1）前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴，否则会产生不应有的锥度误差。2）尾座套筒在不与车刀干涉的前提下，应尽量伸出短些，以增加刚性和减小振动。3）中心孔的形状应正确，表面粗糙度应较好。4）两顶尖中心孔的配合应该松紧适当。(五) 工件的找正加工什么部位要找正？找正的目的？1. 找正装夹数控车床进行工件的装夹时，必须将工件表面的回转中心轴线，即工件坐标系的Z轴，找正到与数控车床的主轴中心轴线重合。2.找正方法同于普通车床找正工件的的找正方法。用打表找正。通过调整卡爪，使得工件坐标系的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线重合。使用三

33、爪自动定心卡盘装夹较长的工件时，由于工件较长，工件远离三爪自动定心卡盘夹持部分的旋转中心与车床主轴的旋转中心不重合，此时必须进行工件的安装找正。在三爪自动定心卡盘的精度不高时，安装工件时也需要进行工件的装夹找正。三、 数控刀具的选择(一) 数控刀具的要求与特点1) 要有高的切削效率2) 要有高的精度和重复定位精度 3) 要有高的可靠性和耐用度 4) 实现刀具尺寸的预调和快速换刀5) 具有完善的模块式工具系统6) 建立完备的刀具管理系统 7) 要有在线监控及尺寸补偿系统 数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要迁强度高、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。精车时，要选精度高、

34、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。目前，数控车床用得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具两种。 (二) 数控刀具的材料 刀具的选择是根据零件、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进给量、切削速度和刀片牌号。 焊接式车刀和可转位车刀硬质合金焊接式车刀硬质合金焊接式车刀是由硬质合金刀片和普通结构钢刀杆通过焊接而成。其优点是结构简单、制造方便、刀具刚性好、使用灵活，故应用较为广泛。图 6-13 所示为焊接式车刀。1 刀片型号及其

35、选择硬质合金刀片（ carbide tip ）除正确选用材料和牌号外，还应合理选择其型号。表 6-1 为硬质合金焊接式刀片示例。焊接式车刀刀片分为 A 、 B 、 C 、 D 、E 五类。刀片型号由一个字母和一个或二个数字组成。字母表示刀片形状、数字代表刀片主要尺寸。刀片尺寸中的 l要根据背吃刀量和主偏角确定。外圆车刀一般应使参加工作的切削刃长度不超过刀片长度的 60 70 。对于切断刀、车槽刀用的 l 应该根据槽宽或切断刀的宽度选取，切断刀可按 l = 0.6d 0.5 估计（式中 d 为工件直径）。刀片尺寸中的 t 的大小要考虑重磨次数和刀头结构尺寸的大小。刀片尺寸中的 s 要根据切削力的

36、大小等因素确定。2 刀槽的形状和尺寸图 6 14 为所用的刀槽形式。开口式 制造简单，焊接面积小，适用于C 型和 D 型刀片。半封闭式 焊接后刀片较牢固，但刀槽加工不便，适用于 A ， B 型刀片。封闭式 能增加焊接面积，但制造困难，适用于 E 型刀片。切口式 用于车槽，切断刀。可使刀片焊接牢固，但制造复杂，适用于 E 型刀片。槽尺寸 hg , bg , Lg 应与刀片尺寸相适应。为便于刃磨，一般要使刀片露出刀槽 0.5 1mm ，刀槽后角 0g 要比刀具后角 0 大 2 4 。如图 6 15 所示3 刀杆及刀头的形状和尺寸刀杆的截面尺寸一般可按机床中心高确定。刀杆上支承部分高度 H 1 与刀

37、片厚度 S 应有一定的比例，如图 6 16 所示： H 1/s 3 时焊接后刀片表面引起的拉应力不显著，不易产生裂纹； H 1/s 3 时，刀片表面层的拉应力较大，易出现裂纹。刀杆长度可按刀杆高度 H 的 6 倍估计，并选用标准尺寸系列，如 100 、 125 、 150 、 175 、等。刀头形状一般有直头和弯头两种。直头制造容易，弯头通用性好。刀头尺寸主要有刀头有效长度 L 及刀尖偏距 m ，如图 6 17 所示。可按下式计算：直头车刀 m lcos r 或（ Bm ） tcos / r ;45 弯头车刀 m tcos45 0 ；90 外圆车刀 m B/4 ； L = 1.2L切断刀 m

38、L/3, L R （工件半径）。(三) 可转位车刀可转位车刀是用机械夹固的方式将可转位刀片固定在刀槽中而组成的车刀，当刀片上一条切削刃磨钝后，松开夹紧机构，将刀片转过一个角度，调换一个新的刀刃，夹紧后即可继续进行切削。和焊接式车刀相比，它有如下特点：（ 1 ）刀片未经焊接，无热应力，可充分发挥刀具材料性能，耐用度高；（ 2 ）刀片更换迅速，方便，节省辅助时间，提高生产率；（ 3 ）刀杆多次使用，降低刀具费用；（ 4 ）能使用涂层刀片、陶瓷刀片、立方氮化硼和金刚石复合刀片；（ 5 ）结构复杂，加工要求高；一次性投资费用较大；（ 6 ）不能由使用者随意刃磨，使用不灵活。2 可转位刀片图 618 所示为可转位刀片标注示例。它有 10 个代号表示。任何一个型号必须用前七位代号。不管是否有第 8 或第 9 位代号，第 10 位代号必须用短划线“”与前面代号隔开，如T N U M 16 04 08 A 2刀片代号中，号位 1 表示刀片形状。其中正三角形刀片（ T ）和正方形刀片（ S ）为最常用，而棱形刀片（ V 、 D ）适用于仿形和数控加工。号位 2 表示刀片后角。后角 0 （ N ）使用最广。号位 3 表示刀片精度。刀