数控加工工艺设计说明书样本

数控车床刀具夹具及量具数控车床刀具在数控机床加工中，产品质量和劳动生产率在相称大限度上是受到刀具制约。虽大多数车刀和铣刀等与普通加工所采用刀具基本相似，但对某些工艺难度较大零件，其刀具特别是刀具切削某些几何参数，尚需作特殊解决，才干满足加工规定。1.1数控加工对刀具规定1.1.1对刀具性能规定（1）强度高为适应刀具在粗加工或对高硬度材料零件加工时，能大切深和快走刀，规定刀具必要具备很高强度；对于刀杆细长刀具(如深孔车刀)，还应具备较好抗震性能。（2）精度高为适应数控加工高精度和自动换刀等规定，刀具及其刀夹都必要具备较高精度。如有整体式立铣刀径向尺寸精度高达0．005mm等。（3）切削速度和进给速度高为提高生产效率并适应某些特殊加工需要，刀具应能满足高切削速度或进给速度规定。如采用聚晶金刚石复合车刀加工玻璃或碳纤维复合材料时，其切削速度高达100m／min以上；日本UHSl0型数控铣床主轴转速高达100000r／min，进给速度高达15m／min。（4）可靠性好要保证数控加工中不会因发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响到加工顺利进行，规定刀具及与之组合附件必要具备较好可靠性和较强适应性。（5）耐用度高刀具在切削过程中不断磨损，会导致加工尺寸变化，随着刀具磨损，还会因刀刃(或刀尖)变钝，使切削阻力增大，既会使被加工零件表面精度大大下降，同步还会加剧刀具磨损，形成恶性循环。因而，数控加工中刀具，无论在粗加工、精加工或特殊加工中，都应具备比普通机床加工所用刀具更高耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀次数，从而保证零件加工质量，提高生产效率。耐用度高刀具，至少应完毕l一2个大型零件加工，能完毕l一2个班次以上加工则更好。（6）断屑及排屑性能好有效地进行断屑及排屑性能，对保证数控机床顺利、安全地运营具备非常重要意义。以车削加工为例，如果车刀断屑性能不好，车出螺旋形切屑就会缠绕在刀头、工件或刀架上，既也许损坏车刀(特别是刀尖)，还也许割伤已加工好表面，甚至会发生伤人和设备事故。因而，数控车削加工所用硬质合金刀片上，经常采用三维断屑槽，以增大断屑范畴，改进断屑性能。此外，车刀排屑性能不好，会使切屑在前刀面或断屑槽内堆积，加大切削刃(刀尖)与零件间摩擦，加快其磨损，减少零件表面质量，还也许产生积屑瘤，影响车刀切削性能。因而，应常对车刀采用减小前刀面(或断屑槽)摩擦系数等办法(如特殊涂层解决及改进刃磨效果等)。对于内孔车刀，需要时还可考虑从刀体或刀杆里面引入冷却液，并能从刀头附近喷出冲排构造。1.1.2对刀具材料规定这里所讲刀具材料，重要是指刀具切削某些材料，较多指刀片材料。刀具材料必要具备重要性能：（1）较高硬度和耐磨性较高硬度和耐磨性是对切削刀具一项基本规定。普通状况下，刀具材料硬度越高，其耐磨性也越好，其常温硬度应在62HRC以上。（2）较高耐热性耐热性又称为红硬性，是衡量刀具材料切削性能重要标志。该性能是指刀具材料在高温工作状态下，仍具备正常切削所必须硬度、耐磨性、强度和韧性等综合性能。（3）足够强度和韧性刀具材料具备足够强度和韧性，以承受切削过程中很大压力(如重切)、冲击和震动，而不崩刃和折断。（4）较好导热性对金属类刀具材料，其导热系数越大，由刀具传出和散发热量也就越多，使切削温度减少得快，有助于提高刀具耐用度。（5）良好工艺性在刀具制造过程中，需对刀具材料进行锻造、焊接、粘接、切削、烧结、压力成型等加工及热解决等；在使用过程中，又规定其具备较好可磨削性、抗粘接性和抗扩散性等。（6）较好经济性在满足加工前提下，刀具材料还应具备经济性。1.2刀具分类1.2.1按刀具材料分类为适应机械加工技术，特别是数控机床加工技术高速发展，刀具材料也在大力发展之中，除了量大、面广高速钢及硬质合金材料外，新型刀具材料正不断涌现。（1）高速钢高速钢是惯用刀具材料之一，它具备稳定综合性能，在复杂刀具和精加工刀具中，仍占重要地位。其典型钢号有：W18Cr4V、W9Cr4V2和W9M03Cr4V3Col0等。（2）硬质合金硬质合金是高速切削时惯用刀具材料，它具备高硬度、高耐磨性和高耐热性，但抗弯强度和冲击韧性比高速钢差，故不适当用在切削振动和冲击负荷大加工中。其惯用牌号有：YG类，如YG6和YG8等用于加工铸铁及有色金属，YG6A和YG8A可用于加工硬铸铁和不锈钢等；YT类，如YT5、YTl5和YT30等，重要用于加工钢料；YW类，如YWl和YW2等，可广泛用于加工铸铁、有色金属、各种钢及其合金等。（3）涂层刀具为提高刀具可靠性，进一步改进其切削性能和提高加工效率，通过“涂镀”这一新工艺，使硬质合金和高速钢刀具性能大大提高。涂层硬质合金刀片耐用度至少可提高1～3倍，而涂层高速钢刀具耐用度则可提高2—10倍。涂层刀具是在高速钢及韧性较好硬质合金基体上，通过气相沉积法，涂覆一层极薄(0．005～0．012mm)、耐磨性高难熔金属化合物，如TiC、TiN、TiB2、TiAIN等。国产硬质合金刀片牌号有YB215和YB415等。（4）非金属材料刀具用作刀具非金属材料重要有：陶瓷、金刚石及立方氮化硼等。1）陶瓷刀具陶瓷材料具备很高硬度和耐磨性，很强耐高温性，较好化学稳定性和较低摩擦系数，经常制成可转位机夹刀片，当前已开始用于制造车、铣等成型刀具之中。这种刀具特别适合于高速加工铸铁，也适合高速加工钛合金及高温合金等难加工材料。2）金刚石刀具重要指由人造金刚石制成刀具，它具备极高硬度和耐磨性，普通制成普通机夹刀片或可转位机夹刀片，用于钛或铝合金高速精车，以及对具有耐磨硬质点复合材料(如玻璃纤维、碳或石墨制品等)加工。3）立方氮化硼刀具这是一种硬度及抗压强度接近金刚石人工合成超硬材料，具备很高耐磨性、热稳定性(转化温度为1370℃)、化学稳定性和良好导热性等。这种刀具宜于精车各种淬硬钢，也适于高速精车合金钢。由于这种材料脆性大、抗弯强度和韧性均较差，故不适当承受冲击及低速切削，也不适于加工各种软金属。1.2.2按刀片装夹形式分类由于工件材料、生产批量、加工精度，以及机床类型、工艺方案不同，车刀种类也非常多。依照与刀体连接固定方式不同，车刀重要可分为焊接式与机械夹固式两大类。（1）焊接式车刀将硬质合金刀片用焊接办法固定在刀体上，称为焊接式车刀。这种车刀长处是构造简朴、制造以便、刚性较好；缺陷是由于存在焊接应力，使刀具材料使用性能受到影响，甚至浮现裂纹。此外，刀杆不能重复使用，硬质合金刀片不能充分回收运用，导致刀具材料挥霍。图4-1焊接式车刀1—切断刀2—右偏刀3—左偏刀4—弯头车刀5—直头车刀6—成形车刀7—宽刃精车刀8—外螺纹车刀9—端面车刀10—内螺纹车刀11—内槽车刀l2—通孔车刀13—盲孔车刀依照工件加工表面以及用途不同，焊接式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等，如图4-1所示。（2）机械夹固式可转位车刀如图4-2所示，机械夹固式可转位车刀由刀杆1、刀片2、刀垫3，以及夹紧元件4构成。刀片每边均有切削刃，当某切削刃磨损钝化后，只需松开夹紧元件，将刀片转一种位置便可继续使用。车刀上硬质合金可转位刀片按GB／T2076—1987规定有等边等角(如正方形、正三角形、正五边形等)、等边不等角(如菱形)、等角不等边(如矩形)、不等角不等边(如平行四边形)和圆形等5种，其某些刀片如图4-3所示。图4-2机械夹固式可转位车刀1一刀杆2一刀片3一刀垫4一夹紧元件图4-3硬质合金可转位刀片1.2.3按刀头或刀片形状分类数控车削惯用车刀普通分为:尖形车刀、圆弧形车刀、成型车刀和特殊形状车刀。（1）尖形车刀以直线形切削刃为特性车刀普通称为尖形车刀。此类车刀刀尖(同步也为其刀位点)由直线形主、副切削刃构成，如90°内、外圆车刀，左、右端面车刀，切槽(断)车刀及刀尖倒棱很小各种外圆和内孔车刀。用此类车刀加工零件时，其零件轮廓形状重要由一种独立刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到，它与另两类车刀加工时所得到零件轮廓形状原理是截然不同。（2）圆弧形车刀圆弧形车刀是较为特殊数控加工用车刀(见图4-4所示)。其特性是，构成主切削刃刀刃形状为一圆度误差或轮廓误差很小圆弧；该圆弧上每一点都是圆弧形车刀刀尖，因而，刀位点不在圆弧上，而是在该圆弧圆心上；车刀圆弧半径理论上与被加工零件形状无关，并可按需要灵活拟定或经测定后确认。图4-4圆弧车刀当某些尖形车刀或成型车刀(如螺纹车刀)刀尖具备一定圆弧形状时，也可作为此类车刀使用。圆弧形车刀可以用于车削内、外表面，特别适当于车削各种光滑连接(凹形)成型面。（3）成型车刀成型车刀俗称样板车刀，其加工零件轮廓形状完全由车刀刀刃形状和尺寸决定。在数控车削加工中，常用成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。当确有必要选用时，则应在工艺文献或加工程序单上进行详细阐明。（4）特殊形状车刀在实际生产加工中，某些零件(如图4-5所示)可用3把刀，即一把90°外圆车刀加工φ26、φ22外圆及端面，一把镗孔刀加工R10圆弧及φ16孔，一把切槽刀加工另一端φ22外圆及倒角和切断。图4-5零件图图4-6特殊形状车刀但由于3把车刀加工、换刀时间、空运营走刀都增多，效率不高。如采用图4-6所示特殊形状车刀，一把刀设两组刀补，分别调用，不用换刀即可完毕该零件加工，减少刀具换刀和空运营时间，大大提高生产效率。用此类车刀加工零件时也应在工艺准备文献或加工程序单中对刀具形状、尺寸和刀位点予以详细阐明。1.3刀具应用数控车床刀具切削某些几何参数对零件表面质量及切削性能、加工效益影响极大，应依照零件形状、件数、材料种类、刀具安装位置以及工件加工办法、机床性能等规定，对的选取刀具种类、几何形状及几何参数。1.3.1尖形车刀尖形车刀种类较多，如90°偏刀、切槽刀、镗孔刀等等。这种刀在数控车床上应用广泛，各种车刀几何参数、用法与选取办法，与普通车床车削时选取办法基本相似，但也要依照数控车床加工特点(如走刀线路及加工干涉)等全面考虑后选用，合用于批量小、精度规定普通各类零件加工。数控车床在加工时具备持续性，如所示零件图4-7，可用一把车刀将φ35、φ20、图4-7零件图图4-8尖形车刀R50及两个45°锥面一次加工出来，那么车刀主偏角应取50°～52°，副偏角取50°～52°(见图4-8)，这样既可保证刀头有足够强度，又可保证在车削两个45°锥面时主、副切削刃不致发生加工干涉(即主、副切削刃不参加切削某些不遇到工件表面)。选取尖形车刀形状可依照零件几何轮廓灵活制定，尽量一刀多用，但须保证所选车刀不会发生干涉几何角度。可用作图或计算办法，如副偏角大小，不不大于做图或计算所得不发生干涉极限角度值6°～8°即可，同步又要保证有足够刀尖角，以保证刀头有足够强度。1.3.2圆弧形车刀数控车削加工用尖形车刀和成型车刀选用办法基本上与普通车削用刀具相似，只需注意到尖形车刀主、副偏角大小不至于在车削过程中发生加工干涉现象即可。这里着重简介圆弧形车刀选用。圆弧形车刀是与普通车削加工用圆弧成型车刀性质完全不同特殊车刀，它合用于某些精度规定较高凹曲面零件(见图4-9)或一刀即可完毕跨各种象限外圆弧面零件(见图4-10)车削。图4-9凹曲面零件车削图4-10手轮圆弧形车刀合用于某些精度规定高、批量大大外圆曲面或凹曲面车削，以及其她刀具所不能完毕加工。圆弧形车刀具备宽刃切削性质，能使精车余量相称均匀，从而改进切削性能，使零件尺寸、形位公差、精度容易得以保证，还能一刀车出各种象限圆弧面。如图4-11所示外圆弧轮廓，无论采用何种形状及角度尖形车刀也不也许由一条圆弧加工程序一刀车出，而运用圆弧形车刀就能十分简便地完毕。圆弧形车刀几何参数除了前角和后角外，重要为圆弧切削刃形状及半径。选取车刀圆弧半径大小时，应考虑两点：第一，车刀切削刃圆弧半径应当不大于或等于零件凹形轮廓上图4-11外圆弧轮廓加工最小曲率半径，以免发生加工干涉；第二，该半径不适当选取太小，否则既难于制造，又会因其刀头强度太弱或刀体散热能力差，使车刀容易受到损坏。当车刀圆弧半径已经选定或通过测量并予以确认之后，应特别注意圆弧切削刃形状误差对加工精度影响。现以图4-11为例对圆弧形车刀加工原理分析如下。在车削时，车刀圆弧切削刃与被加工轮廓曲线作相对滚动。这时，车刀在不同切削位置上，其“刀尖”在圆弧切削刃上也有不同位置(即切削刃圆弧与零件轮廓相切切点)，意即切削刃对工件切削是以无数个持续变化位置“刀尖”进行。为了使这些不断变换位置“刀尖”能按加工原理所规定规律(“刀尖”所在半径处处等距)运动，并便于编程，规定圆弧形车刀刀位点必要在该圆弧刃圆心位置上。对于无刀尖圆弧半径补偿经济型数控车床，就必要以圆弧车刀圆弧中心运动轨迹来编制程序。要满足车刀圆弧刃半径处处等距，就必要保证该圆弧刃具备很小圆度误差，即近似为一条抱负圆弧，因而需要通过特殊制造工艺(如光学曲线磨削等)，才干将其圆弧刃做得精确。至于圆弧形车刀前、后角选取，原则上与普通车刀相似，只但是形成其前角(不不大于0°时)前刀面普通都为凹球面，形成其后角后刀面普通为圆锥面。圆弧形车刀前、后刀面特殊形状，是为了满足在刀刃每一种切削点上，都具备恒定前角和后角，以保证切削过程稳定性及加工精度。为了制造车刀以便，在精车时，其前角多选取为0°(无凹球面)。1.3.3成型车刀在数控车床加工中，对某些小半径圆弧、非矩形槽和各类螺纹加工，可将车刀刃磨成与零件轮廓形状尺寸完全相似形状，直接加工而成，其车刀几何角度基本与普通车床相似。但要注意由于此类车刀在车削时因接触面较大加工时易引起振动，从而导致加工质量下降，故在选用时要谨慎。当确有必要选用时，可通过改进切削用量、编程工艺解决等来避免振动产生。1.3.4特殊形状车刀鉴于数控车床加工特性，对于某些零件，如图4-5、4-6所示，为了提高生产效率可采用某些特殊形状车刀(可依照零件形状灵活制定)，一把刀有2个(或几种)刀头，设两组刀补，各自取用，不用换刀，一把刀将零件加工完毕，这样就可大大提高生产效率。这些车刀刀头某些几何参数与普通车刀基本相似，在决定与否选用此类车刀时，必要符合如下几种条件：一方面，被加工材料应届易加工材料(如铜、铝、塑料等等)，使刀具磨损较小；另一方面，零件件数多、批量较大，否则无必要；再次，刀具在制造、刃磨上(或换刀片)应比较以便；最后，选用刀具形状应便于零件加工，有助于提高加工效率。1.3.5原则化刀具为了适应数控车床加工，减少辅助时间，并不断提高产品质量和生产效率，节约刀具费用，减轻操作者劳动强度，数控车床应大力推广使用系列化、原则化刀具(只要更换刀片，刀刃与工件之间相对位置基本不变)，以方刀体为特性车刀，在国标中对可转位机夹外圆车刀、内孔刀、切断刀、螺纹刀、圆头刀等都做了详细规定，不重磨刀片已有各种原则形状和系列化型号(规格)可供选用。精密制造技术发展为数控车床机夹刀具提供了较好应用环境，刀片和刀杆定位精度越来越高，满足了数控车床加工需要，缩短了工艺准备周期。1.3.5.1刀片材质选取车刀刀片材料重要有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。其中应用最多是高速钢、硬质合金和涂层硬质合金刀片。高速钢普通是型坯材料，韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差，不适于切削硬度较高材料，也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨以便，适于各种特殊需要非原则刀具。硬质合金刀片和涂层硬质合金刀片切削性能优秀，在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有原则规格系列，详细技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。选取刀片材质，重要根据被加工工件材料、被加工表面精度、表面质量规定、切削载荷大小，以及切削过程中有无冲击和振动等。1.3.5.2刀片尺寸选取刀片尺寸大小(刀片切削刃长度1)取决于必要有效切削刃长度L。有效切削刃长度L与背吃刀量ap和车刀主偏角Kr关于(见图4-12)。使用时可查阅关于《刀具手册》选用。图4-12刀片尺寸各尺寸1.3.5.3刀片形状选取刀片形状重要根据被加工工件表面形状、切削办法、刀具寿命和刀片转位次数等因素选取。刀片是机械夹固式可转位车刀一种最重要构成元件。按照国标GB／T2076—1987，大体可分为带圆孔、带沉孔、无孔三大类。形状有三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等，共17种。图4-13所示为常用几种刀片形状及角度。正三角形刀片可用于主偏角为60°或90°外圆、端面和内孔车刀，由于此刀片刀尖角小，强度差，耐用度低，故只宜用较小切削用量。正方形刀片刀尖角为90°，其强度和散热性能均有所提高，重要用于45°、60°、75°等外圆车刀，端面车刀和镗孔车刀。正五边形刀尖角为108°，其强度、耐用度高，散热面积大，但切削径向力大，只宜在加工系统刚性较好状况下使用。菱形刀片和圆弧刀片重要用于成型表面和圆弧表面加工，其形状及尺寸可结合加工对象规定参照国标来选取。图4-13可转位刀片形状及角表4—1所示为被加工表面形状及合用刀片形状数控车床夹具车床夹具重要是指安装在车床主轴上夹具，此类夹具和机床主轴相连接并带动工件一起随主轴旋转。车床类夹具重要提成两大类：各种卡盘，合用于盘类零件和短轴类零件加工夹具；中心孔、顶尖定心定位安装工件夹具，合用于长度尺寸较大或加工工序较多轴类零件。

数控车削加工规定夹具应具备较高定位精度和刚性，构造简朴、通用性强，便于在机床上安装夹具及迅速装卸工件、自动化等特性。2.1各种卡盘夹具在数控车床加工中，大多数状况是使用工件或毛坯外圆定位，如下几种夹具就是靠圆周来定位夹具。

2.1.1三爪卡盘

⑴三爪卡盘特点三爪卡盘(如图1所示)，是最惯用车床通用卡具，三爪卡盘最大长处是可以自动定心，夹持范畴大，装夹速度快，但定心精度存在误差，不适于同轴度规定高工件二次装夹。

为了防止车削时因工件变形和振动而影响加工质量，工件在三爪自定心卡盘中装夹时，其悬伸长度不适当过长。如：工件直径≤30mm，其悬伸长度不应不不大于直径3倍；若工件直径>30mm，其悬伸长度不应不不大于直径4倍。同步也可避免工件被车刀顶弯、顶落而导致打刀事故。

⑵卡爪

CNC车床有两种惯用原则卡盘卡爪，是硬卡爪和软卡爪，见图2所示。

图2

三爪自定心卡盘硬卡爪和软卡爪当卡爪夹持在未加工面上，如，铸件或粗糙棒料表面，需要大夹紧力时，使用硬卡爪；普通为保证刚度和耐磨性，硬卡爪要进行热解决，硬度较高。当需要减小两个或各种零件直径跳动偏差，以及在已加工表而不但愿有夹痕时，则应使用软卡爪。软卡爪通惯用低碳钢制造，软爪在使用前，为配合被加工工件，要进行镗孔加工。

软爪装夹最大特点是工件虽经多次装夹仍能保持一定位置精度。大大缩短了工件装夹校正时间。在车削软爪或每次装卸零件时，应注意固定使用同一扳手方孔，夹紧力也要均匀一致，改用其她扳手方孔或变化夹紧力大小，都会变化卡盘平面螺纹移动量，从而影响装夹后定位精度。

2．1.2液压动力卡盘

三爪卡盘常用有机械式和液压式两种。液压卡盘，动作敏捷、装夹迅速、以便，能实现较大压紧力，能提高生产率和减轻劳动强度。但夹持范畴变化小，尺寸变化大时需重新调节卡爪位置。自动化限度高数控车床经常使用液压自定心卡盘，特别合用于批量加工。

液压动力卡盘夹紧力大小可通过调节液压系统油压进行控制，以适应棒料、盘类零件和薄壁套筒零件装夹。

2.1.3可调卡爪式卡盘

可调卡爪式四爪卡盘如图3所示。每个基体卡座上卡爪，能单独手动粗、精位置调节。可手动操作分别移动各卡爪，使零件夹紧、定位。加工前，要把工件加工面中心对中到卡盘(主轴)中心。

图3

可调卡爪式四爪卡盘可调卡爪式四爪卡盘要比其她类型卡盘需要用更多时间来夹紧和对正零件。因而，对提高生产率来说至关重要CNC车床上很少使用这种卡盘。可调卡爪式四爪卡盘普通用于定位、夹紧不同心或构造对称零件表面。用四爪卡盘、花盘，角铁(弯板)等装夹不规则偏重工件时，必要加配重。

2.1.4高速动力卡盘

为了提高数控车床生产效率，对其主轴提出越来越高规定，以实现高速、甚至超高速切削。当前有数控车床甚至达到100000r／min。对于这样高转速，普通卡盘已不合用，而必要采用高速动力卡盘才干保证安全可靠地进行加工。

随着卡盘转速提高，由卡爪、滑座和紧固螺钉构成卡爪组件离心力急剧增大，卡爪对零件夹紧力下降。实验表白：φ380

㎜楔式动力卡盘在转速为2000r／min时，动态夹紧力只有静态1／4。图4 A型中心孔尺寸

图5 B型中心孔高速动力卡盘常增设离心力补偿装置，运用补偿装置离心力抵消卡爪组件离心力导致夹紧力损失。另一种办法是减轻卡爪组件质量以减小离心力。3.轴类零件中心孔定心装夹

在两顶尖间安装工件。对于长度尺寸较大或加工工序较多轴类零件，为保证每次装夹时装夹精度，可用两顶尖装夹。

3.1中心孔

中心孔是轴类零件惯用定位基准，工件装在主轴顶尖和尾座顶尖之间，但车床两顶尖轴线如不重叠（先后方向），车削工件将成为圆锥体。因而，必要横向调节车床尾座，使两顶尖轴线重叠。

中心孔类型选取，不可忽视。轴类零件两端用来支承、装夹用中心孔，有四种类型。其构造与用途均有区别，适应不同加工精度与装夹规定，不可混用。因而，选取时应注意遵循下述原则：

⑴对于精度普通轴类零件，中心孔不需要重复使用，可选用A型中心孔，如图4。

⑵对于精度规定高，工序较多需多次使用中心孔轴类零件，应选用B型中心孔。B型中心孔比A型多一种1200度保护锥，用来保护60度锥面不致碰伤。如图5。

⑶C型中心孔是将上述两种中心孔圆柱孔某些，用内螺纹来代替。对于需要在轴向固定其她零件工件，可选用这种带内螺纹中心孔。

⑷R型中心孔与A型区别是将60度面锥面变为圆弧面，因而与顶尖接触变为线接触，可自动纠正少量位置偏差。合用于定位精度规定高轴类零件，但很少使用。

3.2自动夹紧拨动卡盘。

工件安装在顶尖和车床尾座顶尖上。当旋转车床尾座螺杆并向主轴方向顶紧工件时，顶尖也同步顶压起着自动复位作用弹簧，顶尖在向左移动同步，套筒也将与顶尖同步移动。在套筒槽中装有杠杆，当套筒随着顶尖运动时，杠杆左端触头则沿锥环斜面绕着支撑销轴线作逆时针方向摆动，从而使杠杆右端触头夹紧工件，并将机床主轴转矩传给工件。

3.3拨齿顶尖

拨齿顶尖。壳体可通过原则变径套或直接与车床主轴孔联结，壳体内装有用于坯件定心顶尖，拨齿套通过螺钉与壳体联结，止退环可防止螺钉松动。数控车床普通采用此夹具加工φ10～φ660mm直径轴类零件。

3.4复合卡盘与一夹一顶复合卡盘不但可合用在两顶尖间安装工件，还合用于一夹一顶安装工件为保证加工过程中刚性较好，车削较重工件时采用一端夹住另一端用后顶尖办法。为了防止工件由于切削力作用而产生轴向位移，必要在卡盘内装一限位支承，或运用工件台阶限位，这样能承受较大轴向切削力，轴向定位精确。

4.数控车床所用量具数控车床加工时所用到量具备内径千分尺、游标卡尺、内测千分尺、百分表及表座、内径表、螺纹环塞规、钢板尺、公法线千分尺、杠杆百分表等。数控铣床刀具夹具及量具数控铣床对刀具规定及铣刀种类对刀具规定1）铣刀刚性要好

一是为提高生产效率而采用大切削用量需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调节切削用量特点。当工件各处加工余量相差悬殊时，通用铣床遇到这种状况很容易采用分层铣削办法加以解决，而数控铣削就必要按程序规定走刀路线迈进，遇到余量大时无法象通用铣床那样“随机应变”，除非在编程时可以预先考虑到，否则铣刀必要返回原点，用变化切削面高度或加大刀具半径补偿值办法从头开始加工，多走几刀。但这样势必导致余量少地方经常走空刀，减少了生产效率，如刀具刚性较好就不必这样办。2）铣刀耐用度要高

特别是当一把铣刀加工内容诸多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件表面质量与加工精度，并且会增长换刀引起调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成接刀台阶，减少了工件表面质量。除上述两点之外，铣刀切削刃几何角度参数选取及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳。总之，依照被加工工件材料热解决状态、切削性能及加工余量，选取刚性好，耐用度高铣刀，是充分发挥数控铣床生产效率和获得满意加工质量前提。惯用铣刀种类1）盘铣刀

普通采用在盘状刀体上机夹刀片或刀头构成，惯用于端铣较大平面。2）端铣刀

端铣刀是数控铣加工中最惯用一种铣刀，广泛用于加工平面类零件，图4-3是两种最常用端铣刀。端铣刀除用其端刃铣削外，也惯用其侧刃铣削，有时端刃、侧刃同步进行铣削，端铣刀也可称为圆柱铣刀。图4-1两种端铣刀3）成型铣刀

成型铣刀普通都是为特定工件或加工内容专门设计制造，合用于加工平面类零件特定形状（如角度面、凹槽面等），也合用于特形孔或台。图4-2示出是几种惯用成型铣刀。图

4-2几种惯用成型铣刀4）球头铣刀。合用于加工空间曲面零件，有时也用于平面类零件较大转接凹圆弧补加工。图4-5是一种常用球头铣刀。图4-3球头铣刀鼓形铣刀。图4-6是一种典型鼓形铣刀，重要用于对变斜角类零件变斜角面近似加工。除上述几种类型铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀。但因不少数控铣床主轴内有特殊拉刀装置，或因主轴内孔锥度有别，须配制过渡套和拉杆。图4-4一种典型鼓形铣刀数控铣床夹具定位装置夹紧装置铣床夹具构成 夹详细连接元件对刀元件铣床夹具典型构造直线进给式铣床夹具安装在铣床工作台上，加工中同工作台一起按直线进给方式运动。按装夹工件数目不同可分为单件夹具和多件夹具。单件夹具合用于单件小批生产，而多件夹具合用于成批生产或大量生产中、小零件加工。直线进给式单件铣床夹具如图4-5所示铣连杆结合面所用专用夹具。直线进给式多件铣床夹具如图4-6所示轴端铣方头夹具。图4-61-对刀块2-支承钉3-防转销4-夹详细5-开口压板6-螺母7-定位销8-定位键图4-6轴端铣方头夹具1-夹详细2-定位键3-手柄4-回转座5-楔块6-螺母7-压板8-V型块圆周进给式铣床夹具多数安装在铣床回转工作台上。加工过程中，夹具随回转台旋转作持续圆周进给运动。工作台上普通有各种工位，每个工位都安装一套夹具。一种工位是安装工件工位，另一种工位是拆卸工件工位，这样实现切削加工和装卸工件同步进行。生产效率很高，是高效铣床夹具，合用于大批量生产中小型零件加工。如图4-7铣拨叉夹具就是一种圆周进给式铣床夹具。图4-7铣拨叉夹具1-拉杆 2-定位销 3-开口垫圈 4-挡销 5-转台 6-液压缸靠模铣床夹具靠模铣床夹具用于专用或通用铣床上加工各种成形面。靠模夹具作用是使主进给运动和由靠模获得辅助运动合成为加工所需仿形运动。按照主进给运动运动方式，靠模铣床夹具可分为直线进给和圆周进给两种。如图4-8所示为直线进给式靠模铣夹具4-9所示为圆周进给式靠模铣夹具。图4-8直线进给式靠模铣夹具示意图1一工件2一铣刀3一靠模4一滚子5一滚子滑座6一铣刀滑座图4-9圆周进给式靠模铣夹具示意图1一工件2一靠模3一回转工作台4一滑座5一滚子6一铣刀数控铣床量具数控铣床量具普通有有内径千分尺、游标卡尺、百分表及表座、板尺、公法线千分尺、杠杆百分表等。数控钻床刀具、夹具及量具数控钻床所用刀具数控钻床所用刀具备麻花钻、扩孔钻、铰刀、丝锥等。麻花钻如图3.1所示麻花钻构造图3.1麻花钻构造图柄部（尾部）—夹持颈部—连接作用导向某些—导向作用切削某些—肩负重要切削工作扩孔钻如图3.2所示扩孔钻构造图3.2扩孔钻构造图铰刀如图3.3所示几种铰刀构造图图3.3几种铰刀构造图（a）整体式手用铰刀(b）可调式手用铰刀(c）机用铰刀(d)套式铰刀(e)锥度铰刀丝锥图3.4丝锥机构图数控钻床所用夹具钻床夹具（简称钻模）——重要用于加工孔，涉及钻套、钻模板、定位元件、夹紧装置、夹详细等重要类型：EQ\o\ac(○,1)固定式：加工精度高。EQ\o\ac(○,2)回转式：环绕某一轴线分布轴向或径向孔系。EQ\o\ac(○,3)移动式：钻工件同一表面上孔，孔径≤10mm。EQ\o\ac(○,4)翻转式：加工小工件不同表面上孔，重≤100N。EQ\o\ac(○,5)盖板式：无夹详细，大件上孔加工。EQ\o\ac(○,6)滑柱式：通用可调，制造周期短，应用广。固定式钻模如图3.5所示图3.5固定式钻模1-定位套 2-定位销 3-垫圈4-螺母5-钻套 6-分度盘

回转式钻模如图3.6所示图3.6回转式钻模1-定位销 2-定位套 3-开口垫圈4-螺母 5-定位销6-工件7-钻套8-分度盘9手柄10-衬套 11-捏手12-夹详细13-挡销 移动式钻模如图3.7所示图3.7移动式钻模翻转式钻模如图3.8所示图3.8翻板式钻模1.钻套2.倒锥螺栓3.弹簧涨套4.圆支承板5.螺母盖板式钻模如图3.9所示图3.9盖板式钻模1-钻模盖板2-圆柱销3-削边销 4-支撑钉数控钻床量具数控钻床所用量具备内径千分尺、游标卡尺、内测千分尺、百分表及表座、内径表、螺纹环塞规、钢板尺、公法线千分尺、杠杆百分表等。

题（6）轴类零件分析该零件毛坯是个直径为Φ25mm圆柱棒料，该棒类零件安装到三爪卡盘上后其右端面到三爪卡盘端面距离为63mm。此零件在加工时应先车右端面，其车削厚度为为1mm，该零件最右端是个半径为6mm。球面左端是个Φ12mm圆柱面其长度为4mm，此圆柱面左端是个轴肩，其高度为1mm。此轴肩左端是个圆锥面，其大端直径为Φ16mm，长度为15mm。圆锥面左端是个Φ16mm圆柱面，其长度为6mm。此圆柱面左端是个轴肩，其高度为2mm，在此端面上有1X45°倒角。该轴肩左端是个M20X2圆柱螺纹，其长度为10mm。该圆柱螺纹左端是槽，槽宽为4mm，此处圆柱面直径为Φ16mm。槽左端是个轴肩，其高度为4mm。此轴肩左端是个Φ24mm圆柱面，长度为7mm。 题（6）类零件工艺规程设计及编程工艺规程设计零件工艺分析该零件表面有圆柱、圆锥、圆弧、槽及螺纹构成。零件图上尺寸标注完整，编程时按基本尺寸编写。依照工件图样尺寸分布状况，拟定工件坐标系原点O取在工件右端面中心处，换刀点坐标为（200、200）。拟定加工路线加工路线按先粗后精，由右至左加工原则。一方面自右向左进行粗车，然后从右至左进行精车，切槽，最后车螺纹。详细路线为先车端面→圆弧面→车台阶面→切削锥度某些→车台阶面→切削螺纹外径→车台阶面→切削Φ24→切槽→车削螺纹→切下零件。拟定刀具和夹具由于工件不长，只要左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧即可。依照加工规定需要选用4把刀具。粗车及端面加工选用粗车外圆车刀；精加工选用精车外圆车刀，槽加工选用宽4mm切槽刀；螺纹加工选用60°螺纹刀。将所选刀具参数填入数控加工刀具卡片中，如表1-1所示，便于编程和操作管理。表1-1数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件轴零件图号序号刀具号刀具规格和名称数量加工表面刀具半径备注1T01硬质合金90°外圆车刀1车端面及粗车轮0.20mm右偏刀2T02切槽刀1槽及切断0.15mm3T03硬质合金60°螺纹刀1车螺纹0.15mm4T04硬质合金90°外圆车刀1精加工轮廓0.15mm右偏刀编制徐祖帅审核批准共1页第1页拟定切削用量数控车床加工中切削用量涉及切削深度、主轴转速和进给速度，切削用量应依照工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来综合考虑。背吃刀量拟定轮廓加工时，粗车循环时选取ap=3mm，精车循环时选取ap=0.25mm；螺纹加工时，粗车循环时选取ap=0.4mm，逐刀减少，精车循环时选取ap=0.1mm。主轴转速拟定主轴转速拟定办法是依照零件上被加工部位直径，并按零件和刀具材料及加工性质等条件所容许切削速度来拟定。在实际生产中，主轴转速可用下式计算：n=1000v/πd式中，n为主轴转速（r/min）；v为切削速度（m/min）；d为零件待加工表面直径（mm）。然后，查去有关手册拟定切削速度。车直线和圆弧时，粗车切削速度vc=90m/min，精车切削速度vc=120m/min，然后运用上述公式计算主轴转速n。进给量拟定查阅有关手册并结合实际状况拟定粗车时进给量普通为0.4mm/r；精车时进给量常取0.15mm/r；切断时进给量易取0.1mm/r。车螺纹主轴转速拟定在车削螺纹时，车床主轴转速将受到螺纹螺距大小、驱动电动机降频特性及螺纹插补运算速度等各种因素影响。因而，对于不同数控系统，推荐主轴转速范畴会有所不同。螺纹总切深h=0.6495P=（0.6495x2）mm=1.299mm。综合前面分析，将拟定加工参数填入数控加工工艺卡片，如表1-2所示。表1-2数控加工工序卡片单位名称产品名称和代号零件名称零件图号零件轴工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪卡盘FANUC-0i数控车床工步号发布内容刀具号刀具规格/（mm）主轴转速/（r/min）进给转速/（mm/min）背吃刀量/（mm）备注1车端面T0125x258001002粗车轮廓T0125x2580010033切槽T0225x25400304精车轮廓T0425x25120080