機床的分類與刀具的特點畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 論 文題 目 機床的分類與刀具的特點 專 業(yè) 數(shù)控加工與維護工程 班 級 學 生 x x x 指導教師 西安工業(yè)大學函授部二 0 0 九 年摘 要作為機械系的一名學生，將來工作學習都會以機械為主，所以必須掌握好各種機械的專業(yè)知識，從這學期開始，開始接觸機械專業(yè)基礎課。我會本著認真的態(tài)度對待專業(yè)課的學習，提高自己的專業(yè)素養(yǎng).接下來我將介紹一下我對數(shù)控機床發(fā)展史的認識。 20世紀中期，隨著電子技術的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據處理以及電子計算機的出現(xiàn)，給自動化技術帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發(fā)展。 數(shù)控技術是機械加工自動化的基礎，是數(shù)控機床的核

2、心技術，其水平高低關系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力的水平，近年來，plc在工業(yè)自動控制領域應用愈來愈廣，它在控制性能、組機周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢是其它工控產品難以比擬的。隨著plc技術的發(fā) 展, 它在位置控制、過程控制、數(shù)據處理等方面的應用也越來越多。在機床的實際設計和生產過程中，為了提高數(shù)控機床加工的精度，對其定位控制裝置的選擇就顯得尤為重要。fbs系列plc的nc定位功能較其它plc更精準，且程序的設計和調試相當方便。本文提出的是如何應用plc的nc定位控制實現(xiàn)機床數(shù)控系統(tǒng)控制功能的方法來滿足控制要求，在實際運行中是切實可行的。整機控制系統(tǒng)具有程序設計思路清晰、硬件電路

3、簡單實用、可靠性高、抗干擾能力強，具有良好的性能價格比等顯著優(yōu)點，其軟硬件的設計思路可供工礦企業(yè)的相關數(shù)控機床設計改造借鑒。關鍵詞： 機床分類 刀具種類 機床發(fā)展19目 錄第一章 數(shù)控機床的分類1.1按加工工藝方法分類51.2按控制控制運動軌跡分類51.3按驅動裝置的特點分類6第二章 數(shù)控刀具的主要種類及特點 2.1 數(shù)控刀具材料近況與發(fā)展趨勢72.2數(shù)控加工刀具的種類82.3 數(shù)控加工刀具的特點10第三章 數(shù)控的市場戰(zhàn)略 3.1以科技創(chuàng)新為先導10 3.2 在商品化上 狠下工夫113.3 將管理和營銷作為產業(yè)發(fā)展重點123.4大力加強技術支持和服務133.5 堅持可持續(xù)發(fā)展道路13結論致謝參

4、考文獻第一章 數(shù)控機床的分類1.1按加工工藝方法分類 1.1.1金屬切削類數(shù)控機床 與傳統(tǒng)的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對應的數(shù)控機床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床等。盡管這些數(shù)控機床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機床的動作和運動都是數(shù)字化控制的，具有較高的生產率和自動化程度。 在普通數(shù)控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數(shù)控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數(shù)控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數(shù)控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工

5、序進行銑、鏜、鉆、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的臺數(shù)和占地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產效率和加工質量。 1.1.2特種加工類數(shù)控機床 除了切削加工數(shù)控機床以外，數(shù)控技術也大量用于數(shù)控電火花線切割機床、數(shù)控電火花成型機床、數(shù)控等離子弧切割機床、數(shù)控火焰切割機床以及數(shù)控激光加工機床等。 1.1.3板材加工類數(shù)控機床 常見的應用于金屬板材加工的數(shù)控機床有數(shù)控壓力機、數(shù)控剪板機和數(shù)控折彎機等。 近年來，其它機械設備中也大量采用了數(shù)控技術，如數(shù)控多坐標測量機、自動繪圖機及工業(yè)機器人等。 1.2按控制運

6、動軌跡分類 1.2.1點位控制數(shù)控機床 位置的精確定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數(shù)控系統(tǒng)只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯(lián)系。可以幾個坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。 這類數(shù)控機床主要有數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控點焊機等。點位控制數(shù)控機床的數(shù)控裝置稱為點位數(shù)控裝置。 1.2.2直線控制數(shù)控機床 直線控制數(shù)控機床可控制刀具或工作臺以適當?shù)倪M給速度，沿著平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。 直線控制的簡易數(shù)控車床，只有兩個坐標軸，可加工階梯軸。直線控制的數(shù)控銑

7、床，有三個坐標軸，可用于平面的銑削加工?，F(xiàn)代組合機床采用數(shù)控進給伺服系統(tǒng)，驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數(shù)控機床。 數(shù)控鏜銑床、加工中心等機床，它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機床應該稱為點位/直線控制的數(shù)控機床。 1.2.3輪廓控制數(shù)控機床 輪廓控制數(shù)控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續(xù)相關的控制，使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。 常用的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、

8、數(shù)控磨床就是典型的輪廓控制數(shù)控機床。數(shù)控火焰切割機、電火花加工機床以及數(shù)控繪圖機等也采用了輪廓控制系統(tǒng)。輪廓控制系統(tǒng)的結構要比點位/直線控系統(tǒng)更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然后進行相應的速度與位移控制。 現(xiàn)在計算機數(shù)控裝置的控制功能均由軟件實現(xiàn)，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數(shù)專用控制系統(tǒng)外，現(xiàn)代計算機數(shù)控裝置都具有輪廓控制功能。 1.3按驅動裝置的特點分類 1.3.1開環(huán)控制數(shù)控機床 這類控制的數(shù)控機床是其控制系統(tǒng)沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個進給指令，經驅動電路功率放大后，驅動步進電機旋轉一個角度

9、，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數(shù)所決定的。此類數(shù)控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發(fā)出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制數(shù)控機床。 開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床結構簡單，成本較低。但是，系統(tǒng)對移動部件的實際位移量不進行監(jiān)測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環(huán)控制系統(tǒng)僅適用于加工精度要求不很高的中小型數(shù)控機床，特別是簡易經濟型數(shù)控機床。 1.3.2閉環(huán)控制數(shù)控機床 接對工作臺的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數(shù)控裝

10、置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現(xiàn)移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環(huán)控制數(shù)控機床的系統(tǒng)框圖。圖中a為速度傳感器、c為直線位移傳感器。當位移指令值發(fā)送到位置比較電路時，若工作臺沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過a將速度反饋信號送到速度控制電路，通過c將工作臺實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較后得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數(shù)控機床，因把機床工作臺納入

11、了控制環(huán)節(jié)，故稱為閉環(huán)控制數(shù)控機床。 閉環(huán)控制數(shù)控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，系統(tǒng)復雜，成本高。 1.3.3半閉環(huán)控制數(shù)控機床 半閉環(huán)控制數(shù)控機床是在伺服電動機的軸或數(shù)控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，并對誤差進行修正。通過測速元件a和光電編碼盤b可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作臺的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現(xiàn)控制。由于工作臺沒有包括在控制回路中，因而稱為半閉環(huán)控制數(shù)控機床。 半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的調試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測裝置

12、和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。 1.3.4混合控制數(shù)控機床 將以上三類數(shù)控機床的特點結合起來，就形成了混合控制數(shù)控機床?；旌峡刂茢?shù)控機床特別適用于大型或重型數(shù)控機床，因為大型或重型數(shù)控機床需要較高的進給速度與相當高的精度，其傳動鏈慣量與力矩大，如果只采用全閉環(huán)控制，機床傳動鏈和工作臺全部置于控制閉環(huán)中，閉環(huán)調試比較復雜?；旌峡刂葡到y(tǒng)又分為兩種形式： （1）開環(huán)補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環(huán)伺服機構，另外附加一個校正電路。用裝在工作臺的直線位移測量元件的反饋信號校正機械系統(tǒng)的誤差。 （2）半閉環(huán)補償型。它是用半閉環(huán)控制方式取得高精度控制，再用裝在工作臺上的直線位移測量元

13、件實現(xiàn)全閉環(huán)修正，以獲得高速度與高精度的統(tǒng)一。其中a是速度測量元件（如測速發(fā)電機），b是角度測量元件，c是直線位移測量元件。第二章 數(shù)控刀具的主要種類及特點2.1 數(shù)控刀具材料近況與發(fā)展趨勢2.1.1概述：近年來，數(shù)控刀具材料基礎科研和新產品的成果集中應用在高速(超高速)、硬質(含耐熱、難加工)、干式、精細(超精)數(shù)控機加工技術領域。刀具材料新產品的研發(fā)在超硬材料(金剛石、表面改性涂層材料、tic基類金屬陶瓷、立方氮化硼、al2o3、si3n4基類陶瓷)，w、co類涂層和細顆粒(超細顆粒)硬質合金基體及含go類粉末冶金高速鋼等領域進展速度較快。2.1.2超硬材料領域：金剛石(釬焊聚晶、單晶)各

14、類刀具已迅速應用于高硬度、高強度、難加工有色金(合金)及有色金屬-非金屬復合材料零部件的高速、高效、干(濕)式機械切削加工行業(yè)中。其概況分述如下：汽車、摩托車行業(yè)：聚晶、人造單晶金剛石面銑刀、鏜刀、車刀、鉸刀、復合(組合)孔加工等數(shù)控刀具等正大量應用于高強度、高硬度si-al合金零部件自動生產線上;竹木地板、傢具行業(yè)：聚晶、cvd厚膜沉積金剛石(復合片)立銑刀、三面刃成形銑刀、面銑刀等類刀具正大量應用于高硬度復合竹木地板、傢具及門窗等零部件自動生產線上;航空、航天、汽車及電子信息技術行業(yè)：金剛石cvd薄膜涂層數(shù)控刀具(以整體wco類硬質合金刀具為主)多應用于銑削、車削、鉆削、鉸削及锪削加工高強

15、度鋁合金(鑄、鍛)、纖維-金屬層板、碳纖維熱塑性復合材料、鎂合金、石墨、陶瓷等零部件，滿足高速、高壽命、干式機加工技術要求。各廠商正不斷地改進金剛石涂層工藝技術，提高金剛石薄膜與刀具基體的結合牢度和致密度;精細(超精)機加工技術領域：單晶天然、人造金剛石刀具應用于各種精密儀器透鏡、反射鏡、計算機磁盤、復印機(錄像機)磁鼓等工件的精細(超精、納米級)車削加工;單晶金剛石刀具還被應用于眼科角膜手術精細切割和印刷制板精細雕刻等行業(yè)。各廠商正在不斷改進金剛石各類刀具的刃磨工藝技術、刃磨精度及刃磨效率。表面改性涂層材料主要有：tin、ticn、tialn、altin、al2o3、crn、zrc、mos2

16、、ws2等，采用計算機控制pvd、pcvd、cvd涂層工藝技術，將上述涂層材料用于對立銑刀、鉸刀、鉆頭、復合(組合)孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉(推)刀及各種機夾可轉位刀片的表面改性涂層處理(基體為高速鋼、wco類硬質合金、ti基類金屬陶瓷)，滿足高速、高壽命切削加工高強度、高硬度鑄鐵(鋼)、鍛鋼、不銹鋼、鈦合金、鎳合金、鎂合金、鋁合金、粉末冶金、竹木等材質工件的生產技術不同要求。刀具表面改性涂層工藝技術對于大幅度提高數(shù)控刀具的切削性能，具有成本低、見效快的特點，該工藝技術可根據各種切削加工技術要求，機動靈活地變換涂層材料，工藝技術較優(yōu)。各廠商正在不斷提高涂層工藝技術、改進涂層

17、材料及開發(fā)納米級多功能涂層材料，旨在不斷提高涂層結合牢度、耐磨性、抗沖擊韌性等，盡力擴大應用范圍。ti基類金屬陶瓷(ticn系)各種機夾可轉位車刀、鏜刀、鉸刀、銑刀、復合(組合)孔加工數(shù)控刀具及整體式立(球頭)銑刀、鉸刀等數(shù)控刀具正在應用于高強度、高硬度鑄鐵(鋼)合金、鍛鋼合金、淬火鋼合金、耐熱合金、粉末冶金零部件自動生產線上，以滿足高速、高效、硬質、干(濕)式精細機加工技術要求。各廠商正采用添加不同的微量元素及燒結工藝技術，研發(fā)新型金屬陶瓷材料產品，旨在不斷提高其抗彎強度、抗沖擊韌性、耐磨性。日本的金屬陶瓷刀具已經占硬質合金刀具總量的30%40%。世界上，該類刀具應用面也呈迅速擴大的趨勢。立

18、方氮化硼聚晶復合片銑刀(面銑刀、玉米齒立銑刀、球頭立銑刀)、鏜刀、車刀、鉸刀、復合(組合)孔加工等數(shù)控刀具(釬焊、機夾可轉位兩種結構形式)大量應用于高強度、高硬度鑄鐵(鋼)合金、鍛鋼合金、淬火鋼合金、粉末冶金等零部件自動生產線上，滿足高速、高效、硬質、精細機加工技術要求。al2o3、si3n4基類陶瓷(晶須增韌類)各種機夾可轉位車刀、銑刀等數(shù)控刀具應用于高強度、高硬度、耐磨鑄鐵(鋼)、鍛鋼、高錳鋼、淬火鋼、粉末冶金、工程塑料、耐磨復合材料等零部件生產線上，滿足高速、高效、硬質、干式機加工技術要求。目前，各廠商通過對al2o3、si3n4基類陶瓷材料添加不同微量元素及創(chuàng)新生產工藝技術，研發(fā)新型中

19、、細顆粒陶瓷材料和功能梯度(多相)陶瓷材料產品，旨在不斷提高其抗彎強度、抗沖擊韌性。2.1.3 w、co類涂層和細顆粒(超細顆粒)硬質合金材料領城：w、co類細(中)顆粒硬質合金基體材料為適應各種表面改性涂層材料的涂覆工藝技術要求添加各種微量元素，滿足于各種機加工工藝技術對可轉位刀片切削性能的要求而發(fā)展的;超細顆粒硬質合金基體材料研發(fā)和應用分兩個方面：在電子、信息技術產業(yè)用于加工纖維-金屬復合層板材料工件的微型鉆頭、立銑刀，其基體材料向著高韌性方向發(fā)展，表面涂覆金剛石薄膜，以增加刀具表面硬度和耐磨性;模具行業(yè)、飛機、汽輪機、汽車等制造行業(yè)，用于切削加工高強度、高硬度鑄鐵(鋼)、鍛鋼、鋁合金(鑄

20、、鍛)、粉末冶金材料工件的整體式立(球頭)銑刀、專用擠壓刀具、鉸刀(30mm4mm)、鉆頭、復合(組合)孔加工刀具等數(shù)控刀具，其基體材料向著高硬度、高韌性方向發(fā)展。一般不涂層，多次重磨使用。2.1.4 含co類粉末冶金高速鋼材料領城：以改進制粉、熱壓工藝、添加微量元素創(chuàng)新的粉末冶金高速鋼(含co類)材料，制成各種成形拉刀(整體式、組合式)、高速滾刀、剃(插)齒刀、絲錐、波紋刃立銑刀、成形立銑刀及滾(擠、碾壓)壓刀具，大量應用于轎車、摩托車、航空發(fā)動機、汽輪機等制造行業(yè)，加工高強度、高硬度鑄鐵(鋼)合金、合金結構鋼(鍛)、耐熱合金鋼、不銹鋼、整體鋁合金(熱鍛)、高si-al合金材料工件。根據切削

21、加工技術不同的要求，其表面分別配涂tin、ticn、tialn、crn、mos2、zrc等涂層材料，滿足高速、高效、硬質精密機加工技術要求。數(shù)控刀具材料是較活躍的材料科技領城，其每一新產品的面市，會使機加工技術躍上一個新臺階，各廠商歷來十分重視該領城的研發(fā)科技。2.2.數(shù)控加工刀具的種類 數(shù)控加工刀具可分為常規(guī)刀具和模塊化刀具兩大類。模塊化刀具是發(fā)展方向。發(fā)展模塊化刀具的主要優(yōu)點：減少換刀停機時間，提高生產加工時間；加快換刀及安裝時間，提高小批量生產的經濟性；提高刀具的標準化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；擴大刀具的利用率，充分發(fā)揮刀具的性能；有效地消除刀具測量工作的中斷現(xiàn)象，

22、可采用線外預調。事實上，由于模塊刀具的發(fā)展，數(shù)控刀具已形成了三大系統(tǒng)，即車削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。 （）從結構上可分為 整體式 鑲嵌式可分為焊接式和機夾式。機夾式根據刀體結構不同，分為可轉位和不轉位； 減振式當?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L與直徑之比較大時，為了減少刀具的振動，提高加工精度，多采用此類刀具； 內冷式切削液通過刀體內部由噴孔噴射到刀具的切削刃部； 特殊型式如復合刀具、可逆攻螺紋刀具等。 （）從制造所采用的材料上可分為 高速鋼刀具高速鋼通常是型坯材料，韌性較硬質合金好，硬度、耐磨性和紅硬性較硬質合金差，不適于切削硬度較高的材料，也不適于進行高速切削。高速鋼刀具使用前需生產者自行刃磨

23、，且刃磨方便，適于各種特殊需要的非標準刀具。 硬質合金刀具硬質合金刀片切削性能優(yōu)異，在數(shù)控車削中被廣泛使用。硬質合金刀片有標準規(guī)格系列產品，具體技術參數(shù)和切削性能由刀具生產廠家提供。 硬質合金刀片按國際標準分為三大類：p類，m類，k類。 p類適于加工鋼、長屑可鍛鑄鐵（相當于我國的yt類） m類適于加工奧氏體不銹鋼、鑄鐵、高錳鋼、合金鑄鐵等（相當于我國的yw類） m-s類適于加工耐熱合金和鈦合金 k類適于加工鑄鐵、冷硬鑄鐵、短屑可鍛鑄鐵、非鈦合金（相當于我國的yg類） k-n類適于加工鋁、非鐵合金 k-h類適于加工淬硬材料 陶瓷刀具 立方氮化硼刀具 金剛石刀具 （）從切削工藝上可分為 車削刀具分

24、外圓、內孔、外螺紋、內螺紋，切槽、切端面、切端面環(huán)槽、切斷等。 數(shù)控車床一般使用標準的機夾可轉位刀具。機夾可轉位刀具的刀片和刀體都有標準，刀片材料采用硬質合金、涂層硬質合金以及高速鋼。 數(shù)控車床機夾可轉位刀具類型有外圓刀具、外螺紋刀具、內圓刀具、內螺紋刀具、切斷刀具、孔加工刀具（包括中心孔鉆頭、鏜刀、絲錐等）。 機夾可轉位刀具夾固不重磨刀片時通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷或楔塊等結構。 常規(guī)車削刀具為長條形方刀體或圓柱刀桿。 方形刀體一般用槽形刀架螺釘緊固方式固定。圓柱刀桿是用套筒螺釘緊固方式固定。它 們與機床刀盤之間的聯(lián)接是通過槽形刀架和套筒接桿來聯(lián)接的。在模塊化車削工具系統(tǒng)中，刀盤的聯(lián)接以齒

25、條式柄體聯(lián)接為多，而刀頭與刀體的聯(lián)接是“插入快換式系統(tǒng)”。它既可以用于外圓車削又可用于內孔鏜削，也適用于車削中心的自動換刀系統(tǒng)。 數(shù)控車床使用的刀具從切削方式上分為三類：圓表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔類刀具。 鉆削刀具分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸孔等。 鉆削刀具可用于數(shù)控車床、車削中心，又可用于數(shù)控鏜銑床和加工中心。因此它的結構和聯(lián)接形式有多種。有直柄、直柄螺釘緊定、錐柄、螺紋聯(lián)接、模塊式聯(lián)接（圓錐或圓柱聯(lián)接）等多種。 鏜削刀具分粗鏜、精鏜等刀具。 鏜刀從結構上可分為整體式鏜刀柄、模塊式鏜刀柄和鏜頭類。從加工工藝要求上可分為粗鏜刀和精鏜刀。 銑削刀具分面銑、立銑、三面刃銑等刀具。 1面

26、銑刀（也叫端銑刀） 面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結構和刀片機夾可轉位結構，刀齒材料為高速鋼或硬質合金，刀體為40cr。 2立銑刀 立銑刀是數(shù)控機床上用得最多的一種銑刀。立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，它們可同時進行切削，也可單獨進行切削。結構有整體式和機夾式等，高速鋼和硬質合金是銑刀工作部分的常用材料。 3模具銑刀 模具銑刀由立銑刀發(fā)展而成，可分為圓錐形立銑刀、圓柱形球頭立銑刀和 圓錐形球頭立銑刀三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結構特點是球頭或端面上布滿切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進給。銑刀工作部分用高速鋼

27、或硬質合金制造。 4鍵槽銑刀 5鼓形銑刀 6成形銑刀 （4）特殊型刀具 特殊型刀具有帶柄自緊夾頭、強力彈簧夾頭刀柄、可逆式（自動反向）攻螺紋夾頭刀柄、增速夾頭刀柄、復合刀具和接桿類等。 2.3數(shù)控加工刀具的特點 為了達到高效、多能、快換、經濟的目的，數(shù)控加工刀具與普通金屬切削刀具相比應具 有以下特點： 1刀片及刀柄高度的通用化、規(guī)格化、系列化。 2刀片或刀具的耐用度及經濟壽命指標的合理性。 3刀具或刀片幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。 4刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工材料之間應相匹配。 5刀具應具有較高的精度，包括刀具的形狀精度、刀片及刀柄對機床主軸的相對位置 精度、刀片及刀柄的轉位及拆

28、裝的重復精度。 6刀柄的強度要高、剛性及耐磨性要好。 7刀柄或工具系統(tǒng)的裝機重量有限度。 8刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。 9刀片、刀柄的定位基準及自動換刀系統(tǒng)要優(yōu)化。 數(shù)控機床上用的刀具應滿足安裝調整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。 第三章 數(shù)控的市場戰(zhàn)略3.1.以科技創(chuàng)新為先導中國數(shù)控技術和產業(yè)經過40多年的發(fā)展，從無到有，從引進消化到擁有自己獨立的自主版權，取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發(fā)展，可以看到我們在數(shù)控領域的進步主要還是按國外一些模式，按部就班地發(fā)展，真正創(chuàng)新的成分不多。這種局面在發(fā)展初期的起步階段，是無可非議的。但到了世界數(shù)控強手如林的今天和知識經濟即將登上舞臺

29、的新世紀，這一常規(guī)途徑就很難行通了。例如，在國外模擬伺服快過時時，我們開始搞模擬伺服，還沒等我們占穩(wěn)市場，技術上就已經落后了；在國外將脈沖驅動的數(shù)字式伺服打入我國市場時，我們就跟著搞這類所謂的數(shù)字伺服，但至今沒形成大的市場規(guī)模；近來國外將數(shù)字式伺服發(fā)展到用網絡（通過光纜等）與數(shù)控裝置連接時，我們又跟著發(fā)展此類系統(tǒng)，前途仍不樂觀。這種老是跟在別人后面走，按國外已有控制和驅動模式來開發(fā)國產數(shù)控系統(tǒng)，在技術上難免要滯后，再加上國外公司在我國境內設立研究所和生產廠，實行就地開發(fā)、就地生產和就地銷售，使我們的產品在性能價格比上已越來越無多大優(yōu)勢，因此要進一步擴大市場占有率，難度自然就很大了。為改變這種現(xiàn)

30、狀，我們必須深刻理解和認真落實“科學技術是第一生產力”的偉大論斷，大力加強數(shù)控領域的科技創(chuàng)新，努力研究具有中國特色的實用的先進數(shù)控技術，逐步建立自己獨立的、先進的技術體系。在此基礎上大力發(fā)展符合中國國情的數(shù)控產品，從而形成從數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件到種類齊全的數(shù)控機床整機的完整的產業(yè)體系。這樣，才不會被國外牽著鼻子，永遠受別人的制約，才有可能用先進、實用的數(shù)控產品去收復國內市場，打開國際市場，使中國的數(shù)控技術和數(shù)控產業(yè)在21世紀走在世界的前列。3.2. 在商品化上狠下工夫近幾年我國數(shù)控產品雖然發(fā)展很快，但真正在市場上站住腳的卻不多。就數(shù)控系統(tǒng)而言，國產貨仍未真正被廣大機床廠所接受，因此出現(xiàn)國產數(shù)

31、控系統(tǒng)用于舊機床改造的例子較多，而裝備新機床的卻很少，機床廠出產的國產數(shù)控機床大多數(shù)用的都是國外的系統(tǒng)。這當然不是說舊機床的數(shù)控化改造不重要，而是說明從商品的角度看，我們的數(shù)控系統(tǒng)與國外相比還存在相當大的差距。影響數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外，更重要的就是可靠性、穩(wěn)定性和實用性。以往，一些數(shù)控技術和產品的研究、開發(fā)部門，所追求的往往是一些體現(xiàn)技術水平的指標（如多少通道、多少軸聯(lián)動、每分鐘多少米的進給速度等等），而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視，在產品的穩(wěn)定性、魯棒性、可靠性、實用性方面花的精力相對較少。從而出現(xiàn)某些產品鑒定時的水平都很高，甚至也獲各種大獎。

32、但這些高指標、高性能的產品到用戶哪兒卻由于一些小問題而表現(xiàn)不盡人意，最后喪失了信譽，打不開市場。這說明，高指標、高性能的樣機型的產品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當大的距離的，將一個高指標、高性能的產品變?yōu)橐粋€有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。另一方面，數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床不像家電類產品那樣易于大批量生產，應用環(huán)境也不那么簡單。數(shù)控產品是在生產環(huán)境中使用，面臨的是五花八門的工藝問題。如果開發(fā)部門對這些問題掌握得不透，就難以將產品設計得很完善。而且數(shù)控產品的某些問題在開發(fā)、試用，甚至鑒定時都難以發(fā)現(xiàn)。這就造成，同樣型號的數(shù)控機床在有的用戶那兒運行得很好，而在別的用戶那兒卻表現(xiàn)欠佳。或者同

33、樣型號的數(shù)控機床用于加工某些零件工作得很好，但用于加工其他零件時卻不盡人意。出現(xiàn)這種情況，有時是用戶操作人員的水平問題，但有時就是數(shù)控產品本身潛在問題的暴露。為解決這一問題，國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品，如為考驗新開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)，廠家自己設計和從生產實際中收集了大量零件程序，讓數(shù)控系統(tǒng)運行各種各樣的程序，一旦發(fā)現(xiàn)問題，即立即反饋給開發(fā)部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程后，數(shù)控系統(tǒng)的潛在問題就大為減少。以往，我們的產品就很少進行這樣嚴格的全面的自我測試考驗。好些問題要等到用戶去給我們挑出來。這樣，即使一個小問題也將嚴重影響國產數(shù)控產品的聲譽。因此，我們應充分重視上述問題，在商

34、品化上切實狠下工夫，將其作為數(shù)控產業(yè)的主干來抓，貫穿于技術研究、產品開發(fā)、試制、生產等的全過程中，從而將我們已有的技術水平較高的數(shù)控產品變成真正有市場的好商品。3.3.將管理和營銷作為產業(yè)發(fā)展重點經過20來年市場風雨的沖擊，國人已越來越認識到，技術固然重要，但在市場經濟的環(huán)境下，要在激烈的全球競爭中獲勝，管理和營銷就顯得更為重要。例如，我國臺灣生產的數(shù)控機床不但占領了大陸市場的相當大的份額，而且還打進了美國市場。是臺灣數(shù)控機床的技術和質量超過美國了嗎？顯然不是。那他們靠的是什么？重要的一條就是在企業(yè)管理和產品營銷上下了工夫。而我們長期以來把主要精力放在開發(fā)技術和提高水平上，忽視了經營管理、市場

35、開拓、產品營銷等方面的工作，結果在新技術、新產品開發(fā)出來以后，在產品質量提高以后，企業(yè)仍然處于產品銷售不暢的困境1。國內外的經驗說明，數(shù)控產品的競爭力不僅取決于技術，更取決于經營管理能力和營銷能力。因此，從現(xiàn)在起我們應將管理和營銷作為產業(yè)發(fā)展重點，真正擺脫計劃經濟時代所遺留下來的思維方式和工作習慣的束縛，建立適應市場的高效、靈敏的運行機制和有效的激勵機制。通過這種機制，一方面切實加強企業(yè)管理，激發(fā)企業(yè)負責人和廣大職工的負責精神、創(chuàng)造精神和獻身精神，努力提高產品的競爭能力；另一方面充分調動企業(yè)內外、行業(yè)內外一切積極因素，大力加強市場開拓力度，奮力打通營銷渠道?？梢詧孕?，有過硬競爭力的產品，再加上

36、北京開關廠那樣的“找、掙、鉆、搶”精神，我們就一定能在市場競爭中取得勝利。3.4.大力加強技術支持和服務數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床作為典型的高技術產品，對用戶的技術支持和服務是相當重要的。以前國產數(shù)控產品喪失信譽的原因，除可靠性問題外，另一大問題就是缺乏有力的技術支持和服務。用戶花了很多錢買的數(shù)控機床或數(shù)控系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)問題卻叫天天不應，叫地地不靈，以后誰還敢買我們的產品。因此，應將對用戶的技術支持和服務當成重要的日常工作來抓，使我們在市場上向縱深挺進時，有一個強大后方。因此，為了取得數(shù)控產品市場競爭的全面勝利，必須建立以技術支持和服務為核心的強大后方。當然，為贏得主動，后方也須主動出擊。目前，利用先

37、進的信息技術手段（如網絡和多媒體），將為建立新一代立體化的技術支持和服務體系開辟新的途徑。3.5. 堅持可持續(xù)發(fā)展道路可持續(xù)發(fā)展是下一世紀企業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，我國數(shù)控產業(yè)要有大的發(fā)展也必須堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。綠色是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，其主要思想是清潔和節(jié)約。為此應大力加強綠色數(shù)控產品的開發(fā)，加速促進數(shù)控產品、數(shù)控產業(yè)以及整個制造業(yè)的綠色化，主要戰(zhàn)略措施應考慮以下幾方面：有效減少產品制造及使用過程中的環(huán)境污染。如減少數(shù)控機床的鑄件結構，消除鑄造對環(huán)境的污染；將數(shù)控機床主軸的潤滑以油氣潤滑、噴油潤滑等取代油霧潤滑，減少對生產環(huán)境的污染；在精密數(shù)控機床及其運行環(huán)境的溫度控制中取消氟利昂制冷

38、的恒溫技術；以電傳動代替機械傳動，減少噪聲污染。大幅度降低資源消耗和能源消耗。如以軟件代替硬件，從而減少硬件制造的資源和能源消耗及污染，并減少產品壽命結束后硬件裝置的拆卸回收問題；以永磁驅動代替感應驅動，提高效率和功率因數(shù)，節(jié)約能源；以電傳動代替機械傳動，提高效率，減少能源消耗。加強用數(shù)控技術改造傳統(tǒng)機床。這既符合運用信息技術和自動化技術改造傳統(tǒng)產業(yè)，使傳統(tǒng)產業(yè)生產技術和裝備現(xiàn)代化這一產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標得以實現(xiàn)，又可取得巨大的經濟效益。我國擁有普通機床數(shù)百萬臺，加強用數(shù)控技術改造傳統(tǒng)機床將成為下世紀我國數(shù)控領域的重要發(fā)展方向。大力發(fā)展綠色數(shù)控機床。綠色數(shù)控機床應是材料消耗少、能耗低、無污染，

39、壽命長且便于拆卸回收的新型機床。例如，以并聯(lián)結構代替串聯(lián)結構就是開發(fā)綠色數(shù)控機床的一條途徑，這是因為并聯(lián)結構機床消耗的金屬材料僅為常規(guī)串聯(lián)結構機床的幾分之一，其加工量也比常規(guī)機床大幅度減少，特別是消除了大型結構件的鑄造，這將顯著降低機床制造過程中的能源消耗和對環(huán)境的污染。此外，并聯(lián)結構機床有利于采用電傳動，效率高，可有效降低使用中的能源消耗。國際標準化組織制定了iso14000環(huán)境管理標準，全球環(huán)境問題“法律化”的趨勢正在進一步發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展將成為企業(yè)通向國際市場的通行證2。因此，我們的數(shù)控產品要在下一世紀走向國際市場，我們的企業(yè)就必須“從我做起，從現(xiàn)在做起”。結 論大學年的學習生活即將結束

40、，大學學習生活中的最后一個環(huán)節(jié)也是最重要一個環(huán)節(jié)-畢業(yè)論文，是對所學知識和技能的綜合運用和檢驗。 畢業(yè)論文的目的在于培養(yǎng)我們根據給定任務，收集書面資料和生產第一手資料，確定數(shù)控加工工藝及編制程序的能力；培養(yǎng)我們根據復雜零件圖紙和技術要求，進行工裝設計的能力；提高我們使用和查閱常用工程手冊、標準等資料的能力；培養(yǎng)我們運用所學知識進行分析問題、綜合解決實際問題等方面的能力。 畢業(yè)論文要求我們綜合運用已學的理論知識、實踐技能來解決本專業(yè)的實際問題。通過本次的綜合技能的訓練，在完成各工件過程中不但學會了怎么處理各種加工過程中的麻煩還學會了許多如何運用我的所學的知識,并且進一步鞏固了我們所學的基本理論知

41、識和提高實際的動手操作的能力。也讓我樹立生產和經濟觀念以及全局觀念,養(yǎng)成了做事更加認真嚴謹,學會了如何運用手上的技術資料和參考資料把自己工作做好。 在此次的畢業(yè)論文過程中.我的輔導老師對我給予了耐心的指導和幫助，同時協(xié)助我查閱相關的資料和文獻，并到生產現(xiàn)場實地調查，而且我要加工的工件認真的幫我分析研究了各種處理方法。通過指導老師的幫助，我現(xiàn)在具有了一定的制定工藝規(guī)程的能力，能綜合運用數(shù)控程、機械制造工藝學、夾具設計、公差等我們所學過的課程的基本理論和方法，并能較熟練地使用相關的機械手冊及技術參考資料。可以對一般的零件進行手工編程的方法以及在現(xiàn)有的數(shù)控設備上加工零件的技能。 最后，對給予我在此次

42、畢業(yè)論文過程中大力支持和熱情幫助過我的老師以及我的指導老師表示衷心的感謝。 由于能力有限，經驗不足，論文尚有不足之處，望老師幫我指出，我會認真改正。致 謝本論文在各位老師的悉心指導和嚴格要求下已完成。在學習和生活期間，也始終感受著導師的精心指導和無私的關懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本論文能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在論文中得以體現(xiàn)。同時我在網上也搜集了不少資料，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在此向學院機電工程系的全體老師表示由衷的謝意。參考文獻1于春生.韓旻 .數(shù)控編程及應用 北京:高等教

43、育出版社,2001.72鄭修文,機械制造工藝學 北京:機械工業(yè)出版社,1999.53喬世民,機械制造基礎 北京高等教育出版社,2003.84丁景祥淺.談自動控制設備系統(tǒng)維修技術j.西部探礦工程,2003,(12). 5 張路霞,李大慶,王曉偉.基于fanuc的數(shù)控機床故障自診斷j.水利電力機械,20076機床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 黃勇 陳子辰 浙江大學7中國機械工程8數(shù)控機床及應用作者：李佳9機械設計與制造工程2001年第30卷第1期10機電新產品導報 2005年第12期11張路霞,李大慶,王曉偉.基于fanuc的數(shù)控機床故障自診斷j.水利電力機械,2007,(11).付：外文翻譯 電火花加工

44、電火花加工法對加工超韌性的導電材料（如新的太空合金）特別有價值。這些金屬很難用常規(guī)方法加工，用常規(guī)的切削刀具不可能加工極其復雜的形狀，電火花加工使之變得相對簡單了。在金屬切削工業(yè)中，這種加工方法正不斷尋找新的應用領域。塑料工業(yè)已廣泛使用這種方法，如在鋼制模具上加工幾乎是任何形狀的模腔。 電火花加工法是一種受控制的金屬切削技術，它使用電火花切除（侵蝕）工件上的多余金屬，工件在切削后的形狀與刀具（電極）相反。切削刀具用導電材料（通常是碳）制造。電極形狀與所需型腔想匹配。工件與電極都浸在不導電的液體里，這種液體通常是輕潤滑油。它應當是點的不良導體或絕緣體。 用伺服機構是電極和工件間的保持0.0005

45、0.001英寸（0.010.02mm）的間隙，以阻止他們相互接觸。頻率為20000hz左右的低電壓大電流的直流電加到電極上，這些電脈沖引起火花，跳過電極與工件的見的不導電的液體間隙。在火花沖擊的局部區(qū)域，產生了大量的熱量，金屬融化了，從工件表面噴出融化金屬的小粒子。不斷循環(huán)著的不導電的液體，將侵蝕下來的金屬粒子帶走，同時也有助于驅散火花產生的熱量。 在最近幾年，電火花加工的主要進步是降低了它加工后的表面粗糙度。用低的金屬切除率時，表面粗糙度可達24vin.(0.050.10vin)。用高的金屬切除率如高達15in3/h(245.8cm3/h)時，表面粗糙度為1000vin.(25vm)。 需要

46、的表面粗糙度的類型，決定了能使用的安培數(shù),電容,頻率和電壓值?？焖偾谐饘伲ù智邢鳎r，用大電流,低頻率,高電容和最小的間隙電壓。緩慢切除金屬（精切削）和需獲得高的表面光潔度時，用小電流,高頻率,低電容和最高的間隙電壓。 與常規(guī)機加工方法相比，電火花加工有許多優(yōu)點。 1 . 不論硬度高低，只要是導電材料都能對其進行切削。對用常規(guī)方法極難切削的硬質合金和超韌性的太空合金，電火化加工特別有價值。 2 . 工件可在淬火狀態(tài)下加工，因克服了由淬火引起的變形問題。 3 . 很容易將斷在工件中的絲錐和鉆頭除。 4 . 由于刀具（電極）從未與工件接觸過，故工件中不會產生應力。 5 . 加工出的零件無毛刺。

47、6 . 薄而脆的工件很容易加工，且無毛刺。 7 . 對許多類型的工件，一般不需第二次精加工。 8 .隨著金屬的切除，伺服機構使電極自動向工件進給。 9 .一個人可同時操作幾臺電火花加工機床。 10.能相對容易地從實心坯料上，加工出常規(guī)方法不可能加工出來的極復雜的形狀。 11.能用較低價格加工出較好的模具。12.可用沖頭作電極，在陰模板上復制其形狀，并留有必須的間隙。electrical discharge machiningelectrical discharge machining has proved especially valuable in the machining of supe

48、r-tough, electrically conductive materials such as the new space-age alloys. these metals would have been difficult to machine by conventional methods, but edm has made it relatively simple to machine intricate shapes that would be impossible to produce with conventional cutting tools. this machinin

49、g process is continually finding further applications in the metal-cutting industry. it is being used extensively in the plastic industry to produce cavities of almost any shape in the steel molds. electrical discharge machining is a controlled metal removal technique whereby an electric spark is us

50、ed to cut (erode) the workpiece, which takes a shape opposite to that of the cutting tool or electrode. the cutting tool (electrode) is made from electrically conductive material, usually carbon. the electrode, made to the shape of the cavity required, and the workpiece are both submerged in a diele

51、ctric fluid, which is generally a light lubricating oil. this dielectric fluid should be a nonconductor (or poor conductor) of electricity. a servo mechanism maintains a gap of about 0.0005 to 0.001 in. (0.01 to 0.02 mm) between the electrode and the work, preventing them from coming into contact wi

52、th each other. a direct current of low voltage and high amperage is delivered to the electrode at the rate of approximately 20 000 hertz (hz). these electrical energy impulses become sparks which jump the dielectric fluid. intense heat is created in the localized area of the park impact, the metal m

53、elts and a small particle of molten metal is expelled from the surface of the workpiece . the dielectric fluid, which is constantly being circulated, carries away the eroded particles of metal and also assists in dissipating the heat caused by the spark.in the last few years, major advances have been made with regard to the surface finishes that can be produced. with the low metal removal rates, surface finishes of 2 to 4 um