《數(shù)控車削加工及質(zhì)量保證》學(xué)習(xí)指南

數(shù)控車削加工及質(zhì)量保證

學(xué)習(xí)指南

第1單元緒論

1.1數(shù)控加工技術(shù)概述

數(shù)字控制(NumericalControl)簡稱數(shù)控(NC),是近代發(fā)展起來的一種自動控制技

術(shù)，是用數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備控制的一種方法，在數(shù)控加工技術(shù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，

多品種、中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，復(fù)雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高；

此外，激烈的市場競爭要求產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短，傳統(tǒng)的加工設(shè)備和制造方法已難于

適應(yīng)這種多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀零件的高效高質(zhì)量加工要求。因此，近幾十年來，能有

效解決狂雜、精密、小批多變零件加工問題的數(shù)控加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使

制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變化。

數(shù)控加工：是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制成以數(shù)碼表示的程序輸入到機(jī)床

的數(shù)控裝置或控制計算機(jī)中，以控制工件和工具的相對運(yùn)動，使之加工出合格零件的方法。

1949年，該公司在美國麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究室的協(xié)助下，開始數(shù)控機(jī)床研究，并于

1952年試制成功第一臺三坐標(biāo)數(shù)控銃床，揭開了數(shù)控加工技術(shù)的序幕。

數(shù)控加工技術(shù)涉及數(shù)控機(jī)床加工工藝和數(shù)控編程技術(shù)兩個方面。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控加工的

硬件基礎(chǔ)，其性能對加工效率、精度等方面具有決定性的影響。零件加工程序的編制是實(shí)現(xiàn)

數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)，對于產(chǎn)品質(zhì)量的控制有作重要的作用。特別是對于復(fù)雜零件加工，其

編程工作的重要性甚至超過數(shù)控機(jī)床本身。

1.2課程主要內(nèi)容

1.課程載體

本課程選擇真實(shí)產(chǎn)品為載體，主要包括單向節(jié)流閥組件中閥芯、限位套和閥套等零件為

載體，如圖1-1所示。教學(xué)載體選擇某液壓裝置上使用的單向節(jié)流閥組件中三個回轉(zhuǎn)體零件

一閥芯、限位套、閥套，這三個零件作為工業(yè)產(chǎn)品零件，其中閥芯零件結(jié)構(gòu)比較簡單，其

次限位套，最復(fù)雜的是閥套，這作為工業(yè)產(chǎn)品零件，綜合這三個零件中包括的結(jié)構(gòu)要素，包

括了端面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、環(huán)形槽及內(nèi)外螺紋等回轉(zhuǎn)體零件中的典型結(jié)構(gòu)要

素，且三者之間有一定的配合要求。要求學(xué)生嚴(yán)格按照產(chǎn)品圖樣和工藝，精心準(zhǔn)備、操作和

檢驗(yàn)，才能加工出滿足使用功能的合格產(chǎn)品。

限位套

口閥套

S1-1單向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)

2.課程內(nèi)容

以零件為主線學(xué)習(xí)數(shù)控車削加工技術(shù)從零件圖樣分析、工藝制定、程序編制、機(jī)床操作

加工到零件檢測全過程。

3.課程性質(zhì)與目標(biāo)

本課程是理實(shí)一體化課程，通過本課程教學(xué)應(yīng)達(dá)到如下要求：

(1)學(xué)生根據(jù)零件圖樣要求，使用數(shù)控車床制作零件；

(2)熟悉數(shù)控車削加工工藝流程及加工工藝裝備，編制數(shù)控車削加工工藝并實(shí)施；

(3)掌握常用材料的基本性能、工件毛坯的選用，了解熱加工工藝過程；

(4)熟悉數(shù)控車床加工的工藝范圍和基本操作方法，并正確使用常用的刀具、夾具和

量具；

(5)掌握數(shù)控車床編程方法及指令；

(6)熟悉程序的調(diào)試及運(yùn)行；

(7)掌握零件的加工及零件檢查；

(8)能對加工過程分析、程序進(jìn)行優(yōu)化及評價、總結(jié)。

4.課程學(xué)習(xí)方法

本課程屬理實(shí)一體化課程，實(shí)踐性很強(qiáng)，同學(xué)們在學(xué)習(xí)中要著重做好以下幾點(diǎn)。

(1)用心去聽

學(xué)習(xí)就是要用心去學(xué)，工作就是要用心去做，生活就是要用心去悟，只有這樣你的人生

才不會虛渡。比如說你的工作不任心去做，就不可能做好：學(xué)習(xí)不用心去學(xué)，就不可能學(xué)好。

(2)動手動腦

請同學(xué)們記住這樣一句話：告訴我，我會忘記，讓我看，我會記起，讓我做，我就會明

白。

(3)不恥下問

要樂于向?qū)W問或地位比自己低的人學(xué)習(xí)，而不覺得不好意思。一個人的力量總是渺小的,

所能知道的也很有限，總有比自己在某些方面強(qiáng)的人，總會有自己不懂的事，那就必須得問。

請不要讓虛榮心堵住了自己的嘴。堵住了你的嘴，就是堵住了開啟知識的大門。若你將別人

說過的話當(dāng)作是廢話，那它就到此為止；而你當(dāng)它是道理，它便會因你的虛心，而開啟生機(jī)。

在學(xué)習(xí)和生活中有虛懷若谷的精神，是會受益終生的.

(4)舉一反三

同學(xué)們在“做中學(xué)，學(xué)中做”的過程中要學(xué)會觸類旁通，不僅學(xué)會了或者聽懂了，還能

更好地運(yùn)用掌握的知識和技能親自實(shí)踐，解決生產(chǎn)實(shí)際問題。

(5)團(tuán)結(jié)協(xié)作

本課程按照工作過程實(shí)施教學(xué)，將學(xué)生分成5人左右一小組，學(xué)習(xí)任務(wù)下達(dá)到小組。同

學(xué)們在學(xué)習(xí)和工作中，要互相支持、互相配合，顧全大局，明確工作任務(wù)和共同目標(biāo)，注意

尊重他人勞動，虛心誠懇，積極主動協(xié)同他人學(xué)習(xí)，搞好工作。

第2單元數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)

2.1數(shù)控加工工藝概述

合理確定數(shù)控加工工藝對實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效和經(jīng)濟(jì)的數(shù)控加工具有極為重要的作用。其

內(nèi)容包括選擇合適的機(jī)床、刀具、夾具、走刀路線及切削用量等，只有選擇合適的工藝參數(shù)

及切削策略才能獲得較理想的加工效果。從加工的角度看，數(shù)控加工技術(shù)主要是圍繞加工方

法與工藝參數(shù)的合理確定及有關(guān)其實(shí)現(xiàn)的理論與技術(shù)。數(shù)控加工是通過計算機(jī)控制刀具做精

確的切削加工運(yùn)動，是完全建立在更雜的數(shù)值運(yùn)算之上的，能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)加工無法實(shí)現(xiàn)的

合理、完整的工藝規(guī)劃。

1.數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，數(shù)控加工工藝主要包括以下內(nèi)容：

(1)選擇適合在數(shù)捽機(jī)床卜加T的零件,確定數(shù)捽機(jī)床加T內(nèi)容C

(2)對零件圖樣進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求。

(3)具體設(shè)計數(shù)控加工工序。如工步的劃分、工件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、

切削用量的確定等。

(4)處理特殊的工藝問題，如對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇，加工路線的確定，刀具補(bǔ)償?shù)取?/p>

(5)程編誤差及其控制。

(6)處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令，編制工藝文件。

2.數(shù)控車床加工的主要特點(diǎn)

數(shù)控車床與普通車床一樣，也是用來加工軸類和回轉(zhuǎn)體零件的。但是由于數(shù)控車床是自

動完成內(nèi)外圓柱面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，所以，數(shù)控車床特別適合加工

形狀復(fù)雜、精度要求高的的軸類或盤類零件。數(shù)控車床具有加工靈活，通用性強(qiáng)，能適應(yīng)

產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn)，能夠滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動化

的要求，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)，例如汽車制造廠、發(fā)動機(jī)制廠、航空航天業(yè)、機(jī)床

制造業(yè)等。目前我國使用最多的數(shù)控機(jī)床是數(shù)控車床，約占整個數(shù)控機(jī)床的25%以上。圖2-1

所示為在數(shù)控車床上加工的典型零件。

圖2T數(shù)控車床加工的零件

3.數(shù)控車床的類型

隨著數(shù)控車床制造技術(shù)的不斷發(fā)展，形成了產(chǎn)品繁多，規(guī)格不一的局面。對數(shù)控車床的

分類可以采取不同的方法，按主軸配置形式可分為臥式和立式兩大類，數(shù)控臥式車床有水平

導(dǎo)軌和斜置導(dǎo)軌兩種形式：按刀架數(shù)量分為單刀架與雙刀架兩種.單刀架數(shù)捽車床多采用水

平導(dǎo)軌，兩坐標(biāo)控制，雙刀架數(shù)控車床多采用斜置導(dǎo)軌，四坐標(biāo)控制；按數(shù)控車床控制系統(tǒng)

和機(jī)械結(jié)構(gòu)的檔次分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、全功能數(shù)控車床和車削中心。車削中心是在數(shù)控車

床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種復(fù)合加工機(jī)床，除具有一般二軸聯(lián)動數(shù)控車床的所有功能外，其轉(zhuǎn)

塔刀架上有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)回轉(zhuǎn)（不等速回轉(zhuǎn)）運(yùn)

動和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，該軸能與X軸或Z軸聯(lián)動，有的車削中心還具有Y軸。

X、Y、Z軸交叉構(gòu)成三維空間，可進(jìn)行端面和圓周上任意部位的鉆削、銃削和攻螺紋等加工。

2.2數(shù)控車削的工藝分析

1.零件圖樣分析

在設(shè)計零件的加工工藝規(guī)程時，首先要對加工對象進(jìn)行深入分析。對于數(shù)控車削加工應(yīng)

考慮以下幾方面：

（1）構(gòu)成零件輪廓的幾何條件

在車削加工中手工編程時，要計算每個節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；在自動編程時，要對構(gòu)成零件輪廓所

有幾何元素進(jìn)行定義。因此在分析零件圖時應(yīng)注意：

1）零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構(gòu)成；

2）零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標(biāo)注不清，使編程無法下手；

3）零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數(shù)學(xué)處理困難。

4）零件圖上尺寸標(biāo)注方法應(yīng)適應(yīng)數(shù)控車床加工的特點(diǎn)，應(yīng)以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接

給出坐標(biāo)尺寸。

（2）尺寸精度要求

分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用車削工藝達(dá)到，并確定控制尺寸精度的

工藝方法。在該項(xiàng)分析過程中，還可以同時進(jìn)行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及

尺寸鏈計算等。在利用數(shù)控車床車削零件時，常常對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸

的平均值作為編程的尺寸依據(jù)。

（3）形狀和位置精度的要求

零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據(jù)。加工時，要按照其要求

確定零件的定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)，還可以根據(jù)數(shù)控車床的特殊需要進(jìn)行一些技術(shù)性處理，以

便有效的控制零件的形狀和位置精度。

（4）表面粗糙度要求

表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定

切削用量的依據(jù)。

（5）材料與熱處理要求

零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具、數(shù)控車床型號、確定切削用量的依

據(jù)。

圖2-2單向節(jié)流閥組件的三個回轉(zhuǎn)體零件

本課程以圖2-2所示零件為主線學(xué)習(xí)數(shù)控車削加工技術(shù)從零件圖樣分析、工藝制定、程

序編制、機(jī)床操作加工到零件檢測全過程。

2.研究制定工藝方案

（1）工序的劃分

數(shù)控車削加工主要依據(jù)以下原則劃分工序：

1）按裝夾次數(shù)劃分：以一次裝夾進(jìn)行的加工作為一道工序；

2）按程序劃分：以一個完整數(shù)控程序連續(xù)加工內(nèi)容為一道工序；

3）按刀具劃分：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，采用這種方式

可提高車削加工的生產(chǎn)效率；

4）以粗、精加工劃分：粗加工中完成的那一部分工藝過程為一道工序，精加工中完成

的那一部分工藝過程為一道工序，用這種方式便于保證數(shù)控車削加工的精度。

（2）工序安排的一般原則

在數(shù)控車床加工過程中，由于加工對象復(fù)雜多樣，特別是輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f

化，加上材料、批量不同等多方面因素的影響，具體在確定加工方案時，可按先粗后精、先

近后遠(yuǎn)、刀具集中、程序段最少、走刀路線最短等原則綜合考慮。下面就其中幾點(diǎn)作一簡要

介紹：

1）先粗后精。粗加工完成后，接著進(jìn)行半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目

的是：當(dāng)粗加工后所留余量的均勻性滿足不了精加工要求時，則可安排半精加工作為過渡性

工序，以便使精加工余量小而均勻。精加工時，零件的輪廓應(yīng)由最后一刀連續(xù)加工而成。這

時，加工刀具的進(jìn)、退刀位置要考慮妥當(dāng)，盡量沿輪廓的切線方向切入和切出，以免因切削

力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連拉蛇廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突然襲擊變或滯留刀

痕等疵病。對既有內(nèi)孔，又有外圓的回轉(zhuǎn)體零件，在安排其加工順序時，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面

粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。切不可將內(nèi)表面或外表面加工完后，再加工其他表面。

2）先近后遠(yuǎn)。這里所說的遠(yuǎn)與近，是按加工部位相對于對刀點(diǎn)的距離大小而言的。通

常在粗加工時，離對刀點(diǎn)近的部位先加工，離對刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動距

離，減少空行程時間。對于車削加工，先近后遠(yuǎn)還有利于保持坯件或半成品件的剛性，改善

其切削條件。

3）刀具集中。即用一把刀加工完相應(yīng)各部位，再換另一把刀，加工相應(yīng)的其它部位，

以減少空行程和換刀時間。

影響數(shù)控車削加工路線的因素較多，必須根據(jù)具體情況制定合理的工藝方案，才能收到

預(yù)期的效果。

（3）走刀路線的確定

確定走刀路線的一般原則是：

1）保證零件的加工精度和表面粗糙度要求；

2）縮短走刀路線，減少進(jìn)退刀時間和其他輔助時間；

3）方便數(shù)值計算，減少編程工作量；

4）盡量減少程序段數(shù)；

5）保證工件輪廓表面加工后的粗糙度的要求，最終輪廓應(yīng)安排最后一走刀連續(xù)加工

出來；

6）數(shù)控車床加工刀具的進(jìn)退刀（切入與切出）路線也要認(rèn)真考慮，以盡量減少在

輪廓處停刀（切削力突然變化造成彈性變形）而留下刀痕，也要避免在輪廓面上垂直

下刀而劃傷工件。

2.2數(shù)控車刀的選擇

1.刀具材料及其合理選用

在數(shù)控加工中，刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)效率、工件的加工精度和表面質(zhì)量、

刀具消耗和加工成本。數(shù)控加工中除了使用各種高速鋼和普通硬質(zhì)合金刀具外，還廣泛使用

各種新型硬質(zhì)合金（包括金屬陶瓷、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金）、陶瓷和超硬刀具

材料，其硬度及韌性的關(guān)系如圖2-3所示。

圖2-3刀具材料的便度及韌性的關(guān)系

（1）高速鋼（HighSpeedSteel.HSS）

含有銬、鋁、輅、鈕等碳化物形成元素，合金元素總量達(dá)10?25%左右，在國內(nèi)一般被

稱為白鋼或鋒鋼。于1906年由Taylor和White發(fā)明以來，通過諸多改良至今被大量使用。

它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下（約600℃）仍能保持較高的硬度，這就是高速鋼最主要的特性

一紅硬性，較之其他工具鋼耐磨性好且比硬質(zhì)合金韌性高。HSS刀具過去曾經(jīng)是切削工具

的主流，隨著數(shù)控機(jī)床等現(xiàn)代制造設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大力開發(fā)了各種涂層和不涂層的高性能、

高效率的高速鋼刀具，高速鋼憑藉其在強(qiáng)度、韌性、紅硬性及工藝性等方面優(yōu)良的綜合性能,

在切削某些難加工材料以及在復(fù)雜刀具，特別是切齒刀具、拉刀和立銃刀造中仍有較大的比

重。但經(jīng)過市場探索一些高端產(chǎn)品逐步已被硬質(zhì)合金工具代替。

（2）硬質(zhì)合金（Cementedcarbide）

是由WC、WC-TiC、WC-TIC-Ta等硬質(zhì)碳化物以Co為結(jié)合劑燒結(jié)而成。1926年由德國Krupp

公司發(fā)明，其后因添加了TiC、TaC而改善了耐磨性，1969年又開發(fā)了化學(xué)氣相沉積（CVD）

技術(shù)，使涂層硬質(zhì)合金快速普及，自1974年起，開發(fā)了碳化鈦一氮化鈦（TiC-TiN）系金屬陶

包。目前選擇刀具材料時一般遵循“粗加工用涂層硬質(zhì)合金，精加工用金屬陶究”的規(guī)則。

1）金屬陶瓷即TiC（N）基硬質(zhì)合金，其性能介于陶瓷和硬質(zhì)合金之間，有接近陶瓷

的硬度和耐熱性，加工時與鋼的摩擦系數(shù)小，耐熱性好，其抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性比陶瓷高。

金屬陶瓷的最大優(yōu)點(diǎn)在于其材質(zhì)與被加工材料的親和性特低，故不易產(chǎn)生粘刃和積屑瘤現(xiàn)

象，使加工表面非常光潔平整，在刀具材料中可謂精加工用的佼佼者,用于精車時，切削速

度可比普通硬質(zhì)合金提高產(chǎn)品質(zhì)量20%?50%。目前，日本的金屬陶瓷刀具已經(jīng)占硬質(zhì)合金

刀具總量的30%?40%。世界上，該類刀具應(yīng)用面也呈迅速擴(kuò)大的趨勢。

2）超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金這種材料與普通晶粒硬質(zhì)合金相比主要特點(diǎn)是：①提高了硬質(zhì)

合金的硬度和耐磨性，適合于加工高硬度難加工材料，試驗(yàn)表明，當(dāng)WC晶粒的平均尺寸由

bum減小到1um時，可使硬質(zhì)合金的耐磨性提高10倍；②提高了抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度，

部分超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金的強(qiáng)度已接近高速鋼，有很高的切削刃強(qiáng)度，適合于做小尺寸整體式

的銃刀、鉆頭和切斷刀等：③超維晶粒硬質(zhì)合金的晶粒極細(xì)，可以磨出非常鋒利的刀刃和刀

尖圓弧半徑適用于精細(xì)加工。

3）涂層硬質(zhì)合金這種材料是在普通硬質(zhì)合金刀片表面，采用CVD或物理氣相沉積

（PVD）的工藝方法，涂覆一薄層（約5?12um）高硬度難熔金屬化合物（TiC、TiN、Al20a

等），使刀片既保持了普通硬質(zhì)合金基體的強(qiáng)度和韌性，又使表面有更高的硬度和耐磨性，

實(shí)驗(yàn)證明，使用涂層刀片的刀具高速切削鋼件和鑄件時比未涂層刀片的刀具壽命提高2?5

倍以上；另外，涂層刀片通用性好，一種涂層刀片可以代替幾種未涂層刀片使用，大大簡化

了刀具管理和降低了刀具成本。

(3)陶瓷材料

這種材料與硬質(zhì)合金相比主要特點(diǎn)是：①有很高的硬度和耐磨性，加工鋼件時壽命可達(dá)

硬質(zhì)合金的10?20倍；②有很好的高溫性能，在1200℃以上的高溫下仍可進(jìn)行切削，適合

于高速切削，允許的切削速度比硬質(zhì)合金高3?10倍；③摩擦系數(shù)低，減少了切屑、刀具和

工件之間的摩擦，產(chǎn)生粘結(jié)和積屑瘤的可能性減小。這樣不但可減小了刀具磨損，提高了刀

具壽命，而且使被加工工件的表面粗糙度值減小，有時可獲得以車代磨或以銃代磨的效果，

在高速精車和精密銃削時，可獲得鏡面效果；④使用的主要原料氧化鋁、氧化硅等是地殼中

最豐富的元素，對節(jié)省貴重金屬具有十分重要的確意義：⑤這種材料的最大缺點(diǎn)是脆性大,

抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度比硬質(zhì)合金低。

(4)超硬刀具材料

是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)、立方氮化硼

(CBN)和CVD金剛石等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以

人造金剛石復(fù)合片(PCD)刀具及立方氮化硼(CBN)刀具占主導(dǎo)地位。許多切削加工概念，如綠

色加工、以車代磨、以銃代磨、硬態(tài)加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應(yīng)用而起,

故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要手段。金剛石刀具與鐵系金屬有極強(qiáng)親和性，

與其他材料親和性低，所以在鐵系以外的材料加工中，能得到高精度、高光亮的表面。淬火

硬度HRC60?70的鋼等高硬度材料均可采用CBN刀具來進(jìn)行切削，用CBN刀具加工普通灰鑄

鐵的切削速度可以達(dá)到500m-min1以上。最新研究表明，用CBN刀具切削普通灰鑄鐵工件

時，當(dāng)切削速度超過800m-min”時，刀具壽命隨著切削速度的增加反而更長，其機(jī)理一般

認(rèn)為是在切削過程中，刃口表面會形成保護(hù)皮膜。因此，CBN將是超高速加工刀具材料的首

選。

(5)切削刀具用硬質(zhì)合金分類

對于不同的加工材料和切削條件，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡镀牧?，以便達(dá)到最佳的切削效果。

一般在刀具制造商的產(chǎn)品目錄中，都會給出根據(jù)加工工件材料選擇刀片材料的推薦表，有的

還要考慮刀片的幾何角度等因素。對于硬質(zhì)合金材料，ISO標(biāo)準(zhǔn)把所有牌號分成用顏色標(biāo)志

的三大類，分別用P、M和K表示。

1)P類(藍(lán)色)系高合金化的硬質(zhì)合金牌號。這類合金主要用于加工長切屑的黑色

金屬，如碳鋼、鑄鋼等。

2)M類(黃色)系中合金化的硬質(zhì)合金牌號。這類合金為通用型，適于加工長切屑

或短切屑的黑色金屬及有色金屬，如碳鋼、鑄鋼、鑄鐵、高鎘鋼等。

3）K類（紅色）系單純WC的硬質(zhì)合金牌號。主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色

金屬及非金屬材料，如很硬鑄鐵、淬火鋼、銅合金、塑料等。

每一種中的各個牌號分別以一個01?50之間的數(shù)字表示從最高硬度到最大韌性之間

的一系列合金，以供各種被加工材料的不同切削工序及加工條件時選用。例如，P01級刀片

是屬于精加工高速切削之刀片，P50級則屬于粗加工低速切削之刀片。根據(jù)使用需要，在兩

個相鄰的分類代號之間，可插入一個中間代號，如在P10和P20之間插入P15,K20和K30

之間插入K25等，但不能多于一個。

我國將硬質(zhì)合金分為以下三類：

1）鴿鉆類（W-Co）其代號為YG,相當(dāng)于ISO標(biāo)準(zhǔn)的K類。它口碳化銬和鋁組成，牌

號中的數(shù)字為鉆的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。常用牌號有：YG8、YG6、YG3,它們分別適用于粗加工、半

精加工和精加工。該類合金主要用于加工鑄鐵、有色金屬及非金屬材料。

2）鴇鈦鉆類（WC-Ti-Co）其代號為YT,相當(dāng)于ISO標(biāo)準(zhǔn)的P類，代號后的數(shù)字為該

牌號合金含TiC的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，該類合金適用于加工鋼材。粗加工宜選用含鉆量較多（含

TiC較少）的牌號，精加工宜選用含鉆量較少（含TiC較多）的牌號。常用牌號有：YT5,

YT15.YT30,它們分別適用于粗加工、半精加工和精加工。

3）鴿鈦鋁（銅）鉆類（WC-TiC-TaC-（NbC）-Co）其代號為YW,相當(dāng)于ISO標(biāo)準(zhǔn)的M

類。YW類合金兼有YG類和YT類合金的大部分優(yōu)良性能，故被稱為通用合金。它既可以加

工鑄鐵、有色金屬，也可用于加工鋼。常用牌號有：YWKYW2oYW1擴(kuò)展了YT類合金的使

用性能，能承受一定的沖擊載荷，通用性較好；YW2耐磨性稍次于YW1,但使用強(qiáng)度較高，

能承受較大的沖擊載荷。

2.刀具的幾何角度及選擇

（1）車刀的組成

現(xiàn)以熟悉的車刀為例說明刀具主要幾何角度。車刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后

刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖組成，如圖2-4所示。

車刀切削部分包括三面兩刃一尖：

1）前刀面：刀具上切屑流過的表面；

2）主后刀面：刀具上與工件上的加工表面相對著并且相互作用的表面；

3）副后刀面：刀具上與工件上的已加工表面相對著并且相互作用的表面;

4）主切削刃：刀具上前刀血與主后刀血的交線；

5）副切削刃：刀具上前刀面與副后刀面的交線稱為副切削刃；

6）刀尖：主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)。

（2）正交平面參考系

為了確定和測量車刀的幾何角度，需要選取三個輔助平面作為基準(zhǔn)，這三個輔助平面是

切削平面、基面和正交平面，如圖2-5所示。

1）切削平面Ps：切削平面是切于主切削刃某一選定點(diǎn)并垂直于刀桿底平面的平面。

2）基面Pr：基面是過主切削刃某一選定點(diǎn)并平行于刀桿底面的平面。

3）正交平面Po：主剖面是垂直于切削平面又垂直于基面的平面。

可見這三個坐標(biāo)平面相互垂直，構(gòu)成一個空間直角坐標(biāo)系，稱為正交平面參考系。

圖2-5確定車刀角度的參考平面

（3）車刀的主要幾何及其選擇

1）前角：在正交平面內(nèi)測量的前刀面與基面間的夾角。

前角選擇的原則：前角的大小主要解決刀頭的堅固性與鋒利性的矛盾。因此首先要根據(jù)

加工材料的硬度來選擇前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之極大值。其次要根據(jù)加

工性質(zhì)來考慮前角的大小，粗加工時前角要取小值，精加工時前角應(yīng)取大值。

2）后角：在正交平面內(nèi)測量的主后刀面與切削平面間的夾角。后角不能為零度或負(fù)值,

一般在6°?12°之間選取。

后角選擇的原則：首先考慮加工性質(zhì)。精加工時，后角取大值，粗加工時，后角取小值。

其次考慮加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增強(qiáng)刀頭的堅固性；反之，

后角應(yīng)取小值。

3）主偏角：在基面內(nèi)測量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動方向的夾角。主偏角

一般在30°?90°之間選取。

主偏角的選用原則：首先考慮車床、夾具和刀具組成的車工工藝系統(tǒng)的剛性，如車工工

藝系統(tǒng)剛性好，主偏角應(yīng)取小值，這樣有利于提高車刀使用壽命和改善散熱條件及表面粗造

度。其次要考慮加工工件的幾何形狀，當(dāng)加工臺階時，主偏角應(yīng)取90°,加工中間切入的

工件，主偏角一般取60°。

4）副偏角：在基面內(nèi)測量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動反方向的夾角。副偏

角一般為正值。

副偏角的選擇原則：首先考慮軍刀、工件和夾具有足夠的剛性，才能減小副偏角；反之,

應(yīng)取大值；其次，考慮加工性質(zhì)，粗加工時，副偏角可取10°?15°,粗加工時，副偏角

可取5°左右。

5）刃傾角入s：在切削平面內(nèi)測量的主切削刃與基面間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平時，

入s=U°；刀尖為主切刃上最高點(diǎn)時，入s>U°；刀尖為主切削刃上最低點(diǎn)時，入sVU°o

刃傾角一般在?10°?5°之間選取。

刃傾角的選擇原則：主要看加工性質(zhì)，粗加工時，工件對車刀沖擊大，入s20°,精加

工時，工件對車刀沖擊力小，入sS0°,一般取入s=0°o

3.數(shù)控車刀的特點(diǎn)

數(shù)控車床剛性好，精度高，可一次裝夾完成工件的粗加工、半精加工和精加工。為使粗

加工能采用大切深、大走刀，要求粗車刀具要強(qiáng)度高、壽命好。精車時保證加工精度及其穩(wěn)

定性是關(guān)鍵，要刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、壽命好的要求。數(shù)控車床一般

選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。這種車刀就是使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車刀，把經(jīng)過研磨的可轉(zhuǎn)位

多邊形刀片用夾緊組件夾在刀桿上，如圖2-6所示。車刀在使用過程中，一旦切削刃磨鈍后,

通過刀片的轉(zhuǎn)位，即可用新的切削刃繼續(xù)切削，只有當(dāng)多邊形刀片所有的刀刃都磨鈍后，才

需要更換刀片。

可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則GB2076-87,等效IS01832-85,國內(nèi)外硬質(zhì)合金廠生產(chǎn)的切削

用可轉(zhuǎn)位刀片（包括車刀片和銃刀片）的型號都符合這個標(biāo)準(zhǔn)。它是由給定意義的字母和數(shù)

字代號，按一定順序排列的十個號位組成。其中第8和第9個號位分別表示切削刃截面形狀

和刀片切削方向，只有在需要的情況下才予標(biāo)出，第10位表示斷屑槽形，由廠家自己定義。

下面通過一個實(shí)例來介紹刀片型號編寫規(guī)則。

刀片型號舉例:

CNMG120408EN一PF

12345678910

具體編寫規(guī)則見表2-2,

表2-2刀片型號編寫規(guī)則

位數(shù)含義說明

C：80"菱形D：55'菱形S：正方形T：正三角形V：35°菱形R：圓形

形狀

10A

代號?回XQx2?

A：3°B：5°D：15°E：20。N：0°P：11°

后角

2

代號

=SA4n

r△E

精度

3刀尖高度允差m內(nèi)接圓允差厚度允差

代號代號

(mm)0D1(mm)S1(mm)

A±005±025±025

F±005±013±025

C±013±025±025

代號有無孔孔的形狀有無斷層槽刀片斷面

有無

W圓柱孔+單面倒角VH7

槽、T有(40-60°)單面mVH7

4孔代

號Q有無

圓柱孔+雙面倒角■

(40-60°)

U有雙面回

切削刀片形狀內(nèi)接圓(mm)

刃長

*回回企

代號夕

5

和內(nèi)L308050404084.76

接圓0309060505095.56

號0660

O

刀片

6厚度代號刀片厚度(皿)代號刀片厚度(■!>)

代號011.59066.35

022.38077.94

044.76099.52

刀尖代號刀尖半徑(匹)代號刀尖半徑(加)

7半徑020.2080.8

仁040.4121.2

刃口F：尖銳刀刃E；倒角刀刃T：例棱刀刃

8處理

-/Ar

代號

R：右L：左N：左右

切削

9方向i轉(zhuǎn)干

代匕

刀片

斷削

10

槽代

號

5.可轉(zhuǎn)位車刀的選用

由于可轉(zhuǎn)位刀片的形式多種多樣，并采用多種刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)，因此可轉(zhuǎn)位車刀的

品種越來越多，使用范圍很廣，下面就與刀片的選擇有關(guān)的主要幾個問題作簡要說明。

（1）刀片的緊固方式

在國家標(biāo)準(zhǔn)中，一般緊固方式有上壓式（代碼為C）、銷孔夾緊（代碼P）、上壓與

銷孔夾緊（代碼M）和螺釘夾緊（代碼S）四種，如圖2-7所示。

a）上壓式（C）b）銷孔夾緊（P）

c）上壓與銷孔夾緊（M）d）螺釘夾緊（S）

圖2-7刀片的緊固方式

（2）刀片外形的選擇

刀片外形與加工的對象、刀具的主偏角、刀尖角和有效刃數(shù)等有關(guān)。不同的刀片形狀有

不同的刀尖強(qiáng)度，一般刀尖角越大，刀尖強(qiáng)度越大，反之亦然。圓刀片（R型）刀尖角最大,

35°菱形刀片（V型）刀尖角最?。▓D2-8）。在選用時，應(yīng)根據(jù)加工條件惡劣與否，按重、

中、輕切削有針對性地選擇。在機(jī)床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應(yīng)選用刀尖

角較大的刀片，反之，機(jī)床剛性和功率小、小余量、精加工時宜選用較小刀尖角的刀片。一

般外圓車削常用80°凸三邊形（V型）、四方形（S型）和80°菱形（C型）刀片。仿形加

工常用55°（D型）、35°（V型）菱形和圓形（R型）刀片，90°主偏角常用三角形（T型）

刀片，如圖2-9所示。

刀片形狀與刀片翌度的關(guān)系

圖2-8刀片形狀與刀尖強(qiáng)度的關(guān)系

圖2-9根據(jù)加工輪廓選擇刀片形狀

（3）刀桿頭部形式的選擇

刀桿頭部形式按主偏角和直頭、彎頭分有15?18種，各形式規(guī)定了相應(yīng)的代碼，國家

標(biāo)準(zhǔn)和刀具樣本中都一一列出，匕以根據(jù)實(shí)際情況選擇。有直角臺階的工件，可選主偏角大

于或等于90°的刀桿。一般粗車可選主偏角45°?90°的刀桿；精車可選45°?75°的刀

桿；中間切入、仿形車則可選45°-107.5°的刀桿；工藝系統(tǒng)剛性好時可選較小值，工藝

系統(tǒng)剛性差時，可選較大值。當(dāng)?shù)稐U為彎頭結(jié)構(gòu)時，則既可加工外圓，又可加工端面，圖

2-10所示為幾種不同主偏角車刀車削加工的示意圖，圖中箭頭指向表示車削時車刀的進(jìn)給

方向。

圖270不同主偏角車刀車削加工的示意圖

(4)刀片后角的選擇

常用的刀片后角有N(0°)、C(7。)、P(11°)、E(20。)等.后角為0°刀片又稱

為負(fù)型或負(fù)前角刀片，必須在車刀柄中將這種刀片傾斜，以形成與工件不干涉的后角；正后

角刀片又稱為正型或正前角刀片，這種刀片因本身帶有后角，在刀柄中安裝時則根據(jù)需要可

傾斜或不傾斜。需要特別指出的是，可轉(zhuǎn)位車刀的有效前角需根據(jù)刀片斷屑槽的幾何形狀和

刀桿的傾角綜合決定。如圖2-11所示。一般粗加工，半精加工可用N型；半精加工、精加

工可用C型、P型，也可用帶斷屑槽形的N型刀片；加工鑄鐵、硬鋼可用N型；加工不銹鋼

可用C型、P型；加工鋁合金可住P型、E型等；加工彈性恢復(fù)性好的材料可選用較大一些

的后角；一般孔加工刀片可選用C型、P型，大尺寸孔可選用N型。

(c)正型(前角)刀片(d)正前角車刀

圖2-11正前角與負(fù)前角刀片

（5）左右手刀柄的選擇

有三種選擇：R（右手）、N（左右手）和L（左手），如圖2T2所示。要注意區(qū)分左右刀

的方向。選擇時要考慮機(jī)床刀架是前置式還是后置式、前刀面是向上還是向下、主軸的旋轉(zhuǎn)

方向以及需要的進(jìn)給方向等。

自

回回□

圖2-12右手、左右手和左手車刀

（6）刀尖圓弧半徑的選擇

刀尖圓弧半徑不僅影響切削效率，而且關(guān)系到被加工表面粗糙度及加工精度。從刀尖圓

弧半徑與最大進(jìn)給量關(guān)系來看，最大進(jìn)給量不應(yīng)超過刀尖圓弧半徑尺寸的80%,否則將惡

化切削條件，甚至出現(xiàn)螺紋狀表面和打刀等問題。刀尖圓弧半徑還與斷屑的可靠性有關(guān)，為

保證斷屑，切削余量和進(jìn)給量有一個最小值。當(dāng)?shù)都鈭A弧半徑減小，所得到的這兩個最小值

也相應(yīng)減小，因此，從斷屑可靠出發(fā)，通常對于小余量、小進(jìn)給車削加工應(yīng)采用小的刀尖圓

弧半徑，反之宜采用較大的刀尖圓弧半徑。粗加工時，注意以下幾點(diǎn)：

1）為提高刀刃強(qiáng)度，應(yīng)盡可能選取大刀尖半徑的刀片，大刀尖半徑可允許大進(jìn)給。

2）在有振動傾向時，則選擇較小的刀尖半徑。

3）常用刀尖半徑為1.2?1.6mm。

4）粗車時進(jìn)給量不能超過表2-4給出的最大進(jìn)給量，作為經(jīng)驗(yàn)法則，一般進(jìn)給量可取

為刀尖圓弧半徑的一半。

精加工時，注意以下幾點(diǎn)：

1）精加工的表面質(zhì)量不僅受刀尖圓弧半徑和進(jìn)給量的影響，而且受工件裝夾穩(wěn)定性、

夾具和機(jī)床的整體條件等因素的影響。

2）在有振動傾向時選較小的刀尖半徑。

3）非涂層刀片比涂層刀片加工的表面質(zhì)量高。

表2-4不同刀尖半徑時最大進(jìn)給量

刀尖半徑/mm0.40.81.21.G2.4

最大推薦進(jìn)給量/mm?戶0.25-0.350.4?0.70.5?10.7-1.31?1.8

（7）斷屑槽形的選擇斷屑槽的參數(shù)直接影響著切屑的卷曲和折斷，目前刀片的斷屑

槽形式較多，各種斷屑槽刀片使用情況不盡相同。

數(shù)控車削加工時斷屑的目標(biāo)是：在不影響刀具壽命的情況下，把切屑斷成容易控制的尺

寸。

在鋼件車削加工時產(chǎn)生的切屑情況主要如表2-5所示。

表2-5車削鋼件時產(chǎn)生的切屑形態(tài)

類別A形B形C形D形E形

切深?r*

d>7mm以它/

切深大

d=7?—MMW

15mm虹

成卷長l=50mm61卷以下

不成卷I叁50mm1卷左右

度：I1?5卷半卷

切屑飛散：發(fā)生

不規(guī)則連續(xù)形

規(guī)則的連續(xù)形振動；表面質(zhì)量

備注狀；纏繞在工件良好良好

狀；長切屑差；可達(dá)到刀具

和刀具上

負(fù)荷極限

槽形根據(jù)加工類型和加工對象的材料特性來確定，各供應(yīng)商表示方法不一樣，但思路基

本一樣：基本槽形按加工類型有精加工（代碼F）、普通加工（代碼M）和粗加工（代碼R）；

加工材料按國際標(biāo)準(zhǔn)有加工鋼的P類、不銹鋼、合金鋼的M類和鑄鐵的K類。這兩種情況一

組合就有了相應(yīng)的槽形，比如PF就指用于鋼的精加工槽形，MK是月于鑄鐵普通加工的槽

形等。如果加工向兩方向擴(kuò)展，婦超精加工和重型粗加工，以及材料也擴(kuò)展，如耐熱合金、

鋁合金，有色金屬等等，就有了超精加工、重型粗加工和加工耐熱合金、鋁合金等的補(bǔ)充槽

形，選擇時可查閱具體的產(chǎn)品樣本。圖2T3是某車刀刀片部分?jǐn)嘈疾坌渭庸て胀ㄤ摷安讳P

鋼材料時切深和進(jìn)給選擇范圍圖。從圖中可知，一定的斷屑槽型和參數(shù)，在加工某種具體的

工件材料時，其斷屑范圍是一定的。一般可根據(jù)工件材料和加工的條件選擇合適的斷屑槽型

和參數(shù)，當(dāng)斷屑槽型和參數(shù)確定后，主要靠切深和進(jìn)給量的改變控制斷屑。

耐u刃，用于鋁曬貯,FT-皎用于小余立鈴孔發(fā)工,

1

S達(dá)

o

(

丁

費(fèi)

5,

切深和遺■必疲在端取范圍內(nèi)

aiMaxe.

迸檢32才能貨內(nèi)局效果.

圖2T3斷屑槽與切深和進(jìn)給量的選擇

使用斷屑槽刀片車削加工時，若斷屑效果不佳，可通過如下途徑進(jìn)行改善:

a）選窄一些斷屑槽刀片；

b）選一深些斷屑槽刀片；

c）刃口寬度選窄一些；

d）增大進(jìn)給量；

d）使主偏角接近90°（使切屑厚度盡量厚）；

e）減小刀尖圓角半徑；

f）降低切削速度；

g）減小切削寬度；

h）降低切削溫度（使用切削液）；

i）選擇切屑流向更合理的刃傾面。

6.刀夾

數(shù)控車刀一般通過刀夾（座）裝在刀架上。刀夾的結(jié)構(gòu)主要取決于刀體的形狀、刀架的

外型和刀架對主軸的配置三種因素。刀架對主軸的配置形式只有兒種，而刀架與刀夾聯(lián)結(jié)部

分的結(jié)構(gòu)形式太多，至使刀夾的結(jié)構(gòu)形式很多，用戶在選型時，除滿足精度要求外，應(yīng)盡量

減少種類、形式，以利于管理。

2.3切削用量的選擇

切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、背吃刀量和進(jìn)給量（或進(jìn)給速度）。切削用量的合

理選擇將直接影響到加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，其確定原則與普通加工相似。

合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和

生產(chǎn)成本。因此，在工藝系統(tǒng)剛度允許的情況下，充分利用機(jī)床功率，發(fā)揮刀具切削性能選

取較大的背吃刀量與和進(jìn)給量，，但不宜選取較高的切削速度匕。半精加工和精加工時，

應(yīng)在保證加工質(zhì)量（即加工精度和表面粗糙度）的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)成

本，一般應(yīng)選取較小的背吃刀量與和進(jìn)給量了,盡可能高的切削速度匕。具體數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)

機(jī)床使用說明書、切削用量手冊，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加以修正確定。

1.主軸轉(zhuǎn)速

主軸轉(zhuǎn)速〃主要根據(jù)允許的切削速度匕來選取。計算公式為：

1000vt.

式中：vc切削速度（m?min"）。

D——工件或刀具的直徑（mm）。

在確定主軸轉(zhuǎn)速時，首先需要根據(jù)零件和刀具材料以及加工性質(zhì)（如粗、精加工）等條

件來確定其允許的切削速度。

切削速度為切削用量中對切削加工影響最大的因素。它對加工效率、刀具壽命、切削力、

表面粗糙度、振動、安全等會產(chǎn)生很大的影響。增大切削速度，可提高切削效率，減小表面

粗糙度，但卻使刀具壽命降低。因此，要綜合考慮切削條件和要求，選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣取?/p>

通常以經(jīng)濟(jì)切削速度切削工件,經(jīng)濟(jì)切削速度是指刀具壽命確定為60?lOOmin的切削速度。

確定切削速度時可根據(jù)刀具產(chǎn)品目錄或切削手冊，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加工以修正確定。需

要注意的是，一般刀具目錄中提供的切削速度推薦值是按刀具壽命為30min給出的，假如加

工中要使刀具壽命延長到60min,則切削速度應(yīng)取推薦值的70%?80斬反之，如果采用高速

切削，壽命選15min,則切削速度可取推薦值的1.2?1.3倍。另外，切削速度與加工材料

也有很大關(guān)系，表2-6車削常用金屬材料的切削速度，可供參考。

表2-6車削加工時的切削速度

抗拉強(qiáng)度/丫?m-2

工件材料刀具材料粗加工/m*min1精加工/m*min1

或硬度

A40?5060?75

350?400

B130?240200-300

A30?3550?70

430?500

B100?200220?300

鋼

A22?2830?40

600?700

B100~150150?220

A18?2435?40

700?850

B70?90100~130

A18?2530?35

鑄鐵140?1901IB

B60?9090?130

A40?5060?75

65?95HB

B250?300300?400

錫青銅A30?3540?60

95?125HB

B150-200220?300

A150?200200?250

鋁

B600-800800?1000

備注：A高速鋼：B硬質(zhì)合金。

主軸轉(zhuǎn)速〃要根據(jù)計算值在編程中給予規(guī)定。數(shù)控車床的控制面板上一般備有“主軸轉(zhuǎn)

速調(diào)整率”旋鈕，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行倍數(shù)調(diào)整。

2.背吃刀量

背吃刀量勺主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件所組成的加工工藝系統(tǒng)的剛性來確定。

在系統(tǒng)剛性允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切凈余量，最好一次切除全部加工余量，以

提高生產(chǎn)率。為了保證加工精度和表面粗糙度，一般都留有一定的精加工余量，其大小可小

于普通加工的精加工余量，一般取車削和鏈削的精加工余量為0.1?0.5mm,銃削的精加工

余量為0.2?0.8mmo

3.進(jìn)給量

在刀具許可的范圍內(nèi)，增加進(jìn)給量/,將使刀具壽命降低的情況減至最小。但增加進(jìn)給

量會對表面粗糙度或切屑處理產(chǎn)生影響。粗加工時影響進(jìn)給量選擇的主要因素是工藝系統(tǒng)的

剛性和高生產(chǎn)率的要求。精加工時影響進(jìn)給量選擇的主要因素是加工精度和表面粗糙度的要

求。因此，粗加工時應(yīng)選較大的進(jìn)給量，精加工時應(yīng)選較小的進(jìn)給量。在加工過程中，/也

可通過機(jī)床控制面板上的“切削進(jìn)給率”旋鈕進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備

剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。

2.3零件數(shù)控車削加工工藝規(guī)程的制定

編寫數(shù)控車削加工工藝規(guī)程是數(shù)控加工工藝設(shè)計的內(nèi)容之一。工藝規(guī)程既是數(shù)控加工和

產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，也是操作者必須遵守和執(zhí)行的規(guī)程。

本課程需要同學(xué)們自己根據(jù)提供的閥芯、限位套和閥套零件圖樣編制零件加工工藝規(guī)

程，學(xué)院實(shí)習(xí)工廠提供的生產(chǎn)設(shè)備是大連機(jī)床集團(tuán)生產(chǎn)的CKA6140數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)為

FANUC-OTD,配置4工位方刀架，如圖2T4所示。

圖2-14CKA6140數(shù)控車床

請同學(xué)們仔細(xì)分析教師提供的零件圖樣，搞清楚零件加工的主要結(jié)構(gòu)要素、尺寸精度、

形位精度和表面粗糙度要求，制定裝夾方案和工藝步驟，填寫工序卡片、刀具清單及量具清

單。

第3單元數(shù)控車削程序編制

3.1程序字及程序結(jié)構(gòu)

3.1.1字符與代碼

字符是一個關(guān)于信息交換的術(shù)語，它的定義是：用來組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符

號，如數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)符號、數(shù)學(xué)運(yùn)算符等。字符也是加工程序的最小組成單位。數(shù)控加

工程序中常見的字符分四類。

第一類是地址字符，它由26個英文字母組成。

例如，數(shù)控加工程序中使用的地址字符：

D刀具半徑補(bǔ)償

F進(jìn)給速度

G準(zhǔn)備功能

X、Y、Z、坐標(biāo)尺寸

S主軸轉(zhuǎn)速

第二類是數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)字符，它由0?9共10個阿拉伯?dāng)?shù)字及一個小數(shù)點(diǎn)組成。

第三類是符號字符，由正號（+）和負(fù)號（一）組成。

第四類是功能字符，它由程序開始字符、結(jié)束字符、程序段結(jié)束字符、跳過程序段字

符、機(jī)床控制暫停字符等組成。

例如，數(shù)控加工程序中使用的功能字符如下：

0圓括弧，用于程序注釋和信息

%百分號，停止代碼（程序文件的結(jié)束）

,逗號，只用于注釋中

[]中括號，用于Fanuc宏中變量

;分號，用于不可編程的程序段結(jié)束符號（用于屏幕顯示）

=等號，用于Fanuc宏中的等式

#井號，用于Fanuc變量定義

/斜杠（左斜杠），跳過程序段字符、Fanuc宏中的除法字符

*乘號，用于Fanuc宏中的乘法字符

數(shù)控系統(tǒng)與通用計算機(jī)一樣只接受二進(jìn)制數(shù)字信息,所以必須把每個字符轉(zhuǎn)換成8比特

（bit）信息組合的字節(jié)（byle）。每個字符在內(nèi)存占用一個字節(jié)內(nèi)存單元。字符的編碼，國

際上廣泛采用兩種標(biāo)準(zhǔn)，即國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）標(biāo)準(zhǔn)和美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）標(biāo)準(zhǔn),

它們分別稱為ISO代碼和EIA代碼。這兩種代碼的區(qū)別不僅僅是每種字符的二進(jìn)制八位數(shù)

編碼不同，而且功能的符號、含義和數(shù)量都有很大區(qū)別，在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床上，這兩種代碼

都可以使用。

3.1.2程序字及其功能

程序字的簡稱是字，它是數(shù)控機(jī)床的專用術(shù)語。它的定義是：一套有規(guī)定次序的字符，

可以作為一個信息單元存儲、傳遞和操作，如X250就是“字二加工程序中常見的字都是

由地址字符（或稱為地址