畢業(yè)論文三角螺紋加工設(shè)計(jì)

1、裝訂線 專(zhuān)科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：三角螺紋加工 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)電一體化 姓 名：王超 指導(dǎo)教師：管志強(qiáng) 院系站點(diǎn)： 長(zhǎng)江大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2013年04 月 摘 要現(xiàn)在，螺紋的加工仍是生產(chǎn)中最為復(fù)雜的一項(xiàng)任務(wù)。它對(duì)工藝過(guò)程的安全性提出了更高的要求，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)結(jié)構(gòu)部件都要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的生產(chǎn)步驟，而螺紋加工往往是處于整個(gè)生產(chǎn)鏈的末尾。螺紋未經(jīng)檢驗(yàn)或者刀具一旦斷裂，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)部件報(bào)廢或者進(jìn)行昂貴的再加工，這種情況必須避免。內(nèi)螺紋通常采用不同的材料加工而成。在工業(yè)生產(chǎn)中，使用的材料范圍從防銹、耐酸的軟鋼或者淬硬鋼，到短切屑鑄鐵或者鋁合金。在個(gè)別工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)例如航空和航天工業(yè)技術(shù)部門(mén)，還需要使用特種合金

2、(鈦、鎳)和復(fù)合材料。 生產(chǎn)技術(shù)面臨著日益增長(zhǎng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，需要提高整個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)率。目前，企業(yè)不能只滿(mǎn)足于安全的內(nèi)螺紋加工，同時(shí)必須采用更高的切削和進(jìn)給速度進(jìn)行內(nèi)螺紋加工.如何正確選取加工方法？需要盡可能地比較各種工藝方法的優(yōu)、缺點(diǎn)以及使用限制。然后，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度分析應(yīng)該采用或者不采用某種加工方法。隨著數(shù)控機(jī)床的普及，螺紋銑削加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越多。螺紋銑削是通過(guò)數(shù)控機(jī)床的三軸聯(lián)動(dòng)，利用螺紋銑刀進(jìn)行螺旋插補(bǔ)銑削而形成螺紋，刀具在水平面上每作一周圓周運(yùn)動(dòng)，在垂直面內(nèi)則直線移動(dòng)一個(gè)螺距。螺紋銑削具有加工效率高、螺紋質(zhì)量高、刀具通用性好、加工安全性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前使用的各種螺

3、紋銑削刀具種類(lèi)很多，本文擬從應(yīng)用特點(diǎn)、刀具結(jié)構(gòu)、加工工藝等角度對(duì)幾種常見(jiàn)的螺紋銑刀作一些分析介紹。關(guān)鍵詞：數(shù)控，刀具，編程，加工AbstractNow, screw thread processing is still a most complicated in the production of a task. It puts forward higher requirements on the safety of the process, this is because most of the structural members go through a long production

4、steps, and at the end of the thread processing is often in the entire production chain. As thread without inspection or break up, will lead to structure part scrapped or expensive rework, this situation must be avoided. Female usually adopt different materials processing and into. In industrial prod

5、uction, the use of materials, ranging from mild steel rust, acid or hardened steel, to short cutting cast iron or aluminum alloy. Within individual industries - such as aviation and aerospace industry technical department, also need to use special alloy and composite materials (titanium, nickel). Pr

6、oduction technology is facing growing international competition, the need to improve the productivity in the field of production. At present, the enterprise not only satisfied with the security of internal thread processing, at the same time higher cutting speed and feed must be used for internal th

7、read processing. How to correctly select the processing method? Need to compare the advantages and disadvantages of different processes as much as possible and use restrictions. Then, from the Angle of technical and economic analysis should use or not use some kind of processing method. With the pop

8、ularity of CNC machine tools, screw thread milling technology application in mechanical manufacturing industry more and more. Thread milling is through the three axes linkage numerical control machine tool, using thread milling cutter in milling helical interpolation and form, the cutting tool in th

9、e horizontal plane circular motion for one week, each term in a vertical plane linear movement of a pitch. Thread milling processing with high efficiency, high quality, cutting tools, processing security good commonality, and many other advantages. Currently used many, many different kinds of thread

10、 milling cutter, the paper from the application characteristics, tool structure, processing technology and so on make some analysis of several common thread cutter is introduced. Key words: CNC, cutting tools, programming, processing 目 錄第一章 概述11.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史31.2 數(shù)控機(jī)床的前景41.3 刀具的發(fā)展趨勢(shì)6第二章 加工前準(zhǔn)備 62.1 刀具的角

11、度62.2 刀具的選擇 122.3 切削三要素的選擇 132.4 三角螺紋 152.5 螺紋的加工類(lèi)型 162.6 螺紋的計(jì)算公式 182.7 三角螺紋的車(chē)銷(xiāo)方法 19第三章 數(shù)控加工243.1 車(chē)削三角螺紋工件的參數(shù)和工藝要求 243.2 車(chē)刀的選擇、刃磨和安裝 253.3 編寫(xiě)程序的方法要 253.4 檢測(cè)螺紋參數(shù) 253.5 綜合檢測(cè) 25第四章 總結(jié) 30致謝31參考文獻(xiàn)32第一章 概述1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史 20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)了新的概念，用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制，推動(dòng)了機(jī)床自動(dòng)化的發(fā)展。

12、采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在40年代初，由美國(guó)北密支安的一個(gè)小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實(shí)現(xiàn)的。他們?cè)谥圃祜w機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對(duì)加工路線的影響，使得加工精度達(dá)到±0.0381mm（±0.0015in），達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平。 1952年，麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。這臺(tái)數(shù)控機(jī)床被大家稱(chēng)為世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。 這臺(tái)機(jī)床是一臺(tái)試驗(yàn)性機(jī)床，到了1954年11月，在派爾遜斯專(zhuān)利的基礎(chǔ)上，第一臺(tái)工

13、業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國(guó)本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產(chǎn)出來(lái)。 在此以后，從1960年開(kāi)始，其他一些工業(yè)國(guó)家，如德國(guó)、日本都陸續(xù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線或曲面零件。 然而，由于當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門(mén)使用外，在其他行業(yè)沒(méi)有得到推廣使用。 到了1960年以后，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使

14、用的約6000臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國(guó)卡耐·特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開(kāi)發(fā)出來(lái)的。這種機(jī)床在刀庫(kù)中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動(dòng)選擇刀具，并通過(guò)機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對(duì)工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類(lèi)加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車(chē)削

15、中心、磨削中心等。 1967年，英國(guó)首先把幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystemFMS）之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。 1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床，使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng)，發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱(chēng)為CNC機(jī)床），進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。 80年代，國(guó)際上出現(xiàn)了14臺(tái)加工中心或車(chē)削中心為主體，再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCellFMC）。這種單元投資少，見(jiàn)效快，既可單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)

16、行，也可集成到FMS或更高級(jí)的集成制造系統(tǒng)中使用。 目前，F(xiàn)MS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領(lǐng)域擴(kuò)展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。 所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)。我國(guó)的數(shù)控磨床水平不錯(cuò)，每年都有大量出口，因?yàn)樗?jiǎn)單，基本屬于勞動(dòng)密集型。 金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車(chē)和銑，車(chē)床發(fā)展為數(shù)控車(chē)床，銑床發(fā)展為加工中心。高精度多軸機(jī)床，可以讓復(fù)雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機(jī)上的一個(gè)復(fù)雜零件，以前由很多種工人：車(chē)工、銑工、磨床工、畫(huà)線工、熱處理工用好幾個(gè)月干，其中還有報(bào)廢的，最新的復(fù)合數(shù)控機(jī)床幾天甚至幾個(gè)小時(shí)就全干好了，而且精

17、度比你設(shè)計(jì)的還高。零件精度高就意味著壽命長(zhǎng)，可靠性好。由普通發(fā)展到數(shù)控，一個(gè)人頂原來(lái)的十個(gè)，在精度上，更是沒(méi)法說(shuō)，適應(yīng)性上，零件變了，換個(gè)程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰(shuí)要時(shí)會(huì)車(chē)渦輪、蝸桿，沒(méi)個(gè)10年8年的不行，要是誰(shuí)掌握了，那牛得很?，F(xiàn)在用數(shù)控設(shè)備，只要你會(huì)編程，把參數(shù)輸進(jìn)去就可以了，很簡(jiǎn)單，剛畢業(yè)的技校學(xué)生都會(huì)，而且批量的產(chǎn)品質(zhì)量也有保證。機(jī)床是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的象征，其核心就是數(shù)控系統(tǒng)。我們目前不要說(shuō)系統(tǒng)，就是國(guó)內(nèi)造的質(zhì)量稍微好一點(diǎn)的數(shù)控機(jī)床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進(jìn)口的，主要是買(mǎi)日本的，我們自產(chǎn)的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)的各大機(jī)床廠，

18、數(shù)控系統(tǒng)100外購(gòu)，各廠家一般都買(mǎi)日本發(fā)那科、三菱的系統(tǒng)，占80以上，也有德國(guó)西門(mén)子的系統(tǒng)，但比較少。德國(guó)西門(mén)子系統(tǒng)為什么用的少呢？早期，德國(guó)系統(tǒng)不太能適合我們的電網(wǎng)，我們的電網(wǎng)穩(wěn)定性不夠，西門(mén)子系統(tǒng)的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統(tǒng)就燒不壞。近來(lái)西門(mén)子系統(tǒng)改進(jìn)了不少，價(jià)格方面還是略高。德國(guó)人很不重視中國(guó)，所以他們的系統(tǒng)漢語(yǔ)化最近才有，不像日本，老早就有漢語(yǔ)化版的。近來(lái)隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也引起了世界一些主要機(jī)床廠商的注意，2000年，日本最大的機(jī)床制造商“馬扎克”在中國(guó)銀川設(shè)立了一家數(shù)控機(jī)床合資廠，據(jù)說(shuō)制造水平相當(dāng)高，號(hào)稱(chēng)“智能化、網(wǎng)絡(luò)化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機(jī)

19、床廠大隈公司在北京設(shè)立了一家能年產(chǎn)1000臺(tái)數(shù)控機(jī)床的控股公司，德國(guó)的一家很有名的企業(yè)也在上海設(shè)立了工廠。目前，國(guó)家制定了一些政策，鼓勵(lì)國(guó)民使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，各廠家也在努力追趕。國(guó)內(nèi)買(mǎi)機(jī)床最多的是軍工企業(yè)，一個(gè)購(gòu)買(mǎi)計(jì)劃里，80是進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)機(jī)床滿(mǎn)足不了需要。今后五年內(nèi)，這個(gè)趨勢(shì)不會(huì)改變。不過(guò)就目前國(guó)內(nèi)的需要來(lái)講，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床目前能滿(mǎn)足中低檔產(chǎn)品的訂貨。1.2 數(shù)控機(jī)床的前景控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展

20、亦得到了高度重視，近年來(lái)取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新世紀(jì)到來(lái)時(shí)，如何有效解決這些問(wèn)題，使我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域沿著可持續(xù)發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進(jìn)行列，使我們?cè)趪?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中有舉足輕重的地位，將是數(shù)控研究開(kāi)發(fā)部門(mén)和生產(chǎn)廠家所面臨的重要任務(wù)。為完成此任務(wù)，首先必須確立符合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路。為此，本文從總體戰(zhàn)略和技術(shù)路線兩個(gè)層次及數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、數(shù)控整機(jī)等幾個(gè)具體方面探討了新世紀(jì)的發(fā)展途徑。 總體戰(zhàn)略制定符

21、合中國(guó)國(guó)情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的分析和對(duì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域存在問(wèn)題的研究，我們認(rèn)為以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)，以商品化為主干，以管理和營(yíng)銷(xiāo)為重點(diǎn)，以技術(shù)支持和服務(wù)為后盾，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路將是一種符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的總體戰(zhàn)略。1）以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)。2）在商品化上狠下工夫3）將管理和營(yíng)銷(xiāo)作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)4）大力加強(qiáng)技術(shù)支持和服務(wù)5）堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路因此，我們的數(shù)控產(chǎn)品要在下一世紀(jì)走向國(guó)際市場(chǎng)，我們的企業(yè)就必須“從我做起，從現(xiàn)在做起”。 技術(shù)途徑1）發(fā)展具有中國(guó)特色的新一代PC數(shù)控系統(tǒng)2）推進(jìn)數(shù)控功能部件的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)問(wèn)

22、題后，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的模塊化設(shè)計(jì)與制造便是我國(guó)機(jī)床制造企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的另一關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的模塊化設(shè)計(jì)制造，必須解決數(shù)控機(jī)床功能部件的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)問(wèn)題。目前我國(guó)在這方面離實(shí)際需求還有相當(dāng)大的差距。因此，在今后的若干年內(nèi)，我們必須大力促進(jìn)數(shù)控機(jī)床功能部件的開(kāi)發(fā)和專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。其要點(diǎn)如下：(1)新型永磁電主軸單元 (2)廉價(jià)的高性能伺服系統(tǒng)(3)直線交流伺服系統(tǒng) (4)零傳動(dòng)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)與擺頭 (5)高速高精度檢測(cè)裝置 加速數(shù)控機(jī)床的全國(guó)產(chǎn)化，打好市場(chǎng)翻身仗數(shù)控產(chǎn)業(yè)化的最終成功將體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的全國(guó)產(chǎn)化和市場(chǎng)占有率上。在上述總體戰(zhàn)略指導(dǎo)下，采取抓兩頭（低價(jià)位數(shù)控機(jī)床和高速高效數(shù)控

23、機(jī)床）、帶中間（普通數(shù)控機(jī)床）、促重型（重型關(guān)鍵裝備）的方針，將是在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上快速收復(fù)失地，在國(guó)際市場(chǎng)上穩(wěn)步進(jìn)軍，最終打贏國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)翻身仗的一種有效戰(zhàn)術(shù)和策略。關(guān)于普通數(shù)控機(jī)床的發(fā)展已有許多文章作了專(zhuān)門(mén)論述，因此下面僅就低價(jià)位數(shù)控機(jī)床、高速高效數(shù)控機(jī)床和重型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展問(wèn)題作一討論。(1)大力發(fā)展低價(jià)位數(shù)控機(jī)床 (2)加速開(kāi)發(fā)高速高效數(shù)控機(jī)床 (3)突破重型數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)制造技術(shù) 1.3 刀具的發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)內(nèi)有條件的工具企業(yè)，都要把發(fā)展現(xiàn)代高效刀具作為戰(zhàn)略主攻方向。現(xiàn)代高效刀具中，硬質(zhì)合金刀具是主力，也包括正在發(fā)展中的超硬刀具和特定領(lǐng)域的高性能高速鋼刀具。應(yīng)該指出的是，近年來(lái)隨著節(jié)能降

24、耗日益受到重視，機(jī)械零部件輕量化趨勢(shì)十分明顯。鋁合金等輕金屬材料和纖維增強(qiáng)合成材料獲得大量采用。金剛石刀具和金剛石涂層刀具的使用量急劇增長(zhǎng)。同時(shí)，高性能高速鋼刀具也在現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)、涂層技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的支持下，從傳統(tǒng)刀具中脫穎而出，在一些領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了高速、高效加工。這些發(fā)展趨勢(shì)，都值得我國(guó)廣大工具企業(yè)認(rèn)真關(guān)注。在現(xiàn)代高效刀具發(fā)展中，既要重視量大面廣的硬質(zhì)合金刀具，也要關(guān)注使用需求急劇增長(zhǎng)的超硬刀具和高性能高速鋼刀具。總之，現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展中，提高加工質(zhì)量和效率，是永恒的追求。現(xiàn)代高效刀具就是為這種需求服務(wù)的“高精度、高效率、高可靠性和專(zhuān)用化”的刀具。 雖然2008年下半年刀具市場(chǎng)出

25、現(xiàn)了需求下降的現(xiàn)象，首先是出口企業(yè)外銷(xiāo)受阻造成的影響，同時(shí)國(guó)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展速度放慢也降低了對(duì)刀具的需求。這種主要由外部影響造成的困難，在一段時(shí)期內(nèi)會(huì)導(dǎo)致我們的發(fā)展增速放慢。但工具企業(yè)若能利用這段時(shí)機(jī)，抓緊結(jié)構(gòu)調(diào)整，挺過(guò)了這一關(guān)，從中長(zhǎng)期看，內(nèi)需的前景良好。這里舉一個(gè)例子，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中，風(fēng)電機(jī)組發(fā)展2007年就翻了一番，增加近300萬(wàn)千瓦的裝機(jī)容量。 2015年前都將保持這個(gè)速度，以后發(fā)展會(huì)更快。目前國(guó)產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組主流產(chǎn)品單臺(tái)功率600千瓦。從發(fā)展趨勢(shì)看，發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用1000千瓦以上機(jī)組，2000-5000千瓦機(jī)組也已投入商業(yè)運(yùn)行。所以，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)既面臨需求急劇增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)，又

26、面臨大型機(jī)組復(fù)雜制造技術(shù)的挑戰(zhàn)。對(duì)高效刀具需求之迫切，可見(jiàn)一斑。 發(fā)展現(xiàn)代高效刀具，在戰(zhàn)略上必須堅(jiān)定方向，不能優(yōu)柔寡斷，貽誤戰(zhàn)機(jī)。當(dāng)然在戰(zhàn)術(shù)上要實(shí)事求是，循序漸進(jìn)。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一批先行的工具企業(yè)，在這方面摸索出了很多值得借鑒的有用經(jīng)驗(yàn)。例如：從生產(chǎn)傳統(tǒng)刀具轉(zhuǎn)向發(fā)展現(xiàn)代高效刀具，首先要轉(zhuǎn)變觀念，把滿(mǎn)足制造業(yè)的需求，強(qiáng)化服務(wù)放在第一位。在方法上要從替代進(jìn)口入手，仿創(chuàng)結(jié)合，逐步擴(kuò)大戰(zhàn)果，走上自主創(chuàng)新之路，在不斷夯實(shí)基礎(chǔ)的過(guò)程中，滾動(dòng)式向前發(fā)展。對(duì)每個(gè)具體企業(yè)，還需結(jié)合自身?xiàng)l件，揚(yáng)長(zhǎng)避短，確立有限目標(biāo)，走專(zhuān)而強(qiáng)的發(fā)展道路等等。 現(xiàn)代高效刀具的核心價(jià)值所在，是幫助制造業(yè)提高質(zhì)量和效率，

27、從而提升競(jìng)爭(zhēng)能力。 抽掉了對(duì)制造業(yè)提高服務(wù)水平這個(gè)核心，把現(xiàn)代高效刀具錯(cuò)誤地理解為把刀具材料換成硬質(zhì)合金或更好的材料就行了，不在“三高一專(zhuān)”上下功夫，繼千篇一律的東西，是肯定要失敗的。第二章 加工前準(zhǔn)備2.1刀具的角度金屬切削刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素、幾何角度與斧頭等刀具有許多共同的特征?，F(xiàn)以熟悉的車(chē)刀為例說(shuō)明刀具主要幾何角度。 車(chē)刀切削部分的組成車(chē)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1）。圖1硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀(1)前刀面刀具上切屑流過(guò)的表面。(2)主后刀面刀具上與工件上的加工表面相對(duì)著并且相互作用的表面，稱(chēng)為主后刀面。(3)副后刀面刀具上與工件上

28、的已加工表面相對(duì)著并且相互作用的表面，稱(chēng)為副后刀面。(4)主切削刃刀具上前刀面與主后刀面的交線稱(chēng)為主切削刃。(5)副切削刃刀具上前刀面與副后刀面的交線稱(chēng)為副切削刃。（6）刀尖主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)稱(chēng)為刀尖。刀尖實(shí)際是一小段曲線或直線，稱(chēng)修圓刀尖和倒角刀尖。車(chē)刀切削部分的主要角度（1）測(cè)量車(chē)刀切削角度的輔助平面圖2測(cè)量車(chē)刀的輔助平面測(cè)量車(chē)刀的輔助平面為了確定和測(cè)量車(chē)刀的幾何角度，需要選取三個(gè)輔助平面作為基準(zhǔn)，這三個(gè)輔助平面是切削平面、基面和正交平面，如圖2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(guò)主切削刃某一選定點(diǎn)并平行于刀桿底面的平面

29、。3）正交平面P0主剖面是垂直于切削平面又垂直于基面的平面?？梢?jiàn)這三個(gè)坐標(biāo)平面相互垂直，構(gòu)成一個(gè)空間直角坐標(biāo)系。車(chē)刀的主要幾何及其選擇1）前角前角在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面間的夾角。前角的正負(fù)方向按圖示規(guī)定表示，即刀具前刀面在基面之下時(shí)為正前角，刀具前刀面在基面之上時(shí)為負(fù)前角。前角一般在-5°25°之間選取。切削前角選擇的原則：前角的大小主要解決刀頭的堅(jiān)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(lái)選擇前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根據(jù)加工性質(zhì)來(lái)考慮前角的大小，粗加工時(shí)前角要取小值，精加工時(shí)前角應(yīng)取大值。）后角在正交平面內(nèi)測(cè)量的主后刀面與切削

30、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。切削后角選擇的原則：首先考慮加工性質(zhì)。精加工時(shí)，后角取大值，粗加工時(shí)，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(jiān)固性；反之，后角應(yīng)取小值。3）主偏角在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(chē)床、夾具和刀具組成的車(chē)工工藝系統(tǒng)的剛性，如車(chē)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(chē)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(tái)階時(shí)，主偏角應(yīng)取90&

31、#176;，加工中間切入的工件，主偏角一般取60°。）副偏角在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角。副偏角一般為正值。副偏角的選擇原則：首先考慮車(chē)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(shí)，副偏角可取10°15°，粗加工時(shí)，副偏角可取5°左右。）刃傾角s在切削平面內(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平時(shí)，s=0°；刀尖為主切刃上最高點(diǎn)時(shí)，s0°；刀尖為主切削刃上最低點(diǎn)時(shí)，s0°（如圖5所示）。刃傾角一般在-10°5°之間選取。刃傾

32、角的選擇原則：主要看加工性質(zhì)，粗加工時(shí)，工件對(duì)車(chē)刀沖擊大，s0°，精加工時(shí)，工件對(duì)車(chē)刀沖擊力小，s0°，一般取s=0°。切削刃切削刃螺紋車(chē)刀幾何角度與用樣板對(duì)刀2.2刀具的選擇生產(chǎn)中，數(shù)控加工的刀具選擇及切削量的選擇# _9 t0 ' A$ + 0 C刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成為可能，特別是微機(jī)與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)接，使得設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃及編程的整個(gè)過(guò)程全部在計(jì)算機(jī)上完成，一般不需要輸出專(zhuān)門(mén)的工藝文件。 5 K( f/

33、 2 D"    現(xiàn)在，許多CAD/CAM軟件包都提供自動(dòng)編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問(wèn)題，比如，刀具選擇、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。因此，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)。本文對(duì)數(shù)控編程中必須面對(duì)的刀具選擇和切削用量確定問(wèn)題進(jìn)行了探討，給出了若干原則和建議，并對(duì)應(yīng)該注意的問(wèn)題進(jìn)行了討論。 5 k. 6 T6

34、v) / |4 j8 v& K! , H5 L. i數(shù)控加工常用刀具的種類(lèi)及特點(diǎn)    B: T8 A7    F   數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專(zhuān)用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類(lèi)有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：整體式；鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：高速鋼刀具；硬質(zhì)合金刀具；金剛石刀具；其他材料刀具，如立方

35、氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：車(chē)削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種；鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；鏜削刀具；銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%40%，金屬切除量占總數(shù)的80%90%。 7 U4 u; y9 7 a9 u% _$ C- # u( V   數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：8 e# f) H# F( O9 k8 H) s/ s( p, y5 9 e& u/ j) M& 0 s+ I-

36、e 剛性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及熱變形?。?( c$ i3 A+ N; f& f5 n* x4 Q. E   互換性好，便于快速換刀； ( g0 P   + u' R- e/ V. G$ x   壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠； ' O- z: B' W& b2 X/ # x/ N   刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間； 2 w7 K9 s! E# x- g; c, h   刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除?1 y/ V&

37、; H5 s2 W& H! F   系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。 & ?+ M) B% j9 F5 o8 A   W5 y數(shù)控加工刀具的選擇 " L' 2 v' n& S4 j# e6 U3 R; f1 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿(mǎn)足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 # S$ Q4 a) # h+

38、I& u# H   選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀。 . a# u7 t0 x# B8 l1 b   在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，

39、因此，只要在保證不過(guò)切的前提下，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。 7 h/    S% A1 o2 F   I   在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫(kù)上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整

40、范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（三種規(guī)格）和錐柄（四種規(guī)格）兩種，共包括16種不同用途的刀柄。 * q' a, R5 h; L8 b/ X: I   在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：盡量減少刀具數(shù)量；一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位；粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆；先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以

41、提高生產(chǎn)效率等。 . J: 0 5 t- 數(shù)控加工切削用量的確定 $ W: p& x9 s* _4 w,    合理選擇切削用量的原則是，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 0 p& B* m% C7 e% N   切削深度t。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，t就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)

42、床的精加工余量可略小于普通機(jī)床2.3 切削三要素的選擇切削用量是表示機(jī)床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的重要參數(shù)。切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容, 切削用量的大小對(duì)加工效率、加工質(zhì)量、刀具磨損和加工成本均有顯著影響?，F(xiàn)在，隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，許多CAD/CAM軟件都提供自動(dòng)編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問(wèn)題，比如：刀具選擇、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。因此，數(shù)控加工中切削用量的確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握切削用量確定的基本

43、原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)來(lái)合理的選擇切削用量。文章對(duì)數(shù)控編程中必須面對(duì)切削用量的確定問(wèn)題進(jìn)行了探討，給出了若干原則和建議，且對(duì)應(yīng)該注意的問(wèn)題進(jìn)行了討論。 數(shù)控加工中切削用量的選擇原則 切削用量包括切削速度( 主軸轉(zhuǎn)速) 、背吃刀量、進(jìn)給量，通常稱(chēng)為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下。 粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的

44、進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。 半精加工和精加工時(shí), 應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而定。 (1) 背吃刀量ap(mm)的選擇 背吃刀量ap根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度確定。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量, 這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精

45、加工余量可略小于普通機(jī)床。具體選擇如下： 粗加工時(shí)，在留下精加工、半精加工的余量后，盡可能一次走刀將剩下的余量切除；若工藝系統(tǒng)剛性不足或余量過(guò)大不能一次切除，也應(yīng)按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap應(yīng)盡可能大些，使刀口在里層切削，避免工件表面不平及有硬皮的鑄鍛件。 當(dāng)沖擊載荷較大（如斷續(xù)表面）或工藝系統(tǒng)剛度較差（如細(xì)長(zhǎng)軸、鏜刀桿、機(jī)床陳舊）時(shí)，可適當(dāng)降低ap，使切削力減小。 精加工時(shí)，ap應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定，采用逐漸降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面質(zhì)量。一般精加工時(shí)，取ap=0.050.8mm；半精加工時(shí)，取ap=1.03.0mm。 2) 切削寬度L（mm） 一般L與刀具直徑

46、d成正比，與切削深度成反比。在數(shù)控加工中，一般L的取值范圍為: L=(0.60.9)d。 (3) 進(jìn)給量(進(jìn)給速度)f(mm/min或mm/r)的選擇 進(jìn)給量( 進(jìn)給速度)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊(cè)選取。對(duì)于多齒刀具, 其進(jìn)給速度vf、刀具轉(zhuǎn)速n、刀具齒數(shù)Z 及每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系為: Vf=fn=fzzn。 粗加工時(shí), 由于對(duì)工件表面質(zhì)量沒(méi)有太高的要求, f主要受刀桿、刀片、機(jī)床、工件等的強(qiáng)度和剛度所承受的切削力限制，一般根據(jù)剛度來(lái)選擇。工藝系統(tǒng)剛度好時(shí)，可用大些的f；反之，適當(dāng)降低f。 精加工、半精加工時(shí)，f應(yīng)

47、根據(jù)工件的表面粗糙度Ra要求選擇。Ra要求小的，取較小的f，但又不能過(guò)小，因?yàn)閒過(guò)小，切削厚度hD過(guò)薄，Ra反而增大，且刀具磨損加劇。刀具的副偏角愈大，刀尖圓弧半徑愈大，則f可選較大值。一般，精銑時(shí)可取2025mm/min, 精車(chē)時(shí)可取0.100.20mm/r。還應(yīng)注意零件加工中的某些特殊因素。比如在輪廓加工中，選擇進(jìn)給量時(shí)，應(yīng)考慮輪廓拐角處的超程問(wèn)題。特別是在拐角較大、進(jìn)給速度較高時(shí)，應(yīng)在接近拐角處適當(dāng)降低進(jìn)給速度，在拐角后逐漸升速，以保證加工精度。 (4) 切削速度Vc（m/min）的選擇 根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度。可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在機(jī)床

48、說(shuō)明書(shū)允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取或者參考有關(guān)切削用量手冊(cè)選用。在選擇切削速度時(shí)，還應(yīng)考慮：應(yīng)盡量避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域；斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開(kāi)自激振動(dòng)的臨界速度；加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁工件時(shí), 應(yīng)選用較低的切削速度；加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；工藝系統(tǒng)剛性差的，應(yīng)減小切削速度。 (5) 主軸轉(zhuǎn)速n(r/min) 主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度VC來(lái)選定。 計(jì)算公式為: n=1000VC/D 式中，D為工件或刀具直徑（mm）。 數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。2.

49、4 三角螺紋 三角螺紋有正扣（右旋）及反扣（左旋），即當(dāng)主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，由尾座向卡盤(pán)方向車(chē)刀，加工出來(lái)的螺紋為正扣（右旋），當(dāng)主軸還是正轉(zhuǎn)的情況下，由卡盤(pán)向尾座方向車(chē)刀，加工出來(lái)的螺紋為反扣（左旋）。      螺紋代號(hào)與螺紋標(biāo)記：2.5 螺紋的加工類(lèi)型及指令.螺紋加工的類(lèi)型內(nèi)(外)圓柱螺紋內(nèi)(外)圓錐螺紋單頭螺紋和多頭螺紋恒螺距與變螺距螺紋2.5.2螺紋加工指令分類(lèi)數(shù)控系統(tǒng)不同,螺紋加工指令也有差異.螺紋車(chē)削指令等螺距螺紋車(chē)削指令(G32) window.google_render_ad(); 螺紋車(chē)削復(fù)合循環(huán)指令(G76)簡(jiǎn)單螺紋車(chē)削循環(huán)指令(

50、G92)2.5.3等螺距螺紋切削指令G32G32指令可以加工圓柱螺紋和圓錐螺紋.G32和G01指令的根本區(qū)別是:G32能使刀具直線移動(dòng)的同時(shí),使刀具的移動(dòng)和主軸保持同步,即主軸轉(zhuǎn)一周,刀具移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程;G01指令刀具的移動(dòng)和主軸的旋轉(zhuǎn)位置不同步,用來(lái)加工螺紋時(shí)會(huì)產(chǎn)生亂牙現(xiàn)象.注意:用G32加工螺紋時(shí),由于機(jī)床伺服系統(tǒng)本身具有滯后特性,會(huì)在起始段和停止段發(fā)生螺紋的螺距不規(guī)則現(xiàn)象,故應(yīng)考慮刀具的引入長(zhǎng)度和超越長(zhǎng)度,整個(gè)被加工螺紋的長(zhǎng)度應(yīng)該是引入長(zhǎng)度,超越長(zhǎng)度和螺紋長(zhǎng)度之和.格式:G32 X. Z. F. G32 U. W. F.其中:X,Z 為螺紋終點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)值.U,W 為螺紋終點(diǎn)相對(duì)螺紋起點(diǎn)坐標(biāo)

51、增量.F為螺紋導(dǎo)程(螺距), 單位:mm/r圓柱螺紋加工格式:G32 Z. F.G32 W. F. 常用螺紋切削的進(jìn)給次數(shù)與背吃刀量(米制,雙邊) ( mm )例:是圓柱螺紋加工實(shí)例,螺距為4 mm,第一次和第二次單邊切削量均為1 mm,引入長(zhǎng)度為3 mm,超越長(zhǎng)度為1.5 mm.程序如下:O0308;N020 G00 U-62.0;N021 G32 W-74.5 F4.0 ;N022 G00 U62.0;N023 W74.5;N024 U-64.0; N025 G32 W-74.5;N026 G00 U64.0;N027 W74.5;2.5.4簡(jiǎn)單螺紋切削循環(huán)指令G92該指令的循環(huán)路線與前述

52、的G90指令基本相同,只是F后面的進(jìn)給量改為螺紋導(dǎo)程即可. 格式:G92 X(U)_Z(W)_R_F_;其中:X,Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)值U,W為螺紋起點(diǎn)坐標(biāo)到終點(diǎn)坐標(biāo)的增量值R為錐螺紋大端和小端的半徑差.用G92進(jìn)行圓柱螺紋加工 格式:G92 X(U)_Z(W)_F_;用G92進(jìn)行圓錐螺紋加工 格式:G92 X(U)_Z(W)_R_F_;例:如下圖所示圓柱螺紋,螺紋導(dǎo)程為1.0 mm.1=2 mm , 2=1mm. 試編寫(xiě)螺紋加工程序例:如下圖所示圓錐螺紋,螺紋導(dǎo)程為1.5 mm.1=2 mm , 2=1mm. 試編寫(xiě)螺紋加工程序2.5.5螺紋切削循環(huán)指令G76 格式:G76 X_Z_I_K_D_

53、F_A_P_;其中:X為終點(diǎn)處的X坐標(biāo)值 ;Z為終點(diǎn)處的Z坐標(biāo)值;I為螺紋加工起點(diǎn)和終點(diǎn)的差值;K為螺紋牙型高度,按半徑值編程; D為第一次循環(huán)時(shí)的切削深度;F為螺紋導(dǎo)程;A為螺紋牙型頂角角度,可在0?120?之間任意選擇;P為指定切削方式,一般省略或?qū)懗蒔1,表示等切削量單邊切削.例如,圓柱螺紋加工終點(diǎn)處的坐標(biāo)為X=55.564 mm,Z=25.0 mm,螺紋牙型高度為3.68 mm,第一次循環(huán)時(shí)切削深度為1.8 mm,螺紋導(dǎo)程為6.0 mm,牙型頂角為60?執(zhí)行等切削量單邊切削,則加工程序?yàn)?G76 X55.564 Z25.0 K3.68 D1.8 F6.0 A60;螺紋加工常用切削循環(huán)方

54、式.兩種方式:直進(jìn)法(G32,G92)斜進(jìn)法(G76)一般應(yīng)用:直進(jìn)法:導(dǎo)程小于3mm的螺紋加工斜進(jìn)法:導(dǎo)程大于3mm的螺紋加工(斜進(jìn)法使刀具單側(cè)刃加工減徑負(fù)載)2.6 螺紋的計(jì)算公式 螺紋的計(jì)算公式1m=100cm1cm=10mm1mm=100s(絲)毫米（mm）和英寸（in）的換算1in=25.4mm1mm=1/25.4in=0.03937in（ / ：表示分號(hào)） 大徑=公稱(chēng)直徑。中徑=大徑-0.6495p小徑=大徑-1.0825p牙型高度=0.5413p公制三角型60° p=2 M24 2大徑=公制直徑=24°中徑=24-1.08252牙型高度=0.54132大拖板

55、（每一小格1mm 每一大格10mm）中拖板 （每一小格0.02mm 每一大格0.2mm）小拖板 （每一小格0.01mm 每一大格0.1mm）圓錐的計(jì)算：C=D-d/L（ / ：表示分號(hào)） c：錐度D：最大圓錐直徑d：最小圓錐直徑L：圓錐長(zhǎng)度圓錐廣泛運(yùn)用的原因：（ 1?當(dāng)圓錐角小于3°時(shí)，可以傳遞較高矩。 2?圓錐面可以做到無(wú)間隙配合。 3?圓錐配合有很高的定心作用，雖然多次拆卸，仍能起到準(zhǔn)確的定心作用）2.7 三角螺紋的車(chē)銷(xiāo)方法低速車(chē)削三角螺紋低速車(chē)削三角螺紋的車(chē)刀材料一般為高速鋼。若分開(kāi)粗車(chē)和精車(chē)分別加工 ,可得到較理想的表面粗糙度和精度。粗車(chē)刀的牙型角常取 5

56、 8.5 5 9° ,比精車(chē)刀的牙型角要小 1 1.5° ,用粗車(chē)刀車(chē)至牙深(即外螺紋小徑 ) ,然后用精車(chē)刀車(chē)光螺紋 2個(gè)側(cè)面 ,既能保護(hù)刀尖又省時(shí)。刃磨粗車(chē)螺紋刀時(shí) ,不用刻意磨小刀尖角 ,只要在開(kāi)車(chē)刀前角時(shí)適當(dāng)加大前角 ,這樣既能達(dá)到排屑順利的目的 ,又可減小牙型角。但前角加大 ,楔角減小后 ,車(chē)刀的強(qiáng)度降低了 ,所以后角要適當(dāng)減小 ,這樣就可彌補(bǔ)車(chē)刀強(qiáng)度的不足。車(chē)三角螺紋時(shí)主要有

57、 2種進(jìn)刀方法 :直進(jìn)法和斜進(jìn)法。1 1直進(jìn)法直進(jìn)法車(chē)削三角螺紋時(shí) ,車(chē)刀兩刃同時(shí)切削 ,車(chē)刀受力大 ,散熱難、磨損快、排屑難 ,每次進(jìn)給的切削深度不能過(guò)大。但所加工的螺紋牙型較準(zhǔn)確。因車(chē)刀刀尖參加切削 ,容易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象 ,把牙型表面鏤去一塊 ,甚至造成因切削力大而使刀尖斷裂 ,損壞車(chē)刀 ,而且還容易造成振動(dòng)。因此只適用于螺距P <2mm的螺紋及精度較高螺紋的精加工?，F(xiàn)在一般的數(shù)控車(chē)床都有螺紋切削功能 ,大多數(shù)數(shù)控床都有螺紋單循環(huán)切削功能

58、60;,高檔一點(diǎn)的數(shù)控車(chē)床還有螺紋復(fù)合固定循環(huán)切削功能。切削螺紋時(shí)要根據(jù)螺距的大小、螺紋牙型的深度、車(chē)刀的材料、工件的材料、車(chē)床的進(jìn)給速度等分?jǐn)?shù)次進(jìn)給 ,采用多次走刀 ,分層切入的方法進(jìn)行加工。每次進(jìn)給的吃刀量按遞減規(guī)律分配。例如要車(chē)削M5 0× 4的普通圓柱螺紋 ,經(jīng)計(jì)算編程螺紋大徑為4 9.72mm ,編程螺紋小徑4 6 .5 2mm ,進(jìn)刀段取 3mm ,退刀段取 2mm ,用G32單一導(dǎo)程螺紋加工指令編寫(xiě)程序：如下 :

59、O1111;N10G0 0X4 9.72 N11G32Z - 32 .0F4 N12G0 0X5 0 .0 N13Z3.0 N14X4 8.72 Z - 32 .0N15G32Z - 32 .0F4 N16G0 0X5 0 .0 N17Z3.0 N18X4 8.12 N19G32Z - 32

60、0;.0F4 N33G0 0X4 6 .5 2 N34G32Z - 32 .0F4 N5 0M30 因G32單單是加工螺紋的指令 ,車(chē)刀的切入、切出和返回均要編入程序 ,程序顯得較長(zhǎng) ,如用螺紋循環(huán)加工指令G92、G76等編寫(xiě)程序則程序較為簡(jiǎn)短。例如要車(chē)M30× 2 - 6g的普通圓柱外螺紋 ,由GB197- 81中查出M30× 2 - 6g的螺紋外徑為30 -0 .0 3 8-0 .3 18mm ,取編程外徑為2 9.7mm。設(shè)其牙底由單一的圓弧R構(gòu)成