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1、河南工程学院河南工程学院毕业论文数控铣削加工及机床维修学生姓名 WWWWWW 系 （部） 机 械 工 程 系 专 业 机 电 一 体 化指导教师 WWWWWW 20010年5 月 20日目 录摘要2前言4 第一章 数控铣削加工5 第一节、选择并确定数控铣削的加工部位及内容 5 第二节、对零件进行工艺性分析 6第三节、数控铣削零件毛坯的工艺性分析12第四节、下模的工艺路线14第五节、数控铣削工序设计14第六节、对刀点和换刀点的选择15第七节、数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类16第八节、数控铣床切削用量的选择19第九节、数控程序的编制21第二章 数控机床的维修23第一节、数控机床维修概述23第二节
2、、机床操作要则26结束语 28参考文献 29摘 要数控加工是指在数控机床上进行自动加工零件的一种工艺方法。随着机械制造业的高速发展，数控加工技术的应用越来越普遍，在我国南方尤其是广东、上海、苏南等一些经济发达地区数控加工技术发展速度很快。在模具制造，线切割及零件加工过程中数控加工技术的应用异常广泛，从目前来看数控加工技术的发展趋势主要是向高速度化，高精度化，高智能化，高自动化，高柔性化，高可靠性等方向发展。随着计算机集成网络的快速发展，数控加工技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，受高生产率的驱使，数控加工技术的装备自动化程度越来越高，目前数控加工技术主要采用的开放式数控系统，它
3、不仅具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控精确、通用性好等特点，而且还从很大程度上提高了现有加工制造的精度、柔性和应付市场需求的能力。本论文从实际加工角度出发，简要的说明了数控铣床，根据零件的加工要求和企业的生产条件进行具体的分析，对零件进行工艺性分析，零件毛坯的工艺性分析，数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类，及机床的维修等一些内容。关键词：数控加工、工艺性、自动化AbstractCNC machining is the CNC machine tools on the automatic processing of parts of a process. With the rapid de
4、velopment of manufacturing machinery, CNC machining technology and more common, especially in Chinas southern Guangdong, Shanghai, Jiangsu and other economically developed areas, the development of NC in very fast. In the mold manufacturing, wire cutting and processing parts of NC in an amazingly wi
5、de scope of applications, from the current view of CNC machining technology is the development trend of the high-speed, high-precision and high intelligence, high automation, high Flexible, high reliability, such as direction. With the rapid development of integrated network,CNC machining has been t
6、he use of computer technology, control theory, such as the latest technological achievements in the field, driven by high productivity, CNC machining technology is getting higher and higher degree of automation equipment, CNC machining technology is currently used in open CNC system It not only has
7、the information processing ability, and open a high degree of precision trajectory control, versatility and good features, but also largely improve the existing manufacturing precision, flexibility and ability to meet market demand.In this paper, the actual process from the point of view, a brief de
8、scription of the CNC milling machine, in accordance with machining demands and production conditions of the specific analysis of parts for process analysis, rough parts of the process of analysis, numerical control milling machine tool requirements and the type of cutter and machine tool maintenance
9、 and other content.Keywords: NC machining, process and automation前 言我于2007年3月27日至2007年5月4日在深圳赐昌制鞋厂进行实习，从事的是数控加工的一线操作，机床是GT-66V，此机床的系统是西门子840D系统，加工的产品是鞋子，在实习的过程中深刻认识到，数控加工是机械制造中的先进加工技术，它的广泛使用给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来了深刻的变化。原来在书本上见到的东西，在实习期间都有了比较形象的认识，也加深了对所学知识的理解。数字控制机床是一种高效自动化机床，用数控加工程序控制数字控制机床自动加工零件，
10、无须使用复杂和专用的工模夹具，它能较好的解决中小批量，多品种和复杂零件加工自动化的问题，对加速产品更新十分有利。工业发达国家无论在军工和民用部门都广泛使用数控机床。我国在数控机床的研制方面，无论在品种，数量和质量上都取得了很大的成就。与此同时数控技术的出现及所带来的巨大社会效益已引起了各国科技与工业界的普遍重视。专家们预言：世纪机械制造业的竞争，其实就是数控技术的竞争。随着社会日益激烈的竞争和国内数控机床的应用范围日益扩大，需要越来越多的人熟悉数控机床的基本操作、维护与保养、数控机床的编程及其加工工艺，数控机床的种类繁多，且各类机床的加工范围、特点及其应用操作都存在较大差异，但其也存在共性，在
11、此介绍了数控铣床及数控铣床在生产中的加工实例。第一章 数控铣削加工技术第一节、选择并确定数控铣削的加工部位及内容数控加工的定义： 数控加工是指在数控机床上进行自动加工零件的一种工艺方法。数控机床加工零件时，将编制好的零件加工数控程序，输入到数控装置中，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停、进给运动的方向、速度和位移大小，以及其他诸如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑的启、停等动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照数控程序规定的顺序、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。数控加工流程图11所示： 图 11根据零件的加工要求和企业的生产条件进行具体的分析，确定具体的
12、加工部位和内容及要求。在具体确定数控铣削的加工内容时，还应结合企业设备条件、产品特点及现场生产组织管理方式等具体情况景象综合分析，以优质、高效、低成本完成零件的加工为原则。根据我所在厂的实际条件，鞋带模这个零件的所有部分均采用数控加工，机床为新虎将GT-66V，系统为西门子840D。如图12示： 图12 新虎将GT-66V机床第二节 、对零件进行工艺性分析 数控铣削加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，根据加工实践，数控铣削加工工艺分析所要解决的主要问题大致可归纳为以下几个方面。 1、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容 在选择数控铣削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。主
13、要选择的加工内容有： （1）工件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓，如图(3)所示的正弦曲线。（2）已给出数学模型的空间曲面,如图13所示的球面。图13a Y=SIN(X)曲线图 图 13b 球面 （3）形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位； （4）用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内外凹槽； （5）以尺寸协调的高精度孔和面； （6）能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状； （7）用数控铣削方式加工后，能成倍提高生产率，大大减轻劳动强度的一般加工内容。 2、零件图样的工艺性分析 根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分析时，应主要分析与考虑以
14、下一些问题。（1）零件图样尺寸的正确标注 由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确，各种几何元素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。例如，零件在用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值编程加工时，由于零件轮廓各处尺寸公差带不同，如在图14中，就很难同时保证各处尺寸在尺寸公差范围内。这时一般采取的方法是：兼顾各处尺寸公差，在编程计算时，改变轮廓尺寸并移动公差带，改为对称公差，采用同一把铣刀和同一个刀具半径补偿值加工，对图14中括号内的尺寸，其公差带均作了相应改变，计算与编程时用括号内尺寸来进行。图14零件尺
15、寸公差带的调整 （2）统一内壁圆弧的尺寸加工轮廓上内壁圆弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。1）内壁转接圆弧半径R 如图16所示，当工件的被加工轮廓高度H较小，内壁转接圆弧半径R较大时，则可采用刀具切削刃长度L较小，直径D较大的铣刀加工。这样，底面A的走刀次数较少，表面质量较好，因此，工艺性较好。反之如图17，铣削工艺性则较差。通常，当R0.2H时，则属工艺性较差。 图16 R较大时 图17R较小时2）内壁与底面转接圆弧半径r 如图18a，铣刀直径D一定时，工件的内壁与底面转接圆弧半径r越小，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r也越大，铣刀端刃铣削平面的面积越大，则加工平面的能力越强，因而，铣削工
16、艺性越好。反之，工艺性越差,如图18b所示。 当底面铣削面积大，转接圆弧半径r也较大时，只能先用一把r较小的铣刀加工，再用符合要求r的刀具加工，分两次完成切削。 总之，一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响着加工能力、加工质量和换刀次数等。因此，转接圆弧半径尺寸大小要力求合理，半径尺寸尽可能一致，至少要力求半径尺寸分组靠拢，以改善铣削工艺性。 图18ar较小 图18b r较大3、保证基准统一的原则 有些工件需要在铣削完一面后，再重新安装铣削另一面，由于数控铣削时，不能使用通用铣床加工时常用的试切方法来接刀，因此，最好采用统一基准定位。4、分析零件的变形情况 铣削工件在加工时的变形，
17、将影响加工质量。这时，可采用常规方法如粗、精加工分开及对称去余量法等，也可采用热处理的方法，如对钢件进行调质处理，对铸铝件进行退火处理等。加工薄板时，切削力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度难以保证，这时，应考虑合适的工件装夹方式。总之，加工工艺取决于产品零件的结构形状，尺寸和技术要求等。在表11中给出了改进零件结构提高工艺性的一些实例。表11 改进零件结构提高工艺性 5、零件的加工路线（1）铣削轮廓表面 在铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为： 1)从起刀点下刀到下刀点 2)沿切向切入工件； 3)轮廓切削； 4
18、)刀具向上抬刀，退离工件； 5)返回起刀点。（2）顺铣和逆铣对加工影响 在铣削加工中，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反，顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铣削方式的选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床、刀具等条件综合考虑。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。 如图110a所示为采用顺铣切削方式精铣外轮廓,图110b所示为采用逆铣切削方式精铣型腔轮廓,图110c所示为顺、逆铣时的切削区域。 图110 顺铣和逆铣切削方式 同时
19、，为了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料，尽量采用顺铣加工。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。 6、零件图中各加工面的凹圆弧(R与r)是否过于零乱，是否可以统一。因为在数控铣床上多换一次刀要增加不少新问题，如增加铣刀规格，计划停车次数和对刀次数等，不但给编程带来许多麻烦，增加生产准备时间而降低生产效率，而且也会因频繁换刀增加了工件加工面上的接刀阶差而降低了表面质量。所以，在一个零件上的这种凹圆弧半径在数值上的一致性问题对数控铣削的工艺性显得相当重要。一般来说，即使不能寻求完全统一，也要力求将数值相近的圆弧半径分
20、组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀规格与换刀次数。 7、内槽及缘板之间的内转接圆弧是否过小。因为这种内圆弧半径及常常限制刀具的直径。如图111所示，如工件的被加工轮廓高度低，转接圆弧半径也大，可以采用较大直径的铣刀来加工，加工其腹板面时，走刀次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，因此工艺性较好，反之，数控铣削工艺性较差。一般来说，当 (被加工轮廓面的最大高度)时，可以判定为零件该部位的工艺性不好。零件上有无统一基准以保证两次装夹加工后其相对位置的正确性。有些工件需要在铣完一面后再重新安装铣削另一面，如图112所示。由于数控铣削时不能使用通用铣床加工时常用的试削方法来接刀，往往会因为工件的重
21、新安装而接不好刀(即与上道工序加工的面接不齐或造成本来要求一致的两对应面上的轮廓错位)。为了避免上述问题的产生，减小两次装夹误差，最好采用统一基准定位，因此零件上最好有合适的孔作为定位基准孔。如果零件上没有基准孔，也可以专门设置工艺孔作为定位基准(如在毛坯上增加工艺凸耳或在后继工序要铣去的余量上设基准孔)。如实在无法制出基准孔，起码也要用经过精加工的面作为统一基准。如果连这也办不到，则最好只加工其中一个最复杂的面，另一面放弃数控铣削而改由通用铣床加工。 图111 图112第三节、数控铣削零件毛坯的工艺性分析 在对零件图进行工艺性分析后，还应结合数控铣削的特点，对所用毛坯(常为板料、铸件自由锻及
22、模锻件)进行工艺性分析，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去；甚至会造成前功尽弃的后果。这方面的教训在实际工作中也是不少见的，应引起充分重视。根据经验，下列几方面应作为毛坯工艺性分析的要点： 毛坯的加工余量是否充分，批量生产时的毛坏余量是否稳定。 毛坯主要指锻、铸件，因模锻时的欠压量与允许的错模量会造成余量多少不等，铸造时也会因沙型误差、收缩量及金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量不等。此外，锻、铸后，毛坯的翘曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定。在通用铣削工艺中，对上述情况常常采用划线时串位借料的方法来解决。但是在采用数控铣削时，次定位将决定工件的“命运”，加工
23、过程的自动化很难照顾到何处余量不足的问题。因此，除板料外，不管是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控铣削加工，其加工面均应有较充分的余量。经验表明，数控铣削中最难保证的是加工面与非加工面之间的尺寸，这一点应该引起特别重视。在这种情况下，如果已确定或准备采用数控铣削，就应事先对毛坯的设计进行必要更改或在设计时就加以充分考虑，即在零件图纸注明的非加工面处也增加适当余量。 分析毛坯在安装定位方面的适应性。 主要是考虑毛坯在加工时的安装定位方面的可靠性与方便性，以便充分发挥数控铣削在一次安装中加工出许多待加工面。主要是考虑要不要另外增加装夹余量或工艺凸台来定位与夹紧，什么地方可以制出工艺孔或要不要另外
24、准备工艺凸耳来特制工艺孔。值得注意的是，对某些看上去很难定位安装的或缺少定位基准孔与定位面的工件，只要在毛坯上想想办法，就迎刃而解了。如图113所示工件，加工上下腹板与内外轮廓时因缺少定位安装面造成装夹困准，但只要在上下两筋上分别增加两个工艺台就可以较好地解决该工件的装夹困难问题。再如图114所示，该工件缺少定位用的基准孔，用其他方法很难保工件定位精度，如果在图示位置增加两个工艺凸耳，在凸耳上制出走位基准孔，这一问题就能得到圆满的解决。对于增加的工艺凸台或凸耳，可以在它们完成定位安装使命后通过补加工去掉。 图113 图114 分析毛坯的余量大小及均匀性。 主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几
25、层切削，也要分析加工中与加工后的变形程度，考虑是否应采取预防性措施与补救措施。如对于热轧中、厚铝板，经淬火时效后很容易在加工中与加工后变形，最好采用经预拉伸处理后的淬火板坯。 图115 鞋带下模工厂的这个鞋带模形状比较规则，在实际加工过程中，采用底面定位，单件加工，采用螺栓压板装夹。 第四节、下模的工艺路线工艺路线的设计与具体的生产条件有直接的关系，加工要求相同的零件在不同 生产条件下工艺路线会有较大的差别。该零件的加工工艺路线安排如下： 下料； 铣上下平面，保证厚度尺寸60； 铣鞋带； 开料道； 铣定位孔； 钳工合模； 试模房试模。第五节、数控铣削工序设计数控铣削工序设计是工艺设计中的重要内
26、容，这是在制定了工艺路线的基础上兼顾考虑程序编制的要求，安排数控铣削工序的具体内容和工步顺序。1.数控铣削工序内容在数控铣削加工工艺分析中所确定的加工内容基础上，根据加工部位的性质、刀具使用情况以及现有的加工条件，将这些加工内容安排在一个或几个数控铣削工序中。当加工中使用的刀具较多时，为了减少换刀次数，缩短辅助时间，可以将一把刀具所加工的内容安排在一个工序（或工步）中。按照工件加工表面的性质和要求，将粗加工、精加工分为依次进行的不同工序（或工步）。先进行所有表面的粗加工，然后再进行所有表面的精加工。按照从简单到复杂的原则，先加工平面、沟槽、孔，再加工外形、内腔，最后加工曲面：先加工精度要求低的
27、表面，再加工精度要求高的部位等。一般情况下，为了减少工件加工中的周转时间，提高数控铣床的利用率，保证加工精度要求，在数控铣削工序划分的时候，尽量工序集中。2.工序加工顺序在确定了某个工序的加工内容后，要进行详细的工部设计，即安排这些工序内容的加工顺序，同时考虑程序编制时刀具运动轨迹的设计。一般将一个工步编制为一个加工程序，因此，工步顺序实际也就是加工程序的执行顺序。工序单 数控加工工序单是数控加工工艺规程的主要组成部分，其内因主要包括以下三个部分。（1）零件有关信息如零件图号、零件名称、零件材料牌号、装配图号等。（2）工序加工内容及工步顺序通过工序图以及表格详细说明本工序的加工内容、加工要求、
28、加工顺序以及加工中所使用的设备、加工程序、工装、刀具、量具和切削参数等。（3）工程序及使用说明 与工步内容及顺序对应，所使用的加工程序应有详细的使用说明，如在工序图中画出编程坐标系、编程原点、对刀点、换刀点位置，较复杂的程序还应明确刀具运动轨迹的主要特点及切入、切出点，夹具的夹紧点位置等使用要求，每个工步所使用的加工程序的名称、切削参数在程序中的设定值、刀具补偿地址等内容。 由此可见，数控铣削加工工艺设计必须详细到加工中的每一个细节，而且要事先“完成零件的加工”，才有可能使现场操作人员按照工艺规程实现零件的正确加工。由于数控铣削加工的复杂性，正确而详细地编写数控加工工艺规程具有极其重要的意义。
29、第六节、对刀点和换刀点的选择 对刀点和换刀点的选择主要根据加工操作的实际情况，考虑如何在保证加工精度的同时，使操作简便。对刀点的选择 在加工时，工件在机床加工尺寸范围内的安装位置是任意的，要正确执行加工程序，必须确定工件在机床坐标系中的确切位置。对刀点是工件在机床定位装夹后，设置在工件坐标系中，用于确定工件坐标系与机床坐标系空间位置关系的参考点。在工艺设计和程序编制时，应合理设置对刀点，以操作简单、对刀误差小为原则。对刀点可以设置在工件上，也可以设置在夹具张，但都必须在编程坐标系中有确定的位置。对刀点可以与编程原点重合，也可以不重合，这主要取决与加工精度和对刀的方便性。为了保证零件的加工精度要
30、求，对刀点应尽可能选在零件的设计基准或工艺基准上。如以零件上孔的中心点或两条相互垂直的轮廓边的交点作为对刀点较为合适，但应根据加工精度对这些孔或轮廓棉提出相应的精度要求，并在对刀之前准备好。有时零件上没有合适的部位，也可以加工出工艺孔用来对刀。确定对刀点在机床坐标系中位置的操作称为对刀。对刀的准确程度将直接影响零件加工的位置精度，因此，对刀是数控机床操作中一项且关键的工作。对刀操作一定要仔细，对刀方法一定要与零件的加工精度要求想适应。在我们厂生产中使用的是百分表和寻边器。其中寻边器如图116所示： 图116a 偏心式寻边器 图116b 光电式寻边器 但无论采用哪种工具，都是使数控铣床主轴中心与
31、对刀点重合，利用机床的坐标显示确定对刀点在机床坐标系中的位置，从而确定工件坐标系在机床坐标系中的位置。简单地说，对刀是告诉机床工件装夹在机床工作台的什么地方。第七节、数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类（1）对刀具的要求 1）铣刀刚性要好 一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。当工件各处的加工余量相差悬殊时，通用铣床遇到这种情况很容易采取分层铣削方法加以解决，而数控铣削就必须按程序规定的走刀路线前进，遇到余量大时无法象通用铣床那样“随机应变”，除非在编程时能够预先考虑到，否则铣刀必须返回原点，用改变切削面高度或加大刀具半径补偿值的方法从头开始
32、加工，多走几刀。但这样势必造成余量少的地方经常走空刀，降低了生产效率，如刀具刚性较好就不必这么办。 2）铣刀的耐用度要高 尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低了工件的表面质量。 除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择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的。总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。（2）常用铣刀种类 1）
33、盘铣刀 一般采用在盘状刀体上机夹刀片或刀头组成，常用于端铣较大的平面。 2）端铣刀 端铣刀是数控铣加工中最常用的一种铣刀，广泛用于加工平面类零件，图是两种最常见的端铣刀。端铣刀除用其端刃铣削外，也常用其侧刃铣削，有时端刃、侧刃同时进行铣削，端铣刀也可称为圆柱铣刀。 图1173）成型铣刀 成型铣刀一般都是为特定的工件或加工内容专门设计制造的，适用于加工平面类零件的特定形状（如角度面、凹槽面等），也适用于特形孔或台。图示出的是几种常用的成型铣刀。 图118 4）球头铣刀。适用于加工空间曲面零件，有时也用于平面类零件较大的转接凹圆弧的补加工。图是一种常见的球头铣刀。在数控铣削加工中，常用立铣刀和球头
34、铣刀两类。立铣刀主要用语平面轮廓零件的加工，而球头铣刀则主要用于加工曲面。立铣刀加工平面轮廓零件时的运动方式比较简单，一般都是沿着零件轮廓等矩线顺时针或逆时针运动。球头铣刀加工曲面时，一般是三坐标联动，其运动方式具有多样性，可根据刀具性能和曲面特点选择或设计，球头铣刀加工部位及运动方式见表。 表图12球头铣刀加工部位及运动方式序号加 工 部 位刀具运动特点序号加 工 部 位刀具运动特点1直槽或圆弧槽直线运动7凸行曲面三坐标联动2较深槽或台阶往复直线运动8凹行曲面粗加工三坐标联动3斜面空间曲线运动9凹行曲面精加工三坐标联动4型腔粗加工钻式铣削10倒外圆角及铣削型腔二、三坐标联动5台阶面上、下行运
35、动11圆槽或型腔圆弧插补、垂直下刀6倒圆角直线运动12圆槽或型腔螺旋运动由于球头铣刀中心切削速度为零，因此在进行曲面加工时，应尽可能利用圆弧刀刃铣削。 图119a 图119b 5）鼓形铣刀。图是一种典型的鼓形铣刀，主要用于对变斜角类零件的变斜角面的近似加工。除上述几种类型的铣刀外，数控铣床也可使用各种通用铣刀。但因不少数控铣床的主轴内有特殊的拉刀装置，或因主轴内孔锥度有别，须配制过渡套和拉杆。第八节、数控铣床切削用量的选择 在数控机床上加工零件时，切削用量都预先编入程序中，在正常加工情况下，人工不予改变。只有在试加工或出现异常情况时才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用量。因此程序中选用的切削用
36、量应是最佳的、合理的切削用量。只有这样才能提高数控机床的加工精度、刀具寿命和生产率，降低加工成本。 影响切削用量的因素有：机床 切削用量的选择必须在机床主传动功率、进给传动功率以及主轴转速范围、进给速度范围之内。机床刀具工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。切削用量的选择应使机床刀具工件系统不发生较大的“振颤”。如果机床的热稳定性好，热变形小，可适当加大切削用量。 刀具 刀具材料是影响切削用量的重要因素。表1是常用刀具材料的性能比较。 数控机床所用的刀具多采用可转位刀片（机夹刀片）并具有一定的寿命。机夹刀片的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。标准刀片的参数
37、请参阅有关手册及产品样本。表13 常用刀具材料的性能比较刀具材料切削速度耐磨性硬度硬度随温度变化高速钢最低最差最低 最 大硬质合金低差低大陶瓷刀片中中中中金 刚 石高好高小 工件 不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料、刀片类型，要注意到可切削性。可切削性良好的标志是，在高速切削下有效地形成切屑，同时具有较小的刀具磨损和较好的表面加工质量。较高的切削速度、较小的背吃刀量和进给量，可以获得较好的表面粗糙度。合理的恒切削速度、较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度。 冷却液 冷却液同时具有冷却和润滑作用。带走切削过程产生的切削热，降低工件、刀具、夹具和机床的温升，减少刀具与工件的摩擦和磨损，
38、提高刀具寿命和工件表面加工质量。使用冷却液后，通常可以提高切削用量。冷却液必须定期更换，以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件，特别是水溶性冷却液。 在实际操作过程中，工厂用的毛坯是铝材，其刀具的转速和进给如下表14： 表14实际加工中的刀具转速和进给刀名刀长功能转速进给备注D25R580粗加工35007000R1075中加工800045006000R670中加工800040005000R670精加工100004500R565中加工100005000R565精加工125004500R465精加工125004500R340精加工160003500R235精加工200003200R135精加工220
39、002200R0.535精加工22000800R0.2515精加工23000120R0.215精加工23000120刀名刀长（mm）功能转速进给备注D3270精铣外缘28001500D1640精铣外缘30001500D1260粗加工65008000D1060粗加工68006000D1060精加工80002000D860粗加工550035002刃D840精加工800018004刃D630粗加工550020002刃D630精加工1200018004刃D430粗加工800018002刃D430精加工1600025004刃D330精加工180001800代木D225精加工200001800代木D125
40、精加工200001200代木第九节、数控程序的编制由于我工作的主要内容是在一线进行数控机床的操作，所以对程序的编制一块不是很熟悉，但是为了论文的完整性，这里对我工作的地方的程序编制软件，做个简单的介绍。工厂加工的程序都是由 Cimatron E软件编制出来的。Cimatron E数控编程由三维建模、刀具轨迹设计、刀具轨迹编辑修改、加工仿真、后置处理、数控编程模板、二次开发功能接口、数据文件交换等几个重要组成部分。系统提供了钻孔、攻螺纹和镗孔循环等点位加工编程功能，具有多种轮廓加工、等高环切行切以及岛屿加工平面铣削编程功能。其提供的3到5坐标复杂曲面多轴联动加工编程功能，具有基于残留毛坯、曲面轮廓、等高分层、环绕等距、曲面流线、角落清根、曲线五轴等多种刀具轨迹控制方式。刀具轨迹的主要加工策略包括平行铣削、环绕、等高、深孔钻削、基于毛坯等多种形式的粗精加工。 Cimatron E系统界面严格遵循实际产品的数控加工流程来设计，因此其操作简单，在整个刀具轨迹设计规划过程中，可任意修改加工对象、切削参数等内容，值得注意的是，