切削力计算程序

数控车床螺纹加工编程指令的应用济宁职业技术学院（山东）张玉香在目前的FANUC 和广州数控系统的车床上，加工螺纹一般可采用3 种方法：G32 直进式切削方法、G92直进式固定循环切削方法和G76 斜进式复合固定循环切削方法。

由于它们的切削方式和编程方法不同，造成的加工误差也不同，在操作使用时需仔细分析，以便加工出高精度的零件。

1.编程方法（1）G32 直进式螺纹切削方法指令格式：图1G32直进式螺纹切削方法指令格式：G32 X（U ）_ Z（W ）_ F_ ；该指令用于车削圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹。

其编程方法与G01 相似，如图1所示。

使用说明：①式中（X ，Z ）和（U ，W ）为螺纹的终点坐标，即图1 中B 点的坐标值；F 后的数值为导程（单线时为螺距）。

②当α=0°时，作直螺纹加工，编程格式为G32 Z_F_或G32 W_F_ ；当α＜45°时加工锥螺纹，螺距以Z轴方向的值指定；当α＞45°时螺距以X 轴方向的值指定；当α=90°时，加工端面螺纹，编程格式为G32 X_ F_或G32 U_ F_ 。

③螺纹切削中进给速度倍率开关无效，进给速度被限制在100% ；螺纹切削中不能停止进给，一旦停止进给切深便急剧增加，非常危险。

因此，进给暂停在螺纹加工中无效。

④在螺纹切削程序段后的第一个非螺纹切削程序段期间，按进给暂停键时刀具在非螺纹切削程序段停止。

⑤主轴功能的确定。

在编写螺纹加工程序时，只能使用主轴恒转速控制功能（程序中编入G97 ），由于进给速度的最大值和最小值系统参数已设定，在加工螺纹时为了避免进给速度超出系统设定范围，所以主轴转速不宜太高，一般用如下公式计算：（取）且从粗加工到精加工，主轴转速必须保持恒定。

否则，螺距将发生变化，会出现乱牙。

⑥螺纹起点和终点轴向尺寸的确定。

螺纹加工时应注意在有效螺纹长度的两端留出足够的升速段和降速段，以剔除两端因进给伺服电动机变速而产生的不符合要求的螺纹段，通常：δ=（2~3 ）螺距δ=（1~2 ）螺距⑦螺纹起点和终点径向尺寸的确定。

数控编程知识点总结数控编程是现代制造业中重要的一环，它通过编程指令来控制机床进行加工，大大提高了生产效率和产品质量。

数控编程涉及到许多知识点，从基础的数学知识到机床工艺的理解，都是编程师需要掌握的内容。

下面将对数控编程的各个知识点进行总结，希望对需要学习数控编程的人有所帮助。

一、数学基础知识1. 初等几何初等几何在数控编程中是非常重要的，它涉及到三维坐标系的理解、图形的绘制、切削轮廓的确定等内容。

编程师需要了解欧几里得几何的基本概念，掌握平行、垂直、相交等关系，从而能够绘制出需要加工的零件轮廓。

2. 数学分析数控编程中常用到的数学分析知识有函数的基本概念、导数、积分等内容。

在编程中，需要根据工件的轮廓确定切削轨迹，这就需要使用数学分析的知识来计算切削路径和切削速度。

3. 线性代数线性代数在数控编程中也是很重要的，它主要涉及到矩阵、向量、矩阵变换等内容。

在编程中，需要将三维坐标系的运动转化为矩阵的运算，这就需要编程师对线性代数有深入了解。

4. 概率统计概率统计在数控编程中的应用较少，但是在一些需要模拟加工过程的情况下，它也是很有用的。

通过概率统计的知识，可以模拟出不同切削条件下的加工效果，从而为实际加工提供参考。

5. 解析几何解析几何主要涉及到点、直线、平面等概念的使用，它在数控编程中用来确定工件的刀具路径、工艺路线等内容。

通过解析几何的知识，可以将工件的几何形状转化为数学模型，方便计算出切削路径。

二、机械加工知识1. 加工工艺加工工艺是数控编程师需要了解的基础知识，它主要包括切削原理、加工方法、刀具选择、切削参数等内容。

只有了解了加工工艺，才能确定适当的数控编程策略。

刀具是数控机床上用来切削工件的主要工具，编程师需要了解不同类型的刀具的特点和适用范围，以便在编程中选择合适的刀具。

3. 机床结构机床结构的了解对于数控编程师也是很重要的，它主要包括机床的种类、结构、工作原理等内容。

不同类型的机床有不同的加工特点，编程师需要结合机床的特点来确定编程策略。

(1）加工路线的确定原则在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。

确定加工路线是编写程序前的重要步骤，加工路线的确定应遵循以下原则。

１.加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率较高。

2.使数值计算简单，以减少编程工作量。

3．应使加工路线最短，这样既可以减少程序段，又可以减少空刀时间。

此外,确定加工路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工,以及在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣等。

（2)辅助程序段的设计1．轮廓加工的进退刀路径设计在对零件的轮廓进行加工时,为了保证零件的加工精度和表面粗糙度符合要求,应合理地设计进退刀路径。

如图1所示,当铣削平面零件外轮廓时,一般采用立铣刀侧刃切削。

刀具切入工件时，应避免沿零件外廓的法向切入，而应沿外廓曲线延长线的切向切入,以避免在切入处产生刀具的刻痕而影响表面质量,保证零件外廓曲线平滑过渡。

同理，在切离工件时，也应避免在工件的轮廓处直接退刀，而应该沿零件轮廓延长线的切向逐渐切离工件。

图1 外轮廓加工刀具的切入切出图2 内轮廓加工刀具的切入和切出１铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延,则应沿切线方向切入切出。

若内轮廓曲线不允许外延(见图２)，刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，此时刀具的切入切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。

当内部几何元素相切无交点时（见图3)，为防止刀具在轮廓拐角处留下凹口，刀具切入切出点应远离拐角。

图3 内轮廓加工刀具的切入和切出2如图4所示,用圆弧插补方式铣削外整圆时,当整圆加工完毕时，不要在切点处直接退刀，而应让刀具沿切线方向多运动一段距离,以免取消刀补时,刀具与工件表面相碰,造成工件报废。

铣削内圆弧时也要遵循从切向切入的原则。

最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线(见图5,这样可以提高内孔表面的加工精度和加工质量。

本篇文章来源于数控网|原文链接:2.孔加工时引伸距离的确定孔加工在确定轴向尺寸时,应考虑一些辅助尺寸，包括刀具的引入距离和超越距离。

一、PowerMILL加工编程步骤1.载入模型PowerMILL可利用PowerSHAPE直接造型或通过PS-Exchange模块读入多种常用主流CAD文件，充分利用各种软件的优势，从而大大提高编程的效率和质量。

2.参数设定(1)坐标系的设定建立加工坐标系一般根据以下原则：一般取工作坐标系为加工坐标系;坐标原点要定在有利于测量和快速准确对到的位置;根据机床坐标系和零件在机床上的位置确定加工坐标轴的方向。

为了符合加工习惯，利用摆正器将零件上表面中心作为坐标系原点摆放工件，Z方向也可根据情况设置在工件的最高处或最低处。

(2)毛坯大小的设定。

在PowerMILL中，毛坯扩展值的设定很重要。

如果该值设得过大将增大程序的计算量，增加了编程的时间，如果设的过小，程序将以毛坯的大小为极限进行计算，这样很可能有的型面加工不到位或者在开始实际加工时出现干涉，所以毛坯扩展的设定一般根据实际毛坯大小设定并稍大于加工刀具的半径，同时还要考虑它的余量。

(3)加工参数设定进给率的设定、进给高度的设定、开始点与结束点的设定、切入切出和连接方式的设定和刀具的设定根据具体的加工工序及加工策略而定。

其中设定刀具时最好将刀具名称与刀具尺寸联系起来，如名称为D6R2的刀代表刀具直径为6，圆角半径为2的圆角刀。

这样命名有利于编程时对刀具的选用和检查。

3.工艺分析及编制确定哪些特征能在一次装夹中完成，并安排加工顺序及使用的刀具，最后确定使用何种加工方式来完成。

选择加工方式后，需要定义加工范围及加工参数。

定义完参数后，由软件完成刀具运动轨迹的计算，并可进行加工仿真。

如刀具轨迹不理想，可修改参数并重新进行计算或者直接对刀具轨迹进行编辑。

4.仿真及后置处理生成所有刀具轨迹后可调入机床文件进行仿真，并通过专用后置处理程序将其转换为加工G代码。

二、PowerMILL高速加工策略PowerMILL可实现对各种数控加工轨迹的生成、编辑及后置处理，同时还可对生成的加工轨迹进行仿真与校验，以保证生成的数控加工程序准确无误。

前言毕业设计是学校对我们在大学中所学知识的一个检验，它几乎包含了我们学习的全部专业知识。

课程设计工作做的好坏，直接体现了个人现阶段实力的强弱，我们必须拿出百分之百的热情，用心搞好毕业设计。

随着科技的进步和生产的发展，机械产品和机械制造技术的内涵正在不断的发生变化。

在企业的生产第一线，从事机电产品设计、制造、质量、销售、服务、维修等技术和管理工作的人员，强调要有较宽的知识面和跨学科综合解决工程实际问题的能力。

因此，在高等教育的专业技术人才培养上，不仅要求他们学习和掌握计算机技术等多方面的新知识、新技术，而且对切削原理、切削机床和机械制造工艺等必备的理论和知识，要运用全新的观念，重新进行科学的优化组合，以形成新的课程体系与结构。

而随着机械技术、微电子技术的飞速发展与应用，机械技术与微电子技术的相互渗透，则标志着机电有机结合的机电一体化技术也在飞速发展。

机电有机结合的本质是从系统的观点出发，用机械技术与微机控制技术构造最佳的一体化系统，从而实现系统或产品的短小轻薄和智能化，达到节能省源，节省材料，多功能、高性能和高可靠性的目的。

机床技术是70年代发展起来的一种机床自动控制技术。

数控机床是典型的机电一体化产品，是高新技术的重要组成部分。

采用数空机床，提高机械工业的自动化生产水平和产品质量，是当前机械制造业技术改造的必由之路。

现代数控机床是柔性制造单元，柔性制造系统乃至计算机集成组成制造系统中不可缺少的基础设备。

目前被广泛应用的数控机床就是典型的机电结合。

数控，即数字控制（NumbericalＣontrol，NC），在机床领域是指用数字华信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。

如果采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能，则称为计算几数控（Computeized Numerical Control，CNC）。

数控机床即是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。

胡雪飞制作2010年3月16日星期二坐标系在数控加工程序编程中，需要确定运动坐标值控制符的名称及方向，为了简化程序编制及保证具有互换性，国际上已统一了ISO标准坐标系，该标准规定该坐标系统是一个右手笛卡尔坐标系统1、不论机床在加工中是刀具移动还是被加工工件移动都一律规定被加工物静止不动而刀具在动2、Z轴的确定：传递切削力的轴为Z轴3、机械坐标系：以机床原点为坐标原点建立坐标系4、机床原点（机床零点）：机床上的一个用作加工基准的特定点5、工件坐标系：以工件原点为坐标原点建立的坐标系。

使用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系6、工件原点：（1）、位置是人为设定的，由编程人员在编制程序时根据工件的特点选定的，所以也称为编程原点。

（2）、工件原点应选在零件图纸的基准上，对于对称图形，可设在对称中心上，一般零件，可设在工件轮廓的某一角上，便于坐标值的计算，对于Z方向的原点，一般选在工件表面，并选在精度较高的表面。

G 指令概述（1） 坐标：以刀尖移动方向判断X 、Y 、Z 、B 的正负(2)坐标系设定：（3） G90：绝对值编程（以程序原点为基准编程）(4)G91：增量值编程（以前一点为基准编程）：（50，-35）（-50，-35）（50，35）（-50，35）程式原点：（（5）B 轴：G90往+方向旋转（或参数设定往较近方向旋转）G91以指令+、-旋转度度度度度度例：(6) GOO 快速定位其定义速度由参数设定，如下图（X ，Y ，Z ）指令格式：GOO X_ Y_ Z_; 例如要定位到下刀点：G00 X100 Y100 Z100;（7） G01 直线插补刀具以给定进给率从一点移动到另一点指令方式：G01 X_Y_Z_F_; F：进给率，单位mm/min （X，Y，Z）例如：G01 X100. Y100. F100;对下图所示图形分别用G91和G90编程（I）G40 G80; (II)G40 G80;G00 G90 G54 X0 Y0 S600 M 13; G00 G90 G54 X0 Y0 S600 M 13;G01 X20 Y10 F60; G01 G91 X20 Y10 F 60X70. (Y10.); X50. (Y0);(X70.) Y25.; (X0) Y15.;X20 Y45; X-50 Y20;(X20) Y10; (X0) Y-35;G00 X0 Y0; G00 X-20 Y-10;M30; G90;M30;（8）G02G03RX,Y)R-(X,Y)X5050XO ZO例：G02 I-50 F100；圆心终点起点JI(X,Y)G02使用R （一般） G02 X____Y____R____ F____ ;圆弧的顺逆方向是沿着垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，以判断其顺逆方向。

12机制对口课程设计：C616型普通车床目录序言--------------------------------------------------------------------------------------3 一、设计方案的确定-----------------------------------------------------------------4 （一）设计任务------------------------------------------------------------------------4 （二）总体设计方案的确定---------------------------------------------------------4 二、机械部分改造与设计------------------------------------------------------------4 （一）纵向进给系统的设计与计算------------------------------------------------4 （二）横向进给系统的设计与计算------------------------------------------------10 三、步进电机的选择------------------------------------------------------------------13 （一）步进电机选用的基本原则---------------------------------------------------13 （二）步进电机的选择---------------------------------------------------------------14四、机床导轨改造---------------------------------------------------------------------15五、自动转位刀架的选用------------------------------------------------------------16六、经济型数控机床改造时数控系统的选用------------------------------------17七、典型零件的工艺设计及应用程序的编制------------------------------------18 （一）工艺分析------------------------------------------------------------------------18 （二）工作坐标系的设定------------------------------------------------------------19 （三）手动钻孔------------------------------------------------------------------------19 （四）编制加工程序------------------------------------------------------------------19 小结---------------------------------------------------------------------------------------21一、设计方案的确定C616型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。

切削用量对切削力的影响比较Prepared on 22 November 2020切削用量对切削力的影响比较（陕西理工学院机械工程学院）摘要：通过分析切削力单因素实验，探讨切削用量对切削力的影响规律；同时讨论刀具几何参数对切削力的影响，得出一般结论；进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。

关键词：切削变形；切削力；刀具；精密切削；规律1.引言金属机械加工过程中，产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度，同时也是确定切削用量的基本参数。

所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。

本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。

2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。

金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属，从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。

切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动，在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形，进而形成切屑。

切削变形根据金属切削实验中切削层的变形，如图1-2，可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。

第Ⅰ变形区：剪切滑移区。

该变]3[形区包括三个过程，分别是切削层弹 性变形、塑性变形、成为切屑。

第Ⅱ变形区：前刀面挤压摩擦区。

该变形区的金属层受到高温高压作用， 使靠近刀具前面处的金属纤维化。

第Ⅲ变形区：后刀面挤压摩擦区。

该变形区造成工件表层金属纤维化与 图1-2切削层的变形区加工硬化，并产生残余应力。

3.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力，它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。

切削力来源根据切削变形的不同，切削过程中刀具会受到三种力的作用，即： （1）克服切削层弹性变形的抗力 （2）克服切削层塑性变形的抗力（3）克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力切削力的合成与分解图2-2切削力合力和分力图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。

52文章编号：1673-887X(2019)11-0052-03大螺距三角形螺纹分层车削的宏程序编程方法彭　正（江苏省江阴中等专业学校，江苏　无锡　214433）摘　要　文章介绍了采用分层左右切削法车削大螺距三角形螺纹加工程序的设计与编写过程。

着重介绍利用宏程序编制该种螺纹的粗、精加工数控程序方法。

关键词　大螺距；角形螺纹；宏程序编程中图分类号 TG62 文献标志码 A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2019.11.020Macro Programming Method for Large Pitch Triangular Thread LayerTurningPeng ZhengAbstract: This paper introduces the design and preparation process of turning large pitch triangular thread machining program by layered left and right cutting method.Emphasis is placed on the use of macro programs to program the coarse and fi ne NC programs of this type of thread.Key words: large pitch, angular thread, macro programming普通三角形螺纹是一种使用很广的机械紧固螺纹，根据使用功能的不同，螺纹的直径和螺距尺寸各有差异，其生产加工方法也不同。

机械工程上使用的单件和小批量件上的大尺寸紧固螺纹，大部分采用车削的方法进行加工。

对于小螺距（直径小于5 mm）螺纹，通常在普通车床或数控车床上采用直进法或斜进法车削；而对于大螺距（直径大于 5 mm）螺纹，牙型尺寸大，加工时存在切削余量多、吃刀深、切削力大、铁屑难排出等难题，容易导致刀具损坏，产生不良后果。

三门峡职业技术学院题目：CA6140车床进给系统的数控化改造学生姓名：李银铃学号：100101120245系部：机电工程系专业名称：数控技术班级名称: 数控二班指主要技术参数：床身上最大工件回转直径：D=400mm最大工件长度：750mm、1000mm、1500mm、2000mm。

最大车削长度：650mm、900mm、1400mm、1900mm。

刀架上最大回转直径：D1＝210mm。

主轴中心至床身平面导轨距(中心高)：H=205mm。

主轴内孔直径48mm。

主轴孔前端锥度：莫氏6号。

主轴转速：正转24级，10～1400r/min;反转12级，14～1580r/min。

进给量：纵向及横向各64级，纵向进给时f纵＝0.028 ～ 6.33mm/r，横向进给时f横＝0.014～3.16mm/r。

床鞍纵向快移速度4m/min 。

中滑板横向快移速度2m/min 。

车削螺纹范围：米制螺纹44种，1～192mm; 英制螺纹20种，2～24牙/in; 模数螺纹39种，0.25～48mm; 径节螺纹37种，1～96牙/in 。

主电机功率：7.5kW ，1450r/min 。

溜板快移电动机功率：0.25kW ，2800r/min主传动链传动系统表达式2. 主轴转速级数和转数1）主轴正转时，应得2×3=6种高转速和2×3×2×2=24种低转速。

轴Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ之间的4条传动路线的传动比为：因为 i 2和 i 3 基本相同，所以经低速传动路线，主轴实际上只得到2×3×（2×2-1）=18级转速。

加上6级高转速，主轴共可获得2×3×[1+（2×2-1）]=24级转速。

2）主轴反转时，同理，有3×[1+（2×2-1）]=12级转速。

3）主轴各级转速的计算 可根据各滑移齿轮的啮合状态求得。

161802080201=⨯=i 41505180202≈⨯=i 41802050503=⨯=i 1505150501≈⨯=i min /500~10min /1400~450M 5826V 50518020IV 505080205063III 582250304139II 3034VII 3450M 43513856M 230130211r IV r I （主轴）—（右移）——————————————（反转）（右）——（正转）（左）—主电动机⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧--φφ同理，可计算出主轴正转时的24级转速：10~1400r/min ；反转时的12级转速：14~1580r/min 。

机械制造技术基础考查内容一、名词解释金属切除率：毛胚件经机械加工切削后,切去的重量与毛胚重量之比;刀具磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用了,这个磨损限度称为刀具磨钝标准;刀具使用寿命：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间,称为刀具使用寿命;磨销烧伤：由于磨削时的瞬时高温使工件表层局部组织发生变化,并在工件表面的某些部分出现氧化变色的现象;工件的装夹：在机械加工过程中,为了保证加工精度,在加工前,应确定工件在机床上的位置,并固定好,以接受加工或检测;将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程;六点定位原理：欲使工件在空间处于完全确定的位置,必须选用与加工件相应的6个支承点来限制工件的6个自由度;经济加工精度：在正常加工条件下采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人,不延长加工时间下,该加工方法所能保证的加工精度;加工精度：零件加工后的实际几何参数尺寸、形状和相互位置与理想几何参数的接近程度;加工误差：零件加工后的实际几何尺参数尺寸、形状和相互位置与理想几何参数的偏离量;：工艺能力等级是以工艺能力系数来表示的,即工艺能满足加工工艺能力系数Cp=T/6σ精度要求的程度;Cp工序：一个工人或一组工人,在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程;工步：在加工表面、切削刀具和切削用量都不变的情况下完成的工艺过程;安装：工件经一次装夹后完成的那一部分工艺过程;自激振动：在没有周期性外力相对于切削系统而言干扰下产生的振动运动;工艺过程：在生产过程中凡属直接改变生产对象尺寸、形状、物理化学性质以及相对位置关系的过程;封闭环：尺寸链中凡属间接得到的尺寸称为封闭环;时间定额：时间定额是完成一个工序所需的时间,它是劳动生产率指标;工序尺寸：一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间;机械加工表面质量：是零件加工后的表面粗糙度与波度和表层物理、化学性质; 机械加工工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程;机械加工工艺过程：指采用金属切削工具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状尺寸,表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程;工艺基准：工艺过程中使用的基准二、填空1. 切削液的作用主要有：润滑、冷却、洗涤和防锈 , 排屑 ;2. 目前生产中最常用的两种刀具材料是高速钢和硬质合金 ,制造形状复杂的刀具时常用高速钢 ;3.从球墨铸铁的牌号上可看出其_最低抗拉强度_和_最低伸长率_两个性能指标;4.在普通低合金结构钢中主要加入的合金元素为_硅锰_,以强化材料基体;5.切削用量三要素是指_切削速度_、_背吃刀量_和_进给量_;6.基准根据功用不同可分为_设计基准_与_工艺基准_两大类;7.刀具磨损的三种形式是_前刀面磨损_、_后刀面磨损_和_前后刀面磨损_;8.钢在淬火后能达到的最高硬度叫_淬硬性_;1.工艺基准按用途不同可分为工序基准 , 定位基准、测量基准和装配基准 ;2.根据六点定位原理分析工件的定位方式分为过定位、欠定位、和完全定位、不完全定位 ;3.将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程称为装夹 ;4.机床夹具的定位误差主要由基准不重合误差和基准位移误差引起;5.工件在机床上的三种装夹方法是直接找正、画线找正和夹具装夹 ;6.夹紧力确定的三要素大小、方向和作用点 ;7.工件以外圆柱面定位时,常用的定位元件有V型块,V型块有长、短之分,长V 型块有_2_个自由度,短V型块有_4_个自由度;1.机械制造业的生产类型可分为单件生产、成批生产和大量生产 ;2.工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本 ;3.机械加工工艺过程加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工、光整加工 ;4. 安排零件切削加工顺序的一般原则是基准先行、先粗后精、先主后次和先面后孔等;5.机械加工的基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程;6.加工精度包括尺寸精度、形状精度和相互位置精度三个方面;7.专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具叫专用夹具 ;8.确定零件某一表面加工余量时,毛坯的加工总余量是各余量之和;1、车削是指：利用直线运动和旋转运动来改变毛坯的尺寸和形状,使之成为合格产品的一种金属切削方法;2、车削直径为400mm的工件外圆,选定切削速度为80m/min,试确定车床主轴的转速为： min ;3、车削三角形外螺纹的加工方法：直进法、左右切屑法、斜进法 ;4、车外圆锥面的方法：小滑板转位法、尾座偏移法、靠模法和宽刀刃法 ;5、车刀在空间中的三个辅助平面是：正交平面、切削平面、基面 ;6、常用车刀的种类分为：整体车刀、焊接车刀、切断刀 ;1、在选择定位基准时,首先应考虑选择粗基准,在选精基准;2、圆柱铣刀安结构分可以分为直尺圆柱、斜齿圆柱和螺旋圆柱三种;3、铣削加工切削层四要素切屑层、切屑厚度、切屑宽度、切屑面积 ;4、铣斜面通常有三种方法扳转工件、扳转立洗头、角度铣刀 ;5、键槽的类型有通槽、半通槽、封闭超 ;三、简答题1、金属切削过程中有哪三个变形区各有什么特点第一变形区特点：沿滑移线的剪切变形和加工硬化第二变形区特点：靠近前刀面的金属发生金属纤维化第三变形区特点：表层金属发生纤维化与加工硬化2、简述加工精度和加工误差的联系和区别;加工精度：零件加工后的实际几何参数尺寸、形状和位置与理想几何参数的符合程度;加工误差：零件加工后的实际几何参数尺寸、形状和位置与理想几何参数的偏离程度;两者之间的区别与联系：加工误差越大,则加工精度越低,反之越高;3、为什么常把车削力分解为三个分力各分力有什么作用为了便于测量和和应用,常将切削力分解为以下3个分力：切削力Fc：是计算切削功率和设计机床的主要参数背向力Fp：会使机床加工系统发生变形,对加工精度影响较大进给力Ff：是设计机床进给机构或校核其强度的主要参数4、夹具的主要组成部分有哪些定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分,其他部分可根据需要设置;5、简述积屑瘤产生的过程并给出控制积屑瘤生长的措施至少两种产生过程：切削时,切屑与前刀面接触处发生强烈摩擦,当接触面达到一定温度时,同时又存在较高压力时,被切材料会黏结在前刀面上;连续流动的切屑从粘在前刀面上的底层金属上流过时,如果温度与压力适当,切屑底部材料也会被阻滞在已经“冷焊”在前刀面上的金属层上,粘成一体,使粘结层逐步长大,形成积屑瘤; 控制措施：a、正确选用切削速度,是切削速度避开产生积削瘤的区域;b、增大刀具前角,减小刀具前刀面与切削之间的压力;c、适当提高工具材料硬度,减小加工硬化倾向;6、精基准的选择原则有哪些基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则7、粗基准的选用原则保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则、合理分配加工余量的原则、便于装夹的原则粗基准一般不得重复使用的原则8、工序集中与工序分散特点是什么工序集中特点：a．有利于采用自动化程度较高的高效率机床和工艺装备,生产效率高b．工序数少,设备数少,可相应减少操作工人数和生产面积c．工件的装夹次数少,不但可缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,保证各加工表面之间的相互位置精度要求工序分散特点：a．所用机床和工艺装备简单,易于调整b．对操作工人的技术水平要求不高c．工序数多,设备数多,操作工人多,占用生产面积大9、制定机械加工工艺规程的步骤和内容1分析零件图和产品装配图2对零件图和装配图进行工艺审查3由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型4确定毛坯5拟定工艺路线6确定各工序所用机床设备和工艺装备,对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书7确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差8确定各工序的技术要求及检验方法9确定各工序的切削用量和工时定额10编织工艺文件10、工序顺序安排的原则a．先加工定位基面,再加工其他表面b．先加工主要表面,后加工次要表面c．先安排粗加工工序,后安排精加工工序d．先加工平面,后加工孔四、画图分析题1、刀具角度的概念,画法主剖面参考系在正交平面内测量的前刀面和基面间的夹角;前刀面在基面以下时前1前角γ角为正值,前刀面在基面之上时前角为负值;在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角,一般为正值;2后角α3副后角α在基面内测量的主切削刃在基面的投影与进给运动方向的夹角;4主偏角Κr在基面内测量的主切削刃在基面的投影与进给运动反方向的夹角5副偏角Κr6刃倾角λ在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角;在主切削刃上,刀s尖为最高点时刃倾角为正值;2、夹具定位方案的分析;完全定位、不完全定位、欠定位、过定位的概念;限制工件的全部自由度6个叫完全定位；只限制影响加工精度的自由度叫不完全定位;某影响加工精度的自由度未加限制叫欠定位；某自由度被重复限制叫超定位;使用超位的条件是能保证工件顺利安装,对提高支承刚度有利;3、夹具夹紧方案的分析;4、零件结构工艺性分析、对结构的要求五、计算题1、工艺尺寸链计算用公式算;=增环尺寸和-减环尺寸和a．闭环尺寸A=增环上偏差和-减环下偏差和b．上偏差ESc．下偏差EI=增环下偏差和-减环上偏差和d．入体原则,被包容尺寸上偏差为0,包容尺寸下偏差为02、加工余量和加工精度的计算逆推法;3、完全互换与分组装配法;1完全互换法：a．计算封闭环基本尺寸A=增环尺寸和-减环尺寸和Ab．计算封闭环公差T=上偏差ES-下偏差EITc．计算各环平均公差Tav/m m个数中不包含此封闭环Tav=T2分组装配法在完全互换装配法基础上：a．公差同向放大4倍示例方法如下b．测量尺寸c．从大到小分为4组,标注不同颜色d．同颜色进行装配静态模型反应系统在恒定载荷或缓慢变载荷作用下或在系统平衡状态下的特性：而动态模型则用于研究系统在迅变载荷作用下或在系统不平衡状态下的特性;静态模型的系统现时输出仅由其现时输入所决定；而动态模型的系统现时输出还要受其他以前的输入的历史影响;静态模型一般以代数公式描述,而动态模型则需要以微分方程,或其离散形式——差分方程来描述;反馈：一个系统的输出,部分或者全部的被反过来用于控制系统的输入内反馈：在系统或过程中存在的各种自然形成的反馈外反馈：在自动控制系统中,为达到某种控制目的而人为加入的反馈控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性稳定性：就是指系统抵抗动态过程振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力;稳定性的要求是系统工作的必要条件;快速性：是指当系统输出量与给定的输入量之间产生偏差时,消除这种偏差的快速程度;准确性：是指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差程序,也称为静态精度; 极点：系统传递函数的极点就是系统微分方程的特征根;传递函数：在外界输入作用前,输入、输出的初始条件为零时,线性定常系统、环节或元件的输出x0t的拉氏变换X0s与输入x i t的拉氏变换X i s之比,称之为该系统、环节或元件的传递函数;瞬态响应：稳定系统的自由响应;系统在某一输入信号的作用下,其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程;稳态响应：一般就是指强迫响应;当某一输入信号的作用下,系统的响应在时间趋于无穷大时的输出状态;主导极点：若闭环极点中距虚轴最近的极点附近无闭环零点,而其它极点均远离虚轴,则前者对应的响应分量在时间响应中起主导作用;这样的极点称为系统主导极点;幅频特性：线性系统在谐波输入的作用下,其稳态输出与输入的幅值比是输入信号的频率w 的函数,称之为系统的幅频特性;相频特性：稳态输出信号与输入信号的相位差φw也是w的函数,称其为系统的相频特性; 最小相位系统：在复平面s右平面没有极点和零点的传递函数称为最小相位系统;开环系统：当一个系统以所需的方框图表示而没有反馈回路时,称为开环系统;闭环系统：当一个系统以所需的方框图表示存在反馈回路时,称为闭环系统;Routh劳斯稳定判据：各系数同号且不为零Nyquist 稳定判据：当由－到+时,若GH平面上的开环频率特性GjHj逆时针方向包围－1,j0点P圈,则闭环系统稳定;P为GsHs在s平面的右半平面的极点数Bode 稳定判据：闭环系统稳定的充要条件是,在Bode图上,当由0变到＋∞时,在开环对数幅频特性为正值的频率范围内,开环对数相频特性对－180°线的正穿越与负穿越次数之差为P／2;二阶系统中一般要求阻尼比ξ的范围是 ,最佳阻尼比为 ;系统稳定的充分必要条件为系统的全部特征根具有负实部 ;当P=0时,Nyquist稳定判据可描述为包围点<-1,j0>不稳定,不包含<-1,j0>稳定 ;二阶系统性能指标中,超调量Mp只与ξ有关,因此Mp的大小直接反应了系统的阻尼特性;线性系统的稳定性只取决于系统本身的结构和参数而与输入无关 ;在控制理论中,数学模型有多种形式,时域中的数学模型为微分方程 ,复数域中的数学模型2．表A-2 常用函数的拉氏变换和z变换表。

切削用量对切削力的影响比较(陕西理工学院机械工程学院 )摘要:通过分析切削力单因素实验，探讨切削用量对切削力的影响规律;同时讨论刀具几何参数对切削力的影响，得出一般结论;进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。

关键词:切削变形;切削力;刀具;精密切削;规律1.引言金属机械加工过程中，产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度，同时也是确定切削用量的基本参数。

所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。

本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。

2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。

金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属，从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。

2.1切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动，在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形，进而形成切屑。

2.2切削变形根据金属切削实验中切削层的变形，如图1-2，可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。

第?变形区:剪切滑移区。

该变形区包括三个过程，分别是切削层弹性变形、塑性变形、成为切屑。

第?变形区:前刀面挤压摩擦区。

该变形区的金属层受到高温高压作用，使靠近刀具前面处的金属纤维化。

第?变形区:后刀面挤压摩擦区。

[3]该变形区造成工件表层金属纤维化与图1-2 切削层的变形区加工硬化，并产生残余应力。

13.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力，它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。

3.1切削力来源根据切削变形的不同，切削过程中刀具会受到三种力的作用，即:(1)克服切削层弹性变形的抗力(2)克服切削层塑性变形的抗力(3)克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力 3.2切削力的合成与分解[1] 图2 - 2 切削力合力和分力图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。

图中字母分别表示:、——作用在车刀前刀面的正压力、摩擦力 NF11、——作用在车刀后刀面的正压力、摩擦力 NF22QQ 、——N1与、与的合力 NFF12212QQ ——与的合力，即总切削力 F12一般地，为了研究方便，将总切削力F按实际运动效果分为以下三个分力: 切削力——垂直于水平面，与切削速度的方向一致，且该分力最大。

基于 VERICUT软件 FORCE模块力学仿真优化及分析摘要：文中主要介绍了VERICUT 9.1软件中FORCE模块的优化方法方式、操作流程及基于该软件生成的优化文件在数控机床上的应用情况。

VERICUT软件中FORCE模块根据加工材料、刀具、机床、参数来生成高效的数控程序，不改变原程序的运行轨迹，最终实现节省加工时间，提高生产效率，降低加工成本。

关键词：FORCE模块；VERICUT9.1；切削参数；程序优化引言：随着计算机辅助编程软件在数控行业的广泛应用，产品的质量和加工效率得到大幅提高。

在使用CATIA软件CAM模块时，通过定义加工机床、控制系统、坐标系、刀具、毛坯及目标零件的面、线等要素，选择对应的命令经过后处理生产对应的NC代码。

由于数控程序中进给速度、进退刀速度及抬刀速度等参数均由工艺员进行定义，导致产生的数控程序无法根据当前的切削余量及切削状态的改变做出最符合机床主轴负载情况的进给速度。

在加工速度下，过大的切削余量使机床主轴超过了对应的负载，影响加工精度，甚至产生刀具折断、主轴闷停的现象；较小的切削余量会造成机床利用率低，金属去除率低，造成数控资源浪费。

针对以上问题，使用VERICUT9.1软件FORCE模块对NC程序进行相应的力学性能优化，优化部分基于先前的仿真结果，按照使用者的意图进行针对性的优化。

输入条件包括机床参数信息、刀具参数信息以及预期的切削极限信息，VERICUT软件依据设置的约束条件，对原有NC程序的进给速度进行优化，生成新的NC程序。

图1 FORCE模块使用流程1、FORCE模块优化简介FORCE模块可分为仿真和优化两部分。

1.1仿真部分仿真部分基于现有机床和数控程序，结合刀具信息，对当前的切削状况进行仿真分析，得到包括：切削力、主轴功率、刀具挠度、切屑厚度等信息，以图表的形式呈现。

图2 FORCE仿真图表1.2优化部分优化部分基于先前的仿真结果，按照使用者的意图进行针对性的优化。

数控编程g71编程实例代码：```O0001（程序号）G00 G40 G80 G90 G94（起始语句）T01 M06（刀具号和刀具更换命令）S1200 M03（主轴速度和主轴启动命令）G54 G00 X50 Y50 Z10（工作坐标和快速定位至起始点）G71 U2 R2（应用G71编程语言，刀具半径为2mm，切削深度为2mm）N5 G0 X40 Z5（相对编程，不改变切削深度）G1 Z-2 F100（Z轴-2mm，F表示进给速度为100mm/min）X20（工件坐标）X0 Z-4（工件坐标）X-20（工件坐标）X0 Z-6（工件坐标）G0 Z5（快速移回到初始位置）M30（程序终止）```解释：O0001：程序号。

G00 G40 G80 G90 G94：这些起始语句用于设置加工模式（G00：快速移动，G40：取消刀具半径补偿，G80：取消循环，G90：绝对坐标模式，G94：进给率以每分钟为单位）。

T01 M06：此语句用于选择要使用的刀具，并将其从刀库中放置到主轴上（T01：刀具号，M06：刀具更换命令）。

S1200 M03：此语句定义主轴转速（S）和启动（M03）。

G54 G00 X50 Y50 Z10：此语句设置工作坐标系并将工件移动到起始点（G54：工作坐标系，G00：快速移动，X50 Y50 Z10：X、Y、Z坐标）。

G71 U2 R2：这个语句应用G71编程语言，指示数控系统以直径（U）2mm和切削深度（R）2mm的方式进行切削。

G1 Z-2 F100：这个语句用于将刀具向下移动2mm，开始切削。

它还设置了进给速度为100mm/min。

X20：此语句以相对坐标方式将工件移动了20mm。

X0 Z-4：类似地，此语句用于相对于先前位置的坐标移动了4mm，并对切削深度没有影响。

X-20：又一个相对坐标移动，这一次是向相反方向移动20mm。

X0 Z-6：最后一个相对坐标移动，将工具向下6mm切削。

毕业设计任务书毕业设计题目：经济型C6140车床数控改造内容和要求：内容：司服进给系统的校核计算和微机数控系统硬件电路设计，完成普通C6140车床的数控化改造及相关图纸。

技术要求：利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠，刀架采用自动转位刀架。

工作质量要求：方案设计合理，理论计算准确，结构设计合理，图纸图面清楚，投影正确，标注完整，设计及绘图过程符合国家要求等。

软硬件条件：个人计算机；参考书；AutoCAD（或其他绘图条件）指导教师（签字）：年月日机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。

计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。

用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。

到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。

可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。

关键词：机床, 数控机床, 伺服进给系统, 单片机1．前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 数控机床和数控技术 (1)1.3 数控机床的特点 (2)1.4 数控机床的发展 (3)2．总体方案的设计 (4)2.1 设计任务与要求 (4)2.1.1 课程设计的目的 (4)2.1.2 课程设计的主要技术参数 (4)2.2.3 课程设计的内容 (5)2.2.4 课程设计的要求 (5)2.2.5 课程设计的图纸 (5)2.2 总体方案的设计 (5)2.2.1 数控系统运动方式的确定 (5)2.2.2 伺服进给系统的改造设计 (6)2.2.3 数控系统的硬件电路设计 (6)3．伺服进给系统的计算 (8)3.1 确定系统脉冲当量 (8)3.2 切削力的计算 (8)3.2.1 纵车外圆 (8)3.2.2 横切端面 (8)3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9)3.3.1 纵向进给丝杠 (9)3.3.2 横向进给丝杠......................................... .11 3.3.3 纵向和横向滚珠丝杠螺母副几何参数..................... .143.4 齿轮传动比计算 ........................................ .15 3.4.1 纵向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.4.2 横向进给齿轮箱传动计算 .............................. .15 3.5 步进电动机的计算和选型 ................................ .16 3.5.1 纵向进给步进电动机计算 .............................. .16 3.5.2 横向进给步进电动机的计算和选型 ...................... .20 4．微机数控系统硬件电路设计............................... .21 4.1 微机控制系统硬件的选择 ................................ .21 4.2 8255A可编程并行I/O口扩展芯片......................... .23 4.3 8255端口的寻址........................................ .26 4.4 可编程键盘，显示器接口—Intel8279 ..................... .27 4.5 部分硬件接口电路及辅助电路设计 ........................ .28 4.6 数控系统软件设计 ...................................... .30 结论 ................................................... ..32 致谢 .................................................... .33 参考文献 .................................................. .34 附件 .. (35)1 前言1.1 概述整个人类社会的文明史，就是制造技术不断演变和发展的历史。

数控加工中心编程方法数控加工中心编程是指利用计算机编程软件，根据零件的几何特征和加工要求，生成数控机床所需要的加工程序的过程。

数控编程是数控加工的核心环节之一，是将设计师的设计意图转化为数控机床能够识别和执行的指令和数据的过程。

数控加工中心是一种多功能、高精度的加工设备，广泛应用于航空航天、汽车、模具、机械等行业。

编程是数控加工中心操作的关键，一般常见的编程方法有手工编程、自动编程和图形编程等。

以下将对这些编程方法进行详细介绍。

1. 手工编程：手工编程是指由程序员根据零件的图纸、工艺要求和加工能力等编写加工程序的过程。

手工编程需要掌握数控机床的工作原理、加工工艺和编程语言等知识，编程过程中需使用数学计算和代码输入等技巧。

手工编程的优点是灵活性高、适用性广，但需要编程人员具备较高的技术水平和经验。

2. 自动编程：自动编程是指利用专门的数控编程软件，根据零件的CAD模型和相关参数，自动生成数控机床所需要的加工程序的过程。

自动编程的优点是高效、精确，能够快速生成加工程序并减少人为因素带来的错误。

自动编程适用于批量生产、复杂零部件的加工，并能够通过算法优化加工路径、减少切削时间和刀具磨损等。

3. 图形编程：图形编程是将零件的CAD模型与数控机床的控制系统相连接，通过图形界面进行交互式编程的过程。

在图形编程中，程序员可以通过鼠标点击、拖拽或绘图工具等方式，直观地生成加工程序。

图形编程的优点是操作简单、易学易用，能够减少编程的复杂性和错误。

图形编程适用于简单零部件的加工，尤其适用于初学者和非专业人士。

无论采用哪种编程方法，数控加工中心编程的核心是生成一系列的加工指令，包括刀具半径补偿、坐标系变换、进给速度和切削速度等。

编程过程中需要关注切削力、刀具磨损和工件变形等因素，以保证零件加工的精度和表面质量。

同时还需要根据加工工艺和机床特点，选择合适的刀具、切削参数和加工路径等。

此外，数控编程中还需要考虑安全性和可维护性等因素。