復合軸類零件數(shù)控加工工藝與編程設計[配合件-2件]【含CAD圖紙全套】

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數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸1、2 軸1、2 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6132S 工藝序號 程序編號 30 %0002 夾具名稱 夾具編號 三爪卡盤 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 粗車R30外輪廓 T0404 500r/min 0.3mm/r 2mm 2 精車R30外輪廓 T0404 800r/min 0.15mm/r 0.5mm 編制 共 15 頁 第15頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸1 軸1 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6140 工藝序號 程序編號 10 %0001 夾具名稱 夾具編號 三爪卡盤 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 鉆孔， 車內孔 內孔 T0101 500r/min 0.3mm/r 1mm 編制 共15 頁 第 2頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸1 軸1 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6140 工藝序號 程序編號 10 %0001 夾具名稱 夾具編號 三爪卡盤 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 粗車各表面保留0.5mm余量粗糙度Ra6.3um 外圓 T0101 500r/min 0.3mm/r 1.5mm 編制 共 15 頁 第 3頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸1 軸1 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6140 工藝序號 程序編號 10 %0001 夾具名稱 夾具編號 三爪卡盤 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 精車各表面并保證精度，粗糙度Ra1.6um 外圓 T0101 800r/min 0.3mm/r 0.25mm 編制 共15 頁 第 4頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸1 軸1 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6140 工藝序號 程序編號 20 %0001 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 車左端面及外圓 外槽 T02 500r/min 0.3mm/r 2.5mm 編制 共15頁 第5頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸1 軸1 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6132S 工藝序號 程序編號 20 %0001 夾具名稱 夾具編號 專用夾具 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給速度 背吃刀量 備注 1 車內孔及臺階并保證精度 外圓 T0303 500r/min 2mm/r 1.3mm 編制 共 15頁 第6 頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸2 軸2 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6140 工藝序號 程序編號 10 %0002 夾具名稱 夾具編號 三爪卡盤 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 車端面，保證全長 端面 T01 800r/min 0.3mm/r 1mm 編制 共 15頁 第7 頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸2 軸2 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6140 工藝序號 程序編號 20 %0002 夾具名稱 夾具編號 三爪卡盤 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 粗車各表面保留余量0.5mm粗糙度Ra6.3um 外圓 T01 500r/min 0.3mm/r 2.5mm 編制 共 15 頁 第8 頁 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸2 軸2 車間 使用設備 數(shù)控車間 CK6140 工藝序號 程序編號 20 %0002 夾具名稱 夾具編號 三爪卡盤 1 工步號 工步作業(yè)內容 加工面 刀具號 刀補量 主軸轉速 進給量 背吃刀量 備注 1 精車各表面并保證尺寸精度，粗糙度Ra3.2um 外圓 T01 800r/min 0.2mm/r 0.5mm 編制 共15 頁 第9頁 數(shù)控加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號及名稱 軸1 零件生產(chǎn)批量 單件 第 1 頁 零件名稱 軸1 零件圖號 共 1 頁 毛坯種類 棒料 材料名稱 45# 每件毛坯制坯數(shù) 1 成品外形尺寸 φ60×52　　　　 毛坯外形尺寸 φ70×57 零件重量 1.5公斤 毛坯數(shù)量 1 產(chǎn)品件數(shù) 1 車間名稱 工序號 工序名稱 工種 單件工時 機床型號 夾具名稱及編號 刀具名稱及編號 量具名稱 數(shù)控技術中心 10 加工右端內外輪廓 數(shù)控車工 1.1h CK6132S 三爪卡盤 1 T0101--90°外圓車刀 T0404—內孔車刀 T0606—麻花鉆 游標卡尺 千分尺 環(huán)規(guī) 數(shù)控技術中心 20 掉頭，加工左側外輪廓 數(shù)控車工 1h CK6132S 專用夾具 1 T0101--90°外圓車刀 游標卡尺 千分尺 塞規(guī) 數(shù)控技術中心 30 去毛刺 鉗工 0.5min 毛刷 數(shù)控技術中心 40 檢驗 檢查員 1min 游標卡尺 千分尺 環(huán)規(guī)塞規(guī) 編制 審核 批準 年月日 2013.5.1 共2頁 第1頁 數(shù)控加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號及名稱 軸1 零件生產(chǎn)批量 單件 第 2 頁 零件名稱 軸1 零件圖號 共 2 頁 毛坯種類 棒料 材料名稱 45# 每件毛坯制坯數(shù) 1 成品外形尺寸 φ70×130　　　　 毛坯外形尺寸 φ80×135 零件重量 2.5公斤 毛坯數(shù)量 1 產(chǎn)品件數(shù) 1 車間名稱 工序號 工序名稱 工種 單件工時 機床型號 夾具名稱及編號 刀具名稱及編號 量具名稱 數(shù)控技術中心 10 加工左端外輪廓 數(shù)控車工 1.1h CK6132S 三爪卡盤 1 T0101-90°外圓車刀 T0202-外切槽刀 T0303—外螺紋刀 游標卡尺 千分尺 環(huán)規(guī) 數(shù)控技術中心 20 掉頭，加工右側內外輪廓 數(shù)控車工 1h CK6132S 三爪卡盤 1 T0101--90°外圓車刀 T0404—內孔車刀 T0505--內切槽刀 T0707—內螺紋刀 T0606—麻花鉆 游標卡尺 千分尺 塞規(guī) 數(shù)控技術中心 30 加工兩件配合處配車 數(shù)控車工 1.1h CK6132S 三爪卡盤 1 T0101-90°外圓車刀 游標卡尺 千分尺 環(huán)規(guī) 數(shù)控技術中心 40 去毛刺 鉗工 0.5min 毛刷 數(shù)控技術中心 50 檢驗 檢查員 1min 游標卡尺 千分尺 環(huán)規(guī)塞規(guī) 編制 審核 批準 年月日 2013.5.1 共2頁 第2頁 畢業(yè)設計（論文）中期報告 題目： 復合軸類零件數(shù)控加工工藝與編程設計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2013 年 3 月 17 日 1. 設計（論文）進展狀況 1.1零件圖、零件精度及技術要求分析 在制訂零件的機械加工工藝規(guī)程之前，對零件進行工藝性分析，以及對產(chǎn)品零件圖提出修改意見，是制訂工藝規(guī)程的一項重要工作。此次設計的是一個軸類組合零件,此件幾何要素間的相互關系明確，條件充分；采用一個主視圖和一個剖視圖完整的表達零件，尺寸表達完整，符合國家制圖標準。有利于編制程序時的數(shù)據(jù)分析和計算；表面粗糙度的標注明確了各加工面的加工精度要求。 檢查零件圖的完整性和正確性，在了解零件形狀和結構之后，應檢查零件視圖是否正確和完整，是否能足夠表達的直觀、清楚，繪制是否符合國家標準，尺寸、公差以及技術要求的標注是否齊全、合理等。 對圖紙資料進行分析包括零件技術要求分析和結構工藝性分析兩個方面。這是制訂機械加工工藝的重要步驟，也是學生應當掌握的基本技能。分析技術要求包括四個方面。 （1）加工表面的尺寸精度。 （2）主要加工表面的形狀精度。 （3）主要加工表面的相互位置精度。 （4）零件的表面質量 1.2 軸類零件的材料、毛坯及熱處理 軸類零件材料常用45鋼，對于中等精度而轉速較高的軸，可選用40Cr等合金結構鋼；精度較高的軸，可選用軸承鋼GCr15等，也可選用球墨鑄鐵，對于高轉速、重載荷條件下工作的軸，選用20CrMnTi、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAL氮化鋼。低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度、心部強度和耐沖擊韌度，但是熱處理變形較大。而氮化鋼經(jīng)調質和表面氮化后，有很高的心部強度、優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞強度，熱處理變形卻很小。 軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件；有些大型軸或結構復雜的軸采用鑄件，毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布，從而獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度，故一般比較重要的軸，多采用鍛件。 故本次設計采用零件材料為45鋼，加工切削性能較好，無熱處理和硬度要求。 1.3夾具的設計 根據(jù)本設計所要加工零件的特點，查閱相關資料設計出復合加工要求的夾具。本設計中選粗、精車零件1的外圓及臺階作為設計夾具的參照物。完成如下夾具： 圖1. 夾具二維圖 圖 2.夾具三維圖 1.4數(shù)控設備的選擇 選擇數(shù)控機床時，一般應考慮以下幾個方面的問題： （1）數(shù)控機床主要規(guī)格的尺寸應與工件的輪廓尺寸相適應。即小的工件應當選擇小規(guī)格的機床加工，而大的工件則選擇大規(guī)格的機床加工，做到設備的合理使用。 （2）機床的工作精度與工序要求的加工精度相適應。根據(jù)零件的加工精度要求選擇機床，如精度要求低的粗加工工序，應選擇精度低的機床，精度要求高的精加工工序，應選用精度高的機床。 （3）裝夾方便、夾具結構簡單也是選擇數(shù)控設備是需要考慮的一個因素。選擇采用臥式數(shù)控機床，還是選擇立式數(shù)控機床，將直接影響所選擇的夾具的結構和加工坐標系，直接關系到數(shù)控編程的難易程度和數(shù)控加工的可靠性。 應當注意的是，在選擇數(shù)控機床時應充分利用數(shù)控設備的功能，根據(jù)需要進行合理的開發(fā)，以擴大數(shù)控機床的功能，滿足產(chǎn)品的需要。然后，根據(jù)所選擇的數(shù)控機床，進一步優(yōu)化數(shù)控加工方案和工藝路線，根據(jù)需要適當調整工序的內容。 1.5加工方案的制定及工序卡、工藝卡 零件加工過程中，為滿足零件的幾何尺寸、形位精度以及其它各項技術要求，首先必須制訂出經(jīng)濟、合理的工藝路線。由于零件生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)，并采用了工序集中的工藝加工傾向安排，即采用通用數(shù)控機床,配以通用的工裝夾具和專用夾具，來保證零件的加工質量，同時也可以提高勞動生產(chǎn)率，盡量降低生產(chǎn)成本。 數(shù)控車工步的安排原則：先粗后精、先近后遠、內外交叉、保證工件加工剛度的要求、同一把刀能加工內容連續(xù)加工原則。 工序一：車零件1左端外輪廓 （1）車端面 （2）鉆中心孔 （3）粗車外輪廓，留0.5mm精車余量 （4）精車外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度 （5）切槽（寬3.5mm），保證其加工精度 工序二：車零件2左端外輪廓 （1）粗車端面、外輪廓 （2）鉆Ф20mm的通孔 （3）精車端面、外輪廓 （4）粗車內孔，留0.5mm精車余量 （5）精車內孔保證其加工精度及表面粗糙度 工序三：車零件2右端輪廓 （1）粗車內孔，留0.5mm精車余量 （2）精車內孔，保證其加工精度及表面粗糙度 （3）粗車外輪廓，留0.5mm的精車余量 （4）精車外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度 工序四：車零件1右端 （1）車端面、外圓 （2）鉆Ф30深37mm的孔 （3）粗車內孔，留0.5mm精車余量 （4）精車內孔，保證其加工精度及表面粗糙度 （5）切內槽（寬4mm），保證其加工精度 （6）車M36×1.5的內螺紋保證其加工精度 工序五：車零件1、零件2配合件的外輪廓 （1）粗車外輪廓，留0.5mm精車余量 （2）精車右內輪廓保證其加工精度及表面粗糙度 2. 存在問題及解決措施 本課題主要研究的是復合軸零件的數(shù)控加工，主要難點就在于不太熟悉的夾具設計，刀具的選擇等。還有就是自己的數(shù)控模擬仿真技術軟件的運用還不太熟練。 解決措施：認真下功夫進行軟件的學習并進行多次的模擬實踐，和老師進行溝通，自己查閱書籍，對刀具和切削用量進行更深一步的了解，借鑒別人經(jīng)驗進行對自己的復合軸加工方案進行的修改。 3. 后期工作安排 （1）9 -12周：確定對刀、換刀點，切削用量的選擇； （2）13-14周：編制數(shù)控加工程序，撰寫畢業(yè)設計論文； （3）15 周： 核對各零件圖、裝配圖，校正格式，準備論文答辯。 指導教師簽字： 年 月 日 注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅；標題：加粗 宋體四號字 2. 中期報告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊。 畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯 系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 姓 名： 學 號： 外文出處： Pneumatic Tips No.87/1994 附 件： 1. 原文； 2. 譯文 2013年3月 1.原文 Lathes And It’s Cutting Process Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing,and boring. Very little turning is done on other types of machine tools,and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the workpiece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool. The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, carriage assembly, and the leadscrew and feed rod. The bed is the backbone of a lathe. It usually is made of well- normalized or aged gray or nodular cast iron and provides a heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. Two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer, are contained on the bed, usually on the upper side. Some makers use an inverted V-shape for all four ways, whereas others utilize one inverted V and one fiat way in one or both sets. They are precision-machined to assure accuracy of alignment. On most modem lathes the ways are surface-hardened to resist wear and abrasion, but precaution should be taken in operating a lathe to assure that the ways are not damaged. Any inaccuracy in them usually means that the accuracy of the entire lathe is destroyed. The headstock is mounted in a fixed position on the inner ways,usually at the left end of the bed. It provides a powered means of rotating the work at various speeds. Essentially, it consists of a hollow spindle, mounted in accurate bearings, and a set of transmission gears--similar to a truck transmission--through which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from 8 to 18 speeds, usually in a geometric ratio, and on modem lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives. Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy beatings, usually preloaded tapered roller or ball types. The spindle has a hole extending through its length, through which long bar stock can be fed. The size d this hole is an important dimension of a lathe because it detemtines the maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through spindle. The tailstock assembly consists, essentially, of three parts. A lower casting fits on the inner ways of the bed and can slide longitudinally thereon, with a means for clamping the entire assembly in any desired location. An upper casting fits on the lower one and can be movedtransversely upon it, on some type of keyed ways, to permit aligning the tailstock and headstock spindles. The third major component of the assembly is the tailstock quill. This is a hollow steel cylinder, usually about 51 to 76 mm (2 to 3 inches) in diameter, that can be moved several inches longitudinally in and out of the upper casting by means of a handwheel and screw. The size of a lathe is designated by two dimensions. The first is known as the swing. This is the maximum diameter of work that can be rotated on a lathe. It is approximately twice the distance between the line connecting the lathe centers and the nearest point on the ways. The second size dimension is the maximum distance between centers. The swing thus indicates the maximum workpiece diameter that can be turned in the lathe, while the distance between centers indicates the maximum length of workpieee that can be mounted between centers. Engine lathes are the type most frequently used in manufacturing. llley are heavy-duty machine tools with all the components described previously and have power drive for all tool movements except on the compound rest. They commonly range in size from 305 to 610 mtn ( 12 to 24 inches) swing and from 610 to 1 219 mm (24 to 48 inches) center distances, but swings up to 1 270 mm (50 inches) and center distances up to 3 658 mm ( 12 feet) are not tmcommon. Most have chip pans and a built-in coolant circulating system. Smaller engine lathes--with swings usually not over 330 mm ( 13 inches)--also are available in bench type,designed for the bed to be mounted on a bench or cabinet. Although engine lathes are versatile and very useful, because of the time required for changing and setting tools and for making measurements on the workpiece, they ale not suitable for quantity production. Often the actual chip-production time is less than 30% of the total cycle time. In addition, a skilled machinist is required for all the operations, and such persons are costly and often in short supply. However, much of the operator's time is consumed by simple, repetitious adjustments and in watching chips being made. Consequently, to reduce or eliminate the amount of skilled labor that is required, turret lathes, screw machines, and other types of semiautomatic and automatic lathes have been highly developed and are widely used in manufacturing. The engine lathe, one of the oldest metal removal machines, has a number of useful and highly desirable attributes. Today these lathes are used primarily in small shops where smaller quantities rather than large production runs are encountered. The engine lathe has been replaced in today's production shops by a wide variety of automatic lathes such as automatic tracer lathes, turret lathes, and automatic screw machines. All the advantages of single-point tooling for maximum metal removal, and the use of form tools for finish and accuracy, are now at the designer's fingertips with production speeds on a par with the fastest processing equipment on the scene today. Tolerances for the engine lathe depend primarily on the skill of the operator. The design engineer must be careful in using tolerances of an experimental part that has been produced on the engine lathe by a skilled operator. In redesigning an experimental part for production, economical tolerances should be used. Production machining equipment must be evaluated now, more than ever before, in terms of ability to repeat accurately andrapidly. Applying this criterion for establishing the production qualification of a specific method, the turret lathe merits a high rating. In designing for low quantities such as 100 or 200 parts, it is most economical to use the turret lathe. In achieving the optimum tolerances possible on the turret lathe, the designer should strive for a minimum of operations. Generally, automatic screw machines fall into several categories; single-spindle automatics, multiple-spindle automatics and automatic chucking machines.Originally designed for rapid, automatic production of screws and similar threaded pans, the automatic screw machine has long since exceeded the confines of this narrow field, and today plays a vital role in the mass production of a variety of precision parts. Quantities play an important pm't in the economy of the parts machined on the automatic screw machine.Quantities less than 1 000 parts may be more economical to set up on the turret lathe than on the automatic screw machine. The cost of the pans machined can be reduced if the minimum economical lot size is calculated and the proper machine is selected for these quantities. Since surface roughness depends greatly upon material tumed, tooling, and feeds and speeds employed,minimum tolerances that can be held on automatic tracer lathes are not necessarily the most economical tolerances. In some cases, tolerances of ±0.05mm are held in continuous production using but one cut. Groove width can be held to ± 0.125mm on some parts. Bores and single-point finishes can be held to ±0.0125mm. On high-production runs where maximum output is desirable, a minimmn tolerance of ± 0. 125mm is economical on both diameter and length of turn. Metal-cutting processes are extensively used in the manufacturing industry. They are characterized by the fact that the size of the original workpieee is sufficiently large that the final geometry can be circumscribed by it, and that the unwanted material is removed as chips, particles, and so on. The chips are a necessary means to obtain the desired tolerances, and surfaces. The amount of scrap may vary from a few percent to 70% - 80% of the volume of the original work material. Owing to the rather poor material utilization of the metal-cutting processes, the anticipated scarcity of materials and energy,and increasing costs, the development in the last decade has been directed toward an increasing application of metal-forming processes. However, die costs and the capital cost of machines remain rather high; consequently, metal-cutting processes are, in many cases, the most economical, in spite of the high material waste, which only has value as scrap. Therefore,it must be expected that the material removal processes will for the next few years maintain their important position in manufacturing.Furthermore,the development of automated production systems has progressed more rapidly for metal-cutting processes than for metal-forming processes. In metal-cutting processes, the imprinting of information is carried out by a rigid medium of transfer (the tool), which is moved relative to the workpiece, and the mechanical energy is supplied through the tool. The final geometry is thus determined from the geometry of the tool and the pattem of motions of the tool and the workpiece. The basic process is mechanical: actually, a shearing action combined with fracture. As mentioned previously, the unwanted material in metal-cutting processes is removed by a rigid cutting tool, so that the desired geometry, tolerances, and surface finish are obtained. Examples of processes in this group are turning, drilling, reaming, milling,shaping, planing, broaching, grinding, honing, and lapping. Most of the cutting or machining processes are based on a tw, dimensional surface creation, which means that two relative motions are necessary between the cutting tool and the work material. These motions are defined as the primary motion, which mainly determines the cutting speed, and the feed motion, which provides the cutting zone with new material. In turning the primary motion is provided by the rotation of the workpiece, and in planing it is provided by the translation of the table; in turning the feed motion is a continuous translation of the tool, and in planing it is an intermittent translation of the tool. The cutting speed v is the instantaneous velocity of the primary motion of the tool relative to the workpieee (at a selected point on the cutting edge). The cutting speed for turning, drilling, and milling processes can be expressed as v = dn m/min Where v is the cutting speed in m/min,d the diameter of the workpiece to be cut in meters, and n the workpiece or spindle rotation in rev/min. Thus v, d, and n may relate to the work material or the tool, depending on the specific kinematic pattern. In grinding the cutting speed is normally measured in m/s. The feed motion f is provided to the tool or the workpiece and, when added to the primary motion, leads to a repeated or continuous chip removal and the creation of the desired machined surface. The motion may proceed by steps or continuously. The feed speed vf is defined as the instantaneous velocity of the feed motion relative to the workpiece (at a selected point on the cutting edge). For mining and drilling, the feed f is measured per revolution (mm/rev) of the workpiece or the tool; for planing and shaping f is measured per stroke (mm/stroke) of the tool or the workpiece. In mining the feed is measured per tooth of the cutter fz(mm/tooth); that is, fzis the displacement of the workpiece between the cutting action of two successive teeth. The feed speed vf(mm/rain) of the table is therefore the product of the number of teeth z of the cutter, the revolutions per minute of the cutter n, and the feed per tooth(vf=nzfz). A plane containing the directions of the primary motion and the feed motion is defined as the working plane, since it contains the motions responsible for the cutting action. In turning the depth of cut a (sometimes also called back engagement) is the distance that the cutting edge engages or projects below the original surface of the workpiece. The depth of cut determines the final dimensions of the workpiece. In taming, with an axial feed, the depth of cut is a direct measure of the decrease in radius of the workpiece and with radial feed the depth of cut is equal to the decrease in the length of workpiece. In drilling, the depth of cut is equal to the diameter of the drill. For milling, the depth of cut is defined as the working engagement ae and is the radial engagement of the cutter. The axial engagement (back engagement) of the cutter is called ap. The chip thickness hi in the undeformed state is the thickness of the chip measured perpendicular to the cutting edge and in a plane perpendicular to the direction of cutting. The chip thickness after cutting (i. e., the actual chip thickness h2) is larger than the undeformed chip thickness, which means that the cutting ratio or chip thickness ratio r =h1/h2 is always less than unity. Chip Width The chip width b in the tmdeformed state is the width of the chip measured along the cutting edge in a plane perpendicular to the direction of cutting. For single-point too! operations, the area of cut A is the product of the undeformed chip thickness h l and the chip width b (i.e., A = h1b). The area of cut can also be expressed by the feedf and the depth of cut a as follows: H1=f sink and b = a/sink Where k is the major cutting edge angle (i. e., the angle that the cutting edge forms with the working plane). Consequently, the area of cut is given by A =fa 2.譯文 車床及其切削加工 車床主要是為了進行車外圓、車端面和鏜孔等項工作而設計的機床。車削很少在其他種類的機床上進行，而且任何一種其他機床都不能像車床那樣方便地進行車削加工。由于車床還可以用來鉆孔和鉸孔，車床的多功能性可以使工件在一次安裝中完成幾種加工。因此，在生產(chǎn)中使用的各種車床比任何其他種類的機床都多。 車床的基本部件有：床身、主軸箱組件、尾架組件、溜板組件、絲杠和光杠。 床身是車床的基礎件。它通常是由經(jīng)過充分正火或時效處理的灰鑄鐵或者球墨鑄鐵制成。它是一個堅固的剛性框架，所有其他基本部件都安裝在床身上。通常在床身上有內外兩組平行的導軌。有些制造廠對全部四條導軌都采用導軌尖頂朝上的三角形導軌(即山形導軌)，而有的制造廠則在一組中或者兩組中都采用一個三角形導軌和一個矩形導軌。導軌要經(jīng)過精密加工，以保證其直線度精度。為了抵抗磨損和擦傷，大多數(shù)現(xiàn)代機床的導軌是經(jīng)過表面淬硬的，但是在操作時還應該小心，以避免損傷導軌。導軌上的任何誤差，常常意味著整個機床的精度遭到破壞。 主軸箱安裝在內側導軌的固定位置上，一般在床身的左端。它提供動力，并可使工件在各種速度下回轉。它基本上由一個安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪——類似于卡車變速箱一所組成。通過變速齒輪，主軸可以在許多種轉速下旋轉。大多數(shù)車床有8-18種轉速，一般按等比級數(shù)排列。而且在現(xiàn)代機床上只需扳動2-4個手柄，就能得到全部轉速。一種正在不斷增長的趨勢是通過電氣的或者機械的裝置進行無級變速。 由于機床的精度在很大程度上取決于主軸，因此，主軸的結構尺寸較大，通常安裝在預緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中。主軸中有一個貫穿全長的通孔，長棒料可以通過該孔送料。主軸孔的大小是車床的一個重要尺寸，因為當工件必須通過主軸孔供料時，它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸。 尾架組件主要由三部分組成。底板與床身的內側導軌配合，并可以在導軌上做縱向移動。底板上有一個可以使整個尾架組件夾緊在任意位置上的裝置。尾架體安裝在底板上，可以沿某種類型的鍵槽在底板上橫向移動，使尾架能與主軸箱中的主軸對正。尾架的第三個組成部分是尾架套筒。它是一個直徑通常大約在51—76mm(2-3英寸)之間的鋼制空心圓柱體。通過手輪和螺桿，尾架套筒可以在尾架體中縱向移人和移出幾英寸。 車床的規(guī)格用兩個尺寸表示。第一個稱為車床床面上最大加工直徑。這是在車床上能夠旋轉的工件的最大直徑。它大約是兩頂尖連線與導軌上最近點之間距離的兩倍。第二個規(guī)格尺寸是兩頂尖之間的最大距離。車床床面上最大加工直徑表示在車床上能夠車削的最大工件直徑，而兩頂尖之間的最大距離則表示在兩個頂尖之間能夠安裝的工件的最大長度。 普通車床是生產(chǎn)中最經(jīng)常使用的車床種類。它們是具有前面所敘述的所有那些部件的重載機床，并且除了小刀架之外，全部刀具的運動都有機動進給。它們的規(guī)格通常是：車床床面上最大加工直徑為305-610mm(12-24英寸)；兩頂尖之間距離為610—1 219mm(24-48英寸)。但是，床面上最大加工直徑達到1 270mm(50英寸)和兩頂尖之間距離達到3 658mm(12英尺)的車床也并不少見。這些車床大部分都有切屑盤和一個安裝在內部的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。小型的普通車床——車床床面最大加工直徑一般不超過330mm(13英寸)——被設計成臺式車床，其床身安裝在工作臺或柜子上。 雖然普通車床有很多用途，是很有用的機床，但是更換和調整刀具以及測量工件花費很多時間，所以它們不適合在大量生產(chǎn)中應用。通常，它們的實際加工時間少于其總加工時間的30％。此外，需要技術熟練的工人來操作普通車床，這種工人的工資高而且很難雇到。然而，操作工人的大部分時間卻花費在簡單的重復調整和觀察切屑產(chǎn)生過程上。因此，為了減少或者完全不雇用這類熟練工人，六角車床、螺紋加工車床和其他類型的半自動和自動車床已經(jīng)很好地研制出來，并已經(jīng)在生產(chǎn)中得到廣泛應用。 普通車床作為最早的金屬切削機床中的一種，目前仍然有許多有用的和為人們所需要的特性?，F(xiàn)在，這些機床主要用在規(guī)模較小的工廠中，進行小批量的生產(chǎn)，而不是進行大批量的生產(chǎn)。 在現(xiàn)代的生產(chǎn)車間中，普通車床已經(jīng)被種類繁多的自動車床所取代，諸如自動仿形車床，六角車床和自動螺絲車床?，F(xiàn)在，設計人員已經(jīng)熟知先利用單刃刀具去除大量的金屬余量，然后利用成型刀具獲得表面光潔度和精度這種加工方法的優(yōu)點。這種加工方法的生產(chǎn)速度與現(xiàn)在工廠中使用的最快的加工設備的速度相等。 普通車床的加工偏差主要依賴于操作者的技術熟練程度。設計工程師應該認真地確定由熟練工人在普通車床上加工的試驗零件的公差。在把試驗零件重新設計為生產(chǎn)零件時，應該選用經(jīng)濟的公差。 對生產(chǎn)加工設備來說，目前比過去更著重評價其是否具有精確的和快速的重復加工能力。應用這個標準來評價具體的加工方法，六角車床可以獲得較高的質量評定。 在為小批量的零件(100—200件)設計加工方法時，采用六角車床是最經(jīng)濟的。為了在六角車床上獲得盡可能小的公差值，設計人員應該盡量將加工工序的數(shù)目減至最少。 自動螺絲車床通常被分為以下幾種類型：單軸自動、多軸自動和自動夾緊車床。自動螺絲車床最初是被用來對螺釘和類似的帶有螺紋的零件進行自動化和快速加工的。但是，這種車床的用途早就超過了這個狹窄的范圍。現(xiàn)在，它在許多種類的精密零件的大批量生產(chǎn)中起著重要的作用。工件的數(shù)量對采用自動螺絲車床所加工的零件的經(jīng)濟性有較大的影響。如果工件的數(shù)量少于1 000件，在六角車床上進行加工比在自動螺絲車床上加工要經(jīng)濟得多。如果計算出最小經(jīng)濟批量，并且針對工件批量正確地選擇機床，就會降低零件的加工成本。 因為零件的表面粗糙度在很大程度上取決于工件材料、刀具、進給量和切削速度，采用自動仿形車床加工所得到的最小公差不一定是最經(jīng)濟的公差。 在某些情況下，在連續(xù)生產(chǎn)過程中，只進行一次切削加工時的公差可以達到±0．05mm。對于某些零件，槽寬的公差可以達到±0．125mm。鏜孔和采用單刃刀具進行精加工時，公差可達到±0．0125mm。在希望獲得最大產(chǎn)量的大批量生產(chǎn)中，進行直徑和長度的車削時的最小公差值為土0．125mm是經(jīng)濟的。 金屬切削加工在制造業(yè)中得到了廣泛的應用。其特點是工件在加工前具有足夠大的尺寸，可以將工件最終的幾何形狀尺寸包容在里面。不需要的材料以切屑、顆粒等形式被去除掉。去除切屑是獲得所要求的工件幾何形狀，尺寸公差和表面質量的必要手段。切屑量多少不一，可能占加工前工件體積的百分之幾到70％—80％不等。 由于在金屬切削加工中，材料的利用率相當?shù)?，加之預測到材料和能源的短缺以及成本的增加，最近十年來，金屬成形加工的應用越來越多。然而，由于金屬成形加工的模具成本和設備成本仍然很高，因此盡管金屬切削加工的材料消耗較高，在許多情況下，它們仍然是最經(jīng)濟的。由此可以預料，在最近幾年內，金屬切削加工在制造業(yè)中仍將占有重要的位置。而且，金屬切削加工的自動生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展要比金屬成形加工的自動生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展要快得多。 在金屬切削加工中，信息的傳遞是通過剛性傳遞介質(刀具)實現(xiàn)的。刀具相對工件運動，機械能通過刀具作用于工件。因此，刀具的幾何形狀和刀具與工件的運動方式?jīng)Q定了工件的最終形狀。這個基本過程是機械過程：實際上是一個剪切與斷裂相結合的過程。 如前所述，在金屬切削加工中，多余的材料由剛性刀具切除，以獲取需要的幾何形狀、公差和表面光潔度。屬于此類加工方法的例子有車削、鉆削、鉸孔、銑削、牛頭刨削、龍門刨削、拉削、磨削、珩磨和研磨。 大多數(shù)切削加工(或稱機械加工)過程是以兩維表面成形法為基礎的。也就是說，刀具與工件材料之間需要兩種相對運動。一種定義為主運動(決定切削速度)，另一種定義為進給運動(向切削區(qū)提供新的加工材料)。 車削時，工件的回轉運動是主運動；龍門刨床刨削時，工作臺的直線運動是主運動。車削時，刀具連續(xù)的直線運動是進給運動；而在龍門刨床刨削中，刀具間歇的直線運動是進給運動。 切削速度v是主運動中刀具(在切削刃的指定點)相對工件的瞬時速度。車削、鉆削和銑削等加工方法的切削速度可以用下式表示： V= m／min 式中v為切削速度，其單位為m／min；d是工件上將要切削部分的直徑，其單位為m；n是工件或主軸的轉速，單位為rev／min。根據(jù)具體運動方式不同，v、d和n可能與加工材料或工具有關。在磨削進，切削速度通常以m／s為單位度量。 在主運動之外，當?shù)毒呋蚬ぜ鬟M給運動f時，便產(chǎn)生重復的或連續(xù)的切屑切除過程，從而形成所要求的加工表面。進給運動可以是間歇的，或者是連續(xù)的。進給速度vf定義為在切削刃的某一選定點上，進給運動要對于工件的瞬時速度。 對于車削和鉆削，進給量f以工件或刀具每轉的相對移動量(mm／rev)來表示；對于龍門刨削和牛頭刨削，進給量f以刀具或工件每次行程的相對移動量(mm／stroke)來表示。對于銑削，以刀具的每齒進給量fz (mm／tooth)來表示，fz是相鄰兩齒間工件的移動距離。所以，工作臺的進給速度vf (mm／min)是刀具齒數(shù)z，刀具每分鐘轉數(shù)n與每齒進給量人的乘積(vf=nzfz)。 包含主運動方向和進給運動方向的平面被定義為工作平面，因為該平面包含決定切削作用的兩種基本運動。 車削時的切削深度α(有時也被稱為背吃刀量)是刀具切削刃切進或深人工件表面內的距離。切削深度決定工件的最終尺寸。在車削加工中采用軸向進給時，切削深度可以通過直接測量工件半徑的減少量來確定；在車削加工中采用徑向進給時，切削深度等于工件長度的減少量。在鉆削中，切削深度等于鉆頭直徑。對于銑削，切削深度定義為側吃刀量αe，它等于銑刀徑向吃刀深度，而銑刀軸向吃刀深度(背吃刀量)被稱為αp。 未變形狀態(tài)時的切屑厚度h，就是在垂直于切削方向的平面內垂直于切削刃測量得到的切屑厚度。切削后的切屑厚度(即切屑實際厚度h2 )大于未變形時的切屑厚度，也就是說切削比或者切屑厚度比r=h1/h2總是小于1。 ‘ 未變形狀態(tài)的切屑寬度b，是在與切削方向垂直的平面內沿切削刃測得的切屑寬度。 對于單刃刀具切削加工，切削面積A是未變形的切屑厚度h1和切屑寬度b的乘積(即A=h1b)。切削面積也可以用進給量f和切削深度α表示如下： H1=fsink 及 b=a／sink 式中x為主偏角(即切削刃與工作平面形成的夾角)。 因此，可以由下式求出切削面積 A=fa 11