（三）数控刀具的选择
1、刀片形状的选择：正型（前角）刀片：对于内轮廓加工，小型机床加工，工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。负型（前角）刀片：对于外圆加工，金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片。
2、一般外圆车削常用80°凸三角形、四方形和80°菱形刀片；仿形加工用55°、35 °菱形和圆形刀片；在机床刚性、功率允许的条件下，大余量、粗加工应选择刀尖角较大的刀片，反之选择刀尖角较小的刀片。
3、前角的作用。大负前角用于：切削硬材料；需切削刃强度大，以适应断续切削、切削含黑皮表面层的加工条件。 大正前角用于：切削软质材料易切削材料被加工材料及机床刚性差时。
4、后角的作用：小后角用于：切削硬材料；需切削刃强度高时。大后角用于：切削软材料；切削易加工硬化的材料。
5、主偏角的作用：大主偏角用于：切深小的精加工；切削细而长的工件；机床刚性差时。小主偏角用于：工件硬度高，切削温度大时；大直径零件的粗加工；机床刚性高时。
6、副偏角具有减少已加工表面与刀具摩擦的功能。一般为5°～15°。
7、刃倾角是前刀面倾斜的角度。重切削时，切削开始点的刀尖上要承受很大的冲击力，为防止刀尖受此力而发生脆性损伤，故需有刃倾角。推荐车削时为3°～5°。 （四）切屑用量的选择
数控加工时对同一加工过程选用不同的切削用量，会产生不同的切削效果。合理的切削用量应能保证工件的质量要求（如加工精度和表面粗糙度），在切削系统强度、刚性允许的条件下充分利用机床功率，最大限度地发挥刀具的切削性能，并保证刀具具有一定的使用寿命。
1、 粗车时切削用量的选择：
粗车时一般以提高效率为主，兼顾经济性和加工成本。提高切削速度、加大进给量和切削深度都能提高生产率。其中切削速度对刀具寿命的影响最大，切削深度对刀具寿命的影响最小，所以考虑粗加工切削用量时首先应选择一个尽可能大的切削深度，以减少进给次数，其次选择较大的进给速度，最后在刀具使用寿命和机床功率允许的条件下选择一个合理的切削速度。
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2、 精车、半精车时切削用量的选择：
精车和半精车的切削深度是根据零件加工精度和表面粗糙度要求及粗车后留下的加工余量决定的，一般情况是一次去除余量。当零件精度要求较高时，通常留 0.2 ~ 0.4 mm （直径值）的精车余量。精车和半精车的切削深度较小，产生的切削力也较小，所以可在保证表面粗糙度的情况下适当加大进给量。 六、夹具选择和装夹 （一）夹具的分类：
机床夹具的种类很多，按使用机床类型分类，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他夹具等。按驱动夹具工作的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具和自夹紧夹具等。按专门化程度可分为以下几种类型的夹具：
通用夹具是指已经标准化、无需调整或稍加调整就可以用来装夹不同工件的夹具。如三爪卡盘、四爪卡盘、平口虎钳和万能分度头等。这类夹具主要用于单件小批生产。
专用夹具是指专为某一工件的某一加工工序而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，主要用于固定产品的大量生产。
组合夹具是指按一定的工艺要求，由一套预先制造好的通用标准元件和部件组装而成的夹具。使用完毕后，可方便地拆散成元件或部件，待需要时重新组合成其他加工过程的夹具。适用于数控加工、新产品的试制和中、小批量的生产。
可调夹具包括通用可调夹具和成组夹具，它们都是通过调整或更换少量元件就能加工一定范围内的工件，兼有通用夹具和专用夹具的优点。通用可调夹具适用范围较宽，加工对象并不十分明确；成组夹具是根据成组工艺要求，针对一组形状及尺寸相似、加工工艺相近的工件加工而设计的，其加工对象和范围很明确，又称为专用可调夹具。
数控机床夹具常用通用可调夹具、组合夹具。 （二）工件在数控车床上的装夹：
1、常用装夹方式：三爪自定心卡盘装夹；两顶尖之间装夹；卡盘和顶尖装夹；双三爪定心卡盘装夹。
2、采用找正的方法：找正装夹时必须将工件的加工表面回转轴线（同时也是工件坐标系Z轴）找正到与车床主轴回转中心重合。一般为打表找正。通过调整卡爪，使工件坐标系Z轴与车床主轴的回转中心重合。
3、薄壁零件的装夹：薄壁零件容易变形，普通三爪卡盘受力点少，采用开缝套筒
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或扇形软卡爪，可使工件均匀受力，减小变形。也可以改变夹紧力的作用点，采用轴向夹紧的方式。
七、零件加工编程实例 （一）零件的工艺分析
图2零件
1、分析零件图样：
如图2所示,该零件包括有圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及双线螺纹等表面；其多个直径尺寸有较严的尺寸公差和表面粗糙度值等要求；球面SΦ50mm的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。
该零件材料为45#钢，可以用Φ60mm棒料，无热处理和硬度要求。 2、选定设备：
根据被加工零件的外形和材料等条件，选定数控车床；其数控系统为FNAUC。 3、确定零件的定位基准和装夹方式：
定位基准：确定坯件轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。
装夹方式：左端采用三爪自定心卡盘夹紧、右端采用活动顶尖支顶的装夹方式。 4、确定切削用量
（1）背吃刀量：粗车时，确定其背吃刀量为3mm左右；精车时为0.25mm。 （2）主轴转速：
车直线和圆弧轮廓时的主轴转速。参考表1并根据实践经验确定其切削速度为90m/min；粗车时确定主轴转速为500r/min，精车时确定主轴转速为800 r/min。编程中还可以对直线、圆弧采用不同的主轴转速。
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车螺纹时的主轴转速。主轴转速定为320 r/min。
（3）进给速度：粗车时，按式时，按式υf=nf可选择υf1=200mm /min；精车时，兼顾到圆弧插补运行，故选择其υf2=60mm /min左右；短距离空行程的υf3=300mm /min。
（二）确定加工路线
按由粗到精、由近到远（由右到左）的原则，确定加工路线。加工路线自右向左加工，先用1号刀用G70粗加工出零件外轮廓，具体路线为先倒角（2×45°）→切削螺纹实际外径Φ29.6→切削Φ26→切削Φ36→切削圆弧部分→切削Φ34→切削锥度部分→切削Φ56,最后切削螺纹。 （三）制定加工方案
1、用1号刀粗车外形，留1.0mm（直径量）的半精车余量。 2、用2号刀车螺纹。
螺纹大径d1=d-0.1P=30-0.1*1.5=29.85mm 螺纹小径d2= d1-1.3P=29.85-1.3*1.5=27.9mm 3、用2号刀精车全部外形。 （四）选择刀具及对刀
1、粗、精车用刀具：
（1）硬质合金90°外圆车刀，副偏角以为60°，断屑性能应较好。
（2） 硬质合金60°外螺纹车刀，刀尖角取为59°30′，刀尖圆弧半径取为0.2mm。 2、对刀
（1）将粗车用90°外圆车刀安装在绝对刀号自动转位刀架的1号刀位上，并定为1号刀。
（2）将精车外形（含外螺纹）用60°外螺纹车刀安装在绝对刀号自动转位刀架的2号刀位上，并定为2号刀。
（3）在对刀过程中，同时测定出2号刀相对于1号刀的刀位偏差。 （五）确定工件坐标系、对刀点和换刀点
1、加工坐标系如图3所示：O为坐标原
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图3坐标点示意图
2、确定对刀点及换刀点位置：
（1）确定对刀点：确定对刀点距离车床主轴轴线30 mm，距离坯件右端端面140 mm；其对刀点在正X和正Z方向并处于消除机械间隙状态。
（2）确定换刀点：为使其各车刀在换刀过程中不致碰撞到尾座上的顶尖，故确定换刀点距离车床主轴轴线60mm，即在正X方向距离对刀点30mm，距离坯件右端端面0 mm，即在Z方向与对刀点一致。
八、结论
通过这次毕业设计，使我对大学三年所学的知识有了一次全面的综合运用，例如：数控编程、工艺分析，这些对今后毕业工作发展都有很大的帮助。数控技术是未来制造业不可缺少的一部分，将在经济发展与社会进步的今天发挥重要作用，作为跨世纪的新一代，我们有理由相信，我国机械制造业会更加辉煌,祖国的明天也会更加美好。
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数控专业毕业论文改
