1035-三坐標(biāo)數(shù)控磨床設(shè)計(jì)

1035-三坐標(biāo)數(shù)控磨床設(shè)計(jì),坐標(biāo),數(shù)控,磨床,設(shè)計(jì) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告論文題目：三坐標(biāo)數(shù)控磨床設(shè)計(jì)現(xiàn)代制造技術(shù)，如柔性制造系統(tǒng)（FMS） 、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS） 、并行工程（C.E） 、精益生產(chǎn)（L.P） 、敏捷制造（A.M）等正在我國興起并逐步實(shí)施。作為以上各項(xiàng)現(xiàn)代化生產(chǎn)哲理和生產(chǎn)模式的最低層設(shè)備-數(shù)控機(jī)床是最終生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。數(shù)控機(jī)床不僅能提高產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，還能大大改善工人的勞動(dòng)條件。本次設(shè)計(jì)的就是數(shù)控機(jī)床的一種，即三坐標(biāo)數(shù)控磨床，其主要技術(shù)要求和工作量如下：1、三坐標(biāo)數(shù)控磨床的主要技術(shù)要求（1）X、Y、Z 行程分別為 300mm、300mm 、300mm。（2）進(jìn)給精度為 0.001mm（3）X、Y、Z 軸快速移動(dòng)速度分別為 10m/min、10m/min、10m/min(4 )工作臺(tái)面尺寸 420×300mm2、課題內(nèi)容及工作量（1） 三坐標(biāo)數(shù)控磨床總體布置圖 Ao 1張（2） X-Y工作臺(tái)裝配圖（機(jī)構(gòu)圖）Ao1 張（3） 磨頭機(jī)構(gòu)裝配圖 Ao1張（4） 單片機(jī)控制原理圖 Ao1張（5） 設(shè)計(jì)說明書 15000字、開題報(bào)告 2000字（6） 外文翻譯 5000漢字（7） 編制源程序 100句以上一、三坐標(biāo)數(shù)控磨床的工作原理用數(shù)控磨床加工曲面零件時(shí)，首先應(yīng)編制該曲面零件的加工程序，這是數(shù)控曲面磨床的工作指令。將加工程序輸入數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變速、啟動(dòng)、停止、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移量，以及工件裝夾和冷卻潤滑的開關(guān)等動(dòng)作，使刀具與被加工零件以及其它輔助裝置。二、三坐標(biāo)數(shù)控磨床的組成三坐標(biāo)數(shù)控磨床主要有控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床主機(jī)和測量反饋裝置等五部分組成。（1）控制介質(zhì) 用于記載各種加工信息的載體，以控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件的加工。數(shù)控介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁帶及磁盤等，用鍵盤將加工程序直接鍵入，并且可在數(shù)碼顯示器或 CRT顯示器上顯示出來。（2）數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，是高技術(shù)密集型產(chǎn)品。任何一個(gè)微機(jī)控制系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。有了硬件才有軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)，而只有配置了軟件的硬件才能構(gòu)成控制系統(tǒng)。構(gòu)成微機(jī)控制系統(tǒng)的基本硬件有以下四部分組成：1） 中央處理單元 即 CPU2） 總線 有數(shù)據(jù)總線（DB） 、地址總線（AB）和控制總線（CD）3） 存儲(chǔ)器 包括可編程存儲(chǔ)器和隨機(jī)可讀存儲(chǔ)器4） 輸入輸出接口電路（3）伺服系統(tǒng) 由伺服驅(qū)動(dòng)裝置和伺服進(jìn)給系統(tǒng)組成，是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。作用是把來自數(shù)控裝置的各種指令轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向和位移量。伺服驅(qū)動(dòng)裝置：直流伺服電機(jī)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)：有驅(qū)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。驅(qū)動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)元件組成伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；檢測元件與反饋電路組成檢測裝置亦稱檢測系統(tǒng)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)中采用的驅(qū)動(dòng)裝置為直流伺服電機(jī)。（4）機(jī)床主機(jī) 機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的主體，包括床身、箱體、導(dǎo)軌、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。1）床身 三坐標(biāo)數(shù)控磨床應(yīng)具有更好的剛性和抗振性，因此床身采用密封式箱型結(jié)構(gòu)，在床身底內(nèi)腔填充泥芯和混凝土等阻尼材料，當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，利用阻尼材料之間的相對摩擦耗散振動(dòng)能量。2）導(dǎo)軌 導(dǎo)軌由運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件組成。運(yùn)動(dòng)件：需要做直線運(yùn)動(dòng)的零部件。承導(dǎo)件：用于支承并限制運(yùn)動(dòng)件，使其只能按給定的要求和規(guī)定的方向作直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)中可采用滑動(dòng)導(dǎo)軌，對導(dǎo)軌要求有以下幾點(diǎn)：①要有一定的導(dǎo)向精度。②要有良好的耐磨性。③要有足夠的剛度。④有減小熱變形影響。⑤要使運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)。⑥要有一定的工藝性?；瑒?dòng)導(dǎo)軌間隙的調(diào)整：采用刮、磨相應(yīng)的結(jié)合面或加墊片的方法以獲得相應(yīng)的間隙；鑲條調(diào)整，這是側(cè)向間隙常用的調(diào)整方法，鑲條有直鑲條和斜鑲條兩種。三坐標(biāo)數(shù)控磨床采用貼塑導(dǎo)軌，這是一種金屬對塑料的摩擦形式。屬于滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌，導(dǎo)軌一滑移面上貼有一層抗磨軟帶，導(dǎo)軌的另一滑移面上貼為淬火磨削面，軟帶是以聚四氟乙烯為基材，添加合金粉和高氧化物的高分子復(fù)合材料。塑料導(dǎo)軌剛性好、動(dòng)靜摩擦系數(shù)差值小、耐磨性好、無爬行、抗振性好、化學(xué)的穩(wěn)定性好、維護(hù)修理方便、經(jīng)濟(jì)性好。三個(gè)方向的導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副由自動(dòng)間隙潤滑油泵進(jìn)行定時(shí)潤滑，潤滑油泵安裝在立柱側(cè)面，通過分油器將潤滑油分送到各潤滑點(diǎn)上。 3）主軸 主軸部件包括主軸軸承、傳動(dòng)件和相應(yīng)的緊固件。主軸的端部是標(biāo)準(zhǔn)的。傳動(dòng)件如齒輪、帶輪等與一般的機(jī)械零件相同。機(jī)床主軸部件，三個(gè)方向的進(jìn)給及其它部件滾動(dòng)軸承，均采用潤滑脂潤滑。4）工作臺(tái) ：X、Y 工作臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；X 向齒輪減速和滾珠絲杠傳動(dòng)方式（ Y向和 X向 X、Y 工作臺(tái)的組成相同） ；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（X、Y 向兩個(gè)電機(jī)） 。X、Y 工作臺(tái)工作原理：通過控制 X、Y 向電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而帶動(dòng) X、Y 工作臺(tái)沿 X向 Y向運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠螺旋傳動(dòng)：在螺母和螺桿間放入適當(dāng)數(shù)量的滾珠，使螺母和螺桿之間的摩擦由滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦的一種裝置。有螺母、螺桿、滾珠及滾珠循環(huán)返回裝置四個(gè)部分組成。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)時(shí)，滾珠沿螺桿螺旋滾道而滾動(dòng)，在螺桿上滾動(dòng)數(shù)周后，滾珠從滾道的一端滾出并沿返回裝置返回另一端，重新進(jìn)入軌道，從而構(gòu)成閉合回路。三 參考資料1．?dāng)?shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)手冊；2．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊；3．機(jī)電傳動(dòng)控制；4．標(biāo)準(zhǔn)件手冊。5. 磨削原理四 進(jìn)度計(jì)劃第一階段：完成所選課程，完成英文翻譯。第二階段： 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃，查閱相關(guān)資料。第三階段：完成X-Y工作臺(tái)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算。第四階段： 完成磨頭設(shè)計(jì)。第五階段： 完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第六階段：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，出圖，準(zhǔn)備答辯。目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………… 1開題報(bào)告……………………………………………………… 1摘要…………………………………………………………… 2正文：第一章 概論………………………………………………… 3第二章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………… 7第三章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………… 8第四章 床身與導(dǎo)軌………………………………………… 18第五章 主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………… 20第六章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………… 27程序……………………………………………………………28參考文獻(xiàn)………………………………………………………30切削刀具的維護(hù)維護(hù)意味著產(chǎn)品的保養(yǎng)。在機(jī)械行業(yè)，它也指通過對產(chǎn)品設(shè)備的管理來防止其損壞也包括損壞后的修理。對切削刀具的維護(hù)保養(yǎng)包括：以一種不會(huì)引發(fā)惡性結(jié)果的方式管理刀具和根據(jù)刀具的知識來合理應(yīng)用刀具的切削特性兩方面內(nèi)容。像對黃銅制刀具的維護(hù)是指制造和打磨刀具，使非常規(guī)的損壞（像打磨的裂縫等）不會(huì)出現(xiàn)。更進(jìn)一步,如果惡劣的切削環(huán)境發(fā)生。具有能恢復(fù)到原來的狀態(tài)以致于達(dá)到理想的切削效果。這章的內(nèi)容包括 4 個(gè)部分：:1.刀具的管理和保養(yǎng)2.刀具的管理知識3.刀具應(yīng)用知識和刀具的維護(hù)4.刀具的打磨和維護(hù)象其他的設(shè)備如：機(jī)床、傳動(dòng)系和機(jī)器人，切削刀具的管理知識對于產(chǎn)品的生產(chǎn)的影響意義重大。如果由于刀具的保養(yǎng)不善出現(xiàn)刀具斷裂的情況，那么，無論有多么好的設(shè)備,順暢的切削過程也是不可能出現(xiàn)的。更不用說提高切削的精度和效率和降低成本了。在過去對產(chǎn)品設(shè)備維護(hù)的要求程度決定了設(shè)備的價(jià)錢。機(jī)床、空氣過濾器系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備一般都會(huì)給予很多的維護(hù)和保養(yǎng)。然而，相對于刀具等便宜的小件對它們的保養(yǎng)以前認(rèn)為是不必要的。以前幾乎沒有什么文章和書籍在深層次上討論刀具的維護(hù)和保養(yǎng)。7.2 切削刀具的保養(yǎng)和維護(hù)刀具可按應(yīng)用分類金剛石,立方碳化硼以及以三氧化二鋁都是的不能用普通刀具加工的機(jī)加工材料。而幾乎所有的金屬都能用刀具加工(鋁合金刀具的切削速度高于 5000m/min,相當(dāng)于300km/h.)。然而，具有如此優(yōu)良的切削特性的刀具具有明顯的缺點(diǎn)。象刀片非常的脆，易對螺栓體和刀柄造成損害造成安裝問題.。生噪聲、振動(dòng)以致斷裂破碎，結(jié)果出現(xiàn)象切削精度下降等問題。當(dāng)對刀具進(jìn)行維護(hù)時(shí)實(shí)行以下的過程是很必要的：7.2.1 確保刀片之間沒有接觸要避免象圖 7.1 那樣手握許多的刀片。也要戒除象圖 7.2 那樣把幾把刀片放在同一個(gè)口袋中。要確保象 7.3 那樣將刀片分隔存放,每隔放置一把刀片。刀具的相互接觸將導(dǎo)致邊緣的脫落和碎裂 7.5,7.6,7.7 都展示了這種情況。7.2.2 要保證刀片之間沒有接觸刀片之間的接觸會(huì)對接觸的部分造成傷害，從而是它們的切削能力下降。7.2.3 刀具維護(hù)時(shí)的注意事項(xiàng)將刀具掉落在硬地面上將會(huì)造成切削邊緣的損壞。這種問題特別容易放生在很脆的陶瓷刀具上和又長又脆的刀具像滾花刀和鉆頭。操作工人要防止在地面不太平坦的時(shí)候,用手推車搬運(yùn)放在盒子里的刀具，這樣是將會(huì)造成刀具的損壞的。圖 7.7 顯示了由于和其他的刀具接觸而造成的到柄損壞的例子。 7.1 避免用手拿很多刀片 7.2 不要把刀片放在口袋里7.3 避免將刀片以無續(xù)的狀態(tài)放在刀片盒里 7.4 由于刀片的接觸在刀片的邊緣產(chǎn)生的缺口7.5，7.6 由于刀片的接觸而出現(xiàn)缺口不能使用的陶瓷刀片當(dāng)將刀具放置在金屬架子上和金屬盒子里時(shí)，必須保證切削的刀邊不能接觸金屬的表面，放置時(shí)的輕拿輕放也是必要的。圖 7.8 顯示了刀柄邊緣被扭曲的例子，建議使用塑料和橡膠或是聚乙烯盒子。在刀具的安裝處損壞將導(dǎo)致安裝精度的下降，在這種情況下不能在好的經(jīng)濟(jì)效益下,獲得好的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)果產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲導(dǎo)致刀具的壽命變短，切削邊緣的穩(wěn)定性變差。7.7 由于切削刀具的相互接觸而對刀座的損害 7.8 刀座的扭曲變形損壞 7.9 推薦帶手套處理刀具7.2.4 在操作時(shí)對刀片座的保護(hù)和刀片一樣,刀片座也是由碳化物制成的。因此刀片的振動(dòng)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致刀片座的變形損壞。在這種情況下,度下降.當(dāng)?shù)镀荒芊€(wěn)定的固定,不能很好的切削。如果在使用多重刀具時(shí)候( 像滾花刀)將會(huì)導(dǎo)致切削邊緣的可靠度下降和切削精度下降。使用可分類刀片時(shí)注意保護(hù)刀片座也是和必要的.7.2.5 當(dāng)處理刀具時(shí)要帶手套像圖 7.9 那樣帶手套操作是我們強(qiáng)烈推薦的，空手拿刀片是非常不明智的。當(dāng)?shù)镀话惭b在到刀片座上時(shí),就存在損壞的危險(xiǎn)。當(dāng)?shù)毒呱贤可嫌偷臅r(shí)候就增加了這種危險(xiǎn)性。手上的汗和油將導(dǎo)致刀具的生銹，鐵銹使刀具的表面不平使安裝的穩(wěn)定性下降,產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,使切削精度下降。7.3 刀具的維護(hù)和保養(yǎng)7.3.1 刀具管理的基本知識適當(dāng)?shù)膶Φ毒吖芾?，以取得順暢的切削過程是很必要的。這門學(xué)問不是機(jī)械上設(shè)備的操作知識而是管理學(xué)的知識。大體知識結(jié)構(gòu)概括如下：1．刀具的管理不意味著單單保存它，而是為刀具深層次的使用作準(zhǔn)備而使刀具在一個(gè)可以立即使用的狀態(tài)下保存它。2．像可分離的刀片，在下一道工序還沒有確定的時(shí)候一定要把它拿下來3．如果刀具要是有一段時(shí)間不能應(yīng)用的話,一定要對刀具進(jìn)行防銹處理。4．應(yīng)根據(jù)刀具的用途、型號、使用頻率來安排保管刀具。5．儲(chǔ)存刀具時(shí)要使它們?nèi)菀捉咏?．要確保損壞的刀具在保存前要先進(jìn)行修理。7．對于已經(jīng)永久損壞的刀具要及時(shí)丟棄，不要保存沒有用的刀具。8．對工人進(jìn)行刀具管理方面知識的教育，對刀具的管理建立規(guī)章制度，并且對所有工人逐漸灌輸這種思想。7.3.2 對刀具相互接觸的預(yù)防可分類的切削刀片是由硬度在 34-45hrc 的合金鋼通過熱處理制造的。刀具體是由高碳鋼和硬度低于 35hrc 的合金鋼制成的。刀具的接觸將導(dǎo)致接觸區(qū)的損壞而導(dǎo)致切削精度的下降，以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)被認(rèn)為可以防止這些問題出現(xiàn)：1．儲(chǔ)存時(shí)就要避免刀具的接觸.不要像圖 7.10 和 7.11 所示的那樣的存放刀具。表7.1 顯示了因?yàn)榕c其他刀具安裝螺桿接觸，在刀具表面產(chǎn)生的不可修復(fù)的粗糙度的變化情況。分體刀具安裝處的粗糙度的數(shù)值過大使得其安裝到機(jī)床上極其困難。更主要的是如果損壞發(fā)生在刀座上，安裝分體刀片是很麻煩的。象表 7.2 所示的如果刀具上有凹坑，在切削表面將會(huì)導(dǎo)致表面不平。在這種情況下，消除不平的表面的方法是用油性磨刀石。圖 7.2 展示了刀具表面在被恢復(fù)的情況。7.10 7.11表 7.1 因?yàn)楹推渌牡蹲慕佑|螺栓體表面粗糙度的變化表 7.2 由于刀具的相互接觸而產(chǎn)生塑性扭曲的例子2．保持刀具在一個(gè)安全的條件下使用.像儲(chǔ)存刀具的時(shí)候不能讓它們從架子上掉落下來。3．從光滑的架子上移動(dòng)的時(shí)候，保證刀具在箱子沒打開前不被移動(dòng)。4．如果刀具的備件很容易損壞，保存多余的備件是很必要的。7.12 在修理后一個(gè)小洞的重大影響 7.13 生銹的洞表 7.3 防銹和不防銹的表面粗糙度對比7.3.3 刀具的防銹圖 7.13 示的刀柄生銹,表 7.3 展示了刀具生銹的程度和表面粗糙度的關(guān)系.鐵銹大大安裝處的堅(jiān)固程度。1．當(dāng)室外的潮濕度很高的時(shí)候，要保證窗子是關(guān)著的。雖然刀具表面的涂層能夠防銹，但是長時(shí)間放置在潮濕的環(huán)境下還是會(huì)生銹的。2.特別要注意因?yàn)榄h(huán)境溫度的不同引起的刀具的生銹。象切削刀具頻繁從冷的地方使用而后又移入溫暖的環(huán)境，這將導(dǎo)致刀具表面生銹。3．通常金屬架子沒有防銹涂層，所以特別容易生銹。把刀具放置在其上也會(huì)導(dǎo)致刀具生銹。辦法是在架子上蓋上像塑料、橡膠或聚乙烯材料。4．如果刀具長時(shí)間不用，就要周期性的檢查刀具的情況。刀具特別是刀座和安裝的部分尤其不能生銹。7.3.4 分類刀片的管理方法刀片是刀具的的切削韌因此是刀具的重要部分。它又小又輕故此方便攜帶和處理；而另一方面,處理不認(rèn)真,將不同等級的刀片混在一起，或是將同一種類不同等級的刀片防在一起,以上這種情況都會(huì)使刀片的辨別變得困難.以下都是要考慮的因素。1． 個(gè)箱子只放一個(gè)刀片,以防刀片之間的相互接觸。2． 于分類刀片,使用者要做有效的記號。a 保存刀片的時(shí)候,同一種刀片作同樣的記號。b 如果一種刀片一個(gè)盒子放不下,一定要將這些盒子放在一起。3．根據(jù)刀具的生產(chǎn)公司和產(chǎn)品的數(shù)目來保存它。4．根據(jù)刀片的公差等級來儲(chǔ)存它.像 A、C、E、G 、M 等等。5．可以根據(jù)刀片的等級,用途.形狀來儲(chǔ)存它。6．確保同樣形狀不同等級的可分類刀片不放在一起。7.4 刀具的應(yīng)用和維護(hù)的知識在產(chǎn)品設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)中最重要的使用技術(shù).。但是，無論保養(yǎng)和維修的技術(shù)多么先進(jìn),但是操作者在選刀的時(shí)候范了錯(cuò)誤，選了不合適的切削條件的刀具.那么產(chǎn)品設(shè)備的損壞也會(huì)發(fā)生,對刀具也是如此.7.4.1 選用切削刀具要適合切削的目的。所有的產(chǎn)品設(shè)備像切削刀具、]手動(dòng)工具和貴重機(jī)器都有其專門的用途。為了將起所有的特性都發(fā)揮出來利用，我們必須選擇最合適的操作方法。刀具的選擇應(yīng)該基于刀具的特性。1．選擇切削刀具必須適用于工件的材料特性。例如：不能用切削鑄鐵的刀具來切削剛。選擇不適合的刀具會(huì)引起刀具邊緣的損害，這將導(dǎo)致切削溫度的提高和提高切削抗性這都將導(dǎo)致對刀具體的損害。在選擇刀具的等級和刀片的形狀時(shí)必須小心，特別對于難于切削的材料。如圖 7.14所示的是由于刀具等選擇的不正確，切削熱使工件和刀具熔為合金之后很短時(shí)間內(nèi)刀具外部生成的非常薄的層。在切削難加工的工件時(shí)，等級和形狀選擇不正確會(huì)在刀具上很快出現(xiàn)裂痕也會(huì)導(dǎo)致刀片座的損壞。7.14 用不合適的到造成的非正常的損失7.15 表面磨削合適和不合適的磨削深度而產(chǎn)生的不同情況對比2．根據(jù)使用切削刀具規(guī)定的用途來使用它。在一般的情況，在粗切和精切時(shí)使用一把刀是不可能的.選擇刀具不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候會(huì)導(dǎo)致切削邊緣非正常的損壞和對刀具體的損壞。3．在刀具合適的使用范圍使用它，應(yīng)用范圍包括：切削狀態(tài)、切削模式、刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)和切削流。在合適的切削范圍以外使用導(dǎo)致的損傷將引發(fā)精度的問題。4．根據(jù)工件的形狀和寬度來選擇表面的滾花刀，選擇不合適的滾花刀將導(dǎo)致振動(dòng)，使刀具的壽命嚴(yán)重下降。5．對于專用刀或是高速刀具，它們更是要在合適的使用范圍內(nèi)使用，不能使用精切刀來代替粗切刀。用高速刀具象陶瓷刀具來代替低速刀具也會(huì)導(dǎo)致斷裂的問題。7.4.2 刀具要適合機(jī)器切削技術(shù)的硬件主要是由機(jī)床和切削刀具組成的。足夠的柔性來掩蓋其他部分的缺點(diǎn)，可以防止麻煩的產(chǎn)生。1．如果機(jī)床的軸向力很小或是剛度很差，這時(shí)要選擇鋒利的和低切削抗力的刀具。2．如果機(jī)床的精度不高選擇圓角半徑小的，鋒利和切削抗力小的刀具。更重要的是選擇具有好的切削邊緣可信度的刀具，這樣在振動(dòng)和噪聲的條件下滑落和斷裂都不會(huì)發(fā)生。7.4.3 在準(zhǔn)備切削刀具時(shí)的注意事項(xiàng)：象自動(dòng)化和非人的操作使得在準(zhǔn)備階段的核查工作變的很重要，1．當(dāng)使用來自不同廠家的刀片時(shí)有種可能是切削性不同。這種情況的切削振動(dòng)和異常損害要特別小心。7.16 根絕切削邊緣的損壞 7.17 因?yàn)闆]有緊固刀片的損壞對磨削表面和刀具壽命的列表2．在使用多把刀具的時(shí)候,要保證工序表被安排在可接受的范圍內(nèi).如圖 7.16 所示由于工序表安排不合適印發(fā)的刀片上的損害。3．當(dāng)使用可分類的切削刀具時(shí),對刀片座的損害和扭曲是要特別小心的。4．當(dāng)將刀片安裝在刀具上時(shí),保證不要安裝的過緊.對于陶瓷刀片如果安裝的過緊能導(dǎo)致刀片碎成幾片,如 7.17 所示那樣。5．當(dāng)將刀片安裝在刀具上時(shí),要選擇合適夾具螺母形狀和大小的扳手.如圖 7.18 所示對于同一個(gè)夾具螺空用合適和不合適的扳手的后果。7.4.4 將刀具安裝在機(jī)床上時(shí)的注意事項(xiàng)每一把刀具和機(jī)床一樣都有不同的結(jié)構(gòu).一把刀具安裝的合適與否對機(jī)床的等級精度的影響是深刻的.1．當(dāng)將切削刀具安裝在機(jī)床上時(shí)，保證沒有灰塵和鐵屑在刀具體，刀具空和各個(gè)部分。2．當(dāng)安裝刀片時(shí),特別是薄刀片時(shí),保證沒有扭彎和彎曲是很必要的.3．當(dāng)安裝多功能時(shí),要保證切削邊緣已經(jīng)經(jīng)過過熱處理。7.4.5 設(shè)置切削環(huán)境時(shí)的注意事項(xiàng)當(dāng)?shù)毒吆颓邢鳁l件不相適應(yīng)時(shí)，刀刃就會(huì)像圖 19 那樣折斷，如圖 20 那樣焊接，高速刀具的疲勞情形如圖 21，塑性疲勞變形如圖 22，這些都是何容易發(fā)生的。以下是選刀具時(shí)應(yīng)注意的。7.19 切削邊緣的振動(dòng) 7.20 切削邊緣的融合7.21 高速刀具的切削 7.22 切削邊緣的塑性扭曲1．依據(jù)刀具的性能參數(shù)來選擇切削條件。以下就是刀具的各種參數(shù)A：端銑和立銑刀具的等級，直徑，傾角，軸傾角，內(nèi)傾角，引腳，螺旋角，立銑刀尖形狀（圓或方） ，刀齒的數(shù)目，刀片槽的尺寸，刀把的大小，刀具的長度，機(jī)器安裝環(huán)境，刀具突出的長度。存在實(shí)體，刀刃幾何形狀，精度和系列刀片的形狀。破碎機(jī)的實(shí)體和幾何形狀，刀具的結(jié)構(gòu)。B: 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的刀把和鉆桿刀具等級，前傾角，側(cè)傾角，前面角，側(cè)面角，切削刃前角，切削刃后角，修圓角尺寸，側(cè)面大小，機(jī)器安裝環(huán)境，刀具突出的長度，刀刃的的幾何形狀，刀片的精度和形狀，刀具的結(jié)構(gòu)（鍍銅的，成系列的刀片，實(shí)心的等）C：鉆具鉆刀的等級，直徑，伸出長度，頂角大小，刀刃數(shù)目，間隙大小，橫刃的幾何厚度，鉆刀的形狀（如麻花鉆，直鉆等）錐度大小，定位導(dǎo)向aihfiksbfjhfbjhffbsbfsgfjsfmshfksfsfnk2．依據(jù)刀具不同等級的性能來選擇切削環(huán)境。以下是刀具的等級類型及性能。A：高速鋼，炭化鋼，陶瓷，金屬陶瓷， FCR,CBN 和金剛石B：D 級，M 級和 K 級的性能（高溫硬度，內(nèi)應(yīng)力，疲勞強(qiáng)度，抗氧化能力，高溫氣流穩(wěn)定性，塑性變形抗力，節(jié)點(diǎn)抗力，高強(qiáng)度抗力，熱爆抗力和熱震抗力）3．依據(jù)工件性能來選擇切削條件。以下是工件的性能：A：刀具的化學(xué)成分，硬度，強(qiáng)度，扭曲率，熱處理?xiàng)l件，拉伸強(qiáng)度，高溫硬度，易碎性，可淬性，親和性和可煅性。B：工件和成品的形狀，原料的去除，剛度，毛邊表面性能（硬度和面的縮放比例）材料密度（厚度變量）長度和直徑的關(guān)系，節(jié)點(diǎn)抗力。4．依據(jù)現(xiàn)況和切削液特點(diǎn)來選擇切削環(huán)境。切削液的性能包括冷卻方法，冷卻體和冷卻類型。圖 23如圖 23 是高速切削后，所產(chǎn)生的熱量在冷卻過程中對刀刃的沖擊后的破壞的情形7.23 在潮濕的表面磨削由于溫度而產(chǎn)生的裂紋引起的永久的震動(dòng)7.4.6 車削后對刀具的維護(hù)在切削后把刀具從車床上移走時(shí)，要特別注意在維護(hù)中所涉及的刀具管理的項(xiàng)目。當(dāng)往箱子里或架子上存放刀具時(shí)要特別注意維護(hù)的規(guī)則和管理的技術(shù)。5．刀具的再修復(fù)和維護(hù)鍍銅刀具是由切削刃和與其不同材料的長柄組成的，在這種情況下很多問題容易發(fā)生。在許多情況下，研磨和再研磨時(shí)所出現(xiàn)的毛病是由制造鍍銅刀具過程中的問題所引起的。首先，由鍍銅的技術(shù)所關(guān)聯(lián)的問題，再者，也有成本的問題。7.5.1 劣質(zhì)鍍銅所涉及的問題通常，銀或銅比較適合做鍍層材料。吸濕性依賴于材料被粘結(jié)劑連接的強(qiáng)度。鍍銅材料的吸濕性因依賴于刀具的等級和鋼材料的性能而有不同的意義。1． 刀具等級和吸濕性擁有大量粘結(jié)材料的刀具的吸濕性高，而只有很少；量的粘結(jié)材料的刀具的吸濕性是很低的。WC-CO 級具有高吸濕性而 WC-TiC-TaC-Co 級有較低的吸濕性。當(dāng) TiC 的含量增加時(shí)，吸濕性就會(huì)降低。K 級碳化物具有較高的吸濕性，接下來依次是 M 級和 P 級。陶瓷具有比 P 級更低的吸濕性。與陶瓷相比鍍銅和鍍銀的吸濕性已經(jīng)是很低的了。2．吸濕性與柄的材料含鉻高的鋼，含錳高的鋼和經(jīng)過熱處理的材料有較低的吸濕性。3．助熔劑是用來提高鍍銅材料的吸濕性的。助熔劑可以阻止鍍銅表面的氧化。經(jīng)過清除雜質(zhì)的鍍銅材料不僅可以提高其吸濕性也能氧化其表面的分子。由于柄的等級和其具有吸濕性的材料，鍍銅很容易出現(xiàn)問題，再者，助熔劑沒有及時(shí)起作用時(shí)問題也是很容易出現(xiàn)的。7. 5.2 鍍銅的斷裂刀具的熱膨脹性和刀柄的材料實(shí)質(zhì)上時(shí)不同的。圖表 4 是某一等級的刀具和刀柄在室溫下鍍銅的殘余應(yīng)力圖。碳化物和柄的材料的熱膨脹率是 1：2，故當(dāng)濕度正常時(shí)，刀具就能經(jīng)得起會(huì)導(dǎo)致斷裂得內(nèi)應(yīng)力。為了降低鍍銅時(shí)的變形，在柄上鉆些空或凹槽。為了多面鍍銅可以在刀具和刀柄間放上銅片或者銅網(wǎng)。如表 7.5 和 7.6。再者，也可以如表 7.7 所示，刀座的厚度可以是刀片層面的 3 倍或更多。不要在空氣中冷卻鍍銅刀具，因?yàn)闇囟妊杆傧陆禃?huì)造成斷裂。把刀具放在鹽水盆里或木灰里或硅土里來冷卻，一直到 7 攝氏度，然后在放到熱水里來清洗，若不洗干凈，在研磨時(shí)就會(huì)軋傷，這將引起并造成碎裂。7.5.3 研磨與再研磨的碎裂由于在磨石上進(jìn)行粗磨或擠軋而引起研磨溫度迅速上升的原因，產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，會(huì)引起研磨裂縫。此外，不適當(dāng)?shù)牟僮饕矔?huì)引起碎裂，就像研磨后把它放在水里。圖 24是手柄的研磨碎裂，圖 25 是這些碎裂的放大圖，圖 26 是延長后的碎裂。圖 27 是刀柄的最后破壞情況。表框 1 是關(guān)于研磨鍍銅刀具的要點(diǎn)概括。表框 2 和圖表 8 是車刀的研磨順序，圖表9 是邊磨刀的研磨順序。表 7.4 殘余應(yīng)力對銅件的影響表 7.5 防止鍍銅斷裂的措施表 表 7.6 刀桿長度和鍍銅斷裂的關(guān)系表 7.7 在刀桿上開洞減小壓力本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告論文題目：三坐標(biāo)數(shù)控磨床設(shè)計(jì)現(xiàn)代制造技術(shù)，如柔性制造系統(tǒng)（FMS） 、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS） 、并行工程（C.E） 、精益生產(chǎn)（L.P） 、敏捷制造（A.M）等正在我國興起并逐步實(shí)施。作為以上各項(xiàng)現(xiàn)代化生產(chǎn)哲理和生產(chǎn)模式的最低層設(shè)備-數(shù)控機(jī)床是最終生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。數(shù)控機(jī)床不僅能提高產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，還能大大改善工人的勞動(dòng)條件。本次設(shè)計(jì)的就是數(shù)控機(jī)床的一種，即三坐標(biāo)數(shù)控磨床，其主要技術(shù)要求和工作量如下：1、三坐標(biāo)數(shù)控磨床的主要技術(shù)要求（1）X、Y、Z 行程分別為 300mm、300mm 、300mm。（2）進(jìn)給精度為 0.001mm（3）X、Y、Z 軸快速移動(dòng)速度分別為 10m/min、10m/min、10m/min(4 )工作臺(tái)面尺寸 420×300mm2、課題內(nèi)容及工作量（1） 三坐標(biāo)數(shù)控磨床總體布置圖 Ao 1張（2） X-Y工作臺(tái)裝配圖（機(jī)構(gòu)圖）Ao1 張（3） 磨頭機(jī)構(gòu)裝配圖 Ao1張（4） 單片機(jī)控制原理圖 Ao1張（5） 設(shè)計(jì)說明書 15000字、開題報(bào)告 2000字（6） 外文翻譯 5000漢字（7） 編制源程序 100句以上一、三坐標(biāo)數(shù)控磨床的工作原理用數(shù)控磨床加工曲面零件時(shí)，首先應(yīng)編制該曲面零件的加工程序，這是數(shù)控曲面磨床的工作指令。將加工程序輸入數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變速、啟動(dòng)、停止、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移量，以及工件裝夾和冷卻潤滑的開關(guān)等動(dòng)作，使刀具與被加工零件以及其它輔助裝置。二、三坐標(biāo)數(shù)控磨床的組成三坐標(biāo)數(shù)控磨床主要有控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床主機(jī)和測量反饋裝置等五部分組成。（1）控制介質(zhì) 用于記載各種加工信息的載體，以控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件的加工。數(shù)控介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁帶及磁盤等，用鍵盤將加工程序直接鍵入，并且可在數(shù)碼顯示器或 CRT顯示器上顯示出來。（2）數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，是高技術(shù)密集型產(chǎn)品。任何一個(gè)微機(jī)控制系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。有了硬件才有軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)，而只有配置了軟件的硬件才能構(gòu)成控制系統(tǒng)。構(gòu)成微機(jī)控制系統(tǒng)的基本硬件有以下四部分組成：1） 中央處理單元 即 CPU2） 總線 有數(shù)據(jù)總線（DB） 、地址總線（AB）和控制總線（CD）3） 存儲(chǔ)器 包括可編程存儲(chǔ)器和隨機(jī)可讀存儲(chǔ)器4） 輸入輸出接口電路（3）伺服系統(tǒng) 由伺服驅(qū)動(dòng)裝置和伺服進(jìn)給系統(tǒng)組成，是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行部分。作用是把來自數(shù)控裝置的各種指令轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向和位移量。伺服驅(qū)動(dòng)裝置：直流伺服電機(jī)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)：有驅(qū)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。驅(qū)動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)元件組成伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；檢測元件與反饋電路組成檢測裝置亦稱檢測系統(tǒng)。進(jìn)給伺服系統(tǒng)中采用的驅(qū)動(dòng)裝置為直流伺服電機(jī)。（4）機(jī)床主機(jī) 機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的主體，包括床身、箱體、導(dǎo)軌、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。1）床身 三坐標(biāo)數(shù)控磨床應(yīng)具有更好的剛性和抗振性，因此床身采用密封式箱型結(jié)構(gòu)，在床身底內(nèi)腔填充泥芯和混凝土等阻尼材料，當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，利用阻尼材料之間的相對摩擦耗散振動(dòng)能量。2）導(dǎo)軌 導(dǎo)軌由運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件組成。運(yùn)動(dòng)件：需要做直線運(yùn)動(dòng)的零部件。承導(dǎo)件：用于支承并限制運(yùn)動(dòng)件，使其只能按給定的要求和規(guī)定的方向作直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)中可采用滑動(dòng)導(dǎo)軌，對導(dǎo)軌要求有以下幾點(diǎn)：①要有一定的導(dǎo)向精度。②要有良好的耐磨性。③要有足夠的剛度。④有減小熱變形影響。⑤要使運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)。⑥要有一定的工藝性?；瑒?dòng)導(dǎo)軌間隙的調(diào)整：采用刮、磨相應(yīng)的結(jié)合面或加墊片的方法以獲得相應(yīng)的間隙；鑲條調(diào)整，這是側(cè)向間隙常用的調(diào)整方法，鑲條有直鑲條和斜鑲條兩種。三坐標(biāo)數(shù)控磨床采用貼塑導(dǎo)軌，這是一種金屬對塑料的摩擦形式。屬于滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌，導(dǎo)軌一滑移面上貼有一層抗磨軟帶，導(dǎo)軌的另一滑移面上貼為淬火磨削面，軟帶是以聚四氟乙烯為基材，添加合金粉和高氧化物的高分子復(fù)合材料。塑料導(dǎo)軌剛性好、動(dòng)靜摩擦系數(shù)差值小、耐磨性好、無爬行、抗振性好、化學(xué)的穩(wěn)定性好、維護(hù)修理方便、經(jīng)濟(jì)性好。三個(gè)方向的導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副由自動(dòng)間隙潤滑油泵進(jìn)行定時(shí)潤滑，潤滑油泵安裝在立柱側(cè)面，通過分油器將潤滑油分送到各潤滑點(diǎn)上。 3）主軸 主軸部件包括主軸軸承、傳動(dòng)件和相應(yīng)的緊固件。主軸的端部是標(biāo)準(zhǔn)的。傳動(dòng)件如齒輪、帶輪等與一般的機(jī)械零件相同。機(jī)床主軸部件，三個(gè)方向的進(jìn)給及其它部件滾動(dòng)軸承，均采用潤滑脂潤滑。4）工作臺(tái) ：X、Y 工作臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；X 向齒輪減速和滾珠絲杠傳動(dòng)方式（ Y向和 X向 X、Y 工作臺(tái)的組成相同） ；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（X、Y 向兩個(gè)電機(jī)） 。X、Y 工作臺(tái)工作原理：通過控制 X、Y 向電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而帶動(dòng) X、Y 工作臺(tái)沿 X向 Y向運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠螺旋傳動(dòng)：在螺母和螺桿間放入適當(dāng)數(shù)量的滾珠，使螺母和螺桿之間的摩擦由滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦的一種裝置。有螺母、螺桿、滾珠及滾珠循環(huán)返回裝置四個(gè)部分組成。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)螺母移動(dòng)時(shí)，滾珠沿螺桿螺旋滾道而滾動(dòng)，在螺桿上滾動(dòng)數(shù)周后，滾珠從滾道的一端滾出并沿返回裝置返回另一端，重新進(jìn)入軌道，從而構(gòu)成閉合回路。三 參考資料1．?dāng)?shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)手冊；2．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊；3．機(jī)電傳動(dòng)控制；4．標(biāo)準(zhǔn)件手冊。5. 磨削原理四 進(jìn)度計(jì)劃第一階段：完成所選課程，完成英文翻譯。第二階段： 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃，查閱相關(guān)資料。第三階段：完成X-Y工作臺(tái)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算。第四階段： 完成磨頭設(shè)計(jì)。第五階段： 完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第六階段：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，出圖，準(zhǔn)備答辯。目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………… 1開題報(bào)告……………………………………………………… 1摘要…………………………………………………………… 2正文：第一章 概論………………………………………………… 3第二章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………… 7第三章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………… 8第四章 床身與導(dǎo)軌………………………………………… 18第五章 主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………… 20第六章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………… 27程序……………………………………………………………28參考文獻(xiàn)………………………………………………………30切削刀具的維護(hù)維護(hù)意味著產(chǎn)品的保養(yǎng)。在機(jī)械行業(yè)，它也指通過對產(chǎn)品設(shè)備的管理來防止其損壞也包括損壞后的修理。對切削刀具的維護(hù)保養(yǎng)包括：以一種不會(huì)引發(fā)惡性結(jié)果的方式管理刀具和根據(jù)刀具的知識來合理應(yīng)用刀具的切削特性兩方面內(nèi)容。像對黃銅制刀具的維護(hù)是指制造和打磨刀具，使非常規(guī)的損壞（像打磨的裂縫等）不會(huì)出現(xiàn)。更進(jìn)一步,如果惡劣的切削環(huán)境發(fā)生。具有能恢復(fù)到原來的狀態(tài)以致于達(dá)到理想的切削效果。這章的內(nèi)容包括 4 個(gè)部分：:1.刀具的管理和保養(yǎng)2.刀具的管理知識3.刀具應(yīng)用知識和刀具的維護(hù)4.刀具的打磨和維護(hù)象其他的設(shè)備如：機(jī)床、傳動(dòng)系和機(jī)器人，切削刀具的管理知識對于產(chǎn)品的生產(chǎn)的影響意義重大。如果由于刀具的保養(yǎng)不善出現(xiàn)刀具斷裂的情況，那么，無論有多么好的設(shè)備,順暢的切削過程也是不可能出現(xiàn)的。更不用說提高切削的精度和效率和降低成本了。在過去對產(chǎn)品設(shè)備維護(hù)的要求程度決定了設(shè)備的價(jià)錢。機(jī)床、空氣過濾器系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備一般都會(huì)給予很多的維護(hù)和保養(yǎng)。然而，相對于刀具等便宜的小件對它們的保養(yǎng)以前認(rèn)為是不必要的。以前幾乎沒有什么文章和書籍在深層次上討論刀具的維護(hù)和保養(yǎng)。7.2 切削刀具的保養(yǎng)和維護(hù)刀具可按應(yīng)用分類金剛石,立方碳化硼以及以三氧化二鋁都是的不能用普通刀具加工的機(jī)加工材料。而幾乎所有的金屬都能用刀具加工(鋁合金刀具的切削速度高于 5000m/min,相當(dāng)于300km/h.)。然而，具有如此優(yōu)良的切削特性的刀具具有明顯的缺點(diǎn)。象刀片非常的脆，易對螺栓體和刀柄造成損害造成安裝問題.。生噪聲、振動(dòng)以致斷裂破碎，結(jié)果出現(xiàn)象切削精度下降等問題。當(dāng)對刀具進(jìn)行維護(hù)時(shí)實(shí)行以下的過程是很必要的：7.2.1 確保刀片之間沒有接觸要避免象圖 7.1 那樣手握許多的刀片。也要戒除象圖 7.2 那樣把幾把刀片放在同一個(gè)口袋中。要確保象 7.3 那樣將刀片分隔存放,每隔放置一把刀片。刀具的相互接觸將導(dǎo)致邊緣的脫落和碎裂 7.5,7.6,7.7 都展示了這種情況。7.2.2 要保證刀片之間沒有接觸刀片之間的接觸會(huì)對接觸的部分造成傷害，從而是它們的切削能力下降。7.2.3 刀具維護(hù)時(shí)的注意事項(xiàng)將刀具掉落在硬地面上將會(huì)造成切削邊緣的損壞。這種問題特別容易放生在很脆的陶瓷刀具上和又長又脆的刀具像滾花刀和鉆頭。操作工人要防止在地面不太平坦的時(shí)候,用手推車搬運(yùn)放在盒子里的刀具，這樣是將會(huì)造成刀具的損壞的。圖 7.7 顯示了由于和其他的刀具接觸而造成的到柄損壞的例子。 7.1 避免用手拿很多刀片 7.2 不要把刀片放在口袋里7.3 避免將刀片以無續(xù)的狀態(tài)放在刀片盒里 7.4 由于刀片的接觸在刀片的邊緣產(chǎn)生的缺口7.5，7.6 由于刀片的接觸而出現(xiàn)缺口不能使用的陶瓷刀片當(dāng)將刀具放置在金屬架子上和金屬盒子里時(shí)，必須保證切削的刀邊不能接觸金屬的表面，放置時(shí)的輕拿輕放也是必要的。圖 7.8 顯示了刀柄邊緣被扭曲的例子，建議使用塑料和橡膠或是聚乙烯盒子。在刀具的安裝處損壞將導(dǎo)致安裝精度的下降，在這種情況下不能在好的經(jīng)濟(jì)效益下,獲得好的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)果產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲導(dǎo)致刀具的壽命變短，切削邊緣的穩(wěn)定性變差。7.7 由于切削刀具的相互接觸而對刀座的損害 7.8 刀座的扭曲變形損壞 7.9 推薦帶手套處理刀具7.2.4 在操作時(shí)對刀片座的保護(hù)和刀片一樣,刀片座也是由碳化物制成的。因此刀片的振動(dòng)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致刀片座的變形損壞。在這種情況下,度下降.當(dāng)?shù)镀荒芊€(wěn)定的固定,不能很好的切削。如果在使用多重刀具時(shí)候( 像滾花刀)將會(huì)導(dǎo)致切削邊緣的可靠度下降和切削精度下降。使用可分類刀片時(shí)注意保護(hù)刀片座也是和必要的.7.2.5 當(dāng)處理刀具時(shí)要帶手套像圖 7.9 那樣帶手套操作是我們強(qiáng)烈推薦的，空手拿刀片是非常不明智的。當(dāng)?shù)镀话惭b在到刀片座上時(shí),就存在損壞的危險(xiǎn)。當(dāng)?shù)毒呱贤可嫌偷臅r(shí)候就增加了這種危險(xiǎn)性。手上的汗和油將導(dǎo)致刀具的生銹，鐵銹使刀具的表面不平使安裝的穩(wěn)定性下降,產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,使切削精度下降。7.3 刀具的維護(hù)和保養(yǎng)7.3.1 刀具管理的基本知識適當(dāng)?shù)膶Φ毒吖芾?，以取得順暢的切削過程是很必要的。這門學(xué)問不是機(jī)械上設(shè)備的操作知識而是管理學(xué)的知識。大體知識結(jié)構(gòu)概括如下：1．刀具的管理不意味著單單保存它，而是為刀具深層次的使用作準(zhǔn)備而使刀具在一個(gè)可以立即使用的狀態(tài)下保存它。2．像可分離的刀片，在下一道工序還沒有確定的時(shí)候一定要把它拿下來3．如果刀具要是有一段時(shí)間不能應(yīng)用的話,一定要對刀具進(jìn)行防銹處理。4．應(yīng)根據(jù)刀具的用途、型號、使用頻率來安排保管刀具。5．儲(chǔ)存刀具時(shí)要使它們?nèi)菀捉咏?．要確保損壞的刀具在保存前要先進(jìn)行修理。7．對于已經(jīng)永久損壞的刀具要及時(shí)丟棄，不要保存沒有用的刀具。8．對工人進(jìn)行刀具管理方面知識的教育，對刀具的管理建立規(guī)章制度，并且對所有工人逐漸灌輸這種思想。7.3.2 對刀具相互接觸的預(yù)防可分類的切削刀片是由硬度在 34-45hrc 的合金鋼通過熱處理制造的。刀具體是由高碳鋼和硬度低于 35hrc 的合金鋼制成的。刀具的接觸將導(dǎo)致接觸區(qū)的損壞而導(dǎo)致切削精度的下降，以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)被認(rèn)為可以防止這些問題出現(xiàn)：1．儲(chǔ)存時(shí)就要避免刀具的接觸.不要像圖 7.10 和 7.11 所示的那樣的存放刀具。表7.1 顯示了因?yàn)榕c其他刀具安裝螺桿接觸，在刀具表面產(chǎn)生的不可修復(fù)的粗糙度的變化情況。分體刀具安裝處的粗糙度的數(shù)值過大使得其安裝到機(jī)床上極其困難。更主要的是如果損壞發(fā)生在刀座上，安裝分體刀片是很麻煩的。象表 7.2 所示的如果刀具上有凹坑，在切削表面將會(huì)導(dǎo)致表面不平。在這種情況下，消除不平的表面的方法是用油性磨刀石。圖 7.2 展示了刀具表面在被恢復(fù)的情況。7.10 7.11表 7.1 因?yàn)楹推渌牡蹲慕佑|螺栓體表面粗糙度的變化表 7.2 由于刀具的相互接觸而產(chǎn)生塑性扭曲的例子2．保持刀具在一個(gè)安全的條件下使用.像儲(chǔ)存刀具的時(shí)候不能讓它們從架子上掉落下來。3．從光滑的架子上移動(dòng)的時(shí)候，保證刀具在箱子沒打開前不被移動(dòng)。4．如果刀具的備件很容易損壞，保存多余的備件是很必要的。7.12 在修理后一個(gè)小洞的重大影響 7.13 生銹的洞表 7.3 防銹和不防銹的表面粗糙度對比7.3.3 刀具的防銹圖 7.13 示的刀柄生銹,表 7.3 展示了刀具生銹的程度和表面粗糙度的關(guān)系.鐵銹大大安裝處的堅(jiān)固程度。1．當(dāng)室外的潮濕度很高的時(shí)候，要保證窗子是關(guān)著的。雖然刀具表面的涂層能夠防銹，但是長時(shí)間放置在潮濕的環(huán)境下還是會(huì)生銹的。2.特別要注意因?yàn)榄h(huán)境溫度的不同引起的刀具的生銹。象切削刀具頻繁從冷的地方使用而后又移入溫暖的環(huán)境，這將導(dǎo)致刀具表面生銹。3．通常金屬架子沒有防銹涂層，所以特別容易生銹。把刀具放置在其上也會(huì)導(dǎo)致刀具生銹。辦法是在架子上蓋上像塑料、橡膠或聚乙烯材料。4．如果刀具長時(shí)間不用，就要周期性的檢查刀具的情況。刀具特別是刀座和安裝的部分尤其不能生銹。7.3.4 分類刀片的管理方法刀片是刀具的的切削韌因此是刀具的重要部分。它又小又輕故此方便攜帶和處理；而另一方面,處理不認(rèn)真,將不同等級的刀片混在一起，或是將同一種類不同等級的刀片防在一起,以上這種情況都會(huì)使刀片的辨別變得困難.以下都是要考慮的因素。1． 個(gè)箱子只放一個(gè)刀片,以防刀片之間的相互接觸。2． 于分類刀片,使用者要做有效的記號。a 保存刀片的時(shí)候,同一種刀片作同樣的記號。b 如果一種刀片一個(gè)盒子放不下,一定要將這些盒子放在一起。3．根據(jù)刀具的生產(chǎn)公司和產(chǎn)品的數(shù)目來保存它。4．根據(jù)刀片的公差等級來儲(chǔ)存它.像 A、C、E、G 、M 等等。5．可以根據(jù)刀片的等級,用途.形狀來儲(chǔ)存它。6．確保同樣形狀不同等級的可分類刀片不放在一起。7.4 刀具的應(yīng)用和維護(hù)的知識在產(chǎn)品設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)中最重要的使用技術(shù).。但是，無論保養(yǎng)和維修的技術(shù)多么先進(jìn),但是操作者在選刀的時(shí)候范了錯(cuò)誤，選了不合適的切削條件的刀具.那么產(chǎn)品設(shè)備的損壞也會(huì)發(fā)生,對刀具也是如此.7.4.1 選用切削刀具要適合切削的目的。所有的產(chǎn)品設(shè)備像切削刀具、]手動(dòng)工具和貴重機(jī)器都有其專門的用途。為了將起所有的特性都發(fā)揮出來利用，我們必須選擇最合適的操作方法。刀具的選擇應(yīng)該基于刀具的特性。1．選擇切削刀具必須適用于工件的材料特性。例如：不能用切削鑄鐵的刀具來切削剛。選擇不適合的刀具會(huì)引起刀具邊緣的損害，這將導(dǎo)致切削溫度的提高和提高切削抗性這都將導(dǎo)致對刀具體的損害。在選擇刀具的等級和刀片的形狀時(shí)必須小心，特別對于難于切削的材料。如圖 7.14所示的是由于刀具等選擇的不正確，切削熱使工件和刀具熔為合金之后很短時(shí)間內(nèi)刀具外部生成的非常薄的層。在切削難加工的工件時(shí)，等級和形狀選擇不正確會(huì)在刀具上很快出現(xiàn)裂痕也會(huì)導(dǎo)致刀片座的損壞。7.14 用不合適的到造成的非正常的損失7.15 表面磨削合適和不合適的磨削深度而產(chǎn)生的不同情況對比2．根據(jù)使用切削刀具規(guī)定的用途來使用它。在一般的情況，在粗切和精切時(shí)使用一把刀是不可能的.選擇刀具不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候會(huì)導(dǎo)致切削邊緣非正常的損壞和對刀具體的損壞。3．在刀具合適的使用范圍使用它，應(yīng)用范圍包括：切削狀態(tài)、切削模式、刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)和切削流。在合適的切削范圍以外使用導(dǎo)致的損傷將引發(fā)精度的問題。4．根據(jù)工件的形狀和寬度來選擇表面的滾花刀，選擇不合適的滾花刀將導(dǎo)致振動(dòng)，使刀具的壽命嚴(yán)重下降。5．對于專用刀或是高速刀具，它們更是要在合適的使用范圍內(nèi)使用，不能使用精切刀來代替粗切刀。用高速刀具象陶瓷刀具來代替低速刀具也會(huì)導(dǎo)致斷裂的問題。7.4.2 刀具要適合機(jī)器切削技術(shù)的硬件主要是由機(jī)床和切削刀具組成的。足夠的柔性來掩蓋其他部分的缺點(diǎn)，可以防止麻煩的產(chǎn)生。1．如果機(jī)床的軸向力很小或是剛度很差，這時(shí)要選擇鋒利的和低切削抗力的刀具。2．如果機(jī)床的精度不高選擇圓角半徑小的，鋒利和切削抗力小的刀具。更重要的是選擇具有好的切削邊緣可信度的刀具，這樣在振動(dòng)和噪聲的條件下滑落和斷裂都不會(huì)發(fā)生。7.4.3 在準(zhǔn)備切削刀具時(shí)的注意事項(xiàng)：象自動(dòng)化和非人的操作使得在準(zhǔn)備階段的核查工作變的很重要，1．當(dāng)使用來自不同廠家的刀片時(shí)有種可能是切削性不同。這種情況的切削振動(dòng)和異常損害要特別小心。7.16 根絕切削邊緣的損壞 7.17 因?yàn)闆]有緊固刀片的損壞對磨削表面和刀具壽命的列表2．在使用多把刀具的時(shí)候,要保證工序表被安排在可接受的范圍內(nèi).如圖 7.16 所示由于工序表安排不合適印發(fā)的刀片上的損害。3．當(dāng)使用可分類的切削刀具時(shí),對刀片座的損害和扭曲是要特別小心的。4．當(dāng)將刀片安裝在刀具上時(shí),保證不要安裝的過緊.對于陶瓷刀片如果安裝的過緊能導(dǎo)致刀片碎成幾片,如 7.17 所示那樣。5．當(dāng)將刀片安裝在刀具上時(shí),要選擇合適夾具螺母形狀和大小的扳手.如圖 7.18 所示對于同一個(gè)夾具螺空用合適和不合適的扳手的后果。7.4.4 將刀具安裝在機(jī)床上時(shí)的注意事項(xiàng)每一把刀具和機(jī)床一樣都有不同的結(jié)構(gòu).一把刀具安裝的合適與否對機(jī)床的等級精度的影響是深刻的.1．當(dāng)將切削刀具安裝在機(jī)床上時(shí)，保證沒有灰塵和鐵屑在刀具體，刀具空和各個(gè)部分。2．當(dāng)安裝刀片時(shí),特別是薄刀片時(shí),保證沒有扭彎和彎曲是很必要的.3．當(dāng)安裝多功能時(shí),要保證切削邊緣已經(jīng)經(jīng)過過熱處理。7.4.5 設(shè)置切削環(huán)境時(shí)的注意事項(xiàng)當(dāng)?shù)毒吆颓邢鳁l件不相適應(yīng)時(shí)，刀刃就會(huì)像圖 19 那樣折斷，如圖 20 那樣焊接，高速刀具的疲勞情形如圖 21，塑性疲勞變形如圖 22，這些都是何容易發(fā)生的。以下是選刀具時(shí)應(yīng)注意的。7.19 切削邊緣的振動(dòng) 7.20 切削邊緣的融合7.21 高速刀具的切削 7.22 切削邊緣的塑性扭曲1．依據(jù)刀具的性能參數(shù)來選擇切削條件。以下就是刀具的各種參數(shù)A：端銑和立銑刀具的等級，直徑，傾角，軸傾角，內(nèi)傾角，引腳，螺旋角，立銑刀尖形狀（圓或方） ，刀齒的數(shù)目，刀片槽的尺寸，刀把的大小，刀具的長度，機(jī)器安裝環(huán)境，刀具突出的長度。存在實(shí)體，刀刃幾何形狀，精度和系列刀片的形狀。破碎機(jī)的實(shí)體和幾何形狀，刀具的結(jié)構(gòu)。B: 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的刀把和鉆桿刀具等級，前傾角，側(cè)傾角，前面角，側(cè)面角，切削刃前角，切削刃后角，修圓角尺寸，側(cè)面大小，機(jī)器安裝環(huán)境，刀具突出的長度，刀刃的的幾何形狀，刀片的精度和形狀，刀具的結(jié)構(gòu)（鍍銅的，成系列的刀片，實(shí)心的等）C：鉆具鉆刀的等級，直徑，伸出長度，頂角大小，刀刃數(shù)目，間隙大小，橫刃的幾何厚度，鉆刀的形狀（如麻花鉆，直鉆等）錐度大小，定位導(dǎo)向aihfiksbfjhfbjhffbsbfsgfjsfmshfksfsfnk2．依據(jù)刀具不同等級的性能來選擇切削環(huán)境。以下是刀具的等級類型及性能。A：高速鋼，炭化鋼，陶瓷，金屬陶瓷， FCR,CBN 和金剛石B：D 級，M 級和 K 級的性能（高溫硬度，內(nèi)應(yīng)力，疲勞強(qiáng)度，抗氧化能力，高溫氣流穩(wěn)定性，塑性變形抗力，節(jié)點(diǎn)抗力，高強(qiáng)度抗力，熱爆抗力和熱震抗力）3．依據(jù)工件性能來選擇切削條件。以下是工件的性能：A：刀具的化學(xué)成分，硬度，強(qiáng)度，扭曲率，熱處理?xiàng)l件，拉伸強(qiáng)度，高溫硬度，易碎性，可淬性，親和性和可煅性。B：工件和成品的形狀，原料的去除，剛度，毛邊表面性能（硬度和面的縮放比例）材料密度（厚度變量）長度和直徑的關(guān)系，節(jié)點(diǎn)抗力。4．依據(jù)現(xiàn)況和切削液特點(diǎn)來選擇切削環(huán)境。切削液的性能包括冷卻方法，冷卻體和冷卻類型。圖 23如圖 23 是高速切削后，所產(chǎn)生的熱量在冷卻過程中對刀刃的沖擊后的破壞的情形7.23 在潮濕的表面磨削由于溫度而產(chǎn)生的裂紋引起的永久的震動(dòng)7.4.6 車削后對刀具的維護(hù)在切削后把刀具從車床上移走時(shí)，要特別注意在維護(hù)中所涉及的刀具管理的項(xiàng)目。當(dāng)往箱子里或架子上存放刀具時(shí)要特別注意維護(hù)的規(guī)則和管理的技術(shù)。5．刀具的再修復(fù)和維護(hù)鍍銅刀具是由切削刃和與其不同材料的長柄組成的，在這種情況下很多問題容易發(fā)生。在許多情況下，研磨和再研磨時(shí)所出現(xiàn)的毛病是由制造鍍銅刀具過程中的問題所引起的。首先，由鍍銅的技術(shù)所關(guān)聯(lián)的問題，再者，也有成本的問題。7.5.1 劣質(zhì)鍍銅所涉及的問題通常，銀或銅比較適合做鍍層材料。吸濕性依賴于材料被粘結(jié)劑連接的強(qiáng)度。鍍銅材料的吸濕性因依賴于刀具的等級和鋼材料的性能而有不同的意義。1． 刀具等級和吸濕性擁有大量粘結(jié)材料的刀具的吸濕性高，而只有很少；量的粘結(jié)材料的刀具的吸濕性是很低的。WC-CO 級具有高吸濕性而 WC-TiC-TaC-Co 級有較低的吸濕性。當(dāng) TiC 的含量增加時(shí)，吸濕性就會(huì)降低。K 級碳化物具有較高的吸濕性，接下來依次是 M 級和 P 級。陶瓷具有比 P 級更低的吸濕性。與陶瓷相比鍍銅和鍍銀的吸濕性已經(jīng)是很低的了。2．吸濕性與柄的材料含鉻高的鋼，含錳高的鋼和經(jīng)過熱處理的材料有較低的吸濕性。3．助熔劑是用來提高鍍銅材料的吸濕性的。助熔劑可以阻止鍍銅表面的氧化。經(jīng)過清除雜質(zhì)的鍍銅材料不僅可以提高其吸濕性也能氧化其表面的分子。由于柄的等級和其具有吸濕性的材料，鍍銅很容易出現(xiàn)問題，再者，助熔劑沒有及時(shí)起作用時(shí)問題也是很容易出現(xiàn)的。7. 5.2 鍍銅的斷裂刀具的熱膨脹性和刀柄的材料實(shí)質(zhì)上時(shí)不同的。圖表 4 是某一等級的刀具和刀柄在室溫下鍍銅的殘余應(yīng)力圖。碳化物和柄的材料的熱膨脹率是 1：2，故當(dāng)濕度正常時(shí)，刀具就能經(jīng)得起會(huì)導(dǎo)致斷裂得內(nèi)應(yīng)力。為了降低鍍銅時(shí)的變形，在柄上鉆些空或凹槽。為了多面鍍銅可以在刀具和刀柄間放上銅片或者銅網(wǎng)。如表 7.5 和 7.6。再者，也可以如表 7.7 所示，刀座的厚度可以是刀片層面的 3 倍或更多。不要在空氣中冷卻鍍銅刀具，因?yàn)闇囟妊杆傧陆禃?huì)造成斷裂。把刀具放在鹽水盆里或木灰里或硅土里來冷卻，一直到 7 攝氏度，然后在放到熱水里來清洗，若不洗干凈，在研磨時(shí)就會(huì)軋傷，這將引起并造成碎裂。7.5.3 研磨與再研磨的碎裂由于在磨石上進(jìn)行粗磨或擠軋而引起研磨溫度迅速上升的原因，產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，會(huì)引起研磨裂縫。此外，不適當(dāng)?shù)牟僮饕矔?huì)引起碎裂，就像研磨后把它放在水里。圖 24是手柄的研磨碎裂，圖 25 是這些碎裂的放大圖，圖 26 是延長后的碎裂。圖 27 是刀柄的最后破壞情況。表框 1 是關(guān)于研磨鍍銅刀具的要點(diǎn)概括。表框 2 和圖表 8 是車刀的研磨順序，圖表9 是邊磨刀的研磨順序。表 7.4 殘余應(yīng)力對銅件的影響表 7.5 防止鍍銅斷裂的措施表 表 7.6 刀桿長度和鍍銅斷裂的關(guān)系表 7.7 在刀桿上開洞減小壓力