刀芯轴数控加工工艺及编程说明书

刀芯轴数控加工工艺及编程
摘要
刀芯轴部件由主轴、轴承、传动件（如齿轮、带轮）和固定件（如螺母）等组成，是机床的重要组成部分。

机床工作时由刀芯轴夹持工件（车床）或刀具（钻床、镗床、铣床、磨床等）直接参加表面成形运动，所以，刀芯轴轴部件的工作性能对加工质量和机床生产率有重要影响。

本文针对提供的刀芯轴零件，并对刀芯轴进行加工工艺的规程设计，包括了刀芯轴轴的数控车削加工，介绍了数控车的加工工艺及数控编程，以此刀芯轴轴进行数控车的加工工艺编制和数控编程的设计。

关键词：刀芯轴，数控车削，数控编程，加工工艺
目录
摘要 (I)
1章绪论 (5)
1.1数控加工的介绍 (7)
2主轴零件加工工艺设计 (16)
2.1芯轴零件的工艺分析 (16)
2.2刀芯轴零件的工艺安排 (16)
2.3编制加工工艺 (16)
2.4手动编制程序 (19)
2.5确定切削用量及基本工时 (19)
2.5.1粗车外圆φ115、φ40及端面 (19)
2.5.2调头装夹，车右端圆锥面及菱角槽面 (19)
2.5.3精车外圆4001 .0 03 .0
Φ-
-至尺寸 (19)
2.5.4粗车M32内螺纹孔底孔∮30，车M32内螺纹孔 (19)
2.5.5粗车、精车内孔34
03 .0
Φ+
+至尺寸 (19)
2.5.6铣宽20槽 (19)
2.5.7钻∮25、∮30内孔至尺寸 (19)
3刀芯轴零件的数控编程加工 (21)
3.1数控编程的定义 (21)
3.2数控编程的分类 (22)
3.2.1编程方法的选择 (24)
3.3数控编程原点的确定 (26)
3.4数控加工程序清单 (27)
致谢 (28)
参考文献 (29)
附录 (30)
1绪论
1.1数控加工的介绍
1）数控加工过程
与传统加工比较，数控加工与普通机床加工方法与内容上有许多相似之处，不同点主要表现在控制方式上。

以机械加工为例，用普通机床加工零件时，工序的安排、机床运动的先后次序、走刀线路及有关切削参数的选择等，都是由操作者自行考虑和确定的，而且是用手工操作方式来进行控制的。

操作者总是根据零件和工序卡的要求，在加工过程中不断改变刀具与工件的相对运动轨迹和加工参数（位置、速度等），使刀具对工件进行切削加工，从而得到所需要的合格零件。

如果采用自动车床，仿形车床和仿形铣床加工，虽然也能达到对加工过程的自动控制目的，但其控制是通过预先配置的凸轮、挡块及靠模来实现的。

而在CNC机床上，传统的人工操作均被数控系统的自动控制所取代。

其工作过程是：首先要将被加工的零件图上的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程中主轴速度和进给速度的变换、冷却液的开关、工件和刀具的交换等控制和操作，按规定的代码和格式编成加工程序，然后将该程序送入数控系统。

数控系统则按照程序的要求，先进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅助动作相互协调，实现刀具与工件的相对运动，自动完成零件的加工。

2）数控加工中的数据转换过程
CNC系统的数据转换过程如图所示
（1）译码
译码程序的主要功能就是将用文本格式（通常用ASCII码）表达的零件加工程序，
以程序段为单位转换成刀补处理程序所需要的数据结构（格式），该数据结构用来描述一个程序段解释后的数据信息。

它主要包括：X 、Y 、Z 等坐标值，进给速度，主轴转速，
G 代码，M 代码，刀具号，子程序处理和循环调用处理等数据或标志的存放顺序和格
式。

（2） 刀补处理（计算刀具中心轨迹）
为方便编程，零件加工程序通常是按零件轮廓或按工艺要求设计的进给路线编制的，
而数控机床在加工过程中控制的是刀具中心（准确地说是刀位点）轨迹因此在加工前必须将编程轨迹变换成刀具中心的轨迹。

刀补处理就是完成这种转换的处理程序 （3） 插补计算
数控编程提供了刀具运动的起点、终点和运动轨迹，而刀具怎么从起点沿运动轨迹走向终点则由数控系统的插补装置或插补软件来控制。

该程序以系统规定的插补周期
T ∆定时运行，它将由各种线性（直线、圆弧等）组成的零件轮廓，按程序给定的进给
速度F ，实时计算出各个进给轴在T ∆内的位移指令（...,11Y X ∆∆），并送给进给伺服系统，实现成形运动。

（4） PLC 控制
CNC 系统对机床的控制分为对各坐标轴的速度和位置的“轨迹控制”和对机床动作的“顺序控制”或称“逻辑控制”。

后者是指在数控机床运行过程中，以CNC 内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器、等开关信号状态为条件，并按预先规定的逻辑关系对诸如主轴的起停、换向，刀具的更换，工件的夹紧、松开，液压、冷却、润滑系统的运行等进行控制，PLC 控制就是实现上述功能的模块
通过所述，数控机床加工原理就是讲预先编好的加工程序以数据的形式输入数控系统，数控系统通过译码、刀补处理、插补计算等数据处理和PLC 协调控制，最终实现零件的自动化加工。

2刀芯轴零件加工工艺设计
2.1刀芯轴零件的分析
如图所示的是刀芯轴零件的图纸，零件图纸是二维零件图，试制定出刀芯轴的加工工艺方案，编制其数控加工程序，并列出部分关键加工部位程序清单。

图1.1 刀芯轴的零件图
2.2零件的尺寸标注分析
零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何差错。

在零件图上标注尺寸，除要求正确、完整和清晰外，还应考虑合理性，既要满足设计要求，又要便于加工、测量。

关于尺寸标注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公称尺寸、基本尺寸、参考尺寸、重复尺寸等等。

该零件图说标注的尺寸均完整，符合国家要求，位置准确，表达清楚。

2.3零件的几何要素分析
从图分析得知，该零件的结构主要由圆柱面、圆锥面、螺纹孔、内孔等特征组成，这些特征在普通车床上难以完成，需要在数控车上加工。

2.4零件的技术要求分析
该零件的尺寸精度要求有：尺寸4001.0
Φ--的尺寸精度等级为IT7级、尺寸Ф25的尺
03
.0
寸精度等级为IT12级、外圆尺寸Ф68的尺寸精度等级为IT12级、内螺纹尺寸M32X2的尺寸精度等级为IT9级、尺寸φ3403.0
+的尺寸精度等级为IT7级，其余未注尺寸精度
公差按IT12进行控制。

各轴段的位置精度有：1615.0±的精度为IT6级、96+0.2的精度等级为IT7级、其余等级按IT12等级进行控制。

表面粗糙度要求有：40
01.003
.0Φ--外圆、3403.00+内孔、17°φ69圆锥面表面粗糙度为1.6、
内孔尺寸φ3403.00
+内孔的表面粗糙度为Ra1.6um ，其余未注表面粗糙度为Ra6.3um 。

综上所述，该零件的加工精度较高，应设计比较合理的加工方案，选择合适的刀具，合适的切削参数等等。

2.5确定切削用量及基本工时
2.5.1粗车外圆φ115、φ40及端面
1)本工序为粗车外圆φ115、φ40及端面的工序，根据工况，我们选择CK6141 型数控车床。

刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （1）mm a p 5.1=，走刀次数2=m 。

（2）进给量r mm f /4.0=。

（3）车刀后刀面最大磨损限度取为mm 4.1，硬质合金车刀寿命min 60=T 。

（4）确定切削速度
min)/(m f a T k C V v v
y x p m v v C =
根据表1.27，其中修正系数18.1=v k ，242=v C ，15.0=v x ，35.0=v y ， 2.0=m ，所以：
min)/(19.163889.156
.285726.0063.1268.256.2854
.05.16018.124235
.015.02.0m V C ==⨯⨯=⨯⨯⨯=
； 确定主轴转速：mm d 70=
m in /6888.219151170)7014.3(17.151********r d v n ==⨯⨯==
按照CK6141数控车床的转速，选择 min /710r n = 则实际切削速度 m in /1101000m d n V ==π 2）基本时间的确定
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式：
f
m v L t =
公式中l l L ∆+=，l=161mm ，根据《切削用量简明手册》表3.26，铣刀入切量及超切量mm y 12=∆+，则L=173mm 。

min 73.0235
167==m t
2.5.2调头装夹，车右端圆锥面及菱角槽面
1)本工序为粗车17度的圆锥面以及棱角面φ115的工序，根据工况，我们选择CK6141 型数控车床。

刀具：硬质合金刀 量具：游标卡尺 （1）mm a p 5.1=，走刀次数2=m 。

其中锥角等于7度。

（2）进给量r mm f /4.0=。

（3）车刀后刀面最大磨损限度取为mm 4.1，硬质合金车刀寿命min 60=T 。

（4）确定切削速度
min)/(m f a T k C V v v
y x p m v v C =
根据表1.27，其中修正系数18.1=v k ，242=v C ，15.0=v x ，35.0=v y ， 2.0=m ，所以：
min)/(19.163889.156
.285726.0063.1268.256.2854
.05.16018.124235
.015.02.0m V C ==⨯⨯=⨯⨯⨯=
； 确定主轴转速：mm d 70=
min /5908.219151170)7014.3(17.151********r d v n ==⨯⨯==π
按照CK6141数控车床的转速，选择 min /620r n = 则实际切削速度 min /1501000m d n V ==π
2）基本时间的确定
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式：
f
m v L t =
公式中l l L ∆+=，l=161mm ，根据《切削用量简明手册》表3.26，铣刀入切量及超切量mm y 12=∆+，则L=173mm 。

min 09.0235
16==m t
2.5.3精车外圆4001
.003.0Φ--至尺寸
本道工序为精车外圆4001
.003.0Φ--的工序，我们选择机床、刀具等各方面的参数如下：
车床：选用CA6140型卧式车床。

刀具：硬质合车刀 量具：游标卡尺 （1）mm a p 1=，走刀次数3=m 。

（2）进给量r mm f /3.0=。

（3）车刀后刀面最大磨损限度取为mm 0.1，硬质合金端车刀寿命min 60=T 。

（4）确定切削速度
min)/(m f
a T k C V y x p m C ν
ν
ν
ν=
根据表1.27，其中18.1=v k ，242=v C ，15.0=v x ，35.0=v y ，2.0=m 所以：
min)/(67.149375.156
.285726.01268.256.2854
.016018.124235
.015.02.0m V C ==⨯⨯=⨯⨯⨯=
确定主轴转速：mm d 70=
min /5798.219149670)7014.3(67.14910001000r d v n ==⨯⨯==π
取标准转速 min /800r n =
则实际切削速度min /1801000m d n V ==π；
2.5.4粗车M32内螺纹孔底孔∮28，车M32内螺纹孔
1)本工序为粗车∮30，内螺纹M32的工序，根据工况，我们选择CK6141 型数控车床。

刀具：内孔车刀，内螺纹车刀 量具：游标卡尺 （1）mm a p 5.1=，走刀次数4=m 。

（2）进给量r mm f /4.0=。

（3）车刀后刀面最大磨损限度取为mm 4.1，硬质合金车刀寿命min 60=T 。

（4）确定切削速度
min)/(m f a T k C V v v
y x p m v v C =
根据表1.27，其中修正系数18.1=v k ，100=v C ，15.0=v x ，35.0=v y ， 2.0=m ，所以：
min)/(4.90269.245726
.0063.1268.256.28535.04.015.05.12.05028.1100m C V ==⨯⨯=⨯⨯⨯=；
确定主轴转速：mm d 90=
min /7908.219151170)7014.3(4.9010001000r d v n ==⨯⨯==π
按照CK6141数控车床的转速，选择 min /800r n = 则实际切削速度 min /1571000m d n V ==π
2）基本时间的确定
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式：
f
m v L t =
公式中l l L ∆+=，l=131mm ，根据《切削用量简明手册》表3.26，铣刀入切量及超切量mm y 12=∆+，则L=143mm 。

min 61.0235
143==m t
2.5.5
粗车、精车内孔3403
.00Φ++至尺寸
根据已知条件可知为粗车、精车3403
.00Φ++的工序，根据工况，我们选择
CK6141
型数控车床。

刀具：内孔车刀 量具：游标卡尺 （1）mm p a 2=，走刀次数3=m 。

（2）进给量r mm f /3.0=。

（3）车刀后刀面最大磨损限度取为mm 4.1，硬质合金车刀寿命min 55=T 。

（4）确定切削速度
min)/(m f a T k C V v v
y x p m v v C =
根据表1.27，其中修正系数18.1=v k ，100=v C ，15.0=v x ，35.0=v y ， 2.0=m ，所以：
min)/(4.80269.200726
.0063.1268.256.18935.04.015.05.12.04028.190m C V ==⨯⨯=⨯⨯⨯=；
确定主轴转速：mm d 85=
min /8708.219151170)7014.3(4.9010001000r d v n ==⨯⨯==π
按照CK6141数控车床的转速，选择 min /760r n = 则实际切削速度 min /1421000m d n V ==π
2）基本时间的确定
根据《切削用量简明手册》可知，有一下公式：
f
m v L t =
公式中l l L ∆+=，l=13mm ，根据《切削用量简明手册》表 3.26，铣刀入切量及超切量mm y 12=∆+，则L=25mm 。

min 11.0235
25==m t
2.5.6铣宽20槽
本工序为铣削宽度20槽的工序，我们通过铣槽夹具进行对宽度20的槽的铣削，选择工艺设备，数控铣床，型号，XK7132 功率为P=13kw
刀具：选用高速钢沟槽铣刀 查 《机械制造工艺设计简明手册》3.1—39，刀具数据
如下：d=16 20z = 225w d = 1)铣削进宽度的选择
查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1—27可知
e a =1—2 这里取1.5
2)铣削每齿进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—28 3—29可知
f a =0.25 0.5p a =
3)铣削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—30可知
0.6/36/min v m s m ==
所以：1000100036
190/min 3.1460v n r d π⨯===⨯
4)计算切削时间
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—15 可知：
()1212..0.2520192960
1590
137251580
z
z m m f L
T f f a z n L l l l l l L =
==⨯⨯==++==--==--=
所以，1590 1.65min 960
z m L T f === 5)计算铣削力
查《机械制造工艺设计手册》表3—25有 ：
0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -= 式中：
0301.50.2560
z e f CF a a d ====
200.5
p z a ==
所以，0.830.650.8309.81z z e f p F CF a a d a z -=
0.830.650.839.8130 1.50.25600.52093.9N
-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
6)校核机床功率
查《切削用量简明手册》表3.28有 .93.936
3.381310001000
F v P kw kw ⨯=
==≤ 所以，机床的功率足够。

2.5.7钻∮25、∮30内孔至尺寸
由于工件的材料位40Cr 钢我们选择机床: 选用摇臂钻床Z35 P=1.5kw
钻头的选择: 选用∅25,∅30中心孔深孔钻头,材料为高速钢 10α= 30β
=
1）钻削进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—42有
0.9/f mm r = 2）钻削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—42有 0.35/21/min v m s m ==
所以 1000100021
304/min 3.1422
v n r d π⨯=
==⨯ 3）、计算切削深度p a 221122
p d a mm =
== 4）、钻削扭矩的计算
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有 0M Cmd xmfym = 310m m
y x m m M C d f
k -=⨯
式中： 225.63
1.9
0.8
m m m C X y ===
所以， 103m m
y x m m M C d f
k =⨯-
1.90.83225.63220.351034.59.N m
-=⨯⨯⨯=
5）计算轴向力
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有 轴向力 ...f F X Y F F F C d F K =
式中 588.6
1
0.8
F F F C X Y ===
所以 0.8588.6220.355591F N =⨯⨯=
因零件材料为HB=150，查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
0.6
0.6
1500.94190190m F HB K K ⎛⎫
⎛⎫==== ⎪
⎪⎝⎭
⎝⎭
所以，实际的切削扭矩和轴向力分别为：
34.590.9432.52.55910.945255.5M N m
F N
=⨯==⨯=
6）计算切削功率
因为304/min 5.1/n r r s ==
查《机械制造工艺设计手册》表3—36有
3 5.132102 3.1435.6510n m P M π--=⨯=⨯⨯⨯
1.12 1.5kw kw =≤ 所以，机床功率足够
2.6毛坯及夹具的确定
2.5.1毛坯的确定 2.5.1.1常见的毛坯种类
(1) 铸件
铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。

其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。

(2) 锻件
锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。

其锻造方法有自由锻和模锻两种。

(3) 型材
型材有热轧和冷拉两种。

热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。

(4) 焊接件
焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件。

(5) 冷冲压件
冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。

2.5.1.2毛坯选择时应考虑的因素
(1) 零件的材料及机械性能要求
零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。

(2) 零件的结构形状与外形尺寸
(3) 生产纲领的大小
(4) 现有生产条件
(5) 充分利用新工艺、新材料
为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用。

2.5.1.3毛坯的确定
综合考虑，根据以上因素及零件的技术要求，确定该零件的毛坯为棒料，其尺寸为Ф120×290mm，材料为40Cr钢。

2.6.刀具的选择
数控车床一般采用机夹可转位刀具，所用的刀具，要求有可靠的断屑性能，足够的耐用，刀片转位后有精确的重复定位精度，刀片要有足够的夹紧可靠性，此外，由于数控车床功率比较大，刚性强，要求刀具寿命较长，质量相对稳定，因此，对刀片材料的要求高，以保证刀具寿命，一般情况下大多使用涂层刀片。

2.6.1刀具材料的选择
刀片材料要根据零件材料及热处理后的材料性能合理选用。

对与一般低碳钢，低碳低合金钢的加工刀片材料可以选择普通硬质合金或超微粒子硬质合金材料，在国际标准中（ISO），硬质合金通常分为三大类，即K、P、M分别相当与我国国标中的YG、YT YW 类。

通常情况下又分别在K、P、M三种代号后附加上01、05、20、40、50等数字进行
更进一步细分。

一般来讲数字越小者硬度更高，但韧性降低，数字越大韧性高但硬度降低。

一般情况下K类主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料；P类主要用于加工普通钢；M类主要用于加工难加工钢，铸铁及有色金属。

超微粒子硬质合金适合加工不锈钢、高锰高及耐热钢，选用时可结合具体加工工艺参数合理选择。

在数控车削中，为提高刀具寿命，实际应用中大多使用涂层刀具材料。

涂层刀具是在韧性较好的工具表面涂上一层耐磨损，耐溶着、耐反应的物质，使刀具在切削中同时具有硬而不易破损的性能。

涂层的方法分为两大类，一为物质涂层PVD，另为化学涂层CVD，一般来说，物理涂层是在550℃以下将金属和气体离子化后喷涂在工具表面；而化学涂层则是将各种化合物通过化学反应来沉积在工具上形成表面皮膜，一般普遍采用中温涂层，温度控制在800℃左右。

用于涂层常见的材料有Tic、TiN、TiCN、AI2O3等陶瓷材料，涂层厚度为5?15um。

由于这些陶瓷材料都具有耐磨损（硬度高），耐化学反应等性能。

所以涂层刀具是数控机床最为广泛使用的刀具类型，从非金属、铝合金、到铸铁钢以及高强度钢、高硬度钢和耐热合金、钛合金等难加工材料的切削中均可使用，比普通较硬质合金的性能要好，性能价格比较高，是数控机床用刀具材料的首选。

对于普通钢材，优先选择涂层刀片，高速连续切削选用涂层厚度为5—15um多为CVD法制造刀片。

冲击较强的断续切削时，要求涂膜的附着强度以及涂层对工具的韧性不会产生太大的影响，所以选择涂层厚度为2?3um左右采用PVD涂层的刀片。

对于普通灰铸铁加工来讲，线速度小于300m/min以下宜采用涂层硬质合金，线速度300?500m/min以内可采用陶瓷刀具。

2.6.2常用的车刀选用
2.6.2.1外圆、端面车刀的选用
加工外圆及台阶是刀片的形状有刀尖角为80°菱形刀片，55°菱形刀片，圆形刀片，方形刀片，等边三角形刀片和35°菱形刀片，其标准后角通常有0°、7°、11°、25°、30°等几种规格。

主偏角主要有45°、50°、60°、75°、85°、90°、93°、95°等形式。

一般情况下加工台阶轴类零件宜采用装有80°菱形刀片的95°车刀，这种车刀的特点是前角和副偏角较大，摩擦小，消振散热性好，不易拉毛零件表面，加工外圆或端面都很好用。

粗加工外圆或端面则可采用装80°菱形刀片的车刀，这时不用80°刀尖而是用100°刀尖的菱形刀片，这样不但进一步提高刀尖的强度，而且还提高了刀片的利用率有效提高粗加工时的加工效率。

重切削时应考虑选择圆形刀片，以满足切削要求，提高加工效率。

断屑槽形式选用应结合粗、精加工，切削用量，切削连续性等方面合性选用。

标准刀杆截面通常为矩形、正方形和圆性三种，从成本和使用方便性上考虑，
应优先采用正方形截面刀杆，刀杆的标准长度32?500mm，一般情况下，为提高切削过程的刀具刚度，在能够满足加工需要，又不会与零件其他部位产生干涉的情况下，刀杆长度不宜过长。

刀杆结构还要根据零件加工时的走刀方向，选择左手刀或右手刀。

选择刀片角度和刀杆结构和连接形式时，要充分考虑零件的结构特点，以避免零件加工时刀具与零件其他部位产生干涉。

刀片主要装夹形式同前所述，采用正方形刀片的刀具具有结构简单，制造工艺好等优点。

80°---84°角菱形刀片，刀尖和刀边抗破损的能力最强。

2.6.2.2孔加工刀具的选用
加工内孔时，最常采用装有80°菱形刀片的95°车刀或采用装有60°三角形刀片的91°车刀。

若加工内孔径比外空径大的台阶孔时宜采用装有55°菱形刀片的110°车刀，这样在加工大内径台阶孔时，可避免与零件直径小的内孔发生干涉（图3.1）。

为了防止切削拉毛零件加工表面，刀片断屑槽的选择一定要合理，要求选用槽性较窄有多级断屑槽或点式断屑槽等断屑性能好的刀片。

选择刀片角度和刀杆结构和连接形式时，要充分考虑零件内孔的结构特点，避免零件加工时刀具与零件发生干涉。

一般情况下，只要不影响排屑，应尽量选择刚性较好的车刀，由于圆形刀杆比方形刀杆截面积大些，刀具刚性好，并且刀尖还能与刀杆轴线在同一平面内，所以应优先选择圆形刀杆加工内孔。

对于一些精度要求高，变形要求小的零件加工，应考虑选用带冷却孔的刀杆，以降低加工过程中的切削热，减少零件变形。

2.6.2.3切槽刀具的选用
标准切槽刀一般分为双刃单面结构、按工艺方法不同主要分为径向、轴向、切断三
种类型。

通常情况下，切槽刀大多为成形刀，刀头形状根据零件上槽的形状可分为直切槽刀和圆弧切槽刀也可根据零件需要定做特殊槽型和复合刀具。

在使用切槽刀车削内槽时，为使排屑方便，防止切屑拉毛零件，应充分考虑断屑槽的形状。

切槽刀的刀杆结构形式较多，刀片夹紧形式主要有两种，即自夹式夹紧和螺钉上压式压紧结构。

采用螺钉上压式方式用与大直径零件的切断。

刀片深槽，采用螺钉上压式用于小直径零件的切断。

刀片主要形式有单头刀片和双头可转位刀片，刀杆形式要避免与零件发生干涉，降低振动的前提下，要满足加工质量，确保刚性，降低车削振动、经济实惠。

的原则合理选用。

2.6.2.4螺纹加工刀具的选用
车螺纹刀片按切削形式可以分为切顶槽型螺纹刀片和非切顶槽螺纹刀片；按螺纹标准分为米制和英制两种形式，按加工特点可分为内、外螺纹刀片、按螺纹线方向分为正、反螺纹。

刀片结构主要分为两刃单面和三刃单面两种形式。

通常情况下应尽量选用可重磨底面带有120V形定位面的切顶型升刃单面式刀片，为减少切削刀和振动力，刀片应选择正面前角结构，刀片的其他角度要结合上述不同情况区别选用。

螺纹刀杆分方形和圆形截面两种类型，前者价格较低，后者刚性和加工精度较好，刀片与刀杆连接时需要增加力垫，刀杆按照螺纹旋线方向为标准型反向型，一定要根据零件螺纹旋线方向合理选用。

除以上刀具外，在一些特殊的形状车削时，还引用到成型车刀。

2.7该零件加工所用的刀具
根据其结构特性以及刀具的类型，确定该零件所需的刀具如表3-1所示。

表2-1 数控车削加工刀具卡
该零件中还有3403.0
Φ+的的内孔，此内孔不断能够在车床加工，同时也可以在镗床上0
加工，在这里，我们选择镗床，所以选择的加工刀具为镗刀TYY810mm。

2.8.工艺路线及其工艺卡片
2.8.1工艺路线的确定
2.8.1.1表面加工方法的选择
选择表面加工方法时，一般先根据表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定最终加工方法，然后再确定精加工前的准备工序的加工方法，即确定加工方案。

由于获得同一精度和同一粗糙度的方案有好几种，选择时还要考虑生产率和经济性，考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求及工厂的生产条件等。

该零件的表面加工方法如下：
（1）外圆的加工方法粗车→精车。

（2）内孔轮廓的加工方法钻→粗镗→精镗。

（3）外菱角槽的加工方法粗切→精切。

2.8.1.2加工顺序的安排
数控车削加工顺序应按照一下原则进行。

（1）基面先行原则用作基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，
装夹误差就越小。

故第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加
工)，然后再以精基准加工其他表面。

加工顺序安排遵循的原则是上道工序的加工能为
后面的工序提供精基准和合适的夹紧表面。

（2）先粗后精切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前
大量的加工余量去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。

当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡
性工序，以便使精加工余量小而均匀。

在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续
加工而成。

为充分释放粗切加工时残存在工件内的应力，在粗、精加工工序之间可适当安排一
些精度要求不高部位的加工。

如切槽、倒角、钻孔等
（3）先近后远尽可能采用最少的装夹次数和最少的刀具数量，以减少重新定位或
换刀所引起的误差。

一次装夹的加工顺序安排是先近后远，特别是在粗加工时，通常安
排离起刀点近的部位先加工，离起刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少
空行程时间。

对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。

（4）先内后外，内外交叉对既有内表面(内腔)，又有外表面需加工的零件，安排加工顺序时，应先进行内、外表面的粗加工，后进行内、外表面的精加工。

切不可将零件上一部分表面(外表面或内表面)加工完毕后，再加工其它表面(内表面或外表面)。

2.8.1.3工艺路线的确定
根据其表面加工方法及加工顺序的原则，确定刀芯轴零件的工艺路线如下：
刀芯轴零件的工艺路线：
工序Ⅰ：粗车端面、外圆、打中心孔。

工步1 夹毛坯外圆粗车一头端面及外圆，打中心孔。

工步2 夹上步粗车后的外圆，粗车另一头端面及外圆，打中心孔。

工序Ⅱ：卡盘加顶尖装夹，车右端圆锥面。

工步1 粗车外圆。

工步2 精车外圆。

工步3 车右边外菱角槽面。

工步4 粗车右端圆锥面。

工步5 精车右端圆锥面。

工序Ⅲ：通过专用夹具进行装夹，夹紧夹具装置，对刀芯轴零件的内孔进行加工，包括钻底孔、粗镗内孔、精镗内孔。

工步1 粗车外圆。

工步2 钻底孔。

工步3 粗镗内孔。

工步4 精镗内孔。

工步5 精车外圆。

工序Ⅳ：车刀芯轴右端内螺纹。

工步1 粗车外圆。

工步2 粗车内螺纹。

工步3 精车内螺纹。

工步4 精车外圆。

工序IVI: 钳工去除毛刺。