刨刀编程

① 龙门刨床的系统改造

A. 系统组成
本系统由VVVF(变电压变频率)变频器、交流电动机(Y280S一8，Pe =37KW ，I。=78-2A，n。=740r/min)、测速器组成闭环调速系统。采用闭环调速系统是为了对负载的波动和电网的波动有较强的抗干扰能力，以保证刨床的稳定运行。刨床的电机均由PLC 给出的指令进行控制。设计时，主传动用一台异步电动机代替原K—F—D系统机型，进给机械执行机构则用变频调速器取代原电磁离合器，实现对工作台的各种不同速度的控制和往返换向。核心部件用PLC进行控制，它根据操作站指令和现场信号，按预先编制好的程序对变频器、刀架、横梁、磨头的跟踪状况进行自动或人工控制。变频器选用日本富士FRN45 Ggs一4JE电压型通用变频器。原系统采用机械式行程开关， 由于工作台时频繁的往复运动，挡块频繁地撞击行程开关，导致行程开关容易发生故障，在不可靠的时候更可能产生事故，影响生产。改造中我们用光控无触点接近开关代替机械式行程开关，经使用效果很好。
B.工作原理
龙门刨的刨削过程是工件(放在刨台上)与刨刀之间做相对运动的过程。也就是刨台频繁的往复运动。刨台的运动分为人工点动运行和自动往复循环运行。图1是刨台的往复周期运行图。
龙门刨床的刨削过程是工件(放在刨台上)与刨刀之间做相对运动的过程。也就是刨台频繁的往复运动。刨台的运动分为人工点动运行和自动往复循环运行。图1是刨台的往复周期运行图。
图1 刨台的往复周期 PLC程序设计
龙门刨床自动进刀、换向、刀架的自动进给、手动进退、点动、横梁升降等功能都由PLC软件来实现。
工作台往复工作程序梯形图如图所示。图中M1．0、M1．1— —M1_7是PLC 内辅助继电器
图中：t 循环开始与紧急停机段
t1— — 刨刀开始切人工件段 t2— — 正常切削段
t3— — 退出工件段 t4— — 高速返回段
t5— — 低速返回段 t 点动控制
图4 工作台往复工作梯形图
其中tl-t5段与图1中的刨台往复运动的各个阶段相对应。 长度较小的非圆柱面，可以采用数控铣床加工，也可以采用线切割加工（单件生产）。但当非圆柱面达到一定长度后，用上面的两种方法就无能为力或加工成本太高了。如系列罗茨真空泵和罗茨鼓风机的转子（图1所示，其截面轮廓线由多段渐开线、外摆线和圆弧组成，长度在300mm以上）、大型水环泵叶轮模型的叶片（截面轮廓线由多段直线和圆弧组成，长度在500mm以上）。为了适应截面轮廓线是复杂曲线的柱面工件的加工，笔者自行研制出了基于IPC的刨床CNC系统，并对某真空泵生产厂家的小型龙门刨床进行了数控改造。
1 小型龙门刨床的机械改造
图2所示是用小型龙门刨床改造而成的数控刨床的示意图。
小型龙门刨床数控改造的方法是将手动调节刀架变成由步进电动机驱动的数控刀架，Z步进电动机控制刀架在垂直方向的移动，X步进电动机控制刀架在水平方 向的移动。在滑台底座靠近滑块的部位安装三个接近开关，在滑块上固定一个与三个接近开关平行又在运动过程中与三个开关都能接近的滑块位置标志块（铁块）， 两者共同用于滑块运动方向和位置的检测。另外，在滑台上安装一个简易的对刀装置。经过负载（摩擦力、转动惯量等）计算，驱动刀架上下移动（Z坐标轴）和左 右移动（X坐标轴）的步进电动机分别选用 110BF003型和 130BF003型。这两个坐标移动的脉冲当量均为0.01mm。 刨床CNC系统软件以Windows操作系统为平台，采用模块化、结构化的C语言编程，系统软件的界面采用了中文菜单结构，人机界面友好，操作方便。 具体结构如图4所示。该系统软件主要由三个模块组成：程序编制、刀具位置调整和运行控制，在每一个模块中 又分多个子模块。
3．1 程序编制模块
一个正确的加工程序编制必须经过以下阶段：程序编制、语法检查、模拟仿真和刀具的干涉、过切检查。在该 CNC软件系统中，加工程序编制可采用多种方式：图形自动编程，手工编程，列表曲线编程。列表曲线文件的数据和加工程序可以通过软驱输人或利用全屏幕编辑 器通过键盘输人，也可以通过串行通讯接口输人。
图形编程包括以下步骤：
（1）轮廓曲线的编辑输人首先通过交互式图形操作界面，按照曲线的走向输入各段直线、圆弧、
曲线输入后可以进行修改、放大、缩小和对称等编辑处理。
（2）求偏置曲线对上面编辑好的曲线，按要求的刀尖半径，生成等距曲线，即偏置曲线。
（3）自动编程将偏置曲线按照给定的精度要求用直线进行拟合，并转化成G代码加工程序。
（4）模拟仿真运行以模拟运行方式运行加工程序，并动态地显示刀尖运动轨迹。假如加工程序正
确，模拟显示的轨迹会与前面的偏置曲线相重合。
列表曲线的编程也是在图形编程界面下进行。首先读人列表曲线数据文件，按照数据文件中点的顺序，相邻点以直线相连，并显示出来。然后在此基础上进行样条拟合、光顺和偏置处理，再按精度要求离散成小段直线，并自动生成加工程序。
交互式图形编程和模拟仿真运行，使得复杂曲线和列表曲线加工程序的编制不仅效率高，而且方便、直观、可靠。图 4 刨床CNC系统软件结构
3．2 运行控制
该CNC系统的运行主要包括以下方式：自动运行、快速空运行、手动运行和点动运行。
自动运行是CNC系统运行控制的核心部分，它按加工程序运行。假如正在执行的加工语句的最后一条指令是M32，则刀具根据滑台的往复运动信号作间歇进 给运动；假如是M33，则作连续移动，滑台的往复运动信号对它不起作用，即作快速空运行。加工中假如 滑台停止往复运动，则刀具的进给运动也停止。这一功能可以使工人沿用刨床的操作习惯，通过控制滑台往复运动的启停控制刀架进给运动的启停。
自动运行程序由前台和后台两部分组成，后台程序完成并行口 8255A和定时器8253的初始化、指令译码、控制中断服务程序的执行频率（速度调节）、暂停、单段和启动控制、加工轨迹动态跟踪显示和坐标翻转显示； 前台程序是中断服务程序，它主要完成插补运 算、步进电动机运转控制、升降速控制、接受滑台往返和位置传感器的信号。刀具的间歇进给运动是在滑台的返程过程中完成的。滑台一次往返刀具的进给量，可以 通过功能键进行设定或修改，最小值为二个脉冲当量。自动运行程序的另外一个功能是在按下连续功能键时，刀具的间歇进给可以变成连续进给；该功能键抬起 时，刀具又可恢复间歇进给。在粗加工毛坯件时，由于加工余量的不均匀，有的地方可能会作空进给，采用此功能可以快速跃过此处，大大提高加工效率。
快速空运行也是按照加工程序控制刀具运动的，但它是作连续运行。通过它可以检查刀具和工件毛坯的相对位置关系，从而确定初次加工的刀具高度位置。快速空运行程序也是由前、后台两部分组成，其结构和自动运行程序的结构类似，只是中断服务程序不受滑台往返运动的控制。
在选择开关处于自动运行状态下，点动功能只能在滑台的返程中起作用，刀具连续移动最大位移量可以设定。该功能为加工过程中的刀具位置调整带来了方便。如在吃刀太深时，可在不停止加工的情况下提刀。
根据选择，手动运行也可受滑台往返运动的控制，作间歇运动。手动功能可以用于平面加工，而且不用编程。这种方式为平面加工带来了方便。 笔者用自行研制的刨床CNC系统为某企业的小型龙门刨床进行了数控化改造，成功地实现了系列水环泵叶轮叶片模型的加工和系列罗茨真空泵转子大批量生 产，不仅加工效率高，而且加工质量稳定可靠。经过近几年的不断改进和完善，该CNC系统已具有实时加工控制、图形自动编程、复杂曲线和列表曲线拟合、编 程、刀具磨损补偿、自动对刀、模拟仿真和加工轨迹跟踪显示等功能。该刨床CNC系统，不仅适用于小型龙门刨床的数控化改造，也适用于其它形式的刨床的数控 化改造。

② 数控机床车刀的发展与保养~~,高分

刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28～前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。

然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。
那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和．怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。

在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。

由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949～1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年，美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。

刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外，还有组合刀具。

按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。

各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上，借助轴向键或端面键传递扭转力矩，如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。

带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄；圆锥柄靠锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具，切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成，而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。

刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等；有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分，如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃；焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上；机械夹固结构又有两种，一种是把刀片夹固在刀体上，另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构；瓷刀具都采用机械夹固结构。

刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。增大前角，可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热。但增大前角，同时会降低切削刃的强度，减小刀头的散热体积。

在选择刀具的角度时，需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等，必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度，是指制造和测量用的标注角度在实际工作时，由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小。

制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。

通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用最广的刀具材料，其次是硬质合金。

聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。

硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1～3倍以上。

由于在高温、高压、高速下，和在腐蚀性流体介质中工作的零件，其应用的难加工材料越来越多，切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况，刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料；进一步发展刀具的气相沉积涂层技术，在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层，更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾；进一步发展可转位刀具的结构；提高刀具的制造精度，减小产品质量的差别，并使刀具的使用实现最佳化。

涂层的切削性能明显优于TiN涂层。加工Inconel178的刀具寿命尽管PVD涂层显示出很多优点，但一些涂层如Al2O3和金刚石则倾向于采用CVD涂层技术。Al2O3是一种耐热和抗氧化很强的涂层，它能够将刀具体和切削产生的热量隔离开。通过CVD涂层技术，还可以综合各种涂层的优点，以达到最佳的切削效果，满足切削加工的需要。

例如。TiN具有低摩擦特性，可减少涂层组织的损耗，TiCN可降低后刀面的磨损，TiC涂层硬度较高，Al2O3涂层具有优良的隔热效果等。涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比，无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大提高。车削硬度在HRC45~55的工件，低成本的涂层硬质合金可实现高速车削。近年来，一些厂家应用改进涂层材料等方法，使涂层刀具的性能有了极大的提高。如美、日的一些厂家采用瑞士AlTiN涂层材料和新涂层专利技术生产的涂层刀片，硬度高达HV4500~4900，可在498.56m/min的速度时切削硬度HRC47~58的模具钢。在车削温度高达1500~1600°C时仍然硬度不降低、不氧化，刀片寿命为一般涂层刀片的4倍，而成本只有30%，且附着力好。陶瓷材料 陶瓷刀具材料随着其组成结构和压制工艺的不断改进，特别是纳米技术的进展，使得陶瓷刀具的增韧成为可能，在不久的将来，陶瓷可能继高速钢、硬质合金以后引起切削加工的第3次革命。

陶瓷刀具具有高硬度(HRA91~95)、高强度(抗弯强度为750~1000MPa)，耐磨性好，化学稳定性好，抗粘结性能良好，摩擦系数低且价格低廉等优点。不仅如此，陶瓷刀具还具有很高的高温硬度，1200°C时硬度达到HRA80。正常切削时，陶瓷刀具耐用度极高，切削速度可比硬质合金提高2~5倍，特别适合高硬度材料加工、精加工以及高速加工，可切削硬度达HRC65的各类淬硬钢和硬化铸铁等。常用的有：氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金属陶瓷和晶须增韧陶瓷。

氧化铝基陶瓷刀具比硬质合金有更高的红硬性，高速切削状态下切削刃一般不会产生塑性变形，但它的强度和韧性很低，为改善其韧性，提高耐冲击性能，通常可加入ZrO或TiC和TiN的混合物，另一种方法是加入纯金属或碳化硅晶须。氮化硅基陶瓷除红硬性高以外，还具有良好的韧性，与氧化铝基陶瓷相比，它的缺点是在加工钢时易产生高温扩散，加剧刀具磨损，氮化硅基陶瓷主要应用于断续车削灰铸铁及铣削灰铸铁。金属陶瓷是一种以碳化物为基体材料，其中TiC为主要的硬质相(0.5~2µm)，它们通过Co或Ti粘结剂结合起来，是一种与硬质合金相似的刀具，但它具有较低的亲和性、良好的摩擦性及较好的耐磨性。它比常规硬质合金能承受更高的切削温度，但缺乏硬质合金的耐冲击性、强力切削时的韧性以及低速大进给时的强度。

近年通过大量的研究、改进和采用新的制作工艺，其抗弯强度和韧性均有了很大提高，如日本三菱金属公司开发的新型金属陶瓷NX2525及瑞典山德维克公司开发的金属陶瓷刀片新品CT系列和涂层金属陶瓷刀片系列，其晶粒组织的直径细小至1µm以下，抗弯强度和耐磨性均远高于普通的金属陶瓷，大大拓宽了其应用范围。立方氮化硼(CBN) CBN的硬度和耐磨性仅次于金刚石，有极好的高温硬度，与陶瓷相比，其耐热性和化学稳定性稍差，但冲击强度和抗破碎性能较好。它广泛适用于淬硬钢(HRC≥50)、珠光体灰铸铁、冷硬铸铁和高温合金等的切削加工，与硬质合金刀具相比，其切削速度可提高一个数量级。

CBN含量高的复合聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具硬度高、耐磨性好、抗压强度高及耐冲击韧性好，其缺点是热稳定性差和化学惰性低，适用于耐热合金、铸铁和铁系烧结金属的切削加工。PCBN刀具中CBN颗粒含量较低，采用陶瓷作粘结剂，其硬度较低，但弥补了前一种材料热稳定性差、化学惰性低的特点，适用淬硬钢的切削加工。

陶瓷和PCBN刀具切削淬硬钢的残余应力在切削灰铸铁和淬硬钢时，可选择陶瓷刀具或CBN刀具，为此，应进行成本效益和加工质量分析，以确定选择哪一种。图3为Al2O3、Si3N4和CBN刀具加工灰铸铁后刀面磨损情况，PCBN刀具材料切削性能优于Al2O3和Si3N4。但在淬硬钢干式切削时，Al2O3陶瓷的成本低于PCBN材料。陶瓷刀具有良好的热化学稳定性，但却不及PCBN刀具的韧性和硬度。在切削硬度低于HRC60以下和采用小进给量时，陶瓷刀具是较好的选择。PCBN刀具适于切削硬度高于HRC60的工件，尤其在自动化加工和高精度加工时更为适用。

除此之外，在相同后刀面磨损情况下，PCBN刀具切削后的工件表面残余应力也比陶瓷刀具相对稳定。使用PCBN刀具干式切削淬硬钢还应遵循以下原则：在机床刚性允许条件下尽可能选择大切深，这样切削区生成的热量使得刃前区金属局部软化，能有效降低PCBN刀具的磨损，此外，在小切深时还应考虑采用PCBN刀具导热性差而使得切削区热量来不及扩散，剪切区也能产生明显的金属软化效应，减小切削刃的磨损。

超硬刀具的刀片结构及几何参数刀片形状及几何参数的合理确定对充分发挥刀具切削性能是至关重要的。按刀具强度而言，各种刀片形状的刀尖强度从高到低依次为：圆形、100°菱形、正方形、80°菱形、三角形、55°菱形、35°菱形。刀片材料选定后，应选用强度尽可能高的刀片形状。硬车削刀片也应选择尽可能大的刀尖圆弧半径，用圆形及大刀尖圆弧半径刀片粗加工，精加工时的刀尖圆弧半径约为0.8µm左右。淬硬钢切屑为红而酥软的缎带状，脆性大，易折断，不粘结，淬硬钢切削表面质量高，一般不产生积屑瘤，但切削力较大，特别是径向切削力比主切削力还要大，所以，刀具宜采用负前角(go≥-5°)和较大的后角(ao=10°~15°)。主偏角取决于机床刚性，一般取45°~60°，以减少工件和刀具颤振。超硬刀具切削参数及对工艺系统的要求切削参数的选择工件材料硬度越高，其切削速度应越小。使用超硬刀具进行硬车削精加工的适宜切削速度范围为80～200m/min，常用范围为10～150m/min；采用大切深或强力断续切削高硬度材料，切速应保持在80～100m/min。一般情况下，切深为0.1～0.3mm之间。加工表面粗糙度低的工件，可选小的切削深度，但不能太小，要适宜。进给量通常可以选择0.05～0.25mm/r之间，具体数值视表面粗糙度值和生产率要求而定。当表面粗糙度Ra=0.3～0.4µm时，采用超硬刀具进行硬车削比用磨削经济得多。

对工艺系统的要求除选择合理的刀具外，采用超硬刀具进行硬车削对车床或车削中心并无特殊要求，若车床或车削中心刚度足够，且加工软的工件时能得到所要求的精度和表面粗糙度，即可用于硬切削。为了保证车削操作的平稳和连续，常用的方法是采用刚性夹紧装置和中等前角刀具。若工件在切削力作用下其定位、支承和旋转可以保持相当平稳状态，现有的设备就可采用超硬刀具进行硬车削。超硬刀具在硬车削中的应用采用超硬刀具进行硬车削，此项技术经过十几年的发展及推广应用，获得了巨大的经济效益和社会效益。下面以轧辊加工等行业为例，说明超硬刀具在生产中的推广应用情况。

轧辊加工行业国内许多大型轧辊企业已使用超硬刀具对冷硬铸铁、淬硬钢等各类轧辊进行荒车、粗车和精车，均取得了良好的效益7平均提高加工效率2～6倍，节约加工工时和电力50%～80%。如武汉钢铁公司轧辊厂对硬度为HS60～80的冷硬铸铁轧辊粗车、半精车时，切削速度提高了3倍，每车1根轧辊，节约电力、工时费四百多元，节约刀具费近一百元，取得了巨大的经济效益。如我校用FD22金属陶瓷刀具车削HRC58～63的86CrMoV7淬硬钢轧辊时(Vc=60m/min，f=0.2mm/r，ap=0.8mm)，单刃连续切削轧辊路径达15000m(刀尖后刀面磨损带的最大宽度VBmax=0.2mm)，满足了以车代磨的要求。工业泵加工行业目前国内碴浆泵生产厂的70%～80%已采用超硬刀具。

碴浆泵广泛应用于矿山、电力等行业，是国内外急需的产品，其护套、护板是HRC63～67的Cr15Mo3高硬铸铁件。过去由于各种刀具难以车削这种材料，所以只得采用退火软化后粗加工，然后再淬火加工的工艺。采用超硬刀具以后，顺利实现了一次硬化加工，免除了退火再淬火2道工序，节约了大量工时和电力。

汽车加工行业在汽车、拖拉机等行业中的曲轴、凸轮轴、传动轴的加工，刃具、量具的加工和设备维修中，经常会碰到淬硬工件的加工难题。如我国某机车车辆厂，在设备维修中需要对轴承内圈进行加工，轴承内圈(材料GCr15钢)的硬度为HRC60，内圈直径为f285mm，采用磨削工艺，磨削余量不均匀，需2h才能磨好；而先用超硬刀具，仅用45min就加工成一个内环。

结语：经过多年的研究和探索，我国在超硬刀具方面取得了很大的进展，但是，超硬刀具在生产中的应用还不广泛。原因主要有以下几个方面：生产企业、操作者对采用超硬刀具进行硬车削的效果了解不够，普遍认为硬材料只能磨削；认为刀具成本太高。硬车削最初的刀具成本比普通硬质合金刀具高(如PCBN比普通硬质合金贵十多倍)，但其分摊在每个零件上的成本比磨削还低，且带来的效益比普通硬质合金要好得多；对超硬刀具加工机理研究不够；超硬刀具加工的规范不足以指导生产实践。因此，除了对超硬刀具加工机理进行深入研究外，还必须加强超硬刀具加工知识的培训、成功经验演示及严格操作规范，使这种高效、洁净的加工方法更多地应用于生产实际。

③ 金工实习的数控机床是怎样编程的使用过程是怎样的（紧急！悬赏！）

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④ 数控车床外圆上面怎样编程序车60度的v型槽

V型槽的加工的主要形式有以下两种：1、铣削加工,一般这种加工方式都采用特型铣刀来加工，铣刀可分为立式的V型槽铣刀和卧式V型槽铣刀，其主要的不同是铣削的方式不同。一般精度的加工完即可，精度要求高的，需要留出磨削余量，磨削后即可。2、刨削加工，其实插削和刨削的原理一样，利用特型的刨刀或插刀进行加工，由于刨削的表面粗糙度偏高一些，一般需留出磨削余量，磨削后即可。

⑤ 机床刀具的主要分类有哪些

1、数控刀具的分类有多种方法：
a.根据刀具结构可分为
（1）整体式；
（2）镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；
（3）特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。
b.根据制造刀具所用的材料可分为：
（1）高速钢刀具；
（2）硬质合金刀具；
（3）金刚石刀具；
（4）其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。>>车刀材质详细介绍
c.从切削工艺上可分为：
（1）车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；
（2）钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；
（3）镗削刀具；
（4）铣削刀具等。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%一40%，金属切除量占总数的80%～90%。
2、数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：
（1）刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；
（2）寿命高，切削性能稳定、可靠；
（3）刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；
（4）刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；
（5）系列化标准化以利于编程和刀具管理。

⑥ 高分悬赏 数控编程问题

1、钳工

示范讲解：

⑴钳工的加工范围及特点。

⑵钳工工具、量具的使用及划线、錾削、锯割、锉削、刮研等钳工基本操作；

⑶讲解钻床的构造，麻花钻及铰刀的种类、用法及应用范围；示范钻孔、铰孔、扩孔的操作方法；

⑷攻丝、套扣操作方法；

⑸简单部件的装配方法。

独立操作：

⑴工具、量具的使用；

⑵划线、锯割、锉削、钻孔、攻丝、套扣、錾削；

⑶结合典型零件进行综合训练；

⑷部件的拆装。

具体要求：

⑴掌握钳工工具、量具的使用方法；

⑵具有划线、錾削、锯割、锉削、钻孔、攻丝、套扣的基本操作技能；

⑶了解铰孔、扩孔、刮研、装配的操作方法；

⑷能根据图纸加工简单。

2、铸造*

示范讲解：

⑴铸造生产的特点及过程；

⑵铸铁的熔炼过程及浇铸；

⑶手工造型；

⑷铸件的清理；

⑸铸件的质量检验及主要缺陷。

独立操作：

以示范讲解、参观为主，学生可不进行独立操作或只进行简单操作。

具体要求：

对铸造方法及生产过程有基本了解；了解铸件常见缺陷的产生原因及其质量检验。

3、锻造*

示范讲解：

⑴下料、加热、冷却等生产过程；

⑵空气锤的构造、原理及操作方法；

⑶自由锻造基本工序；

独立操作：

以示范讲解、参观为主，学生进行简操作或不进行独立操作；

具体要求：

对锻造的特点及生产过程有初步了解。

4、焊接

示范讲解：

⑴手工电弧焊设备的大致结构及电流调节方法；电焊条的种类和焊接接头型式；

⑵手工电弧焊的基本操作方法 ；

⑶气焊设备和焊炬，割炬的构造；火焰调节；焊剂的使用；

⑷气焊、气割的基本操作方法；

⑸焊接的质量检查；常见焊接缺陷及其产生的原因和预防措施；

独立操作：

⑴用手工电弧焊和气焊进行平焊；

⑵气割*；

⑶结合具体工件进行综合训练；

具体要求：

⑴具有手工电弧焊、气焊*、气割的基本操作技能；

⑵能合理选择焊接电流、焊条；能根据需要调节火焰；

⑶熟悉焊接的质量检查、焊接常见缺陷；

5、热处理*

示范讲解：

⑴热处理的作用、分类；常用热处理设备；冷却液的种类；

⑵普通热处理操作；

⑶高频淬火、渗碳；

⑷钢铁火花鉴别。

独立操作：

以示范讲解、参观为主，学生可不进行独立操作，也可与热处理实验结合进行。

具体要求：

了解普通热处理及常见表面热处理的操作方法、设备。

6、车削加工

示范讲解：

⑴普通车床的构造及各部件的作用，车床的保养；

⑵车床的加工范围及特点；

⑶车床的操作方法，车床附件及其安装，工件的装夹；

⑷车刀的刃磨及选用；

⑸切削要素的选择；

⑹各种表面的车削方法，螺纹的车削方法；

⑺挂轮和手柄位置的调整。

独立操作：

⑴车削基本操作：车端面、外圆及外圆锥面，车阶台、车操、切断、镗孔、车螺纹；

⑵刀具的刃磨*；

⑶挂轮及手柄位置的调整。

具体要求：

⑴了解车床的构造及加工范围；

⑵了解刀具体刃磨方法；

⑶能熟练操作车床，具有车内外圆、车端面、车圆锥面、车阶台、车槽及切断、车螺纹的基本操作技能；

⑷能根据需要合理选用切削要素和车刀；

⑸能根据图纸独立加工简单零件。

7、铣削加工

示范讲解：

⑴铣刀床的分类、构造及主要部件的作用，铣床的操作方法、维护与保养，铣床的加工范围及特点；

⑵铣刀的种类、结构、安装及调试；

⑶切削用量的选择、顺铣、逆铣；

⑷铣削加工基本操作，铣床夹具的应用，铣平面、斜面、阶台面、垂直面、铣槽、切断；

⑸分度头的基本原理及其使用方法。

独立操作：

⑴铣平面、斜面、阶台面、垂直面、铣槽、切断；

⑵分度头的使用。

具体要求：

⑴了解铣床的构造、铣刀的种类、结构和安装；

⑵了解铣床的加工范围；

⑶能熟练操作铣床，具有铣平面的操作技能；

⑷掌握分度头的使用方法。

8、刨削加工

示范讲解：

⑴牛头刨床的构造及主要部件的作用；

⑵刨床的加工范围、特点、操作方法、维护与保养；

⑶刨刀的种类与安装；

⑷刨削的基本方法：刨平面、斜面、阶台面、垂直面。

独立操作：刨平面、斜面、阶台面、垂直面。

具体要求：

⑴了解刨床的构造、刨刀的种类和安装；

⑵能熟练操作刨床，能刨平面、刨键槽。

9、磨削加工*

示范讲解：

⑴磨削加工的特点；

⑵磨床的操作方法及保养、维护；

⑶砂轮的种类、选择及安装；

⑷切削用量的选择；

⑸冷却液的使用；

⑹磨加工基本方法：磨内外圆、磨平面。

独立操作：以示范讲解，可不进行或只进行简单的独立操作。

具体要求：

⑴了解磨削加工的特点和磨床的操作方法；

⑵了解磨内外圆、磨平面的方法。

10、数控加工

示范讲解：

⑴数控加工概述；

⑵数控机床的组成和工作原理；

⑶数控机床的编程及加工。

独立操作：

简单零件的数控编程及加工。

具体要求：

⑴了解数控加工的特点；

⑵了解数控机床的组成和工作原理；

⑶能对简单零件进行数控编程及加工。

四、考核方法

本课程考核内容应包括基本技能考核（包括操作考核和工件质量）、基本知识考核(包括提问和书面测验)、实习纪律及平时表现、实习报告等项目，具体考核标准和考核办法（另附）。

五、主要参考书

1、《金工实习教材》 张小亮等主编 煤炭工业出版社

2、《机械技术》 牛小铁等主编 煤炭工业出版社

六、教学建议及学生学习要求

1、实习中一定要注意安全，在各工种实习前，应首先讲解该工种的安全操作规程和注意事项。

2、在实习中，应注意让学生尽可能多地了解各工种的先进设备及先进技术，可抽出适当时间组织学生到大型机械厂参观。

3、实习的重点是车工和钳工。对于其它实习学生可仅进行简单的操作或不操作。因不同专业实习周数不同，对带“*”的内容根据具体情况和专业要求取舍。

4、建议对实习时间如下分配（各实践环节时间分配另附）：

总周数
时间分配

钳工
车工
数控加工
其它机加工
热加工

6
2
2
1
0.5
0.5

5
1.5
1.5
1
0.5
0.5

4
1
1
1
0.5
0.5

3
1
1

0.5
0.5

5、对于钳工和车工，应尽可能保证人机比为1:1。

6、学生实习守则（另附）

⑦ 刨床的刨刀怎么磨是最好的

首先，解释下磨刀石为双面磨刀石（一面粗一面细） 双手握住刨刀向下压，用磨刀石反面粗面把刨刀磨成截面40度，平行地来回拉动即可（刨刀与磨石成30度）；
其次，先粗磨，磨完后在光线强的地方，直到看到刀口上有一小点刃口，再用细磨石研磨。最后、细看刀口处不存在砂口就行。或在手上刮几下，如果感觉毛毛的，说明成功了；若感觉滑滑的，即须再磨。再用反面慢慢收光。（磨的过程中一定要用力均匀，磨2下沾点水再磨）
【切忌】：不可用电动工具打磨，否则刨刀容易褪火，褪火的钢就是废铁了 最好是用专门的麼刀机，打磨刨刀的那种，大约800块。手工磨不好。