切削力计算程序
数控车床螺纹加工编程指令的应用
数控车床螺纹加工编程指令的应用济宁职业技术学院（山东）张玉香在目前的FANUC 和广州数控系统的车床上，加工螺纹一般可采用3 种方法：G32 直进式切削方法、G92直进式固定循环切削方法和G76 斜进式复合固定循环切削方法。
由于它们的切削方式和编程方法不同，造成的加工误差也不同，在操作使用时需仔细分析，以便加工出高精度的零件。
1.编程方法（1）G32 直进式螺纹切削方法指令格式：图1G32直进式螺纹切削方法指令格式：G32 X（U ）_ Z（W ）_ F_ ；该指令用于车削圆柱螺纹、圆锥螺纹、端面螺纹。
其编程方法与G01 相似，如图1所示。
使用说明：①式中（X ，Z ）和（U ，W ）为螺纹的终点坐标，即图1 中B 点的坐标值；F 后的数值为导程（单线时为螺距）。
②当α=0°时，作直螺纹加工，编程格式为G32 Z_F_或G32 W_F_ ；当α＜45°时加工锥螺纹，螺距以Z轴方向的值指定；当α＞45°时螺距以X 轴方向的值指定；当α=90°时，加工端面螺纹，编程格式为G32 X_ F_或G32 U_ F_ 。
③螺纹切削中进给速度倍率开关无效，进给速度被限制在100% ；螺纹切削中不能停止进给，一旦停止进给切深便急剧增加，非常危险。
因此，进给暂停在螺纹加工中无效。
④在螺纹切削程序段后的第一个非螺纹切削程序段期间，按进给暂停键时刀具在非螺纹切削程序段停止。
⑤主轴功能的确定。
在编写螺纹加工程序时，只能使用主轴恒转速控制功能（程序中编入G97 ），由于进给速度的最大值和最小值系统参数已设定，在加工螺纹时为了避免进给速度超出系统设定范围，所以主轴转速不宜太高，一般用如下公式计算：（取）且从粗加工到精加工，主轴转速必须保持恒定。
否则，螺距将发生变化，会出现乱牙。
⑥螺纹起点和终点轴向尺寸的确定。
螺纹加工时应注意在有效螺纹长度的两端留出足够的升速段和降速段，以剔除两端因进给伺服电动机变速而产生的不符合要求的螺纹段，通常：δ=（2~3 ）螺距δ=（1~2 ）螺距⑦螺纹起点和终点径向尺寸的确定。
数控编程知识点总结
数控编程知识点总结数控编程是现代制造业中重要的一环，它通过编程指令来控制机床进行加工，大大提高了生产效率和产品质量。
数控编程涉及到许多知识点，从基础的数学知识到机床工艺的理解，都是编程师需要掌握的内容。
下面将对数控编程的各个知识点进行总结，希望对需要学习数控编程的人有所帮助。
一、数学基础知识1. 初等几何初等几何在数控编程中是非常重要的，它涉及到三维坐标系的理解、图形的绘制、切削轮廓的确定等内容。
编程师需要了解欧几里得几何的基本概念，掌握平行、垂直、相交等关系，从而能够绘制出需要加工的零件轮廓。
2. 数学分析数控编程中常用到的数学分析知识有函数的基本概念、导数、积分等内容。
在编程中，需要根据工件的轮廓确定切削轨迹，这就需要使用数学分析的知识来计算切削路径和切削速度。
3. 线性代数线性代数在数控编程中也是很重要的，它主要涉及到矩阵、向量、矩阵变换等内容。
在编程中，需要将三维坐标系的运动转化为矩阵的运算，这就需要编程师对线性代数有深入了解。
4. 概率统计概率统计在数控编程中的应用较少，但是在一些需要模拟加工过程的情况下，它也是很有用的。
通过概率统计的知识，可以模拟出不同切削条件下的加工效果，从而为实际加工提供参考。
5. 解析几何解析几何主要涉及到点、直线、平面等概念的使用，它在数控编程中用来确定工件的刀具路径、工艺路线等内容。
通过解析几何的知识，可以将工件的几何形状转化为数学模型，方便计算出切削路径。
二、机械加工知识1. 加工工艺加工工艺是数控编程师需要了解的基础知识，它主要包括切削原理、加工方法、刀具选择、切削参数等内容。
只有了解了加工工艺，才能确定适当的数控编程策略。
刀具是数控机床上用来切削工件的主要工具，编程师需要了解不同类型的刀具的特点和适用范围，以便在编程中选择合适的刀具。
3. 机床结构机床结构的了解对于数控编程师也是很重要的，它主要包括机床的种类、结构、工作原理等内容。
不同类型的机床有不同的加工特点，编程师需要结合机床的特点来确定编程策略。
数控加工路线的确定
(1）加工路线的确定原则在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。
确定加工路线是编写程序前的重要步骤，加工路线的确定应遵循以下原则。
１.加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率较高。
2.使数值计算简单，以减少编程工作量。
3．应使加工路线最短，这样既可以减少程序段，又可以减少空刀时间。
此外,确定加工路线时,还要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情况，确定是一次走刀，还是多次走刀来完成加工,以及在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣等。
（2)辅助程序段的设计1．轮廓加工的进退刀路径设计在对零件的轮廓进行加工时,为了保证零件的加工精度和表面粗糙度符合要求,应合理地设计进退刀路径。
如图1所示,当铣削平面零件外轮廓时,一般采用立铣刀侧刃切削。
刀具切入工件时，应避免沿零件外廓的法向切入，而应沿外廓曲线延长线的切向切入,以避免在切入处产生刀具的刻痕而影响表面质量,保证零件外廓曲线平滑过渡。
同理，在切离工件时，也应避免在工件的轮廓处直接退刀，而应该沿零件轮廓延长线的切向逐渐切离工件。
图1 外轮廓加工刀具的切入切出图2 内轮廓加工刀具的切入和切出１铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延,则应沿切线方向切入切出。
若内轮廓曲线不允许外延(见图２)，刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，此时刀具的切入切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点处。
当内部几何元素相切无交点时（见图3)，为防止刀具在轮廓拐角处留下凹口，刀具切入切出点应远离拐角。
图3 内轮廓加工刀具的切入和切出2如图4所示,用圆弧插补方式铣削外整圆时,当整圆加工完毕时，不要在切点处直接退刀，而应让刀具沿切线方向多运动一段距离,以免取消刀补时,刀具与工件表面相碰,造成工件报废。
铣削内圆弧时也要遵循从切向切入的原则。
最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线(见图5,这样可以提高内孔表面的加工精度和加工质量。
本篇文章来源于数控网|原文链接:2.孔加工时引伸距离的确定孔加工在确定轴向尺寸时,应考虑一些辅助尺寸，包括刀具的引入距离和超越距离。
PowerMILL 加工编程步骤
一、PowerMILL加工编程步骤1.载入模型PowerMILL可利用PowerSHAPE直接造型或通过PS-Exchange模块读入多种常用主流CAD文件，充分利用各种软件的优势，从而大大提高编程的效率和质量。
2.参数设定(1)坐标系的设定建立加工坐标系一般根据以下原则：一般取工作坐标系为加工坐标系;坐标原点要定在有利于测量和快速准确对到的位置;根据机床坐标系和零件在机床上的位置确定加工坐标轴的方向。
为了符合加工习惯，利用摆正器将零件上表面中心作为坐标系原点摆放工件，Z方向也可根据情况设置在工件的最高处或最低处。
(2)毛坯大小的设定。
在PowerMILL中，毛坯扩展值的设定很重要。
如果该值设得过大将增大程序的计算量，增加了编程的时间，如果设的过小，程序将以毛坯的大小为极限进行计算，这样很可能有的型面加工不到位或者在开始实际加工时出现干涉，所以毛坯扩展的设定一般根据实际毛坯大小设定并稍大于加工刀具的半径，同时还要考虑它的余量。
(3)加工参数设定进给率的设定、进给高度的设定、开始点与结束点的设定、切入切出和连接方式的设定和刀具的设定根据具体的加工工序及加工策略而定。
其中设定刀具时最好将刀具名称与刀具尺寸联系起来，如名称为D6R2的刀代表刀具直径为6，圆角半径为2的圆角刀。
这样命名有利于编程时对刀具的选用和检查。
3.工艺分析及编制确定哪些特征能在一次装夹中完成，并安排加工顺序及使用的刀具，最后确定使用何种加工方式来完成。
选择加工方式后，需要定义加工范围及加工参数。
定义完参数后，由软件完成刀具运动轨迹的计算，并可进行加工仿真。
如刀具轨迹不理想，可修改参数并重新进行计算或者直接对刀具轨迹进行编辑。
4.仿真及后置处理生成所有刀具轨迹后可调入机床文件进行仿真，并通过专用后置处理程序将其转换为加工G代码。
二、PowerMILL高速加工策略PowerMILL可实现对各种数控加工轨迹的生成、编辑及后置处理，同时还可对生成的加工轨迹进行仿真与校验，以保证生成的数控加工程序准确无误。
6140说明书
前言毕业设计是学校对我们在大学中所学知识的一个检验，它几乎包含了我们学习的全部专业知识。
课程设计工作做的好坏，直接体现了个人现阶段实力的强弱，我们必须拿出百分之百的热情，用心搞好毕业设计。
随着科技的进步和生产的发展，机械产品和机械制造技术的内涵正在不断的发生变化。
在企业的生产第一线，从事机电产品设计、制造、质量、销售、服务、维修等技术和管理工作的人员，强调要有较宽的知识面和跨学科综合解决工程实际问题的能力。
因此，在高等教育的专业技术人才培养上，不仅要求他们学习和掌握计算机技术等多方面的新知识、新技术，而且对切削原理、切削机床和机械制造工艺等必备的理论和知识，要运用全新的观念，重新进行科学的优化组合，以形成新的课程体系与结构。
而随着机械技术、微电子技术的飞速发展与应用，机械技术与微电子技术的相互渗透，则标志着机电有机结合的机电一体化技术也在飞速发展。
机电有机结合的本质是从系统的观点出发，用机械技术与微机控制技术构造最佳的一体化系统，从而实现系统或产品的短小轻薄和智能化，达到节能省源，节省材料，多功能、高性能和高可靠性的目的。
机床技术是70年代发展起来的一种机床自动控制技术。
数控机床是典型的机电一体化产品，是高新技术的重要组成部分。
采用数空机床，提高机械工业的自动化生产水平和产品质量，是当前机械制造业技术改造的必由之路。
现代数控机床是柔性制造单元，柔性制造系统乃至计算机集成组成制造系统中不可缺少的基础设备。
目前被广泛应用的数控机床就是典型的机电结合。
数控，即数字控制（NumbericalＣontrol，NC），在机床领域是指用数字华信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。
如果采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能，则称为计算几数控（Computeized Numerical Control，CNC）。
数控机床即是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。
数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。
加工中心最详细讲解编程操作实例
胡雪飞制作2010年3月16日星期二坐标系在数控加工程序编程中，需要确定运动坐标值控制符的名称及方向，为了简化程序编制及保证具有互换性，国际上已统一了ISO标准坐标系，该标准规定该坐标系统是一个右手笛卡尔坐标系统1、不论机床在加工中是刀具移动还是被加工工件移动都一律规定被加工物静止不动而刀具在动2、Z轴的确定：传递切削力的轴为Z轴3、机械坐标系：以机床原点为坐标原点建立坐标系4、机床原点（机床零点）：机床上的一个用作加工基准的特定点5、工件坐标系：以工件原点为坐标原点建立的坐标系。
使用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系6、工件原点：（1）、位置是人为设定的，由编程人员在编制程序时根据工件的特点选定的，所以也称为编程原点。
（2）、工件原点应选在零件图纸的基准上，对于对称图形，可设在对称中心上，一般零件，可设在工件轮廓的某一角上，便于坐标值的计算，对于Z方向的原点，一般选在工件表面，并选在精度较高的表面。
G 指令概述（1） 坐标：以刀尖移动方向判断X 、Y 、Z 、B 的正负(2)坐标系设定：（3） G90：绝对值编程（以程序原点为基准编程）(4)G91：增量值编程（以前一点为基准编程）：（50，-35）（-50，-35）（50，35）（-50，35）程式原点：（（5）B 轴：G90往+方向旋转（或参数设定往较近方向旋转）G91以指令+、-旋转度度度度度度例：(6) GOO 快速定位其定义速度由参数设定，如下图（X ，Y ，Z ）指令格式：GOO X_ Y_ Z_; 例如要定位到下刀点：G00 X100 Y100 Z100;（7） G01 直线插补刀具以给定进给率从一点移动到另一点指令方式：G01 X_Y_Z_F_; F：进给率，单位mm/min （X，Y，Z）例如：G01 X100. Y100. F100;对下图所示图形分别用G91和G90编程（I）G40 G80; (II)G40 G80;G00 G90 G54 X0 Y0 S600 M 13; G00 G90 G54 X0 Y0 S600 M 13;G01 X20 Y10 F60; G01 G91 X20 Y10 F 60X70. (Y10.); X50. (Y0);(X70.) Y25.; (X0) Y15.;X20 Y45; X-50 Y20;(X20) Y10; (X0) Y-35;G00 X0 Y0; G00 X-20 Y-10;M30; G90;M30;（8）G02G03RX,Y)R-(X,Y)X5050XO ZO例：G02 I-50 F100；圆心终点起点JI(X,Y)G02使用R （一般） G02 X____Y____R____ F____ ;圆弧的顺逆方向是沿着垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，以判断其顺逆方向。
C616型普通车床说明书
12机制对口课程设计：C616型普通车床目录序言--------------------------------------------------------------------------------------3 一、设计方案的确定-----------------------------------------------------------------4 （一）设计任务------------------------------------------------------------------------4 （二）总体设计方案的确定---------------------------------------------------------4 二、机械部分改造与设计------------------------------------------------------------4 （一）纵向进给系统的设计与计算------------------------------------------------4 （二）横向进给系统的设计与计算------------------------------------------------10 三、步进电机的选择------------------------------------------------------------------13 （一）步进电机选用的基本原则---------------------------------------------------13 （二）步进电机的选择---------------------------------------------------------------14四、机床导轨改造---------------------------------------------------------------------15五、自动转位刀架的选用------------------------------------------------------------16六、经济型数控机床改造时数控系统的选用------------------------------------17七、典型零件的工艺设计及应用程序的编制------------------------------------18 （一）工艺分析------------------------------------------------------------------------18 （二）工作坐标系的设定------------------------------------------------------------19 （三）手动钻孔------------------------------------------------------------------------19 （四）编制加工程序------------------------------------------------------------------19 小结---------------------------------------------------------------------------------------21一、设计方案的确定C616型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。
切削用量对切削力的影响比较
切削用量对切削力的影响比较Prepared on 22 November 2020切削用量对切削力的影响比较（陕西理工学院机械工程学院）摘要：通过分析切削力单因素实验，探讨切削用量对切削力的影响规律；同时讨论刀具几何参数对切削力的影响，得出一般结论；进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。
关键词：切削变形；切削力；刀具；精密切削；规律1.引言金属机械加工过程中，产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度，同时也是确定切削用量的基本参数。
所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。
本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。
2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。
金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属，从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。
切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动，在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形，进而形成切屑。
切削变形根据金属切削实验中切削层的变形，如图1-2，可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。
第Ⅰ变形区：剪切滑移区。
该变]3[形区包括三个过程，分别是切削层弹 性变形、塑性变形、成为切屑。
第Ⅱ变形区：前刀面挤压摩擦区。
该变形区的金属层受到高温高压作用， 使靠近刀具前面处的金属纤维化。
第Ⅲ变形区：后刀面挤压摩擦区。
该变形区造成工件表层金属纤维化与 图1-2切削层的变形区加工硬化，并产生残余应力。
3.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力，它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。
切削力来源根据切削变形的不同，切削过程中刀具会受到三种力的作用，即： （1）克服切削层弹性变形的抗力 （2）克服切削层塑性变形的抗力（3）克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力切削力的合成与分解图2-2切削力合力和分力图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。
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切削深度
a
p
(mm)
进给量f(mm)切削速度
v
(m/min)
机床效率
η
0.75-0.85
60.5106.80.75
系数
C
Fc
背吃刀量指
数
xFc
进给量指数yFc速度指数
nFc
查表1.29查表1.29查表1.29查表1.29
279510.75-0.15
材料修正系数kMF主偏角修正系数kκrF前角修正系数kγoF刃倾角修正系数
k
λsF
查表1.29-1查表1.29-2查表1.29-2查表1.29-2
10.950.941
刀尖圆弧半径
修正系数
k
rzF
主切削力F(F)主切削功率p(KW)考虑机床效率后所需
电机功率P
(KW)
查表1.29-2F=CFcapxFcfyFcvnFckMFkκrFkγoFkλsFp=FV/(6*104)P=pη
14419.023767.86586229610.48781639
切削深度
ap/(mm)
进给量f/
(mm)
单位切削力
KC/(N/mm2)
单位切削功率Ps
（kw/mm3·s-1）
查附表2-2
60.523050.002305
主切削力F/（N）切削速度
v/(
mm/s)
进给量修正系数
k
f
主切削功率P(未考虑
机床效率)/(kw)
FC=KCapfK
f
查附表2-3P=Pc·v/10^6
6223.517800.911.07783
指数公式法
参考文献《切削用量简明手册 第3版》
单位切削力法
黄色需手动填写，绿色为自动计算结果 作者：小閣藏春
切削深度
aD/(mm)
进给量f/
(mm)
κr
切削厚度h
D
见图1-12
hD=fsinκ
r
60.500
切削速度v/(
m/min)
材料切除率
Q/(mm3/min
)
单位切削力的切
削功率pc（kw·
min/mm3）/100000
切削功率Pc/（kw）
1000fapv用hD查图1-16Pc=pc·Q
106.83204002.758.811
主切削力
F/（N）
FC=60000Pc/v
4950
单位材料切除率的切除功率法（刨削，也可根据图1-12计算其他切
削）
（参考资料《金属切削手册第3册》）