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數(shù)控車床知識(shí)講解篇一

一、學(xué)校的基本情況

二、數(shù)控技術(shù)專業(yè)的基本情況

1、專業(yè)開發(fā)

（1）、添置數(shù)控機(jī)床設(shè)備的必要性

2003年初，我校對(duì)蒙城縣和周邊縣市機(jī)械加工數(shù)控人才市場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)蒙城縣境內(nèi)就有36家機(jī)械加工制造企業(yè)。他們一直是我縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。特別是安馳汽車制造廠，春雨、鴻宇汽修廠每年上交縣財(cái)政千萬余元。隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，機(jī)械加工產(chǎn)品質(zhì)量、精細(xì)水平不斷提高，尤其是計(jì)算機(jī)與機(jī)械加工的結(jié)合，給傳統(tǒng)的機(jī)械加工注入了新的血液，增添了新的活力。由于許多企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備正在處于更新?lián)Q代的時(shí)期，企業(yè)原有的人才已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)際的需求，這就要求職業(yè)學(xué)校為社會(huì)培養(yǎng)一批既有理論水平又有技術(shù)水平、既懂機(jī)械加工又懂?dāng)?shù)控技術(shù)、既能搞生產(chǎn)又能抓管理的中高級(jí)職業(yè)技能型人才。據(jù)調(diào)查亳州市沒有一所中等職業(yè)學(xué)校開設(shè)上規(guī)模的數(shù)控機(jī)床專業(yè)。因此我校添置數(shù)控設(shè)備，擴(kuò)大數(shù)控機(jī)床專業(yè)辦學(xué)規(guī)模非常必要。

2010年，我校成功申辦機(jī)電一體化專業(yè)成為安徽省重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，同年我校也也加強(qiáng)了子專業(yè)的建設(shè)，分流了120位同學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床專業(yè)。同時(shí)開始組織對(duì)社會(huì)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作能力培訓(xùn)，為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)大量的機(jī)械加工和數(shù)控技術(shù)方面的操作工人，現(xiàn)在學(xué)校僅該專業(yè)就有教學(xué)班5個(gè)，在校學(xué)生達(dá)320人。

2、專業(yè)實(shí)訓(xùn)設(shè)備

2003年數(shù)控機(jī)床專業(yè)新成立之時(shí)，學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)主要在我縣的生產(chǎn)車間進(jìn)行，其主要設(shè)備有普通機(jī)床24臺(tái),sd—2000、sd—3000數(shù)控雙頭加工車床5臺(tái)，強(qiáng)力數(shù)控旋壓機(jī)4臺(tái)，ncws1000數(shù)控仿形焊接機(jī)組4套。2008年學(xué)校自籌資金又新建了第二個(gè)數(shù)控、焊接實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)專用車間。實(shí)習(xí)車間占地1628平方米，現(xiàn)有設(shè)備數(shù)控車床10臺(tái)、加工中心2臺(tái)、鉗工設(shè)備10套、焊機(jī)18臺(tái)（其中數(shù)控焊機(jī)8臺(tái)）。可同時(shí)容納機(jī)械加工與數(shù)控機(jī)床專業(yè)學(xué)生50人、焊接工藝與設(shè)備專業(yè)學(xué)生50人實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)。2010年8月，學(xué)校綜合實(shí)訓(xùn)樓落成后，學(xué)校計(jì)劃建設(shè)數(shù)控仿真系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)室以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室5個(gè)，可同時(shí)容納200人不同技能的訓(xùn)練，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。

同時(shí) 配置完善的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室和實(shí)習(xí)生產(chǎn)車間，滿足學(xué)生校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生技能。但由于我校資金困難，目前，綜合實(shí)訓(xùn)樓數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)車間空空如也，3、專業(yè)師資

學(xué)校非常重視專業(yè)教師隊(duì)伍建設(shè)，現(xiàn)有數(shù)控專業(yè)教師及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師26人，其中本科及本科以上學(xué)歷16人，高級(jí)職稱教師、高級(jí)工以上實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師16人，占61.5%，雙師型教師（不含實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師）11人，占42.3%，兼職教師17人，占65.3%。學(xué)校堅(jiān)持外出培訓(xùn)與到企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，提高理論教師的實(shí)踐水平。學(xué)校從企業(yè)聘請(qǐng)多名有經(jīng)驗(yàn)的工人師傅擔(dān)任實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，同時(shí)選派教師參加國家級(jí)培訓(xùn)。2007年數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)有4名教師參加了國家、省級(jí)組織的專業(yè)教師培訓(xùn)學(xué)習(xí)。學(xué)校現(xiàn)在擁有一支數(shù)量足、素質(zhì)高、結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教師。

三、本專業(yè)人才需求分析

進(jìn)入新的世紀(jì)以后，隨著我國綜合國力的進(jìn)一步增強(qiáng)，我國經(jīng)濟(jì)全面與國際接軌，并正在成為全球制造業(yè)的中心，大批跨國企業(yè)與國內(nèi)制造企業(yè)，廣泛應(yīng)用現(xiàn)代制造技術(shù)積極參與國際

競(jìng)爭(zhēng)。我國制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)空前蓬勃發(fā)展的新時(shí)期，這必然對(duì)掌握先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)人才、特別是對(duì)大量的一線技術(shù)工人形成了巨大需求。目前我國機(jī)械制造工業(yè)同世界先進(jìn)水平還有著很大差距，機(jī)床的數(shù)控化率還不到２％，僅為發(fā)達(dá)工業(yè)國家的十幾分之一。而且，對(duì)現(xiàn)有的為數(shù)不多的數(shù)控機(jī)床也未能充分利用，數(shù)控人才的匱乏是其主要原因之一。據(jù)初步估計(jì)，目前數(shù)控技術(shù)人才供求比例為1:4，全國缺口60萬人左右，因此加快對(duì)機(jī)械加工與數(shù)控技術(shù)人才需求培養(yǎng)意義重大。

山西省經(jīng)過十幾年的發(fā)展，造就了一批大型制造業(yè)企業(yè)，這些企業(yè)引進(jìn)新設(shè)備，皆是自動(dòng)化、技術(shù)含量高的數(shù)控設(shè)備。這些設(shè)備的操作急需大量機(jī)械加工與數(shù)控人才。預(yù)計(jì)至2010年山西需求機(jī)械加工與數(shù)控人才在1萬人左右。太谷縣隸屬晉中市。晉中市是機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)比較集中的地區(qū)。學(xué)校對(duì)本縣和周邊縣市人才市場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)僅太谷境內(nèi)就有機(jī)械加工制造企業(yè)198家。2007年太谷縣機(jī)械加工制造年產(chǎn)值達(dá)45億元人民幣，出口總值為19億元人民幣。機(jī)械加工制造業(yè)一直是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，并且正從粗加工向精加工轉(zhuǎn)型，生產(chǎn)設(shè)備正在更新，需要大批數(shù)控操作的技能型人才。同時(shí)由于人員流動(dòng)，每年新增從事機(jī)械加工業(yè)300余人，外地人員又不愿來太谷就業(yè)，這就需要職業(yè)學(xué)校為本地培養(yǎng)機(jī)械加工與數(shù)控操作工人。因此，辦好機(jī)械加工與數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地非常重要。

四、學(xué)校及專業(yè)發(fā)展情況

（一）、學(xué)校發(fā)展情況

于2007年元月，縣委、政府已決定對(duì)學(xué)校進(jìn)行搬遷。07年6月26日，正式與山西省交通高級(jí)技工學(xué)校簽定了拍賣合同（附：太谷縣職業(yè)中學(xué)土地、地面建筑物及附屬設(shè)施有償轉(zhuǎn)讓協(xié)議）。2008年9月學(xué)校將遷入新的校區(qū)。新校區(qū)位于太谷縣城西環(huán)中路北延線東側(cè)，占地面積200畝，規(guī)劃總建筑面積9.41萬平方米，預(yù)計(jì)總投資9980萬元（不包括200畝土地征用費(fèi)），規(guī)劃在校生規(guī)模６000名。新學(xué)校將是一所集教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)、生產(chǎn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)為一體的多功能綜合職業(yè)技術(shù)學(xué)校。新校區(qū)北部為教學(xué)區(qū)，主要有職教中心綜合教學(xué)（培訓(xùn)）樓、專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓、生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)車間;校區(qū)東部為體育運(yùn)動(dòng)區(qū)，設(shè)置有8道400米標(biāo)準(zhǔn)塑膠跑道、體育館、塑膠籃球場(chǎng)、塑膠網(wǎng)球場(chǎng)等體育運(yùn)動(dòng)設(shè)施;校區(qū)南部是生活區(qū)，將建設(shè)有學(xué)生公寓樓、學(xué)生食堂、圖書館（包括多功能報(bào)告廳）。新校區(qū)分三步實(shí)施，第一期工程建設(shè)職教中心綜合教學(xué)大樓、專業(yè)實(shí)驗(yàn)樓、學(xué)生公寓樓、學(xué)生食堂、圖書館、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，計(jì)劃投資5700多萬元（不包括200畝土地征用費(fèi)）。第一期工程建設(shè)正在緊張地進(jìn)行，將于2008年8月底完工，并投入使用。第一期工程建成后學(xué)校可容納在校生3000名，每年新增加在校人數(shù)300人。第一期工程建設(shè)數(shù)控實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，生產(chǎn)實(shí)習(xí)車間建筑面積為1286平方米，專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)樓建筑面積14880.61平方米，可以實(shí)現(xiàn)校內(nèi)校外相結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生技能的模式。第二期工程將建設(shè)教學(xué)樓、教師辦公樓，將于2009年年底完工。第三期工程將建設(shè)職教中心實(shí)驗(yàn)樓、體育館、綜合教學(xué)樓、行政辦公樓、學(xué)生公寓、學(xué)生食堂等建設(shè)，將于2010年年底完工。新校區(qū)一期工程的建設(shè)已列入了太谷縣2008年政府重點(diǎn)工程。三期工程全部完工后學(xué)校在校學(xué)生規(guī)模可達(dá)6000人，可實(shí)現(xiàn)太谷縣普職高1：1招生比例。學(xué)校可直接對(duì)學(xué)生進(jìn)行崗位零距離培養(yǎng)，也可以對(duì)社會(huì)從業(yè)人員和農(nóng)村剩余勞動(dòng)力開展長短期、再就業(yè)等多種形式的培訓(xùn)，學(xué)校將更好地輸送發(fā)展所需求的專門技能人才，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（二）、數(shù)控技術(shù)專業(yè)發(fā)展規(guī)劃（本內(nèi)容摘自《學(xué)校專業(yè)發(fā)展規(guī)劃》）

1、數(shù)控技術(shù)專業(yè)基地建設(shè)發(fā)展規(guī)劃

⑴基地規(guī)模發(fā)展規(guī)劃：學(xué)校計(jì)劃用三至五年的時(shí)間建成總面積為7000平方米的生產(chǎn)與實(shí)習(xí)基地，其中控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（包括：氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)、電氣控制實(shí)驗(yàn)裝置、plc控制實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)）、電工電子實(shí)驗(yàn)室（包括：通用電工、電子綜合實(shí)驗(yàn)裝置及配套設(shè)備）合計(jì)4000平方米。數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)車間（包括：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、立式加工中心、高速雕銑機(jī)、電火花成型機(jī)、線切割機(jī)及刀、輔具庫房）、鉗工實(shí)訓(xùn)車間（包括

平臺(tái)、鉗工臺(tái)、方箱以及配套的工、輔量具）、機(jī)加工實(shí)訓(xùn)車間（包括：車、銑、磨床和砂輪機(jī)以及工、輔量具）合計(jì)3000平方米。

⑵基地設(shè)備發(fā)展規(guī)劃：學(xué)校計(jì)劃擁有總值400萬元的實(shí)訓(xùn)基地設(shè)備，包括數(shù)控車床24臺(tái)，數(shù)控銑床18臺(tái)，加工中心4臺(tái)，普通車床20臺(tái)，普通立銑床8臺(tái)、普通臥銑床8臺(tái)、萬能外圓磨1臺(tái)、平面磨1臺(tái)、雕銑機(jī)1臺(tái)、電火花成型機(jī)1臺(tái)、線切割機(jī)1臺(tái)、刀具預(yù)調(diào)儀1臺(tái)以及計(jì)算機(jī)模擬實(shí)訓(xùn)設(shè)備和鉗工、電工實(shí)訓(xùn)設(shè)備及儀器。

⑶師資隊(duì)伍：學(xué)校繼續(xù)堅(jiān)持“外出培訓(xùn)，到企業(yè)實(shí)踐”相結(jié)合，提高教師的指導(dǎo)水平，未來3-5年內(nèi)，學(xué)校擁有數(shù)控技術(shù)專業(yè)教師（含兼職教師和實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師）40名（含兼職教師），高級(jí)職稱教師占本專業(yè)教師數(shù)的65%，學(xué)校雙師型教師占專業(yè)課教師的75%，高級(jí)工和技師25名，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師中高級(jí)工占85%，兼職教師占本專業(yè)教師數(shù)的12.5%。

2、數(shù)控技術(shù)專業(yè)基地功能規(guī)劃：

（1）校企結(jié)合規(guī)劃：學(xué)校依托企業(yè)建設(shè)7個(gè)數(shù)控技術(shù)類專業(yè)校外實(shí)習(xí)基地;教師每年有30人次到企業(yè)參加實(shí)踐活動(dòng)，參與企業(yè)的設(shè)備研制和技術(shù)開發(fā)；學(xué)校與多家企業(yè)簽有“訂單”式培養(yǎng)協(xié)議，每年，通過訂單培養(yǎng)機(jī)械加工與數(shù)控人才200人以上；每年學(xué)校為企業(yè)培訓(xùn)員工200多人次；學(xué)校利用智力資源和先進(jìn)設(shè)備直接為5家企業(yè)承擔(dān)生產(chǎn)和加工任務(wù)。

（2）社會(huì)服務(wù)規(guī)劃：學(xué)校充分發(fā)揮實(shí)訓(xùn)基地的社會(huì)化功能，面向社會(huì)進(jìn)行技能培訓(xùn)。三至五年內(nèi)基地每年為山西省培養(yǎng)機(jī)械加工與數(shù)控人才1700人以上，面向下崗職工進(jìn)行轉(zhuǎn)崗培訓(xùn)年600人以上；面向進(jìn)城務(wù)工人員和農(nóng)村富余勞動(dòng)力進(jìn)行職業(yè)培訓(xùn)年800人；面向企業(yè)職工的崗位培訓(xùn)年1500人；向職教集團(tuán)內(nèi)部各職業(yè)學(xué)校開放實(shí)訓(xùn)基地，年安排600人次；向普通高中開放，成為社會(huì)實(shí)踐基地和實(shí)施研究性教學(xué)的場(chǎng)所，每年安排接納1200人次。學(xué)校有團(tuán)結(jié)進(jìn)取的領(lǐng)導(dǎo)集體，有技能高超的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，配備有一流的硬件設(shè)施設(shè)備的實(shí)訓(xùn)基地。在上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的大力支持下，相信我們一定會(huì)最大限度地發(fā)揮實(shí)訓(xùn)基地的功效，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)資源共享，為社會(huì)培養(yǎng)更多實(shí)用型人才。

數(shù)控車床知識(shí)講解篇二

中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院

課程作業(yè)4（共 次作業(yè)）學(xué)習(xí)層次：專科涉及章節(jié)：第7章 ——第9章

一、選擇題

1.數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件某點(diǎn)的定位誤差a的表示公式為(c)

a.a=x±σb.a=x±2σc.a=x±3σd.a=x±4σ

2．?dāng)?shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)的開環(huán)增益為k，移動(dòng)部件的速度為v，則跟隨誤差e可表示為（d）a．e=kv c．e=k/v

b．e=1/(kv)d．e=v/k

3．?dāng)?shù)控機(jī)床在某位置的定位誤差的分布符合正態(tài)分布曲線的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，其均方根誤差σ反映了機(jī)床在該位置的（a）a．重復(fù)定位精度c．系統(tǒng)性誤差

b．反向差值 d．失動(dòng)量

二、填空題

1．在數(shù)控機(jī)床上以某一進(jìn)給速度加工圓弧時(shí)，當(dāng)伺服系統(tǒng)兩軸的增益相同時(shí)，進(jìn)給速度愈大，則輪廓誤差___越大___。

三、簡答題

1.試述數(shù)控機(jī)床的定位精度檢測(cè)一般有哪些檢測(cè)工具儀器?現(xiàn)有一臺(tái)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的高精度數(shù)控銑床，試問應(yīng)選用哪種儀器測(cè)量其定位精度。

2．試述提高步進(jìn)系統(tǒng)精度的措施及基本原理。3.數(shù)控機(jī)床的常用故障診斷方法有哪些？

答:1.(1)數(shù)控機(jī)床的定位精度一般采用刻線基準(zhǔn)尺和讀數(shù)顯微鏡、激光干涉儀、光柵、感應(yīng)同步器等測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量。

(2)高精度的數(shù)控銑床應(yīng)選用雙頻激光干涉儀測(cè)量其定位精度。2.措施：細(xì)分線路、反向間隙補(bǔ)償、混合伺服系統(tǒng)。基本原理：

(1)細(xì)分線路就是把步進(jìn)電機(jī)的一步再分得細(xì)一些，來減小步距角；

(2)反向間隙補(bǔ)償就是根據(jù)實(shí)際測(cè)得的傳動(dòng)間隙的大小，每當(dāng)出現(xiàn)反向時(shí)，用補(bǔ)充固定的脈沖來克服；

(3)混合伺服系統(tǒng)就是在開環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在工作臺(tái)上裝有反饋元件如感應(yīng)同步器進(jìn)行

檢測(cè)，校正機(jī)械誤差。

3.(1)根據(jù)報(bào)警號(hào)進(jìn)行故障診斷；

(2)根據(jù)控制系統(tǒng)led燈或數(shù)碼管的指示進(jìn)行故障診斷；(3)根據(jù)pc狀態(tài)或梯形圖驚醒故障診斷；(4)根據(jù)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行故障診斷；(5)用診斷程序進(jìn)行故障診斷；(6)經(jīng)驗(yàn)法；(7)換板法；

數(shù)控車床知識(shí)講解篇三

數(shù)控車床類刀具知識(shí)

1)刀具材料性能 刀具材料不僅是影響刀具切削性能的重要因素，而且它對(duì)刀具耐用度、切削用量、生產(chǎn)率、加工成本等有著重要的影響。因此，在機(jī)械加工過程中，不數(shù)控車床但要熟悉各種刀具材料的種類、性能和用途，還必須能根據(jù)不同的工件和加工條件，對(duì)刀具材料進(jìn)行合理的選擇。

切削時(shí)，刀具在承受較大壓力的同時(shí)，還與切屑、工件產(chǎn)生劇烈的摩擦，由此而產(chǎn)生較高的切削溫度；在加工余量不均勻和切削斷續(xù)表面時(shí)，加工中心刀具還將受到?jīng)_擊，產(chǎn)生振動(dòng)。為此，刀具切削部分的材料應(yīng)具備下列基本性能。

①硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須大于工件材料的硬度，一般情況下，要求其常溫硬度在60hrc以上。通常，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好，刀具切削部分抗磨損的能力也就越強(qiáng)。耐磨性還取決于材料的化學(xué)成分、顯微組織。刀具材料組織中硬質(zhì)點(diǎn)的硬度越高，數(shù)量越多，晶粒越細(xì)，分布越均勻，則耐磨性越好。此外，刀具材料對(duì)工件材料的抗黏附能力越強(qiáng)，耐磨性也越好。

②強(qiáng)度和韌性。由于切削力、沖擊和振動(dòng)等作用，數(shù)控車床刀具材料必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性，以避免刀具材料在切削過程中產(chǎn)生斷裂和崩刃。

③耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性。耐熱性是指刀具材料在高溫下保持其硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的能力。耐熱性越好，則允許的切削速度越高，同時(shí)抵抗切削刃塑性變形的能力也越強(qiáng)。

化學(xué)穩(wěn)定性是指刀具材料在高溫下不易和工件材料、周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力。化學(xué)穩(wěn)定性越好，刀具的磨損越慢。除此之外，刀具材料還應(yīng)具有良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。如工具鋼淬火變形要小加工中心，脫碳層要淺及淬透性要好；熱軋成形刀具應(yīng)具有較好的高溫塑性等。(2)常用刀具材料

①高速鋼。高速鋼是一種加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼，有較高的熱穩(wěn)定性，切削溫度達(dá)500～650~c時(shí)仍能進(jìn)行切削，有較高的強(qiáng)度、韌性、硬度和耐磨性。其制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃，可鍛造，這對(duì)于一些形狀復(fù)雜的工具，如鉆頭、成形刀具、數(shù)控車床拉刀、齒輪刀具等尤為重要，是制造這些刀具的主要材料。

高速鋼的品種繁多；按切削性能可分為普通高速鋼和高性能高速鋼；按化學(xué)成分可分為鎢系、鎢鉬系和鉬系高速鋼；按制造工藝不同，分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。

a．普通高速鋼。國內(nèi)外使用最多的普通高速鋼是w6m05cr4v2(m2鉬系)及w18cr4v(w18鎢系)鋼，含碳量為0．?％～0．9％，硬度63～66hrc，不適于高速和硬材料切削。

新牌號(hào)的普通高速鋼w6m03cr4v(w9)是根據(jù)我國資源情況研制的含鎢量較多、含鉬量較少的鎢鉬鋼。其硬度為65～66．5hrc，有較好硬度和韌性的配合，熱塑性、熱穩(wěn)定性都較好，焊接性能、磨削加工性能都較高，磨削效率比m2高20％，表面粗糙度值也小。

b．高性能高速鋼指在普通高速鋼中加入一些合金，如co、a1等，使其耐熱性、耐磨性又有進(jìn)一步提高，熱穩(wěn)定性高。但綜合性能不如普通高速鋼，數(shù)控車床不同牌號(hào)只有在各自規(guī)定的切削條件下，加工中心才能達(dá)到良好的加工效果。我國正努力提高高性能高速鋼的應(yīng)用水平，如發(fā)展低鈷高碳鋼w12m03cr4v3cossi、含鋁的超硬高速鋼w6moscr4v2a!、w10m04cr4v3a1，提高韌性、熱塑性、導(dǎo)熱性，其硬度達(dá)67～69hrc，可用于制造出口鉆頭、鉸刀、銑刀等。

c．粉末冶金高速鋼。可以避免熔煉法煉鋼時(shí)產(chǎn)生的碳化物偏析。其強(qiáng)度、韌性比熔煉鋼有很大提高。可用于加工超高強(qiáng)度鋼、不銹鋼、鈦合金等難加工材料。用于制造大型拉刀和齒輪刀具，特別制造是切削時(shí)受沖擊載荷的刀具效果更好。

②硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金是由高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物(如wc、tic等)粉末，以鈷(c。)為黏結(jié)劑，用粉末冶金方法制成的。硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、數(shù)控車床耐熱性都很高，硬度可達(dá)89—93hra，在800～1000~c還能承擔(dān)切削，耐用度較高速鋼高十幾倍，允許采用的切削速度達(dá)100～300m／mid_，甚至更高，約為高速鋼刀具的4—10倍，并能切削一般工具鋼刀具不能切削的材料(如淬火鋼、玻璃、大理石等)。但其抗彎強(qiáng)度較高速鋼低，僅為0．9—1．5gpa；沖擊韌度差，切削時(shí)不能承受大的振動(dòng)和沖擊負(fù)荷。

硬質(zhì)合金以其切削性能優(yōu)良被廣泛用作刀具材料，如車刀、加工中心端銑刀以至深孔鉆等。它制成各種形式的刀片，然后用機(jī)械夾緊或用釬焊方式固定在刀具的切削部位上。

常用的硬質(zhì)合金牌號(hào)按其金屬碳化物的不同分為三類：

鎢

3)刀具失效形式 刀具在切削過程中將逐漸產(chǎn)生磨損。當(dāng)?shù)毒吣p量達(dá)到一定程度時(shí)，可以明顯地發(fā)現(xiàn)切削力加大，切削溫度上升，切屑顏色改變，數(shù)控車床甚至產(chǎn)生振動(dòng)。同時(shí)，工件尺寸可能會(huì)超出公差范圍，機(jī)床電器已加工表面質(zhì)量也明顯惡化。此時(shí)，必須對(duì)刀具進(jìn)行重磨或更換新刀。打時(shí)刀具也可能在切削過程中會(huì)突然損壞而失效，造成刀具破損。刀具的磨損、破損及其使用壽命(也稱耐用度)關(guān)系到切削加工的效率、質(zhì)量和成本，因此它是切削加工中極為重要的問題之一。

①刀具磨損的方式。

a．前刀面磨損(月牙洼磨損)。在切削速度較高、切削厚度較大的情況下加工塑性金屬，當(dāng)?shù)毒叩哪蜔嵝院湍湍バ陨杂胁蛔銜r(shí)，切屑在前刀面上經(jīng)常會(huì)磨出一個(gè)月牙洼。在前刀面上相應(yīng)于產(chǎn)生月牙洼的地方，其切削溫度最高，因此磨損也最大，從而形成一個(gè)凹窩(月牙洼)。月牙洼和切削刃之間有一條小棱邊。在磨損的過程中，月牙洼寬度逐漸擴(kuò)展。當(dāng)月牙洼擴(kuò)展到使棱邊變得很窄時(shí)，切削刃的強(qiáng)度大為削弱，極易導(dǎo)致崩刃。月牙洼磨損量以其深度kt表示。

b．后刀面磨損。由于加工表面和后刀面間存在著強(qiáng)烈的摩擦，在后刀面上毗鄰切削刃的地方很快被磨出后角為零的小棱面，這種磨損形式叫做后刀面磨損。在切削速度較低、數(shù)控車床切削厚度較小的情況下切削塑性金屬以及加工脆性金屬時(shí)，一般不產(chǎn)生月牙洼磨損，但都存在著后刀面磨損。

c．前刀面和后刀面同時(shí)磨損。機(jī)床電器這是一種兼有上述兩種情況的磨損形式。在切削塑性金屬時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生這種磨損。

②刀具磨損的原因。為了減小和控制刀具的磨損，為了研制新的刀具材料，必須研究刀具磨損的原因和本質(zhì)。切削過程中的刀具磨損具有下列特點(diǎn)：刀具與切屑、工件間的接觸表面經(jīng)常是新鮮表面；接觸壓力非常大，有時(shí)超過被切削材料的屈服強(qiáng)度；接觸表面的溫度很高，對(duì)于硬質(zhì)合金刀具可達(dá)800～1000~c，對(duì)于高速鋼刀具可達(dá)300～600~c。在上述條件下工作，刀具磨損經(jīng)常是機(jī)械的、熱的、化學(xué)的三種作用的綜合結(jié)果，可以產(chǎn)生磨料磨損、冷焊磨損(有的文獻(xiàn)稱為黏結(jié)磨損)、擴(kuò)散磨損和氧化磨損等。

a．磨料磨損。切屑、工件的硬度雖然低于刀具的硬度，但其結(jié)構(gòu)中經(jīng)常含有一些硬度極高的微小的硬質(zhì)點(diǎn)，機(jī)床電器能在刀具表面刻劃出溝紋，這就是磨料磨損。數(shù)控車床硬質(zhì)點(diǎn)有碳化物(如fe3c、tic、vc等)、氮化物(如tin、si：n+等)、氧化物(如sioz、alz()，等)和金屬間化合物。磨料磨損在各種切削速度下都存在，但對(duì)低速切削的刀具(如拉刀、板牙等)，磨料磨損是磨損的主要原因。這是因?yàn)榈退偾邢鲿r(shí)，切削溫度比較低，由于其他原因產(chǎn)生的磨損尚不顯著，因而不是主要的。高速鋼刀具的硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金、陶瓷等，故其磨料磨損所占的比重較大。

b．冷焊磨損。切削時(shí)切屑、工件與前、后刀面之間，存在很大的壓力和強(qiáng)烈的摩擦，因而它們之間會(huì)發(fā)生冷焊。由于摩擦副之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，冷焊結(jié)產(chǎn)生破裂被一方帶走，從而造成冷焊磨損。

一般說來，工件材料或切屑的硬度較刀具材料的硬度為低，冷焊結(jié)的破裂往往發(fā)生在工件或切屑這一方。但由于交變應(yīng)力、接觸疲勞、熱應(yīng)力以及刀具表層結(jié)構(gòu)缺陷等原因，數(shù)控車床冷焊結(jié)的破裂也可能發(fā)生在刀具這一方，機(jī)床電器這時(shí)，刀具材料的顆粒被切屑或工件帶走，從而造成刀具磨損。

冷焊磨損一般在中等偏低的切削速度下比較嚴(yán)重。研究表明：脆性金屬比塑性金屬的抗冷焊能力強(qiáng)。在高速鋼刀具正常工作的切削速度和硬質(zhì)合金刀具偏低的切削速度下，正好滿足產(chǎn)生冷焊的條件，故此時(shí)冷焊磨損所占的比重較大。提高切削速度后，硬質(zhì)合金刀具冷焊磨損減輕。

c．?dāng)U散磨損。擴(kuò)散磨損在高溫下產(chǎn)生。切削金屬時(shí)，切屑、工件與刀具接觸過程中，雙方的化學(xué)元素在固態(tài)下相互擴(kuò)散，改變了材料原來的成分與結(jié)構(gòu)，使刀具表層變得脆弱，從而加劇了刀具的磨損。

硬質(zhì)合金中，鈦元素的擴(kuò)散率遠(yuǎn)低于鈷、數(shù)控車床鎢，tic又不易分解，故在切鋼時(shí)yt類合金的抗擴(kuò)散磨損能力優(yōu)于yg類合金。tic基、丁i(c，n)基合金和涂層合金(涂覆tic或tin)則更佳；機(jī)床電器硬質(zhì)合金中添加鉭、鈮后形成固镕體(w，丁i，ta，nb)c，也不易擴(kuò)散，從而提高了刀具的耐磨性。

擴(kuò)散磨損往往與冷焊磨損、磨料磨損同時(shí)產(chǎn)生，此時(shí)磨損率很高。前刀面上離切削刃有一定距離處的溫度最高；該處的擴(kuò)散作用最強(qiáng)烈；于是在該處形成月牙洼。高速鋼刀具的工作溫度較低，與切屑、工件之間的擴(kuò)散作用進(jìn)行得比較緩慢，故其擴(kuò)散磨損所占的比重遠(yuǎn)小于硬質(zhì)合金刀具。< ③刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損到一定程度就不能繼續(xù)使用，否則將降低工件的尺寸精度和已加工表面質(zhì)量，同時(shí)也要增加刀具的消耗和加工成本。數(shù)控車床那么，刀具磨損到什么程度就不能使用呢?這需要制定一個(gè)磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。a．刀具磨損過程。后刀面磨損量vb隨切削時(shí)間‘的延長而增大。沈陽第一機(jī)床廠典型的刀具磨損曲線，其磨損過程分三個(gè)階段。

初期磨損階段：這一階段磨損曲線的斜率較大。由于刃磨后的新刀具，其后刀面與加工表面間的實(shí)際接觸面積很小，壓強(qiáng)很大，故磨損很快。新刃磨后的刀面上的微觀粗糙度也加速了磨損。初期磨損量的大小與刀具刃磨質(zhì)量有很大關(guān)系，通常在vb＝o．05～o．1mm之間。數(shù)控車床經(jīng)過研磨的刀具，其初期磨損量小，而且要耐用得多。

正常磨損階段：經(jīng)過初期磨損，后刀面上被磨出一條狹窄的棱面，壓強(qiáng)減小，故磨損量的增加也緩慢下來，并且比較穩(wěn)定，這就是正常磨損階段，沈陽第一機(jī)床廠也是刀具工作的有效階段。這一階段中磨損曲線基本上是一條向上的斜線，其斜率代表刀具正常工作時(shí)的磨損強(qiáng)度。磨損強(qiáng)度是比較刀具切削性能的重要指標(biāo)之一。

劇烈磨損階段：刀具經(jīng)過正常磨損階段后，切削刃顯著變鈍，切削力增大，切削溫度升高，這時(shí)刀具的磨損情況發(fā)生了質(zhì)的變化而進(jìn)入劇烈磨損階段。這一階段的磨損曲線斜率很大，即磨損強(qiáng)度很大。此時(shí)刀具如繼續(xù)工作，則不但不能保證加工質(zhì)量，而且刀具材料消耗多，數(shù)控車床經(jīng)濟(jì)上是不合算的。故應(yīng)當(dāng)使刀具避免發(fā)生劇烈磨損。

觀測(cè)前刀面磨損量(月牙洼深度kt)，其磨損曲線也可出現(xiàn)類似上述三個(gè)磨損階段。

b．刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損后將影響切削力、切削溫度和加工質(zhì)量，因此必須根據(jù)加工情況規(guī)定一個(gè)最大的允許磨損值，這就是刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。一般刀具的后刀面上都有磨損，它對(duì)加工精度和切削力的影響比前刀面磨損顯著，同時(shí)后刀面磨損量比較容易測(cè)量，因此在刀具管理和金屬切削的科學(xué)研究中多按后刀面磨損尺寸來制定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。通常所謂磨鈍標(biāo)準(zhǔn)是指后刀面磨損帶中間部分平均磨損量允許達(dá)到的最大值，沈陽第一機(jī)床廠以vb表示。

制定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)需考慮被加工對(duì)數(shù)控車床象的特點(diǎn)和加工條件的具體情況。

工藝系統(tǒng)的剛性較差時(shí)應(yīng)規(guī)定較小的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。后刀面磨損后，切削溫度升高。加工不同的工件材料，切削溫度的升高也不相同。在相同的切削條件下，加工合金鋼的切削溫度高于碳素鋼，加工高溫合金及不銹鋼的切削溫度又高于一般合金鋼。在切削難加工材料時(shí)，一般應(yīng)選用較小的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；加工一般材料，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)可以大一些。

加工精度及表面質(zhì)量要求較高時(shí)，數(shù)控車床應(yīng)當(dāng)減小磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，沈陽第一機(jī)床廠以確保加工質(zhì)量。例如在精車時(shí)，應(yīng)控制vb在0．1—0．3mm的范圍內(nèi)。c．刀具耐用度。

刀具耐用度的定義：刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間，稱為刀具耐用度，以丁表示。它是指凈切削時(shí)間，不包括用于對(duì)刀、測(cè)量、快進(jìn)、回程等非切削時(shí)間。

刀具耐用度是很重要的數(shù)據(jù)。在同一條件下切削同一工件材料時(shí)，可以用刀具耐用度來比較不同刀具材料的切削性能；同一刀具材料切削各種工件材料，數(shù)控車床又可以用刀具耐用度來比較工件材料的切削加工性；也可以用刀具耐用度來判斷刀具幾何參數(shù)是否合理。工件材料、刀具材料的性能對(duì)刀具耐用度影響最大。在切削用量中，影響刀具耐用度最主要的因素是切削速度，其次是進(jìn)給量、切削深度。此外，刀具幾何參數(shù)對(duì)刀具耐用度也有重要影響。

切削速度與刀具耐用度的關(guān)系：切削速度與刀具耐用度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法求得的。實(shí)驗(yàn)表明切削速度對(duì)使用壽命的影響小，即刀具的切削性能較好。

進(jìn)給量、切削深度與刀具耐用度的關(guān)系：切削速度對(duì)刀具使用壽命的影響最大，沈陽第一機(jī)床廠其次是進(jìn)給量，切削深度影響最小。所以在優(yōu)選切削用量以提高生產(chǎn)率時(shí)，數(shù)控車床其選擇先后順序應(yīng)為：首先盡量選用大的切削深度d，然后根據(jù)加工條件和加工要求選取允許的最大進(jìn)給量／，最后才在刀具使用壽命或機(jī)床功率所允許的情況下選取最大的切削速度wc。4)數(shù)控鏜銑類刀具選擇 鏜銑類數(shù)控機(jī)床按加工方式不同可分為鉆削刀具、鏜削刀具、銑削刀具、螺紋加工刀具、鉸削刀具等。

①鉆削刀具。數(shù)控車床鉆削是鏜銑類數(shù)控機(jī)床在實(shí)心材料上加工出孔的常見辦法。鉆削還用于擴(kuò)孑l、锪孑l。鉆頭按結(jié)構(gòu)分類有整體式、刀體焊接式、刀刃焊接式、可轉(zhuǎn)位鉆頭；按柄部形狀分類可分為直柄鉆頭、加工中心直柄扁尾鉆頭、(莫氏)錐柄鉆頭；按刃溝形狀分類有右螺旋鉆頭、左螺旋鉆頭、直刃鉆頭；按刀體截面形狀分類有內(nèi)冷鉆頭、雙刃帶鉆頭、乎刃溝鉆頭；按長度分類有標(biāo)準(zhǔn)鉆頭、長型鉆頭、短型鉆頭；按用途分有中心鉆、擴(kuò)孔鉆、锪鉆、階梯鉆、導(dǎo) 向鉆等。

a．中心鉆。中心鉆先在實(shí)心工件上加工出中心孔，起到定位和引導(dǎo)鉆頭的作用。

b．麻花鉆。麻花鉆一般為高速鋼材料，制造容易，價(jià)格低廉，應(yīng)用廣泛。但標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆有許多缺點(diǎn)，如：不利屑的卷曲、切削性能差、排屑性能差、磨損快。

c．修磨麻花鉆。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺點(diǎn)，可對(duì)其進(jìn)行修磨，一般有以下幾種方法：修磨主切削刃；修磨橫刃；修磨前刀面；修磨棱邊；修磨分屑槽。d．?dāng)U孔鉆。加工中心應(yīng)用擴(kuò)孔鉆，加工效率高，質(zhì)量好。e．锪鉆。用于加工沉頭孔和端面凸臺(tái)等。

f．硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式鉆頭。用于擴(kuò)孔，數(shù)控車床也可加工實(shí)心孔，加工中心加工效率高、質(zhì)量好。

g．加工中心用槍鉆。用于長徑比在5以上的深孑lh口工。

②鏜削刀具。分為單刃鏜刀、雙刃鏜刀。

a．單刃鏜刀。單刃鏜刀是把類似車刀的刀尖裝在鏜刀桿上而形成的。刀尖在刀桿上的安裝位置有兩種：刀頭垂直鏜桿軸線安裝，適于加工通孔；刀頭傾斜鏜桿軸線安裝，適于盲孔、臺(tái)階孔的加工。

b．雙刃鏜刀。雙刃鏜刀常用的有定裝式、機(jī)夾式和浮動(dòng)式三種。雙刃鏜刀的好處是徑向力得到平衡，工件孑l徑尺寸由鏜刀尺寸保證。浮動(dòng)鏜刀的刀塊能在徑向浮動(dòng)，加工時(shí)消除了機(jī)床、刀具裝夾誤差及鏜桿彎曲等誤差，但不能矯正孔直線度誤差和孑l的位置度誤差。

③銑削刀具。

a．端銑刀。端銑刀主要用于加工平面，數(shù)控車床但是主偏角為90‘的端銑刀還能用于加工淺臺(tái)階。端銑刀一般做成可轉(zhuǎn)位式。

b．立銑刀。立銑刀使用靈活，有多種加工方式。立銑刀按構(gòu)成方式可分為整體式、焊接式和可轉(zhuǎn)位式三種；按功能特點(diǎn)可分為通用立銑刀、鍵槽立銑刀、平面立銑刀、球頭立銑刀、圓角立銑刀、多功能立銑刀、倒角立銑刀、t形槽立銑刀等。

c．盤形銑刀。包括槽銑刀、兩面刃銑刀、三面刃銑刀。槽銑刀有一個(gè)主切削刃，用于加工淺槽。兩面刃銑刀有一個(gè)主切削 刃、一個(gè)副切削刃，可用于加工臺(tái)階。三面刃銑刀有一個(gè)主切削刃、加工中心兩個(gè)副切削刃，用于切槽及加工臺(tái)階。鋸片銑刀比槽銑刀更窄，用于切斷、切窄槽。

d．成形銑刀。為了提高效率，滿足生產(chǎn)要求，有些零件可以采用成形銑刀進(jìn)行銑削。④鉸削刀具。鉸刀主要用于孔的精加工及高精度孑l的半精加工。圓柱鉸刀比較常見，但其加工性能不是很好，且無法加工有鍵槽的孔。加工中心廣泛應(yīng)用帶負(fù)刃傾角的鉸刀和螺旋齒鉸刀。螺旋齒鉸刀有兩種，一種是普通螺旋齒鉸刀，其刀齒有一定的螺旋角，切削平穩(wěn)，能夠加工帶鍵槽的孔；另一種是螺旋推鉸刀。其特點(diǎn)是螺旋角很大，切削刃長，連續(xù)參加切削，數(shù)控車床所以切削過程平穩(wěn)無振動(dòng)，切屑呈發(fā)條狀向前排出，避免了切屑擦傷已加工孑l壁。

⑤螺紋加工刀具。加工中心一般使用絲錐作為螺紋加工刀具，絲錐加工螺紋的過程叫攻螺紋。一般絲錐的容屑槽制成直的，也有的做成螺旋形。螺旋形容屑槽排屑容易，切屑呈螺旋狀。加工右旋通孔螺紋時(shí)，選用左旋絲錐；加工右旋盲孔螺紋時(shí)，選用右旋絲錐。

⑥刀柄。鏜銑類數(shù)控機(jī)床使用的刀具種類繁多，而每種刀具都有特定的結(jié)構(gòu)及使用方法，要想實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的固定，必須有一中間裝置，該裝置必須能夠裝夾刀具又能在主軸上準(zhǔn)確定位。裝夾刀具的部分(直接與刀具接觸的部分)叫工作頭，而安裝工作頭又直接與主軸接觸的標(biāo)準(zhǔn)定位部分就叫刀柄。加工中心一般采用7；24錐柄，加工中心這是因?yàn)檫@種錐柄不自鎖，并且與直柄相比有高的定心精度和剛性。數(shù)控車床刀柄要配上拉釘才能固定在主軸錐孔上，刀柄與拉釘都已標(biāo)準(zhǔn)化，刀柄型號(hào)主要有30、40、45、50、60等，刀柄標(biāo)志代號(hào)有jt、bt、st等，其中jt表示以國際iso 7388、美< ⑦鏜銑類裝夾工具系統(tǒng)。加工中心的工具系統(tǒng)是刀具與加工中心的連接部分，由工作頭、刀柄、拉釘、接長桿等組成，起到固定刀具及傳遞動(dòng)力的作用。數(shù)控車床工具系統(tǒng)是能在主軸和刀庫之間交換的相對(duì)獨(dú)立的整體。機(jī)床工具系統(tǒng)的性能往往影響到加工中心的加工效率、質(zhì)量、刀具的壽命、切削效果。另外，加工中心使用的刀柄、刀具數(shù)量繁多，合理地調(diào)配工具系統(tǒng)對(duì)成本的降低也有很大意義。

加工中心使用的工具系統(tǒng)是指鏜銑類工具系統(tǒng)，可分為整體式與模塊式兩類。

a．整體式工具系統(tǒng)把刀柄和工作頭做成一體，使用時(shí)選用不同品種和規(guī)格的刀柄即可使用，優(yōu)點(diǎn)是使用方便、可靠，缺點(diǎn)是刀柄數(shù)量多。

b．模塊式工具系統(tǒng)是指刀柄與工作頭分開，做成模塊式，然后通過不同的組合而達(dá)到使用目的，減少了刀柄的個(gè)數(shù)。(5)加工中心刀庫及換刀方法

①刀庫。刀庫是用來儲(chǔ)存加工刀具及輔助工具的，數(shù)控車床是自動(dòng)換刀裝置中最主要的部件之一。由于多數(shù)加工中心的取送刀具位置都是在刀庫中某一固定刀位，因此刀庫還需要有使刀具運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)來保證換刀的可靠性。刀庫中刀具的定位機(jī)構(gòu)是用來保證要更換的每一把刀具或刀套都能準(zhǔn)確地停在換刀位置上。機(jī)床其控制部分可以采用簡易位置控制器，或類似半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的伺服位置控制，也可以采用電氣和機(jī)械相結(jié)合的銷定位方式，一般要求其綜合定位精度達(dá)到o．1～亂5mm，即可采用電動(dòng)機(jī)或液壓系統(tǒng)為刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力。

a．刀庫的類型按刀庫的結(jié)構(gòu)形式可分為圓盤式刀庫、鏈?zhǔn)降稁旌拖湫褪降稁欤皟煞N較為常見。

圓盤式刀庫其結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用也較多。但因刀具采用單環(huán)排列，空間利用率低，因此出現(xiàn)了將刀具在盤中采用雙環(huán)或多環(huán)排列的形式，以增加空間利用率。但這樣使刀庫的外徑擴(kuò)大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也增大，選刀時(shí)間也長，所以，圓盤式刀庫一般用于刀具容量較小的刀庫。

鏈?zhǔn)降稁欤m用于刀庫容量較大的場(chǎng)合。數(shù)控車床鏈的形狀可以根據(jù)機(jī)床的布局配置，也可將換刀位突出以利于換刀。當(dāng)需要增加鏈?zhǔn)降稁斓牡毒呷萘繒r(shí)，只需增加鏈條的長度，在一定范圍內(nèi)，機(jī)床無需變更刀庫的線速度及慣量。一般刀具數(shù)量30一120把時(shí)都采用鏈?zhǔn)降稁臁?/p>

另外，按設(shè)置部位的不同，刀庫可以分為頂置式、側(cè)置式、懸掛式和落地式等多種類型。按交換刀具還是交換主軸，刀庫可分為普通刀庫(簡稱刀庫)和主軸箱刀庫。

b．刀庫的容量確定。刀庫的容量首先要考慮加工工藝的需要。對(duì)若干種工件進(jìn)行分析表明，各種加工所必需的刀具數(shù)量是4把銑刀可完成工件95％左右的銑削工藝，10把孔加工刀具可完成70％的鉆削工藝，因此14把刀的容量就可完成70％以上工件的鉆銑工藝機(jī)床。如果從完成工件的全部加工所需的刀具數(shù)目統(tǒng)計(jì)，數(shù)控車床則80％的工件(中等尺寸，復(fù)雜程度一般)完成全部加工任務(wù)所需的刀具數(shù)為40種以下。所以對(duì)于一般的中、小型立式加工中心，配有14～40把刀具的刀庫就能夠滿足70％一95％工件的加工需要。

c．刀庫的選刀方式。目前，加工中心刀庫使用的選刀方式有順序選刀和任意選刀兩種。順序選刀是在加工之前將加工零件所需刀具按照工藝要求依次插入刀庫的刀套中，／頃序不能有差錯(cuò)，加工時(shí)按順序調(diào)刀。加工不同的工件時(shí)必須重新調(diào)整刀庫中的刀具順序，因而操作十分繁瑣，而且加工同一工件中各工序的刀具不能重復(fù)使用。這樣就會(huì)增加刀具的數(shù)量，而且由于刀具的尺寸誤差也容易造成加工精度的不穩(wěn)定。數(shù)控車床其優(yōu)點(diǎn)是刀庫的驅(qū)動(dòng)和控制都比較簡單，機(jī)床因此這種方式適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中、小型自動(dòng)換刀裝置。

隨著數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，目前絕大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都具有刀具任選功能。任選刀具的換刀方式可以有刀套編碼、刀具編碼和記憶等方式。數(shù)控車床刀具編碼或刀套編碼都需要在刀具或刀套安裝用于識(shí)別的編碼條，搖臂鉆床一般都是根據(jù)二進(jìn)制編碼原理進(jìn)行編碼。

刀具編碼選刀方式采用了一種特殊的刀柄結(jié)構(gòu)，并對(duì)每把刀具編碼。由于每把刀具都具有自己的代碼，刀具可以放在刀庫中的任何一個(gè)刀座內(nèi)，這樣不僅刀庫中的刀具可以在不同的工序中多次重復(fù)使用，而且換下的刀具也不用放回原來的刀座，這對(duì)裝刀和選刀都十分有利，刀庫的容量也可以相應(yīng)地減少，而且還可以避免由于刀具順序的差錯(cuò)所造成的事故。但是由于每把刀具上都帶有專用的編碼系統(tǒng)，使刀具的長度加長，制造困難，刀具剛度降低，同時(shí)使得刀庫和機(jī)械手的結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜。對(duì)于刀套編碼的方式，一把刀具只對(duì)應(yīng)一個(gè)刀套，從一個(gè)刀套中取出的刀具必須放回同一刀套中，取送刀具十分麻煩，換刀時(shí)間長。因此，無論是刀具編碼還是刀套編碼都給換刀系統(tǒng)帶來麻煩。搖臂鉆床目前，絕大多數(shù)加工中心都使用記憶式的任選換刀方式。這種方式是第一次給刀庫裝刀時(shí)，控制系統(tǒng)記憶刀庫中的每個(gè)刀套號(hào)和該刀套上的刀具號(hào)，刀具在使用中不一定被送還到原來的刀套上，但是控制系統(tǒng)仍能記住該刀具號(hào)所在的新刀套號(hào)。數(shù)控車床這種方式有利于縮短換刀、選刀時(shí)間。由于這種方式經(jīng)常改變刀具號(hào)與刀套的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以在重新啟動(dòng)機(jī)床時(shí)必須使刀庫回零，校驗(yàn)一下顯示器上顯示的內(nèi)容與實(shí)際刀具的情況。

刀庫選刀方式一般采用就近移動(dòng)原則，即無論采取哪種選刀方式，在根據(jù)程序指令把下一工序要用的刀具移到換刀位置時(shí)，都要向距離換刀最近的方向移動(dòng)，以節(jié)省選刀時(shí)間。

②換刀及刀具交換裝置。數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)刀庫與機(jī)床主軸之間刀具傳遞和刀具裝卸的裝置稱為刀具交換裝置。刀具的交換方式通常分為無機(jī)械手換刀和有機(jī)械手換刀兩大類。a．無機(jī)械手換刀的方式是利用刀庫與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換。這種換刀機(jī)構(gòu)不需要機(jī)械手，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。由于交換刀具時(shí)機(jī)床不工作，所以不會(huì)影響加工精度，數(shù)控車床但會(huì)影響機(jī)床的生產(chǎn)率。其次因刀庫尺寸限制，裝刀數(shù)量不能太多。這種換刀方式常用于小型加工中心。

b．采用機(jī)械手進(jìn)行刀具交換的方式應(yīng)用得最為廣泛，這是因?yàn)闄C(jī)械手換刀有很大的靈活性，搖臂鉆床而且可以減少換刀時(shí)間。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)類型多種多樣，因此換刀運(yùn)動(dòng)也有所不同。

(6)刀具安裝、標(biāo)定及工件坐標(biāo)系的建立

①刀具安裝。加工中心使用的刀具由刀桿、通用刀柄、拉釘三部分組成(刀柄和拉釘型號(hào)參考具體設(shè)備說明)，經(jīng)裝配后方能根據(jù)加工需要依次裝入刀庫。

②加工中心常用對(duì)刀儀器。

量塊：一般用于刀具z向標(biāo)定。

z向設(shè)定器：一般用于刀具z向標(biāo)定。

尋邊器：標(biāo)定刀具x、y向位置。尋邊器常見有電子式和機(jī)械式兩種。

找正器：用于確定圓心。

機(jī)內(nèi)對(duì)刀器：用于刀具x、y、z向標(biāo)定。

機(jī)外對(duì)刀儀：在機(jī)床外測(cè)量刀具長度、直徑和幾何角度等，不占機(jī)時(shí)。3d測(cè)頭：自動(dòng)測(cè)量刀具x、y、z向的位置和補(bǔ)償值。

③工件坐標(biāo)系的建立。建立工件坐標(biāo)系是數(shù)控加工的重要內(nèi)容之一。數(shù)控車床建立工件坐標(biāo)系實(shí)際就是將用戶選定的編程坐標(biāo)系告知cnc系統(tǒng)，若不能正確建立工件坐標(biāo)系，即使編程指令正確，機(jī)床仍可能產(chǎn)生誤動(dòng)作。搖臂鉆床機(jī)床的誤動(dòng)作有可能損壞刀具、機(jī)床，甚至可能會(huì)傷害到用戶。

由于數(shù)控加工中心系統(tǒng)功能不同，建立工件坐標(biāo)系的具體方法有所不同。但基本原理相類似。

a．直接法。直接法即試切法。啟動(dòng)主軸，選定一把基準(zhǔn)刀接觸工件上表面，設(shè)置zo，即將基準(zhǔn)刀z向補(bǔ)償值設(shè)為“o”；其他刀也觸碰同一表面，標(biāo)定其他刀的z向補(bǔ)償值。用刀具接觸工件側(cè)面設(shè)置x。、yo。測(cè)量刀具直徑或根據(jù)刀具公稱直徑確定刀具半徑補(bǔ)償值。b．間接法。刀具不旋轉(zhuǎn)，選擇一把基準(zhǔn)刀接觸量塊或z向設(shè)定器，設(shè)置z。將基準(zhǔn)刀z向補(bǔ)償值設(shè)為“0”，其他刀觸碰同一表面，標(biāo)定z向補(bǔ)償值。xo、y。及刀具半徑補(bǔ)償值的確定相同。

c．機(jī)內(nèi)對(duì)刀。機(jī)內(nèi)對(duì)刀通常使用機(jī)床自備的機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀。數(shù)控車床以主軸端面為基準(zhǔn)，各把刀具從z向觸碰對(duì)刀儀，系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)出各刀相對(duì)某一基準(zhǔn)點(diǎn)的長度作為刀具長度補(bǔ)償值(每把刀的長度補(bǔ)償值均不為“o