机床的工艺能力系数怎么求

⑴ 工艺系统刚度与机床刚度有什么区别

这两种机械制造领域的区别有定义不同、影响因素不同。
1、定义不同：工艺系统刚度是指系统在受力或变形作用下抵抗变化的能力。机床刚度是机床在静载荷作用下抵抗变形的能力，以及机床在受到按一定频率变化的交变载荷作用下抵抗变形的能力的统称。
2、影响因素不同：工艺系统刚度材料的刚度取决于其弹性模量、弯曲模量和剪切模量等。机床静刚度由各相关零件本体的刚度和表征各零件接触面间接触变形的接触刚度决定。

⑵ cnc加工中心转速和进给怎么算

数控加工中心的切削转速和进给速度至关重要。主轴转速计算公式为1000Vc/πD，其中Vc为最高切削速度，D为刀具直径。不同刀具的最高切削速度有所不同，如高速钢刀具为50m/min，超硬工具为150m/min，涂镀刀具为250m/min，陶瓷·钻石刀具为1000m/min。在加工合金钢时，布氏硬度为275-325时，高速钢刀具的Vc设定为18m/min，硬质合金刀具为70m/min（吃刀量为3mm，进给量f为0.3mm）。

主轴转速有两种计算方法：恒转速和恒线速。恒转速如G97S1000表示每分钟旋转1000圈；恒线速如G96S80是根据工件表面确定的主轴转速。进给速度有两种表示方法：G94F100表示每分钟走刀距离为100毫米；G95F0.1表示每转一圈刀具进给尺寸为0.1毫米。

数控加工中的刀具选择与切削量的确定是工艺中的关键，不仅影响效率，还关系到加工质量。现代CAD/CAM技术使得设计、工艺规划及编程在计算机上完成，无需输出专门的工艺文件。多数CAD/CAM软件包提供自动编程功能，包括刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员通过设置参数自动生成NC程序并传输至数控机床。

数控加工常用刀具包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀具需适应数控机床的高速、高效及自动化特点，包括整体式、镶嵌式、特殊型式等。根据材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具及其他材料刀具。从切削工艺上可分为车削刀具、钻削刀具、镗削刀具和铣削刀具等。

机夹式可转位刀具在数控加工中广泛应用，因其耐用度高、精度好，尤其适用于粗加工。球头刀常用于曲面精加工，平头刀具则更优。刀具的选择需考虑机床加工能力、工件材料性能、加工工序及切削用量等因素。选择刀具时应考虑刀具的耐用度和精度，优先选择耐用度高、精度高的刀具。

刀具排列需考虑辅助时间，遵循减少刀具数量、一把刀具完成所有加工部位、粗精加工分开等原则。经济型数控加工中，合理安排刀具排列可减少人工手动操作时间。切削用量的选择需考虑生产率、经济性和加工成本。切削深度和宽度的选择应依据机床刚度、加工余量及表面质量要求。切削速度的选择需考虑刀具耐用度和材料特性，主轴转速通常根据切削速度计算确定。进给速度的选择需考虑加工精度和表面粗糙度要求，以及设备刚度和进给系统性能限制。

⑶ 组合机床的设计都有哪些技术要求

组合机床设计步骤
一、组合机床的设计特点
由于组合机床是由大量通用零、部件和少量专用零、部第一节组合机床设计步骤一、组合机床的设计特点由于组合机床是由大量通用零、部件和少量专用零、部件组成的专用机床，因此，它的设计具有如下特点：
1)组合机床设计时必须首先确定加工产品的生产类型，以便根据不同的生产类型选择合理的组合机床的配置形式。因为在制造组合机床过程中，有些通用零、部件要经过补充加工，专用件、夹具及刀具随产品而有所不同。变更产品的加工要求或尺寸以及变更产品本身，常常会使整台组合机床要重新调整，或必须进行重新的设计和制造。
2)组合机床的设计与产品的加工工艺有非常密切的联系，因此，在设计组合机床前，一定要做好调查研究，在总结经验的基础上来决定被加工产品的工艺过程、加工方法、定位夹紧方法等。因为组合机床设计的先进性与可靠性，除了与机床本身的结构有关外，在很大程度上决定于工艺方案的先进性与可靠性。
3)在选择通用部件和进行专用件的设计时，应坚持尽最大可能采用通用件的原则，这对于加快组合机床设计和制造速度有决定性的意义。当通用件不能满足机床工作要求时，才设计专用件。而这种专用件也应该考虑尽可能与通用件接近(结构、形式、尺寸等)，以便简化设计和制造工作，提高零件的通用化程度。
4)组合机床的加工精度在相当大的程度上是依靠组合机床零、部件的安装调整精度来保证的，因此，在设计时，应考虑装配调整的可靠与方便。
5)对于自动线上用的组合机床，应该把组合机床自动线看成一个有机的整体，从设计一开始就考虑自动线的总体、自动运输装置及其与机床夹具之间的联系以及自动线上其他辅助装置的安排等问题。在整个设计过程中，机床设计和自动线运输装置和其他辅助装置的设计可以平行交叉进行，但机床和夹具设计需服从自动线总体设计的需要。
二、组合机床的设计步骤
1、调查在明确设计任务之后，应该进行下列工作：
1)了解被加工零件在机器中的作用，工件的加工部位、技术要求、装配关系及其生产纲领。
2)深入现场。详细了解相同类型的产品和生产规模，基本相近的被加工零件的整个工艺过程。其中包括机床、夹具、刀具和其他附属结构和性能；工件的定位基面和夹压点；切削用量、加工余量及刀具寿命所能达到的精度和光洁度；毛坯分型面、飞边等情况；产生废品的原因；自动化的可靠程度；电气、液压设备的工作情况；自动线的运输装置和其他辅助设备的结构工作情况等，并听取操作工人的经验和改进意见。
3)了解生产厂的制造能力及技术水平。
4)了解使用厂的技术水平，如：能否制造和修理液压设备，有无压缩空气站，工夹具的制造和维修能力及能否制造复杂刀具等。
5)收集有关资料，并加以分析比较。
6)确定采用新工艺的方法，对一些需要保证技术条件而没有经过生产实际考验的工艺方法进行必要的试验。
2、制造工艺方案
1)对工件进行工艺分析，并根据毛坯情况结合组合机床的工艺可能性和可能达到的精度，初步确定工件的工艺过程。
2)选择定位基准，决定定位、夹紧方式。
3)详细拟定被加工零件的工艺路线，即决定各表面的加工方法及顺序，决定工序(包括热处理、检验工序及其他)、工位(包括装卸工位)和工步，初步确定组合机床的配置形式及其总体布局。
4)确定加工余量和工序尺寸，并进行必要的尺寸链换算。
5)绘制被加工零件的工序图。
6)决定刀具种类、形式、尺寸、安装方法及辅助工具(接杆、卡头等)的尺寸，并进行切削用量的选择。
7)决定夹具的定位、导向、夹紧机构的方案及外形尺寸。
8)绘制加工示意图，决定机床的工作循环。
9)计算机床的生产率和负荷率，编制机床的生产率计算卡。
10)审查及通过工艺方案。
3、机床总体设计
1)计算切削力、进给力、动力部件的最大功率。
2)选择动力部件的类型、型号、规格和配套部件。
3)选择机床的支承及零件输送部件(滑座、侧底座、立柱、立柱底座及工作台等)，并决定中间底座的主要尺寸，冷却、排屑系统等。
4)绘制机床联系尺寸图。
5)拟定液压、电气控制系统方案。
6)审查及通过机床的设计方案。
4、部件设计
根据机床的联系尺寸图及工艺要求设计组合机床的各部件。在设计过程中如果发现拟定的方案有不合理的地方，应当进行及时的修改。部件设计的内容包括：
1)夹具设计。
2)多轴箱设计。
3)专用刀具设计。
4)液压系统设计。
5)电气系统设计。
6)其他部件设计：如中间底座、润滑冷却系统等。
5、工作图设计
1)绘制通用零件的补充加工图、专用零件图等。
2)绘制各部件总图、润滑冷却管路图、液压管路图、气动管路图、电气控制线路图、电气线路安装图等。
3)修改和最后确定机床联系尺寸图、工序图、加工示意图、生产率计算卡。
4)绘制机床总酎。
5)编制机床所需要的各种明钿表，如：零件明细表、标准件明细表、外购件明细表等。
6)编制机床使用说明书，包括机床验收精度要求、润滑卡、地基图等。
组合机床设计基础：

一、组合机床最常用的加工范围
1、孔加工
对于一般尺寸较小的孔，可以用钻、扩、铰等刀具分几次加工，或采用复合刀具加工，还可以用普通刀具或复合刀具进行端面、沉孔、埋头孔、倒角等。
对于尺寸较大孔，可以用粗镗、半精镗、高速精镗的方法进行加工，可以用刚性主轴或有导向装置的浮动镗杆进行加工。加工时可以采用单刀，也可以采用多刀进行加工；此外还可以加工孔的端面、倒角及挖槽等。
对于大的锥孔，可以采用特种工具进行加工。
在组合机床上还可以实现一些其他的孔的精加工工序，如挤压孔、滚压孔等。对于加工深度精度要求不高的止口，可以采用死挡铁来控制止口深度。但对于加工深度要求较高的止口，则必须采用特种工具进行加工。
2、螺纹加工
一般紧固螺纹孔可以在钻孔、倒角后攻丝动力头或攻丝主轴。
对于外螺纹可以用自动板牙头来切削。
3、平面及直槽加工
平面和直槽一般采用铣削动力头进行加工。可以是铣头移动，也可以是工件移动。对于加工与孔垂直的大端面，可以采用镗孔车端面动力头进行加工；若是小端面，则可采用锪端面的方法进行加工。
4、其他
利用组合机床的动作可以进行不太长外圆的套车、自动测量等。
二、组合机床加工所能达到的精度和表面粗糙度
1、孔本身的精度和表面粗糙度
1)对于在铸铁及铜件上加工IT8级精度的孔时，一般需经过3次加工，表面粗糙度可达到Ra5；若加工IT6级精度的孔时，则需要3～4次加工，表面粗糙度可达到Ra2、5以上；当采用精镗或滚压加工时，精度可达到IT6级，表面粗糙度可达Ra1、25以上。
2)对于在铸铁件上加工IT8级精度的孔时，一般需要2次加工，表面粗糙度可达Ra2、5；加工IT7级精度的孔时，需经过2～3次加工，表面粗糙度可达Ra1、25；加工IT6级精度的孔时，需经过3～4次加工，表面粗糙度可达Rai、25；对于加工IT6～IT5级精度的孔时，则需要经过4～5次加工，表面粗糙度为Ral、25。
3)加工有色金属件时，若经过3～4次加工，可以稳定地达到IT6～IT5级精度，表面粗糙度可达Ra0、63～0、16。
上述三种材料在组合机床及自动线上进行加工时，一般对于IT6级、IT5级精度孔的椭圆度，可以控制到接近孔的公差；对于IT6级精度以下孔的椭圆度及圆柱度，可控制在孔的加工公差范围的一半以内。
4)对于加工螺纹孔，精度一般可以达到IT7级；当采用特殊结构的工具进行加工时，可以达到IT6级精度。
2、孔的同轴度
1)若由一面镗孔，镗杆采用后或多层精密导向，孔的同轴度可以控制在0、015～0、03mm范围内。
2)若采用单轴两面镗孔，使用调整主轴位置精度时，孔的同轴度也可达0、015～0、03mm。
3)若多轴从两面加工，孔的同轴度一般为0、05mm。
3、孔的平行度
镗孔轴线之间的平行度以及孔对定位基面的平行度，一般可保持在轴线间距离公差的范围以内。在调整精度时，也可以达到(O、02～0、05)／(800～1000)。
4、孔的位置精度
孔的位置精度是指孔与孔之间，或孔与定位基面之间的位置尺寸精度。
在镗孔时，采用固定精密导向，孔的位置精度可以达到±0、025～±0、05mm，采用其他加工方法可以达到±0、05mm。
对于多工位回转工作台机床和鼓轮式机床，在一个工位上精加工出来的孔的位置精度也可以达到±0、05mm；但是在两个工位上分别精加工出来的孔，位置精度就较低，对于立式多工位回转工作台机床可达到±0、1mm，鼓轮式机床只能达到±0、2mm左右。钻孑L的位置精度，若采用固定导向一般可以达到±0、2mm；若减小导向套与钻头之间的间隙，且导向套距工件较近时，则可以达到±0、15mm；若用活动模板钻孔，且活动板用定位销与夹具定位时，则其位置精度一般可达±0、2～±0、25mm。螺纹孔位置精度主要决定于钻孔的位置精度，一般可以达到±0、25mm；当钻孔的位置精度较好时，可以达到±0、15mm。
5、孔的垂直度
被加工孔的轴心线对基面或对另一被加工孔的轴心的垂直度，均可达到0、02／1000
6、止口深度
多轴加工采用动力头在死挡铁上停留的方法，止口深度精度能达到0、15～0、25mm；单轴进给，若采用特殊结构的工具，加工到终点时用挡铁块顶在工件的表面上，一般可达到0、08—0、10mm；当采用工具的加工精度较高时，可以保证在0、02、0、045mm以内。
7、平面加工精度
加工平面的平面度可以达到0、05mm，表面粗糙度可以达到Ra2、5，被加工平面对基面的平行可以控制在0、05mm以内，被加工平面到基面的距离尺寸公差亦可以保证在0、05mm以内。

⑷ 机床的衡量指标

机床本身质量的优劣，直接影响所造机器的质量。衡量一台机床的质量是多方面的，但主要是要求工艺性好，系列化、通用化、标准化程度高，结构简单，重量轻，工作可靠，生产率高等。具体指标如下：
1、工艺的可能性
工艺的可能性是指机床适应不同生产要求的能力。通用机床可以完成一定尺寸范围内各种零件多工序加工，工艺的可能性较宽，因而结构相对复杂，适应于单件小批生产。专用机床只能完成一个或几个零件的特定工序，其工艺的可能性较窄，适用于大批量生产，可以提高生产率，保证加工质量，简化机床结构，降低机床成本。
2、精度和表面粗糙度
要保证被加工零件的精度和表面粗糙度，机床本身必须具备一定的几何精度、运动精度、传动精度和动态精度。
几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度。机床的几何精度对加工精度有重要的影响，因此是评定机床精度的主要指标。
运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度，几何位置的变化量越大，运动精度越低。
传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。
以上三种精度指标都是在空载条件下检测的，为全面反映机床的性能，必须要求机床有一定的动态精度和温升作用下主要零部件的形状、位置精度。影响动态精度的主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。
机床的刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力，机床的刚度越大，动态精度越高。机床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于构件本身的材料性质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关，而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。
机床上出现的振动，可分为受迫振动和自激振动。自激振动是在不受任何外力、激振力干扰的情况下，由切削过程内部产生的持续振动。在激振力的持续作用下，系统被迫引起的振动为受迫振动。
机床的抗震性和机床的刚度、阻尼特性、质量有关。由于机床的各个零部件热膨胀系数不同，因而造成了机床各部分不同的变形和相对位移，这种现象叫机床的热变形。由于热变形而产生的误差最大可占全部误差的70%。
对于机床的动态精度，尚无统一标准，主要通过切削加工典型零件所达到的精度间接的对机床动态精度作出综合的评价。
3、系列化等程度
机床的系列化、通用化、标准化是密切联系的，品种系列化是部件通用化和零件标准化的基础，而部件的通用化和零件的标准化又促进和推动品种系列化工作。
4、机床的寿命
机床结构的可靠性和耐磨性是衡量机床寿命的主要指标。