軸類配合件的數(shù)控車加工工藝及手動編程斯沃仿真-兩件套含三維及CAD圖

軸類配合件的數(shù)控車加工工藝及手動編程斯沃仿真-兩件套含三維及CAD圖,配合,數(shù)控,加工,工藝,手動,編程,仿真,兩件套,三維,cad 零件一 數(shù)控加工工序卡片工步號工步內(nèi)容刀具號切削用量備注主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給量f（r/mm）背吃刀量1三爪卡盤裝卡零件并找正手動5粗車右外輪廓，留余量0.5mmT016000.21.56精車右邊外輪廓T0110000.10.57切槽寬5mmT028車螺紋T034009掉頭裝夾并找正手動10對刀11粗車左外輪廓，留余量0.5mmT016000.21.512精車左外輪廓T0110000.040.5零件二 數(shù)控加工工序卡片工步號工步內(nèi)容刀具號切削用量備注主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給量f（r/mm）背吃刀量1三爪卡盤裝卡零件并找正手動5粗車右外輪廓，留余量0.5mmT016000.21.56精車右邊外輪廓T0110000.10.59掉頭裝夾并找正手動10對刀11打中心孔800手動12鉆孔600手動13粗車右內(nèi)輪廓，留余量0.6mmT025000.15114精車右外輪廓T028000.080.3XXXXXXX（設(shè)計、論文）軸類配合件的數(shù)控加工工藝及編程仿真系 別 專 業(yè) 班 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 20XX年11月日22摘要數(shù)控車床是現(xiàn)代加工車間里面重要的加工設(shè)備，現(xiàn)代的CAD/CAM都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的?，F(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)知識是現(xiàn)代機械專業(yè)學(xué)生必需掌握的。在數(shù)控加工過程中，要考慮到零件加工工藝路線的安排、加工機床型號的選擇、切削刀具的選擇、零件加工的定位裝夾及數(shù)控程序的編制等一系列因素的影響。所涉及到的知識面非常廣闊。本文根據(jù)數(shù)控車床的加工特點，針對配合件裝配件，進行了零件圖分析、加工方法工藝方案的確定，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，數(shù)控加工程序的編制及仿真檢驗。通過整個工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控加工設(shè)備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 數(shù)控編程 配合件AbstractCNC lathe is modern processing plant inside an important processing equipment, modern CAD/CAM is based on technology of numerical control. The modern NC machining technology of knowledge is the modern machinery professional students must master. In NC machining process, a series of factors to take into account the processing positioning parts route arrangement, machine type selection, cutting tool selection, machining clamping and CNC programming etc. The knowledge involved in a very wide.According to the processing characteristics of NC lathe, according to the matching parts assembly, were carried out to determine the parts diagram analysis and processing method of process scheme, the scheme determination of tooling, cutting tools and cutting parameters selection, compilation and simulation test of CNC machining program. Through the process of making the whole process, fully embodies the CNC machining equipment in the guarantee of the processing precision and the processing efficiency, the advantages of the simplified procedures.Keywords: CNC lathe NC programming fitting 目錄摘要2Abstract31 .緒論11.1 本課題的目的及意義11.2 數(shù)控機床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展11.3 本課題的主要任務(wù)22 .零件圖的分析32.1零件圖技術(shù)要求分析32.2零件的三維效果圖43.零件的工藝規(guī)程設(shè)計63.1表面加工方法的確定63.1.1零件一加工方法63.1.1零件二加工方法63.2加工順序的安排63.3 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的選擇63.4 制訂工藝路線73.5 切削用量的選擇83.5.1、主軸轉(zhuǎn)速的確定83.5.2 進給速度的確定103.5.3、背吃刀量的確定103.6 加工刀具的選擇113.7 工藝卡片的填寫124.零件的數(shù)控編程及仿真144.1 G代碼的功能指令144.2 G代碼的功能指令144.2 編寫數(shù)控程序164.3 程序的仿真加工194.3.1 程序的導(dǎo)入194.3.2 設(shè)置工件194.3.3 設(shè)置刀具204.3.4 對刀和輸入刀補204.3.5 仿真加工20結(jié) 論22致 謝23參考文獻(xiàn)241 .緒論1.1 本課題的目的及意義目的：通過這次設(shè)計可以使我們學(xué)會對相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識進行綜合運用，同時對本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識，從而達(dá)到鞏固、擴大、深化所學(xué)知識的目的，培養(yǎng)和提高綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。意義：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對生活用品的要求也越來越高，企業(yè)生產(chǎn)效率也有相應(yīng)的提高。數(shù)控機床的出現(xiàn)實現(xiàn)了廣大人們的這一愿望。數(shù)控車削加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、保證產(chǎn)品的質(zhì)量、保證零件的精度，節(jié)約能源、降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計劃調(diào)度、加工操作、安全生產(chǎn)、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。也是企業(yè)對高品質(zhì)、高品種、高水平、加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。這不但滿足廣大消費者的目的，即實現(xiàn)了產(chǎn)品多樣化、產(chǎn)品高質(zhì)量、更新速度快的要求，同時推動了企業(yè)的快速發(fā)展，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。機械工藝是國民經(jīng)濟各部門的裝備軍，而數(shù)控加工在機械行業(yè)占有領(lǐng)頭羊的地位，因此國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和所取得的經(jīng)濟效益，在很大程度上取決于機械行業(yè)和數(shù)控行業(yè)中所能提供的機械裝備的技術(shù)性能、指令和可靠性。因此數(shù)控加工技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要標(biāo)志。數(shù)控工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，它將直接影響企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭能力。本文通過對典型軸類零件數(shù)控加工工藝的分析，對零件進行編程加工，給出了對于凸臺板零件的數(shù)控加工工藝分析的方法，對于提高制造質(zhì)量、實際生產(chǎn)具有一定的意義。1.2 數(shù)控機床及數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展（1）數(shù)控機床的應(yīng)用與發(fā)展隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展世界機床已經(jīng)進入以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機電一體化時代，其中數(shù)控機床就是其帶表機床之一。數(shù)控機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展也越來越快，數(shù)控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差、外觀質(zhì)量差、產(chǎn)品開發(fā)周期長、應(yīng)變能力差。為了縮小與世界先進水平的差距，有關(guān)專家建議機床企業(yè)應(yīng)在以下6個方面著力研究：1）加大力度實施質(zhì)量工程，提高數(shù)控機床的無故障率；2）跟蹤國際水平，使數(shù)控機床向高效高精度方面發(fā)展；3）加大成套設(shè)計開發(fā)能力上求突破；4）發(fā)揮服務(wù)優(yōu)勢，擴大市場占有率；5）多品種制造，滿足不同層次的用戶的需求；6）模塊化設(shè)計，縮短開發(fā)周期，快速響應(yīng)市場。數(shù)控機床使用范圍越來越大，國內(nèi)國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇，我們只有緊跟先進技術(shù)進步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進水平。（2）數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術(shù)。它廣泛用于機械制造和自動化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。隨著計算機、自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機床、機器人以及各類機電一體化設(shè)備上。同時，社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對數(shù)控裝置和數(shù)控機械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。1.3 本課題的主要任務(wù)（1）繪制零件二維圖及三維圖；（2）分析零件結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等；（3）對零件進行工藝分析；（4）制定合理的加工方案；（5）對零件進行編程仿真。2 .零件圖的分析2.1零件圖技術(shù)要求分析1、零件一的毛坯為50x106,材料為鋁合金,技術(shù)要求(1).為注長度尺寸偏差0.5mm。(2).為注倒角C0.5。(3).去除毛刺飛邊.與圖2件配合。(4).零件表面不應(yīng)有劃痕、擦傷等損壞零件表面的缺陷。(5).為注形狀公差應(yīng)符合GB1184-1980的要求如圖2.1所示。圖2.1件一2、零件二的毛坯為50x38,材料為鋁合金,技術(shù)要求(1).為注長度尺寸偏差0.5mm。(2).為注倒角C0.5。(3).去除毛刺飛邊.與圖1件配合。(4).零件表面不應(yīng)有劃痕、擦傷等損壞零件表面的缺陷。如圖2.2所示。圖2.2件二3、裝配圖紙,技術(shù)要求(1).為注長度尺寸偏差0.5mm。(2).為注倒角C0.5。(3).去除毛刺飛邊.件1和件2的配合需要注意配合件精度，保證好松緊。件1主要由螺紋、切槽、斜角、圓弧等組成。件2主要由倒角、斜邊等組成。如圖1.3所示。圖2.3裝配圖2.2零件的三維效果圖圖2.4件一 三維圖圖2.4件二 三維圖圖2.5零件裝配 三維圖3.零件的工藝規(guī)程設(shè)計3.1表面加工方法的確定3.1.1零件一加工方法(1)外輪廓：粗車（精度等級IT12，粗糙度Ra12.5um）半精車（精度等級IT89，粗糙度Ra3.2um）精車（精度等級IT67，粗糙度Ra1.6um）。3.1.1零件二加工方法(1) 外輪廓：粗車（精度等級IT12，粗糙度Ra12.5um）半精車（精度等級IT89，粗糙度Ra3.2um）精車（精度等級IT67，粗糙度Ra1.6um）。(2) 內(nèi)輪廓：鉆孔（精度等級IT12，粗糙度Ra12.5um）粗鏜（精度等級IT910，粗糙度Ra3.2um）精鏜（精度等級IT67，粗糙度Ra1.6um）。3.2加工順序的安排工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當(dāng)擬定工藝路線時要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。切削加工工序的安排原則1）基準(zhǔn)先行 選為精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)先進行價格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應(yīng)安排在初始工序加工完成。2）先粗后精 各表面均應(yīng)按照粗加工半精加工精加工的順序依次進行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋等），次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前。該零件的加工順序應(yīng)嚴(yán)格按照以上原則進行加工。3.3 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的選擇（1）定位基準(zhǔn)的選擇1）粗基準(zhǔn)的選擇：粗車時以外圓和兩端面為粗基準(zhǔn)，并加工出精基準(zhǔn)2）精基準(zhǔn)的選擇：精加工時以粗加工時加工出的端面和外圓為基準(zhǔn)。（2）裝夾方式的選擇該零件為回轉(zhuǎn)型零件，其裝夾方式可直接采用三爪卡盤進行裝夾，由于零件至少需要進行兩次裝夾方能完成，在第二次裝夾時為保證加工面不被夾傷，需要墊上銅皮或者采用軟爪進行裝夾。3.4 制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的尺寸精度，技術(shù)要求等達(dá)到合理的要求。在大批量加工的情況下，可以采用專用夾具，并且盡量減少加工時間，提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。下面對零件一 進行具體的工藝分析。方案一:采用普通車床進行加工(對零件一進行分析)工序1:下料50X106mm工序2：粗車右端面，粗車將工件外圓車至48.5mm工序3：粗車M24螺紋外圓到24.5mm，粗車斜邊，粗車43外圓尺寸到43.5，粗車外圓47外圓尺寸到47.5。工序4：精車右端面，精車M24螺紋外圓到23.8mm，精車斜邊，精車43外圓尺寸到達(dá)圖紙要求，精車外圓47外圓尺寸到47。工序5：切槽寬度5mm工序6：車外螺紋M24X1.5工序7：掉頭裝夾，打表校正同軸度。工序8：粗車左端面，粗車34外圓尺寸到34.5，粗車外R6外圓尺寸到30。粗車斜邊，已經(jīng)圓弧R9。工序9：精車左端面，精車34外圓尺寸到34.5，精車外R6外圓尺寸到30。精車斜邊，已經(jīng)圓弧R9。到達(dá)圖紙要求。工序10：去毛刺工序11：終檢方案二:采用數(shù)控車床進行加工(對零件一進行分析)工序1:下料50X106mm工序2：粗車右端面工序3：粗車M24螺紋外圓到24.5mm，粗車斜邊，粗車43外圓尺寸到43.5，粗車外圓47外圓尺寸到47.5。工序4：精車右端面，精車M24螺紋外圓到23.8mm，精車斜邊，精車43外圓尺寸到達(dá)圖紙要求，精車外圓47外圓尺寸到47。工序5：切槽寬度5mm工序6：車外螺紋M24X1.5工序7：掉頭裝夾，打表校正同軸度。工序8：粗車左端面，粗車34外圓尺寸到34.5，粗車外R6外圓尺寸到30。粗車斜邊，已經(jīng)圓弧R9。工序9：精車左端面，精車34外圓尺寸到34.5，精車外R6外圓尺寸到30。精車斜邊，已經(jīng)圓弧R9。到達(dá)圖紙要求。工序10：去毛刺工序11：終檢以上兩種方案加工工序基本一樣，不同的地方在于機床的選用，方案一選擇了普通車床進行加工，方案二選擇了數(shù)控車床進行加工。通過圖紙發(fā)現(xiàn)，零件圖有圓弧面，斜邊，螺紋等特征組成，普通車床難以加工，達(dá)到圖紙要求，需要使用數(shù)控車床，方便于加工。所以本次加工方案，選擇方案二，作為零件一的加工方案。3.5 切削用量的選擇數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進給速度。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。3.5.1、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。切削速度除了計算和查表選取之外，還可以根據(jù)經(jīng)驗確定，需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。光車時，主軸的速度應(yīng)根據(jù)允許切削的速度Vc來選取，計算公式如下：n = (3.1)式中：Vc切削速度，單位m/min；D工件切削部分的直徑（通常選用最大直徑），單位mm；n車床主軸轉(zhuǎn)速，單位r/min；而車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速如下：n-k (3.2)式中：p工件螺紋的螺距或?qū)С蹋瑔挝籱m；k保險系數(shù)，一般取80；n車床主軸轉(zhuǎn)速，單位r/min。根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料、和刀具的耐用度等因素。從理論上講，Vc的值越大越好，因為不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且可以避免積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度。但實際上由于機床、刀具、工件材料等因素的影響和限制，車削切削用量可參考表3-3選取。表3-3 車削切削用量表刀具材料工件材料粗加工精加工切削速度（m/min）進給量（mm/r）背吃刀量（mm）切削速度（m/min）進給量(mm/r)背吃刀量（mm）硬質(zhì)合金或涂層硬質(zhì)合金碳鋼2200.232600.10.4低合碳鋼1800.232200.10.4鑄鐵1200.231600.10.4不銹鋼800.231200.10.4在實際車削加工中時，考慮到加工內(nèi)孔時排屑難、冷卻難、刀桿剛性差和觀察困難的特點，在選擇切削用量時，可參照對應(yīng)外部加工切削用量的30%50%進行選取。綜合考慮：外部輪廓加工時選?。捍周嘨c=150m/min 精車Vc=220m/min內(nèi)部輪廓加工時選取：粗車Vc=50m/min 精車Vc=70m/min由公式（3.1）、（3.2）、（3.3），按照毛坯直徑為60mm，螺紋導(dǎo)程為2mm，計算可得：外部輪廓加工時： 粗車n=800r/min； 精車n=1100r/min；內(nèi)部輪廓加工時： 粗車n=280 r/min； 精車n=400 r/min；車螺紋時：n520 r/min；據(jù)經(jīng)驗，取n=400 r/min。3.5.2 進給速度的確定進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進給速度，以便快速去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙度和零件的精度為原則，應(yīng)選擇較低的進給速度。進給速度Vf可以按公司Vf =fn計算，式中f表示每轉(zhuǎn)進給量，在加工本設(shè)計中的組合零件時進給速度，依據(jù)表3-3進行選取，粗加工時取f =0.2mm/r，精加工時取f =0.1mm/r，則所得加工時的進給速度如下：外部輪廓加工時： 粗車Vf = 160mm/min； 精車Vf = 110mm/min；內(nèi)部輪廓加工時： 粗車Vf = 56mm/min； 精車Vf = 40mm/min；車螺紋時的進給速度為螺紋的導(dǎo)程。3.5.3、背吃刀量的確定背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛性來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件加工余量（除去精車量），這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般為0.20.8mm，具體背吃刀量參照表3-3進行選擇，如下表所列：表3-4 背吃刀量粗精外輪廓加工1.52mm0.10.4內(nèi)輪廓加工0.81.2mm0.10.3螺紋隨進刀次數(shù)依次減少。槽根據(jù)刀寬來選擇切削次數(shù)總之切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。3.6 加工刀具的選擇本次對配合件的加工，主要采用了90外圓車刀，35外圓車刀，外螺紋車刀等刀具，具體見表3.6。零件名稱零件零件圖號1序號刀具號刀具名稱數(shù)量加工表面刀具半徑R(mm)刀尖方位T備注1T0190外圓車刀1粗、精車外輪廓0.432T025mm切槽刀1切斷、切槽3T03外螺紋車刀1車螺紋4T0435外圓車刀1粗、精車外輪廓0.45手動中心鉆頭1 鉆中心孔6手動鉆頭1鉆孔7T02內(nèi)孔鏜刀1粗、精車內(nèi)輪廓0.4表3.6。3.7 工藝卡片的填寫零件一 數(shù)控加工工序卡片工步號工步內(nèi)容刀具號切削用量備注主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給量f（r/mm）背吃刀量1三爪卡盤裝卡零件并找正手動5粗車右外輪廓，留余量0.5mmT016000.21.56精車右邊外輪廓T0110000.10.57切槽寬5mmT028車螺紋T034009掉頭裝夾并找正手動10對刀11粗車左外輪廓，留余量0.5mmT016000.21.512精車左外輪廓T0110000.040.513去毛刺14終檢15入庫零件二 數(shù)控加工工序卡片工步號工步內(nèi)容刀具號切削用量備注主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進給量f（r/mm）背吃刀量1三爪卡盤裝卡零件并找正手動5粗車右外輪廓，留余量0.5mmT016000.21.56精車右邊外輪廓T0110000.10.59掉頭裝夾并找正手動10對刀11打中心孔800手動12鉆孔600手動13粗車右內(nèi)輪廓，留余量0.6mmT025000.15114精車右外輪廓T028000.080.315去毛刺16終檢17入庫4.零件的數(shù)控編程及仿真4.1 G代碼的功能指令數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。1)手工編程的定義 手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機床程序編 制各個階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。對于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這時用手工編程既經(jīng)濟又及時，因而手工編程被廣泛地應(yīng)用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。 2)手工編程的意義 手工編程的意義在于加工形狀簡單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時，快捷、簡便；不需要具備特別的條件(價格較高的硬件和軟件等)；對機床操作或程序員不受特殊條件的制約；還具有較大的靈活性和編程費用少等優(yōu)點。3)手工編程的不足 手工編程既繁瑣、費時，又復(fù)雜，普通車床而且容易產(chǎn)生錯誤。本文所加工的配合件，零件表面形狀不復(fù)雜，使用手動編程既可，減少時間的浪費。4.2 G代碼的功能指令通過對零件圖的分析，本配合件主要涉直線、圓弧及螺紋。在加工過程中，還有粗加工和精加工兩個步驟。因此，在程序編寫時，我考慮主要使用華中數(shù)控系統(tǒng)的這些指令：G21、G40、G71、G70、G00、G01、G02、G03、M00、M03、M05、M30。（1）G21 指定公制編程。即 X （U）、 Z （W）、 R 等坐標(biāo)尺寸字所描述的單位為 mm。（2）G40 指刀尖半徑補償取消，按照程序指令路徑進給。其中，S 控制主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。（3）G71 指成形粗車循環(huán)。該切削方式是每次粗切的軌跡形狀都和成品形狀相似，只是在位置上由外向內(nèi)環(huán)地向最終形狀靠近。格式：G71 U（i）W（k）R（m） P（ns）Q（nf）X（u）Z（w）F（f）S（s）T（t）；其中，k粗切的次數(shù)；i、k分別為起始時 X 軸（半徑值）和 Z 軸方向上的緩沖距離；u、w分別為 X 軸（直徑值）和 Z 軸方向上的精加工余量；ns精加工程序段中開始程序段的段號；nf精加工程序段中結(jié)束程序段的段號；F、S、T粗切時的進給速度、主軸轉(zhuǎn)速和刀補設(shè)定。此時，這些值將不再按照精加工的設(shè)定（4）G70 精加工循環(huán)指令。格式：G70 P（ns）Q（nf）；其中，ns精加工輪廓程序段中開始程序段的段號；nf精加工輪廓程序段中結(jié)束程序段的段號。（5）G00 快速定位。該指令控制刀具快速從當(dāng)前位置移動到指定的位置，一般用在空程運行中，如退刀和快速進刀。格式：G00 X（U）_Z（W）_；其中，X（U）_Z（W）_指定移動軌跡終點位置坐標(biāo)。 （6） G01 直線插補。 該指令控制刀具以某個速度從當(dāng)前位置移動到指定的位置（只能沿直線方向走）。格式：G01 X（U）_Z（W）_F_；其中，X（U）_Z（W）_指定移動軌跡終點位置坐標(biāo)；F控制刀具移動的速度，在使用 G98 時，F(xiàn) 的單位是 mm/min。當(dāng)使用 G99 時，F(xiàn) 的單位是 mm/r。（7）G02/G03 順時針/逆時針圓弧插補。該指令可以控制刀具沿圓弧移動。格式：G02/G03 X（U）_Z（W）_；其中，X（U）_Z（W）_表示終點坐標(biāo)，X、Z 表示絕對值，U、W 表示增量值。（8）M00 程序停止指令。（9）M03 主軸正轉(zhuǎn)（CW）指令。（10）M05 主軸停止指令（11）M30 程序結(jié)束并返回指令。根據(jù)上述各個功能指令的作用和用法，同時結(jié)合本文工藝路線擬定內(nèi)容，我一共編制了程序單來完成零件的加工，詳細(xì)程序內(nèi)容見附錄程序清單。4.2 編寫數(shù)控程序零件一右端數(shù)控加工程序表1程序說明O0001;程序號G40 G97 G99 M03 S600 F0.2;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min,進給量0.2 mm/rGOO X100.0 Z100.0;刀具快速移動至目測安全位置T0101;換01號90外圓偏刀M08;切削液開G00 Z5.0;刀具快速定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點X52.0;G71 U1.5 R0.5;定義粗車循環(huán)切削深度1.5mm,退刀量為0.5mmG71 P10 Q20 U0.5 W0.05;精車路線由N10-N20 指定，X向精車余量0.5mm，Z向精車余量0.05mmN10 G01 X23 F0.2;精車輪廓G01 Z0 ;X24 W-0.5;Z-26;X30;X38.57 W-20;X43 W-18;X47;車削臺階W-3;X50車削臺階Z-70車削臺階N20 X52返回循環(huán)起點G00X100快速退刀至換刀點Z100M05;主軸停止M00;程序暫停M03 S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000 r/min，進給量0.1mm/rG42 G00 Z5.0;刀具快速點定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點，建立刀具半徑右補償。X52.0;G70 P10 Q20;精加工復(fù)合循環(huán)G40 G00 X100.0;快速退刀至換刀點，取消刀具半徑補償Z100.0;T0202; 換03號切槽刀M03 S400;主軸正轉(zhuǎn)400r/minG00 X25.0;刀具快速點定位至切槽處Z-26.0;G01 Z-20.0 F0.05;切槽，進給量0.05mm/rZ25;退刀G00 X100.0;快速退刀至換刀點Z00.0;T0303; 換03號螺紋車刀M03 S400;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速400r/minG00 Z5.0;刀具快速點定位至螺紋切削復(fù)合循環(huán)起點X25.0;G76 P020060 Q50 R0.1;螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76 X22.05 Z-21.0 P975 Q450 F1.5;G00X41.0;刀具快速點定位至淺槽循環(huán)起點G00 X100.0;快速退刀至換刀點Z100.0;M30；程序結(jié)束并返回起點零件一左端數(shù)控加工程序表2程序說明O0001;程序號G40 G97 G99 M03 S600 F0.2;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min,進給量0.2 mm/rGOO X100.0 Z100.0;刀具快速移動至目測安全位置T0101;換01號90外圓偏刀M08;切削液開G00 Z5.0;刀具快速定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點X52.0;G71 U1.5 R0.5;定義粗車循環(huán)切削深度1.5mm,退刀量為0.5mmG71 P10 Q20 U0.5 W0.05;精車路線由N10-N20 指定，X向精車余量0.5mm，Z向精車余量0.05mmN10 G01 X33 F0.2;精車輪廓G01 Z0 ;X34 W-0.5;Z-8;G02X30.03 Z-8.07 R6G01X45.49Z-29.54;G03X47 Z-37 R9N20 G01 X52返回循環(huán)起點G00X100快速退刀至換刀點Z100M05;主軸停止M00;程序暫停M03 S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000 r/min，進給量0.1mm/rG42 G00 Z5.0;刀具快速點定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點，建立刀具半徑右補償。X52.0;G70 P10 Q20;精加工復(fù)合循環(huán)G40 G00 X100.0;快速退刀至換刀點，取消刀具半徑補償Z100.0;M30; 程序結(jié)束詳細(xì)數(shù)控程序單 見附錄-程序單4.3 程序的仿真加工打開斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，選擇FANUC OiT系統(tǒng)，進入后將看到如圖4.3所示操作界面，打開機床，進行急停解除、程序解鎖、機床回零等操作。圖4.3 FANUC OiT操作界面4.3.1 程序的導(dǎo)入首先將所編制的程序復(fù)制到記事本中，分別取名為O0001，O0002，然后在機床中新建程序O0001，點擊“文件”菜單下的“打開”，找到剛才所新建的記事本O0001.TXT，確定，即可完成程序的導(dǎo)入；同理新建O0002，將程序O0002也導(dǎo)入到機床中記錄。4.3.2 設(shè)置工件根據(jù)該零件的毛坯，在仿真機床中設(shè)置其毛坯尺寸為50104mm，如圖4.4所示。圖4.5 設(shè)置毛坯4.3.3 設(shè)置刀具根據(jù)表3.1刀具卡片中的刀具，在仿真機床中設(shè)置好卡片中的刀具，首先打開菜單欄中“機床操作”下的“刀具管理”，在里面加入所需要的刀具。4.3.4 對刀和輸入刀補設(shè)置好刀具和毛坯后，接下來的工作就是對刀了，對刀是在數(shù)控加工中必不可少的環(huán)節(jié)，它的準(zhǔn)確性直接影響到零件的加工質(zhì)量，下面來介紹下對刀操作。首先在刀具管理中，將1號刀轉(zhuǎn)到加工位置（一般機床默認(rèn)1號刀在加工位），然后單擊菜單欄中“工件操作”下的“快速定位”，得到如圖4.6所示對話框，選擇默認(rèn)對刀點。 圖4.6 刀具定位 圖4.7 刀補設(shè)置界面將刀具移到軸中心后，然后在操作面板中單擊“刀補”按鈕，將出現(xiàn)如圖4.7所示界面，選擇MDI（錄入）方式，根據(jù)現(xiàn)在位置（相對位置）下的坐標(biāo)值，將其輸入至1號刀補中，如：先輸入“X90”，再按“測量”鍵；然后再輸入“Z5”，按下“測量”鍵，這樣第1把刀的刀補就設(shè)置好了。同理將其他刀也進行相應(yīng)的設(shè)置。4.3.5 仿真加工在設(shè)置好刀具補償后，可以開始仿真加工了，首先關(guān)閉機床窗門，然后將功能鍵中的“循環(huán)啟動”打開，再按下“循環(huán)啟動”按鈕，開始切削，最終得到的零件如圖4.8所示。圖4.8結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實踐相結(jié)合的機會，通過這次系統(tǒng)的設(shè)計，使我擺脫了單純的學(xué)理論知識狀態(tài)，實際設(shè)計提高了我綜合運用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識去解決實際問題的能力，同時也提高了我查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計手冊，設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對數(shù)控知識整體的掌握，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志力和耐力都得到了不同程度的提升。我想這就是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在吧。我對數(shù)控工具系統(tǒng)的特點和數(shù)控機床的刀具材料和使用范圍有了較深刻的了解，基本掌握數(shù)控機床刀具的選用方法；經(jīng)過設(shè)計加工工藝方案，進一步了解工件定位的基本原理、定位方式與定位元件，對教材中有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇原則方法有了更深的理解；經(jīng)過編制零件的加工程序，基本熟悉數(shù)控編程的主要內(nèi)容及步驟、編程的種類、程序的結(jié)構(gòu)與格式，對數(shù)控編程前數(shù)學(xué)處理的內(nèi)容、基點坐標(biāo)、輔助程序段的數(shù)值計算有了進一步的認(rèn)識。工藝設(shè)計、數(shù)值計算及程序編制的整個過程雖然任務(wù)比較繁重，但在設(shè)計過程中通過自己不斷的學(xué)習(xí)，尤其是自主學(xué)習(xí)和實踐以及實驗，我克服了許多的難題，這種成就感使感到十分的喜悅和興奮。致 謝畢業(yè)設(shè)計即將接近尾聲首先，非常感謝老師在這次設(shè)計過程中給予我的悉心的指導(dǎo)與幫助。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時間對我們進行指導(dǎo)，時刻關(guān)心我們的進展?fàn)顩r，督促我們抓緊學(xué)習(xí)。其次，還要向給予此次畢業(yè)設(shè)計幫助的老師們，以及同學(xué)們以誠摯的謝意，在整個設(shè)計過程中，他們也給我很多幫助和無私的關(guān)懷，更重要的是為我們提供不少技術(shù)方面的資料，在此感謝他們。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!總之，我的設(shè)計是老師和同學(xué)共同完成的結(jié)果，在設(shè)計的兩個月里，我們合作的非常愉快，教會了我許多道理，是我人生的一筆財富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示感謝。參考文獻(xiàn)1 楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程.清華大學(xué)出版社，20022 余英良.數(shù)控加工編程及操作.北京高等教育出版社，20043 張超英.數(shù)控機床加工工藝編程.北京高等教育出版社，20034 宋放之.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程.北京清華大學(xué)出版社，20035 李華.機械制造技術(shù)第二版.高等教育出版社，20056 莫章金.AutoCAD2002工程繪圖與訓(xùn)練.北京高等教育出版社，20047 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，19988 高德文.數(shù)控加工中心.化學(xué)工業(yè)出版社，20039 黃康美.數(shù)控加工實訓(xùn)教程.電子工業(yè)出版社，200425右端編程程序說明O0001;程序號G40 G97 G99 M03 S600 F0.2;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min,進給量0.2 mm/rGOO X100.0 Z100.0;刀具快速移動至目測安全位置T0101;換01號90外圓偏刀M08;切削液開G00 Z5.0;刀具快速定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點X52.0;G71 U1.5 R0.5;定義粗車循環(huán)切削深度1.5mm,退刀量為0.5mmG71 P10 Q20 U0.5 W0.05;精車路線由N10-N20 指定，X向精車余量0.5mm，Z向精車余量0.05mmN10 G01 X23 F0.2;精車輪廓G01 Z0 ;X24 W-0.5;Z-26;X30;X38.57 W-20;X43 W-18;X47;車削臺階W-3;X50車削臺階Z-70車削臺階N20 X52返回循環(huán)起點G00X100快速退刀至換刀點Z100M05;主軸停止M00;程序暫停M03 S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000 r/min，進給量0.1mm/rG42 G00 Z5.0;刀具快速點定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點，建立刀具半徑右補償。X52.0;G70 P10 Q20;精加工復(fù)合循環(huán)G40 G00 X100.0;快速退刀至換刀點，取消刀具半徑補償Z100.0;T0202; 換03號切槽刀M03 S400;主軸正轉(zhuǎn)400r/minG00 X25.0;刀具快速點定位至切槽處Z-26.0;G01 Z-20.0 F0.05;切槽，進給量0.05mm/rZ25;退刀G00 X100.0;快速退刀至換刀點Z00.0;T0303; 換03號螺紋車刀M03 S400;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速400r/minG00 Z5.0;刀具快速點定位至螺紋切削復(fù)合循環(huán)起點X25.0;G76 P020060 Q50 R0.1;螺紋切削復(fù)合循環(huán)G76 X22.05 Z-21.0 P975 Q450 F1.5;G00X41.0;刀具快速點定位至淺槽循環(huán)起點G00 X100.0;快速退刀至換刀點Z100.0;M30；程序結(jié)束并返回起點左邊程序說明O0001;程序號G40 G97 G99 M03 S600 F0.2;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min,進給量0.2 mm/rGOO X100.0 Z100.0;刀具快速移動至目測安全位置T0101;換01號90外圓偏刀M08;切削液開G00 Z5.0;刀具快速定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點X52.0;G71 U1.5 R0.5;定義粗車循環(huán)切削深度1.5mm,退刀量為0.5mmG71 P10 Q20 U0.5 W0.05;精車路線由N10-N20 指定，X向精車余量0.5mm，Z向精車余量0.05mmN10 G01 X33 F0.2;精車輪廓G01 Z0 ;X34 W-0.5;Z-8;G02X30.03 Z-8.07 R6G01X45.49Z-29.54;G03X47 Z-37 R9N20 G01 X52返回循環(huán)起點G00X100快速退刀至換刀點Z100M05;主軸停止M00;程序暫停M03 S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000 r/min，進給量0.1mm/rG42 G00 Z5.0;刀具快速點定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點，建立刀具半徑右補償。X52.0;G70 P10 Q20;精加工復(fù)合循環(huán)G40 G00 X100.0;快速退刀至換刀點，取消刀具半徑補償Z100.0;M30; 程序結(jié)束外圓程序程序說明O0001;程序號G40 G97 G99 M03 S600 F0.2;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min,進給量0.2 mm/rGOO X100.0 Z100.0;刀具快速移動至目測安全位置T0101;換01號35外圓偏刀M08;切削液開G00 Z5.0;刀具快速定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點X52.0;G71 U1.5 R0.5;定義粗車循環(huán)切削深度1.5mm,退刀量為0.5mmG71 P10 Q20 U0.5 W0.05;精車路線由N10-N20 指定，X向精車余量0.5mm，Z向精車余量0.05mmN10 G01 X43 F0.2;精車輪廓G01 Z0 ;X47 W-2;Z-36;N20 G01 X52返回循環(huán)起點G00X100快速退刀至換刀點Z100M05;主軸停止M00;程序暫停M03 S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000 r/min，進給量0.1mm/rG42 G00 Z5.0;刀具快速點定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點，建立刀具半徑右補償。X52.0;G70 P10 Q20;精加工復(fù)合循環(huán)G40 G00 X100.0;快速退刀至換刀點，取消刀具半徑補償Z100.0;M30; 程序結(jié)束內(nèi)孔程序程序說明O0001;程序號G40 G97 G99 M03 S600 F0.2;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min,進給量0.2 mm/rGOO X100.0 Z100.0;刀具快速移動至目測安全位置T0101;換02號內(nèi)孔鏜刀M08;切削液開G00 Z5.0;刀具快速定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點X20.0;G71 U1.5 R0.5;定義粗車循環(huán)切削深度1.5mm,退刀量為0.5mmG71 P10 Q20 U-0.5 W0.05;精車路線由N10-N20 指定，X向精車余量-0.5mm，Z向精車余量0.05mmN10 G01 X43 F0.2;精車輪廓G01 Z0 ;Z-16;X38.57;X30 W-20車斜邊N20 G01 X22返回循環(huán)起點G00Z100快速退刀至換刀點X100M05;主軸停止M00;程序暫停M03 S1000;主軸正傳，轉(zhuǎn)速1000 r/min，進給量0.1mm/rG42 G00 Z5.0;刀具快速點定位至粗加工復(fù)合循環(huán)起點，建立刀具半徑右補償。X22.0;G70 P10 Q20;精加工復(fù)合循環(huán)G40 G00 Z100.0;快速退刀至換刀點，取消刀具半徑補償X100.0;M30; 程序結(jié)束