畢業(yè)設計論文數(shù)控車床刀架及其液壓系統(tǒng)的設計含裝配圖

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1、 湖南大學畢業(yè)設計（論文） 第 36 頁1 引言裝配圖聯(lián)系1538937061.1 畢業(yè)設計的背景及目的 制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經濟發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標志著該國或地區(qū)經濟的實力，科技水平，生活水準和國防實力。國際市場的競爭歸根到底是各國制造生產能力及機械制造裝備的競爭。隨著機械制造生產模式的演變,對機械制造裝備提出了不同的要求.在50年代“剛性”生產模式下，通過提高效率，自動化程度,進行單一或少品種的大批量生產，以“規(guī)模經濟”實現(xiàn)降低成本和提高質量的目的。在70年代主要通過改善生產過程管理來進一步提高產品質量和降低成本。在80年代，較多地采用數(shù)控機床，機器人，柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術

2、的集成來滿足產品個性化和多樣化的要求，以滿足社會各消費群體的不同要求。從90年代開始，為了對世界生產進行快速響應，逐步實現(xiàn)社會制造資源的快速集成，要求機械制造裝備的柔性化程度更高,采用擬實制造和快速成形制造技術1。工業(yè)發(fā)達國家都非常注重機械制造業(yè)的發(fā)展，為了用先進技術和工藝裝備制造業(yè)，機械制造裝備工業(yè)得到先發(fā)展。對比之下，我國目前機械制造業(yè)的裝備水平還比較落后，表現(xiàn)在大部分工廠的機械制造裝備基本上是通用機床加專用工藝裝備，數(shù)控機床在機械制造裝備中的比重還非常低，導致“剛性”強,更新產品速度慢，生產批量不宜太小，生產品種不宜過多；自動化程度基本上還是“一個工人，一把刀，一臺機床”，導致勞動生產率

3、低下，產品質量不穩(wěn)定。 因此，要縮小我國同工業(yè)發(fā)達國家的差距,我們必須在機械制造裝備方面大下功夫，其中最重要的一個方面就是增加數(shù)控機床在機械制造裝備中的比重1。通過這次畢業(yè)設計，可以達到以下目的：1，培養(yǎng)綜合運用專業(yè)基礎知識和專業(yè)技能來解決工程實際問題的能力；2，強化工程實踐能力和意識,提高本人綜合素質和創(chuàng)新能力；3，使本人受到從事本專業(yè)工程技術和科學研究工作的基本訓練,提高工程繪圖、計算、數(shù)據(jù)處理、外文資料文獻閱讀、使用計算機、使用文獻資和手冊、文字表達等各方面的能力；4，培養(yǎng)正確的設計思想和工程經濟觀點，理論聯(lián)系實際的工作作風，嚴肅認真的科學態(tài)度以及積極向上的團隊合作精神。1.2 國內外數(shù)

4、控車床的研究狀況和成果 1949年帕森公司正式接受美國空軍委托，在麻省理工學院伺服機構試驗室的協(xié)助下，開 始從事數(shù)控機床的研制工作。經過三年時間的研究，于1952年試制成功世界第一臺數(shù)控機床試驗性樣機，這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補三坐標連續(xù)控制銑床，這便是數(shù)控機床的第一代2。 1953年，美國空軍與麻省理工學院協(xié)作，開始從事計算機自動編程的研究，這就是創(chuàng)制APT(Automatically Programmed Tools )自動編程系統(tǒng)的開始。 1955年，美國空軍花費巨額經費訂購了大約100臺數(shù)控機床,此后兩年，數(shù)控機床在美國進入迅速發(fā)展階段,市場上出現(xiàn)了商品化數(shù)控機床。1958年

5、，美國克耐杜列克公司(Keaney &Trecker Co.)在世界上首先研制成功帶自動換刀裝置的數(shù)控機床，稱為”加工中心”。 1959年，計算機行業(yè)研制出晶體管元器件，因而數(shù)控裝置中廣泛采用晶體管和印制電路板，從而跨入第二代數(shù)控時代。同時美國航空工業(yè)協(xié)會(AIA)和麻省理工學院發(fā)展了APT程序語言。 1960年以后，點位控制機床在美國得到迅速發(fā)展,數(shù)控技術不僅在機床上得到實際應用，而且逐步推廣到沖壓機、繞線機、焊接機、火焰切割機、包裝機和坐標測量機等，在程序編制方面，已由手工編程逐步發(fā)展到采用計算機自動編程。除了APT數(shù)控語言外，又發(fā)展了許多自動騙程語言。 從1960年開始，德國，日本等先進

6、工業(yè)國家都陸續(xù)開發(fā)，生產及使用了數(shù)控機床， 1965年，出現(xiàn)了小規(guī)模集成電路。由于它體積小，功耗低，使用數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以進一步提高，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代【2】。 1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機床聯(lián)接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是最初的FMS(Flexible Manufacturing System，柔性制造系統(tǒng))。之后，美，歐，日也相繼進行開發(fā)與應用。 1970年前后，美國英特爾公司開發(fā)和使用了微處理器。1974年美，日等國首先研制出以微處理器為核心的數(shù)控系統(tǒng)。近20年來，微處理機數(shù)控系統(tǒng)的摟控機床得到飛速發(fā)展和廣泛應用，這就是第五代數(shù)控系統(tǒng)(MNC)。20世紀80年代初，國際上又出現(xiàn)了

7、柔性制造單元FMC(FleibieManufacturing Cell) 3。我國從1958年開始研究數(shù)控機床，一直到20世紀60年代中期還處于研制，開發(fā)時期。當時，一些高等院校,科研單位研制出試驗樣機，是從電子管起步的。1965年，國內開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。20世紀60年代末至70年代初研制成了劈錐數(shù)控銑床，數(shù)控非圓齒輪插齒機。CIL18晶體管數(shù)控系統(tǒng)及Z53K1G立式數(shù)控銑床。從20世紀70年代開始,數(shù)控技術在車，銑 ，鏜,磨，齒輪加工，電加工等領域全面展開，數(shù)控加工中心在上海，北京研制成功。但由于電子元器件的質量和制造工藝水平差，致使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性,穩(wěn)定性末行到解決，因此末能廣泛推廣

8、。20世紀80年代，我國從昌本發(fā)那科公司引進了3,5,6,7等系列的數(shù)控系統(tǒng)和直流伺服電機，直流主軸電機等制造技術，以及引進美國GE公司的MCI系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)，德國西門子VS系列可控硅調速裝置，并進行了商品化生產.這些系統(tǒng)可靠性高，功能齊全。與此同時，還自行開發(fā)了3、4、5軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)以及雙電機驅動的同步數(shù)控系統(tǒng)(用于火焰切割機)和新品種的伺服電機，推動了我國數(shù)控機床穩(wěn)定發(fā)展，使我國數(shù)控機床在性能和質量上產生了一個質的飛躍。1985年，我國數(shù)控機床的品種有了新的發(fā)展。數(shù)控機床品種不斷增多，規(guī)格齊全。許多技術復雜的大型數(shù)控機床，重型數(shù)控機床都相繼研制出來。為了跟蹤國外現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，

9、北京機床研究所研制出了JCS-FMS-1型和2型的柔性制造單元和柔性制造系統(tǒng)。這個時期，我國在引進，消化國外技術的基礎上，進行了大量開發(fā)工作。一些較高檔次的數(shù)控系統(tǒng)(5軸聯(lián)動)，分辨率為0.02的高精度數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)字仿型數(shù)控系統(tǒng)為柔性單元配套的數(shù)控系統(tǒng)都開發(fā)出來了，并造出樣機。我國的數(shù)控技術經過“六五”，“七五”，“八五”，到“九五”的近20年的發(fā)展，基本上掌握了關鍵技術，建立了數(shù)控開發(fā)，生產基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控人才，初步形成了自己的數(shù)控產業(yè)?！笆濉惫リP開發(fā)的成果：華中號、中華號、航天號和藍天號4種基本系統(tǒng)建立了具有中國自主版機的數(shù)控技術平臺。具有中國特色濟型數(shù)控系統(tǒng)經過這些年來的發(fā)展，有了

10、較大的提高。它們逐漸被用戶認可，在市場上站住了腳3。目前我國數(shù)控機床生產廠有100多家，生產數(shù)控機床配套產品的企業(yè)有300余家，產品品種包括八大類2000種以上。目前已新開發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80余種，分為3種型級，即經濟型，普及型和高級型?！熬盼濉逼陂g數(shù)控機床發(fā)展已進入實現(xiàn)產業(yè)化階段，數(shù)控機床新開發(fā)品種300余種，已有一定的覆蓋面。新開發(fā)的國產數(shù)控機床產品大部分達到期際上20世紀80年代中期水平，部分達到90年代水平，為國家重點建設提供了一批高水平數(shù)控機床。1.3 設計內容和研究方法本課題設計一臺數(shù)控車床-CK20，用于對回轉零件的圓柱面，圓弧面，圓錐面，端面，切槽，及各種公、英制螺紋等進行批量、高

11、效、高精度的自動加工。該數(shù)控車床可以用于機械，汽車，航空航天等領域，實現(xiàn)加工自動化，提高產品質量，高生產效率。本次設計的主要內容為：1，數(shù)控車床CK20總體布局的設計；2，數(shù)控車床回轉刀架的結構設計及總裝圖的繪制；3，數(shù)控車床刀架，液壓夾盤，尾座套筒等部分液壓控制系統(tǒng)設計；4，數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)的設計；5，典型零件數(shù)控加工程序的編制；6，外文資料的翻譯。CK20數(shù)控車床回轉刀架的結構設計及其液壓控制系統(tǒng)的設計為本次畢業(yè)設計的重點內容，同時也是難點。通過廣泛查閱文獻資料，參觀數(shù)控車床實物樣機以及組內同學相互討論等途徑，擬定了如下的研究手段：(1)，本次研究的數(shù)控車床床身采用臥式斜床身結構。因為車床

12、的床身是整個車床的基礎支承件，是車床的主體，一般用來放置導軌、主軸箱等重要部件。床身的結構對車床的布局有很大的影響。按照床身導軌面與水平面的相對位置，床身的結構有后斜床身斜滑板，直立床身直立滑板，平床身平滑板，前斜床身平滑板和平床身斜滑板等五種，它們各自有自己的優(yōu)點和局限性，采用什么樣的床身要根據(jù)實際情況定。一般來說，中、小規(guī)格的數(shù)控車床采用斜床身和平床身斜滑板的居多。只有大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床才采用平床身平滑板結構，而立床身結構采用得較少。平床身工藝性好，易于加工制造，由于車床刀架水平放置，對提高刀架的運動精度有好處,，但床身下部空間小，排屑回難。平床身斜滑板結構，再配置向上傾斜導軌

13、防護罩，這樣既保持了平床身工藝性好的優(yōu)點，而且床身寬度也不會太大。斜床身和平床身斜滑板結構在現(xiàn)代數(shù)控車床中被廣泛采用，是因為這種布局有以下的優(yōu)點：1） 易實現(xiàn)機電一體化；2） 機床外觀整齊,美觀,占地面積??；3） 容易設置封閉式防護裝置；4） 容易排屑和安裝自支排屑器；5） 從工件上切下的熾熱切屑不至于堆積在導軌上影響導軌精度；6） 宜人性好,便于操作；7） 便于安裝機械手，實現(xiàn)單機自動化。機床床身的五種結構形式圖示如下： (a) 斜床身斜滑板 (b) 直立床身直立滑板 (c) 平床身平滑板 (d) 前斜床身平滑板 (e) 平床身斜滑板 圖1.1 床身結構示意圖(2)，數(shù)控車床的刀架采用回轉刀

14、架。回轉刀架的換刀分為刀盤抬起、刀架鎖緊和刀盤轉位三個動作。其中刀盤抬起和刀架鎖緊由液壓來實現(xiàn)，而刀盤轉位則由伺服電機來驅動。刀盤抬起動作的實現(xiàn)須經以下步驟：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀盤抬起命令液壓系統(tǒng)啟動壓力油進入液壓缸右腔活塞向左運動刀架主軸向左移動端齒盤脫離嚙合刀盤抬起。刀盤轉位動作的實現(xiàn)順經以下步驟：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀盤轉位的命令伺服電機啟動蝸輪蝸桿轉動刀架主軸轉動實現(xiàn)刀盤轉位.刀盤鎖緊動作的實現(xiàn)順經以下的步驟： 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀盤鎖緊命令液壓系統(tǒng)啟動壓力油進入液壓缸左腔活塞向右運動刀架主軸向右移動端齒盤嚙合實現(xiàn)刀盤鎖緊。 圖1.2 回轉刀架示意圖(3)，本車床數(shù)控系統(tǒng)選用日本FANUC公司的FANUC

15、系統(tǒng).因為就目前來說，國內各數(shù)控機床用得最多的也是FANUC系統(tǒng)，因為它具有以下的優(yōu)點： 1） 高可靠性及完整的質量控制體系。 2） 采用大規(guī)模及超大規(guī)模的專用集成電路芯片。 3） 全自動化工廠生制造。 4） 良好的控制軟件設計。 5） 數(shù)字式進給伺服和數(shù)字式主軸驅動4。 (4)，尾座套筒及主軸夾盤的控制亦采用液壓來實現(xiàn)。因為液壓控制具有操作方便，工作可靠等特點。 2 數(shù)控車床刀架結構設計及計算2.1車床刀架的功能,類型和應滿足的要求2.1.1車床刀架的功能機床上的刀架是安放刀具的重要部件，許多刀架還直接參與切削工作，如臥式車床上的四方刀架，轉塔車床的轉塔刀架，回輪式轉塔車床的回輪刀架，自動車

16、床的轉塔刀架和天平刀架等。這些刀架既安放刀具，而且還直接參與切削，承受極大的切削力作用，所以它往往成為工藝系統(tǒng)中的較薄弱環(huán)節(jié)。隨著自動化技術的發(fā)展，機床的刀架也有了許多變化，特別是數(shù)控車床上采用電(液)換位的自動刀架，有的還使用兩個回轉刀盤。加工中心則進一步采用了刀庫和換刀機械手，定現(xiàn)了大容量存儲刀具和自動交換刀具的功能，這種刀庫安放刀具的數(shù)量從幾十把到上百把，自動交換刀具的時間從十幾秒減少到幾秒甚至零點幾秒。這種刀庫和換刀機械手組成的自動換刀裝置，就成為加工中心的主要特征5。 2.1.2機床刀架的類型按換刀方式的不同，數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式

17、,下面對這三種形式的刀架作簡單的介紹。 1，排式刀架排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床，以加工棒料或盤類零件為主。它的結構形式為：夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機床的X坐標軸方向排列在橫向滑板上。刀具的典型布置方式如圖4所示。這種刀架在刀具布置和機床調整等方面都較為方便，可以根據(jù)具體工件的車削工藝要求，任意組合各種不同用途的刀具，一把刀具完成車削任務后，橫向滑板只要按程序沿X軸移動預先設定的距離后，第二把刀就到達加工位置，這樣就完成了機床的換刀動作。這種換刀方式迅速省時，有利于提高機床的生產效率。寶雞機床廠生產的CK7620P全功能數(shù)控車床配置的就是排式刀架。 2，回轉刀架 回轉刀架是數(shù)控車床最

18、常用的一種典型換刀刀架，一般通過液壓系統(tǒng)或電氣來實現(xiàn)機床的自動換刀動作，根據(jù)加工要求可設計成四方、六方刀架或圓盤式刀架，并相應地安裝4把、6把或更多的刀具?；剞D刀架的換刀動作可分為刀架抬起、刀架轉位和刀架鎖緊等幾個步驟。它的動作是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令完成的?；剞D刀架根據(jù)刀架回轉軸與安裝底面的相對位置，分為立式刀架和臥式刀架兩種。 3，帶刀庫的自動換刀裝置 上述排刀式刀架和回轉刀架所安裝的刀具都不可能太多，即使是裝備兩個刀架，對刀具的數(shù)目也有一定限制。當由于某種原因需要數(shù)量較多的刀具時，應采用帶刀庫的自動換刀裝置。帶刀庫的自動換刀裝置由刀庫和刀具交換機構組成。 (a)回轉刀架 (b) 排式刀架 圖

19、2.1 機床刀架類型結構圖2.1.3機床刀架應滿足的要求 1）滿足工藝過程所提出的要求。機床依靠刀具和工件間相對運動形成工件表面，而工件的表面形狀和表面位置的不同，要求刀架能夠布置足夠多的刀具，而且能夠方便而正確地加工各工件表面， 為了實現(xiàn)在工件的一次安裝中完成多工序加工，所以要求刀架可以方便地轉位。 2）在刀架以要能牢固地安裝刀具，在刀架上安裝刀具進還應能精確地調整刀具的位置，采用自動交換刀具時，應能保證刀具交換前后都能處于正確位置。以保證刀具和工件間準確的相對位置。刀架的運動精度將直接反映到加工工件的幾何形狀精度和表面粗糙度上，為此，刀架的運動軌跡必須準確，運動應平穩(wěn)，刀架運轉的終點到位應

20、準確。面且這種精度保持性要好，以便長期保持刀具的正確位置。 3）刀架應具有足夠的剛度。由于刀具的類型、尺寸各異，重量相差很大，刀具在自動轉換過程中方向變換較復雜，而且有些刀架還直接承受切削力。考慮到采用新型刀具材料和先進的切削用量，所以刀架必須具有足夠的剛度，以使切削過程和換刀過程平穩(wěn)。 4）可靠性高。由于刀架在機床工作過程中，使用次數(shù)很多，而且使用頻率也高，所以必須充分重視它的可靠性。 5）刀架是為了提高機床自動化而出現(xiàn)的，因而它的換刀時間應盡可能縮短，以利于提高生產率。目前自動換刀裝置的換刀時間在0.86秒之間不等。而且還在進一步縮短。 6）操作方便和安全。刀架是工人經常操作的機床部件之一

21、，因此它的操作是否方便和安全，往往是評價刀架設計好壞的指標。刀架上應便于工人裝刀和調刀，切屑流出方向不能朝向工人，而且操作調整刀架的手柄（或手輪）要省力，應盡量設置在便于操作的地方6。2.2數(shù)控車床刀架總體方案設計與選擇2.2.1刀架的整體方案設計 刀架是車床的重要組成部分，用于夾持切削用的刀具，因此其結構直接影響到車床的切削性能和切削效率。根據(jù)前部分對機床刀架類型、性能及其使用場合的綜合比較，并結合現(xiàn)有數(shù)控車床的實例，本次設計的數(shù)控車床CK20擬采用回轉刀架中的六工位六方刀架。該刀架的換刀動作分為刀盤抬起、刀盤分度轉位和刀盤鎖緊三個步驟，其中刀盤抬起和刀盤鎖緊定位由液壓來實現(xiàn)，而刀盤的分度轉

22、位于伺服電機驅動。2.2.2車床刀架的轉位機構方案設計 一般來說，機床刀架的轉位機構主要有以下幾種：1，液壓（或氣動）驅動的活塞齒條齒輪轉位機構 這種由液動機驅動的轉位機構調速范圍大、緩沖制動容易，轉位速度可調，運動平穩(wěn)，結構尺寸較小，制造容易，因而應用較廣泛。而轉位角度大小可由活塞桿上的限位檔塊來調整。也有采用氣動的，氣動的優(yōu)點是結構簡單，速度可調，但運動不平穩(wěn)，有沖擊，結構尺寸大，驅動力小。故一般多用于非金屬切削的自動化機械和自動線的轉位機構中。2，圓柱凸輪步進式轉位機構 這種轉位機構依靠凸輪輪廓強制刀架作轉位運動，運動規(guī)律完全取決于凸輪輪廓形狀。圓柱凸輪是在圓周面上加工出一條兩端有頭的凸

23、起=輪廓，從動回轉盤（相當于刀架體）端面有多個柱銷，銷子數(shù)量與工位數(shù)相等。當圓柱凸輪按固定的旋轉方向運動時，有的柱銷會進入凸輪輪廓的曲線段，使凸輪開始驅動回轉盤轉位，與此同時有的圓柱銷會與凸輪輪廓脫離，當柱銷接觸的凸輪輪廓由曲線段過渡到直線段時，即使凸輪繼續(xù)旋轉，回轉盤也不會轉動，即完成了一次刀盤分度轉位動作。如此反復下去，就能實現(xiàn)多次的刀架換刀操作。由于凸輪是一個兩端開口的非閉合曲線輪廓，所以當凸輪正反轉進均可帶動刀盤正反兩個方向的旋轉。這種轉位機構轉位速度高、精度較低，運動特性可以自由設計選取但制造較困難、成本較高、結構尺寸較大。這種轉位機構可以通過控制系統(tǒng)中的邏輯電路或PC程序來自動選擇

24、回轉方向，以縮短轉位輔助時間。3，伺服電機驅動的刀架轉位 隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展，可以采用直流（或交流）伺服電機驅動蝸桿、蝸輪（消除間隙）實現(xiàn)刀架轉位，轉位的速度和角位移均可通過半閉環(huán)反饋進行精確控制加以實現(xiàn)，因而這種轉位機構轉位速度可以進行精確控制、精度高，結構簡單、實現(xiàn)容易。所以在現(xiàn)代數(shù)控機床中被廣泛采用6。 結合上述三種轉位機構的轉位機理和特點，并結合實際情況，本次設計的數(shù)控車床CK20決定采用第三種轉位機構-伺服電機驅動的刀架轉位。2.2.3刀架定位機構方案設計 目前在刀架的定位機構中多采用錐銷定位和端面齒盤定位。由于圓柱銷和斜面銷定位時容易出現(xiàn)間隙，圓錐銷定位精度較高，它進入定位孔時一般

25、靠彈簧力或液壓力、氣動力，圓錐銷磨損后仍可以消除間隙，以獲得較高的定位精度。端齒盤定位由兩個齒形相同的端面齒盤相嚙合而成，由于齒合時各個齒的誤差相互抵償，起著誤差均化的作用，定位精度高。端齒盤定位的特點：（1）定位精度高 由于端齒盤定位齒數(shù)多，且沿圓周均布，向心多齒結構，經過研齒的齒盤其分度精度一般可達左右，最高可過以上，一對齒盤嚙合時具有自動定心作用。所以中心軸的回轉精度、間隙及磨損對定心精度幾乎沒有影響，對中心軸的精度要求低，裝置容易。（2）重復定位精度好 由于多齒嚙合相當于上下齒盤的反復磨合對研，越磨合精度越高，重復定位精度也越好。（3）定位剛性好，承載能力大，兩齒盤多齒嚙合。由于齒盤齒

26、部強度高，并且一般齒數(shù)嚙合率不少于90%，齒面嚙合長度不少于60%，故定位剛性好，承載能力大?？紤]到端面齒盤具有以上的各種優(yōu)點，因而本次設計的刀架采用端面齒盤定位6。2.3車床刀架的工作原理下圖所示為回轉刀架的結構圖，刀架的松開和夾緊以及刀盤的分度轉位分別由液壓系統(tǒng)和直流伺服電機來實現(xiàn)。5為安裝刀具的刀盤，它與軸6固定連接，當?shù)都苤鬏S6帶動刀盤旋轉時，其上的端齒盤4和固定在刀盤上的端齒盤3脫開，旋轉指定刀位后，刀盤的定位由端齒盤的嚙合來完成?；钊?支承在一對推力球軸承上，它們可以通過推力球軸承帶動刀架主軸來移動。當車床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，刀架上的液壓缸右腔通入壓力油，活塞1及軸6在壓力油推

27、動下向左移動，通過刀架主軸使端齒盤3和4脫開嚙合，實現(xiàn)刀盤抬起動作。隨后伺服電機啟動，帶動蝸桿2和蝸輪7轉動，經刀架主軸6帶動刀架的刀盤旋轉，實現(xiàn)刀架換刀動作，轉位的速度和角位移均通過半閉環(huán)反饋系統(tǒng)進行精確控制。當?shù)侗P旋轉到指定的刀位后，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號，指令伺服電機停轉，這時，壓力油進入液壓缸的左腔，推動活塞1和刀架主軸6向右移動，使端齒盤3和4重新嚙合，實現(xiàn)刀盤鎖動作。刀盤被定位夾緊并向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號，于是刀架的轉位、換刀循環(huán)完成。在車床自動工作狀態(tài)下，當指定換刀的刀號后，數(shù)控系統(tǒng)可以通過內部的運算判斷，實行刀盤就近轉位換刀，即刀盤既可正轉也可以反轉。但當手動操作車床時，從刀盤方向觀察，

28、只充許刀盤順時針轉動換刀。 圖2.2 數(shù)控車床回轉刀架結構圖2.4刀架的設計計算2.4.1 驅動刀架的伺服電機的選擇計算刀架驅動電動機的選擇應同時滿足刀架運轉的負載扭矩和起動時的加速扭矩的要求。1) 刀架負載扭矩的計算回轉刀架負載扭矩估算方法如下：由于這種刀架的負載扭矩主要用來克服刀具質量的不平衡，估算按如下的情況進行：用平均重力的刀具插滿刀盤的半個圓，根據(jù)工藝要求所需的各種刀具，確定每個刀具的（包括刀柄）平均重力，而其重心則設定為離刀架回轉中心2/3半徑處。由以上的方法可知，由于該數(shù)控車床采用的是電和液換位的6工位六方自動回轉刀架，因而插滿刀盤的半個圓需要3把刀具。設工藝要求所需的每個刀具的

29、平均重力=4.9N；刀盤的回轉中心直徑。則有 2) 刀架加速扭矩的估算 6 式中 -刀架換刀時的電動機轉速(r/min); -加速時間,通常取150; -電動機轉子慣量(),可查樣本; -負載慣量折算到電動機軸上的慣量(). 3) 負載慣量折算到電動機軸上的慣量的估算 式中 -各旋轉件的轉動慣量(); -各旋轉件的角速度(); -各直線運動件的質量(); -各直線運動件的速度(); -伺服電機的角速度()6.4) 各旋轉件的轉動慣量的估算由刀架的結構簡圖可知,刀架在完成換刀動作時,伺服電機帶動其旋轉的部件共3個,它們分別是蝸輪蝸桿副,刀架主軸和刀盤。因而只需估算這三者的傳動慣量即可。(1) 刀

30、盤轉動慣量的計算刀盤采用煙臺環(huán)球公司生產的AK31系列數(shù)控轉塔刀架的配套產品，其主要尺寸如下：刀盤外徑；盤也刀架主軸相連的孔徑；刀盤寬。則刀盤的轉動慣量 =0.45(2) 刀架主軸轉動慣量的計算刀架主軸的轉動慣量按如下的方法估算：刀架主軸的最大直徑；最小直徑；刀架主軸長度取。則刀架主軸的轉動慣量7=0.0048 (3) 蝸輪蝸桿轉動慣量的計算蝸輪蝸桿的轉動慣量的估算方法如下：設蝸輪的分度圓直徑；其與刀架主軸相連的孔徑；蝸輪齒寬.則蝸輪的轉動慣量 =0.002 7設蝸桿的分度圓直徑;蝸桿長.則蝸桿的轉動慣量 =0.00024 (4) 連軸器轉動慣量的計算 由于連軸器已標準化，查表取連軸器的轉動慣

31、量 (5) 對各旋轉件的角速度作如下設定：伺服電機的角速度 ；蝸桿的角速度 ；蝸輪的角速度 ；刀架主軸的角速 ；刀盤轉位時的角速度 。則將以上計算所得的數(shù)據(jù)代入下式： 得負載慣量折算到電動機軸上的慣量 =0.00067 取；刀架換刀時伺服電機的轉速；伺服電動機轉子轉動慣量。則刀架加速扭矩 =0.32 5) 驅動電動機輸出扭矩的估算7 驅動電動機的輸出扭矩應同時滿足刀架負載扭矩和加速扭矩之和，將以上計算的刀架負載扭矩和加速扭矩換為驅動電動機軸上的輸出扭矩的公式為： 式中 -傳動效率 取0.75。則有 考慮到實際情況比計算時所設定條件復雜，電動機額定轉矩應為的倍。所以取 經查閱西門子電機手冊，選項

32、用西門子1FT6交流伺服電動機。該電機的額定轉速為1500r/min，額定輸出轉矩為5，額定功率為0.4kW。2.4.2 蝸輪蝸桿的設計計算2.4.2.1各參數(shù)的取定本刀架的轉位機構是采用直流伺服電機驅動蝸桿、蝸輪（消除間隙）實現(xiàn)刀架的轉位，其中蝸輪蝸桿副的傳動比取60，伺服電機的轉速取1400；刀架的轉位速度設計為，由于刀盤為6工位刀盤，則該刀架換一次刀的最大耗時不到9。2.4.2.2 蝸輪蝸桿副的設計計算設計的普通圓柱蝸桿傳動的功率為，蝸桿的轉速為，傳動比為，傳動反向，工作載荷穩(wěn)定，但有不大的沖擊，要求設計壽命為。對蝸輪蝸桿的設計計算如下；(1).選擇蝸桿傳動類型根據(jù)的推薦，采用漸開線蝸桿

33、（）。(2).選擇材料根據(jù)庫存材料的情況，并考慮到蝸桿傳遞的功率不大，速度只是中等，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為40-45 HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。(3).按齒面接觸疲勞強度進行設計根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設計，再校核齒根彎曲疲勞強度。 1) 確定作用在蝸輪上的轉矩按，估取效率，則 =2) 確定載荷系數(shù) 因為工作載荷穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)為；由西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編著的機械設計教材表11-5選取使用系數(shù)；由于轉速不高

34、，沖擊不大，可取動載系數(shù)；則 =3) 確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫青銅輪和鋼蝸桿相配，故。4) 確定接觸系數(shù)先假設蝸桿分度圓直徑和傳動中心距a的比值，從圖11-18中可查得=。5) 確定許用接觸應力根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，可從表11-7中查得蝸輪的基本許用應力為。應力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù) 則 6) 計算中心距 取中心距a=80mm，因故從表11-2中取模數(shù)為m=2mm，蝸桿分度圓直徑。這時，從圖11-18中可查得接觸系數(shù)，因為，因此以上計算的結果可用。(2) 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸1) 蝸桿 軸向齒距 直徑系數(shù) 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 分度圓導

35、程角 蝸桿軸向齒厚 圖2.3 蝸桿的結構圖1) 蝸輪 蝸輪齒數(shù) ；變位系數(shù) 驗算傳動比，這時傳動比誤差為，是允許的。蝸輪分度圓直徑 蝸輪喉圓直徑 蝸輪齒根圓直 蝸輪咽喉母圓半徑 圖2.4 蝸輪的結構圖(4) 校核齒根彎曲疲勞強度 當量齒數(shù) 根據(jù)，從圖11-19中可查得齒形系數(shù)。螺旋角系數(shù) 許用彎曲應力 從表11-8中查得由制造的蝸輪的基本許用彎曲應力壽命系數(shù) 彎曲強度滿足要求。(6) 精度等級公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設計的蝸桿傳動是動力傳動，屬于通用機械減速器，從GB/T100891988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級精度，側隙種類為f，標注為8f GB/T100891988。然后由有關

36、手冊查得要求的公差項目及表面粗糙度，此處從略9。2.4.3 刀架主軸的結構設計計算 由刀架裝配圖可知，刀架主軸的支承方式為兩端游動支承，其一端與刀盤固連，另一端與液壓缸的活塞間隙配合，同時起到左端支承作用。而軸的中間部位由刀盤至液壓缸的方向分別與圓柱滾子軸承和蝸輪相連，圓柱滾子軸承起右支承作用。已知伺服電機的功率為0.3kW，電機轉速，取經蝸輪蝸桿副傳動的效率，蝸輪蝸桿副的傳動比。1) 先求出刀架主軸上的傳遞功率、轉速和轉矩 于是 2) 初步確定軸的最小直徑 由式 可初步估算設計軸的最小直徑。 式中：為系數(shù)，軸的材料不同，則的值會不同； 為軸傳遞的功率，單位為； 為計算截面處軸的直徑，單位為m

37、m； 為軸的轉速，單位為；選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據(jù)表153，取，于是得 從而取軸的最小直徑為；軸的最大直徑為9。圖2.5 刀架主軸結構圖3車床液壓系統(tǒng)設計與計算3.1刀架液壓控制系統(tǒng)液壓泵及油泵電動機的選擇計算由于該刀架刀盤的松開和夾緊均由液壓系統(tǒng)通才液壓缸活塞的往反運動來實現(xiàn)，當車床在切削加工時，刀具所受的切削力由端面齒盤通過螺栓卸荷給刀架，為使刀架在強力切削下能穩(wěn)妥可靠地工作，液壓缸必須有足夠的拉緊力拉住刀盤，使用于夾緊定位的端面齒盤在車床切削過程中始終處于嚙合狀態(tài)。因而液壓泵及油泵電動機的配置對液壓系統(tǒng)的工作性能有重要的影響7。3.1.1液壓油泵的選擇選擇油泵的主要依據(jù)是壓力

38、和流量，一般來說，齒輪泵價格低，維修方便，但當系統(tǒng)壓力達到較大值時，輸油壓力脈動大，噪聲大。不宜作數(shù)控機床的油源；葉片泵的輸油壓力脈動小，噪聲小。因而被廣泛用于數(shù)控機床的主要油源。所以本液壓系統(tǒng)的液壓泵選用葉片泵。3.1.2油泵電動機功率的選擇計算1） 油泵工作壓力的計算油泵工作壓力應等于液壓缸的工作壓力和油液在管道中流動時產生的壓力損失之和。即 （1）液壓缸工作壓力的估算 對于中小型的數(shù)控車床，通常推薦液壓缸的拉緊力為10。液壓缸活塞的有效工作面積設定為；則該刀架液壓缸的工作壓力。（2）油液壓力損失的估算 在液壓系統(tǒng)方案未確定之前，先對整個系統(tǒng)的壓力損失進行估算，等到正式系統(tǒng)設計完成后，再進

39、行詳細的驗算。 式中 -油的運動粘度（厘沲）； -流量（升/分）； -管子的內徑（毫米）； -管道總長（米）； -修正系數(shù)。 當時，=1 當時，。流量的計算方式如下：液壓系統(tǒng)所需的油泵流量是由工作油缸的尺寸和運動速度的快慢要求來決定的。工作油缸需油量用下式計算： 式中 -活塞運動速度； -活塞有效工作面積。?。蝗?。代入上式得 = 考慮到泄漏的影響油缸實際需油量為： 式中 為修正系數(shù)在之間。所以 選用管徑油管內徑應足夠大，以減少油的壓力損失。但管徑若過大則會使結構笨重、增加制造成本。正確選用管徑一般是先選取管中的流速，然后計算管徑，再按與標準規(guī)格相近的選用。由于 所以 式中 -管子的內徑； -通

40、過管子的流量； -管中流速，取0.25。 將上面計算的結果代入式中得 設液壓系統(tǒng)管道的總長度 則有 360.64得油泵的工作壓力 = 根據(jù)能量守恒原理，油泵輸出液壓油的功率就是需要油泵電動機的功率（不考慮效率）。因此只需算出油泵輸出液壓油的功率就可以確定該選多大功率的電動機。油泵的輸出功率 式中 -液壓泵的工作壓力； -液壓系統(tǒng)的液壓油流量。將相關數(shù)據(jù)代入可得 =則油泵電動機的功率為： 效率可由產品目錄查到.如型齒輪泵;型葉片泵,.此外,尚需考慮電動機本身的效率及從電動機到油泵的聯(lián)軸節(jié)或皮帶傳動等的效率,故電動機的功率應適當?shù)丶哟?。3.2 液壓缸的設計3.2.1 選擇液壓缸類型由于該液壓缸主

41、要用于驅動刀架主軸的直線往反動動.故選用雙作用單桿活塞缸.3.2.2液壓缸內徑和活塞桿直徑的計算 計算液壓缸的內徑和活塞桿直徑都必須考慮到設備的類型,例如在金屬切削機床中,對于動力較大的機床(刨床,拉床和組合機床)一定要滿足牽引力的要求,計算時要以力為主;對于輕載高速的機床(磨床,珩磨機和研磨機等)一定要滿足速度的要求,計算時要以速度為主.由于本刀架的抬起動作是在數(shù)控車床脫離切削時完成的，因而在換刀過程中并沒有承受切削力的作用,因而符合第二種情況,計算時以速度為主17。3.2.2.1以速度為主計算液壓缸的內徑和活塞桿直徑根據(jù)執(zhí)行機構的速度要求和選定的液壓泵流量來確定液壓缸內徑和活塞桿直徑，再從

42、標準中選取相近尺寸加以圓整。對于單活塞桿缸來說，當液壓油進入油腔時 式中 -輸入液壓缸的流量； -液壓缸活塞的運動速度；設液壓缸活塞的往復速度比值為，即：。由于活塞往復運動的速度相等，所以。由相關資料可知，當時，一般取。則得 ；。從GB-2348-80標準中選取的液壓缸內徑為80mm,活塞桿直徑取40mm.3.3數(shù)控車床液壓系統(tǒng)的設計3.3.1液壓回路的選擇首先選擇調速回路。由本數(shù)控車床刀架的工作原理可知，這臺車床液壓系統(tǒng)的功率較小，推動刀架主軸往復運動的液壓缸活塞運動速度低，工作負載變化小，因而可采用進口節(jié)流的調速形式。為了解決進口節(jié)流調速回路在活塞桿到達最大行程時沖擊現(xiàn)象，回油路上要設置背

43、壓閥。為保證夾緊力可靠，且能單獨調節(jié)，在支路上串接減壓閥和單向閥；為保證定位，夾緊的順序動作，在進入夾緊缸的油路上接單向順序閥來控制，只有當?shù)侗P抬起達到目標值后，液壓缸才會反向通油，執(zhí)行刀盤夾緊動作。為保證工件確已夾緊后車床切削才能動作，在夾緊缸進口處裝一壓力繼電器，只有當夾緊壓力達到壓力繼電器的調節(jié)壓力時，才能發(fā)出信號，車床才能進行切削加工18。3.3.2擬定液壓系統(tǒng)圖18綜合以上分析和所擬定的方案，將各種回路合理地組合成為該車床液壓系統(tǒng)原理圖，如下圖所示。圖3.1 液壓系統(tǒng)控制回路3.3.3液壓系統(tǒng)的控制原理3.3.3.1主軸卡盤的控制主軸卡盤的夾與松開，由一個二位四通電磁換向閥7控制。當

44、卡盤處于夾緊狀態(tài)時，夾緊力的大小由減壓閥4來調整，由壓力表6顯示卡盤壓力。系統(tǒng)壓力油經減壓閥4，二位四通電磁換向閥7（右位），單向閥12（右位）至液壓缸右腔，活塞桿左移，卡盤夾緊。這時液壓缸左腔的油液經單向閥12（左位）直接回油箱。反之，系統(tǒng)壓力油經減壓閥4，二位四通電磁換向閥7（左位），單向閥12（左位）至液壓缸左腔，活塞桿右移，卡盤松開。這時液壓缸右腔的油液經單向閥12（右位）直接回油箱。支路上的壓力繼電器5用于測定卡盤的夾緊力是否達到要求，只有卡盤在夾緊狀態(tài)下的夾緊力達到設定的壓力要求，壓力繼電器5才向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出電信號，說明工件夾緊可靠，數(shù)控車床才進行切削加工。3.3.3.2回轉刀架的

45、控制回轉刀架換刀時，首先是刀盤松開，刀盤就近轉位到達指定的刀位，最后到盤復位夾緊。刀盤的松開與夾緊，由1個二位四通電磁換向閥3控制，當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀盤松開指令后，二位四通電磁換向閥3電磁鐵通電，電磁閥3的左位接通，壓力油經電磁閥3的左位進入液壓缸的左腔，推動液壓缸活塞向右運動，實現(xiàn)刀盤抬起動作。而油液則從液壓缸右腔經電磁閥3直接流回油箱。當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀盤鎖緊動作后，二位四通電磁換向閥3電磁鐵斷電，壓力油經電磁閥3右位進入液壓缸右腔，推動活塞向左運動，實現(xiàn)刀盤鎖緊動作。液壓缸左腔的油液則經電磁閥3的右位直接流回油箱。支路中行程開關11用于控制在刀盤抬起動作中液壓缸活塞的行程，當活塞桿碰到行程開

46、關時，即使液壓缸的左腔仍然通入壓力油，液壓缸的活塞也不會移動，這樣能夠保證液壓缸不與液壓缸壁相撞。3.3.3.3尾座套筒的控制尾座套筒的伸出與退回由一個三位四通電磁換向閥4控制，套筒伸出工作時的預緊力大小通過減壓閥8來調整，并由壓力表9顯示。當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出頂緊指令后，三位四通電磁換向閥10電磁鐵3通電，壓力油經單向閥2，減壓閥8，三位四通電磁換向閥10左位進入液壓腔右腔，實現(xiàn)頂緊動作，油液則經液壓缸左腔直接流回油箱。反之，三位四通電磁換向閥10的電磁鐵4通電，壓力油經單向閥2，減壓閥8，三位四通電磁換向閥10右位進入液壓缸左腔，實現(xiàn)退回動作，油液則經液壓缸右腔直接流回油箱。4 CK20數(shù)控車床

47、的數(shù)控系統(tǒng)4.1 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展及趨勢從1952年美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了46年歷程。數(shù)控系統(tǒng)由當初的電子管式起步，經歷了分立式晶體管式、小規(guī)模集成電路式、大規(guī)模集成電路式、小型計算機式、超大規(guī)模集成電路和微機式的數(shù)控系統(tǒng)等6個發(fā)展階段。到80年代，總體發(fā)展趨勢是：1)、數(shù)控裝置由NC向CNC發(fā)展；2）、廣泛采用32位CPU組成多微處理器系統(tǒng)；3）、提高系統(tǒng)的集成度，縮小體積，采用模塊化結構，便于裁剪、擴展和功能升級，滿足不同類型數(shù)控機床的需求；4）、驅動裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；5）、CNC裝置向人工智能化方向發(fā)展；6）、采用新型的自動編程系統(tǒng)，增強通信功能

48、，使數(shù)控系統(tǒng)可靠性不斷提高。總之，數(shù)控機床技術不斷發(fā)展，功能越來越完善，使用越來越方便，可靠性越來越高，性能價格比也越來越高20。4.2 數(shù)控系統(tǒng)的選擇根據(jù)設計機床的要求，以及充分考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及機床的經濟性所以選用SINUMERIK 802C數(shù)控系統(tǒng)。SINUMERIK 802C是西門子數(shù)控系列產品中的普及型數(shù)控系統(tǒng)，性價比高。它將CNC（數(shù)控）、PLC（可編程控制器）、HMI（人機界面）和通訊任務集成于一體，可控制3個伺服電機進給軸和1個伺服或變頻主軸，系統(tǒng)PLC可直接應用SIMATIC S7-200指令集。CNC編程使用西門子G代碼。系統(tǒng)可與計算機通訊，編輯、保存和傳輸應用程序。模塊

49、化的兩軸伺服電機驅動器SIMODRIVE 611A和1FT5交流伺服電機與802C系統(tǒng)相配合，構成控制和驅動的完整系統(tǒng)，其性能足以滿足使用要求。4.2.1SNUMERIK 802C base line 控制單元和操作面板 SINUMERIK 802C base line 是專門為中國數(shù)控機床市場而開發(fā)的經濟型 CNC 控制系統(tǒng)。其特性如下： 1）緊湊，高度集成于一體的數(shù)控單元，操作面板，機床操作面板和輸入輸出單元； 2）床調試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機床匹配更快速、更容易； 3）簡單而友好的編程界面，保證了生產的快速進行，優(yōu)化了機床的使用SINUMERIK 802C base line集成了所有的C

50、NC，PLC，HMI，I/O 于一身： 獨立于其他部件進行安裝。堅固而又節(jié)省空間的設計，使它可以安裝到最方便用戶的位置； 4）操作面板提供了所有的數(shù)控操作，編程和機床控制動作的按鍵以及8英寸LCD顯示器，同時還提供12個帶有LED 的用戶自定義鍵。工作方式選擇(6 種)，進給速度修調，主軸速度修調，數(shù)控啟動與數(shù)控停止，系統(tǒng)復位均采用按鍵形式進行操作； 5）INUMERIK 802C base line 的輸入/輸出點為48個24V的直流輸入和16個24V的直流輸出。輸出同時工作系數(shù)為0.5 時負載能力可達0.5A。為了方便安裝，輸入輸出采用可移動的螺絲夾緊端子，該端子可用普通的螺絲刀來緊固；

51、6）SINUMERIK 802C base line可控制三個進給軸。SINUMERIK 802C base line 提供傳統(tǒng)的 10V 的伺服驅動接口； 7）除三個進給軸外， SINUMERIK 802C base line 都提供一個 10V 的接口用于連接主軸驅動； 8）SINUMERIK 802C base line 基本配置的驅動系統(tǒng)為 - SIMODRIVE base line，3Nm/6Nm 和6Nm/8Nm 雙軸模塊與 - 11Nm單軸模塊，驅動帶單極對旋轉變壓器的1FK 7伺服電機， - 當需要進行功率擴展應用時，可以選用SIMODRIVE 611U 伺服驅動系統(tǒng)和帶單極對

52、旋轉變壓器的1FK 7 伺服電機。 SINUMERIK 802C base line控制軟件已經存儲在數(shù)控部分的Flash-EPROM(閃存)上，Toolbox軟件工具(調整所用的軟件工具)包含在標準的供貨范圍內。系統(tǒng)不再需要電池，免維護設計。采用電容防止掉電引起的數(shù)據(jù)丟失。程序的變化和新程序軟件存儲。系統(tǒng)軟件面向車床和銑床應用，并可單獨安裝。在每一個工具盒中都包含有車床和銑床的PLC 程序示例，以便用戶能很快地調試完畢。 4.3 SINUMERIK 802C base line CNC控制器與伺服驅動SIMODRIVE 611U和1FK7伺服電機的連接圖如下20： 圖4.1 數(shù)控系統(tǒng)硬件連接

53、圖4.3典型零件的數(shù)控編程【21】 編制如圖十一所示零件的加工程序，材料為45鋼，棒直徑為50mm。1.刀具設置選擇90度正偏刀為1號刀，2號割槽刀（寬4mm），60度硬質合金螺紋刀為3號刀。2.工藝路線1）工件伸出卡盤外95mm，找正后夾緊。2）用90度外圓刀車工件右端面，粗車外圓至48.590。3）先車出40.550圓柱，再車出22.520圓柱。4）車右端圓弧，車圓錐，分別留0.5mm精車余量。5）精車外形輪廓至尺寸。6）割退刀槽，并用割槽刀右刀尖倒出M483螺紋左端C2倒角。7）換螺紋刀車雙線螺紋。8）割斷工件。3.相關計算1）計算雙線螺紋M483(P1.5)的底徑。 d1=d-20.6

54、2P=(48-20.621.5)mm=46.32mm。2）確定背吃刀量分布：1mm、0.5mm、0.3mm、0.06mm 圖4.2 加工零件圖4.加工程序 程序語句 程序注釋%KG101；程序名N10 G90 G94 G54；采用G54工作坐標系，分進給，絕對值編程N20 S600 M03；主軸正轉，轉速600r/minN30 T1 D1 M08；換1號外圓刀，切削液開N40 G00 X55 Z0；快速進刀N50 G01 X0 F80；車端面N60 G00 X48.5 Z2；快速退刀N70 G01 Z-90 F150；粗車外圓N80 G00 X52 Z2；快速退刀N90 G00 X44；快速進

55、刀N100 G01 Z-50；粗車外圓N110 G00 X42 Z2；快速退刀N120 G00 X40.5；快速進刀N130 G01 Z-50；粗車外圓N140 G00 X42 Z2快還退刀N150 G00 X26；快速進刀N160 G01 Z-20；粗車外圓N170 G00 X30 Z2；快速退刀N180 G00 X22.5；快速進刀N190 G01 Z-20；粗車外圓N200 G00 X30 Z2；快速退刀N210 G00 X0；快速進刀N220 G03 X26 Z-11 CR=13 F100；車R13圓弧N230 G00 Z0.5；快速退刀N240 G00 X0；快速進刀N250 G03

56、 X23 Z-11 CR=11.5；車R11.5圓弧N260 G00 X35.5 Z-18；快速進刀N270 G01 X35.5 Z-20；N280 X40.5 Z-50；車圓錐N290 G00 X100 Z100；快退至起刀點N295 S1000 M03；主軸變速，轉速1000r/minN300 G00 X2 Z2；快速進刀N160 G01 X0 Z0 F60；進刀至（0，0）點N170 G03 X22 Z-11 CR=11；精車R11圓弧N180 G01 Z-20；精車22外圓N190 X35；精車臺階N200 X40 Z-50；精車圓錐N210 X44；精車臺階N220 X47.5 Z-

57、52；倒角N230 Z-70；精車M48螺紋外圓至47.8N240 X47.975；N250 Z-90；精車48外圓N260 G00 X100 Z100；快退至起刀點N270 T2 D1；換2號割槽刀N280 S420 M03；主軸變速，轉速420r/minN290 G00 X50 Z-74；快速進刀至（X50,Z-74）N300 G01 X40.2 F30；割槽至40.2N310 G00 X50；快速退刀N320 G00 Z-78；向左移動4mmN330 G01 X40 F30；割槽至40N340 Z-74；向右橫拖4mm，消除割刀接縫線N350 G00 X50；快速退刀N360 G00 Z-71；快速進刀N370 G01 X44 Z-64 F30；用割槽刀右刀尖倒M48螺紋左端245度倒角N380 G00 X100；快退至起刀點N390 Z100；N