數(shù)控車床零件加工.doc

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畢 業(yè) 論 文 論文題目：數(shù)控車床零件加工 題 目： 數(shù)控車床零件加工 班 級(jí)： 08數(shù)控一班 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 學(xué)生姓名： 程錦錦 指導(dǎo)教師： 蔣文艷 日 期: 2011-4-23 目 錄 摘要……………………………………………………………………….………....1 一、 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介.………..………………………………………………...2 二、 數(shù)控激光的概念……….……………………………………………...3 三、 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) …………………………………..………………..3 四、 數(shù)控車削加工…………………………………………………………4 五、 數(shù)控車床加工程序編制 ………………………………………….… 5 六、 數(shù)控車床的組成和基本原理 ……………………….……………… 6 七、 數(shù)控車床安全操作規(guī)………….………….. ……………………….…7 八、 數(shù)控車床坐標(biāo)的確定 …………………..…………….………..….…8 九、 運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 ……………………………………….………..……8 十、 軸類零件的編程與加工…………….…………. ……………….……..9 結(jié)束語(yǔ)……………………..…………………………………………….………17 致謝……………………..………………………………………. ………………18 參考文獻(xiàn)……………………….……………………………….……………… 19 數(shù)控機(jī)床零件加工 摘 要 在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。 車削加工是在車床上利用工件相對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見(jiàn)的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。 在各類金屬切削機(jī)床中，車床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機(jī)床總數(shù)的50%。車床既可用車刀對(duì)工件進(jìn)行車削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。按工藝特點(diǎn)、布局形式和結(jié)構(gòu)特性等的不同，車床可以分為臥式車床、落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床以及仿形車床等，其中大部分為臥式車床。 數(shù)控車削加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域如航天、汽車、模具、精密機(jī)械、家用電器等各個(gè)行業(yè)有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)不可或缺的加工手段。 為了子數(shù)控機(jī)床上加工出合格的零件，首先需根據(jù)零件圖紙的精度和計(jì)算要求等，分析確定零件的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)等內(nèi)容，用規(guī)定的數(shù)控編程代碼和格式編制出合適的數(shù)控加工程序。編程必須注意具體的數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床，應(yīng)該嚴(yán)格按機(jī)床編程手冊(cè)中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。但從數(shù)控加工內(nèi)容的本質(zhì)上講，各數(shù)控系統(tǒng)的各項(xiàng)指令都是應(yīng)實(shí)際加工工藝要求而設(shè)定的。 由于本人才疏學(xué)淺，缺乏知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)不當(dāng)之處，望各位給予指正并提出寶貴意見(jiàn)。 關(guān)鍵詞： 車削加工 刀具 零件的工藝過(guò)程 程序編制 一．?dāng)?shù)控機(jī)床的簡(jiǎn)介 數(shù)控機(jī)床是一種用電子計(jì)算機(jī)和專用電子計(jì)算裝置控制的高效自動(dòng)化機(jī)床。主要分為立式和臥式兩種。立式機(jī)床裝夾零件方便，但切屑排除較慢；臥式裝夾零件不是非常方便，但排屑性能好，散熱很高。數(shù)控銑床分三坐標(biāo)和多坐標(biāo)兩種。三坐標(biāo)機(jī)床（X、Y、 Z）任意兩軸都可以聯(lián)動(dòng)，主要用于加工平面曲線的輪廓和開(kāi)敞曲面的行切。多坐標(biāo)機(jī)床是在三坐標(biāo)機(jī)床的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加數(shù)控分度頭或者回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，成為4坐標(biāo)或者5坐標(biāo)機(jī)床（甚至多坐標(biāo)機(jī)床）。多坐標(biāo)機(jī)床主要用于曲面輪廓或者由于零件需要必須擺角加工的零件，如法向鉆孔，擺角行切等。擺角形式4坐標(biāo)的主要為A或B；5坐標(biāo)機(jī)床主要為AB，AC，BC，可根據(jù)零件要求選用。擺角大小由加工的零件決定。數(shù)控機(jī)床從組成來(lái)看，主要分為以下兩方面： 1.機(jī)床本身技術(shù)參數(shù) （1）作臺(tái)工：零件加工工作平臺(tái)，尺寸大小應(yīng)根據(jù)加工零件的大小進(jìn)行選用；　 （2）T形槽：工作臺(tái)上的T形槽主要用于零件的裝夾，其中T形槽的槽數(shù)、槽寬、相互間距，需要根據(jù)加工工件的特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)定；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （3）主軸：主軸形式，主軸孔形式等；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （4）進(jìn)給范圍：機(jī)床X Y Z三個(gè)方向的可移動(dòng)距離（行程），移動(dòng)速度大小；擺角（A B C）的擺動(dòng)范圍，擺動(dòng)的速度；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （5）主軸的旋轉(zhuǎn)：主軸的轉(zhuǎn)速，主軸的功率，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩等?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 2．?dāng)?shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)通常是一臺(tái)帶有專門(mén)系統(tǒng)軟件的專用微型計(jì)算機(jī)。它由輸入裝置、控制運(yùn)算器和輸出裝置等構(gòu)成，它接受控制介質(zhì)上的數(shù)字化信息，通過(guò)控制軟件和邏輯電路進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信號(hào)和指令控制機(jī)床的各個(gè)部分，進(jìn)行規(guī)定、有序的動(dòng)作。 作為用戶，在考慮數(shù)控系統(tǒng)的時(shí)候，最關(guān)心的是系統(tǒng)的可靠性、可能和優(yōu)越的性價(jià)比，因此應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （1）分辨率 分辨率越高，可以清楚的進(jìn)行控制，適合工業(yè)環(huán)境使用。　　　　　　　　 （2）控制軸數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)應(yīng)和購(gòu)買的機(jī)床相配合，符合購(gòu)買的機(jī)床情況?！　　　　　　　　　　　　　　? （3）標(biāo)準(zhǔn)（基本）功能項(xiàng)目功能越全越好，結(jié)合機(jī)床使用而定，特別是一些自動(dòng)補(bǔ)償、自適應(yīng)技術(shù)模塊等先進(jìn)的檢測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)：紅外線、溫度測(cè)量、功率測(cè)量、激光檢測(cè)等先進(jìn)手段的采用，將在一定程度上大大提高機(jī)床的綜合性能，保證機(jī)床更加可靠精確地自動(dòng)工作 二．?dāng)?shù)控加工的概念 數(shù)控機(jī)床工作原理就是將加工過(guò)程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開(kāi)與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開(kāi)車與停車、自動(dòng)關(guān)停冷卻液）和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過(guò)控制介質(zhì)（如穿孔紙帶或磁盤(pán)等）將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動(dòng)元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。所以，數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。數(shù)控加工一般包括以下幾個(gè)內(nèi)容： (1)對(duì)圖紙進(jìn)行分析，確定需要數(shù)控加工的部分； (2)利用圖形軟件（PRO/E UG）對(duì)需要數(shù)控加工的部分造型； (3)根據(jù)加工條件，選擇合適的加工參數(shù)，生成加工軌跡（包括粗加工、半精加工、精加工軌跡）； (4)軌跡的仿真檢驗(yàn)； (5)生成G代碼； (6)傳給機(jī)床加工。 三． 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 1.具有高度柔性 在保證工件表面精度，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場(chǎng)合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費(fèi)用。 2．加工精度高 數(shù)控機(jī)床的加工精度，一般可達(dá)到0.005～0.1mm，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)脈沖當(dāng)量（一般為0.001mm），而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。 3．加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠 加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。 4. 生產(chǎn)率高 數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。 5. 改善勞動(dòng)條件 數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能自動(dòng)連續(xù)的進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測(cè)，零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。 6. 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時(shí)間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。 四．?dāng)?shù)控車削加工 車削加工是切削加工中最基本的一種加工方法，它是在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)來(lái)加工工件的，因此車削加工是機(jī)械加工中運(yùn)用最廣泛的加工方法，車床占切削加工機(jī)床總數(shù)的40﹪左右。 1.數(shù)控車床的分類 ⑴. 按數(shù)控系統(tǒng)的功能分： ① 全功能型數(shù)控車床；② 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 ⑵．按主軸的配置形式分： ① 臥室數(shù)控車床； ② 立式數(shù)控車床 ⑶．按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分：① 兩軸控制的數(shù)控車床；②四軸控制的數(shù)控車床 2.數(shù)控車削加工的主要對(duì)象 數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤(pán)狀類等回轉(zhuǎn)體零件，通過(guò)執(zhí)行數(shù)控程序，可以自動(dòng)完成外圓柱面、成形表面、螺紋、端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車操、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控車床最適合切削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件 ⑴. 精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件 ⑵．表面形狀復(fù)雜或難以控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件 ⑶．表面粗糙度要求好的回轉(zhuǎn)體零件 ⑷．帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 3.數(shù)控車削中的加工工藝分析 數(shù)控加工以數(shù)控機(jī)床加工中的工藝問(wèn)題為主要研究對(duì)象，以機(jī)械制造中的工藝?yán)碚摓榛A(chǔ)，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多方面的知識(shí)來(lái)解決數(shù)控加工中的工藝問(wèn)題。工藝制定的合理與否，對(duì)程序編制、機(jī)床的加工效率、零件的加工精度都有極為重要的影響。 五．?dāng)?shù)控車床的加工程序編制 數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤(pán)類等回轉(zhuǎn)類零件。通過(guò)數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面 、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔以及鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。 1. 數(shù)控程序編制的基本方法： ⑴ 分析零件圖樣和制定工藝方案 ⑵ 數(shù)學(xué)處理 ⑶ 編寫(xiě)零件加工程序 ⑷ 程序檢驗(yàn) 2. 數(shù)控程序編制的方法： 手工編程; 計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程 3.車床的工藝裝備： 由于數(shù)控車床的加工對(duì)象多為回轉(zhuǎn)體，一般使用三爪卡盤(pán)夾具。 4. 控車床刀具的選刀過(guò)程： 第一條路線為：零件圖樣、機(jī)床影響因素、選擇刀桿、刀片夾緊系統(tǒng)和選擇刀片形狀，主要考慮機(jī)床和刀具的情況；第二條路線為：工件影響因素、選擇工件材料代碼、確定刀片的斷屑槽形代碼，這條路線主要考慮工件的情況。數(shù)控車床的編程特點(diǎn)： ⑴ 加工坐標(biāo)系：機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)建立起來(lái)的Ｘ、Ｚ軸直角坐標(biāo)系，成為機(jī)床坐標(biāo)系。車床的機(jī)床原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤(pán)后端面之交點(diǎn)。機(jī)床坐標(biāo)系是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)，一般不允許隨意變動(dòng)。加工坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系方向一致； ⑵ 直徑編程方式：在車削加工的數(shù)控程序中，X軸的坐標(biāo)值為零件圖樣上的直徑值； ⑶進(jìn)刀與退刀方式：快速走刀。 六.數(shù)控車床的組成和基本原理 雖然數(shù)控車床種類較多，但一般均由車床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成。 1. 車床主體： 車床主體是實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的實(shí)際機(jī)械部件，主要包括主運(yùn)動(dòng)部件（如卡盤(pán)、主軸等）、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（如工作臺(tái)、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷卻、潤(rùn)滑、轉(zhuǎn)位部件和夾緊、換刀機(jī)械手等輔助裝置。 2. 數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng) ⑴ 數(shù)控裝置：它的核心是計(jì)算機(jī)及運(yùn)行在其上的軟件，它在數(shù)控車床中起“指揮”作用。數(shù)控莊子接收由加工程序送來(lái)的各種信息，并經(jīng)處理和調(diào)配后，向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行命令。在執(zhí)行過(guò)程中，其驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)等機(jī)構(gòu)同時(shí)將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置，以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令。 ⑵ 伺服系統(tǒng)：它通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行文件（如伺服電機(jī)）。準(zhǔn)確地執(zhí)行數(shù)控裝置發(fā)出的命令，成數(shù)控裝置所要求的各種位移。數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常用進(jìn)給伺服系統(tǒng)代替，因此也常稱為進(jìn)給伺服系統(tǒng)。 七．?dāng)?shù)控車床安全操作規(guī)程 1. 開(kāi)機(jī)前應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，內(nèi)容包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，認(rèn)無(wú)誤后方可操作。 2. 數(shù)控機(jī)床通電后，檢查各開(kāi)關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無(wú)異?，F(xiàn)象。 3. 程序輸入后，應(yīng)仔細(xì)核對(duì)代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)。 4. 正確測(cè)量和計(jì)算工件坐標(biāo)系。并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行檢查 5. 輸入工件坐標(biāo)系，并對(duì)坐標(biāo)。坐標(biāo)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)。 6. 未裝工件前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否順利進(jìn)行，刀具和夾具安裝是否合理，有無(wú)“超⑴ 7. 試切削時(shí)快速倍率開(kāi)關(guān)必須打到最低擋位。 8. 試切削進(jìn)刀時(shí)，在刀具運(yùn)行至工件30～50㎜處，必須在進(jìn)給保持下，驗(yàn)證Z軸和X軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。 9. 試切削和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測(cè)量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號(hào)。 10. 程序修改后，要對(duì)修改部分仔細(xì)核對(duì)。 11. 必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動(dòng)機(jī)床，嚴(yán)禁工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量、觸摸工件。 12. 操作中出現(xiàn)工件跳動(dòng)、打抖、異常聲音、夾具松動(dòng)等異常情況時(shí)必須停車處理。 13. 緊急停車后，應(yīng)重新進(jìn)行機(jī)床“回零”操作，才能再次運(yùn)行程序。 八、 數(shù)控車床坐標(biāo)系的確定 1.機(jī)床坐標(biāo)系：數(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)系采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系。 2.機(jī)床參考點(diǎn)：參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，它是用機(jī)械擋塊或電氣裝置來(lái)限制刀架移動(dòng)的極限位置。它的主要作用是用來(lái)給機(jī)床坐標(biāo)系一個(gè)定位。 3.工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。⑴ 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)： 在進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，首先要根據(jù)被加工零件的形狀特點(diǎn)和尺寸，將零件圖上的某一點(diǎn)設(shè)定為編程坐標(biāo)原點(diǎn)，該點(diǎn)稱編程原點(diǎn)。從理論上將，工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件上任何一點(diǎn)都可以，但這可能代理啊繁瑣的計(jì)算問(wèn)題，增添編程困難。為了計(jì)算方便，簡(jiǎn)化編程，通常是把工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件的回轉(zhuǎn)中心上，具體位置可考慮設(shè)置在工件的左端面（或右端面）上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)重合。⑵ 對(duì)刀： 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所以必須要弄清楚程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，通過(guò)對(duì)刀完成。對(duì)刀的實(shí)質(zhì)是確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中唯一的位置。對(duì)刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。對(duì)到的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，同時(shí)，對(duì)刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。⑶ 換刀：當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中需要換刀時(shí)，在編程時(shí)就應(yīng)考慮選擇合適的換刀點(diǎn)。所謂換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置，當(dāng)數(shù)控車床確定了工件坐標(biāo)系后，換刀點(diǎn)可以是某一固定點(diǎn)，也可以是相對(duì)工件原點(diǎn)任意的一點(diǎn)。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)不碰工件及其他部位謂準(zhǔn)。 九、運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 1. Z與主軸軸線重合，即Z軸遠(yuǎn)離工件像尾座移動(dòng)的方向?yàn)檎较颍丛龃蠊ぜ偷毒咧g距離），向卡盤(pán)移動(dòng)為負(fù)。 2. X軸垂直于Z軸，X坐標(biāo)的正方向是刀具離開(kāi)旋轉(zhuǎn)中心線的方向。 十．軸類零件的編程與加工 根據(jù)下圖所示的待車削零件，材料為45號(hào)鋼，其中Ф85圓柱面不加工。在數(shù)控車床上需要進(jìn)行的工序?yàn)椋呵邢鳔?0mm 和Ф62mm 外圓；R70mm 弧面、錐面、退刀槽、螺紋及倒角。要求分析工藝過(guò)程與工藝路線，編寫(xiě)加工程序。 圖1-1 軸類零件圖 1.零件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線螺紋等表面組成。其中多個(gè)直徑尺寸有較嚴(yán)格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無(wú)熱處理和硬度要求。通過(guò)上述分析，可采用以下幾點(diǎn)工藝措施。 ⑴ 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小。故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸。 ⑵ 在輪廓曲線上，有三處為過(guò)象限圓弧，其中兩處為既過(guò)象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 ⑶ 為便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先車出夾持部分（雙點(diǎn)畫(huà)線部分），右端面也應(yīng)先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選φ60㎜棒料。 2．零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。左端采用三爪自定心卡盤(pán)定心夾緊，右端采用活動(dòng)頂尖支承的裝夾方式。 3．選擇設(shè)備 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用TND360數(shù)控車床。 4．確定加工順序及進(jìn)給路線 加工順序按由粗到精＼由遠(yuǎn)到近（由右到左）的原則確定。即先從右到左進(jìn)行粗車（留０.２５㎜精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。 TND360數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給，如圖所示： 對(duì)刀點(diǎn) 圖1-1-1 精車輪廓進(jìn)給路線 5．刀具的選擇 ① 選用φ５㎜中心鉆鉆削中心孔。 ② 粗車及平端面選用９０硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗(yàn)），副偏角不宜太小，選k r′=35。 ③ 精車選用90硬質(zhì)合金右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取r=0.15～0.2㎜。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見(jiàn)表1-1），以便編程和操作管理 表1-1 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號(hào) XXX 零件名稱 典型軸 零件 圖號(hào) XXX 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑 備注 1 T01 F5中心鉆 1 鉆F5㎜中心孔 2 T02 硬質(zhì)合金90 外圓車刀 1 車端面 及粗車輪廓 右偏刀 3 T03 硬質(zhì)合金60外螺紋車刀 1 精車輪廓 及螺紋 0.15 編制 XXX 審核 XXX 批準(zhǔn) XXX 共 頁(yè) 第 頁(yè) 6．切削用量的選擇 ⑴ 背吃刀量的選擇：輪廓粗車循環(huán)時(shí)選ap=3㎜，精車ap=0.25㎜；螺紋粗車循環(huán)時(shí)選ap=0.4㎜，精車ap=0.1㎜。 ⑵ 主軸轉(zhuǎn)速的選擇：車直徑和圓弧時(shí)，查表選粗車切削速度vc=90m/min 精車切削速度vc=120m/min然后利用公式vc=πdn/1000技術(shù)主軸轉(zhuǎn)速n（粗車直徑D=60㎜，精車工件直徑取平均值）；粗車500r/min 精車1200r/min。車螺紋時(shí)，參照式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min ⑶ 進(jìn)給速度的選擇 查表選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實(shí)際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.4㎜/r ，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15㎜/r，最后根據(jù)公式Vf =nf計(jì)算粗車、進(jìn)給速度分別為200 m/min和180 m/min。、 綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入表1-2所示的數(shù)控加工工藝卡片此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。 表1-2 數(shù)控加工工藝卡片 單位 名稱 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 典型軸 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001 三爪卡盤(pán)活動(dòng)頂尖 數(shù)控中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格㎜ 主軸轉(zhuǎn)速r/mm 進(jìn)給速度 mm/min 背吃刀量 mm 備注 1 平端面 T02 2525 500 手動(dòng) 2 鉆中心孔 T01 F5 950 手動(dòng) 3 粗車輪廓 T02 2525 500 200 3 自動(dòng) 4 精車輪廓 T03 2525 1200 180 0.25 自動(dòng) 5 粗車螺紋 T03 2525 320 960 0.4 自動(dòng) 6 精車螺紋 T03 2525 320 960 0.1 自動(dòng) 編制 XX 審核 XXX 批準(zhǔn) XXX 年 月 日 共 頁(yè) 第頁(yè) 8.編寫(xiě)程序 按該機(jī)床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過(guò)程編寫(xiě)成程序清單。該工件的加工程序如下： N0010 G59 X0 Z195 N0020 G90 N0030 G92 X70 Z30 N0040 M03 S450 N0050 N06 T01 N0060 G00 X57 Z1 N0070 G01 X57 Z-170 F80 N0080 G00 X58 Z1 N0090 G00 X51 Z1 N0100 G01 X51 Z-113 F80 N0110 G00 X52 Z1 N0120 G91 N0130 G81 P3 N0140 G00 X-5 Z0 N0150 G01 X0 Z-63 F80 N0160 G00 X0 Z63 N0170 G80 N0180 G81 P2 N0190 G00 X-3 Z0 N0200 G01 X0 Z-25 F80 N0210 G00 X0 Z25 N0220 G80 N0230 G90 N0240 G00 X31 Z-25 N0250 G01 X37 Z-35 F80 N0260 G00 X37 Z1 N0270 G00 X23 Z-72.5 N0280 G00 X26 Z1 N0290 G01 X30 Z-2 F60 N0300 G01 X30 Z-25 F60 N0310 G01 X36 Z-35 F60 N0320 G01 X36 Z-63 F60 N0330 G00 X56 Z-63 N0340 G01 X56 Z-170 F60 N0350 G28 N0360 G29 N0370 M06 T03 N0380 M03 S400 N0390 G00 X31 Z-25 N0400 G01 X26 Z-25 F40 N0410 G00 X31 Z-23 N0420 G01 X26 Z-23 F40 N0430 G00 X30 Z-21 N0440 G01 X26 Z-23 F40 N0450 G00 X36 Z-35 N0460 G01 X26 Z-25 F40 N0470 G00 X57 Z-113 N0480 G01 X34.5 Z-113 F40 N0490 G00 X57 Z-111 N0500 G01 X34.5 Z-111 F40 N0510 G28 N0520 G29 N0530 M06 T05 N0540 G00 X30 Z2 N0550 G91 N0560 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0570 G01 X0 Z1.5 N0580 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0 N0590 G90 N0600 G00 X38 Z-45 N0610 G03 X32 Z-54 I60 K-54 F40 N0620 G02 X42 Z-69 I80 K-54 F40 N0630 G03 X42 Z-99 I0 K-84 F40 N0640 G03 X36 Z-108 I64 K-108 F40 N0650 G00 X48 Z-113 N0660 G01 X56 Z-135.4 F60 N0670 G00 X56 Z-113 N0680 G00 X40 Z-113 N0690 G01 X56 Z-135.4 F60 N0700 G00 X50 Z-113 N0710 G00 X36 Z-113 N0720 G01 X56 Z-108 F60 N0730 G00 X36 Z-45 N0740 G00 X36 Z-45 N0750 M03 S800 N0760 G03 X30 Z-54 I60 K-54 F40 N0770 G03 X40 Z-69 I80 K-54 F40 N0780 G02 X40 Z-99 I0 K-84 F40 N0790 G03 X34 Z-108 I64 K-108 F40 N0800 G01 X34 Z-113 F40 N0810 G01 X56 Z-135.4 F40 N0820 G28 N0830 G29 N0840 M06 T03 N0850 M03 S400 N0860 G00 X57 Z-168 N0870 G01 X0 Z-168 F40 N0880 G28 N0890 G29 NO900 M05 N0910 M02 9.加工過(guò)程 (1)此工件要經(jīng)兩個(gè)過(guò)程加工完成，所以調(diào)頭時(shí)重新確定工件原點(diǎn)，程序中編程原點(diǎn)要與工件原點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。執(zhí)行完成第一個(gè)程序后，工件調(diào)頭執(zhí)行另一個(gè)程序時(shí)需重新對(duì)兩把刀的Z向原點(diǎn)，因?yàn)閄向的原點(diǎn)在軸線上，無(wú)論工件大小都不會(huì)改變的，所以X方向不必再次對(duì)刀。 (2) 輸入程序。 (3) 進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真。 (4) 自動(dòng)加工。 (5) 零件精度檢測(cè)。 結(jié) 束 語(yǔ) 數(shù)控實(shí)訓(xùn)過(guò)程可歸納為以下幾步：零件圖分析→擬定工藝方案→編程并輸入→對(duì)刀→仿真→加工零件。在首次實(shí)訓(xùn)中不要一味追求復(fù)雜輪廓的工件，幻想把所有的程序都用上，這樣往往不易獲得成功。而應(yīng)選定幾個(gè)有代表性表面的工件來(lái)練習(xí)，亦可在此基礎(chǔ)上不斷變換練習(xí)。通過(guò)實(shí)例實(shí)訓(xùn)，能夠按零件圖擬定工藝方案、選擇刀具、編程并加工出實(shí)訓(xùn)工件，從而達(dá)到舉一反三的目的，獲得事半功倍的效果。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是為我們大學(xué)生在校期間安排的最后一次系統(tǒng)、全面和綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它既是對(duì)我們?cè)谛Ｆ陂g對(duì)所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的復(fù)習(xí)、鞏固和提高，又是將所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和相關(guān)知識(shí)綜合運(yùn)用，解決實(shí)際問(wèn)題的一次嘗試，是培養(yǎng)我們初步分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力的一個(gè)重要過(guò)程，也是我們完成本科學(xué)習(xí)、走向工作崗位的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，將使我們綜合運(yùn)用知識(shí)能力和獨(dú)立工作能力得到全面提高。 首先要感謝蔣文艷老師的精心指導(dǎo)，才使本次設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)行。然后感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，再經(jīng)過(guò)我們的努力，在以后的工作中可以游刃有余；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，你們的支持，鼓勵(lì)和幫助。最后我要感謝培養(yǎng)我的西安航空職工大學(xué)，是你為我的理想插上翅膀，讓我可以自由翱翔。 參 考 文 獻(xiàn) 1.勞動(dòng)和社會(huì)保障部教材辦公室組織編寫(xiě).數(shù)控車床Fanuc系統(tǒng)編程與操作. 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007 2. 孫東洋等編著.數(shù)控編程. 南京大學(xué)出版社，1993 3. 杜君文主編.數(shù)控技術(shù). 天津大學(xué)出版社，1990 4. 徐宏海主編.數(shù)控加工工藝. 化學(xué)工業(yè)出版社，2003 5. 李正峰主編.數(shù)控加工工藝. 上海交通大學(xué)出版社，2004