仿麥克風軸類零件的加工機電一體化畢業(yè)設計論文

1、 機械與電子工程系 2011屆?？飘厴I(yè)生畢業(yè)設計仿麥克風軸類零件的加工作者姓名 何 超 指導教師 宋秀玲 學科專業(yè) 機電一體化技術 研究方向 數控技術 所在班級 08機電一體化技術一班 學習年限 2008年9月至2011年6月二一一年六27目 錄摘 要iabstractii第一章 數控機床的分類11. 1按加工工藝方法分類11. 2按控制運動軌跡分類11. 3按驅動裝置的特點分2第二章 典型軸類零件的加工52. 1零件圖工藝分析52. 2選擇設備72. 3確定加工順序72. 4刀具選擇82. 5零件加工及編程92. 6測量結果與小結162. 7加工結論16第三章 數控機床零件加工前的準備173

2、. 1零件的加工程序編寫及校驗173. 2加工材料及刀具、夾具的準備183. 3數控機床的調整與對刀183. 4 數控車的工藝和工裝削193. 5數控車削加工中精度的保證20結論22致謝23參考文獻24個人簡況及聯(lián)系方式25摘 要數控系統(tǒng)是數控機床的核心，影響著數控機床的技術性能和功能范圍。而專用cnc系統(tǒng)之間互不兼容的弊病，使數控機床不能在不同廠商的不同平臺上運行，所以，開放式數控系統(tǒng)是未來數控機床發(fā)展的趨勢。眼下國內市場上數控機床所配備的數控系統(tǒng)多為fanucoi和siemens802系列系統(tǒng)，各種版本的數控技術教科書也都是以上述兩種系統(tǒng)為模板編寫的，所以選擇配有以上兩種系統(tǒng)的數控實訓設備

3、是理所當然的，但是這兩種系統(tǒng)相對價格比較便宜，功能相對比較弱，屬于普通型數控系統(tǒng)，是日本fanuc公司和德國西門子公司配套給國外機床制造商的。日本fanuc公司和德國西門子公司現(xiàn)在已經不用上述系統(tǒng)配備數控機床了，而是用fanuc160i/180i/210i、siemens840di，因為這些數控系統(tǒng)都是開放式的，屬高端系統(tǒng)，其功能齊全，價格昂貴。所以，在選擇數控機床的數控系統(tǒng)時，可以選擇一定量的fanucoi和siemens802系列系統(tǒng)，同時也要考慮選擇一定量的其他系統(tǒng)，特別是開放式數控系統(tǒng)，盡量做到合理配置，既有經濟型、普通型，又有少量高檔型?？紤]到學校主要是用于培訓和教學，對機床的精度要

4、求不高，為了緩解資金壓力，一般應盡量選擇國產數控機床。針對中等職業(yè)技術院校在數控技術實訓設備配置中存在的一些誤區(qū)，分別從數控機床的比例、數控系統(tǒng)的功能及數控機床結構三方面，提出既能充分滿足教學實訓要求，又不陳舊落后，且能體現(xiàn)數控技術發(fā)展水平的實訓設備。關鍵詞：數控；實訓；思考abstractthe numerical control system is the numerical control engine bed core, is affecting the numerical control engine bed technical performance and the functio

5、nal scope.but between the special-purpose cnc system the incompatible disease, enables the numerical control engine bed mutually to move in the different manufacturer different platform, therefore, the open style numerical control system is a tendency which the future numerical control engine bed wi

6、ll develop.at present in the domestic market the numerical control engine bed provides the numerical control system many is fanuc-oi and the siemens-802 series system, each kind of edition numerical control technology textbook also all is compiles take the above two kind of systems as the template,

7、therefore the choice has above two kind of system numerical control really to teach the equipment is natural, but these two kind of system relative price quite is cheap, function relative quite weak, belongs to the popular numerical control system, is japanese fanuc corporation and germany siemens n

8、ecessary gives the overseas engine bed manufacturer.japanese fanuc corporation and germany siemens already did not need the above system to provide the numerical control engine bed now, but was with fanuc160i/180i/210i, siemens840di, because these numerical control system all was open style, was the

9、 high end system, its function was complete, the price was expensive.therefore, in time choice numerical control engine bed numerical control system, may choose the ration fanuc-oi and the siemens-802 series system, simultaneously also must consider the choice ration other systems, specially the ope

10、n style numerical control system, as far as possible achieves the reasonable disposition, both has the economy, the popular type, and has few upscale considered the school mainly is uses in training and the teaching, is not high to the engine bed precision request, in order to alleviate the fund pre

11、ssure, should choose the domestically produced numerical control engine bed as far as possible generally.really teaches some erroneous zones in view of the medium professional technical colleges and universities in the numerical control technology which in the equipment disposition exists, separatel

12、y from the numerical control engine bed proportion, the numerical control system function and the numerical control engine bed structure three aspects, proposes both can satisfy the teaching really to teach the request fully, and falls behind not obsoletely, also can manifest the numerical control s

13、tate-of-art the reality to teach the equipment.key word: numerical control; the reality teaches; ponder.晉城職業(yè)技術學院畢業(yè)設計第一章 數控機床的分類1. 1按加工工藝方法分類1.金屬切削類數控機床 與傳統(tǒng)的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機床的動作和運動都是數字化控制的，具有較高的生產率和自動化程度。 在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控

14、加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鉆、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的臺數和占地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產效率和加工質量。 2.特種加工類數控機床 除了切削加工數控機床以外，數控技術也大量用于數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。

15、 3.板材加工數控機床 常見的應用于金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。 近年來，其它機械設備中也大量采用了數控技術，如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業(yè)機器人等 1. 2按控制運動軌跡分類 1.點位控制數控機床 位置的精確定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統(tǒng)只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯(lián)系?？梢詭讉€坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。 這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鉆床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。 2.直線控制數控機床 直線控制數控機床

16、可控制刀具或工作臺以適當的進給速度，沿著平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。 直線控制的簡易數控車床，只有兩個坐標軸，可加工階梯軸。直線控制的數控銑床，有三個坐標軸，可用于平面的銑削加工?，F(xiàn)代組合機床采用數控進給伺服系統(tǒng)，驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數控機床。 數控鏜銑床、加工中心等機床，它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。 3.輪廓控制數控機床 輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續(xù)相關的控制，使

17、合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。 常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也采用了輪廓控制系統(tǒng)。輪廓控制系統(tǒng)的結構要比點位/直線控系統(tǒng)更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然后進行相應的速度與位移控制。 現(xiàn)在計算機數控裝置的控制功能均由軟件實現(xiàn)，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數專用控制系統(tǒng)外，現(xiàn)代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。 1. 3按驅動裝置的特點分 1.開環(huán)控制數控機床

18、 這類控制的數控機床是其控制系統(tǒng)沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統(tǒng)每發(fā)出一個進給指令，經驅動電路功率放大后，驅動步進電機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發(fā)出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制數控機床。 開環(huán)控制系統(tǒng)的數控機床結構簡單，成本較低。但是，系統(tǒng)對移動部件的實際位移量不進行監(jiān)測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零

19、件的精度。開環(huán)控制系統(tǒng)僅適用于加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。 2.閉環(huán)控制數控機床 對工作臺的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現(xiàn)移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較后得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數控機床，因把機床工作臺納入了控制環(huán)節(jié)，故稱為閉環(huán)控制數控機床。 閉環(huán)控制數控機床的定位精度高，但調試

20、和維修都較困難，系統(tǒng)復雜，成本高。 3.半閉環(huán)控制數控機床 半閉環(huán)控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然后反饋到數控裝置中去，并對誤差進行修正。通過測速元件a和光電編碼盤b可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作臺的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現(xiàn)控制。由于工作臺沒有包括在控制回路中，因而稱為半閉環(huán)控制數控機床。 半閉環(huán)控制數控系統(tǒng)的調試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。 4.混合控制數控機床 將以上三類

21、數控機床的特點結合起來，就形成了混合控制數控機床?；旌峡刂茢悼貦C床特別適用于大型或重型數控機床，因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度，其傳動鏈慣量與力矩大，如果只采用全閉環(huán)控制，機床傳動鏈和工作臺全部置于控制閉環(huán)中，閉環(huán)調試比較復雜?；旌峡刂葡到y(tǒng)又分為兩種形式： （1）開環(huán)補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環(huán)伺服機構，另外附加一個校正電路。用裝在工作臺的直線位移測量元件的反饋信號校正機械系統(tǒng)的誤差。 （2）半閉環(huán)補償型。它是用半閉環(huán)控制方式取得高精度控制，再用裝在工作臺上的直線位移測量元件實現(xiàn)全閉環(huán)修正，以獲得高速度與高精度的統(tǒng)一。其中a是速度測量元件（如測速發(fā)電機），b

22、是角度測量元件，c是直線位移測量元件。 第二章 典型軸類零件的加工2. 1零件圖工藝分析 該零件（圖2-1）表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及螺紋和槽等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴的尺寸精度和表面粗糙度等要求。尺寸標注完整，輪廓描述清楚。零件材料為鋁料，無熱處理和硬度要求。圖2-1 配合圖零件1如圖2-2所示零件是外輪廓綜合零件，零件由外圓柱面、外順時針圓弧、外凹槽和外螺紋組成的外輪廓表面，零件圖尺寸標注完整，符合數控加工尺寸標注要求；輪廓描述清楚完整。圖2-2 件一零件2如圖2-3所示零件是內外輪廓組成的零件，零件外輪廓是由外圓柱面、外直角連續(xù)凹槽組成的外輪廓表面，零件內輪廓是由內圓柱面

23、、內螺紋等組成的零件，零件圖尺寸標注完整，符合數控加工尺寸標注要求；輪廓描述清楚完整。圖2-3 件二零件3如下圖2-4所示是內外輪廓綜合零件，零件外輪廓是由外圓柱面、外直角槽所組成的外輪廓表面，零件內輪廓是由內圓柱面、內螺紋內錐面、內逆時針圓弧等所組成的零件，零件圖尺寸標注完整，符合數控加工尺寸標注要求；輪廓描述清楚完整。圖2-4 件三通過上述分析，可采用以下幾點工藝措施。 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數值較小，故編程時不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 為便于裝夾，坯件左端應預先車出夾持部分，右端面也應先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選50棒料。 2. 2選擇設備 根據被加工

24、零件的外形和材料等條件，選用fanuc 0i mate tc數控車床。 確定零件的定位基準和 。定位基準 確定坯料軸線和左端大端面（設計基準）為定位基準。 裝夾方法 左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動頂尖支承的裝夾方式。 2. 3確定加工順序首先加工零件2作為配合基準：1.加工左端面2.加工外圓柱面3.凹槽加工4.掉頭加工右端面6.g83鉆孔7.加工內輪廓8.加工內螺紋然后加工零件1：1.加工左端面 2.加工外輪廓5.加工凹槽6.掉頭加工右端面7.加工外輪廓圓柱面8.加工外螺紋、切槽最后加工零件3：1.鉆孔2.加工右端面3.加工內圓柱面4.加工外圓柱面5.掉頭加工左端面6.加工內圓柱

25、面7.加工外圓柱面2. 4刀具選擇 刀具選擇選用5中心鉆鉆削中心孔。16的鉆頭鉆孔。 粗車及平端面選用900硬質合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小，選=350。 精車選用900硬質合金右偏刀，車螺紋選用硬質合金600外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取r=0.150.2。 切削用量選擇 背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環(huán)時選ap=3 ，精車ap=0.25；螺紋粗車時選ap= 0.4 ，逐刀減少，精車ap=0.1。 主軸轉速的選擇 車直線和圓弧時，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=dn/100

26、0計算主軸轉速n（粗車直徑d=60 ，精車工件直徑取平均值）：粗車500r/min、精車1200 r/min。車螺紋時，參照式（5-1）計算主軸轉速n =320 r/min. 進給速度的選擇 選擇粗車、精車每轉進給量，再根據加工的實際情況確定粗車每轉進給量為0.4/r，精車每轉進給量為0.15/r，最后根據公式vf = nf計算粗車、精車進給速度分別為200 /min和180 /min。 2. 5零件加工及編程 件一加工順序為先左后右，具體程序如下：o0010;g99g97g40g21;g28u0;g28w0;t0101;(90外圓刀)m4s800f0.1;gox55z5;g71ui.0r0.

27、5;g71p01q02u0.5w0.2f0.1;n01g0x0;g1z0;g03x24.1z-3.7r21.6;g02x27.5z-4.2r3;g1x39;x45r3;z-38;n02x55;g28u0;g28w0;t0101;m4s1000f0.1;g0x55z3;g70p01q02;g28u0;g28w0;mo;t0505;(槽刀)m4s500f0.1;gox55z3;g1z-13.2;x39;x50;w1;x45;x42w-1;x45;z-14.2;x42w1;x39;x55;g28u0;g28w0;mo5;m30;零件掉頭o0011;g99g97g40g21;g28u0;g28w0;t

28、0101;m4s800f0.1;gox55z3;g71u1.0r0.5;g71p01q02u0.5w0.2;n01g0x0;g1z0;x15;x18c1.5;z-12;x20.4;z-15.8;x55;n02x55;g28u0;g28w0;t0101;m4s1000f0.1;g0x55z3;g70p01q02;g28u0;g28w0;m0;t0505;m4s500f0.1;g0x55z3;g1z-12;x14;x55;g28u0;g28w0;m0;t0303；(螺紋刀)m4s500f0.1;gox20z3;g92x18z-11f1.5;x17.6;x17.2;x17;x16.8;x16.6;x

29、16.5;x16.5;g1x55;g28uo;g28w0;m05;m30;零件二加工需先右后左，其中并用到子程序子程序：o0002 子程序g00 w-12.6 移至槽的切削起點處g01 x39 f0.3 切槽至39mm，調整進給速度g04 x1 槽底暫停1sg00 u12.6 x向退刀w-6 z向偏移至第二個槽切削起點處g01 x39 切槽至39mmg04 x1 槽底暫停1sg00 u12.6 x向退刀m99 子程序結束，并返回到主程序加工程序：o0020；g99g97g40g21;g28u0;g28w0;t0101;m4s800f0.1;g0x55z3;g71u1.0r0.5;g71p01q

30、02u0.5w0.2f0.1;n01g0x0;g1z0;x42;x45c1.5;z-37.4;n02x55;g28u0;g28w0;t0101;m4s1000f0.1;g0x55z3;g70p01q02;g28uo;g28wo;t0505;m4s500f0.1;g0x55z3;m98p40002;g01x55;g28u0;g28w0;m0;t0606；m4s500f0.08；g0x16z3；g71u0.5w0.2；g71p01q02u-0.5w0.2f0.08；n01g0；g1z0；g1x42；g1x39c1；z-7.2；x30;z-10.5;x20.4;z-21.6;x16.6z-37.4;

31、n02x16；g28u0；g28w0；t0606；m4s800f0.08；g0x16z3；g70p01q02；g28u0；g28w0；m05；m30；t0303;m4s500f0.1;gox16z3;g92x16z-37.4f1.5;x16.4;x16.8;x17.2;x17.4;x17.8;x18;x18;g1x55;g28uo;g28w0;m05;m30工件掉頭t0606；m4s500f0.08；g0x16z3；g71u0.5w0.2；g71p01q02u-0.5w0.2f0.08；n01g0；g1z0；g1x20.4；g1z-3.8；n02x16；g28u0；g28w0；t0606；m4

32、s800f0.08；g0x16z3；g70p01q02；g28u0；g28w0；m05；m30；零件三加工需先右后左o0030;g99g97g40g21;g28u0;g28w0;t0101;m4s800f0.1;g0x55z3;g71u1.0r0.5;g71p01q02u0.5w0.2f0.1;n01g0x0;g1z0;x33;x36c1.5;z-22.2;x42;x45c1.5;z-26.2;n02x55;g28u0;g28w0;t0101;m4s1000f0.1;g0x55z3;g70p01q02;g28uo;g28wo;t0505;m4s500f0.1;g0x55z3;g1z-13.2;

33、x26.1;x36;w2;x26.1;x36;z-14.2;x34w1;x36;z-12.2;x34w-1;x26;z-13.2;x55;g28u0;g28w0;m0;t0606；m4s500f0.08；g0x16z3；g71u0.5w0.2；g71p01q02u-0.5w0.2f0.08；n01g0x24；g1z0；g03x16.8z-8.5r12；g1z-30；n02x16；g28u0；g28w0；t0606；m4s800f0.08；g0x16z3；g70p01q02；g28u0；g28w0；m05；m30；工件掉頭o0031；g99g97g40g21；g28u0；g28w0；t0101；

34、m4s800f0.1；g0x55z3；g71u1.0r0.5；g71p01q02u0.5w0.2；n01g0x0；g1z0；x30；z-3.3；x39；z-10.5；x42；x45c1.5；z-19.2；n02x55；g28u0；g28w0；t0101；m4s1000f0.1；g0x55z3；g70p01q02；g28u0；g28w0；m0；t0505；m4s500f0.1；g0x50z3；g0z-10.2；g1x35；x50；g28u0；g28w0；m0；t0606；m4s500f0.08；g0x16z3；g71u0.5w0.2；g71p01q02u-0.5w0.2f0.08；n01g0；g

35、1z0；g1x26.4；g1z-4.5；x16.8a165；n02x16；g28u0；g28w0；t0606；m4s800f0.08；g0x16z3；g70p01q02；g28u0；g28w0；m05；m30；2. 6測量結果理論值加工后測量件一4544.983130.98外螺紋m18外徑m18槽3534.95槽寬32.84右15.815.26左19.219.19總長3534.954件三4545.98槽3938.98內螺紋m3938.98槽寬33內螺紋2 m1817.5總長37.437.35件34544.42內16.816.75外螺紋m39大徑38.85槽寬22.0237.437.35配合88

36、87.562. 7加工結論零件加工符合加工工藝標準，配合較好，不足之處表面有壓痕跡。 第三章 數控機床零件加工前的準備近年來，為了適應市場需要，不少職業(yè)技術學校相繼開設了數控技術方面的專業(yè)。我校也于去年購置了兩臺經濟型數控車床和一臺數控床身銑床并配置華興數控仿真軟件（機床數控系統(tǒng)是南京華興數控操作系統(tǒng)）以滿足數控教學的要求。通過幾個學期的教學實踐，深感要做好數控機床操作，零件加工前的準備工作相當重要。 3. 1零件的加工程序編寫及校驗在數控機床上加工零件，不管數控機床使用的是何種操作系統(tǒng)，必須要有與數控機床相適應的數控加工程序。首先，學生根據教師給出的零件圖自行編制加工程序。在編寫加工程序的時

37、候先分析零件圖，根據零件圖的技術要求來分析加工工藝路線，確定加工步驟，合理選擇加工中每一道工序中要使用的刀具以及加工中的切削用量參數，并進行與數控加工程序相關的數學處理。在數學處理時會出現(xiàn)一些繁瑣的坐標計算問題，為簡化計算和縮短計算時間，我們讓學生在計算機模擬房內利用autocad軟件先繪制零件圖，再利用autocad軟件的查詢命令予以解決并記下數據。通過工藝分析與數學計算，再根據所確定的工藝路線與零件加工步驟來編寫程序。在編寫完數控加工程序之后，利用數控機床制造商提供的配套數控仿真教學軟件在計算機模擬室進行反復校驗和仿真模擬，以檢查程序的正確性，同時，對坐標數值、進給量、刀補值等參數進一步處

38、理，以適應實際加工需要。 為什么要這樣做呢？因為一般職業(yè)技術學校受經費等原因限制，數控機床數量較少，學生要同時上數控機床校驗不太可能，況且時間拖得長不利于教學。另一方面，通過校驗還可以使學生在數控機床操作之前熟悉數控加工軟件的使用方法以及熟悉數控機床的操作面板，為下一步的數控機床操作打好基礎。最后，教師對每個學生編制的加工程序做全面細致的審核，確定最終加工程序。教師審核的內容主要是程序結構的合理性、走刀線路、主軸轉速、進給量、吃刀深度以及刀具的選擇等，在審核的同時為學生提出建設性的修改意見，使學生知道為什么要這樣修改，不改會造成什么后果，程序確定之后，及時將程序記下以備操作。 3. 2加工材料

39、及刀具、夾具的準備 程序準備僅僅是第一步，程序校驗通過以后，接下來就是加工材料及刀具和夾具的準備。這一步工作做得如何，將直接影響到數控操作的最終效果和學生的學習興趣，因此要認真做好。 目前，職業(yè)技術學校供數控機床操作教學用的材料主要是鋁材、尼龍棒、鋼材、石蠟、硬木砧板等，選用的材料要能最大限度地滿足數控操作教學的要求，同時要考慮經濟性。根據我校的實際情況，我們選擇鋁和石蠟作為車床和銑床的加工材料。刀具的選擇則要根據被加工材料的表面形狀、材質等來選擇，由于我們所選用的這些材料沒有很高的硬度，故對刀具無特別要求，選用普通刀具即可。但在加工時由于零件的形狀和技術要求不同，要選擇不同類型的刀具來加工，

40、例如加工三角形螺紋要選擇三角螺紋車刀，加工圓弧則要選擇圓弧到或者是尖刀來進行加工等，合理的選擇加工刀具是加工好零件的基本保證。夾具的選擇比較簡單，如在數控車床上加工鋁棒和石蠟棒，鋁棒和石蠟棒直接由三爪自定心卡盤夾緊即可；而在銑床上加工時，只要按普通銑床的要求，用壓板將鋁或石蠟板固定在工作臺上或機用平口鉗夾緊就可以了，夾緊力的控制以在加工過程中工件不發(fā)生移動為宜。 但是在實際數控機床加工應用中，要綜合考慮數控機床的技術要求、夾具的特點、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關因素來正確選用刀具和夾具，而在學習過程中要求學生把石蠟材料看成是金屬材料來進行加工，用加工金屬材料的切削參數來加工石

41、蠟材料，在加工過程中合理分配加工余量，將粗加工和精加工進行區(qū)分。通過以上做法，加工出的工件符合圖紙要求，效果良好，達到了數控機床操作的目的。 3.3數控機床的調整與對刀 數控加工程序編寫完和零件材料準備好以及選擇了恰當的刀具后，要對數控機床進行調整、潤滑、檢查等工作，確保數控機床的性能。然后再進行對刀，使數控機床上每一把刀具的刀位點在刀架轉位后或換刀后，每把刀的刀位點的位置都重合在同一點。在對刀完成后即進行零件的試加工，以檢驗程序與對刀的精確性，如果試加工的零件的尺寸精度與形位公差不符合圖紙要求，則要進行刀具偏差的微量修調，然后再進行試加工，一直到所加工的零件符合圖紙要求。通過試加工以后，就可

42、以對該零件進行批量加工了。一個數控加工的零件是否合格，數控機床的對刀起到關鍵的作用，也就是說所加工的零件是否合格的基本保證是對刀要準確。 3. 4 數控車的工藝和工裝削 數控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數控車床是一次裝夾，連續(xù)自動加工完成所有車削工序，因而應注意以下幾個方面。 1. 合理選擇切削用量 對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質量。經濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。 切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產生機械的、化學的、

43、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。 進給條件與刀具后面磨損關系在極小的范圍內產生。但進給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。 用戶要根據被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。 最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件。 然而，在實際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質量、切削噪聲、加工熱量等有關。在確定加工條件時，需要根據實際情況進行研究。

44、對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。 2. 合理選擇刀具 1) 粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。 2) 精車時，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。 3) 為減少換刀時間和方便對刀，應盡量采用機夾刀和機夾刀片。 3. 合理選擇夾具 1) 盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具； 2) 零件定位基準重合，以減少定位誤差。 4. 確定加工路線 加工路線是指數控機床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。 1) 應能保證加工精度和表面粗糙要求； 2) 應盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。 5.

45、加工路線與加工余量的聯(lián)系 目前，在數控車床還未達到普及使用的條件下，一般應把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。 6. 夾具安裝要點 目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現(xiàn)的，如圖1。液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。 3. 5數控車削加工中精度的保證 1. 修改刀補值保證尺寸精度 由于第一次對刀誤差或者其他原因造成工件誤差超出工件公差，不能滿足加工要求時，可通過修改刀補使工件達到要求尺寸，保證徑向尺寸方法如下： a. 絕

46、對坐標輸入法 根據“大減小，小加大”的原則，在刀補001004處修改。如用2號切斷刀切槽時工件尺寸大了0.1mm，而002處刀補顯示是x3.8，則可輸入x3.7，減少2號刀補。 b. 相對坐標法 如上例，002刀補處輸入u-0.1，亦可收到同樣的效果。 同理，對于軸向尺寸的控制亦如此類推。如用1號外圓刀加工某處軸段，尺寸長了0.1mm，可在001刀補處輸入w0.1。 2. 半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度 對于大部分數控車床來說，使用較長時間后，由于絲桿間隙的影響，加工出的工件尺寸經常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這時，我們可在粗加工之后，進行一次半精加工消除絲桿間隙的影響。如用1號刀g71粗加工外圓

47、之后，可在001刀補處輸入u0.3，調用g70精車一次，停車測量后，再在001刀補處輸入u-0.3，再次調用g70精車一次。經過此番半精車，消除了絲桿間隙的影響，保證了尺寸精度的穩(wěn)定。 3. 程序編制保證尺寸精度 a. 絕對編程保證尺寸精度 編程有絕對編程和相對編程。相對編程是指在加工輪廓曲線上，各線段的終點位置以該線段起點為坐標原點而確定的坐標系。也就是說，相對編程的坐標原點經常在變換，連續(xù)位移時必然產生累積誤差，絕對編程是在加工的全過程中，均有相對統(tǒng)一的基準點，即坐標原點，故累積誤差較相對編程小。數控車削工件時，工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高，故在編寫程序時，徑向尺寸最好采用絕對編程，考慮到加工及編寫程序的方便，軸向尺寸常采用相對編程，但對于重要的軸向尺寸，最好采用絕對編程。 b. 數值換算保證尺寸精度 很多情況下，圖樣上的尺寸基準與編程所需的尺寸基準不一致，故應先將圖樣上的基準尺寸換算為編程坐標系中的尺寸。4. 修改