畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）針輪立式搖擺減速器齒輪座加工工藝（全套圖紙）

1、常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 全套全套 CAD 圖紙等，聯(lián)系圖紙等，聯(lián)系 153893706 題題 目目 針輪立式搖擺減速器針輪立式搖擺減速器 齒輪座加工工藝齒輪座加工工藝 姓姓 名名 學(xué)學(xué) 號號 班班 級級 03 數(shù)控?cái)?shù)控 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 職職 稱稱 日日 期期 2006 年年 6 月月 10 日日 C C C Z Z Z I I I L L L I I I 畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)( (論文論文) ) 摘要摘要 減速器主要有軸、軸承、齒輪、齒輪座、箱體組成，我加工的是齒輪座。 齒輪座主要是放置齒輪的以便齒

2、輪安裝在傳動軸上，使齒輪傳動工作。首先讀 懂零件圖紙，研究加工工藝，了解工件的整體結(jié)構(gòu)，分析工件在本工序加工之 前的情況：例如毛坯（半成品）的類型、材料、形狀、形狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、尺寸、 加工余量、基準(zhǔn)面或孔等情況。 需要數(shù)控加工的部位和具體內(nèi)容：包括待加工表面的類型、各項(xiàng)精度及技 術(shù)要求、表面性質(zhì)、各表面之間的關(guān)系等。 齒輪座是一個(gè)回轉(zhuǎn)零件，它的毛坯材料是鑄鐵，在毛坯加工前安排正火和 調(diào)質(zhì)處理，主要目的是消除鍛造及粗加工引起的殘余應(yīng)力、改善材料的可切削 性，提高綜合力學(xué)性能，與軸配合其尺寸公差等級通常為 IT6-IT7 級，精密的 IT5 級，它的形狀精度圓度、圓柱度應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi)，裝

3、配定位 時(shí)的端面圓跳動和垂直度要求分別為：徑向圓跳動和端面圓跳動公差通常為 0.01-0.03mm,高精度為 0.001-0.005mm,一般為 0.02mm,齒輪座與軸配合的粗糙 度為 0.8-1.6um,非配合的次要表面為 6.3um。 關(guān)鍵詞：齒輪座、加工工藝、數(shù)控加工 目目 錄錄 第一章引言1 第二章減速器齒輪座加工工藝分析2 2. 1 齒輪座的技術(shù)要求2 2. 2加工工藝的分析3 23機(jī)床選擇 3 2. 4 刀具選擇3 2. 5 零件裝夾定位方式4 2. 6 加工切削參數(shù)的設(shè)定 5 2. 7 加工順序7 第三章 數(shù)控加工8 3. 1 數(shù)控編程8 3. 2 數(shù)控加工坐標(biāo)設(shè)定8 3. 3

4、 走刀方式 9 3. 4加工工件過程示意圖 11 3. 5 程序校驗(yàn)14 3. 6 加工14 第四章結(jié)論15 致謝16 參考文獻(xiàn)17 附錄（1）程序 18 附錄（2）工藝圖紙24 附錄 (3)工序卡片 39 第一章第一章 引言引言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用機(jī)械制造工藝的基本理論和夾具設(shè)計(jì)方法，了解 機(jī)械加工工藝規(guī)程，熟悉工藝設(shè)計(jì)的全方法，程序運(yùn)用，掌握數(shù)控編程，最后 學(xué)會獨(dú)立分析解決問題、編寫（纂寫）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 、查找參考資 料的方法。 在數(shù)字化制造技術(shù)中，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之 一，它直接面對加工對象和操作者，數(shù)控及其編程技術(shù)的熟悉和掌握程度也直 接影響到制造

5、系統(tǒng)的成效。數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密度及自動化程度很高的機(jī)電 一體化加工設(shè)備，是綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、自動控制、自動檢測及精密機(jī)械等高新 技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與普及，現(xiàn)代企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術(shù)、 能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量不斷增加。 數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于模具制造業(yè)，如數(shù)控銑削、鏜削、車削、線切 割、電火花加工等，其中數(shù)控銑削是復(fù)雜模具零件的主要加工方法。數(shù)控設(shè)備 為精密復(fù)雜零件的加工提供了基本條件，但要達(dá)到預(yù)期的加工效果，編制高質(zhì) 量的數(shù)控程序是必不可少的，這是因?yàn)閿?shù)控加工程序不僅包括零件的工藝過程， 而且還包括刀具的形狀和尺寸、切削用量、走刀路徑等工藝信息。對于簡單的 模具零

6、件，通常采用手工編程的方法，對于復(fù)雜的模具零件，往往需要借助于 CAM 軟件編制加工程序，如 Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM 等。無 論是手工編程或計(jì)算機(jī)輔助編程，在編制加工程序時(shí)，選擇合理的工藝參數(shù)， 是編制高質(zhì)量加工程序的前提。 擺線針輪減速機(jī)是一種采用擺線針齒嚙合的、少齒差行星運(yùn)動傳動原理設(shè)計(jì) 而成的一種新型傳動機(jī)械，目前它已廣泛地應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)。我加工的減速器 型號是 JB2982-81 部擺線針輪立式搖擺減速器，傳動比是 16.5,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 主要加工搖擺減速器的齒輪座的加工，數(shù)控車床加工齒輪座的外型，數(shù)控車床 加工齒輪座的內(nèi)孔，數(shù)控加工中心

7、加工齒輪座的螺紋孔。 裝 訂 線 第二章第二章 減速器齒輪座加工工藝分析減速器齒輪座加工工藝分析 2,12,1 齒輪座的技術(shù)要求齒輪座的技術(shù)要求 圖 2.1齒輪座的立體圖 減速器主要有軸、軸承、齒輪、齒輪座、箱體組成，我加工的是齒輪座。 齒輪座主要是放置齒輪的以便齒輪安裝在傳動軸上，使齒輪傳動工作。首先讀 懂零件圖紙，研究加工工藝，了解工件的整體結(jié)構(gòu)，分析工件在本工序加工之 前的情況：例如毛坯（半成品）的類型、材料、形狀、形狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、尺寸、 加工余量、基準(zhǔn)面或孔等情況。需要數(shù)控加工的部位和具體內(nèi)容：包括待加工 表面的類型、各項(xiàng)精度及技術(shù)要求、表面性質(zhì)、各表面之間的關(guān)系等。 齒輪座是一個(gè)回轉(zhuǎn)

8、零件，它的毛坯材料是鑄鐵 HT200，齒輪座是承受較大 載荷的和要求的重要鑄件,所以對其耐磨性及表面硬度較高,在毛坯加工前安排 熱處理，提高綜合力學(xué)性能，與軸配合其尺寸公差等級為 IT7 級，它的形狀精 度圓度、圓柱度應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi)，裝配定位時(shí)的端面圓跳動和垂 直度要求分別為：徑向圓跳動和端面圓跳動公差通常為 0.02mm, ,齒輪座與軸 配合的粗糙度為 0.8um,非配合的次要表面為 3.2um，要保證軸能轉(zhuǎn)動自如。 2.22.2 加工工藝分析：加工工藝分析： 齒輪座是一種套類零件，加工的關(guān)鍵主要是圍繞著如何保證內(nèi)孔與外圓表 面的同軸度，端面與其軸線的垂直度，相應(yīng)的尺寸精度，形狀精

9、度和套筒零件 的厚度薄易變形的工藝特點(diǎn)。被加工零件的數(shù)控加工加工工藝問題涉及面很廣,結(jié) 合編程的可能性和方便性提出一些分析和審查的主要內(nèi)容。 (1) 尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn) 在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。 因此零件圖上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。 (2) 幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各 幾何要素間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣泳幊虝r(shí)要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義， 手工編程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無 法進(jìn)行。但由于零件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中考慮不周或

10、被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù) 不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審 查與分析圖紙時(shí)，一定要仔細(xì)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系。 (3)定位基準(zhǔn)可靠 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往 往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。為增加定位的穩(wěn)定 性，可在底面增加一工藝凸臺，在完成定位加工后再除去。 2.32.3 機(jī)床選擇機(jī)床選擇 在考慮選擇加工內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻 克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢： 在選擇時(shí)，一般可按照下列順序考慮： （1）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）

11、通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇對象； （3）通用機(jī)床加工效率低，工人手工操作強(qiáng)度大，在數(shù)控機(jī)床時(shí)尚存在 富裕加工能力時(shí)選擇。 我所加工的齒輪座原是用普通車床和沖床加工，很難保證質(zhì)量，加工生產(chǎn) 率不高，工人勞動強(qiáng)度大，所以我在加工齒輪座用數(shù)控車床 SINMERIK-802C 加 工外型和軸內(nèi)孔，其底座螺紋孔因車床加工困難，所以用 SINMERIK-810D 加工 中心來加工。 2.42.4 刀具選擇刀具選擇 （1）夾具的選擇：單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選用通用夾具和機(jī)床自帶的卡盤、 臺虎鉗和轉(zhuǎn)臺。大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用高生產(chǎn)率的專用機(jī)床夾具，在推行計(jì)算 機(jī)輔助制造，成組技術(shù)等新工藝或

12、為提高生產(chǎn)效率時(shí)，應(yīng)采用成組夾具、組合 夾具。夾具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。 （2）刀具的選擇：一般選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，刀具選擇時(shí)主要考慮加工方法、加 工表面的尺寸、工件材料、加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)力等因素。 在組合機(jī)床上加工時(shí)，由于機(jī)床按工序集中原則組織生產(chǎn)，考慮到加工質(zhì)量和 生產(chǎn)率的要求，可采用專用的復(fù)合刀具，這樣可提高加工精度，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì) 效益。自動線和數(shù)控機(jī)床所使用的刀具應(yīng)著重考慮其壽命期內(nèi)的可靠性，加工 中心機(jī)床所使用的刀具還應(yīng)注意選擇與其配套的刀夾和刀套。 在模具銑削加工中，常用的刀具有平端立銑刀、圓角立銑刀、球頭刀和錐 度銑刀等；在數(shù)控車床加工中，常用的刀具有 90

13、 度外圓車刀，45 度外圓車刀， 螺紋刀，切斷刀和鏜孔刀。 我拿到圖紙后，根據(jù)工件材料，機(jī)床性能，刀具材料，選擇所需的刀具。 下面我簡單介紹部分刀具： （1）外圓車刀：主要用于加工回轉(zhuǎn)體零件外形， （2）切斷刀：主要用于切斷工件和切槽 （3）孔加工刀具：主要有普通麻花鉆，可轉(zhuǎn)位淺孔鉆，噴吸鉆，擴(kuò)孔刀 及絞刀，應(yīng)根據(jù)零件材料，加工尺寸及精度等要求合理選用。 （4）鏜孔刀具：套類，殼體類和箱體類上的直徑大于 80mm的孔，一 般要用鏜刀加工，其加工精度可達(dá) IT6-IT7 級，按鏜孔切削數(shù)量不同，分為單 刃鏜刀和合雙刃鏜刀。 綜上所述我在加工齒輪座時(shí)用到的刀具為：45 度端面刀、切斷車刀、鏜 孔車

14、刀；2 中心鉆、8 麻花鉆、8.3 擴(kuò)孔鉆、8.5 的機(jī)用絲錐。 2.52.5 零件裝夾定位方式：零件裝夾定位方式： 工件夾緊時(shí)必須依據(jù)一定的基準(zhǔn)，如設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)、測 量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)） 。工件的定位基準(zhǔn)選擇不僅影響加工表面的位 置精度，而且對于零件各表面的加工順序也有很大的影響。在起始工序中，只 能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)， 應(yīng)重點(diǎn)考慮兩個(gè)問題：一是保證主要加工面有足夠而均勻的余量和各待加工表 面有足夠的余量；二是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度。具體選擇 選擇原則是： 1）為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選

15、擇不加工面。 2）合理分配各加工面的余量。 3）為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的 面。 4）為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面。 5）粗基準(zhǔn)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上用一次。 6）選做粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光滑，要避開鑄造飛邊和鑄造澆帽口、 分型面、飛翅等缺陷。 在最終工序和中間工序，應(yīng)采用已加工表面定位，稱為精基準(zhǔn)。選擇精基 準(zhǔn)時(shí)重點(diǎn)是如何減小工件的定位誤差、保證工件的加工精度、同時(shí)也要考慮裝 夾工件的方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。精基準(zhǔn)的原則有： 1）基準(zhǔn)重合原則 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3）自為基準(zhǔn)原則 4）互為基準(zhǔn)原則 工件在機(jī)床上的定位方法有：直接找正法、劃線找正

16、法、夾具安裝法。其 中在夾具上定位是一種常用的方法，常用的機(jī)床夾具有通用夾具和專用夾具， 如車床的三爪自定心卡盤和銑床的平口臺虎鉗。 圖 2.2 加工裝夾圖 我在加工齒輪座的外圓是采用數(shù)控車床加工的齒輪座為回轉(zhuǎn)軸類零件，所 以其外型和軸內(nèi)孔的加工用三爪自定心卡盤夾緊。在車床加工時(shí)以不加工表面 和毛坯余量小的一端作為基準(zhǔn)面，采用三爪卡盤裝夾，為了保證加工精度，限 制被加工工件的五個(gè)自由度，Z 方向自由度不需要保證。加工齒輪座的內(nèi)孔時(shí) 同樣也是在數(shù)控車床上，用三爪卡盤定位，而底座螺紋孔及鍵槽是在數(shù)控加工 中心上完成，在數(shù)控加工中心上也是用三爪卡盤，將三爪卡盤放在臺虎鉗上定 位。 2.62.6 加工

17、切削參數(shù)的設(shè)定加工切削參數(shù)的設(shè)定 切削參數(shù)的選擇對加工質(zhì)量、加工效率以及刀具耐用度有著直接的影響。與切 削相關(guān)的參數(shù)主要有主軸轉(zhuǎn)速(Spindlespeed) n = 1 0 0 0 V c /d，、進(jìn) 給速率 F=nzf (Cut feed)、刀具切入時(shí)的進(jìn)給速率(Lead in feed rate)、步 距寬度（Step-over）和切削深度（Step depth）等。當(dāng)加工精度和表面粗糙 度要求較高時(shí)，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給量；刀具切入進(jìn)給速度應(yīng)小于切削進(jìn)給速度。 在加工軸內(nèi)孔的時(shí)候進(jìn)給速度要小，以保證表面粗糙度。 1切削深度 t 切削深度也稱被吃刀量，選用盡可能大的吃刀量，可以提高 加工效率

18、。為保證加工精度和表面粗糙度，應(yīng)留 0.20.5mm 的精加工余量。在 精加工時(shí)，吃刀量的選擇與表面粗糙度有關(guān)，粗糙度小，吃刀量應(yīng)該小一些。 2進(jìn)給速度 選擇直接影響著模具零件的加工精度和表面粗糙度，進(jìn)給量 的選取取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料和銑刀結(jié)構(gòu)。加工齒輪座的內(nèi)孔 時(shí)，加工精度和表面粗糙度要求較高，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給量；刀具切入進(jìn)給速 度應(yīng)小于切削進(jìn)給速度。加工齒輪座的外圓時(shí)，加工精度和表面粗糙度的要求 不高，所刀具進(jìn)給量要大一些。 粗車時(shí)進(jìn)給量取 0.8mm/r,精車時(shí)進(jìn)給量取 0.3mm/r, 切斷時(shí)進(jìn)給量取 0.2mm/r, 數(shù)控加工中心粗加工時(shí)進(jìn)給量為 0.3mm/r，精加工

19、時(shí)進(jìn)給量為 0.15mm/r（硬質(zhì) 合金鋼參數(shù)） 3.主軸轉(zhuǎn)速 n/min S=1000v/d 主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來定。 4進(jìn)給速度 Vf F=Sf 應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和 工件材料來定。 具體加工參數(shù)如下： （1）90 度外圓車刀，粗、精加工齒輪外圓，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼（高 速切削，切削量大） ，轉(zhuǎn)速為 800r/min,進(jìn)給率為 240r/min，切削量粗加工 3, 精加工 0.6-0.8 mm（使用切削液） 。 （2）45 度外圓車刀，車端面，轉(zhuǎn)速為 800r/min,進(jìn)給率為 240r/min。 （3）鏜刀，粗、精加工齒輪內(nèi)孔，轉(zhuǎn)速為 600r/min,

20、進(jìn)給率為 30r/min， 切削量粗加工 2,精加工 0.3-0.5 mm（使用切削液） 。 （4）切斷刀，切斷零件，轉(zhuǎn)速為 600r/min,進(jìn)給率為 40r/min，切削量粗 加工 2,精加工 0.6-0.8 mm（使用切削液） 。 （5）2 中心鉆，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為 1200r/min,進(jìn)給率為 40r/min，定位。 （6）8 麻花鉆，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為 700r/min,進(jìn)給率為 40r/min，鉆孔。 （7）8.3 擴(kuò)孔鉆，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為 700r/min,進(jìn)給率為 40r/min。 （8）8.5 的機(jī)用絲錐，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為 700

21、r/min,進(jìn)給 率為 40r/min。 2.72.7加工順序加工順序 零件一般不可能在一個(gè)工序中加工完成，需要分幾個(gè)階段來進(jìn)行加工。在 加工方法確定以后，開始安排加工順序，即確定哪些結(jié)構(gòu)先加工，哪些結(jié)構(gòu)后 加工，以及熱處理工序和輔助工序等。零件加工順序的合理安排，能夠提高加 工質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低成本，獲得較好的經(jīng)濟(jì)利益。所以我們需要加工階段的 劃分：1）粗加工階段 2）半精加工階段 3）精加工階段 4）光整加工階段 同時(shí)在安排加工順序時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1）基面先行 2）先粗后精 3）先主 后次 4）先面后孔 5）就近不就遠(yuǎn)。 齒輪座的加工順序?yàn)椋合?110 的外圓，75 的外圓，65 的外圓

22、， 38 的內(nèi)孔，加工 62 的內(nèi)孔，最后加工 4-8.5 的螺紋孔。 在加工外圓時(shí)，其表面粗糙度為 3.2 um，可分為粗加工和半精加工兩部 分完成，粗加工后留 0.5-1mm 的余量，在半精加工時(shí)完成。 在加工軸內(nèi)孔時(shí)，工件表面粗糙度為 0.8 um，要分為粗加工半精加 工精加工磨床加工。半精加工時(shí)被吃刀量取 1.5-2mm，精加工時(shí)被吃 刀量取 0.3-0.5mm，最后在磨床上進(jìn)行加工。 在加工螺紋孔時(shí)，中心鉆麻花鉆擴(kuò)孔攻絲 在鉆螺紋孔的時(shí)候，要先用中心鉆或球頭刀打中心孔，用以引正鉆頭，先 用較小的鉆頭鉆孔至所需深度 Z，在用較大的鉆頭進(jìn)行鉆孔，最后用所需的鉆 頭進(jìn)行加工，以保證孔的精度

23、。我所加工的螺紋導(dǎo)程為 1.5，所以底徑加工尺 寸為 7mm。 第三章第三章 數(shù)控加工數(shù)控加工 3.13.1 數(shù)控編程數(shù)控編程 確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等） ，加工路線 （如進(jìn)給路線、對刀點(diǎn)，換刀點(diǎn)等）及工藝參數(shù)（如進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切 削速度及切削深度等） 。其次應(yīng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，絕大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)都帶有刀補(bǔ) 功能，只需計(jì)算輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值，得出各集合元素的 起點(diǎn)終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)值即可。最后，根據(jù)計(jì)算出的刀具軌跡坐標(biāo)值和已 確定的加工參數(shù)及輔助動作，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標(biāo)指令代碼和程序段 式化，逐段編寫零件加工程序單，并輸入 CNC 裝置的存

24、儲器中。 1）編程可分為手工編程和自動編程兩大類：手工編程基本有人工來完成 數(shù)控機(jī)床程序編制的各個(gè)階段工作，在點(diǎn)位或直線切削控制中，以及在輪廓控 制中工件形狀不十分復(fù)雜時(shí)都可以采用手工編程。自動編程是采用計(jì)算機(jī)自動 編制加工程序，主要用于加工形狀復(fù)雜，以及三坐標(biāo)的立體形狀等這些運(yùn)動軌 跡極其繁瑣的零件。數(shù)控加工外圓時(shí)采用了循環(huán)切削指令 LCYC95： 參數(shù) 含義及數(shù)值范圍 R105 加工方式數(shù)值 1-12 R106 精加工余量，無符號 R108 粗加工進(jìn)刀深度 R109 粗加工進(jìn)刀切入角 R110 粗加工時(shí)的退刀量 R111 粗切進(jìn)給速度 R112 精切進(jìn)給速度 G331、G332 指令用于剛

25、性攻絲，所謂剛性攻絲就是加工中心的主軸帶位 置檢測裝置，在攻絲時(shí)，主軸能根據(jù)螺紋導(dǎo)程和主軸轉(zhuǎn)速自動確定 Z 軸的進(jìn)給 速度。攻絲程序段格式：G331 X - Y - Z- I- J- K- S- 退回程序段格式：G332 X - Y Z- I- J- K- 程序段中 G331 指令表示攻絲，G332 表示退回，模態(tài)有效，X、Y、Z 分 別表示在相關(guān)軸上的攻絲深度，I、J、K 分別表示 X、Y、Z 軸方向的導(dǎo)程， 導(dǎo)程范圍值為0.001-2000，正導(dǎo)程時(shí)主軸正轉(zhuǎn)（M3） ，負(fù)導(dǎo)程時(shí)主軸反轉(zhuǎn) （M4） ，不需在程序中另外應(yīng)用 M3 或 M4 指令。在程序段中，X 與 I、Y 與 J、Z 與 K

26、有一一對應(yīng)關(guān)系，應(yīng)用最多的是 Z 與 K。在攻絲前，螺紋孔必須加 工到尺寸，主軸必須用 SPOS 進(jìn)行定位，在攻絲時(shí)，在程序段中必須指定主軸 轉(zhuǎn)速 S，在退回時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)程 K 與攻絲時(shí)的導(dǎo)程一致。 3.23.2 數(shù)控加工坐標(biāo)設(shè)定數(shù)控加工坐標(biāo)設(shè)定 3.2.13.2.1 數(shù)控車床工件坐標(biāo)設(shè)定數(shù)控車床工件坐標(biāo)設(shè)定 我在加工齒輪座的外型以及軸內(nèi)孔時(shí)，選擇工件的右端面為工件坐標(biāo)系的 原點(diǎn)，在加工外圓的時(shí)候以 65 的端面為工件原點(diǎn)，用零點(diǎn)偏置 G54 指令給 出工件零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的位置。數(shù)控車床機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于卡盤端面和 主軸中心線的交點(diǎn)，若以機(jī)床坐標(biāo)系為編程坐標(biāo)系，則會給編程帶來許多不便， 所

27、以在零件圖樣給出來以后，應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)，并以此點(diǎn)為基準(zhǔn)設(shè) 定工件坐標(biāo)系，以達(dá)到編程簡化的目的。通常工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇在工件的 右端面，工件坐標(biāo)系的 Z 軸與主軸中心線重合。 3.2.23.2.2 加工中心的工件坐標(biāo)設(shè)定加工中心的工件坐標(biāo)設(shè)定 齒輪座的螺紋孔加工的坐標(biāo)定為工件的圓心。 首先裝上夾緊工件，在主軸上裝上刀具，使主軸轉(zhuǎn)動，選擇手動方式，用手搖 脈沖器分別左右移動 X 軸、前后移動 Y 軸，聽到有輕微的金屬切削聲，并看到 有微量的切削時(shí)，記下數(shù)據(jù) X1、X2、Y1、Y2，其次再用手搖脈沖器使刀往下 慢慢靠近工件，再次：聽到有輕微的金屬切削聲，并看到有微量的切削時(shí)，記 下數(shù)據(jù)

28、Z1，然后計(jì)算出工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)：X=（X1+X2）2 Y=（Y1+Y2）2 Z=Z1 如果工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)與工件坯料的對稱中心不重合，其工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)：X=（X1+X2）2a Y=（Y1+Y2）2b Z=Z1 進(jìn)入零點(diǎn)偏置窗口 G54 界面，分別輸入 X、Y、Z 值，此時(shí)要加工的工件坐標(biāo) 系已確定。 3.33.3 走刀方式走刀方式 我們通常在加工時(shí)一般采用順銑，在模具加工中，常用的走刀方式包括單 向走刀、往復(fù)走刀和環(huán)切走刀三種形式，如圖 3 所示。其中，圖 3a 為單向走 刀方式，在加工中切削方式保持不變，這樣可以保證順銑或逆銑的一致性，但 由于增加了提刀和空走刀

29、，切削效率較低。粗加工中，由于切削量較大，一般 選用單向走刀，以保證刀具受力均勻和切削過程的穩(wěn)定性。圖 3b 是往復(fù)走刀 方式，在加工過程中不提刀進(jìn)行連續(xù)切削，加工效率較高，但逆銑和順銑交替 進(jìn)行，加工質(zhì)量較差。一般在粗加工時(shí)由于切削量大不宜采用往復(fù)走刀，而在 半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工時(shí)可選用往復(fù)走刀。圖 3c 是環(huán)切走刀 方式，其刀具路徑由一組封閉的環(huán)形曲線組成，加工過程中不提刀，采用順銑 或逆銑切削方式，是型腔加工常用的一種走刀方式。 圖 3.1 常用走刀路線 對于位置精度要求精度較高的孔系加工，特別要注意孔的加工順序的安排， 安排不當(dāng)時(shí)，就有可能將沿坐標(biāo)軸的反向間隙帶入，直接影

30、響位置精度。在該 零件上加工的四個(gè)尺寸相同的孔，如果走刀方式不合理，就會引起孔與孔的位 置精度。而方向一致，可避免反向間隙的引入，提高孔的位置精度。其齒輪孔 為加工走刀方式如下： 數(shù)控車床的走刀方式如下： 圖 3.2 數(shù)控車床加工走刀路線圖 圖 3.3 加工中心加工螺紋孔走刀路線 3.43.4加工工件過程示意圖加工工件過程示意圖 選擇毛坯，尺寸為 116120，要求加工零件外圓為 11075，如圖所示； 圖 3.4 車 11075 外圓 110 的外圓加工好之后，在加工零件外圓為 7555，如圖所示； 圖 3.5 車 7555 外圓 75 的外圓加工好之后，在加工零件外圓為 6535，如圖所示

31、； 120 116 70 110 3.2 120 70 55 75 3.2 3.2 120 70 55 65 20 3.2 圖 3.6 車 6535 外圓 外圓加工好之后，在加工零件內(nèi)孔為 3870，如圖所示； 圖 3.6 加工示意圖 圖 3.7 加工 38 內(nèi)孔 零件內(nèi)孔為 3870 加工好之后，在加工零件內(nèi)孔為 6220，如圖所示； 38 70 3.2 3.2 3.2 0.8 38 62 50 3.2 3.2 0.8 圖 3.8 加工 62 的內(nèi)孔 外圓和內(nèi)孔加工好之后，加工螺紋孔： 圖 3. 加工螺紋 零件內(nèi)孔加工完成之后，由于加工精度較高，粗糙度值較底，數(shù)控加工完成之 后，需要在磨床進(jìn)

32、行加工能達(dá)到粗糙度值 0.8um根據(jù)粗糙度值的大小，我對 所加工的零件的方式也不一樣粗糙度底所加工的零件要進(jìn)行精加工，而粗糙 度高，只要半精加工就可以最后還要進(jìn)行后處理 3.53.5程序校驗(yàn)程序校驗(yàn) 如果程序人員的編程經(jīng)驗(yàn)不足，為防止在加工過程中出現(xiàn)意外，通常需對 加工程序進(jìn)行校驗(yàn)，以驗(yàn)證加工程序的有效性。如程序正確不需要進(jìn)行本步修 改，但如果出現(xiàn)報(bào)警，操作人員應(yīng)根據(jù)診斷窗口顯示的錯(cuò)誤類型，對程序進(jìn)行 修改。 3.63.6 加工加工 ?8,5 一切工作準(zhǔn)備好之后，程序校驗(yàn)后，我們就可以進(jìn)行加工了。依據(jù)生產(chǎn)類 型和要檢驗(yàn)的精度，加工好之后對于尺寸誤差要進(jìn)行測量，在單件小批量生產(chǎn) 中，廣泛采用通用

33、量具，如游標(biāo)卡尺、千分尺等。對于形位誤差，在單件小批 量生產(chǎn)中，一般采用白百分表和千分表等通用量具，大批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇效 率高的量具、檢具和量儀，如各種量規(guī)、專用檢驗(yàn)器具和測量儀器等。本次加 工需要的量具為游標(biāo)卡尺、千分尺。 第四章第四章結(jié)論結(jié)論 通過這一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，了解數(shù)控加工工藝以及編程過程。拿到這個(gè) 課題時(shí)一開始我感覺到無從下手,為了能夠搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在網(wǎng)上查找了與 自己設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，也到書店找一寫設(shè)計(jì)有關(guān)的書籍，幫助我更好的做好畢 業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)也讓自己學(xué)到了更多的知識 通過我不斷的努力使我不再覺得陌生，逐步的了解這為我的設(shè)計(jì)工作起到 了一定的推動作用，特通過老師的悉心指導(dǎo)和

34、自己的認(rèn)真學(xué)習(xí)，刻苦分析， 查閱相關(guān)資料，最終做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)，從理論到實(shí)踐，我學(xué)到了很多課本里 學(xué)不到的東西，對自己的專業(yè)知識有的進(jìn)一步的了解和掌握，不斷的提高自 己的動手能力。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是對我們以后的工作很有幫助的。 致謝致謝 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院的各位指導(dǎo)老師對本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求、 說明書的格式、章節(jié)的設(shè)置都提出了許多寶貴的修改和補(bǔ)充意見，在此謹(jǐn)致謝 意，感謝各位老師的幫助和教導(dǎo)。并對本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的各位指導(dǎo)老師表示謝 意以及本次設(shè)計(jì)中的所列參考文獻(xiàn)的作者們表示謝意。謝謝您們在本次設(shè)計(jì)對 我的指導(dǎo)，讓我在這一個(gè)多月的時(shí)間內(nèi)學(xué)到了許多的知識，讓我受益匪淺！ 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)

35、 （1） 蘭建設(shè)主編機(jī)械制造工藝與夾具北京：機(jī)械工業(yè)出版社 （2） 王志平主編數(shù)控編程與操作北京；高等教育出版社，2003 （3）錢可強(qiáng)主編機(jī)械制圖北京：高等教育出版社，2003 （4）揚(yáng)黎明主編機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊北京：國防工業(yè)出版社，1996 （5）李正峰主編數(shù)控加工工藝；上海交通大學(xué)出版社；2004 （6）欒學(xué)剛主編；機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；高等教育出版社；2003 （7）王茂元主編；金屬切削加工方法與設(shè)備；高等教育出版社；2003 （8）管立志主編；工廠機(jī)械基礎(chǔ)；云南人民出版社；1985 （9）戴生寅主編；機(jī)械基礎(chǔ)；科學(xué)普及出版社，1982 （10）五金實(shí)用手冊：上海科學(xué)技術(shù)出版社，上海，1989

36、程序程序 程序號：GYH01.MPF 齒輪座外型加工齒輪座外型加工 程序段號 KGN KGN KGN 號 程序內(nèi)容備注 主主 程程 序序用三爪卡盤夾緊毛坯左端面 N10T1D1準(zhǔn)備1號刀，45度端面車刀 N15G54 G23 G90 G94 S800 M3 F100確定工藝參數(shù) N20G0 X116 N30Z0 N40G1 X-0.5 F10045度外圓車刀車端面 N50G0 X116 Z2調(diào)用循環(huán)之前無碰撞的回輪廓起點(diǎn) N60T2D1準(zhǔn)備2號刀，90度外圓車刀 N70 CNAME=“SKETCH” 輪廓子程序名 N80 R105=1 R106=0.25 R108=2 R109=7 R110=

37、0.5 R111=100 R112=50 設(shè)置其他循環(huán)參數(shù) N90LCYC95調(diào)用循環(huán) N100G0 G90 X116坐標(biāo)軸分別回起始點(diǎn) N110Z2 S1200 Z100調(diào)整轉(zhuǎn)速，進(jìn)行精加工 N120SKETCH調(diào)用子程序 N130G0 X100 Z100 N140G1 X64 Z-0.5倒角 N150G0 X80 Z-35 N160G1 X74 Z-30.5倒角 N170G0 X120 Z-55 N180G1 X109 Z-55.5倒角 N190G0 X120 Z-69.5 N200G1 X109 Z-70倒角 N210G0 G90 X116 N220T3D1準(zhǔn)備3號刀，換切斷刀 N230

38、M3 S600 N240G0 X120 N250Z0 N260 R100=116 R101= -70 R105=1 R106=0.25 R107=4 R108=5 R114=4 R115=100 R116=0 R117=0 R118=0 R119=1 循環(huán)參數(shù)賦值 N270LCYC93調(diào)用切槽循環(huán) N280G90 G0 X100 Z100 N290M2程序結(jié)束 輪廓子程序（輪廓子程序（SKETCH.SPF） N10G1 X0 Z0 N20G1 X65 90度外圓車刀車第一臺階 N30Z-35 N40X7590度外圓車刀車第二臺階 N50Z-55 N60X11090度外圓車刀車第三臺階 N70Z

39、-70 N80M17子程序結(jié)束 程序號：GYH02.MPF 軸內(nèi)孔加工軸內(nèi)孔加工 程序段號 KGN KGN KGN 號 程序內(nèi)容備注 主主 程程 序序 先用直徑為12的麻花鉆鉆孔 用三爪卡盤夾緊毛坯左端面 N10T4D1準(zhǔn)備4號刀，鏜刀 N15G54 G23 G90 G94 S800 M3 F100 X100 Z100 確定工藝參數(shù) N20Z2 M7切削液開 N30X63 N40G1 Z0 F50 N50X62 Z-0.5倒角 N60Z-20鏜直徑為62的孔 N70X38 N80Z-70鏜直徑為62的孔 N90X39 Z-695倒角 N100X19退刀 N110G0 Z200 M9切削液關(guān) N120M5主軸停止 N130M0程序停止 N140 程序號： GYH03 底座孔加工底座孔加工 N10G90 G17 G40 G500 G71 G94 D0程序初始化 N15SPOS=0主軸