零件的數(shù)控車削加工與編程畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計說明書  題 目 零件的數(shù)控車削加 仿宋_GB2312小二工與編程 目 錄一、 摘要2二、 緒論3三、 畢業(yè)設(shè)計任務(wù) 11四、 簡單的軸類零件的編程與加工13五、 二維圖 13六、 工藝分析 13七、 軸類零件粗精加工手工編程 16 八、 軸類零件仿真操作注意事項 20九、 簡單的套類零件的編程與加工 十、 二維圖 21十一、 的工藝分析 22十二、 23十三、 套類零件仿真操作注意事項28十四、 簡單的盤類零件的編程與加工28十五、 盤類二維圖 29十六、 盤類的工藝分析 29十七、 盤類30十八、 盤類零件仿真操作注意事項36十九、 設(shè)計小結(jié)37二十、 參考文獻(xiàn)

2、37 摘要數(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)的各個領(lǐng)域如航天、汽車、模具、精密機(jī)械、家用電器等各個行業(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算要求等，分析確定零件的工藝過程、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)的各項指令都是應(yīng)實際加工工藝要求而設(shè)定的。 由于本人才疏學(xué)淺，缺乏知識和經(jīng)驗，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)不當(dāng)之處，望各位給予指正并提出寶貴意見。關(guān)鍵詞： 車削

3、加工 刀具 零件的工藝過程 工藝參數(shù) 程序編制 緒論 機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)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)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。 工藝規(guī)程的編制是直接指導(dǎo)產(chǎn)品或零件制造的工藝過程和操作方法的工藝文件，他直接對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、競爭能力起著重要的作用。 機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門的裝備部，國民經(jīng)濟(jì)各部門的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益，在很大程度上取決與機(jī)械工業(yè)所能提供裝備的技術(shù)性能、質(zhì)量和可靠性，因此，機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個國家科技水平和

4、經(jīng)濟(jì)實力的重要標(biāo)志。 近年來，世界各國都把提高產(chǎn)業(yè)競爭力和發(fā)展技術(shù)、搶占未來經(jīng)濟(jì)制高點作為科技發(fā)展提出更高的要求，特別是制造技術(shù)更加得到了重視。所以，我們要振興機(jī)械工業(yè)，使之成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。從而確定機(jī)械工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，同時也向機(jī)械工業(yè)提出更高的要求。一數(shù)控機(jī)床的簡介 數(shù)控機(jī)床是一種用電子計算機(jī)和專用電子計算裝置控制的高效自動化機(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，主要用于加工平面曲線的輪廓和開敞曲面的行切。多坐標(biāo)機(jī)床是在

5、三坐標(biāo)機(jī)床的基礎(chǔ)上，通過增加數(shù)控分度頭或者回轉(zhuǎn)工作臺，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)床從組成來看，主要分為以下兩方面： 1. 機(jī)床本身技術(shù)參數(shù)：數(shù)控機(jī)床主要的技術(shù)參數(shù)有下面幾個：（1） 作臺工：零件加工工作平臺，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)加工工件的特點進(jìn)行規(guī)定。（3） 主軸：主

6、軸形式，主軸孔形式等，（4） 進(jìn)給范圍：機(jī)床X Y Z三個方向的可移動距離（行程），移動速度的大小；擺角（A B C）的擺動范圍，擺動的速度（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 數(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)通常是一臺帶有專門系統(tǒng)軟件的專用微型計算機(jī)。它由輸入裝置、控制運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，通過控制軟件和邏輯電路進(jìn)行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令控制機(jī)床的各個部分，進(jìn)行規(guī)定、有序的動作。 作為用戶，在考慮數(shù)控系統(tǒng)的時候，最關(guān)心的是系統(tǒng)的可靠性、可能和優(yōu)越的性價比，因此應(yīng)該考慮以下幾個方面：（1）分辨率 分辨

7、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)動軸數(shù)應(yīng)和購買的機(jī)床相配合，符合購買的機(jī)床情況（3）標(biāo)準(zhǔn)（基本）功能項目功能越全越好，結(jié)合機(jī)床使用而定，特別是一些自動補(bǔ)償、自適應(yīng)技術(shù)模塊等先進(jìn)的檢測、監(jiān)控系統(tǒng)：紅外線、溫度測量、功率測量、激光檢測等先進(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工作二 數(shù)控加工的概念 數(shù)控機(jī)床工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動關(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，通過控制介質(zhì)（如穿孔紙帶或磁盤等）將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對輸入的

8、信息進(jìn)行處理與運算，發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機(jī)床自動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內(nèi)容： (1)對圖紙進(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； (5)生成G代碼； (6)傳給機(jī)床加工。 三 數(shù)控機(jī)床的特點 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

9、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合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(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0.0050.1mm，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個脈沖信號，則機(jī)床移動部件移動一個脈沖當(dāng)量（一般為0.001mm），而且機(jī)床進(jìn)給傳動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

10、減少零件的加工時間和輔助時間，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)床目前正進(jìn)入高速加工時代，數(shù)控機(jī)床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。 5. 改善勞動條件 數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動，機(jī)床就能自動連續(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，零件的檢驗等工作，勞動強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動趨于智力型工作。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)先精確估計加工時間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行

11、規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。 四數(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)運動和刀具的移動來加工工件的，因此車削加工是機(jī)械加工中運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：. 按數(shù)控系統(tǒng)的功能分： 全功能型數(shù)控車床； 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 按主軸的配置形式分： 臥室數(shù)控車床； 立式數(shù)控車床按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分： 兩軸控制的數(shù)控車床；四軸控制的數(shù)控車床2. 數(shù)控車削加工的主要對象數(shù)控

12、車床主要用于加工軸類、盤狀類等回轉(zhuǎn)體零件，通過執(zhí)行數(shù)控程序，可以自動完成外圓柱面、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，數(shù)控車床最適合切削具有以下要求和特點的回轉(zhuǎn)體零件. 精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件表面形狀復(fù)雜或難以控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件表面粗糙度要求好的回轉(zhuǎn)體零件帶特殊螺紋的回轉(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)床加工中的工藝問題為主要研究對象，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，綜合運用多方面的知識來解決數(shù)控加工中的工藝問題。工藝制定的合理與否，對程序編制、機(jī)床的加工效率、零件的加工精度都有極為重要的影

13、響。 （一）、確定工件的加工部位和具體內(nèi)容 確定被加工工件需在本機(jī)床上完成的工序內(nèi)容及其與前后工序的聯(lián)系。 1.工件在本工序加工之前的情況。例如鑄件、鍛件或棒料、形狀、尺寸、加工余量等。 2.前道工序已加工部位的形狀、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)孔等。 3.本工序要加工的部位和具體內(nèi)容。    4.為了便于編制工藝及程序，應(yīng)繪制出本工序加工前毛坯圖及本工序加工圖。  （二）、確定工件的裝夾方式與設(shè)計夾具 根據(jù)已確定的工件加工部位、定位基準(zhǔn)和夾緊要求，選用或設(shè)計夾具。數(shù)控車床多采用三爪自定心卡盤夾持工件；軸類工件還可采用尾座頂尖支持工件。由

14、于數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速極高，為便于工件夾緊，多采用液壓高速動力卡盤，因它在生產(chǎn)廠已通過了嚴(yán)格的平衡，具有高轉(zhuǎn)速(極限轉(zhuǎn)速可達(dá)40006000rmin)、高夾緊力(最大推拉力為20008000N)、高精度、調(diào)爪方便、通孔、使用壽命長等優(yōu)點。為減少細(xì)長軸加工時受力變形，提高加工精度，以及在加工帶孔軸類工件內(nèi)孔時，可采用液壓自動定心中心架，定心精度可達(dá)0.03mm。 （三）、確定加工方案 1.確定加工方案的原則 制定加工方案的一般原則為：先粗后精，先近后遠(yuǎn)，先內(nèi)后外，程序段最少，走刀路線 最短以及特殊情況特殊處理。這些原則并不是一成不變的，對于某些特殊情況，則需要采取靈活可變的方案。如有的工件就必須先精

15、加工后粗加工，才能保證其加工精度與質(zhì)量。 2.加工路線與加工余量的關(guān)系 在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過多的余量，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(shù)控車床加工時，則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序?qū)τ嗔窟^多的部位先作一定的切削加工。 （四）、確定切削用量與進(jìn)給量 在編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量。選擇切削用量時，一定要充分考慮影響切削的各種因素，正確的選擇切削條件，合理地確定切削用量，可有效地提高機(jī)械加工質(zhì)量和產(chǎn)量。影響切削條件的因素有：機(jī)床、工具、刀具及工件的剛性；切削速度、切削深度、切削進(jìn)給率；工件精度及表面粗糙度；刀具預(yù)期壽

16、命及最大生產(chǎn)率；切削液的種類、冷卻方式；工件材料的硬度及熱處理狀況；工件數(shù)量；機(jī)床的壽命。 進(jìn)給量f(mmr)或進(jìn)給速度F(mmmin)要根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料來選。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給驅(qū)動及數(shù)控系統(tǒng)的限制。 制定加工工藝是數(shù)控車削加工的前期準(zhǔn)備工作，工藝制定的合理與否，對程序的編制、機(jī)床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影響。數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容是：分析零件圖樣、確定工件在車床上的裝夾方式、各表面的加工順序何刀具進(jìn)給路線以及切削用量的選擇等。五數(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、盤類等回轉(zhuǎn)類零件。通過數(shù)

17、控加工程序的運行，可自動完成內(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： 分析零件圖樣和制定工藝方案 數(shù)學(xué)處理 編寫零件加工程序 程序檢驗2. 數(shù)控程序編制的方法：手工編程; 計算機(jī)自動編程3. 車床的工藝裝備：由于數(shù)控車床的加工對象多為回轉(zhuǎn)體，一般使用三爪卡盤夾具。4. 控車床刀具的選刀過程：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：

18、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： 加工坐標(biāo)系：機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床原點為坐標(biāo)系原點建立起來的、軸直角坐標(biāo)系，成為機(jī)床坐標(biāo)系。車床的機(jī)床原點為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點。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。加工坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系方向一致； 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；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：是實現(xiàn)加工過程的實際機(jī)械

19、部件，主要包括主運動部件（如卡盤、主軸等）、進(jìn)給運動部件（如工作臺、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷卻、潤滑、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) 數(shù)控裝置：它的核心是計算機(jī)及運行在其上的軟件，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的各種信息，并經(jīng)處理和調(diào)配后，向驅(qū)動機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行命令。在執(zhí)行過程中，其驅(qū)動、檢測等機(jī)構(gòu)同時將有關(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。 伺服系統(tǒng)：它通過驅(qū)動電路和執(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)給傳動系統(tǒng)常用進(jìn)給伺服系統(tǒng)代替，因此也常稱為

20、進(jìn)給伺服系統(tǒng)。3. 數(shù)控車床的基本工作原理 PLC讀一段加工程序 譯碼 數(shù)據(jù)處理 插補(bǔ) 位控 速度控制 電動機(jī)刀架 檢測 七、 數(shù)控車床安全操作規(guī)程1. 開機(jī)前應(yīng)對數(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)無誤后方可操作。2. 數(shù)控機(jī)床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無異?，F(xiàn)象。3. 程序輸入后，應(yīng)仔細(xì)核對代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號、小數(shù)點進(jìn)行認(rèn)真的核對。4. 正確測量和計算工件坐標(biāo)系。并對所得結(jié)果進(jìn)行檢查5. 輸入工件坐標(biāo)系，并對坐標(biāo)。坐標(biāo)值、正負(fù)號、小數(shù)點進(jìn)行認(rèn)真的核對。6. 未裝工件前，空運行一次程序，看程序能否順利進(jìn)行，刀具和夾

21、具安裝是否合理，有無“超7. 試切削時快速倍率開關(guān)必須打到最低擋位。8. 試切削進(jìn)刀時，在刀具運行至工件3050處，必須在進(jìn)給保持下，驗證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，要重新測量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號。10. 程序修改后，要對修改部分仔細(xì)核對。11. 必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動機(jī)床，嚴(yán)禁工件轉(zhuǎn)動時測量、觸摸工件。12. 操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時必須停車處理。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

22、角坐標(biāo)系。 2.機(jī)床參考點：參考點也是機(jī)床上的一個固定點，它是用機(jī)械擋塊或電氣裝置來限制刀架移動的極限位置。它的主要作用是用來給機(jī)床坐標(biāo)系一個定位。 3.工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。 工件坐標(biāo)系原點： 在進(jìn)行數(shù)控編程時，首先要根據(jù)被加工零件的形狀特點和尺寸，將零件圖上的某一點設(shè)定為編程坐標(biāo)原點，該點稱編程原點。從理論上將，工件坐標(biāo)系的原點選在工件上任何一點都可以，但這可能代理啊繁瑣的計算問題，增添編程困難。為了計算方便，簡化編程，通常是把工件坐標(biāo)系的原點選在工件的回轉(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)計基準(zhǔn)、定

23、位基準(zhǔn)重合。 對刀： 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在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，通過對刀完成。對刀的實質(zhì)是確定工件坐標(biāo)系的原點在機(jī)床坐標(biāo)系中唯一的位置。對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。對到的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，同時，對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。 換刀：當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工過程中需要換刀時，在編程時就應(yīng)考慮選擇合適的換刀點。所謂換刀點是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置，當(dāng)數(shù)控車床確定了工件坐標(biāo)系后，換刀點可以是某一固定點，也可以是相對工件原點任意的一點。換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位換刀時不碰工件及其他部位謂準(zhǔn)。 九、運動方向的規(guī)定1. Z與主軸軸線重合，即Z軸遠(yuǎn)離工件

24、像尾座移動的方向為正方向（即增大工件和刀具之間距離），向卡盤移動為負(fù)。2. X軸垂直于Z軸，X坐標(biāo)的正方向是刀具離開旋轉(zhuǎn)中心線的方向。畢業(yè)設(shè)計任務(wù)一.設(shè)計的任務(wù)：1. 課題：零件的數(shù)控車削加工與編程2.設(shè)計課題的來源：學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)課題3. 課題零件圖：軸類零件圖，套類零件圖，盤類零件圖，4. 課題要做的零件要求：二.設(shè)計的要求及任務(wù)：1. 課題分析，繪制零件的AutoCAD二維圖，分析圖樣，工件的裝夾，選擇加工刀具，切削用量的選擇，確定加工路線。2. ，擬定數(shù)控加工工序卡片，數(shù)控加工刀具卡。3. 手工編寫零件粗精加工的數(shù)控加工程序。4. 設(shè)計小結(jié) 圖1-1-1 精車輪廓進(jìn)給路線五刀具的選

25、擇選用中心鉆鉆削中心孔。粗車及平端面選用°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），副偏角不宜太小，選k r=35º。 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=0.150.2。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表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 XXX零件名稱 典型軸零件圖號 XXX序號刀具號 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90º外圓車

26、刀 1車端面及粗車輪廓右偏刀 3 T03硬質(zhì)合金60º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 第 頁六切削用量的選擇 背吃刀量的選擇：輪廓粗車循環(huán)時選ap=3，精車ap=0.25；螺紋粗車循環(huán)時選ap=0.4，精車ap=0.1。 主軸轉(zhuǎn)速的選擇：車直徑和圓弧時，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=dn/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，參照式計算主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min 進(jìn)給速度的選擇 查表

27、選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實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 XXX 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 XXX 典型軸 XXX 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001 XXX三爪卡盤和活動頂尖 XXX 數(shù)

28、控中心 工步號 工步內(nèi)容刀具號刀具規(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T0225×25 500 手動 2 鉆中心孔T01F5 950 手動 3 粗車輪廓T0225×25 500 200 3自動 4 精車輪廓T0325×25 1200 180 0.25自動 5 粗車螺紋T0325×25 320 960 0.4自動 6 精車螺紋T0325×25 320 960 0.1自動 編制XXX審核 XXX批準(zhǔn)XXX年 月 日共 頁第 頁 軸類零件粗精加工手工編程一、 根據(jù)零件圖樣的要求、毛坯情況，確定工藝方案及加工路線 對細(xì)長

29、軸類零件，軸心線為工藝基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤夾持58mm外圓一頭，使工件伸出卡盤175mm，用頂尖持另一頭，一次裝夾完成粗精加工（注：切斷時將頂尖退出）。 工步順序 粗車外圓?；静捎秒A梯切削路線，粗車56mm、SS50mm、36mm、M30mm各外圓段以及錐長為10mm的圓錐段，留1mm的余量。 自右向左精車各外圓面：螺紋段右倒角切削螺紋段外圓30mm車錐長10mm的圓錐車36mm圓柱段車56mm圓柱段。 車5mm×26mm螺紋退刀槽，倒螺紋段左倒角，車錐長10mm的圓錐以及車5mm×34mm的槽。 車螺紋 自右向左粗車R15mm、R25mm、S50mm、R15mm各圓弧

30、面及30º的圓錐面。 自右向左精車R15mm、R25mm、S50mm、R15mm各圓弧面及30º的圓錐面。 切斷二、 選擇機(jī)床設(shè)備根據(jù)零件圖樣要求，選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床即可到達(dá)要求。故選用CK630型數(shù)控臥式車床。三、 選擇刀具根據(jù)加工要求，選用三把刀具，T01為粗加工刀，選90º外圓車刀，T03為切刀槽，刀寬為3mm，T05為螺紋刀。 同時把三把刀在自動換刀刀架上安裝好，且都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中。四 確定切削用量 切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗確定，詳見加工程序。五 確定工件坐標(biāo)系、對刀點和換刀點確定以工件左端面

31、與軸心線的交點O為工件原點，建立XOZ工件坐標(biāo)系。 采用手動試切對刀方法（操作與上面數(shù)控車床的對刀方法相同）把點O作為對刀點。換刀點設(shè)置在工件坐標(biāo)系下X70、Z30處。六 編寫程序（該程序用于CK0630車床） 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程編寫成程序清單。該工件的加工程序如下：N0010 G59 X0 Z195N0020 G90 N0030 G92 X70 Z30N0040 M03 S450N0050 N06 T01N0060 G00 X57 Z1N0070 G01 X57 Z-170 F80N0080 G00 X58 Z1 N0090 G00 X51 Z1 N

32、0100 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 N0

33、280 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

34、 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 N

35、0590 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 X

36、36 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 N

37、0850 M03 S400 N0860 G00 X57 Z-168 N0870 G01 X0 Z-168 F40 N0880 G28 N0890 G29 NO900 M05N0910 M02七 加工過程1 此工件要經(jīng)兩個過程加工完成，所以調(diào)頭時重新確定工件原點，程序中編程原點要與工件原點相對應(yīng)。執(zhí)行完成第一個程序后，工件調(diào)頭執(zhí)行另一個程序時需重新對兩把刀的Z向原點，因為X向的原點在軸線上，無論工件大小都不會改變的，所以X方向不必再次對刀。2 輸入程序。3 進(jìn)行程序校驗及加工軌跡仿真。4 自動加工。5 零件精度檢測。 仿真操作注意事項1 采用頂尖裝夾方式最要注意的是刀具和刀架與尾座頂尖之間的距離

38、。刀伸出長度要適當(dāng)。2 刀頭寬度及起刀點離Z向距離要適當(dāng)。3 換刀點只能在工件正上方一適當(dāng)安全位置，程序里不能用G28回參考點，以免發(fā)生碰撞。簡單套類零件的編程與加工用數(shù)控車床加工如圖所示的簡單套類零件，工件長度為44，外圓兩個階臺尺寸分別為45，65，兩端同軸度要求為0.04，并有一個C1倒角。內(nèi)孔兩個階臺尺寸分別為30 ，52，內(nèi)孔中兩階臺端面垂直度要求為0.02，有一個C5倒角和一個4×2的內(nèi)槽。圖2-1 套類零件圖套類零件分析套類零件的分析: 圖中所示為簡單套類零件，該零件表面由兩個階臺組成，其中多個直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求，零件尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)

39、控加工尺寸標(biāo)注要求；輪廓描述清楚完整；零件材料為45號鋼，加工切削性能較好，無熱處理和硬度要求。套類零件是機(jī)械加工中常見的一種加工形式，套類零件喲哀求除尺寸、形狀精度外，內(nèi)孔一般作為配合和裝配基準(zhǔn)，孔的直徑尺寸公差等級一般為IT7，精密軸套可取IT6，孔的形狀精度應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)。對于長度較長的軸套零件，除了圓度要求以外，還應(yīng)注意內(nèi)孔面的圓柱度，端面內(nèi)孔軸線的圓跳動和垂直度，以及兩端面的平行度等項要求。一、 套類零件的裝夾方案 套類零件的內(nèi)外圓、端面與基準(zhǔn)軸線都有一定的形位精度要求，套類零件精基準(zhǔn)可以選擇外圓，但常以中心線及一個端面為精加工基準(zhǔn)。對不同結(jié)構(gòu)的套類零件，不可能用一種工藝方案就

40、可以保證其形位精度要求。 根據(jù)套類零件的結(jié)構(gòu)特點，數(shù)控車加工中可采用三爪卡盤、四爪卡盤或花盤裝夾，由于三爪卡盤四年定心精度存在誤差，不適于同軸度要求高的工件的二次裝夾。對于能一次加工完成內(nèi)外圓端面、倒角、切斷的套類零件，可采用三爪卡盤裝夾；較大零件經(jīng)常采用四爪啦盤或花盤裝夾；對于精加工零件一般可采用軟卡爪裝夾，也可以采用心軸上裝夾；對于較復(fù)雜的套類零件有時也采用專用夾具來裝夾。二、 刀具的選擇加工套類零件外圓柱面的刀具選擇與軸類零件相同。加工內(nèi)孔是套類零件的特征之一，根據(jù)內(nèi)孔工藝要求，加工方法較多，常用的有鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、磨孔、拉孔、研磨孔等。 套類零件一般包括內(nèi)外圓、錐面、圓弧、槽、孔、螺

41、紋等結(jié)構(gòu)。根據(jù)加工需要，常用的刀具還有粗車鏜孔車刀、精車鏜孔車刀、內(nèi)槽車刀、內(nèi)螺紋車刀以及特殊形狀的成型車刀等。三、 切削用量的選擇根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后計算主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度（計算過程略），并將結(jié)果填入工序卡中。背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時，在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時，為保證零件表面粗糙度喲哀求，背吃刀量一般取0.10.4較合適。四、 切削液的選擇套類零件在數(shù)控車加工比軸類零件有更大的難度，由于套類零件的特性使的切削液不易達(dá)到切削區(qū)域，切

42、削區(qū)的溫度較高，切削車刀的磨損也比較嚴(yán)重。為了使工件減少加工變形，提高加工精度，應(yīng)根據(jù)不同的工件材料，選擇適合的切削液澆注位置。套類零件的實施一、 確定工件的裝夾方案此零件需經(jīng)二次裝夾才能完成加工，第一次夾右端車左端，完成鉆通孔、F45外圓的加工工件；第二次以F45精車外圓為定位基準(zhǔn)，采用軟爪夾裝，先進(jìn)行F65外圓的加工工作，然后完成粗、精車內(nèi)孔及倒角及車槽的工作。二、 確定加工路線1. 平端面、鉆毛坯孔F28。2. 粗、精車F45外圓。3. 工件調(diào)頭，軟爪夾F45外圓。4. 粗、精車F65外圓。5. 粗、精鏜F30、F52內(nèi)孔及倒角C5。三、 填寫加工刀具和工序卡 圖所示簡單套類零件的加工刀

43、具和工藝卡 零件圖號 2-1-1 數(shù)控車床加工工序卡 機(jī)床型號 CKA6150 零件名稱簡單套類零件機(jī)床編號 刀具表量具表刀具號 刀補(bǔ)號 刀具名稱 刀具參數(shù) 量具名稱 規(guī)格（mm/min） T01 0193º外圓車刀 D型刀片 游標(biāo)卡尺 千分尺 01500.02 50750.01 T02 0291º鏜孔車刀 T型刀片 內(nèi)徑百分表 25500.01 T08 08 鉆頭28 游標(biāo)卡尺 01500.02 工序工藝內(nèi)容 切削用量加工性質(zhì)S(r/min)F(mm/r)ap(mm) 1車端面確定基準(zhǔn) 8000.20.3 2 自動2 鉆孔 3000.20.3 4 手動3 車45外圓 12

44、000.10.20.52 自動4調(diào)頭軟爪夾45外圓，車端面確定基準(zhǔn) 10000.050.10.51.5 自動5 車65外圓 12000.10.20.52自動6 鏜孔至尺寸 10000.050.10.33自動四、 編寫加工程序根據(jù)圖2-1所示零件，分析了工件內(nèi)外圓及內(nèi)槽的加工路線，并且確定了加工時的裝夾方案，以及采用的刀具和切削用量，根據(jù)工藝過程按工序內(nèi)容劃分三個部分，并隨影編程三個程序以完成加工。1. 機(jī)床鉆孔、車45外圓的程序O0001；N1；G99 M03 S800 T0101；G00 X200.0 Z150.0； G00 X68.0 Z2.0； M08； G71 U1.5 R0.5； G

45、71 P10 Q20 U0.5 W0.05 F0.15； N10 G00 X0； G01 Z-16.0； N20 G00 X68.0； G99 M03 S1200 T0101； G00 X200.0 Z150.0； M08； G70 P10 Q20； G00 X200.0 Z150.0； M05； M30；2. 機(jī)床車65外圓的程序00002； N1； G99 M03 S800 T0101； G00 X200.0 Z150.0； G00 X68.0 Z2.0； M08； G71 U1.5 R0.5； G71 P10 Q20 U0.5 W0.05 F0.15； N10 G00 X65.0； G0

46、1 Z-28.0； N20 G00 G40 X68.0； G00 X200.0 Z150.0； M09； M00； N2； G99 M03 S1200 T0101； G00 X200.0 Z150.0； M08； G70 P10 Q20； G00 X200.0 Z150.0； M05； M30；3. 機(jī)床鏜孔的程序00002； N1； G99 M03 S800 T0202； G00 X200.0 Z150.0； G00 X26.0 Z2.0； M08； G71 U1.5 R0.5； G71 P10 Q20 U-0.3 W0.05 F0.15； N10 G00 X52.0； G01 Z-20.0

47、 F0.1； X40.0； X30.0 Z-25.0； N20 G00 X26.0； G00 Z150 M09； M05； M00； N2； G99 M03 S1200 T0202； M08； G00 X26.0 Z2.0； G70 P10 Q20； G00 X200.0 Z150.0； M09； M05； M30；五、 加工過程 1.裝刀的過程根據(jù)刀具工藝卡片，準(zhǔn)備好要用的刀具，機(jī)夾式刀具要認(rèn)真檢查到排尿與刀體的接觸和安裝是否正確無誤，螺釘是否已經(jīng)擰牢固。按照刀具卡的刀號分別將相應(yīng)的刀具安裝在刀盤中。裝刀時要一把一把地裝，通過試切工件的端面，不斷地調(diào)整墊片的高度，保證刀具的切削刃與工件的中心

48、在同一高度的位置，然后將刀具壓緊。注意，刀架中的刀具與刀號的關(guān)系一定要與刀具卡一致。如果相應(yīng)的刀具錯誤，將會發(fā)生碰撞危險，造成工件報廢，機(jī)床受損，甚至造成人身傷害。2.對刀過程數(shù)控車床的對刀一般采用試切法，用所選的刀具試切零件的外圓和端面，經(jīng)過測量和計算得到零件端面中心點的坐標(biāo)值。這種方法，首先要知道進(jìn)行程序編制坐標(biāo)系原點在工件的位置；然后通過試切，找到所選刀具與坐標(biāo)系原點的相對位置，將相應(yīng)的偏置輸入刀具補(bǔ)償?shù)募拇嫫髦小３Ｓ玫姆椒ǖ膶γ恳话训毒叻謩e對刀，將刀具偏移量分別輸入寄存器。對刀的步驟如下： 選擇一把刀具 試切端面，保持Z方向不動，沿X方向退出刀具 進(jìn)入刀具偏置寄存器的形狀補(bǔ)償，在相應(yīng)的刀補(bǔ)號中輸入Z0 按面板的“測量”鍵，就將Z向的偏移量輸入刀補(bǔ)中了； 試切外徑，保持X方向不動，沿Z向退刀刀具，并記錄直徑值； 進(jìn)入刀具偏置寄存器的形狀補(bǔ)償，在相應(yīng)的刀補(bǔ)號中輸入直徑值； 按面板的“測