數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)

年4月19日數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)文檔僅供參考<數(shù)控編程>課程設(shè)計(jì)姓名:劉旺系別:機(jī)電工程學(xué)院專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí):專升本2班指導(dǎo)教師:陳小靜學(xué)號(hào):1204239新鄉(xiāng)學(xué)院12月目錄前言 3一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 41.1任務(wù)說(shuō)明 41.2任務(wù)要求 41.3任務(wù)內(nèi)容概述 4二、數(shù)控加工工藝 52.1工藝分析 52.1.1零件的工藝分析 52.1.2擬定工藝路線 62.2選擇毛坯 72.2.1常見(jiàn)的毛坯種類 72.2.2毛坯選用原則 72.2.3毛坯確定 72.3工件的定位和裝夾 82.3.1定位基準(zhǔn)選用的原則 82.3.2確定零件的定位基準(zhǔn) 82.3.3確定零件裝夾方案 82.4選擇數(shù)控機(jī)床 92.4.1CKA6150型數(shù)控車床的用途 92.4.2CKA6150型數(shù)控車床的布局 102.5選擇刀具 102.5.1數(shù)控刀具選用原則 102.5.2外圓、端面、外輪廓車刀選用 102.5.3切槽刀具的選用 112.5.4螺紋加工刀具的選用 122.5.5刀具明細(xì)表 122.6確定切削用量 132.6.1選擇切削用量原則 132.6.2計(jì)算切削用量 132.6.3制定數(shù)控加工工藝過(guò)程卡片 172.6.4制定數(shù)控加工工序卡片 172.7確定走刀路線 17三、軌跡坐標(biāo)的計(jì)算 193.1左端輪廓基點(diǎn)計(jì)算 193.1.1建立工件坐標(biāo)系 193.1.2基點(diǎn)坐標(biāo) 193.2右端輪廓基點(diǎn)計(jì)算 203.2.1建立工件坐標(biāo)系 203.2.2基點(diǎn)坐標(biāo) 20四、數(shù)控加工程序的編制 214.1數(shù)控編程的特點(diǎn) 214.2數(shù)控編程的分類 214.3編程方法的選擇 214.4編程原點(diǎn)的確定 224.5程序清單 22五、加工程序的調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果 245.1仿真軟件簡(jiǎn)介 245.2加工仿真過(guò)程敘述 255.3仿真結(jié)果 32總結(jié) 34參考文獻(xiàn) 35前言數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù),當(dāng)前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置,使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn),均能夠經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,她對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果,具有高的高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn),因此,采用數(shù)控加工手段,解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無(wú)法解決的單件、小批量,特別是復(fù)雜型面零件的加工,應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命,使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段,提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平,為社會(huì)提供高質(zhì)量,多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工,首先對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,然后根據(jù)零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一,根據(jù)本零件材料的加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素選用刀具。第二,針對(duì)零件圖圖形進(jìn)行編制程序,此零件為軸類零件,外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成。第三使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn),進(jìn)行數(shù)控加工程序編制,最后用編程模擬軟件對(duì)軸類零件進(jìn)行仿真加工及校驗(yàn)。一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1任務(wù)說(shuō)明本課程設(shè)計(jì)是學(xué)完數(shù)控技術(shù)之后,進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),可提高學(xué)生的數(shù)控編程能力,加深對(duì)數(shù)控原理及數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的理解,它一方面要求學(xué)生能根據(jù)零件圖,編制數(shù)控加工工藝,用ISO碼編制數(shù)控加工程序,熟悉加工程序輸入、檢查、編輯及執(zhí)行的方法,另一方面,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)、今后從事數(shù)控加工進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。1．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)題的能力,使學(xué)生更深入掌握數(shù)控編程方法、數(shù)控原理等方面的知識(shí)。2．使學(xué)生掌握數(shù)控加工工藝制定、手工編程方法。3.掌握插補(bǔ),刀補(bǔ)的使用方法。1.2任務(wù)要求掌握數(shù)控加工工藝特點(diǎn)及工序劃分方法;掌握數(shù)控車床、銑床的手工及計(jì)算機(jī)輔助程序編寫(xiě)方法;掌握數(shù)控加工仿真的使用方法等。1.繪制零件圖(手繪或CAD制圖)2.根據(jù)零件圖樣要求、毛坯情況,確定工藝方案及加工路線;3.選擇機(jī)床設(shè)備;選擇刀具;確定定位方案,選擇或設(shè)計(jì)夾具確定切削用量;確定工件4.坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn);制定加工工藝規(guī)程;5.編寫(xiě)程序;6.用加工仿真軟件進(jìn)行加工仿真;1.3任務(wù)內(nèi)容概述根據(jù)下圖1-1零件圖及技術(shù)要求,進(jìn)行相關(guān)數(shù)控加工工藝的制定,并用FUNUC數(shù)控系統(tǒng)(車削數(shù)控系統(tǒng)和銑削數(shù)控系統(tǒng)及加工中心)的編程指令編程,最后經(jīng)過(guò)數(shù)控加工仿真軟件加工出工件。圖1-1二、數(shù)控加工工藝2.1工藝分析2.1.1零件的工藝分析如圖1-1所示,該零件為較復(fù)雜的軸類零件,包括臺(tái)階、圓弧、槽以及螺紋等加工輪廓。右端為臺(tái)階軸,分別為mm外圓、長(zhǎng)為mm,以及mm外圓,其長(zhǎng)度由mm、和槽寬4mm決定,槽的深度為1mm;零件中部為螺紋,長(zhǎng)度為60mm;零件左端為mm和mm外圓,與R20mm圓弧連接;零件表面粗糙度要求為Ra6.4,右端mm外圓與螺紋有同軸度要求。該零件尺寸標(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,適合在數(shù)控車床上加工。2.1.2擬定工藝路線由圖1-1分析可知,該零件輪廓較多,需要計(jì)算螺紋軸的精車尺寸值以及R20mm圓弧面的起始和終止位置坐標(biāo),在編制程序時(shí)如何確保mmmm及mm外圓的尺寸精度和表面質(zhì)量要求,mm外圓與螺紋的同軸度要求,以及如何進(jìn)行R20mm圓弧面的加工是難點(diǎn)。為了解決加工難點(diǎn),在編制加工工序時(shí),能夠按粗精加工分開(kāi),先近后遠(yuǎn)等原則進(jìn)行編制和劃定工藝路線;為了保證同軸度,采用一夾一頂?shù)难b夾方法,先夾住毛坯外圓,加工零件左端輪廓,然后掉頭夾住mm外圓,上頂尖,加工零件輪廓使mm外圓與螺紋在同一道工序中加工這樣就能夠保證同軸度要求了。經(jīng)過(guò)上面分析,制定工藝路線如下:Ⅰ.加工右端面,鉆中心孔,先用卡盤夾緊左端毛坯,手動(dòng)平右端面手動(dòng)鉆中心孔。Ⅱ.(1)加工左端面,毛坯掉頭裝夾,用卡盤夾緊,手動(dòng)平左端面,保證零件總長(zhǎng)。(2)加工退刀槽,在加工R20圓弧之前為防止出現(xiàn)干涉先在圓弧右側(cè)加工出退刀槽。(3)粗精車工件左端兩段mm外圓和圓弧輪廓至要求尺寸。Ⅲ.(1)掉頭裝夾,用銅皮包住加工好的左端外圓,并用卡盤夾持,粗精車右端面mmmm及螺紋的外圓柱面、倒角。(2)加工右端面46mm處的4mm槽、倒角。(3)加工螺紋。Ⅳ.終檢2.2選擇毛坯2.2.1常見(jiàn)的毛坯種類(1)鑄件鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。(2)鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。(3)型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯;冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。(4)焊接件焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件。(5)冷沖壓件冷沖壓件毛坯能夠非常接近成品要求,在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。2.2.2毛坯選用原則(1)零件的材料及機(jī)械性能要求零件材料的工藝特性和力學(xué)性能大致決定了毛坯的種類。(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件(5)充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源,提高機(jī)械加工生產(chǎn)率,應(yīng)充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用。2.2.3毛坯確定根據(jù)毛坯種類。選用原則以及零件圖紙的技術(shù)要求,確定毛坯材料為45鋼,該零件最大外圓直徑為36長(zhǎng)度尺寸為180mm查<機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)>表2.2得知毛坯直徑應(yīng)為45mm。長(zhǎng)度尺寸為186mm。毛坯圖如下圖2-1圖2-12.3工件的定位和裝夾2.3.1定位基準(zhǔn)選用的原則1)基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差,方便編程,應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。2)便于裝夾的原則。所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠,定位、夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作,敞開(kāi)性好,能夠加工盡可能多的表面。3)便于對(duì)刀的原則。批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下,保證對(duì)刀的可能性和方便性。2.3.2確定零件的定位基準(zhǔn)該零件為軸類零件的加工,在加工左右端面時(shí)能夠采用零件的左右大端面和外圓柱面作為定位基準(zhǔn)。2.3.3確定零件裝夾方案三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的,能自動(dòng)定心,一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時(shí),但夾緊力小,適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。該零件為典型軸類零件,能夠采用三爪自定心卡盤上裝夾來(lái)滿足加工要求。此工件在加工中須分兩次裝夾但在右端面軸徑上有同軸度要求,故在加工右端面時(shí)采用三爪定心卡盤、和頂針采取一夾一頂?shù)姆绞竭M(jìn)行裝夾能夠防止軸在加工過(guò)程中受切削力而產(chǎn)生徑向彎曲、這樣就能夠在加工中比較好的保證同軸度如圖2.2-1,在加工左端面時(shí)因?yàn)榧夹g(shù)要求比較簡(jiǎn)單,加工長(zhǎng)度又不太長(zhǎng)故一端采用三爪自定心卡盤來(lái)裝夾工件即可滿足加工要求。如圖2.2-2圖2.2-1加工零件左端輪廓的裝夾圖2.2-2加工零件右端輪廓的裝夾2.4選擇數(shù)控機(jī)床根據(jù)零件的工藝要求,以及對(duì)零件圖樣的分析選擇CKA6150型數(shù)控車床并裝配FANUC-OiT系統(tǒng)。2.4.1CKA6150型數(shù)控車床的用途CKA6150型數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工,并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)鏜孔和車端面、切槽、倒角等加工。2.4.2CKA6150型數(shù)控車床的布局CKA6150型數(shù)控車床為兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制的臥式車床一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座,適合車削較長(zhǎng)的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求可選擇CKA6150臥式數(shù)控車床。臥式數(shù)控車床具有加工精度高,能做直線和圓弧插補(bǔ),數(shù)控車床剛性良好,制造和對(duì)刀精度高,能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償,能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體,而且能比較方便的車削錐面、圓弧面和內(nèi)外圓柱面螺紋,能夠保持加工精度,提高生產(chǎn)效率。2.5選擇刀具2.5.1數(shù)控刀具選用原則數(shù)控車床一般采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具,所用的刀具,要求有可靠的斷屑性能,足夠的耐用,刀片轉(zhuǎn)位后有精確的重復(fù)定位精度,刀片要有足夠的夾緊可靠性,另外,由于數(shù)控車床功率比較大,剛性強(qiáng),要求刀具壽命較長(zhǎng),質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定,因此,對(duì)刀片材料的要求高,以保證刀具壽命,刀片材料要根據(jù)零件材料及熱處理后的材料性能合理選用,一般情況下大多使用涂層刀片。2.5.2外圓、端面、外輪廓車刀選用加工外圓及臺(tái)階是刀片的形狀有刀尖角為80°菱形刀片,55°菱形刀片,圓形刀片,方形刀片,等邊三角形刀片和35°菱形刀片,其標(biāo)準(zhǔn)后角一般有0°、7°、11°、25°、30°等幾種規(guī)格。主偏角主要有45°、50°、60°、75°、85°、90°、93°、95°等形式。粗加工外圓或端面時(shí)選用90°硬質(zhì)合金偏刀(如下圖2.3-1),這樣的刀尖強(qiáng)度,不但提高了刀片的利用率還有效提高粗加工時(shí)的加工效率。在精加工外圓和外輪廓時(shí)選用35°角菱形刀片機(jī)夾刀(如下圖2.3-2)從成本和使用方便性,避免零件加工時(shí)刀具與零件其它部位產(chǎn)生干涉上考慮應(yīng)優(yōu)先采用正方形截面刀桿,刀桿的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度125mm,既能能夠滿足加工需要,又不會(huì)與零件其它部位產(chǎn)生干涉。圖2.3-190°硬質(zhì)合金偏刀圖2.3-235°角菱形機(jī)夾刀2.5.3切槽刀具的選用標(biāo)準(zhǔn)切槽刀一般分為雙刃單面結(jié)構(gòu)、按工藝方法不同主要分為徑向、軸向、切斷三種類型。一般情況下,切槽刀大多為成形刀,刀頭形狀根據(jù)零件上槽的形狀可分為直切槽刀和圓弧切槽刀也可根據(jù)零件需要定做特殊槽型和復(fù)合刀具。依據(jù)本零件圖上尺寸要求在避免與零件發(fā)生干涉,而且要滿足加工質(zhì)量,確保剛性,降低車削振動(dòng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的前提下,選用4mm徑向直切槽刀如下圖2.4-1圖2.4-14mm徑向切槽刀2.5.4螺紋加工刀具的選用車螺紋刀片按切削形式能夠分為切頂槽型螺紋刀片和非切頂槽螺紋刀片;按螺紋標(biāo)準(zhǔn)分為米制和英制兩種形式,按加工特點(diǎn)可分為內(nèi)、外螺紋刀片、按螺紋線方向分為正、反螺紋。刀片結(jié)構(gòu)主要分為兩刃單面和三刃單面兩種形式。一般情況下應(yīng)盡量選用可重磨底面帶有120V形定位面的切頂型升刃單面式刀片,為減少切削刀和振動(dòng)力,刀片應(yīng)選擇正面前角結(jié)構(gòu),刀片的其它角度要結(jié)合上述不同情況區(qū)別選用。螺紋刀桿分方形和圓形截面兩種類型,前者價(jià)格較低,后者剛性和加工精度較好,刀片與刀桿連接時(shí)需要增加力墊,刀桿按照螺紋旋線方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)型反向型,一定要根據(jù)零件螺紋旋線方向合理選用。依據(jù)選用原則和本零件結(jié)構(gòu)圖選取60°外螺紋車刀,刀片形式為三刃單面,刀桿為方形如下圖2.5-1圖2.5-160°外螺紋車刀2.5.5刀具明細(xì)表根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性以及刀具類型,確定加工該零件所需要的全部刀具如下表2.6-1表2.6-1數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱傳動(dòng)軸零件圖號(hào)程序號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱加工表面刀片刀尖半徑mm備注型號(hào)材料1T0190°硬質(zhì)合金偏刀工件外輪廓粗車12x3硬質(zhì)合金0.515x252T0235°菱形機(jī)夾刀工件外輪廓精車12x3硬質(zhì)合金0.215x253T034mm切槽刀加工退刀槽切4mmx1mm槽10x4硬質(zhì)合金陶瓷涂層15x254T0460°外螺紋車刀螺紋2x3硬質(zhì)合金0.115x255T0535°硬質(zhì)合金偏刀工件外輪廓精加工12x3硬質(zhì)合金15x25編制審核批準(zhǔn)共頁(yè)第頁(yè)2.6確定切削用量2.6.1選擇切削用量原則數(shù)控機(jī)床加工的切削用量包括切削速度Vc

(或主軸轉(zhuǎn)速n)、切削深度ap和進(jìn)給量f,其選用原則與普通機(jī)床基本相似,合理選擇切削用量的原則是:粗加工時(shí),以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率為主,選用較大的切削量;半精加工和精加工時(shí),選用較小的切削量,保證工件的加工質(zhì)量。2.6.2計(jì)算切削用量1)計(jì)算切削深度ap在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下,盡可能選取較大的切削深度,以減少進(jìn)給次數(shù)。當(dāng)工件的精度要求較高時(shí),則應(yīng)考慮留有精加工余量,一般為0.1～0.5mm切削深度ap計(jì)算公式:式中:dw—待加工表面外圓直徑,單位mmdm—已加工表面外圓直徑,單位mm.計(jì)算過(guò)程如下:工序Ⅱ(1)加工左端面R20mm圓弧右側(cè)退刀槽選用4mm切槽刀加工前毛坯直徑為45mm加工后零件直徑為25mm計(jì)算切削深度為=10mm(2)加工左端外圓和R20mm圓弧選用35°菱形外圓車刀根據(jù)毛坯的大徑dw=45mm左端零件外徑dm=25mm計(jì)算切削深度為:=10mm工序Ⅲ(1)加工右端面mmmm及車削螺紋的外圓柱面。因?yàn)楣ば颌蟮募庸ぴ诰幊虝r(shí)也是采用固定循環(huán)一次加工出來(lái)的因此能夠采用相同的切削深度計(jì)算切削深度為:=12.5mm(2)加工右端面46mm處的4mm槽加工時(shí)的切削深度ap=1mm(3)加工螺紋,查取<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>表13-1普通螺紋基本尺寸確定螺紋的小徑D1=32.752mm則車削螺紋的切削深度計(jì)算為:=1.624mm2)確定切削速度Vc主軸轉(zhuǎn)速n進(jìn)給量f切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性質(zhì)等因素所確定,因此切削速度Vc的確定能夠依據(jù)切削深度ap工件材料、刀具材料從下表1來(lái)選取表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表工件材料熱處理狀態(tài)ap=0.3~2mmap=2~6mmap=6~10mmf=0.08~0.3mm/rf=0.3~0.6mm/rf=0.6~1mm/rVc/m·min-1Vc/m·min-1Vc/m·min-1低碳鋼易切鋼熱軋140~180100~12070~90中碳鋼熱軋130~16090~11060~80調(diào)質(zhì)100~13070~9050~70合金工具鋼熱軋100~13070~9050~70調(diào)質(zhì)80~11050~7040~60工具鋼退火90~12060~8050~70灰鑄鐵HBS<19090~12060~8050~70HBS=190~22580~11050~7040~60高錳鋼

10~20

銅及銅合金200~250120~18090~120鋁及鋁合金300~600200~400150~200鑄鋁合金100~18080~15060~100由計(jì)算得各工序切削深度和工件材料查表1確定各工序的切削速度和主軸轉(zhuǎn)速如下:工序Ⅱ(1)加工左端面R20mm圓弧右側(cè)退刀槽。進(jìn)給量f=0.6mm/r切削速度Vc=80m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式計(jì)算得n=566r/min查機(jī)床手冊(cè)取n=600r/min(2)加工左端外圓和R20mm圓弧。進(jìn)給量f=0.6mm/r切削速度Vc=80m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式計(jì)算得n=566r/min查機(jī)床手冊(cè)取n=600r/min工序Ⅲ(1)加工右端面mmmm車削螺紋的外圓柱面及倒角。進(jìn)給量f=0.6mm/r切削速度Vc=80m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式計(jì)算得n=566r/min查機(jī)床手冊(cè)取n=600r/min(2)加工右端面46mm處的4mm槽及倒角。進(jìn)給量f=0.08mm/r切削速度Vc=140m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式計(jì)算得n=990r/min查機(jī)床手冊(cè)取n=1000r/min(3)加工螺紋切削螺紋時(shí),車床的主軸轉(zhuǎn)速受加工工件的螺距大小、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)升降特性及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響一般數(shù)控車床車螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算公式:式中:

p—工件螺紋的螺距或?qū)С?單位mm。k—保險(xiǎn)系數(shù),一般為80。查<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>選取螺距p=3則切削螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速為n≤(1200/p)-k=320查機(jī)床手冊(cè)選取n=400r/min2.6.3制定數(shù)控加工工藝卡片根據(jù)上述擬定的工藝路線,以及刀具的選擇和切削用量的確定制定出數(shù)控加工工藝卡片,此卡片包含工序名稱,刀具號(hào),加工設(shè)備(見(jiàn)附表)2.6.4制定數(shù)控加工工序卡片將前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容綜合制定數(shù)控加工工藝卡片,卡片是數(shù)控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。(見(jiàn)附表)2.7確定走刀路線在數(shù)控加工中,刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡稱為走刀路線。編程時(shí),走刀路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn):(1)走刀路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;(2)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單,以減少編程工作量;(3)應(yīng)使走刀路線最短,這樣既可減少程序段,又可減少空刀時(shí)間。(4)另外,確定走刀路線時(shí),還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況,確定是一次走刀,還是多次走刀來(lái)完成加工等。由于該數(shù)控車床具有循環(huán)功能,只要編程正確,數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定粗車以及螺紋車削路線。因此,該零件的粗車以及螺紋車削路線不需要人為確定進(jìn)給路線,我們只要指定零件的精車路線。本工件的左端面精車路線如圖2.5-1所示,右端面的精車路線如圖2.5-2圖2.5-1左端輪廓精車路線圖2.5-2右端輪廓精車路線三、軌跡坐標(biāo)的計(jì)算3.1左端輪廓基點(diǎn)計(jì)算3.1.1建立工件坐標(biāo)系加工左端輪廓時(shí),夾住毛坯外圓,工件坐標(biāo)系設(shè)在工件左端面軸線上如下圖3.1-1圖3.1-13.1.2基點(diǎn)坐標(biāo)如圖3.1-1各基點(diǎn),在計(jì)算各個(gè)基點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)對(duì)于有公差要求的尺寸計(jì)算時(shí)按公差原則來(lái)計(jì)算一般取上下偏差差值的一半經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系來(lái)計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo),對(duì)于沒(méi)有公差要求的尺寸則直接經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系運(yùn)用數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算即可,則各計(jì)算基點(diǎn)的坐標(biāo)值如下表3-1表3-1基點(diǎn)坐標(biāo)值基點(diǎn)坐標(biāo)值(X,Z)基點(diǎn)坐標(biāo)值(X,Z)P1(24.9895,0)P3(25.0,-60.612)P2(24.9895,-29.3880)P4(25.0,-74.075)3.2右端輪廓基點(diǎn)計(jì)算3.2.1建立工件坐標(biāo)系調(diào)頭裝夾mm外圓,采用一夾一頂?shù)难b夾方式。工件坐標(biāo)系設(shè)在工件右端面軸線上,如圖3.2-1圖3.2-13.2.2基點(diǎn)坐標(biāo)如圖3.2-1各基點(diǎn),在計(jì)算各個(gè)基點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)對(duì)于有公差要求的尺寸計(jì)算時(shí)按公差原則來(lái)計(jì)算一般取上下偏差差值的一半經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系來(lái)計(jì)算基點(diǎn)坐標(biāo),對(duì)于沒(méi)有公差要求的尺寸則直接經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系運(yùn)用數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算即可,則各計(jì)算基點(diǎn)的坐標(biāo)值如下表3-2表3-2基點(diǎn)坐標(biāo)值基點(diǎn)坐標(biāo)值(X,Z)基點(diǎn)坐標(biāo)值(X,Z)Q1(17.9895,0)Q7(23.9875,-41.925)Q2(19.9895,-1.0)Q8(23.9875,-45.925)Q3(19.9895,-19.95)Q9(31.7,-45.925)Q4(23.9875,-19.95)Q10(35.7,-47.925)Q5(25.9875,-20.95)Q11(35.7,-103.925)Q6(25.9875,-40.925)Q12(31.7,-105.925)四、數(shù)控加工程序的編制4.1數(shù)控編程的特點(diǎn)1.采用數(shù)控機(jī)床加工零件能夠提高加工精度,穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。2.數(shù)控機(jī)床能夠完成普通機(jī)床難以完成,或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。3.采用數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上,能夠比普通機(jī)床提高2～3倍,特別對(duì)某些復(fù)雜零件的加工,生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。4.能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用。5.采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理方面發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。4.2數(shù)控編程的分類數(shù)控編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩類。手工編程時(shí),整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。這要求編程人員不但要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則,而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件,數(shù)控編程計(jì)算較簡(jiǎn)單,程序段不多,手工編程即可實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)編程是用計(jì)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫(xiě)成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序,就是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。4.3編程方法的選擇該零件的刀具軌跡路徑主要由直線、圓弧組成,坐標(biāo)點(diǎn)尺寸計(jì)算方便,故采用手工編程的方式編制其加工程序。4.4編程原點(diǎn)的確定該零件為規(guī)則的回轉(zhuǎn)型零件,為了方便編程坐標(biāo)的計(jì)算,能夠?qū)⒕幊淘c(diǎn)與工件坐標(biāo)原點(diǎn)重合設(shè)在軸的中心線和兩端面上,則編程坐標(biāo)原點(diǎn)如圖4-1所示。圖4-14.5程序清單工序Ⅲ和工序Ⅳ的程序清單程序注釋O0001程序名N01T0303S600M03設(shè)置刀具及主軸轉(zhuǎn)速N02G00X48.0Z-74.075M快速靠近工件開(kāi)切削液N03G75R0.1設(shè)置切槽徑向方向退刀量N04G75X25.0Z-64.612P1000Q3000R0F50外圓切槽循環(huán)N05G00X48.0X方向退刀N06X100.0Z50.0快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn)N07T0202換2號(hào)刀N08G00X48.0Z1.0快速靠近工件開(kāi)切削液N09G73U10R15設(shè)置粗車X向退刀量,循環(huán)次數(shù)N010G73P11Q16U0.5W0.05F0.6調(diào)用固定形狀粗車循環(huán)程序N011固定形狀精車程序N012G01Z0.0F0.005N013Z-29.388N014G03X25.0Z-60.612R20.0N015N016X45.0N017X向退刀N018S1000設(shè)置精車主軸轉(zhuǎn)速N019調(diào)用精車固定循環(huán)程序N020快速返回?fù)Q刀點(diǎn)N021M主軸停轉(zhuǎn)N022M程序結(jié)束工序Ⅴ、工序Ⅵ和工序Ⅶ的程序清單程序注釋O0002程序名N01T0101S600M03設(shè)置刀具及主軸轉(zhuǎn)速N02G00X45.0Z0.2快速靠近工件開(kāi)切削液N03G設(shè)置循環(huán)切削深度和退刀量N04G71P5Q15U0.5W0.05F調(diào)用外徑粗車固定循環(huán)程序N05G外輪廓以及倒角循環(huán)精車程序N06G01Z0FN07X19.9895Z-1.0N08Z-19.95N09X23.9875N010X25.9875Z-20.95N011Z-45.925N012X31.7N013X35.7Z-47.925N014Z-106.0N015X45.0Z1.0N016G00X100.0Z50.0M快速移動(dòng)至換刀點(diǎn)主軸停轉(zhuǎn)N017程序暫停N018T0505S1000M03換5號(hào)刀設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速啟動(dòng)程序N019G快速靠近工件N020G70P5Q1調(diào)用精車固定循環(huán)程序N021X向退刀N022Z-103.925Z向移動(dòng)N023G直線插補(bǔ)N024X31.7Z-105.925倒左端倒角N025X向退刀N026Z50.0Z向退刀N027主軸停轉(zhuǎn)N028程序暫停N029T0303S300M03換3號(hào)刀設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速啟動(dòng)程序N030快速靠近工件N031G01Z-45.925F直線插補(bǔ)N032X23.9875切4mmX1mm槽N032X25.9875Z-44.925倒4mm槽右側(cè)C1角N03