典型軸類零件的車削加工-畢業(yè)論文

PAGEPAGE1PAGE1安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院典型軸類零件的車削加工姓名:吳浩專業(yè):數(shù)控技術(shù)班級(jí):10數(shù)控３+2201１年１2月5日目錄TOC＼ｏ"1-3＂\ｈ\z\ｕHYＰＥＲLINK\l”_Tｏc2５８3３4４１4"摘要 3ＨYＰERＬＩＮK\l＂＿Ｔoc２５８３３441５＂一、數(shù)控技術(shù)的介紹 PAＧＥＲEＦ_Toｃ２583３4４１5\h４HＹＰＥRLINK＼l”_Tｏc２583344１6"１.1數(shù)控技術(shù)的基本概念?ＰＡＧEREF＿Ｔｏc2５８３3４41６＼h4HＹＰＥRLＩNK\l"＿Toc2５8３34４17＂１。２數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) PAGERＥＦ＿Toc２5８３３44１7＼h4HYPEＲＬIＮＫ二、典型零件圖的分析?PＡGEＲＥＦ＿Toc25８３3441８＼ｈ5ＨYＰＥRＬＩＮK\ｌ"＿Toc２5８3３4419"圖１.典型車削零件圖?5HＹＰＥＲLＩNＫ\l"_Ｔｏc２5833442０”三、數(shù)控機(jī)床與系統(tǒng)的選擇?PＡGERＥF＿Ｔoc25８３3４4２０\ｈ６HYＰEＲLIＮK＼l＂＿Toc２58334４21”3.1數(shù)控機(jī)床的選擇；?PＡGEＲEF_Tｏｃ２5８３34421\h6HYPＥRLINK\l”＿Toc25833４4２２”3.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇?6HYPEＲＬINＫ＼ｌ”_Tｏc258334423＂四、確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式?8ＨYPERＬINＫ\l＂_Tｏc２５8334424"五、確定加工順序及進(jìn)給路線 9ＨYPＥRＬＩＮＫ\ｌ”_Toc258334425＂六、選擇刀具和切削用量 １２ＨＹPＥRLIＮK\ｌ”_Toｃ２58３34４２６＂七、加工工藝卡的編制 ＰAGEREF_Toc258334４26＼ｈ14HYＰERLINK\ｌ”_Toｃ2５８3３４４２8＂八、加工坐標(biāo)系設(shè)置?15HＹＰERLＩNK十一、總結(jié)?21HYPERLIＮＫ＼ｌ"_Toc２５8３344３4"致謝?22HYＰＥRＬIＮK＼l"_Tｏc2５833４43５＂參考文獻(xiàn)?23摘要科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使社會(huì)生產(chǎn)力得到了空前的進(jìn)步,不斷催生而出的、新的加工制造技術(shù)越來越多地運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐之中，并對(duì)社會(huì)進(jìn)步發(fā)揮著巨大的推進(jìn)作用。數(shù)控加工就是其中最具代表性的技術(shù)之一。制造技術(shù)和裝備技術(shù)是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù).數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:（1）機(jī)械制造技術(shù);（2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);(３)自動(dòng)控制技術(shù);（4）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；（5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個(gè)國家的戰(zhàn)略地位。因此,世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國力和國家地位的重要途徑.在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視,近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PＣ平臺(tái)為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列.本設(shè)計(jì)結(jié)合一具體零件進(jìn)行了零件圖分析,加工設(shè)備、刀具、工裝的選擇，切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等參數(shù)的選擇，制訂了零件的數(shù)控加工工藝；根據(jù)所選擇機(jī)床的指令系統(tǒng)編寫了零件的加工程序。關(guān)鍵詞:數(shù)控車床、零件分析、刀具表、NC、數(shù)控編程PAGE23第一章數(shù)控技術(shù)的介紹1．1數(shù)控技術(shù)的基本概念數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字或數(shù)字信號(hào)構(gòu)成的程序?qū)υO(shè)備的工作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的一門技術(shù)，簡(jiǎn)稱數(shù)控（ＮｕmerｉcalCｏntrol即ＮC)。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ).這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力,關(guān)系到一個(gè)國家的戰(zhàn)略地位。因此,世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。數(shù)控技術(shù)綜合運(yùn)用了微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密檢測(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造等技術(shù)的最新成果，通過程序來實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)動(dòng)過程和先后順序的自動(dòng)控制，位移和相對(duì)坐標(biāo)的自動(dòng)控制,速度、轉(zhuǎn)速及各種輔助功能的自動(dòng)控制.數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1９08年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；1９世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；１938年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸,奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ).數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1９５２年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問世,成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件,推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。1．2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今世界制造業(yè)中的先進(jìn)技術(shù)之一，它涉及到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)模擬及仿真加工技術(shù)，機(jī)床仿真及后置處理,機(jī)械加工工藝,裝夾定位技術(shù)與夾具設(shè)計(jì)與制造技術(shù),金屬切削理論，以及毛坯制造技術(shù)等多方面的關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)國家整個(gè)制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著重要的意義。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，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,他對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì).數(shù)控機(jī)床是50年代發(fā)展起來的新型自動(dòng)化機(jī)床,較好解決了形狀復(fù)雜、精密、小批量零件的加工問題,具有適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度和生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。由于數(shù)控機(jī)床綜合了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測(cè)量和新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等諸方面的先進(jìn)技術(shù),使得數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異,數(shù)控機(jī)床的功能越來越強(qiáng)大。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在數(shù)控功能、數(shù)控伺服系統(tǒng)、編程方法、數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)和監(jiān)控功能、自動(dòng)調(diào)整和控制技術(shù)等方面的發(fā)展.第二章典型零件圖的分析典型零件的數(shù)控車削加工，主要流程包括零件圖分析、確定其加工工藝、加工方法、加工路線、工藝參數(shù)和加工這個(gè)零件用到的刀具，預(yù)備刀具,計(jì)算相鄰輪廓交點(diǎn)坐標(biāo)（如圓弧切點(diǎn)），以及怎么裝夾,所用的夾具,然后手工編程，程序校驗(yàn),校驗(yàn)無誤，最后進(jìn)行加工。如下圖1所示該零件表面由球面、圓柱、逆圓弧、錐面、倒角、凹槽、螺紋等表面組成,一次裝夾即可完成粗精加工，后續(xù)槽、螺紋、切斷的處理。符合數(shù)控加工的標(biāo)注,尺寸標(biāo)注完整,。根據(jù)課題,選用毛坯為４5#鋼(它的化學(xué)成分中含碳(C）量是0。4２～0。50%，Sｉ含量為０.17～０。37％,Mn含量０.５0～０。80%，Ｃr含量＜=0．２5％),Φ40ｍm×10０mｍ，無熱處理和硬度要求.通過以上分析，采取下面幾點(diǎn)工藝措施:1、圖上幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時(shí)沒有取平均值,而取其基本尺寸.2、根據(jù)零件的幾何形狀關(guān)系按一定數(shù)學(xué)方法（如三角、幾何等）計(jì)算編程所需要的有關(guān)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。3、作為短軸類零件，可以采取毛坯夾持左端，從右端加工,先粗車G71循環(huán)加工外輪廓再進(jìn)行精車，切槽后加工螺紋，最后進(jìn)行切斷處理。圖1.典型車削零件圖第三章數(shù)控機(jī)床與系統(tǒng)的選擇3．1數(shù)控機(jī)床的選擇;根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選擇經(jīng)濟(jì)型CJK6134數(shù)控車床.本機(jī)床是適用國內(nèi)外市場(chǎng)需要而設(shè)計(jì)的車床。其用途廣泛，適用于各種系統(tǒng),能車削各種零件的外圓、內(nèi)圓、端面、錐度、切槽以及公制螺紋、黃制螺紋、模數(shù)螺紋等，還可承擔(dān)鉆孔，套料、鏜孔、鉸孔、滾花、拉油槽及其他工作，此外由于機(jī)床主軸孔較大，故在48mｍ以下的棒料可以直接插入主軸孔內(nèi)夾持加工，該車床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作靈便，剛性強(qiáng),適宜于利用黑色金屬和有色金屬，其加工精度可達(dá)6級(jí)技術(shù)參數(shù)；床身上最大回轉(zhuǎn)直徑340ｍm?滑板上最大回轉(zhuǎn)直徑1９0ｍm?最大工件長(zhǎng)度750mm?主軸錐孔Ｍ６

主軸通孔直徑５２ｍm

主軸轉(zhuǎn)速范圍４0-1８00ｒ/ｍiｎ(12種)?主軸電機(jī)功率３／4.５kw?外形尺寸1９５0×950×1245mｍ?機(jī)床重量115０ｋg3.２數(shù)控系統(tǒng)的選擇根據(jù)所學(xué)使用華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng):華中世紀(jì)星（ＨNC)數(shù)控系統(tǒng)是在華中I型、華中２00０系列數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，滿足用戶對(duì)低價(jià)格、高性能、簡(jiǎn)單、可靠的要求而開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng).該系統(tǒng)適用于各種車、銑床加工中心等機(jī)床的控制，采用國際標(biāo)準(zhǔn)Ｇ代碼編程,與各種流行的CAＤ/ＣAM自動(dòng)編程系統(tǒng)兼容，結(jié)構(gòu)牢靠,造型美觀，體積小巧,具有極高的性能價(jià)格比，在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)中,市場(chǎng)占有率較高(表2—1）。目前已廣泛用于車、銑，磨、鍛，齒輪、仿形、激光加工、紡織、醫(yī)療等設(shè)備.華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)有如下主要特點(diǎn)。?①最大聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為4軸。②可選配各種類型的脈沖式（ＨＳV-1６系列全數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)單元），模擬式交流伺服驅(qū)動(dòng)單元或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元以及HＳV-11系列串行接口伺服驅(qū)動(dòng)單元。?③除標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板外,配置40路開關(guān)量輸入和32路開關(guān)量輸出接口、手持單元接口、主軸控制與編碼器接口。還可擴(kuò)展遠(yuǎn)程12８路輸入/128路輸出端子板。?④采用7.7"（ＨＮＣ—22M為1０。４"）彩色液晶顯示器（分辨率為640～４80)，全漢字操作界面、故障診斷與報(bào)警、加工軌跡圖形顯示和仿真,操作簡(jiǎn)便,易于掌握和使用.?⑤采用國際標(biāo)準(zhǔn)Ｇ代碼編程，與各種流行的CAＤ/CAM自動(dòng)編程系統(tǒng)兼容,具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、固定循環(huán)、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像、刀具補(bǔ)償、宏程序等功能。?⑥小線段連加工功能，特別適合于CAＤ／ＣAM設(shè)計(jì)的復(fù)雜模具零件加工。

⑦加工斷點(diǎn)保存/恢復(fù)功能,方便用戶使用。?⑧反向間隙和單、雙向螺距誤差補(bǔ)償功能。?⑨巨量程序加工能力.不需DＮＣ，配置硬盤可直接加工單個(gè)高達(dá)2GＢ的G代碼程序。?⑩內(nèi)置ＲＳ－2３２通訊接口，輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)據(jù)通訊。第四章確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式一．工件的裝夾１．裝夾的概念:將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過程，稱為裝夾.定位-使工件在機(jī)床上或夾具中占據(jù)正確的位置。夾緊—工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作２．裝夾的方法：直接裝夾—利用機(jī)床上的裝夾工具對(duì)工件直接定位，然后夾緊。找正裝夾-先用可調(diào)墊塊、四爪卡盤等將工件安放在機(jī)床工作臺(tái)上，再利用角尺、百分表（千分表）等工具由人工調(diào)整工件使其處于正確的位置.找正裝夾一般用于單件小批量生產(chǎn).夾具裝夾-使夾具上的安裝面與機(jī)床上的裝夾面靠緊并固定夾具，然后在夾具中裝夾工件,使工件的定位基準(zhǔn)與夾具定位元件的定位面靠緊并固定工件，利用夾具定位面與安裝面之間的位置精度，保證工件與機(jī)床刀具之間的正確位置。夾具裝夾效率高,一般用于大批量生產(chǎn)。二．工件的定位1.六點(diǎn)定位原理：將工件在機(jī)床上或夾具中定位,夾緊的過程，稱為裝夾。工件在空間的位置相當(dāng)于剛體在空間直角坐標(biāo)系中的位置。工件沒有定位時(shí),可看作在空間處于自由狀態(tài)的剛體（在空間有六個(gè)自由度).限制這六個(gè)自由度，使工件在空間的位置得以確定，就是六點(diǎn)定位原理。２．六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用完全定位-六個(gè)自由度全部被限制。不完全定位（部分定位）-六個(gè)自由度沒有（也不必)全部被限制。欠定位-根據(jù)加工要求，應(yīng)該被限制的自由度沒有被限制。過定位—同一個(gè)自由度被兩次或兩次以上重復(fù)限制。三。工件的基準(zhǔn)基準(zhǔn)：用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。第五章確定加工順序及進(jìn)給路線進(jìn)給路線是HYPERLＩNK＂hｔtp：//www。cｈｉｎa網(wǎng)絡(luò)／z/ａ/indeｘ_59＿1．hｔml”刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡,它不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映出工步的順序。進(jìn)給路線也是編程的依據(jù)之一。加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、走刀路線盡量短、效率較高等.因精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。下面將具體分析：(1)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(shí)，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。①對(duì)大余量毛坯進(jìn)行階梯切削時(shí)的加工路線(a)（ｂ）圖１車削大余量毛坯的階梯路線圖1所示為車削大余量工件的兩種加工路線，圖（ａ）是錯(cuò)誤的階梯切削路線,圖(b)按1→5的順序切削,每次切削所留余量相等,是正確的階梯切削路線。因?yàn)樵谕瑯颖吵缘读康臈l件下，按圖(ａ）方式加工所剩的余量過多。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，還可以放棄常用的階梯車削法，改用依次從軸向和徑向進(jìn)刀、順工件毛坯輪廓走刀的路線(如圖2所示）圖2雙向進(jìn)刀走刀路線②分層切削時(shí)刀具的終止位置當(dāng)某表面的余量較多需分層多次走刀切削時(shí)，從第二刀開始就要注意防止走刀到終點(diǎn)時(shí)切削深度的猛增.如圖３所示,設(shè)以900主偏角刀分層車削外圓,合理的安排應(yīng)是每一刀的切削終點(diǎn)依次提前一小段距離ｅ(例如可?。澹?。0５㎜）.如果e=０，則每一刀都終止在同一軸向位置上，主切削刃就可能受到瞬時(shí)的重負(fù)荷沖擊。當(dāng)?shù)毒叩闹髌谴笥冢梗埃埃匀唤咏?0０時(shí),也宜作出層層遞退的安排，經(jīng)驗(yàn)表明,這對(duì)延長(zhǎng)粗加工刀具的壽命是有利的。圖3分層切削時(shí)刀具的終止位置(2)刀具的切入、切出在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，要安排好刀具的切入、切出路線，盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出。尤其是車螺紋時(shí)，必須設(shè)置升速段δ1和降速段δ2(如圖4），這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩(wěn)定。圖4車螺紋時(shí)的引入距離和超越距離(3）確定最短的空行程路線確定最短的走刀路線,除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外,還應(yīng)善于分析,必要時(shí)輔以一些簡(jiǎn)單計(jì)算?，F(xiàn)將實(shí)踐中的部分設(shè)計(jì)方法或思路介紹如下。①巧用對(duì)刀點(diǎn)圖５(ａ)為采用矩形循環(huán)方式進(jìn)行粗車的一般情況示例.其起刀點(diǎn)A的設(shè)定是考慮到精車等加工過程中需方便地?fù)Q刀，故設(shè)置在離坯料較遠(yuǎn)的位置處,同時(shí)將起刀點(diǎn)與其對(duì)刀點(diǎn)重合在一起,按三刀粗車的走刀路線安排如下:第一刀為A→B→C→D→A第二刀為A→E→F→G→A第三刀為A→H→I→J→A圖5(ｂ）則是巧將起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離，并設(shè)于圖示B點(diǎn)位置，仍按相同的切削用量進(jìn)行三刀粗車，其走刀路線安排如下:起刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)分離的空行程為A→B第一刀為B→C→D→E→B第二刀為B→Ｆ→G→H→Ｂ第三刀為Ｂ→I→J→Ｋ→B顯然，圖5（b）所示的走刀路線短。（ａ)（b)圖5巧用起刀點(diǎn)(ａ）起刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)重合(b）起刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)分離②巧設(shè)換刀點(diǎn)為了考慮換（轉(zhuǎn)）刀的方便和安全，有時(shí)將換（轉(zhuǎn)）刀點(diǎn)也設(shè)置在離坯件較遠(yuǎn)的位置處（如圖5中Ａ點(diǎn)），那么，當(dāng)換第二把刀后，進(jìn)行精車時(shí)的空行程路線必然也較長(zhǎng)；如果將第二把刀的換刀點(diǎn)也設(shè)置在圖5（b）中的B點(diǎn)位置上，則可縮短空行程距離。③合理安排“回零”路線在手工編制較復(fù)雜輪廓的加工程序時(shí)，為使其計(jì)算過程盡量簡(jiǎn)化，既不易出錯(cuò),又便于校核,編程者（特別是初學(xué)者）有時(shí)將每一刀加工完后的刀具終點(diǎn)通過執(zhí)行“回零”（即返回對(duì)刀點(diǎn))指令，使其全都返回到對(duì)刀點(diǎn)位置,然后再進(jìn)行后續(xù)程序.這樣會(huì)增加走刀路線的距離，從而大大降低生產(chǎn)效率。因此,在合理安排“回零”路線時(shí)，應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短,或者為零，即可滿足走刀路線為最短的要求。（4）確定最短的切削進(jìn)給路線切削進(jìn)給路線短,可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等。在安排粗加工或半精加工的切削進(jìn)給路線時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求，不要顧此失彼。圖６為粗車工件時(shí)幾種不同切削進(jìn)給路線的安排示例。其中,圖6(a）表示利用數(shù)控系統(tǒng)具有的封閉式復(fù)合循環(huán)功能而控制車刀沿著工件輪廓進(jìn)行走刀的路線；圖６(ｂ）為利用其程序循環(huán)功能安排的“三角形”走刀路線；圖6（c）為利用其矩形循環(huán)功能而安排的“矩形”走刀路線.對(duì)以上三種切削進(jìn)給路線，經(jīng)分析和判斷后可知矩形循環(huán)進(jìn)給路線的走刀長(zhǎng)度總和為最短.因此，在同等條件下，其切削所需時(shí)間（不含空行程）為最短，刀具的損耗小。另外，矩形循環(huán)加工的程序段格式較簡(jiǎn)單,所以這種進(jìn)給路線的安排,在制定加工方案時(shí)應(yīng)用較多。（a)（ｂ)(ｃ)圖6走刀路線示例（a)沿工件輪廓走刀(b)“三角形”走刀（c)“矩形”走刀第六章選擇刀具和切削用量1、車端面:選用硬質(zhì)合金45度車刀,粗、精車用一把刀完成。2、粗精車外圓：(因?yàn)槌绦蜻x用G７１循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合金9０度放型車刀，Ｋr=９0度，Kr＇＝６０度；Ｅ=３０度，（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗(yàn)。３、車槽與切斷：選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長(zhǎng)1２mm，刀寬4mm）。４、車螺紋：選用6０度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。同時(shí)把四把刀在自動(dòng)換刀刀架上安裝好,且都對(duì)好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中。表1刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱典型軸零件圖號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥ⅲ盩０１硬質(zhì)合金端面45度車刀１粗、精車端面２Ｔ02硬質(zhì)合金90度放型車刀１粗、精車外輪廓左偏刀3T０３硬質(zhì)合金車槽刀１切槽、切斷４Ｔ04６０度硬質(zhì)合金外螺紋車刀１車螺紋５.切削用量的選擇:切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù),而且其數(shù)值合理與否對(duì)加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。切削用量是主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）,背吃刀具和進(jìn)給量三要素。所謂“合理的"切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能(功率、扭矩)，要在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床、刀具的能力,使切削加工既快又省。在切削加工中,金屬切除率與切削用量三要素aｐ、f、v均保持線性關(guān)系,即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約,當(dāng)任一參數(shù)增大時(shí),其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時(shí),三要素獲得最佳組合,此時(shí)的高生產(chǎn)率才是合理的.切削用量三要素對(duì)刀具壽命影響的大小，按順序?yàn)椋?、f、ap.因此,從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時(shí)，首先應(yīng)采用盡可能大的背吃刀量;然后再選用大的進(jìn)給量；最后求出切削速度。精加工時(shí)，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時(shí)抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。切削用量與刀具壽命有密切關(guān)系.在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定.一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下：①粗加工時(shí)切削用量的選擇原則首先盡可能大的選取背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性等限制條件，盡可能大的選取進(jìn)給量;最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。②精加工時(shí)切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量;其次根據(jù)已加工表面的表面粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量;最后在保證刀具耐用度的前提下,盡可能選取較高的切削速度。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(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定，表2切削用量選擇主軸轉(zhuǎn)速s／（r/min）進(jìn)給量f／（mm/r)背吃刀量ap/ｍm粗車外圓５000.1１。5精車外圓５０0０。050。2車螺紋100１．５０。２切槽與切斷2000．０4第七章加工工藝卡的編制按加工順序?qū)⒏鞴ば?、工步的加工?nèi)容、所用刀具、切削用量等填寫數(shù)控加工工藝卡，如下表３所示.表３數(shù)控加工工藝卡單位名稱產(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％１000三爪自定心卡盤CJK6１34數(shù)控車間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速r／ｍiｎ進(jìn)給速度ｍm／r背吃刀量mｍ備注1車端面T０145度刀５０0０.１手動(dòng)２粗車外輪廓Ｔ029０度放型刀５0０0。1１.５自動(dòng)3精車外圓輪廓Ｔ０290度放型刀５０0０。０5０。2自動(dòng)4切退刀槽T03切槽刀200０.0４自動(dòng)5車螺紋T0４60度外螺紋刀1００1.50.２自動(dòng)6切斷Ｔ03切槽刀2０00。04自動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年月日共頁第頁第八章加工坐標(biāo)系設(shè)置８．1建立工件坐標(biāo)系為了便于在編程時(shí)對(duì)工件的幾何要素位置進(jìn)行描述，編程人員必須在零件圖上選擇建立一個(gè)過渡坐標(biāo)系，即工件坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系.數(shù)控編程時(shí)應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。零件在設(shè)計(jì)中有設(shè)計(jì)基準(zhǔn),在加工過程中有工藝基準(zhǔn),同時(shí)應(yīng)盡量將工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一,該基準(zhǔn)點(diǎn)通常稱為工件原點(diǎn)。設(shè)立如下圖２所示：圖2坐標(biāo)系設(shè)定8。2試切法對(duì)刀在數(shù)控加工中,工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置，即通常所說的對(duì)刀問題。在數(shù)控車床上，目前常用的對(duì)刀方法為試切對(duì)刀法。將工件安裝好之后，先用ＭDI方式操作機(jī)床，用已選好的刀具將工件端面車一刀，然后保持刀具在縱向（Ｚ）尺寸不變,沿橫向（x）退刀.當(dāng)取工件右端面O為工件原點(diǎn)時(shí),對(duì)刀輸入為Ｚ0，如圖(3-4(a））;用同樣的方法，再將工件的表面車一刀,然后保持刀具在橫向上的尺寸不變,從縱向退刀，停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng),再量出工件車削后的直徑（如圖3—４（ｂ)）根據(jù)長(zhǎng)度和直徑，既可確定刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。其他各刀都需要進(jìn)行以上操作，從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位置.圖３—4（a)Z軸方向?qū)Φ秷D3—4(ｂ)X軸方向?qū)Φ兜诰耪鹿ば虺叽绾途幊坛叽缑總€(gè)加工工序完成后都必須達(dá)到一定的加工尺寸和加工精度.當(dāng)一個(gè)表面的加工方法確定后，先確定每道工序的工序余量，再根據(jù)零件設(shè)計(jì)尺寸和已確定的工序余量計(jì)算出中間工序基本尺寸.工序尺寸的極限偏差值可根據(jù)工序基本尺寸和加工方法參考工藝手冊(cè)來確定,或者根據(jù)各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度查標(biāo)準(zhǔn)公差來確定.數(shù)控車床半精車外圓的工序余量一般可取為１-２ｍm;精車余量可取為0.1—0.５mm；具體值應(yīng)根據(jù)軸的全長(zhǎng)和最大直徑確定。如果圖樣上的尺寸基準(zhǔn)于編程所需要的尺寸基準(zhǔn)不一致時(shí)，有時(shí)還需要進(jìn)行尺寸鏈解算.數(shù)控編程時(shí)要根據(jù)零件尺寸或工序尺寸計(jì)算坐標(biāo)值，而坐標(biāo)值計(jì)算通常取零件尺寸或工序尺寸的最大和最小極限尺寸的平均值。取平均值時(shí)如果遇到第三位小數(shù)值,基準(zhǔn)孔按“四舍五入"的方法，基準(zhǔn)軸則將第三位進(jìn)上;上圖幾個(gè)精度要求較高的尺寸,因其公差值較小，所以編程時(shí)沒有取平均值,而取其基本尺寸。編程尺寸理論上應(yīng)為該尺寸的誤差分散中心。一般可先采用平均尺寸，最后根據(jù)試切結(jié)果修正。第十章典型軸類零件車削的編程數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零件源程序,經(jīng)過處理后生成加工程序,稱為自動(dòng)編程。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗(yàn)等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工,以及計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序段不多,編程易于實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合等。由于該零件相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所以采用手工編程。應(yīng)用華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)編程從工件右端加工%10０0程序名T０202調(diào)用90度放型車刀M０3S50０主軸以500ｒ/min正轉(zhuǎn)G0０X10０Z1０0建立工件坐標(biāo)系G0０X4２Ｚ3循環(huán)加工起點(diǎn)G71Ｕ1．５R1P10Q2０E０.3F10０粗加工循環(huán)N１0Ｇ００X０G01Z0F80G03Ｘ10Ｚ-5R5Ｇ０1X16Ｚ0Ｃ3Z－1５X20Ｚ-2０X23．１Z—22Z－４0X26Z－45Ｇ03X34Z-5８R１3.５7Ｇ0１Z－７3Ｘ3６精車循環(huán)結(jié)束G00Ｘ100Z10０M0５T03０３調(diào)用車槽刀切槽M０3Ｓ２00主軸以200r/miｎ正轉(zhuǎn)Ｇ01X2８Z—4０G75X２２Ｒ0．5Q1.0F1０0Ｇ0０X1００Z100M0５T040４調(diào)用外螺紋刀切削螺紋M0３S10０主軸以10０r／ｍin正轉(zhuǎn)Ｇ０0Ｘ２6Ｚ３G82Ｘ2３．1Ｚ－3８F2X22．5X21．５Ｘ２1。４Ｇ0０Ｘ100Z100M０５T０3０3調(diào)用車槽刀切斷M０３Ｓ2０0主軸以200r/ｍiｎ正轉(zhuǎn)G0０Ｘ３６Z-7４G75Ｘ-2R0.５Q１.0F100G０0X１00Z１00Ｍ３0程序結(jié)束數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件,本設(shè)計(jì)結(jié)合一具體零件進(jìn)行了零件圖分析,加工設(shè)備、刀具、工裝的選擇,切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等參數(shù)的選擇，制訂了零件的數(shù)控加工工藝;根據(jù)所選擇機(jī)床的指令系統(tǒng)編寫了零件的加工程序.本設(shè)計(jì)論文中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計(jì),該典型軸類零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，有螺紋、倒角、圓弧、槽等。在螺紋車削編程中要注意,數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同