數(shù)控車削零件1的編程畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目 數(shù)控車削零件1的編程 </p><p>　　專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) </p><p>　　年 級 2008級 </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2011-6-28.</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)控加工是一種綜合了機械制圖、制造、設(shè)計、公差與配合、數(shù)控加工編程及操作、數(shù)控加工工藝、數(shù)控機床日常維護與故障維修以及CAD/CAM等各

3、種學(xué)科的一門綜合應(yīng)用。三年的學(xué)習(xí)我了解關(guān)于數(shù)控加工的整個工作過程,包括加工前的準(zhǔn)備工作,像毛坯的選擇、加工方式、設(shè)備的選擇、裝夾定位的確定、刀具數(shù)量和幾何參數(shù)的確定、工序安排、切削參數(shù)的確定、起刀點、換刀點確定、尺寸及公差要求、編程等知識要點。</p><p>　　通過圖紙可以看出此零件上標(biāo)注著尺寸公差且公差大多在0.05～0.2之間，公差代表加工難度。此外零件上還標(biāo)有形狀公差（平面度、圓柱度）、位置公差（定向的

4、垂直度、定位的同軸度以及全跳動和面輪廓度）。</p><p>　　通過零件外關(guān)可以看出此零件屬于數(shù)控車削中典型的軸類零件，此零件包含了軸類零件的大部分特征，除了圓柱外形、階梯軸、外形槽外還包括內(nèi)孔、內(nèi)螺紋的加工。</p><p>　　數(shù)控車床對一些軸類零件的編程與加工課題是針對用人單位實際工作中所用到的零件加工面開發(fā)，本次畢業(yè)設(shè)計也是理論與實際相結(jié)合，使我們具備對數(shù)控加工零件的加工工藝調(diào)整

5、和整個加工全過程的能力。對我們來說是一次課題也是一次挑戰(zhàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 外槽，錐度，外螺紋</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 零件圖的繪制………………………………………………3</p><p>　　1.1：計算機繪圖……………………………………………3</p&

6、gt;<p>　　第二章 零件的工藝分析……………………………………………4</p><p>　　2.1:零件圖的工藝分析……………………..4</p><p>　　2.2;確定裝夾方案</p><p>　　2.3:確定加工順序及進給路線</p><p><b>　　2.4:選擇刀具</b></p&

7、gt;<p>　　2.5:確定切削用量 </p><p>　　第三章 零件的程序編制…………………………………………13</p><p>　　3.1：程序編制………………………………………………13</p><p>　　3.2：程序仿真與檢測………………………………………22</p><p>　　參考文獻……………………………

8、………………………………27</p><p>　　致謝…………………………………………………………………28</p><p>　　第一章 零件圖的繪制</p><p><b>　　1.1繪圖</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)分組</b></p><p>　　2.1零

9、件圖工藝分析</p><p><b>　　圖1數(shù)控加工流程圖</b></p><p>　　2.2 確定裝夾方案</p><p>　　首先按照基準(zhǔn)重合原則，考慮選擇定位基準(zhǔn)，由于件1和件2都采用設(shè)計基準(zhǔn)是外圓輪廓的 中心線，所以選擇外圓輪廓的中心線作為定為基準(zhǔn)，件1和件2都是整圓，因此只用三爪自定心卡盤就行，再裝夾時應(yīng)保證工件在夾具中保持垂直以

10、便消除轉(zhuǎn)動自由度。</p><p>　　2.3 確定加工順序及進給路線</p><p><b>　　2.3.1工藝路線</b></p><p>　　1.粗、精加工加工件一左端外形</p><p>　　2.車5xφ38兩槽</p><p>　　3.用G71粗車加工工件一的左端內(nèi)形，用G70精加工工件

11、1左端內(nèi)形</p><p>　　4.掉頭校正，手工車端面，保證總長95，鉆中心孔，頂上頂尖</p><p>　　5.用G71粗車工件一右端外形，用G70精加工工件1右端外形</p><p><b>　　6.車4xφ24槽</b></p><p>　　7.用G92 螺紋循環(huán)加工M27x1.5外螺紋</p>&

12、lt;p><b>　　8.車5x28內(nèi)槽</b></p><p>　　9.用G92螺紋循環(huán)加工M27x1.5內(nèi)螺紋</p><p>　　10.將件二旋入件一中，粗精加工件二外形</p><p><b>　　2.4選擇刀具</b></p><p>　　2.4.1刀具的選擇</p>

13、<p>　　刀具的選擇是保證加工質(zhì)量提高加工效率的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　2.4.2 常用數(shù)控刀具的選擇方法及刀具的幾何形狀 </p><p>　　2.4.3 刀具的確定</p><p>　　針對零件表面無熱處理要求，刀具選擇抗沖擊性能強、耐用度高、韌性好、切削速度中速”及表2－1硬質(zhì)合金刀是此零件的首選刀具。</p><p&g

14、t;　　綜合考慮，針對此圖我所選擇的刀具的以下6種：</p><p>　　93°棱形外圓車刀 60°外螺紋刀 內(nèi)孔鏜刀</p><p>　　60°內(nèi)螺紋刀 內(nèi)切槽刀 外切槽刀</p>

15、<p>　　2．5　確定切削用量</p><p>　　2.5.1切削用量三要素</p><p>　　1.切削速度Vc（工件上選定點相對于工件主運動的速度r/min）</p><p>　　粗車的切削速度取Vc=800r/min, 精車時切削速度取Vc=1500r/min，車螺紋切削速度400r/min。</p><p>　　2.進給

16、量f?。üぜc刀具每轉(zhuǎn)或每一行程在進給運動方向上的相對位移mm/r）</p><p>　　先選取進給量，然后用公式Vf=nf計算。粗車時選取進給量=0.4mm/r,精車時選取=0.15mm/r,計算得：粗車進給速度Vf=120mm/min;精車時進給速度Vf＝225mm/min。車螺紋的進給量等于螺紋導(dǎo)程，即＝0.75mm/r，空行程的進給速度取Vf＝300r/min。</p><p>　

17、　3.背吃刀量（切削深度）ap（工件上已加工表面與待加工表面間的垂直距離）。外圓加工的背吃刀量為:</p><p>　　Ap＝（dw-dm）/2</p><p>　　式中　ap—背吃刀量，mm</p><p>　　dw—工件待加工表面直徑，mm</p><p>　　dm—工件已加工表面的直徑，mm</p><p>　　

18、切槽或切斷時的背吃刀量ap等于刀具寬度。</p><p>　　由上分析確定圖1－1粗加工背吃刀量為ap=2mm;精車時為了保證加工精度，背吃刀量ap=0.3mm，切槽背吃刀量ap=2 mm。</p><p>　　2.5.2主軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　1．車圓柱面、圓錐面、和圓弧面時的主軸轉(zhuǎn)速 </p><p>　　工件材料為45#

19、鋼，粗車的進給切削速度取Vc=100m/min,精車時進給切削速度取Vc=150m/min。根據(jù)毛坯料直徑，利用</p><p><b>　　n=</b></p><p>　　可計算出粗車時主軸轉(zhuǎn)速約為n=800r/min,精車時主軸轉(zhuǎn)速約為n=1500r/min。</p><p>　　2．車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速 </p>

20、<p>　　大多數(shù)數(shù)控車床系統(tǒng)，車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速有以下經(jīng)驗公式：</p><p><b>　　n≤</b></p><p>　　式中 P——工件螺紋的螺距式導(dǎo)程，mm</p><p>　　K——保險系數(shù)，一般取80。</p><p>　　課題中導(dǎo)程為0.75，用式計算，取轉(zhuǎn)速為n=450r/min。&l

21、t;/p><p>　　其中對刀具壽命影響從大到小依次是：切削速度VC＞進給量f＞切削深度ap</p><p>　　切削速度對道具壽命的影響，如圖所示在一定的切削速度范圍內(nèi)，刀具壽命越高，提高或降低切削速度都會使刀具壽命降低。每種刀具材料都有一個最佳切削速度范圍，為提高生產(chǎn)效率，通常采用的切削速度范圍，為提高生產(chǎn)效率，通常采用的切削速度范圍偏向曲線峰值右端。</p><p&g

22、t;　　2.5.3提高切削用量的途徑 采用切削性能更好的新型刀具材料； 在保證工件機械性能的前提下，改善工件材料加工性； 改善冷卻潤滑條件； 改進刀具結(jié)構(gòu)，提高刀具制造質(zhì)量。</p><p>　　刀具選擇與切削用量在數(shù)控加工中的確定</p><p>　　2.5.4確定切削用量</p><p>　　1.主軸轉(zhuǎn)速：加工外形是粗車為800r/min，精車時為150

23、0r/min,鉆孔時用300r/min,粗車內(nèi)孔用300r/min,粗車內(nèi)孔用400r/min,外槽500r/min。</p><p>　　2.進給量：一般粗車外圓是0.4mm/r,精車是0.15mm/r，車槽是0.2mm/r。</p><p>　　3.背吃刀量：一般粗車是2mm，精加工余量是0.3mm。</p><p>　　2.5.5 刀具合理幾何參數(shù)的選擇&l

24、t;/p><p>　　1.前角:在保證加工質(zhì)量和足夠刀具耐用度的前提下，選用大的前角。</p><p>　　2.后角：在不產(chǎn)生較大摩擦的前提下，盡量選擇較小的后角。</p><p>　　3.主偏角：主要影響刀具單位長度上的負(fù)荷、刀尖強度及散熱條件；影響斷屑效果和排屑方向。</p><p>　　4.副偏角：作用主要是減少刀具與已加工表面間的摩擦。一

25、般取小值。甚至0°的修光角。</p><p>　　不同加工條件下、主要從合理考慮主、副偏角參數(shù)值。</p><p>　　第三章 零件的程序編制</p><p><b>　　3.1 程序編制</b></p><p>　　3.1.1 編程知識要點</p><p>　　數(shù)控加工程

26、序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動編制程序。</p><p>　　1.外徑粗車循環(huán)程序（G71）</p><p>　　G71 U(△d) R(e) </p><p>　　G71 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t) </p><p>　　△d:每次半徑方向的吃刀量,半徑

27、值；</p><p>　　e： 每次切削循環(huán)的退刀量，半徑值。</p><p>　　ns:粗精加工形狀程序的第一個段號</p><p>　　nf:粗精加工形狀的最后一個段號</p><p>　　△u：X向精加工余量，直徑值。</p><p>　　△w：Z向精加工余量 </p>

28、;<p>　　F、S、T為粗切時的進給速度、主軸轉(zhuǎn)速和刀補設(shè)定。此時，這些值將不再按精加工的設(shè)定。</p><p>　　2.G73——封閉粗車復(fù)合循環(huán)</p><p>　　G73 U(△i) W(△k) R(d) </p><p>　　G73 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t) </p>&l

29、t;p>　　式中△i——X軸上總退刀量（半徑值）；</p><p>　　△k——Z軸上的總退刀量；</p><p>　　d——粗車加工次數(shù)；</p><p>　　ns — 指定精加工路線的第一個程序段序號；</p><p>　　nf — 指定精加工路線的最后一個程序段序號；</p><p>　　△u — X軸方向

30、的精車余量（直徑/半徑指定）；</p><p>　　△w — Z軸方向的精車余量；</p><p>　　F、S、T為粗切時的進給速度、主軸轉(zhuǎn)速和刀補設(shè)定。此時，這些值將不再按精加工的設(shè)定。</p><p>　　3. G70 復(fù)式精車循環(huán)</p><p>　　精車G70與 G71,G72 或 G73 指令復(fù)合使用</p><

31、;p>　　G70 P(ns) Q(nf)</p><p>　　P(ns): 精加工循環(huán)程序的第一個單節(jié)序號。</p><p>　　Q(nf): 精加工循環(huán)程序的最后一個單節(jié)序號。</p><p>　　4. G40 G41 G42 刀具半徑補償</p><p><b>　　功能:</b></p><

32、;p>　　刀具必須已經(jīng)在控制器設(shè)定了刀具半徑參數(shù)R和刀尖方位T。通過，G41/G42，使刀具半徑補償生效。控制器能夠自動計算出當(dāng)前刀具和編程輪廓等距離的運行軌跡，補償由于刀尖圓弧半徑引起的工件形狀誤差。</p><p>　　在G41/G42刀具半徑補償生效的情況下，通過G40取消刀具半徑補償，恢復(fù)編程開始狀態(tài)。</p><p><b>　　指令格式:</b>&l

33、t;/p><p>　　左刀補-工件輪廓左邊補償有效</p><p>　　G41 D ——右刀補-工件輪廓右邊補償有效</p><p>　　G42 D ——取消刀補</p><p><b>　　G40</b></p><p>　　圖2 刀具半徑補償（右刀補）</p><p>　　

34、注釋 ： 1 G41，G42后，應(yīng)該跟G01或者G00指令，不能直接跟G02，G03指令。</p><p>　　2 在調(diào)用新的刀具前，或者執(zhí)行T0000取消刀具長度前，必須首先使用G40取消刀具半徑補償。在使用G40前，刀具必須已經(jīng)離開工件加工表面。</p><p>　　必須正確設(shè)定刀尖半徑R和刀尖方位T，否則程序執(zhí)行時，會產(chǎn)生錯誤報警。</p><p>　　3.1

35、.2  程序的編制</p><p><b>　　HUZ112</b></p><p>　　N10G00G54G90G95</p><p>　　N20M03 S500</p><p>　　N25T0101 :45度車刀</p><p>　　N30G00X50 Z5</p>

36、<p>　　N40G71U2.5 R1.0</p><p>　　N50G71P Q U0.4 W0.2 F0.1</p><p><b>　　N60G01X0 </b></p><p><b>　　Z0</b></p><p>　　G02X13.64 Z6.19 R5</

37、p><p>　　GO3X20.66 Z20.67 R16</p><p>　　G02X23.58 Z37.55 R28</p><p>　　GO3X26.28 Z40.25 R5</p><p><b>　　G01Z-52.5</b></p><p>　　G01X28

38、 Z-57.7</p><p><b>　　G01Z-80</b></p><p>　　N50G01X50.</p><p>　　G00X200Z200</p><p><b>　　T0100</b></p><p>　　T0202;精細(xì)車刀</p><p

39、><b>　　G00X50Z5</b></p><p>　　G70P60Q70S1000</p><p>　　G00X200Z200</p><p><b>　　T0200</b></p><p><b>　　T0303;切槽刀</b></p><p&

40、gt;　　G00X50Z47.5S500</p><p>　　G01X18F0.5</p><p><b>　　G04X4</b></p><p><b>　　G01X50</b></p><p>　　G00X200Z200</p><p><b>　　M05M30

41、</b></p><p><b>　　掉頭</b></p><p><b>　　HUZ１１３</b></p><p>　　N10G00G54G90G95</p><p>　　N20M03 S500</p><p><b>　　T0101</b>

42、;</p><p><b>　　G00X50Z5</b></p><p><b>　　G71U3R1.5</b></p><p>　　G71PQU0.6W0.3F0.2</p><p><b>　　N50G01X0</b></p><p><b&g

43、t;　　Z0</b></p><p><b>　　X20</b></p><p><b>　　Z-25</b></p><p><b>　　N60X50</b></p><p>　　G70PQS1000</p><p>　　G00X200Z2

44、00</p><p><b>　　g00x50z5</b></p><p><b>　　G00x20</b></p><p>　　Gt01z-1.5f0.2</p><p><b>　　G00x50</b></p><p>　　G00x200z200&l

45、t;/p><p><b>　　T0100</b></p><p><b>　　T0303</b></p><p>　　G00X50Z-25</p><p>　　G01X17S500F0.2</p><p><b>　　G04X4</b></p>

46、<p><b>　　G00X50</b></p><p>　　G00x2000z200</p><p><b>　　T0300</b></p><p>　　T0404;螺紋車刀</p><p><b>　　G00x25z5</b></p><p&

47、gt;<b>　　G92x19</b></p><p><b>　　x18.6</b></p><p><b>　　x18.3</b></p><p><b>　　x18.2</b></p><p><b>　　G00x50</b>&

48、lt;/p><p>　　G00x200z200</p><p><b>　　T0400</b></p><p><b>　　M05M30</b></p><p><b>　　程序仿真與檢測</b></p><p>　　3.2.1  程序仿真<

49、/p><p>　　1.選擇廣數(shù)G980T機床。</p><p>　　2.開啟按扭，機械回零，建立機床坐標(biāo)系。</p><p>　　3.確定毛坯的尺寸與材料，尺寸為95xφ50毛坯為45#鋼。</p><p><b>　　4.安裝毛坯。</b></p><p>　　5.選擇刀具，并對刀，建立工件坐標(biāo)系。

50、</p><p>　　6.程序編制并傳送。</p><p>　　7.先在自動方式下打開機床鎖定、空運行按扭，在SET設(shè)置下軌跡運行一下，若無誤取</p><p>　　8.取消鎖定加工零件。</p><p>　　3.2.2  程序檢測</p><p>　　工具量具一覽表附件( 個)</p><

51、;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1賀曙新 數(shù)控加工工藝 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005.5</p><p>　　2王貴明 數(shù)控實用技術(shù) 北京 機械工業(yè)出版社 2000.5</p><p

52、>　　3羅良玲 數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用 北京 清華大學(xué)出版社 2005.6</p><p>　　4張建剛 數(shù)控技術(shù) 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2000.6</p><p>　　5陳志雄 數(shù)控機床與數(shù)控編程技術(shù) 北京 高等教育出版社

53、 2003.8</p><p>　　6萬新 機械CAD/CAM技術(shù) 西安 西安電子科技大學(xué)出版社 2004.3</p><p>　　7覃嶺 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004.1</p><p>　　8劉永久 數(shù)控故

54、障診斷與維修 北京 高等教育出版社 2003.2</p><p>　　9趙長明 數(shù)控加工工藝及設(shè)備 北京 高等教育出版社 2003.3</p><p>　　10顧京 數(shù)控加工編程及操作 北京 高等教育出版社 2004.7</p

55、><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計綜合了大學(xué)三年所學(xué)的專業(yè)課知識，對我們來說是一個綜合的考驗，在做畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，由于自己對學(xué)過的東西認(rèn)識不夠深和經(jīng)驗不足，遇到了很多困難，得到了老師和同學(xué)的大力幫助，才能得以解決，在老師認(rèn)真指導(dǎo)和同學(xué)熱心幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計才得以順利完成，在此想幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝。