數(shù)控車床加工畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 1.1數(shù)控的歷史和發(fā)展</p><p>　　.1.2數(shù)控車床特點</p><p>　　第2章 工藝方案分析</p><p><b>　　2.1 零件圖</b&g

2、t;</p><p><b>　　2.2 零件圖分析</b></p><p>　　2.3 確定加工方法</p><p>　　2.4 確定加工方案</p><p>　　2.5確定加工路線的原則 </p><p>　　2.6軸類零件加工的工藝路線</p><p>　　2.7

3、編制工藝過程卡</p><p><b>　　第3章 工件的裝夾</b></p><p>　　3.1 定位基準的選擇</p><p>　　3.2　定位基準選擇的原則 3.3 確定零件的定位基準

4、 </p><p>　　3.4　裝夾方式的選擇</p><p>　　3.5　數(shù)控車床常用的裝夾方式</p><p>　　3.6 確定合理的裝夾方式</p><p>　　第4章 刀具及切削用量</p><p>　　4.1 選擇數(shù)控刀具的原則</p><p>　　4.2 選擇數(shù)控車削用

5、刀具</p><p>　　4.3 設置刀點和換刀點</p><p>　　4.4 確定切削用量 </p><p>　　第5章 典型軸類零件的加工 </p><p>　　5.1 軸類零件加工工藝分析</p><p>　　5.2 典型軸類零件加工工藝</p><p&g

6、t;　　5.3 加工坐標系設置</p><p>　　5.4直徑編程和半徑編程</p><p>　　5.5 數(shù)控機床常用編程指令（功能字）</p><p><b>　　附錄一 </b></p><p><b>　　零件加工程序</b></p><p><b>　　第

7、6章 結束語</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，數(shù)控加工技術對國計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，因為效率、質(zhì)量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于數(shù)控加工

8、,無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對一些工藝問題(如對刀點、加工路線等)也需做一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。</p><p>　　本文根據(jù)數(shù)控機床的特點，針對具體的零件，進行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過整個工藝的過程的制定，充分

9、體現(xiàn)了數(shù)控設備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。</p><p>　　關鍵詞 工藝分析　加工方案　進給路線　控制尺寸</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　機械加工的目的是將毛坯加工成符合產(chǎn)品要求的零件。通常，毛坯需要經(jīng)過若干工序才能轉(zhuǎn)化為符合產(chǎn)品要求的零件。一個相同結構相同要求的機器零件，可以采用幾種

10、不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最經(jīng)濟、最合理的。</p><p>　　在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，如何采用經(jīng)濟有效的加工方法，合理地安排加工工藝路線以獲得符合產(chǎn)品要求的零件，最重要的就是要編制出零件的工藝規(guī)程。</p><p>　　本文以與切削用量的選擇，工件的定位裝夾，加工順序和典型零件為例，結合數(shù)控加工的特點，分別進行工藝方案分析，機床的選擇，刀具加工路線的確定，

11、數(shù)控程序的編制，最終形成可以指導生產(chǎn)的工藝文件。在整個工藝過程的設計過程中，要通過分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準、剛性好，合理選用刀具和切削參數(shù)，使得零件的加工在保證零件精度的情況下，加工效率最高、刀具消耗最低。最終形成的工藝文件要完整，并能指導實際生產(chǎn)。</p><p>　　第1章 1.1數(shù)控的歷史

12、和發(fā)展: 數(shù)控 的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908年，穿孔 金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀末，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，美國麻省理工學院進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機，包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎。數(shù)控技術是與機床控制密切結合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界機械工 業(yè)史上一件劃時代的事

13、件，推動了自動化的發(fā)展。 </p><p>　　現(xiàn)在，數(shù)控技術也叫計算機數(shù)控技術(Computer Numerical Control )，目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的控制功能。由于采用計算機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、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成。</p>&

14、lt;p><b>　　1.2數(shù)控車床特點</b></p><p>　　數(shù)控車床與其他類型的車床相比有下列特點：</p><p>　　1）通用性強，生產(chǎn)率高，加工精度高且穩(wěn)定，操作者勞動強度低。</p><p>　　2）適合于復雜零件的加工。</p><p>　　3）換批調(diào)整方便，適合于多種中小批柔性自動化生產(chǎn)。&l

15、t;/p><p>　　4）便于實現(xiàn)信息流自動化，在數(shù)控車床基礎上，可實現(xiàn)CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）。</p><p>　　(2)適合于復雜零件………………………………………………………………….</p><p>　　.(3）換批調(diào)整方便，適合于多種中小批柔性自動化生產(chǎn)………………………。 (4）便于實現(xiàn)信息流自動化，在數(shù)控車床

16、基礎上，可實現(xiàn)CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）</p><p><b>　　2.1 零件圖</b></p><p>　　圖1-2 典型軸類零件圖</p><p>　　第2章 工藝方案分析</p><p><b>　　2.2 零件圖分析</b></p><p>　　該零件表面由圓

17、柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標注完整，選用毛坯為45#鋼，Φ50mm×100mm，無熱處理和硬度要求。</p><p>　　2.3 確定加工方法</p><p>　　加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。</

18、p><p>　　圖上幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時沒有取平均值，而取其基本尺寸。</p><p>　　通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大批量加工，故加工設備采用數(shù)控車床。</p><p>　　根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6032數(shù)控機床。</p><p>　?、?/p>

19、加工路線應保證被加工工件的精度和表面粗糙度。</p><p>　?、谠O計加工路線要減少空行程時間，提高加工效率。</p><p>　?、酆喕瘮?shù)值計算和減少程序段，降低編程工作量。</p><p>　?、軗?jù)工件的外形、剛度、加工余量、機床系統(tǒng)的剛度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)。</p><p>　?、莺侠碓O計刀具的切入與切出的方向。采用單向趨近定位

20、方法，避免傳動系統(tǒng)反向間隙而產(chǎn)生的定位誤差。</p><p>　　◆2.4 確定加工方案</p><p>　　零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。</p><p>　　加工順序的安排應根據(jù)工件的結構和毛坯狀況，選擇工件定位和安裝方式

21、，重點保證工件的剛度不被破壞，盡量減少變形，因此加工順序的安排應遵循以下原則：</p><p>　　（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊</p><p>　?。?）先加工工件的內(nèi)腔后加工工件的外輪廓</p><p>　?。?）盡量減少重復定位與換刀次數(shù)</p><p>　　（4）在一次安裝加工多道工序中，先安排對工件剛性破壞較小的

22、工序。 毛坯先夾持左端平端面保證長度76mm，加工外圓Φ20 mm. Φ28 mm.Φ38mm.再調(diào)頭，車外圓Φ28 mm.用螺紋刀加工螺紋，</p><p>　?、偌庸ぢ肪€應保證被加工工件的精度和表面粗糙度。</p><p>　　②設計加工路線要減少空行程時間，提高加工效率。</p><p>　　③簡化數(shù)值計算和減少程序段，降

23、低編程工作量。</p><p>　?、軗?jù)工件的外形、剛度、加工余量、機床系統(tǒng)的剛度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)。</p><p>　　⑤合理設計刀具的切入與切出的方向。采用單向趨近定位方法，避免傳動系統(tǒng)反向間隙而產(chǎn)生的定位誤差。</p><p>　　該典型軸加工順序為：</p><p>　　預備加工---車端面---粗車右端輪廓---精車右端輪廓

24、---切退刀槽 ---工件調(diào)頭 ---車端面---粗車左端輪廓---精車左端輪廓-- ---粗車螺紋---精螺紋。 </p><p>　　2.5確定加工路線的原則 </p><p

25、>　　軸類零件加工工藝規(guī)程注意點:</p><p>　　軸類零件中工藝規(guī)程的制訂，直接關系到工件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。一零件可以有幾種不同的加工方法，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點。</p><p>　　1)粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。對所有表面都需加工的鑄件軸，根據(jù)加工余量最小表面找正。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。選牢

26、固可靠表面為粗基準，同時，粗基準不可重復使用。</p><p>　　2)精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。符合基準統(tǒng)一原則。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準。盡可能使定位基準與測量基準重合。選擇精度高、安裝穩(wěn)定可靠表面為精基準。</p><p>　　軸類零件加工的技術要求:</p><p>　　尺寸精度軸類零件的主要表面常為兩

27、類，一類是與軸承的內(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5～IT7；另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，通常為IT6~IT9。</p><p>　　相互位置精度包括內(nèi)、外表面，重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。該典型軸類零件外圓相互位置精度為0.02～0.04之間，圓的徑向跳動為0.02，端面與軸心線保持

28、垂直，兩端端面要保持平行。孔的表面與外表面也應保持平行。</p><p><b>　　表面粗糙度: </b></p><p>　　軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。該典型軸類零件的直徑為50mm的外圓、外圓錐度及孔的內(nèi)表面的粗糙度均為1.6，其它位置的粗糙度為3.2。</p><p>　　在加工該軸類零件時，需采

29、用粗車與精車結合的方法，在粗加工零件表面輪廓時，必須保證0.5mm的精加工余量，必要時需使用刀偏表，對刀具進給時進行誤差的控制，有效地減小誤差，方能確定該零件在加工精度方面的各種要求。</p><p>　　2.6軸類零件加工的工藝路線</p><p>　　外圓加工的方法很多，基本加工路線可歸納為四條。</p><p>　?、?粗車—半精車—精車</p>

30、<p>　　對于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線。</p><p>　　② 粗車—半精車—粗磨—精磨</p><p>　　對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。</p><p>　?、?粗車—半精車—精車—金剛石車 </p><p>　　對于有

31、色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因為有色金屬一般比較軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車。</p><p>　?、?粗車—半精—粗磨—精磨—光整加工</p><p>　　◆對于黑色金屬材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路線。</p><p>　　◆對于本文所加工的典型軸類零件，將采用“粗車—精車”的車

32、削方式，即分別對本零件的兩個端面、外圓、螺紋、外圓錐度、切槽、圓弧、鏜孔七個步驟進行粗加工和精加工。</p><p>　　2.7 編制工藝過程卡</p><p><b>　　第3章 工件的裝夾</b></p><p>　　3.1 定位基準的選擇</p><p>　　在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的定位基準有

33、著十分重要的意義。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。</p><p>　　3.2　定位基準選擇的原則</p><p>　　1）基準重合原則。為了避免基準不重合誤差，方便編程，應選用工序基準作為定位基準，盡量使工序基準、定位基準、編程原點三者統(tǒng)一。</p&

34、gt;<p>　　2）便于裝夾的原則。所選擇的定位基準應能保證定位準確、可靠，定位、夾緊機構簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。</p><p>　　3）便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。</p><p>　　3.3　確定零件的定位基準</p><p>　　以左右端大端面為定位基準。</

35、p><p>　　3.4　裝夾方式的選擇</p><p>　　為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。</p><p>　　3.5　數(shù)控車床常用的裝夾方式</p><p>　　1）在三爪自定心卡盤

36、上裝夾。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。</p><p>　　2）在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。</p><p>　　3）用卡盤和頂尖裝夾。當車削質(zhì)量較大的工件時要一段用卡盤夾住，

37、另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確，應用較廣泛。</p><p>　　4）用心軸裝夾。當裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確。</p><p>　　3.6 確定合理的裝夾方式</p><p>　　裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工

38、右端達到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤毛坯右端Φ50，再加工左端達到工件精度要求。</p><p>　　第4章 刀具及切削用量</p><p>　　4.1 選擇數(shù)控刀具的原則</p><p>　　刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據(jù)優(yōu)化的目標而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種

39、，前者根據(jù)單件工時最少的目標確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標確定。 </p><p>　　選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對于機夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀

40、具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些當某工序單位時間內(nèi)所分擔到的全廠開支M較大時，刀具壽命也應選得低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。數(shù)控機床上

41、所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。</p><p>　　4.2 選擇數(shù)控車削用刀具</p><p>　　數(shù)控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應盡量少用

42、或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構成，如90°內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同，但應結合數(shù)控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進行全面的考慮，并應兼顧刀尖本身的強度。</p><p>　　二是圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差

43、很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，應此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干淺該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。</p><p>　　4.3

44、設置刀點和換刀點</p><p>　　刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設置原則是:便于數(shù)值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對刀點可以設

45、置在加工零件上，也可以設置在夾具上或機床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應盡量設置在零件的設計基準或工藝基誰上。實際操作機床時，可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合。所謂“刀位點”是指刀具的定位基準點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點。球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等

46、，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀點應設在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其它部件為準。 </p><p>　　4.4 確定切削用量 </p><p>　　數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切

47、削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。</p><p>　　第5章 典型軸類零件的加工</p><p>　　5.1 軸類零件加工工藝分析</p><p>　?。?） 技術要求 軸類零件的技術要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向

48、一般要求不高。軸頸的直徑公差等級通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面精度要求較高。</p><p>　?。?）毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動機曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵

49、鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為60mm，材料45#鋼，在鋸床上按150mm長度下料。</p><p>　　（3）定位基準選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項目，而這些表面的設計基準一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準重合原則，并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準。</

50、p><p>　　當不能采用中心孔時或粗加工是為了提高工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準，能承受較大的切削力，但重復定位精度并不太高。</p><p>　　數(shù)控車削時，為了能用同一程序重復加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的準確性，或為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時，則應采用三爪自

51、定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階兒面作為軸向定位基準。</p><p>　　（4）軸類零件的預備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預備加工，內(nèi)容通常有:直--毛坯出廠時或在運輸、保管過程中，或熱處理時常會發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。</p><p>　　切斷---用棒料切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床

52、和帶鋸上進行，也可以在普通車床切斷或在沖床上用沖模沖切。</p><p>　　車端面和鉆中心孔—對數(shù)控車削而言，通常將他們作為預備加工工序安排。</p><p>　?。?） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應根據(jù)材質(zhì)和技術要求安排正火火退火處理，以消除應力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合機械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，

53、調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或后進行表面淬火處理或進行化學熱處理，以提高其耐磨性。</p><p>　　（6） 加工工序的劃分一般可按下列方法進行：</p><p>　?、俚毒呒蟹中蚍?就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。<

54、;/p><p>　?、谝约庸げ课环中蚍?對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結構特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。</p><p>　?、垡源帧⒕庸し中蚍?對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗

55、、精加工的都要將工序分開。</p><p>　　綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結構與工藝性，機床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。</p><p>　?。?）工時在加,加工順序的安排應根據(jù)零件的結構和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。

56、順序一般應按下列原則進行：</p><p>　　①上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。</p><p>　?、谙冗M行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進行外形加工工序。</p><p>　　③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行，以減少重復定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。</p><p>　

57、　④在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞小的工序。</p><p>　　在數(shù)控車床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動”繼續(xù)加工。</p><p>　?。?）走刀路線和對刀點選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動到切削起始點、刀具切入、切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。由于半精加工和

58、精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對刀點,對刀點可以設在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞，會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準有相對固定尺寸關系的地方設立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機床工作臺或夾具上

59、。</p><p>　　5.2 典型軸類零件加工工藝</p><p>　　（1）確定加工順序及進給路線</p><p>　　加工順序按粗到精、由近到遠（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從右到左進行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車），然后從右到左進行外輪廓精車，最后切槽；上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊</p><p>　　工

60、件調(diào)頭，工件左端加工：粗加工外輪廓、精加工外輪廓盡量減少重復定位與換刀次數(shù)，切退刀槽，最后螺紋粗加工、螺紋精加工。</p><p><b>　?。?）選擇刀具</b></p><p>　　1）車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。</p><p>　　2) 粗、精車外圓：（因為程序選用 G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合

61、金90度放型車刀，Kr=90度,Kr＇=60度;E=30度,（因為有圓弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來檢驗.</p><p>　　3)車槽: 選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm，刀寬3mm）</p><p>　　4)車螺紋:選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀.</p><p><b>　?。?）選擇切削用量</b></p>

62、;<p>　　表3-5切削用量選擇</p><p><b>　　數(shù)控加工刀具卡片</b></p><p><b>　　表3-1 刀具卡片</b></p><p>　　用以上數(shù)據(jù)編制工藝卡如下：</p><p>　　表3-2 數(shù)控加工工藝卡 </p><p>　

63、　5.3 加工坐標系設置 （1）建立工件坐標系</p><p><b>　?。?）試切法對刀</b></p><p>　　在數(shù)控加工中，工件坐標系確定后，還要確定刀尖點在工件坐標系中的位置，即通常所說的對刀問題。在數(shù)控車床上，目前常用的對刀方法為試切對刀法。</p>

64、<p>　　將工件安裝好之后，先用MDI方式操作機床，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。當取工件右端面O為工件原點時，對刀輸入為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，再量出工件車削后的直徑如圖3-4（b）根據(jù)長度和直徑，既可確定刀具在工件坐標系中的位置。其他各刀都需要進行以上操作，從而確定每把刀具在

65、工件坐標系中的位置。</p><p>　　（3）選擇切削用量 </p><p>　　表3-5切削用量選擇</p><p>　　為了螺紋容易配合，螺紋M25×1.5在車削大徑時，加工到直徑Φ24.7mm，總背吃刀量去0.65P=（0.65×1.5）mm=0.975mm. 4.2 編程基礎</p><p>　　5.4直徑編程和

66、半徑編程</p><p>　　數(shù)控車床加：工的是回轉(zhuǎn)體類零件，其橫截面為圓形，所以尺寸有直徑指定和半徑指定兩種方法。當用直徑值編程時，稱為直徑編程法：用半徑值編程時，稱為半徑編程法。用半徑、直徑編程法編輯其程序如下： </p><p>　　半徑編程：G90G01 X**Z** （絕對指令編程）</p><p>　　G91 G01 X**Z** （增量指令編程）<

67、;/p><p>　　直徑編程：G90G01X**Z** （絕對指令編程） </p><p>　　G91G01X**Z**（增量指令編程）</p><p>　　數(shù)控車床出廠時一般設定為直徑編程。如需用半徑編程，要改變系統(tǒng)中相關參數(shù)，使系統(tǒng)處于半徑編程狀態(tài)；本章以后，若非特殊說明，各例均為直徑編程。</p><p>　　注：當用半徑或直徑編程法時，系

68、統(tǒng)參數(shù)中（機床參數(shù)）“直徑編程／半徑編程”，要設為“ 1 " 或“0”了。</p><p>　　5.5 數(shù)控機床常用編程指令（功能字）</p><p><b>　　◆F功能</b></p><p>　　F功能指令用于控制切削進給量。在程序中表示每分鐘進給量</p><p>　　編程格式G94 F~</p&

69、gt;<p>　　F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進給量，單位為 mm/min。</p><p>　　例：G94 F100 表示進給量為100mm/min。</p><p><b>　　◆S功能</b></p><p>　　S功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　編程格式 S～<

70、/b></p><p>　　S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用。</p><p><b>　　1)最高轉(zhuǎn)速限制</b></p><p>　　編程格式 G50 S～</p><p>　　S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min。</p><

71、p>　　例：G50 S3000 表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min。</p><p><b>　　2)恒線速取消</b></p><p>　　編程格式 G97 S～</p><p>　　S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速，如S未指定，將保留G96的最終值。</p><p>　　例：G97 S3000 表

72、示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000 r/min。</p><p><b>　　◆T功能</b></p><p>　　T功能指令用于選擇加工所用刀具。</p><p><b>　　編程格式 T～</b></p><p>　　T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號

73、，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。</p><p>　　例：T0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。</p><p>　　T0300 表示取消刀具補償。</p><p><b>　　◆ M功能</b></p><p>　　M00： 程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE STA

74、RT）使程序繼續(xù)運行；</p><p>　　M03：主軸順時針旋轉(zhuǎn)；</p><p>　　M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止；</p><p><b>　　M08：冷卻液開；</b></p><p>　　M30：程序停止，程序復位到起始位置。</p><p><b>　　◆G指令</b>&

75、lt;/p><p>　　1）快速定位指令G00</p><p>　　G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式：</p><p>　　G00 X(U)____ Z(W)____；</p><p>　　當用絕對值編程時，X、Z后面的數(shù)值是目標位置在工件坐標系的坐標。當用相對值編程時

76、，U、W后面的數(shù)值則是現(xiàn)在點與目標點之間的距離與方向。</p><p>　　2）直線插補指令G01</p><p>　　G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。</p><p>　　指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；</p><p>　　其中F是切削進給率或進給速度，單位為mm

77、/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設置。使用G01指令時可以采用絕對坐標編程，也可采用相對坐標編程。當采用絕對坐編程時，數(shù)控系統(tǒng)在接受G01指令后，刀具將移至坐標值為X、Z的點上；當采用相對坐編程時，刀具移至距當前點的距離為U、W值的點上。</p><p>　　3）圓弧插補指令G02、G03 </p><p>　　圓弧插補指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的F進給速度作圓弧插補運動，

78、</p><p>　　用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下：</p><p>　　順時針圓弧插補的指令格式：</p><p>　　G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；</p><p>　　G02 X(U)____Z(W)___R___ F_

79、___；</p><p>　　逆時針圓弧插補的指令格式：</p><p>　　G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；</p><p>　　G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；</p><p>　　使用圓弧插補指令，可以用絕對坐標編程，也可以用相對坐標編程。絕對坐標編程時，X、Z是圓

80、弧終點坐標值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點的坐標增量; F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。</p><p>　　當用半徑R來指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于180°和小于180°兩個圓弧。為區(qū)分起見，特規(guī)定圓心角α≤180°

81、;時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。注意：R編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工。</p><p>　　4）外圓粗車固定循環(huán)G71</p><p>　　1. 格式 G71U(△d)R(e)G71P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)N(ns)…………….F__從序號ns至nf的程序段,指定A及B間的移動指令。.S__.T_

82、_N(nf)……△d:切削深度(半徑指定)不指定正負符號。切削方向依照AA’的方向決定，在另一個值指定前不會改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)（NO.0717）指定。e:退刀行程本指定是狀態(tài)指定，在另一個值指定前不會改變。FANUC系統(tǒng)參數(shù)（NO.0718）指定。ns:精加工形狀程序的第一個段號。nf:精加工形狀程序的最后一個段號。△u：X方向精加工預留量的距離及方向。（直徑/半徑）△w: Z方向精加工預留量的距離及方向。</p>

83、<p>　　5）螺紋切削循環(huán)G82指令</p><p><b>　　直螺紋切削循環(huán)</b></p><p>　　G82 X__Z__R__E__C__P__F__;</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　X、Z： 在絕對指令時為螺紋終點 C 的坐標位：增量指令時為螺

84、紋終點 C 相對循環(huán)起點 A 的移動距離。R、E：螺紋收尾長度在Z、X軸方向上的回退量，其為增量。省略時，表示不收尾。C：   螺紋頭數(shù)，取0.1或省略時，為單頭螺紋。P：   單頭螺紋時，為主軸基脈沖處距離切削起點的主軸轉(zhuǎn)角（缺省值為 0 ) ;  多頭螺紋時為相鄰螺紋頭的切削起改之間對應的主軸轉(zhuǎn)角。F：為螺紋導程. </p><p><b>

85、;　　附錄一 </b></p><p><b>　　零件加工程序</b></p><p><b>　　O2010；</b></p><p>　　N001 G00 G97 S500 T0101</p><p><b>　　N002 M03</b></p>

86、<p><b>　　N003 M08</b></p><p>　　N004 G00x58z2</p><p>　　N005 G01z-2F50</p><p>　　N006 x25</p><p>　　N007 x5</p><p>　　N008 x0</p&

87、gt;<p>　　N009 G00x100z100</p><p>　　N010 G00x58z0</p><p>　　N011 G71U1R1P016Q024x0.5z0.1F100</p><p>　　N012 G00x100z100</p><p><b>　　N013 M05</b></p&g

88、t;<p><b>　　N014 M00</b></p><p>　　N015 G00 G97 S800 T0101</p><p>　　N016 G00x58z0</p><p>　　N017 G01x26F80</p><p>　　N018 z-2</p><p>　　N0

89、19 G01x30W-2F70</p><p>　　N020 G01z-35F100</p><p>　　N021 x50F70</p><p>　　N022 x52z-36F70</p><p>　　N023 z-53F100</p><p>　　N024 x41.75z-84F70</

90、p><p>　　N025 G00x100</p><p>　　N026 z100</p><p><b>　　N027 M05</b></p><p><b>　　N028 M00</b></p><p>　　N029 G00 G97 S600 T0202</p>

91、;<p><b>　　N030 M03</b></p><p><b>　　N031 M08</b></p><p>　　N032 G00z0</p><p>　　N033 x29.8</p><p>　　N034 G01z-27F70</p><p>　

92、　N035 x32F120</p><p>　　N036 z0</p><p>　　N037 G82x29.2z-27F2</p><p>　　N038 G82x28.8z-27F2</p><p>　　N039 G82x28.4z-27F2</p><p>　　N040 G82x28.2z-27F2<

93、;/p><p>　　N041 G82x28.0z-27F2</p><p>　　N042 G82x28.0z-27F2</p><p>　　N043 G00x100z100</p><p><b>　　N043 M05</b></p><p><b>　　N044 M00</b>

94、</p><p>　　N045 G00 G97 S600 T0303</p><p><b>　　N046 M03</b></p><p><b>　　N047 M08</b></p><p>　　N048 G00x53z-33</p><p>　　N049 G01x52F1

95、00</p><p>　　N050 z-61</p><p>　　N051 x39F70</p><p>　　N052 x52F120</p><p>　　N053 z-65</p><p>　　N054 x39F70</p><p>　　N055 x52F1

96、20</p><p>　　N056 z-69</p><p>　　N057 x39F70</p><p>　　N058 x52F120</p><p>　　N059 G00x100</p><p>　　N060 z100</p><p><b>　　N061 M

97、05</b></p><p><b>　　N062 M00</b></p><p>　　N063 G00 G97 S600 T0101</p><p><b>　　N064 M03</b></p><p><b>　　N065 M08</b></p>

98、<p>　　N066 G00x57z2</p><p>　　N067 G01z-3F120</p><p>　　N068 x20F100</p><p>　　N069 x5F70</p><p>　　N070 x0F50</p><p>　　N071 G00x100z100</p>

99、;<p><b>　　N072 M05</b></p><p><b>　　N073 M00</b></p><p>　　N074 G00 G97 S600 T0404</p><p><b>　　N075 M03</b></p><p><b>　　N

100、076 M08</b></p><p>　　N077 G00x57z2</p><p>　　N078 G71U1R1P084Q089x0.5z0.1F100</p><p><b>　　N079 M05</b></p><p><b>　　N080 M00</b></p>

101、<p>　　N081 G00 G97 S600 T0404</p><p><b>　　N082 M03</b></p><p><b>　　N083 M08</b></p><p>　　N084 G00x57z2</p><p>　　N085 G01x37.47z2F120</p&

102、gt;<p>　　N086 G03x35.08z-31.38R24F100</p><p>　　N087 G02x36.46z-44.33R9F100</p><p>　　N088 G03x35z-57R8F100</p><p>　　N089 G01x35z-65F120</p><p>　　N090 x42F100&l

103、t;/p><p>　　N091 G00x100</p><p>　　N092 z100</p><p><b>　　N093 M05</b></p><p><b>　　N094 M00</b></p><p>　　N095 G00 G97 S600 T0105</p

104、><p><b>　　N096 M03</b></p><p><b>　　N097 M08</b></p><p>　　N098 G00x26z2</p><p>　　N099 G71U1R1P103Q108x0.5z0.1F80</p><p>　　N100 G00z100&

105、lt;/p><p>　　N101 x100</p><p><b>　　N102 M05</b></p><p><b>　　N103 M00</b></p><p>　　N104 G00x30z3</p><p>　　N105 G01z0</p><p

106、>　　N106 x28z-1</p><p>　　N107 z-26</p><p>　　N108 G01x26</p><p>　　N109 z3</p><p>　　N110 G00x100z100</p><p><b>　　N111 M05</b></p>

107、;<p><b>　　N112 M30</b></p><p><b>　　第6章 結束語</b></p><p>　　在數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件,本設計論文中采用含螺紋零件進行編程設計,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定主軸實際轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進給一個螺紋導程的同步運動,從螺紋粗車到

108、精車,主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變. 該特殊軸零件結構，有螺紋、倒角、圓弧、槽等。該編程螺紋車削采用螺紋加工循環(huán)指令G76,用該指令編程可以不用寫那么多步程序，省去了很多編程時間。數(shù)控加工的基本編程方法是用點定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補指令編寫工件輪廓的切削進給軌跡。</p><p>　　寫畢業(yè)論文作畢業(yè)設計的每一步，對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，它使我這幾年所學的知識得以總結和鞏固在做這次畢業(yè)設計

109、過程中也讓我學到很多，我感到無論做什么事情都要真真正正用心去做，才會使自己更快的成長。我相信，通過這次的實踐，我對數(shù)控的加工能進一步了解，并能使我在以后的加工過程中，有能力加工出更復雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]劉立，數(shù)控編程.北京：理工大學大學出版社,2008年</p><p&