數(shù)控專業(yè)畢業(yè)論文-- 數(shù)控車零件工藝設(shè)計(jì)及nc編程

1、<p>　　數(shù)控車零件工藝設(shè)計(jì)及NC編程</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡稱:NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制的技術(shù)。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)體零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可

2、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、鉸孔等工作。</p><p>　　數(shù)控車床種類較多，但主體結(jié)構(gòu)都是由：車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分組成。</p><p>　　NC編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊、松開等）加工

3、信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床程序編制過程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫零件程序、程序校驗(yàn)。</p><p>　　機(jī)床夾具的種類很多，按使用機(jī)床類型分類，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他夾具等。按驅(qū)動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾

4、具和自夾緊夾具等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控，車床，編程，加工 </p><p><b>　　.一、引言</b></p><p>　　數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它是綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)、自動控制、電氣傳動、自動檢測、精密機(jī)械制造和管理信息等技術(shù)而發(fā)展起來的高新科技。作為數(shù)控加工的主體設(shè)備，數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床代表一個

5、民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　本文主要討論數(shù)控車床的零件加工工藝以及程序編制，主要以FANUC數(shù)控系統(tǒng)為例，結(jié)合典型零件對數(shù)控車零件進(jìn)行講解。主要內(nèi)容有關(guān)于數(shù)控車床的編程方法、編程的注意事項(xiàng)、加工工藝分析、刀具的選用、刀位軌跡計(jì)算</p><p><b>　　

6、二、數(shù)控概述</b></p><p><b>　　（一）數(shù)控機(jī)床簡介</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動作并加工零件。</

7、p><p>　　數(shù)控機(jī)床種類繁多，由數(shù)控系統(tǒng)通過伺服驅(qū)動系統(tǒng)去控制各運(yùn)動部件的動作，主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等綜合特點(diǎn)，適合中小批量形狀復(fù)雜零件的多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。</p><p><b>　　（二）數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的

8、大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)： 　　</p><p>　　1、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； 　　</p><p>　　2、可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件； 　　</p><p>　　3、加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；</p><p>　　4、機(jī)床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量

9、，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的3~5倍）； 　　</p><p>　　5、機(jī)床自動化程度高，可以減輕勞動強(qiáng)度； 　　</p><p>　　6、對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。 　　</p><p>　　（三）數(shù)控機(jī)床的組成</p><p>　　數(shù)控機(jī)床一般由下列幾個部分組成： 　　</p><p>　

10、　1、主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。 數(shù)控機(jī)床</p><p>　　2、數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 　　</p><p>　　3、驅(qū)動裝置，他是數(shù)控機(jī)

11、床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動。當(dāng)幾個進(jìn)給聯(lián)動時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 　　</p><p>　　4、輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測

12、裝置等。 　　</p><p>　　5、編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲等。</p><p>　?。ㄋ模?shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢</p><p>　　高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的總趨勢，近幾年來，在實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得可喜成績。主要表現(xiàn)在以下方面。</p><p>　　1、機(jī)床復(fù)合技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展隨著數(shù)控

13、機(jī)床技術(shù)進(jìn)步，復(fù)合加工技術(shù)日趨成熟，包括銑-車復(fù)合、車銑復(fù)合、車-鏜-鉆-齒輪加工等復(fù)合，車磨復(fù)合，成形復(fù)合加工、特種復(fù)合加工等，復(fù)合加工的精度和效率大大提高?！耙慌_機(jī)床就是一個加工廠”、“一次裝卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，復(fù)合加工機(jī)床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢。 　　</p><p>　　2、智能化技術(shù)有新突破數(shù)控機(jī)床的智能化技術(shù)有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。如：自動調(diào)整干涉防碰撞功能、斷

14、電后工件自動退出安全區(qū)斷電保護(hù)功能、加工零件檢測和自動補(bǔ)償學(xué)習(xí)功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過程自動消除機(jī)床震動等功能進(jìn)入了實(shí)用化階段，智能化提升了機(jī)床的功能和品質(zhì)。</p><p>　　3、機(jī)器人使柔性化組合效率更高機(jī)器人與主機(jī)的柔性化組合得到廣泛應(yīng)用，使得柔性線更加靈活、功能進(jìn)一步擴(kuò)展、柔性線進(jìn)一步縮短、效率更高。機(jī)器人與加工中心、車銑復(fù)合機(jī)床、磨床、齒輪加工機(jī)床、工具磨床、電加工機(jī)床、鋸床、沖

15、壓機(jī)床、激光加工機(jī)床、水切割機(jī)床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開始應(yīng)用。 　　</p><p>　　4、精密加工技術(shù)有了新進(jìn)展數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已從原來的絲級（0.01mm）提升到目前的微米級（0.001mm），有些品種已達(dá)到0.05μm左右。超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達(dá)到0.05μm左右，形狀精度可達(dá)0.01μm左右。采用光、電、化學(xué)等能源的特種加工精度可達(dá)到納米級（0.001

16、μm）。通過機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、振動等動態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)，提高機(jī)床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進(jìn)入亞微米、納米級超精加工時(shí)代。 　　</p><p>　　5、功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發(fā)展，并取得成熟的應(yīng)用。全數(shù)字交流伺服電機(jī)和驅(qū)動裝置，高技術(shù)含量的電主軸、力矩電機(jī)、直線電機(jī)，高性能的直線滾動組

17、件，高精度主軸單元等功能部件推廣應(yīng)用，極大的提高數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平。</p><p>　　三、數(shù)控加工工藝分析</p><p><b>　　數(shù)控加工工藝概念</b></p><p>　　數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程中。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)

18、用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。</p><p>　　數(shù)控加工工藝過程，是利用切削工具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。</p><p><b>　　數(shù)控加工工藝內(nèi)容</b></p><p>　　選擇并確定進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容。</p><p>　　對零

19、件圖樣進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析。</p><p>　　零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定。</p><p>　　數(shù)控加工工藝方案的制定。</p><p>　　工步、進(jìn)給路線的確定。</p><p>　　選擇數(shù)控機(jī)床的類型。</p><p>　　刀具、夾具、量具的選擇和設(shè)計(jì)。</p><p>&

20、lt;b>　　切削參數(shù)的確定。</b></p><p>　　加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改。</p><p>　　首件試切加工與現(xiàn)場問題處理。</p><p><b>　　工序與工布的劃分</b></p><p>　　工序的劃分：在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序

21、。首先應(yīng)根據(jù)圖樣，考慮是否可以在一臺機(jī)床上完成整個零件的加工工作。若不能，則應(yīng)決定其中那一部分在數(shù)控機(jī)床上加工，那一部分在其他機(jī)床上完成。一般工序劃分有以下幾種方式： </p><p>　　1、按零件裝卡定位方式劃分工序 由于每個零件結(jié)構(gòu)形狀不同，各加工表面的技術(shù)要求也有所不同，故加工時(shí)，其定位方式則各有差異。一般加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形時(shí)又以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來劃分工序。 <

22、/p><p>　　2、按粗、精加工劃分工序 根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時(shí)，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，即先粗加工再精加工。此時(shí)可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。</p><p>　　3、按所用刀具劃分工序 為了減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方

23、法加工零件，即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再換另一把刀加工其他部位。在專用數(shù)控機(jī)床和加工中心中常采用這種方法。</p><p>　　工步的劃分：主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量，對不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述較復(fù)雜的工序，在工序內(nèi)又細(xì)分為工步。 </p><p>　　1、同一表面按粗加工、半精加工、精加

24、工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開進(jìn)行。</p><p>　　2、對于既有銑面又有鏜孔的零件，可先銑面后鏜孔，使其有一段時(shí)間恢復(fù)，可減少由變形引起的對孔的精度的影響。</p><p>　　3、按刀具劃分工步。某些機(jī)床工作臺回轉(zhuǎn)時(shí)間比換刀時(shí)間短，可采用按刀具劃分工步，以減少換刀次數(shù)，提高加工生產(chǎn)率。總之，工序與工步的劃分要根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求等情況綜合考慮。</p

25、><p><b>　　四、數(shù)控編程方法</b></p><p>　?。ㄒ唬?shù)控編程的基本概念</p><p>　　編程就是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊、松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。數(shù)控機(jī)

26、床程序編制過程主要包括：分析零件圖紙、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫零件程序、程序校驗(yàn)。</p><p><b>　?。ǘ?shù)控編程步驟</b></p><p>　　數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。</p><p>　　1、分析零件圖樣和工藝處理 </p><p>　　根據(jù)圖樣對零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)

27、要求進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設(shè)計(jì)夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。 同時(shí)還應(yīng)發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的功能和數(shù)控機(jī)床本身的能力，正確選擇對刀點(diǎn)，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時(shí)間。 </p><p><b>　　2、數(shù)學(xué)處理 </b></p><p>　　編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個工件坐標(biāo)系，根據(jù)零件

28、圖紙的要求，制定加工路線，在建立的工件坐標(biāo)系上，首先計(jì)算出刀具的運(yùn)動軌跡。對于形狀比較簡單的零件（如直線和圓弧組成的零件），只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值。 </p><p>　　3、編寫零件程序清單 </p><p>　　加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指定代碼及程序段格式，編寫零件程序清單。 </p><p&

29、gt;<b>　　4、程序輸入 </b></p><p>　　5、程序校驗(yàn)與首件試切</p><p>　　如圖1所示，編程工作主要包括：</p><p>　　圖1 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟</p><p>　?。ㄈ?shù)控車床程序的編制</p><p>　　數(shù)控車削加工包括內(nèi)外圓柱面的車削加工、端面

30、車削加工、鉆孔加工、螺紋加工、復(fù)雜外形輪廓回轉(zhuǎn)面的車削加工等。</p><p><b>　　1、 F功能：</b></p><p>　　F功能指令用于控制切削進(jìn)給量。在程序中，有兩種使用方法：F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為mm/r；F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量，單位為 mm/min。</p><p><b>　　2、

31、 S功能：</b></p><p>　　S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速：r/min。S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度：m/min。</p><p><b>　　3、 T功能：</b></p><p>　　T功能指令用于選擇加工所用刀具。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

32、用四位數(shù)字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補(bǔ)償號，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號。</p><p><b>　　4、 M功能：</b></p><p>　　M00：程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE START）使程序繼續(xù)運(yùn)行；</p><p>　　M01：計(jì)劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機(jī)床“任選停止按鈕”選擇是否有效；</p

33、><p>　　M03：主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；</p><p>　　M04：主軸逆時(shí)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><b>　　M09：冷卻液關(guān)；</b></p><p>

34、;　　M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。</p><p>　　例如一些常用的編程代碼：</p><p>　　G90 絕對值輸入； G31 等導(dǎo)程螺紋切削</p><p>　　G91 相對值輸入； G32 跳步功能</p><p>　　G00 快速點(diǎn)定位； M02、M03 程序結(jié)束</p><p>　　G01 直線插

35、補(bǔ)； M00 程序停機(jī)</p><p>　　G02、G03 順圓和逆圓插補(bǔ)； M01 選擇停機(jī)</p><p>　　G28 自動返回參考點(diǎn)； M98 調(diào)用子程序</p><p>　　G04 暫停； M99 子程序結(jié)束</p><p><b>　　五、數(shù)控刀具的選用</b></p><p>　?。ㄒ?/p>

36、）數(shù)控機(jī)床的刀具特點(diǎn)</p><p>　　數(shù)控加工對刀具的要求不僅精度高、強(qiáng)度大、剛度好、壽命長。而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。切削刀具由傳統(tǒng)的機(jī)械工具實(shí)現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍，刀具的切削性能有顯著的提高。切削技術(shù)由傳統(tǒng)的切削工藝向創(chuàng)新制造工藝的飛躍，大大提高了切削加工的效率。刀具工業(yè)由脫離使用、脫離用戶的低級階段向面向用戶、面向使用的高級階段的飛躍，成為用戶可利用的專業(yè)化的社會資源和合作伙伴。切削刀具從低值易

37、耗品過渡到全面進(jìn)入“三高一專（高效率、高精度、高可靠性和專用化）”的數(shù)控刀具時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍。成為現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。與現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展緊密相連，是應(yīng)用材料科學(xué)、制造科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的高科技成果的結(jié)晶。</p><p><b>　?。ǘ┑毒卟牧?lt;/b></p><p>　　數(shù)控車床使用的刀具材料一般為高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金和陶瓷。在數(shù)

38、控切削加工時(shí)，數(shù)控刀具切削部分與切屑、工件相互接觸的表面上承受很大的壓力和摩擦，數(shù)控刀具在高溫下進(jìn)行切削的同時(shí)，還承受切削力、沖擊和振動，因此數(shù)控刀具材料應(yīng)滿足以下基本條件：</p><p>　　1、硬度 刀具材料必須具有高于工件材料的硬度，常溫硬度應(yīng)在62HRC以上，并要求保持較高的高溫硬度。</p><p>　　2、耐磨性 耐磨性表示刀具抵抗磨損的能力，它是刀具材料力學(xué)性能、組織結(jié)

39、構(gòu)和化學(xué)性能的綜合反映。</p><p>　　3、強(qiáng)度和韌性 一種好的刀具材料，應(yīng)根據(jù)它的使用要求，兼顧硬度和耐磨性兩方面的性能，有所側(cè)重。滿足高切削力、沖擊和振動的條件。</p><p>　　4、耐熱性 數(shù)控刀具材料應(yīng)在高溫下保持較高的硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性，并有良好的抗擴(kuò)散、抗氧化能力。</p><p>　　5、導(dǎo)熱性和膨脹系數(shù) 在其他條件相同的情況下，

40、刀具材料的熱導(dǎo)率越大，則由刀具傳出的熱量越多，有利于降低切削溫度和提高刀具使用壽命。線膨脹系數(shù)小，則可減少刀具的熱變形。</p><p>　　6、工藝性 為了便于制造，要求數(shù)控刀具材料有較好的可加工性，包括鍛、軋、焊、切削加工和可耐磨性、熱處理特性。材料的高溫特性對熱軋刀具十分重要。</p><p>　?。ㄈ?shù)控刀具的選擇</p><p>　　1、刀片形狀的選擇

41、：正型（前角）刀片：對于內(nèi)輪廓加工，小型機(jī)床加工，工藝系統(tǒng)剛性較差和工件結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜應(yīng)優(yōu)先選擇正型刀片。負(fù)型（前角）刀片：對于外圓加工，金屬切除率高和加工條件較差時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇負(fù)型刀片。 </p><p>　　2、一般外圓車削常用80°凸三角形、四方形和80°菱形刀片；仿形加工用55°、35 °菱形和圓形刀片；在機(jī)床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應(yīng)選擇刀尖角較大的刀

42、片，反之選擇刀尖角較小的刀片。</p><p>　　3、前角的作用。大負(fù)前角用于：切削硬材料；需切削刃強(qiáng)度大，以適應(yīng)斷續(xù)切削、切削含黑皮表面層的加工條件。 大正前角用于：切削軟質(zhì)材料易切削材料被加工材料及機(jī)床剛性差時(shí)。</p><p>　　4、后角的作用：小后角用于：切削硬材料；需切削刃強(qiáng)度高時(shí)。大后角用于：切削軟材料；切削易加工硬化的材料。</p><p>　　5

43、、主偏角的作用：大主偏角用于：切深小的精加工；切削細(xì)而長的工件；機(jī)床剛性差時(shí)。小主偏角用于：工件硬度高，切削溫度大時(shí)；大直徑零件的粗加工；機(jī)床剛性高時(shí)。</p><p>　　6、副偏角具有減少已加工表面與刀具摩擦的功能。一般為5°～15°。</p><p>　　7、刃傾角是前刀面傾斜的角度。重切削時(shí)，切削開始點(diǎn)的刀尖上要承受很大的沖擊力，為防止刀尖受此力而發(fā)生脆性損傷，

44、故需有刃傾角。推薦車削時(shí)為3°～5°。</p><p>　?。ㄋ模┣行加昧康倪x擇</p><p>　　數(shù)控加工時(shí)對同一加工過程選用不同的切削用量，會產(chǎn)生不同的切削效果。合理的切削用量應(yīng)能保證工件的質(zhì)量要求（如加工精度和表面粗糙度），在切削系統(tǒng)強(qiáng)度、剛性允許的條件下充分利用機(jī)床功率，最大限度地發(fā)揮刀具的切削性能，并保證刀具具有一定的使用壽命。</p><

45、;p>　　1、 粗車時(shí)切削用量的選擇：</p><p>　　粗車時(shí)一般以提高效率為主，兼顧經(jīng)濟(jì)性和加工成本。提高切削速度、加大進(jìn)給量和切削深度都能提高生產(chǎn)率。其中切削速度對刀具壽命的影響最大，切削深度對刀具壽命的影響最小，所以考慮粗加工切削用量時(shí)首先應(yīng)選擇一個盡可能大的切削深度，以減少進(jìn)給次數(shù)，其次選擇較大的進(jìn)給速度，最后在刀具使用壽命和機(jī)床功率允許的條件下選擇一個合理的切削速度。</p>&

46、lt;p>　　2、 精車、半精車時(shí)切削用量的選擇：</p><p>　　精車和半精車的切削深度是根據(jù)零件加工精度和表面粗糙度要求及粗車后留下的加工余量決定的，一般情況是一次去除余量。當(dāng)零件精度要求較高時(shí)，通常留 0.2 ~ 0.4 mm （直徑值）的精車余量。精車和半精車的切削深度較小，產(chǎn)生的切削力也較小，所以可在保證表面粗糙度的情況下適當(dāng)加大進(jìn)給量。</p><p><b&g

47、t;　　六、夾具選擇和裝夾</b></p><p><b>　　（一）夾具的分類：</b></p><p>　　機(jī)床夾具的種類很多，按使用機(jī)床類型分類，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、加工中心夾具和其他夾具等。按驅(qū)動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和自夾緊夾具等。按專門化程度可分為以下幾種類型的夾具

48、：</p><p>　　通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用來裝夾不同工件的夾具。如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬能分度頭等。這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。</p><p>　　專用夾具是指專為某一工件的某一加工工序而設(shè)計(jì)制造的夾具。結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，主要用于固定產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。</p><p>　　組合夾具是指按一定的工藝要求，由一套預(yù)先制造好的

49、通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。使用完畢后，可方便地拆散成元件或部件，待需要時(shí)重新組合成其他加工過程的夾具。適用于數(shù)控加工、新產(chǎn)品的試制和中、小批量的生產(chǎn)。</p><p>　　可調(diào)夾具包括通用可調(diào)夾具和成組夾具，它們都是通過調(diào)整或更換少量元件就能加工一定范圍內(nèi)的工件，兼有通用夾具和專用夾具的優(yōu)點(diǎn)。通用可調(diào)夾具適用范圍較寬，加工對象并不十分明確；成組夾具是根據(jù)成組工藝要求，針對一組形狀及尺寸相似、加工工藝相近的

50、工件加工而設(shè)計(jì)的，其加工對象和范圍很明確，又稱為專用可調(diào)夾具。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床夾具常用通用可調(diào)夾具、組合夾具。</p><p>　?。ǘ┕ぜ跀?shù)控車床上的裝夾：</p><p>　　1、常用裝夾方式：三爪自定心卡盤裝夾；兩頂尖之間裝夾；卡盤和頂尖裝夾；雙三爪定心卡盤裝夾。</p><p>　　2、采用找正的方法：找正裝夾時(shí)必須

51、將工件的加工表面回轉(zhuǎn)軸線（同時(shí)也是工件坐標(biāo)系Z軸）找正到與車床主軸回轉(zhuǎn)中心重合。一般為打表找正。通過調(diào)整卡爪，使工件坐標(biāo)系Z軸與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。</p><p>　　3、薄壁零件的裝夾：薄壁零件容易變形，普通三爪卡盤受力點(diǎn)少，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，可使工件均勻受力，減小變形。也可以改變夾緊力的作用點(diǎn)，采用軸向夾緊的方式。</p><p>　　七、零件加工編程實(shí)例</p&g

52、t;<p>　?。ㄒ唬┝慵墓に嚪治?lt;/p><p><b>　　圖2零件</b></p><p><b>　　1、分析零件圖樣：</b></p><p>　　如圖2所示,該零件包括有圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線螺紋等表面；其多個直徑尺寸有較嚴(yán)的尺寸公差和表面粗糙度值等要求；球面SΦ50mm的尺寸公差還兼

53、有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。</p><p>　　該零件材料為45#鋼，可以用Φ60mm棒料，無熱處理和硬度要求。</p><p><b>　　2、選定設(shè)備：</b></p><p>　　根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選定數(shù)控車床；其數(shù)控系統(tǒng)為FNAUC。</p><p>　　3、確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方

54、式：</p><p>　　定位基準(zhǔn)：確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　裝夾方式：左端采用三爪自定心卡盤夾緊、右端采用活動頂尖支頂?shù)难b夾方式。</p><p><b>　　4、確定切削用量</b></p><p>　?。?）背吃刀量：粗車時(shí)，確定其背吃刀量為3mm左右；精車時(shí)為0.25m

55、m。</p><p><b>　?。?）主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　車直線和圓弧輪廓時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速。參考表1并根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定其切削速度為90m/min；粗車時(shí)確定主軸轉(zhuǎn)速為500r/min，精車時(shí)確定主軸轉(zhuǎn)速為800 r/min。編程中還可以對直線、圓弧采用不同的主軸轉(zhuǎn)速。</p><p>　　車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速定為320

56、 r/min。 </p><p>　?。?）進(jìn)給速度：粗車時(shí)，按式時(shí)，按式υf=nf可選擇υf1=200mm /min；精車時(shí)，兼顧到圓弧插補(bǔ)運(yùn)行，故選擇其υf2=60mm /min左右；短距離空行程的υf3=300mm /min。</p><p><b>　?。ǘ┐_定加工路線</b></p><p>　　按由粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原

57、則，確定加工路線。加工路線自右向左加工，先用1號刀用G70粗加工出零件外輪廓，具體路線為先倒角（2×45°）→切削螺紋實(shí)際外徑Φ29.6→切削Φ26→切削Φ36→切削圓弧部分→切削Φ34→切削錐度部分→切削Φ56,最后切削螺紋。</p><p><b>　　（三）制定加工方案</b></p><p>　　1、用1號刀粗車外形，留1.0mm（直徑量）

58、的半精車余量。</p><p>　　2、用2號刀車螺紋。</p><p>　　螺紋大徑d=d-0.1P=30-0.1*1.5=29.85mm </p><p>　　螺紋小徑d= d-1.3P=29.85-1.3*1.5=27.9mm</p><p>　　3、用2號刀精車全部外形。</p><p>　?。ㄋ模┻x擇刀具及對

59、刀</p><p>　　1、粗、精車用刀具：</p><p>　?。?）硬質(zhì)合金90°外圓車刀，副偏角以為60°，斷屑性能應(yīng)較好。</p><p>　?。?） 硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀，刀尖角取為59°30′，刀尖圓弧半徑取為0.2mm。</p><p><b>　　2、對刀</b>

60、;</p><p>　　（1）將粗車用90°外圓車刀安裝在絕對刀號自動轉(zhuǎn)位刀架的1號刀位上，并定為1號刀。</p><p>　　（2）將精車外形（含外螺紋）用60°外螺紋車刀安裝在絕對刀號自動轉(zhuǎn)位刀架的2號刀位上，并定為2號刀。</p><p>　　（3）在對刀過程中，同時(shí)測定出2號刀相對于1號刀的刀位偏差。</p><p&g

61、t;　　（五）確定工件坐標(biāo)系、對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)</p><p>　　1、加工坐標(biāo)系如圖3所示：O為坐標(biāo)原</p><p><b>　　圖3坐標(biāo)點(diǎn)示意圖</b></p><p>　　2、確定對刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)位置：</p><p>　?。?）確定對刀點(diǎn)：確定對刀點(diǎn)距離車床主軸軸線30 mm，距離坯件右端端面140 mm；其對刀點(diǎn)

62、在正X和正Z方向并處于消除機(jī)械間隙狀態(tài)。</p><p>　?。?）確定換刀點(diǎn)：為使其各車刀在換刀過程中不致碰撞到尾座上的頂尖，故確定換刀點(diǎn)距離車床主軸軸線60mm，即在正X方向距離對刀點(diǎn)30mm，距離坯件右端端面0 mm，即在Z方向與對刀點(diǎn)一致。</p><p><b>　　八、結(jié)論</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對大學(xué)三

63、年所學(xué)的知識有了一次全面的綜合運(yùn)用，例如：數(shù)控編程、工藝分析，這些對今后畢業(yè)工作發(fā)展都有很大的幫助。數(shù)控技術(shù)是未來制造業(yè)不可缺少的一部分，將在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會進(jìn)步的今天發(fā)揮重要作用，作為跨世紀(jì)的新一代，我們有理由相信，我國機(jī)械制造業(yè)會更加輝煌,祖國的明天也會更加美好。</p><p><b>　　九，參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　書籍：（1）張超英等,數(shù)控機(jī)床加