車(chē)削件典型軸零件數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)與編程【原創(chuàng)課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含CAD零件圖帶過(guò)程工序卡片】-bc06

車(chē)削件典型軸零件數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)與編程

摘 要

本設(shè)計(jì)為車(chē)削軸零件的加工說(shuō)明書(shū)，目標(biāo)是一個(gè)車(chē)削軸零件，設(shè)計(jì)中涉及到了數(shù)控車(chē)削加工的大部分知識(shí)，將零件圖紙的設(shè)計(jì)，刀具和量具的選擇，以及加工工藝路線設(shè)計(jì)及走刀路線的說(shuō)明，零件切削加工等絕大多數(shù)數(shù)控加工知識(shí)完整地羅列出，全程介紹數(shù)控切削加工工藝，及零件加工的詳細(xì)思路，通過(guò)本說(shuō)明書(shū)，充分展現(xiàn)出數(shù)控加工工藝的高精度，高效率等特點(diǎn)。

關(guān)鍵字：特型零件；數(shù)控車(chē)削加工；螺紋切削

目錄

摘 要 I

1.零件的基本說(shuō)明 1

1.1毛坯材料的選擇 1

1.1.1軸類(lèi)零件的基本介紹 1

1.1.2軸類(lèi)零件的基本選料 1

1.1.3軸類(lèi)毛坯零件的基本介紹 1

1.1.4毛坯材料的基本分析 1

1.2零件的結(jié)構(gòu)分析 2

2.零件加工工藝分析 3

2.1零件工藝分析的意義 3

2.2數(shù)控車(chē)床的確定 3

2.2.1數(shù)控機(jī)床的選擇 3

2.2.2數(shù)控機(jī)床的確定 5

2.3零件定位基準(zhǔn)的選擇 5

2.3.1定位基準(zhǔn)的確定 5

2.4量具的確定和冷卻液的選擇 9

2.4.1量具的確定 9

2.4.2冷卻液的確定 10

2.5切削用量的說(shuō)明及刀具卡片 11

2.5.1切削用量的說(shuō)明 11

2.5.2刀具材料的對(duì)比說(shuō)明 13

2.5.3刀具卡片 15

2.6零件加工工藝路線的設(shè)計(jì)及走刀路線 17

3.程序編寫(xiě) 20

3.1數(shù)控編程的定義 20

3.2數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟 20

3.3數(shù)控編程的分類(lèi) 21

3.3.1自動(dòng)編程 21

3.3.2手工編程 22

4.零件的加工 23

致  謝 28

參考文獻(xiàn) 29

附錄1 30

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車(chē)削件典型軸零件數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)與編程任務(wù)書(shū).doc

零件二維圖.dwg

零件圖.dwg

I 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)為 車(chē)削軸 零件的加工說(shuō)明書(shū)，目標(biāo)是一個(gè) 車(chē)削軸零件 ，設(shè)計(jì)中涉及到了數(shù)控車(chē)削加工的大部分知識(shí)，將零件圖紙的設(shè)計(jì)，刀具和量具的選擇，以及加工工藝路線設(shè)計(jì)及走刀路線的說(shuō)明，零件切削加工等絕大多數(shù)數(shù)控加工知識(shí)完整地羅列出，全程介紹數(shù)控切削加工工藝，及零件加工的詳細(xì)思路，通過(guò)本說(shuō)明書(shū)，充分展現(xiàn)出數(shù)控加工工藝的高精度，高效率等特點(diǎn)。 關(guān)鍵字 ：特型零件；數(shù)控車(chē)削加工； 螺紋切削 錄 摘 要 ................................................................ I ..................................................... 1 坯材料的選擇 ............................................... 1 類(lèi)零件的基本介紹 .................................... 1 類(lèi)零件的基本選料 .................................... 1 類(lèi)毛坯零件的基本介紹 ................................ 1 坯材料的基本分析 .................................... 1 件的結(jié)構(gòu)分析 ............................................... 2 ................................................... 3 件工藝分析的意義 ........................................... 3 控車(chē)床的確定 ............................................... 3 控機(jī)床的選擇 ........................................ 3 控機(jī)床的確定 ........................................ 5 件定位基準(zhǔn)的選擇 ........................................... 5 位基準(zhǔn)的確定 ........................................ 5 具的確定和冷卻液的選擇 ..................................... 9 具的確定 ............................................ 9 卻液的確定 ......................................... 10 削用量的說(shuō)明及刀具卡片 .................................... 11 削用量的說(shuō)明 ....................................... 11 具材料的對(duì)比說(shuō)明 ................................... 13 具卡片 ............................................. 15 件加工工藝路線的設(shè)計(jì)及走刀路線 ............................ 17 .......................................................... 20 控編程的定義 .............................................. 20 控編程的內(nèi)容與步驟 ........................................ 20 控編程的分類(lèi) .............................................. 21 動(dòng)編程 ............................................. 21 工編程 ............................................. 22 ........................................................ 23 致 謝 .............................................................. 28 參考文獻(xiàn) ............................................................ 29 附錄 1 .............................................................. 30 1 坯材 料的選擇 類(lèi)零件的基本介紹 軸類(lèi)零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來(lái)支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類(lèi)零件是旋轉(zhuǎn)體零件， 一般 長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、特型面，內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。 類(lèi)零件的基本選料 軸類(lèi)零件可根據(jù)使用要求、 生產(chǎn)類(lèi)型 、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件 等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少 機(jī)械加工 的工作量，還可改善機(jī)械性能。 類(lèi)毛坯零件的基本介紹 45#鋼，是 045,080國(guó)內(nèi)常叫 45 鋼，也有叫“油鋼”。一般，市場(chǎng)現(xiàn)貨熱軋居多。冷軋規(guī)格 間。 坯材料的基本分析 45#鋼是軸類(lèi)零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá) 38～ 50 根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的實(shí)際生產(chǎn)需要，綜合各方面因素，選擇 45 鋼最符合現(xiàn)有的加工工藝要求。 2 件的結(jié)構(gòu)分析 圖 1件二維圖 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為 車(chē)削軸 零件，根據(jù) 們采用的材料為 45 鋼， 45鋼的滲透性低，切削性能較好，適合用作為較小的 車(chē)削軸零件 ， 車(chē)削軸零件 的總長(zhǎng)度為 大直徑為 ? 38調(diào)質(zhì)處理以后其抗拉強(qiáng)度不小于 600服強(qiáng)度不小于 355 3 件工藝分析的意義 零件的工藝分析主要是從加工制造的角度對(duì)零件進(jìn)行可行性分析，主要包括零件圖紙分析和零件的結(jié)構(gòu)工藝分析兩方面內(nèi)容。在零件的生產(chǎn)過(guò)程中，我們通過(guò)對(duì)零件的工 藝分析可以加強(qiáng)我們對(duì)零件生產(chǎn)過(guò)程中的認(rèn)知水平，促進(jìn)我們提高自己的生產(chǎn)效率。 控車(chē)床的確定 控機(jī)床的選擇 根據(jù)零件的具體參數(shù)要求，我們列出了以下兩種車(chē)床的相應(yīng)參數(shù)。車(chē)床 要參數(shù)見(jiàn)表 2 表 2床 要參數(shù)表 項(xiàng)目 單位 參數(shù) 床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 10 大拖板上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 45 最大工件長(zhǎng)度 000 主軸通孔直徑 2 主軸孔莫氏錐度 軸轉(zhuǎn)速范圍，無(wú)極變速 20 4 快速移動(dòng)速度 :X 軸 \Z 軸 mm/500\6000 工作進(jìn)給速度 :\mm/轉(zhuǎn)刀架工位數(shù) 4 主電機(jī)功率 控系統(tǒng) 床 要參數(shù)見(jiàn)表 2 表 2床 要參數(shù)表 項(xiàng)目 單位 參數(shù) 床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 00 大拖板上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 10 最大工件長(zhǎng)度 50/1000 主軸通孔直徑 2/105 主軸孔莫氏錐度 主軸轉(zhuǎn)速范圍，無(wú)極變速 0速移動(dòng)速度 :X 軸 \mm/000 5 工作進(jìn)給速度 :X 軸 \Z 軸 mm/000轉(zhuǎn)刀架工位數(shù) 4/6 主電機(jī)功率 3 數(shù)控系統(tǒng) 西門(mén)子系統(tǒng) 控機(jī)床的確定 根據(jù)零件的主軸通孔直徑，零件長(zhǎng)度以及我們對(duì)車(chē)床系統(tǒng)的熟悉層度，選擇車(chē)床 為合理。 件定位基準(zhǔn)的選擇 位基準(zhǔn)的確定 選擇定位基準(zhǔn)的原則： （ 1）基準(zhǔn)重合原則：選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，以免基準(zhǔn)不重合引起 基準(zhǔn)不重合誤差； （ 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位，可以比較方便的加工其他各表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位； （ 3）自為基準(zhǔn)原則：有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻這時(shí)應(yīng)盡可能用加工表面自身為精基準(zhǔn)，而該表面與其他表面之間的位置精度，應(yīng)有先行工序給予保證； （ 4）互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)兩個(gè)被加工表面之間位置精度較高，要求加工 6 余量較小而均勻時(shí)，多以?xún)杀砻婊榛鶞?zhǔn)進(jìn)行加工。 該組合部件的加工中，采用均是互為基準(zhǔn)的原則： 工序一：以 右 端毛坯外圓為粗基準(zhǔn)，加工 左 端，采用三爪卡盤(pán)裝夾 參考圖 2 圖 2序二：以左端 ?45 外圓為精基準(zhǔn)，加工左端 外螺紋 ，采用三爪卡盤(pán)裝夾參考圖 2 7 圖 2序三：以 左 端 ?45 為精基準(zhǔn)， 車(chē) 內(nèi)孔及內(nèi) 螺紋 ，采用三爪卡盤(pán)裝夾參考圖 2 圖 2 8 工序 四 ：以 左 端 ?45 為精基準(zhǔn)，加工右端，采用三爪卡盤(pán)裝夾參考圖2 圖 2 9 具的確定和冷卻液的選擇 具的確定 保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。計(jì)量器具的性能指標(biāo)是選用計(jì)量器具的主要依據(jù)，性能指標(biāo)中以示值誤差示值變動(dòng)性和回程誤差為主。 在數(shù)控車(chē)削加工工件中，為了確保工件的 尺寸精度，必須選擇正確的測(cè)量工具，量具種類(lèi)很多，但不同的工件采用不同的量具作為測(cè)量工具。但在數(shù)控車(chē)削外圓中多采用千分尺和游標(biāo)卡尺及直尺作為測(cè)量工件的量具。由于游標(biāo)卡尺是一種通用量具使用方便的特點(diǎn)。對(duì)一般精度高的零件選用千分尺。如表 2示。 表 2具表 名稱(chēng) 規(guī)格 分度值 用途 游標(biāo)卡尺 0要用于測(cè)量?jī)?nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 025于長(zhǎng)度和外圓直徑測(cè)量工具 直尺 0來(lái)測(cè)量工件的長(zhǎng)度 環(huán)規(guī) 用來(lái)測(cè)量螺紋 塞規(guī) 用來(lái)測(cè)量螺紋 圓弧樣板 用來(lái)測(cè)量圓弧 10 卻液的確定 切削液是為提高切削加工效率而使用的液體。它可以有效地減小摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和減少刀具磨損，提高生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。切削液具有冷卻、潤(rùn)滑、清潔和防銹的作用，常用的切削液分為水溶液、乳化液和切削油三種。 （ 1）水溶液：水溶液的導(dǎo)熱性好，冷卻效果好。但單純的水容易使金屬生銹，潤(rùn)滑性能也差。 （ 2）乳化液：乳化液是將乳化油（由礦物油和表面活性劑配成）用95%～ 98%的水稀釋而成，呈乳白色或半透明狀的液體，它具有良好的冷卻作用，但潤(rùn)滑、防腐性能較差。 （ 3）切削油：切削油的主要成分是礦物油（如機(jī)械油、輕柴油、煤油等）和動(dòng)植物油。純礦物油不能在摩擦界面形成堅(jiān)固的潤(rùn)滑膜，潤(rùn)滑效果較差。 綜上分析毛坯材料和刀具材料，該組合部件的加工應(yīng)選用切削油，但學(xué)校的設(shè)備能力條件有限，所以該組合件最終決定均用乳化液作為冷卻液。 11 削用量的說(shuō)明及刀具卡片 削用量的說(shuō)明 編程時(shí)我們必須首先確定每道工序的切削用量，然后根據(jù)公式計(jì)算出各個(gè)參數(shù)，并把這些數(shù)值以指令的形式 寫(xiě)入程序中。 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、及進(jìn)給速度等，對(duì)于不同的加工方法需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證部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(jī)床的性能最大限度地提高生產(chǎn)率降低成本。 所以本設(shè)計(jì)的所有加工參數(shù)，全部都根據(jù)公式計(jì)算，依照機(jī)床選用最佳的參數(shù)進(jìn)行加工。 （ 1）主軸轉(zhuǎn)速的說(shuō)明 確定主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，主要根據(jù)工件材料、刀具材料、機(jī)床功率和加工性質(zhì)（如粗、精加工）等條件確定其允許的切削速度。如何確定加工中的切削速度除了查切削用量等有關(guān)手冊(cè)，還可 以從實(shí)踐中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。 主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為： 1000? （公式 2軸轉(zhuǎn)數(shù)公式 ） 式中： V 位為 m/刀具的耐用度決定（查切削用量手冊(cè)） n 位為 r/ 位為 12 計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n 最后要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選取機(jī)床有的或 較接近的轉(zhuǎn)速。 具體轉(zhuǎn)速的選擇見(jiàn)部件加工工序卡。 （ 2）進(jìn)給速度的說(shuō)明 進(jìn)給速度 F 是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要指單位時(shí)間里刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。主要根據(jù)部件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。 在輪廓加工中，接近拐角處應(yīng)適當(dāng)降低進(jìn)給量，以克服由于慣性造成工藝系統(tǒng)的變形，在輪廓拐角處造成超程的現(xiàn)象。 確定進(jìn)給速度的原則： a）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，或在粗加工時(shí)為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度； b）在切削、精加工，用高速 鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，有時(shí)可能還要選 擇極小的進(jìn)給速度； c）切削時(shí)的進(jìn)速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀量相適應(yīng)，不能顧此失彼； d）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距返回程序原點(diǎn)或機(jī)床原點(diǎn)時(shí)，可以設(shè)定盡量高的 進(jìn)給速度。 （ 3） 被吃刀量的說(shuō)明 13 背吃刀量由機(jī)床、工件、刀具的剛度所決定，在剛度允許的情況下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 根據(jù)毛坯材料的基本特性，粗糙度值 m? ~12.5 m? 時(shí)，可分粗加工和半精加工兩部進(jìn)行，粗加工后留 量，在精加工時(shí)可以切除。從而達(dá)到減少走刀次數(shù)。 具材料的對(duì)比說(shuō)明 數(shù)控加工刀 具也決定了 機(jī)床的加工效率 及 加工 零件的品質(zhì) 。 近幾年，隨著 不斷 提高刀具材料性能 及 改善結(jié)構(gòu)特性，數(shù)控加工 專(zhuān)用 刀具 的 耐用度、剛度、抗脆性、斷屑 及 調(diào)整更換等方面 已不斷 的 有所 改 良 。 選定適合的 加工刀具類(lèi)型 和 工藝方案 是非常要緊的 。 以下初步解析目前的 幾種刀具： 于 熱裂紋 極 易 發(fā)生 崩刃，且 有 較高 的 切削溫度。 由于 陶瓷刀具材質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性 穩(wěn)定 、硬度高， 且 廣泛的應(yīng)用 于 耐熱合金等難加工 的 材料中。 速加工 中常用 立方氮化硼刀具。 C?600 時(shí) 高速鋼刀具 依然維 持較高的硬度， 在 耐磨性 上比 其他工具鋼好 ， 且硬質(zhì)合金韌性比 別的 高， 由于 壓延性較 弱 ，熱加工 艱難 ， 導(dǎo)致 較弱 的 耐熱沖擊性。 質(zhì)合金刀具，能 維 持 良好 的加工性能在C??1000800 時(shí) 。在 車(chē) 削金屬的切削 過(guò)程 復(fù)合碳化物系硬質(zhì)合金 突顯 出 俱佳 14 的性能。 因此 ，硬質(zhì)合金 受 到了 廣泛的運(yùn)用 。 金屬和非金屬材料 的加工中應(yīng)用最普遍的是 聚晶金剛石刀具，在高效率的加工過(guò)程中 能 獲得 高精度、高光亮的加工表面， 固在 高精加工領(lǐng)域中 獲得廣泛運(yùn)用 。 以上 五 種 刀具材料的硬度 及 耐磨性 。為 金剛石最 佳 ，依序最低為 高速鋼。 但刀具 材料的韌性則 為 金剛石最低 而 高速鋼最高。 綜上 數(shù)控機(jī)床 加工 中 采納 最 普遍 的 是 硬質(zhì)合金類(lèi)刀具。 當(dāng)前因其性?xún)r(jià)比高，適應(yīng)性穩(wěn)定且多樣化 ，綜合效果 最優(yōu) 。由于 紫瑯杯車(chē)削 的材料為 45#鋼材 ，零件比較復(fù)雜，所以我選用 硬質(zhì)合金 刀具如（表 4加工此零件。 表 4用刀具規(guī)格 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱(chēng) 型號(hào) 備注 1 3°外圓右偏車(chē)刀 速鋼 2 斷刀 片寬 3 0°外螺紋刀 速鋼 4 5°內(nèi)孔鏜刀 速鋼 5 槽孔 切刀 片寬 3 孔 螺紋刀 速鋼 7 3 中心 鉆 高速鋼 8 24 平底 鉆 高速鋼 15 具卡片 根據(jù)設(shè)計(jì)要求及以上分析，刀具的選 擇如圖下兩表。 表 2件 刀具卡片 單位名稱(chēng) 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 零件名稱(chēng) 杯蓋 工件安裝定位簡(jiǎn)圖 車(chē)間 設(shè)備型號(hào) 毛坯材料 備注 數(shù)控基地 45 鋼 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具類(lèi)型 刀桿型號(hào) 刀片型號(hào) 刀尖半徑 補(bǔ)償代號(hào) 換刀方式 備注 1 90°外圓車(chē)刀 1 自動(dòng) 2 20 鉆頭 0 07 手 動(dòng) 3 螺紋刀 03 自動(dòng) 4 孔車(chē)刀 4 自動(dòng) 5 孔槽刀 5 自動(dòng) 6 孔螺紋刀 06 自動(dòng) 16 編制 審核 共 2 頁(yè) 第 1 頁(yè) 續(xù)表 2件 刀具卡片 單位名稱(chēng) 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 零件名稱(chēng) 杯蓋 工件安裝定位簡(jiǎn)圖 車(chē)間 設(shè)備型號(hào) 毛坯材料 備注 數(shù)控基地 45 鋼 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具類(lèi)型 刀桿型號(hào) 刀片型號(hào) 刀尖半徑 補(bǔ)償代號(hào) 換刀方式 備注 1 35°外圓車(chē)刀 1 自動(dòng) 編制 審核 共 2 頁(yè) 第 2 頁(yè) 17 件加工工藝路線的設(shè)計(jì)及走刀路線 零件 的加工工序 （ 1） 圖 2序Ⅰ： 1、 夾零件右端使伸出 72工左端，百分表找正 2、 用 1 號(hào)刀粗精車(chē)左端外形輪廓， 留 量 3、 用 1 號(hào)刀粗精車(chē)左端外形輪廓 至尺寸要求 4、 用 7、 8 號(hào)刀分別打底孔并鉆孔 ?20 通孔 （ 2） 圖 2 18 工序Ⅰ： 1、 用 3 號(hào)刀切 2螺紋 （ 3） 圖 2序Ⅰ： 1、 用 4 號(hào)刀粗鏜左端內(nèi)孔 ，留 量 2、 用 4 號(hào)刀精鏜左端內(nèi)孔 至尺寸要求 （ 4） 圖 2 19 工序Ⅰ： 1、 用 5 號(hào)刀切 ?34× 4 退刀槽 2、 用 6 號(hào)刀切 螺紋 至尺寸要求 （ 5） 圖 2序Ⅰ： 1、 調(diào)頭裝夾，打表校正同軸度，使伸出 89工右端，修端面，保證總長(zhǎng) 159、 用 1 號(hào)刀粗精車(chē)右端外形輪廓， 留 量 3、 用 1 號(hào)刀粗精車(chē)右端外形輪廓 至尺寸要求 20 控編程的定義 為了使數(shù)控機(jī)床能根據(jù)部件加工的要求進(jìn)行動(dòng)作，必須將這些要求以機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)能識(shí)別的指令形式告知數(shù)控系統(tǒng)，這種數(shù)控系統(tǒng)可以識(shí)別的指令稱(chēng)為程度，制作程序的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)控編程。 控編程的內(nèi)容與步驟 數(shù)控編程步驟如圖 3示，主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。 圖 3控編程步驟 （ 1）分析圖 樣：包括部件輪廓分析，部件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技術(shù)要求的分析，部件材料、熱處理等要求的分析； （ 2）確定加工工藝：包括選擇加工方案，確定加工路線，選擇定位與夾緊方式，選擇刀具，選擇各項(xiàng)切削參數(shù)，選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)； （ 3）數(shù)值計(jì)算：選擇編程原點(diǎn)，對(duì)部件圖形各基點(diǎn)進(jìn)行正確的數(shù)學(xué)計(jì)算，為編寫(xiě)程序單做好準(zhǔn)備； （ 4）編寫(xiě)程序單：根據(jù)數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫(xiě)加工程序單； （ 5）制作控制介質(zhì)：簡(jiǎn)單的數(shù)控程序直接采用手工輸入機(jī)床，當(dāng)程序 21 自動(dòng)輸入機(jī)床時(shí)，必須制作控制介質(zhì)?，F(xiàn)在大多數(shù)程序采用軟盤(pán)、移 動(dòng)存儲(chǔ)器、硬盤(pán)作為存儲(chǔ)介質(zhì)，采用計(jì)算機(jī)傳輸來(lái)輸入機(jī)床。目前，除了少數(shù)老式的數(shù)控機(jī)床仍在采用穿孔紙帶外，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均不再采用此種控制介質(zhì)了； （ 6）程序校驗(yàn)：程序必須經(jīng)過(guò)校驗(yàn)正確后才能使用。一般采空運(yùn)行的方式進(jìn)行校驗(yàn)，有圖形顯示卡的機(jī)床可用機(jī)床鎖定的方式，直接在顯示屏上進(jìn)行校驗(yàn)，學(xué)校還采用計(jì)算機(jī)數(shù)控模擬進(jìn)行校驗(yàn)。以上方式只能進(jìn)行數(shù)控程序、機(jī)床動(dòng)作的校驗(yàn)，如果要校驗(yàn)加工精度，則要進(jìn)行首件試切校驗(yàn)。 控編程的分類(lèi) 數(shù)控編程可分為和自動(dòng)編程手工編程兩種。 動(dòng)編程 對(duì)于曲線輪廓、三維曲面等復(fù)雜 面部件，手工編程的計(jì)算能力有限甚至無(wú)法計(jì)算，一般采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程。 自動(dòng)編程的優(yōu)點(diǎn)是效率高，正確性好。自動(dòng)編程由計(jì)算機(jī)代替人完成復(fù)雜的坐標(biāo)計(jì)算和書(shū)寫(xiě)程序單的工作，它可以解決許多手工編制無(wú)法完成的復(fù)雜部件編程難題，但其缺點(diǎn)是必須具備自動(dòng)編程系統(tǒng)或自動(dòng)編程軟件，和生成的程序空刀太多，加工時(shí)間長(zhǎng)，如果個(gè)人能力強(qiáng)則可以對(duì)生成的程序進(jìn)行手工修改，以提高加工效率。目前為止最高效的自動(dòng)編程方式是利用 件進(jìn)行部件的造型設(shè)計(jì)、工藝分析及加工編程。 22 工編程 手工編程是指，通過(guò)解析幾何和代數(shù)運(yùn)算等數(shù)學(xué) 方法，人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并用專(zhuān)門(mén)代碼編織加工源程序，即所有編制加工程序的全過(guò)程（圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)程序單、制作控制介質(zhì)、程序校驗(yàn)）都是由手工來(lái)完成，這種方式比較簡(jiǎn)單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。適用與中等復(fù)雜程度程序、計(jì)算量不大的部件編程，對(duì)機(jī)床操作人員來(lái)講必須掌握通用基本加工代碼指令。 自動(dòng)編程較適合形狀復(fù)雜部件的加工程序編制，如：模具加工、多軸聯(lián)動(dòng)加工等場(chǎng)合，如在此 車(chē)削軸零件 中，內(nèi)螺紋軸套中的內(nèi)螺紋和內(nèi)錐面需要所以必須使用自動(dòng)編程，而其他車(chē)削部件均是手工編程。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)全部程序見(jiàn)附 錄一。 23 件安裝 本次軸類(lèi)零件采用三爪可調(diào)卡盤(pán)定心夾緊。 在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，為保證工件的加工精度和加工質(zhì)量，必須使工件位于機(jī)床上的正確位置，也就是通常所說(shuō)的“定位”，然后將它也就是通常所說(shuō)的“夾緊”。工件在機(jī)床是哪個(gè)的定位于夾緊的過(guò)程稱(chēng)為工件的裝夾過(guò)程。 圖 4具裝夾 本次使用的機(jī)床中心高為 20夾具體見(jiàn)圖 4 24 圖 4機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)指定了一個(gè)固定的點(diǎn)，作為機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)原點(diǎn)，這一點(diǎn)就叫機(jī)床原點(diǎn)。一般取在卡盤(pán)端面與主軸中 心線的交點(diǎn)處。 為了建立機(jī)床坐標(biāo)，消除機(jī)床間隙、累計(jì)誤差、取消刀補(bǔ)及坐標(biāo)偏置，在開(kāi)機(jī)時(shí)，除了檢驗(yàn)機(jī)床主軸是否能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查各輔助功能是否正常外， 還要將各坐標(biāo)軸回到機(jī)床零點(diǎn)。 方法如下： 1、 X 軸回原點(diǎn)。按下機(jī)床回坐標(biāo)原點(diǎn)按鈕，按下“↓”鍵，當(dāng) X 軸 回到原點(diǎn)時(shí)，“ X 原點(diǎn)燈”會(huì)亮起。如圖 示。 → → 如圖 軸 回到原點(diǎn)時(shí)，按下“→”鍵，當(dāng) Z 軸 回到原點(diǎn)時(shí)，“ Z 原點(diǎn)燈”會(huì)亮起。如圖 示。 → → 如圖 刀 在加工過(guò)程中，對(duì)刀的 準(zhǔn)確性將直接影響到工件的精度。對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床上刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。我們編寫(xiě)的數(shù)控程序就是從該點(diǎn)開(kāi)始執(zhí)行，因此，該點(diǎn)又是程序的起點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)可以選擇在工件上，也可以選 25 擇在工件外面，但是必須零件定位基準(zhǔn)有一定的聯(lián)系。 在對(duì)刀時(shí)，將機(jī)床進(jìn)給速率盡可能降低到最低，并換為手輪操作。 首先，選擇 X 軸，用手輪慢慢控制刀具沿 X 軸進(jìn)行試切。然后，沿原路退刀，在刀具補(bǔ)償中設(shè)置相關(guān)參數(shù)就完成了 X 軸方向?qū)Φ?。接著，選擇 Z 軸，用手輪控制刀具沿 Z 軸進(jìn)行試切，并沿原路退刀，在刀具補(bǔ)償中設(shè)置相關(guān)參數(shù)就完成了 Z 軸 方向?qū)Φ丁? 圖 立工作坐標(biāo)系 在整個(gè)工件的加工過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)我們對(duì)好刀以后，機(jī)床就將對(duì)刀那一點(diǎn)定義為相對(duì)坐標(biāo)的原點(diǎn)。在加工過(guò)程中，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來(lái)控制的，為了確定機(jī)床上的成形、運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須要建立一個(gè)坐標(biāo)系來(lái)確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的方向和距離，這個(gè)坐標(biāo)系就稱(chēng)為機(jī)床坐標(biāo)系。 26 在編寫(xiě)數(shù)控程序前，就要建立整個(gè)工件的坐標(biāo)系，一般情況下，將坐標(biāo)系原點(diǎn)定在工件右端圓心上，如下圖 示。 圖 序校驗(yàn) 一個(gè)完整的數(shù)控程序由程序號(hào)、程序主體和程序結(jié)束指令三部分組成，部分?jǐn)?shù)控程序還有子程序。當(dāng)程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中后，不能立即進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行操作，我們必須首先檢查程序是否正確。 首先，我們將程序輸入到數(shù)控機(jī)床中，按下數(shù)控機(jī)床上的“編輯”按 27 鈕，使數(shù)控機(jī)床處于編輯狀態(tài)，然后按下“ 鈕，切換到輸入程序的界面用鍵盤(pán)輸入程序。 接著，我們先將機(jī)床鎖住，按下“機(jī)械鎖定”按鈕，然后點(diǎn)“ 鈕，再點(diǎn)“循環(huán)啟動(dòng)”，最后點(diǎn)“ 循環(huán)啟動(dòng) ”就可以模擬運(yùn)行切削，通過(guò)查看 機(jī)床屏幕上走刀軌跡是否正確來(lái)判斷程序是否正確，如有問(wèn)題 ，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。 動(dòng)運(yùn)行 當(dāng)程序檢查無(wú)誤后，合上車(chē)床防護(hù)罩，按下“ 及“循環(huán)啟動(dòng)” ，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，讓其自動(dòng)加工，同時(shí)注意冷卻液的供給和其他輔助功能的正常運(yùn)行，直到工件加工完成。 吉林科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 致 謝 本設(shè)計(jì)是在我在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和大力支持下完成的，這篇設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)老師的細(xì)心指導(dǎo)，而老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)和寬容的教學(xué)態(tài)度都深深地感染和激勵(lì)著我。 并在此同時(shí)您還在思想上、學(xué)習(xí)上給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意。 我也要感謝我的母校，回想我在學(xué)院的兩年多的時(shí)間里，感謝各位老師對(duì)我的栽培，他們不僅在學(xué)習(xí)方面給了我很大的幫助。而且，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思維方式給予我無(wú)盡的啟迪，這些都將使我終生受益。 借此機(jī)會(huì)對(duì)他們表示深深的感謝，并祝福他們?cè)谝院蟮娜松猛局杏肋h(yuǎn)幸福快樂(lè)。我在這里生活和學(xué)習(xí)了兩年多的時(shí)間，我們同學(xué)、朋友們無(wú)論是在學(xué)習(xí)還是在生活及其它各個(gè)方面都給了我很多的 幫助和支持。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的編寫(xiě)過(guò)程當(dāng)中，我認(rèn)真地聽(tīng)取他們的意見(jiàn)，使畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)表述更加清晰，內(nèi)容更加完善。 同時(shí)感謝自己的家人 ，謝謝你們。也謝謝那么多提供我資料的人。 吉林科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1] 許曉旸 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車(chē)刀主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 500r/00速定位到加工循環(huán)起點(diǎn) 合循環(huán) 螺紋 加工 ，螺距 249 X 向進(jìn)給至 ?49 向進(jìn)給至 ?48 向進(jìn)給至 向進(jìn)給至 加工 至安全點(diǎn) 序結(jié)束 用 4 號(hào)刀粗、精鏜零件左端內(nèi)孔 四 號(hào) 內(nèi)孔鏜 刀 軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 650r/卻液開(kāi) 速定位到加工循環(huán)起點(diǎn) 圓粗車(chē)復(fù)合循環(huán)加工，背吃刀量 2刀量 1 余量 量 給量 r 向進(jìn)刀 向進(jìn) 刀 角 向進(jìn)刀 向進(jìn)刀 向進(jìn)刀 向 退 刀 加工 32 至安全點(diǎn) 序結(jié)束 用 5 號(hào)刀精切 34× 4 內(nèi)孔退刀槽 二 號(hào) 切槽 刀 ， 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 550r/00速定位到加工循環(huán)起點(diǎn) 向進(jìn)刀 向進(jìn)刀 向 退 刀 至安全點(diǎn) 序結(jié)束 用 6 號(hào)刀切 螺紋 六 號(hào) 內(nèi)螺紋 車(chē)刀主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 500r/00速定位到加工循環(huán)起點(diǎn) 合循環(huán) 螺紋 加工 ，螺距 29 X 向進(jìn)給至 ?29 向進(jìn)給至 30 X 向進(jìn)給至 ?30 加工 至安全點(diǎn) 序結(jié)束 調(diào)頭裝夾，打表校正同軸度，使伸出 89工右端，修端面，保證總長(zhǎng) 159 1 號(hào)刀粗、精 車(chē)右端外形輪廓 33 一號(hào)外圓車(chē)刀 軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 600r/卻液開(kāi) 速定位到加工循環(huán)起點(diǎn) 圓粗車(chē)復(fù)合循環(huán)加工，背吃刀量 2刀量 1 余量 量 給量 r 向進(jìn)刀 向進(jìn)刀 弧 弧 工錐度 向進(jìn)刀 弧 向進(jìn)刀 向 退 刀 加工 至安全點(diǎn) 序結(jié)束 拆下零件 去毛刺