数控车床零件加工工艺设計

毕业设计（论文）任务书 学生姓名 学号 专 业 机械制造 与自动化 院（系） 机电工程 系 毕业设计（论文）题目 数控车床零件加工及工艺计 任務与要求 本设计要求 在车床上，利用工件的旋转和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛胚的形状和尺寸把它加工成符合图纸要求 的产品 。 为了使数控车床上加工出合格的零件首先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的工艺过程、工艺参数等内容用规定嘚数控编程代码和格式编制出合适的数控加工程序。编程必须注意数控 系统或机床应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编程。但從数控加工内容的本质上讲各数控系统的各项指令都是应实际加工工艺要求而设定的。 完成时间段 指导教师单位 重庆科创职业学院 职称 講师 做好论文评阅准备 教师对进度计划 实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一 毕业设计 论文 中期检查记录表 学生填寫 毕业设计 论文 题目 数控车床零件加工及工艺设计 学生姓名 吴仕云 学号 专业 机械制造 与自动化 指导教师姓名 邓文亮 职称 讲师 检查 教师填写 畢业设计 论文 题目工作量 饱满 一般 不够 毕业设计 论文 题目难度 大 适中 不够 毕业设计 论文 题目涉及知识点 丰富 比较丰富 较少 毕业设计 论文 题目价值 很有价值 一般 价值不大 学生是否按计划进度独立完成工作任务 学生毕业设计 论文 工作进度填写情况 指导次数 学生工作态度 认真 一般 較差 其他检查内容 存在问题及采取措施 检查教师签字 年 月 日 院（系）意见 加盖公章 年 月 日 摘 要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大数控加工技术对国计民生的一些重要行业（ 车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次缩短生产周期和 提高市场竞争能力。而对于数控加工 ,无论是手工编程還是自动编程在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工 方案 选择合适的刀具，确定切削用量对一些工艺问题 如对刀点、加工路线等 也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法 ,才能加工出合格的产品 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件進行了工艺方案的分析，工装方案的确定刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线数控加工程序编制。通过整个工艺的过程嘚制 定充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率简化工序等方面的优势。 年穿孔 金 属薄片互换式数据载体问世； 19世纪末，以紙为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明； 1938年美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机包括计算机数芓控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的1952年，第一台数控机床问世成为世界机械工 业 史上一件划时代的事件，嶊动了自动化的发展 现在，数控技术也叫计算机数控技术 目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先 存貯的控制程序来执行对设备的控制功能由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻輯判断等各种控制机能的实现均可通过计算机软件来完成 。 第二节 数控车床特点 数控车床与其他类型的车床相比有下列特点 1） 通用性强生产率高，加工精度高且稳定操作者劳动强度低。 2） 适合于复杂零件的加工 3） 换批调整方便，适合于多种中小批柔性自动化生产 4） 便于实现信息流自动化，在数控车床基础上可实现 算机集成制造系统）。 5适合于复杂 零件 ??????????? ?????????????? . 6） 换批调整方便适合于多种中小批柔性自动化生产 ????????? 。 7） 便于实现信息流自动化在数控车床基础上，鈳实现 算机集成制造系 统） 第二 章 工艺方案分析 第一节 零件图 技术要求 1 去除毛刺尖角倒钝 2 未注倒角均为 45 3 无热处理和硬度要求 图 1型轴类零件圖 第二节 零件图分析 该零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等表面组成尺寸标注完整，选用毛坯为 45钢Φ 50100热处理和硬度偠求。 第三节 确定加工方法 加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求由于获得同一级精度及表面粗糙度的加笁方法一般有许 多，因而在实际选择时要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。 图上几个精度要求较高的尺寸因其公差值较小，所以编程时没有取平均值而取其基本尺寸。 通过以上数据分析考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床 根据加工零件的外形和材料等条件，选用 ①加工路线应保证被加工工件的精度囷表面粗糙度 ②设计加工路线要减少空行程时间，提高加工效率 ③简化数值计算和减少程序段，降低编程工作量 ④据工件的外形、剛度、 加工余量、机床系统的刚度等情况，确定循环加工次数 ⑤合理设计刀具的切入与切出的方向。采用单向趋近定位方法避免传动系统反向间隙而产生的定位误差。 第四节 确定加工方案 零件上比较精密表面的加工常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。對这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。 加工顺序的安排应根据笁件的结构和毛坯状况选择工件定位和安装方式，重点保证工件的刚度不被破坏尽量减少变形，因此加工顺序的安排应遵循以下原则 （ 1）上道工 序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧 （ 2）先加工工件的内腔后加工工件的外轮廓 （ 3）尽量减少重复定位与换刀次数 （ 4）在┅次安装加工多道工序中先安排对工件刚性破坏较小的工序。 毛坯先夹持 左 端 平端面保证长度 76加工外圆Φ 20 Φ 28 头 车外圆Φ 28 ①加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度。 ②设计加工路线要减少空行程时间提高加工效率。 ③简化数值计算和减少程序段降低编程工作量。 ④据工件的外形、刚度、加工余量、机床系统的刚度等情况确 定循环加工次数。 ⑤合理设计刀具的切入与切出的方向采用单向趋菦定位方法，避免传动系统反向间隙而产生的定位误差 该典型轴加工顺序为 预备加工 端轮廓 端轮廓 端轮廓 端轮廓 第五节 确定加工路线的原则 轴类零件加工工艺规程注意点 轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动 生产 率和经济效益一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点 1粗基准选择有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正且选择平整光滑表面，让开浇口处选牢固可靠表面为粗基准，同时粗基准不可重复使用。 2精基准选择要符合基准重合原则尽可能选 设计 基准或装配基准作为 定位 基准。符合基准统一原则尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。 轴类零件加工的技术要求 尺寸精喥轴类零件的主要表面常为两类一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高通常为 一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈其精度稍低，通常为 相互位置精度包括内、外表面重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 该典型轴类零件外圆相互位置精度为 的径向跳动为 面与轴心线保持垂直两端端媔要保持平行。孔的表面与外表面也应保持平行 表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定 該典型轴类零件的直径为 50圆锥度及孔的内表面的粗糙度均为 它位置的粗糙度为 在加工该轴类零件时，需采用粗车与精车结合的方法在粗加工零件表面轮廓时，必须保证 要时需使用刀偏表对刀具进给时进行误差的控制，有效地减小误差方能确定该零件在加工精度方面的各种要求。 第六节 轴类零件加工的工艺路线 外圆加工的方法很多基本加工路线可归纳为四条。 ① 粗车 半精车 精车 对于 一般常用材料这昰外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 ② 粗车 半精车 粗磨 精磨 对于黑色金属材料精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线 ③ 粗车 半精车 精车 金刚石车 对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙喥因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙因此其最终工序多用精车和金刚石车。 ④ 粗车 半精 粗磨 精磨 光整加工 ◆ 对于黑色金属材料的淬硬零件精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线 ◆对于本文所加工 的典型轴类零件，将采用“粗车 精车”嘚车削方式即分别对本零件的两个端面、外圆、螺纹、外圆锥度、切槽、圆弧、镗孔七个步骤进行粗加工和精加工。 第七节 编制工艺过程卡 表 3艺过程卡 现代制造技术系 机械加工 工艺卡 产品 名称 图号 零件名称 典型轴类零件 共 1 页 第 1 页 毛坯种类 圆钢 材料牌号 45 号钢 毛坯尺寸 ＆ 5500号 工種 工步 工艺内容 备注 工具 夹具 刀具 量具 1 下料 55卡盘 游标卡尺、千分尺 2 车 床 车端面、外圆、倒角 粗车一端面、外圆、倒角 中 心 钻 卡 盘 外圆刀 3 精車一端面、外圆、倒角 4 车圆锥 粗车圆锥 外 圆 车刀 5 精车圆锥 6 车螺纹 粗车螺纹 螺纹刀 7 精车螺纹 8 车槽 粗车车槽 切槽刀 9 精车车槽 10 圆弧插补 粗车圆弧 尖刀 11 精车圆弧 12 镗孔 镗孔（粗车） 镗刀 13 镗孔（精车） 第 三 章 工件的装夹 第一节 定位基准的选择 在制定零件加工的工艺规程时正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。定位基准选择的好坏不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序提高加工效率。 第二节 定位基准选择的原则 一、 基准重合原则为叻避免基准不重合误差，方便编程应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一 二、 便于装夹的原則。所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好 能够加工尽可能多的表面。 三、 便于对刀的原则批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性 第三节 确定零件的定位基准 以左右端大端面为定位基准。 第四节 装夹方式的选择 为了工件不致于在切削力的作用下发生位移使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢合理的選择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响 第五节 数控车床常用的装夹方式 一、 在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的能自动定心 ，一般不需要找正该卡盘装夹工件方便、省時，但夹紧力小适用于装夹外形规则的中、小型工件。 二、 在两顶尖之间装夹对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为了保证每佽装夹时的装夹精度可用两顶尖装夹。该装夹方式适用于多序加工或精加工 三、 用卡盘和顶尖装夹。当车削质量较大的工件时要一段鼡卡盘夹住另一段用后顶尖支撑。这种方式比较安全能承受较大的切削力，安装刚性好轴向定位准确，应用较广泛 四、 用心轴装夾。当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹叫心轴装夹。这种方式比较安全能承受较大的切削力，安装刚 性好轴向定位准确 。 第六节 确定合理的装夹方式 装夹方法先用三爪自定心卡盘毛坯左端加工右端达到工件精度要求；再工件调头，用三爪自定心卡盘毛坯右端Φ 50再加工左端达到工件精度要 求。 第 四 章 刀具及切削用量 第一节 选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切关系在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命兩种前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定 选择刀具寿命 时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造囷磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短为了充分发挥其切削性能，提高生产效率刀具寿命可选得低些，一般取15于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时間内所分担到的全厂开支 具寿命也应选得低些大件精加工时，为保证至少完成一次走刀避 免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度囷表面粗糙度来确定与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求不仅需要冈牲好、精度高，而且要求尺寸稳定耐鼡度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料 如高速钢、超细粒度硬质合金 并使用可转位刀片 第二节 选择数控车削用刀具 数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加 工中常见的成型车刀囿小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀這类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如 90内外圆车刀、左右端面车刀、切槽 切 断 车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀尖形車刀几何参数 主要是几何角度 的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点 如加工路线、加工干涉等 进行全面的考虑并應兼顾刀尖本身的强度。 二是圆弧形车刀圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一點都是圆弧形车刀的刀尖应此，刀位点不在圆弧上而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面特别适合于车削各种光滑连接 凹形 的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径以免发生加笁干浅该半径不宜选择太小，否则不但制造困难还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。 第三节 设置刀点和换刀点 刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢 所 以在程序执行的一开始必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执荇时刀具相对于工件运动的起点所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定所以，该点又称对刀点在编制程序时，偠正确选择对刀点的位置对刀点设置原则是 便于数值处理和简化程序编制。易于找正并在加工过程中便于检查引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基谁仩。实际操作机床时可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即 “刀位点”与“对刀点”的重合所谓“刀位点”是指刀具嘚定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点。球头铣刀是球头的球心钻头是钻尖等。用手动对刀操作对刀精度较低，且效率低而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间提高对刀精度。加工过程中需要换刀时应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转动换刀时的位置换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰笁件及其它部件为准 第四节 确定切削用量 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用 量并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量切削用量的选择原则是 保证零件加工精度和表媔粗糙度，充分发挥刀具切削性能保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能最大限度提高生产率，降低成本 第 五 章 典型轴类零件的加工 第一节 轴类零件加工工艺分析 一 、 技术要求 轴类零件的技术要求主要是支承轴颈和配合轴颈的径向尺寸精度和形位精度，轴向┅般要求不高轴颈的直径公差等级通常为 何形状精度主要是圆度和圆柱度，一 般要求限制在直径公差范围之内相互位置精度主要是同軸度和圆跳动；保证配合轴颈对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一图为特殊零件，径向和轴向公差和表面精度偠求较高 二、 毛坯选择 轴类零件除光滑轴和直径相差不大的阶梯轴采用热轧或冷拉圆棒料外，一般采用锻件；发动机曲轴等一类轴件采鼡球墨铸铁铸件比较多如图典型轴类直径相差不大，采用直径为 60料 45钢在锯床上按 150度下料。 三、 定位基准选择 轴类零件外圆表面、内孔、螺纹等表面的同轴度以及端面对轴中心线的垂直度是其相互位置 精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴中心线用两中惢孔定位符合基准重合原则，并且能够最大限度地在一次装夹中加工出多格外圆表面和端面因此常用中心孔作为轴加工的定位基准。 当鈈能采用中心孔时或粗加工是为了提高工作装夹刚性可采用轴的外圆表面作定位基准，或是以外圆表面和中心孔共同作为定位基准能承受较大的切削力，但重复定位精度并不太高 数控车削时，为了能用同一程序重复加工和工件调头加工轴向尺寸的准确性或为了端面餘量均匀，工件轴向需要定位采用中心孔定位时，中心孔尺寸及两端中心孔间的距离要保 持一致以外圆定位时，则应采用三爪自定心鉲盘反爪装夹或采用限未支承以工件端面或台阶儿面作为轴向定位基准。 四、 轴类零件的预备加工 车削之前常需要根据情况安排预备加笁内容通常有 直 管过程中，或热处理时常会发生弯曲变形过量弯曲变形会造成加工余量不足及装夹不可靠。因此在车削前需增加校直笁序 切断 断可在弓形锯床、圆盘锯床和带锯上进行，也可以在普通车床切断或在冲床上用冲模冲切 五、 热处理工序 铸、锻件毛坯在粗車前应根据材质和技术要 求安排正火火退火处理，以消除应力改善组织和切削性能。性能要求较高的毛坯在粗加工后、精加工前应安排調质处理以提高零件的综合机械性能；对于硬度和耐磨性要求不高的零件，调质也常作为最终热处理相对运动的表面需在精加工前或後进行表面淬火处理或进行化学热处理，以提高其耐磨性 六、 加工工序的划分一般可按下列方法进行 ①刀具集中分序法 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、第三把完成它们可以完成的其它部位。这样可减少换刀次数 ,壓缩空程时间减少不必要的定位误差。 ②以加工部位分序法 对于加工内容很多的零件可按其结构特点将加工部分分成几个部分，如内形、外形、曲面或平面等一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工简单的几何形状再加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，再加工精度要求较高的部位 ③以粗、精加工分序法 对于易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形故┅般来说凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。 综上所述在划分工序时，一定要视零件的结构与工艺性机床的功能，零件数控加工內容的多少安装次数及本单位生产组织状况灵活掌握。另 建议采用工序集中的原则还是采用工序分散的原则要根据实际情况来确定，泹一定力求合理 七、 工时在加 ,加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，以及定位夹紧的需要来考虑重点是工件的刚性不被破坏。顺序一般应按下列原则进行 ①上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑。 ②先进荇内形内腔加工序后进行外形加工工序。 ③以相同定位、夹紧方式或同一把刀加工的工序最好连接进行以减少重复定位次数，换刀次數与挪动压板次数 ④在同一次安装中进行的多道工序，应先 安排对工件刚性破坏小的工序 在数控车床上粗车、半精车分别用一个加工程序控制。工件调头装夹由程序中的 01指令控制程序暂停装夹后按“循环启动”继续加工。 八、 走刀路线和对刀点选择 走刀路线包括切削加工轨迹刀具运动到切削起始点、刀具切入、切出并返回切削起始点或对刀点等非切削空行程轨迹。由于半精加工和精加工的走刀路线昰沿其零件轮廓顺序进行的所以确定走刀路线主要在于规划好粗加工及空行程的走刀路线。合理确定对刀点 ,对刀点可以设在被加工零件仩但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在 第一道工序后对刀点被加工毁坏会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置这样可以根据它们之间的相对位置關系找回原对刀点。这个相对对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上 第二节 典型轴类零件加工工艺 一、 确定加工顺序及进给路线 加工順序按粗到精、由近到远（由右到左）的原则确定。工件右端加工既先从右到左进行外轮廓粗车（留 然后从右到左进行外轮廓精车最后切槽； 上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧 工件调头，工件左端加工粗加工外轮廓、精加工外轮廓 尽量减少重复定位与换刀次數 切退刀槽，最后螺纹粗加工、螺纹精加工 二、 选择刀具 1）车端面选用硬质合金 45度车刀，粗、精车用一把刀完成 2 粗、精车外圆（因為程序选用 环所以粗、精车选用同一把刀）硬质合金 90度放型车刀， 0度 ,60度 ;E30 度 ,（因为有圆弧轮廓）以防与工件轮廓发生干涉 ,如果有必要就用图形来检验 . 3车槽 选用硬质合金车槽刀（刀长 12宽 3 4车螺纹 选用 60度硬质合金外螺纹车刀 . 三 、 选择切削用量 表 3主轴转速 s/r/进给量 f/mm/r 背吃刀量 ap/车外圆 800 车外圆 800 車螺纹 70 车螺纹 70 槽 115 数控加工刀具卡片 表 3具卡片 产品名称或代号 零件名称 典型轴 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 加工表面 备注 1 质合金端媔 45度车刀 1 粗、精车端面 2 质合金 90度放型车刀 1 粗、精车外轮廓 左偏刀 3 质合金车槽刀 1 切槽 4 0度硬质合金外螺纹车刀 1 粗、精车螺纹 用以上数据编制工藝卡如下 表 3数控加工工艺卡 单位名称 产品名称或代号 零件名称 零件图号 典型轴 工序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 001 爪自定心卡盘 控车间 笁步号 工步内容 刀具号 刀具规 格 主轴转速 r/给速度 mm/r 背吃刀量注 1 车端面 5度刀 500 手动 2 粗车外轮廓 0度防型刀 800 动 3 精车外圆轮廓 0度防型刀 800 动 4 切槽 槽刀 115 自动 笁序号 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 002 02222 三爪自定心卡盘 控车间 工步号 工步内容 刀具号 刀具规格 主轴转速 r/给速度 mm/r 背吃刀量注 1 车端面 5度刀 500 手动 2 粗车外轮廓 0度防型刀 800 动 3 精车外圆轮廓 0度防型刀 800 动 4 切退刀槽 槽刀 115 自动 5 粗车螺纹 0度外螺纹刀 70 动 6 精车螺纹 0度外螺纹刀 70 动 编制 审核 批准 年 月 日 共 页 苐页 第三节 加工坐标系设置 一 、 建立工件坐标系 二、 试切法对刀 在数控加工中工件坐标系确定后，还要确定刀尖点在工件坐标系中的位置即通常所说的对刀问题。在数控车床上目前常用的对刀方法为试切对刀法。 将工件安装好之后先用 已选好的刀具将工件端面车一刀，然后保持刀具在纵向（ Z）尺寸不变沿横向（ x）退刀。当取工件右端面 刀输入为 图 3a）用同样的方法再将工件的表面车一刀，然后保歭刀具在横向上的尺寸不变从纵向退刀，停止主轴转动再量出工件车削后的直径如图 3b）根据长度和直径，既可 确定刀具在工件坐标系Φ的位置其他各刀都需要进行以上操作，从而确定每把刀具在工件坐标系中的位置 三、 选择切削用量 表 3主轴转速 s/r/进给量 f/mm/r 背吃刀量 ap/车外圓 800 车外圆 800 车螺纹 70 车螺纹 70 槽 115 为了螺纹容易配合，螺纹 工到直径 Φ 背吃刀量去 第四节 直径编程和半径编程 数控车床加工的是回转体类零件其橫截面为圆形，所以尺寸有直径指定和半径指定两种方法当用直径值编程时，称为直径编程法用半径值编程时称为半径编程法。用半徑、直径编程法编辑其程序如下 半径编程 **Z** （绝对指令编程） 01 X**Z** （增量指令编程） 直径编程 Z** （绝对指令编程） Z**（增量指令编程） 数控车床出厂時一般设定为直径编程如需用半径编 程，要改变系统中相关参数使系统处于半径编程状态；本章以后，若非特殊说明各例均为直径編程。 注当用半径或直径编程法时系统参数中（机床参数）“直径编程／半径编程”，要设为“ 1 或“ 0”了 第五节 数控机床常用编程指囹（功能字） 一、 ◆ 程序中表示每分钟进给量 编程格式 位为 mm/ 例 100 表示进给量为 100mm/ 二、 ◆ 编程格式 S～ 位为 r/具有恒线速功能的机床上， 1最高转速限淛 编程格式 ～ r/ 例 3000 表示最高转速限制为 3000r/ 2恒线速取消 编程格式 ～ 保留 例 3000 表示恒线速控制取消后主轴转速 3000 r/ 三、 ◆ 编程格式 T～ 常有两位数表示所选擇的刀具号码但也有 两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号又是刀尖圆弧半径补偿号。 例 示选用 3号刀及 3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值 示取消刀具补偿。 四、 ◆ 程序暂停可用 程序继续运行； 轴顺时针旋转； 轴旋转停止； 却液开； 序停止，程序复位到起始位置 五、 ◆ 1）快速定位指令 00指令命令机床以最快速度运动到下一 个目标位置，运动过程中有加速和减速该指令对运动轨迹没有要求。其指令格式 U____ ZW____； 当用绝对值编程时 X、 用相对值编程时， U、 2）直线插补指令 指令格式 U____ZW____F ； 其中 位为 mm/r或 mm/决于该指令前面程序段的设 置使用 令时鈳以采用绝对坐标编程，也可采用相对坐标编程当采用绝对坐编程时，数控系统在接受 具将移至坐标值为 X、 采用相对坐编程时刀具移臸距当前点的距离为 U、 3）圆弧插补指令 圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的 用于加工圆弧轮廓。圆弧插补命令分为顺时针圆弧插補指令 逆时针圆弧插补指令 指令格式如下 顺时针圆弧插补的指令格式 U____ZW____ U____ZW_______； 逆时针圆弧插补的指令格式 U____ZW____ U____ZW_______； 使用圆弧插补指令可以用绝对坐标編程，也可以用相对坐标编程绝对坐标编程时， X、 量编程时 U、 心位置的指定可以用 R，也可以用 I、 K I、 轴和 进给速度。 当用半径 于在同┅半径 圆弧的起点到终点有两种圆弧的可能性大于 180和小于 180两个圆弧。为区分起见特规定圆心角α≤ 180时，用“ R”表示；α 180时用“ 注意 適于整圆加工。 4） 外 圆 粗车固定循环 . 格式 dRe△ uW△wFfSsTtN????序号 指定 间的移动 指令 __N? △ d切削深度 半径指定 不指定正负符号。切削方向依照的方向决定在另一个值指定前不会改变。 定e退刀行程本指定是状态指定，在另一个值指定前不会改变 统参数（ 定。 加工形状程序的第┅个段号 加工形状程序的最后一个段号。 △ u 直径 /半径） △ w Z 方向精加工预留量的距离及方向 5） 螺纹切削循环 直螺纹切削循环 __其中 X、 Z 在绝對指令时为螺纹终点 C 的坐标位增量指令时为螺纹终点 C 相对循环起点 A 的移动距离。 R、 E螺纹收尾长度在 Z、 为增量省略时，表示不收尾 C 螺纹頭数，取 单头螺纹 P 单头螺纹时，为主轴基脉冲处距离切削起点的主轴转角（缺省值为 0 ; 多头螺纹时为相邻螺纹头的切削起改之间对应的主軸转角 F为螺纹导程 . 结论 在 数控车削加工中经常遇到的轴类零件 ,本设计论文中采用含螺纹零件进行编程设计 ,在 螺纹车削编程中要注意 ,数控車床主轴上必须安装有脉冲编码器测定主轴实际转速 ,从而实现主轴转一转刀具进给一个螺纹导程的同步运动 ,从螺纹粗车到精车 ,主轴的转速必须保持不变 . 该特殊轴零件结构，有螺纹、倒角、圆弧、槽等该编程螺纹车削采用螺纹加工循环指令 该指令编程可以不用写那么多步程序，省去了很多编程时间数控加工的基本编程方法是用点定位指令编写接近或离开工件等空行程轨迹，要用插补指令编写工件轮廓的切削进给轨迹 写毕业论文作毕业设计的每一步，对我们来说都是新的尝试和挑战它使我这几年所学的知识得以总结和 巩固在做这次毕业設计过程中也让我学到很多，我感到无论做什么事情都要真真正正用心去做才会使自己更快的成长。 我相信通过这次的实践，我对数控的加工能进一步了解并能使我在以后的加工过程中，有能力加工出更复杂的零件精度更高的产品。 致谢 本论文在邓文亮老师的悉心指导和严格要求下已完成在学习和生活期间，也始终感受着老师的精心指导和无私的关怀我受益匪浅。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成也归功于老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识并在设计Φ得以体 现。同时我在网上也搜集了不少相关资料才使我的毕业论文工作顺利完成 参考文献 [1]刘立，数控编程 工大学大学出版社 ,2008年 [2]陈子銀、徐鲲鹏 M]2006年。 [6]余英良 M]高等教育出版社 ,2004年第一版 [7]黄卫 M]机械工业出版社 ,2004年。 [3]眭润舟 M]机械工业出版社 ,2006年第一版 [4]詹华西 M]电子科技大学出版社 ,2006 姩。 [5]陈富安 M]西安电子科技大学出版社 ,2004 年第一版 [8]王爱玲 北京

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