畢業(yè)論文數(shù)控車(chē)削加工工藝與編程

1、<p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）報(bào)告</p><p>　　課題：數(shù)控車(chē)削加工工藝與編程</p><p>　　系 部：機(jī)械工程系</p><p>　　專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí)：08機(jī)械3班</p><p>　　姓 名：常大超</p><p>

2、;　　學(xué) 號(hào)：0815100303</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：于曰娟</b></p><p><b>　　2011．7</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p>

3、<p>　　第一章 數(shù)控車(chē)床介紹2</p><p>　　第二章 數(shù)控車(chē)削概述3</p><p>　　2.1 數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象3</p><p>　　2.2 數(shù)控車(chē)床切削用量的選擇4</p><p>　　2.3 數(shù)控車(chē)刀的選擇7</p><p>　　2.4 數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)12</p&

4、gt;<p>　　2.4.1 數(shù)控車(chē)床編程特點(diǎn)12</p><p>　　2.4.2 數(shù)控車(chē)削加工坐標(biāo)系13</p><p>　　2.4.3 數(shù)控車(chē)床基本指令15</p><p>　　第三章 綜合車(chē)削加工實(shí)例18</p><p>　　3.1 工藝分析及處理18</p><p>　　3.2 尺寸計(jì)

5、算19</p><p>　　3.3 參考程序19</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)22</b></p><p><b>　　致謝23</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p>　　數(shù)控車(chē)削加工工藝與編程<

6、/p><p>　　摘要：數(shù)控車(chē)床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛的一種機(jī)床。數(shù)控車(chē)床在結(jié)構(gòu)及其加工工藝上都與普通車(chē)床相類(lèi)似，但由于數(shù)控車(chē)床是由電子計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)控制的機(jī)床，其加工是通過(guò)事先編制好的加工程序來(lái)控制，所以在工藝特點(diǎn)上又與普通車(chē)床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車(chē)床的加工工藝及其程序編制。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)削、加工工藝、程序編制</p><p>　　第一

7、章 數(shù)控車(chē)床介紹</p><p>　　數(shù)控車(chē)床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛的一種機(jī)床。數(shù)控車(chē)床在結(jié)構(gòu)及其加工工藝上都與普通車(chē)床相類(lèi)似，但由于數(shù)控車(chē)床是由電子計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)控制的機(jī)床，其加工是通過(guò)事先編制好的加工程序來(lái)控制，所以在工藝特點(diǎn)上又與普通車(chē)床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車(chē)床的加工工藝及其程序編制。</p><p>　　第二章 數(shù)控車(chē)削概述</p><p>　　2

8、.1 數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象</p><p>　　數(shù)控車(chē)削是數(shù)控加工中用得最多的加工方法之一。由于數(shù)控車(chē)床具有加工精度高、具有直線(xiàn)和圓弧插補(bǔ)功能以及在加工過(guò)程中能自動(dòng)變速等特點(diǎn)，因此其加工范圍比普通車(chē)床寬得多。凡是能在數(shù)控車(chē)床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在數(shù)控車(chē)床上加工。與普通車(chē)床相比，數(shù)控車(chē)床比較適合車(chē)削具有以下要求和特點(diǎn)的回轉(zhuǎn)體零件</p><p>　　1．精度要求高的零件</p>

9、;<p>　　零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。由于數(shù)控車(chē)床剛性好，制造和對(duì)刀精度高，并能方便、精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求較高的零件，有些場(chǎng)合能達(dá)到以車(chē)代磨的效果。另外，由于數(shù)控車(chē)床的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以它能加工直線(xiàn)度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。由于數(shù)控車(chē)床一次裝夾能完成加工的內(nèi)容較多，所以它能有效提高零件的位

10、置精度，并且加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控車(chē)床具有恒線(xiàn)速度切削功能，所以它不僅能加工出表面粗糙度小而均勻的零件，而且還適合車(chē)削各部位表面粗糙度要求不同的零件。一般數(shù)控車(chē)床的加工精度可達(dá)0．001 mm，表面粗糙度Ra可達(dá)0．16μm(精密數(shù)控車(chē)床可達(dá)0．02μm)。</p><p>　　2．表面粗糙度值小的零件</p><p>　　數(shù)控車(chē)床具有恒線(xiàn)速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。困為在

11、材質(zhì)、精車(chē)余量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給量和切削速度。切削速度變化，致使車(chē)削后的表面粗糙度不一致，使用數(shù)控車(chē)床的恒線(xiàn)切削功能，就可選用最佳線(xiàn)速度來(lái)切削錐 、球面和端面等，使車(chē)削后的表面粗糙度值即小又一致。</p><p>　　3．表面輪廓形狀復(fù)雜的零件</p><p>　　由于數(shù)控車(chē)床具有直線(xiàn)和圓弧插補(bǔ)功能(部分?jǐn)?shù)控車(chē)床還有某些非圓弧曲線(xiàn)插補(bǔ)功能)，所以它可以車(chē)削由任意直線(xiàn)和

12、各類(lèi)平面曲線(xiàn)組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，包括通過(guò)擬合計(jì)算處理后的、不能用方程式描述的列表曲線(xiàn)。如圖2-1所示的殼體零件封閉內(nèi)腔的成型面，在普通車(chē)床上是無(wú)法加工的，而在數(shù)控車(chē)床上則很容易加工出來(lái)。</p><p>　　圖2-1 成型內(nèi)腔零件示意圖</p><p>　　4．帶特殊螺紋的零件</p><p>　　數(shù)控車(chē)床具有加工各類(lèi)螺紋的功能，包括任何等導(dǎo)程的直、錐和端面

13、螺紋，增導(dǎo)程、減導(dǎo)程以及要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過(guò)渡的螺紋。通常在主軸箱內(nèi)安裝有脈沖編碼器，主軸的運(yùn)動(dòng)通過(guò)同步帶1：1地傳到脈沖編碼器。采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖編碼器便發(fā)出檢測(cè)脈沖信號(hào)給數(shù)控系統(tǒng)，使主軸電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)與刀架的切削進(jìn)給保持同步關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)加工螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架Z向移動(dòng)工件一個(gè)導(dǎo)程的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。而且車(chē)削出來(lái)的螺紋精度高，表面粗糙度值小。</p><p>　　軸類(lèi)零件的加工順序安

14、排，數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床基本相同，即遵循先粗后精、由大到小的基本原則。先粗后精，就是先對(duì)零件整體粗加工，然后半精加工、精加工；由大到小，就是車(chē)削時(shí)，先從最大直徑處開(kāi)始車(chē)削，然后依次向小直徑加工。在數(shù)控機(jī)床精車(chē)軸類(lèi)零件時(shí)，往往從零件右端開(kāi)始連續(xù)不斷地完成對(duì)整個(gè)零件的切削。</p><p>　　2.2 數(shù)控車(chē)床切削用量的選擇</p><p>　　數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并

15、以指令的形式寫(xiě)入程序中，所以編程前必須確定合適的切削用量。</p><p><b>　　1．背吃刀量的確定</b></p><p>　　在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)，當(dāng)零件的精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮適當(dāng)留出精車(chē)余量，其所留精車(chē)余量一般為0.1～0.5mm。</p><p><b>　　2

16、．主軸轉(zhuǎn)速的確定</b></p><p>　　（1）光車(chē)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　光車(chē)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件、刀具的材料、加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。切削速度除了計(jì)算和查表選取外，還可根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車(chē)床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度確定之后，就用式(1-1)計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。表1為硬質(zhì)合金

17、外圓車(chē)刀切削速度的參考值，選用時(shí)可參考選擇。</p><p>　　表1硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀切削速度的參考數(shù)值</p><p>　?。?）車(chē)螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　切削螺紋時(shí)，數(shù)控車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋螺距(或?qū)С?的大小、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的升降頻率特性、螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素的影響，故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的生軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。例如，大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)

18、床的數(shù)控系統(tǒng)，推薦切削螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中 -----工件螺紋的螺距或?qū)С蹋ǎ琺m；</p><p>　　-----保險(xiǎn)系數(shù)，一般取80。</p><p>　　3．進(jìn)給量（或進(jìn)給速度）的確定</p><p>　?。?）單

19、向進(jìn)給量計(jì)算 單向進(jìn)給量包括縱向進(jìn)給量和橫向進(jìn)給量，進(jìn)給量的數(shù)值可按式1-2計(jì)算。粗車(chē)時(shí)一般取0.3～0.8mm/r,精車(chē)時(shí)常取0.1～0.3mm/r,切斷時(shí)常取 0.05～0.2mm/r。表2是硬質(zhì)合金車(chē)刀粗車(chē)外圓或端面的進(jìn)給量參考值，表3是按表面粗糙度選擇進(jìn)給量的參考值，供參考選用。</p><p>　　表2硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀粗車(chē)外圓及端面的進(jìn)給量</p><p>　　表3按表面粗糙

20、度選擇進(jìn)給量的參考值</p><p>　?。?）合成進(jìn)給速度的計(jì)算</p><p>　　合成進(jìn)給速度是指刀具作合成運(yùn)動(dòng)（斜線(xiàn)及圓弧插補(bǔ)等）時(shí)的進(jìn)給速度，例如加工斜線(xiàn)及圓弧等輪廓零件時(shí)，刀具的進(jìn)給速度由縱、橫兩個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度合成獲得，即：</p><p><b>　　（2）</b></p><p>　　由于計(jì)算合成

21、進(jìn)給速度的過(guò)程比較繁瑣，所以除特別情況需要計(jì)算外，在編制數(shù)控加工程序時(shí)，一般憑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或通過(guò)試切確定合成進(jìn)給速度值。</p><p>　　2.3 數(shù)控車(chē)刀的選擇</p><p>　　選擇數(shù)控車(chē)削刀具通常要考慮數(shù)控車(chē)床的加工能力、工序內(nèi)容及工件材料等因素。與普通車(chē)削相比，數(shù)控車(chē)削對(duì)刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。</p><

22、;p><b>　　1．常用車(chē)刀類(lèi)型</b></p><p><b>　　① 焊接式車(chē)刀</b></p><p>　　焊接式車(chē)刀是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，形成一個(gè)整體。此類(lèi)刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，剛性較好。但由于受焊接工藝的影響，使刀具的使用性能受到影響，另外，刀桿不能重復(fù)使用，造成刀具材料的浪費(fèi)。</p>&l

23、t;p>　　根據(jù)工件加工表面的形狀以及用途不同，焊接式車(chē)刀可分為外圓車(chē)刀、內(nèi)孔車(chē)刀、切斷(切槽)刀、螺紋車(chē)刀及成形車(chē)刀等，具體如圖2-2所示。</p><p>　?、?機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀</p><p>　　機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的車(chē)刀，機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車(chē)刀型號(hào)的含義見(jiàn)附表2。數(shù)控車(chē)床常用的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀結(jié)構(gòu)形式如圖2-3所示，主要由刀桿l、刀片2、刀

24、墊3及夾緊元件4組成。刀片每邊都有切削刃，當(dāng)某切削刃磨損鈍化后，只需松開(kāi)夾緊元件，將刀片轉(zhuǎn)一個(gè)位置便可繼續(xù)使用。減少了換刀時(shí)間和方便對(duì)刀，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)控車(chē)削加工時(shí)，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。</p><p>　　圖2-2 常用焊接式車(chē)刀和的種類(lèi)</p><p>　　切斷刀; 2—90°左偏刀; 3—90°右偏刀; 4—彎頭車(chē)刀; 5—直頭車(chē)刀;<

25、/p><p>　　6—成型車(chē)刀; 7—寬刃車(chē)刀; 8—外螺紋車(chē)刀; 9—端面車(chē)刀;</p><p>　　10—內(nèi)螺紋車(chē)刀; 11—內(nèi)溝槽刀; 12—通孔車(chē)刀; 13—盲孔車(chē)刀</p><p>　　2．車(chē)刀的類(lèi)型及選擇</p><p>　　數(shù)控車(chē)削常用的車(chē)刀一般分為三類(lèi)，即尖形車(chē)刀、圓弧車(chē)刀和成型車(chē)刀。 </p><p>&

26、lt;b>　?、?尖形車(chē)刀</b></p><p>　　尖形車(chē)刀的刀尖（也稱(chēng)為刀位點(diǎn)）由直線(xiàn)形的主、副切削刃構(gòu)成，切削刃為一直線(xiàn)形。如90°內(nèi)、外圓車(chē)刀、端面車(chē)刀、切斷(槽)車(chē)刀等。</p><p>　　尖形車(chē)刀是數(shù)控車(chē)床加工中用的最為廣泛的一類(lèi)車(chē)刀。用這類(lèi)車(chē)刀加工零件時(shí)，其零件的輪廓形狀主要由一個(gè)獨(dú)立的刀尖或一條直線(xiàn)形主切削刃位移后得到。尖形車(chē)刀的選擇方法與普

27、通車(chē)削時(shí)基本相同，主要根據(jù)工件的表面形狀、加工部位及刀 具本身的強(qiáng)度等選擇合適的刀具幾何角度，并應(yīng)適合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線(xiàn)、加工干涉等）。</p><p><b>　?、?圓弧形車(chē)刀</b></p><p>　　圓弧形車(chē)刀的切削刃是一圓度誤差或輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧上每一點(diǎn)都是圓弧形車(chē)刀的刀尖，其刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上(見(jiàn)圖2-4)。<

28、/p><p>　　當(dāng)某些尖形車(chē)刀或成形車(chē)刀(如螺紋車(chē)刀)的刀尖具有一定的圓弧形狀時(shí)，也可作為這類(lèi)車(chē)刀使用。</p><p>　　圓弧形車(chē)刀是較為特殊的數(shù)控車(chē)刀，可用于車(chē)削工件內(nèi)、外表面，特別適合于車(chē)削各種光滑連接(凸凹形)成形面。</p><p>　　圓弧形車(chē)刀的選擇，主要是選擇車(chē)刀的圓弧半徑，具體應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是車(chē)刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，

29、以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜太小，否則不但制造困難，還會(huì)削弱刀具強(qiáng)度，降低刀體散熱性能。</p><p><b>　?、?成形車(chē)刀</b></p><p>　　成形車(chē)刀俗稱(chēng)樣板車(chē)刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車(chē)削加工中，常見(jiàn)的成形車(chē)刀有小半徑圓弧車(chē)刀、非矩形切槽刀和螺紋車(chē)刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成形車(chē)刀，當(dāng)確有必要選用時(shí)，

30、應(yīng)在工藝文件或加工程序單上進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。</p><p>　　3．機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用</p><p><b>　?、?刀片材質(zhì)的選擇</b></p><p>　　常見(jiàn)刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金，陶瓷、立方氮化硼和金鋼石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量

31、要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。</p><p><b>　　② 刀片形狀的選擇</b></p><p>　　刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。</p><p>　　刀片是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的重要組成元件，見(jiàn)附表1，刀片大致可分為三大類(lèi)17種，圖2-5為常見(jiàn)的可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片。<

32、;/p><p>　　表4示意了車(chē)削加工時(shí)被加工表面及適用從主偏角45到95的刀具形狀。具體使用時(shí)可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)選取。</p><p>　　表4 被加工表面與適用的刀片形狀</p><p><b>　　4．車(chē)削工具系統(tǒng)</b></p><p>　　為了提高效率，減少換刀輔助時(shí)間，數(shù)控車(chē)削刀具已經(jīng)向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化方

33、向發(fā)展，目前數(shù)控車(chē)床的刀具系統(tǒng)常用的有兩類(lèi)。</p><p>　　一類(lèi)是刀塊式，結(jié)構(gòu)是用凸鍵定位、螺釘夾緊，如圖2-6a所示。該結(jié)構(gòu)定位可靠，夾緊牢固、剛性好，但換裝刀具費(fèi)時(shí)，不能自動(dòng)夾緊。</p><p>　　另一類(lèi)結(jié)構(gòu)是圓柱柄上銑有齒條的結(jié)構(gòu)，如圖2-6b所示，該結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊，換裝比較快捷，剛性較刀塊式差。</p><p>　　a刀塊式車(chē)刀系統(tǒng) b

34、圓柱齒條式車(chē)刀系統(tǒng)</p><p>　　圖2-6 車(chē)削刀具系統(tǒng)</p><p>　　瑞典山特維克公司推出了一套模塊化的車(chē)刀系統(tǒng)，刀柄是一樣的，僅需更換刀頭和刀桿即可用于各種加工，如圖2-6c，該結(jié)構(gòu)刀頭很小，更換快捷，定位精度高，也可自動(dòng)更換</p><p><b>　　1、工藝分析及處理</b></p><p><

35、;b>　　1）零件圖的分析</b></p><p>　　圖2-7所示為一個(gè)由外圓柱面和外圓錐面構(gòu)成的軸類(lèi)零件，Ф26mm和Ф38mm外圓柱面直徑處加工精度較高，其材料為YLl2。選擇毛坯尺寸為Ф40mm的棒料。</p><p><b>　　2）確定加工方案</b></p><p>　　以零件右端面中心O作為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，設(shè)定

36、工件坐標(biāo)系。由于該零件的Ф26mm和Ф38mm外圓柱面直徑處加工精度較高，故根據(jù)零件的尺寸精度、技術(shù)要求及數(shù)控加工的特點(diǎn)，將該零件的粗、精加工分開(kāi)來(lái)考。</p><p>　　3）零件的裝夾及夾具的選擇</p><p>　　采用數(shù)控車(chē)床本身的標(biāo)準(zhǔn)三爪卡盤(pán)，毛坯伸出三爪卡盤(pán)外70mm左右，并找正夾緊。</p><p>　　4）確定零件的加工路線(xiàn)</p>&

37、lt;p>　　按照先右后左，先粗后精的原則確定加工順序：車(chē)削右端面→粗車(chē)Ф38mm、Ф26mm外圓柱面和錐面，預(yù)留0.2mm精加工余量→精車(chē)Ф26mm、Ф38mm外圓柱面和錐面到尺寸精度→切斷保證長(zhǎng)度60mm。</p><p><b>　　5）刀具的選擇</b></p><p>　　該零件較簡(jiǎn)單，只需完成外圓柱、圓錐表面的加工和切斷。故選擇：1號(hào)刀具為93

38、76;硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀，用于粗車(chē)、精車(chē)外圓和端面， 2號(hào)刀具為割斷刀，刀片寬度為4mm，用于切斷加工，</p><p><b>　　6）切削用量的選擇</b></p><p>　　采用的切削用量主要依據(jù)刀具供應(yīng)商提供的切削參數(shù)，考慮加工精度要求并兼顧提高刀具的耐用度、機(jī)床壽命等因素做合理的修正。確定1號(hào)刀具主軸轉(zhuǎn)速 n1500r／min，進(jìn)給速度粗車(chē)為f=0.3mm／

39、r，精車(chē)為f=0.15mm／r；確定2號(hào)刀具主軸轉(zhuǎn)速n=500r／min，進(jìn)給速度為f=0.1mm／r</p><p>　　2.4 數(shù)控車(chē)床編程基礎(chǔ)</p><p>　　2.4.1 數(shù)控車(chē)床編程特點(diǎn)</p><p><b>　　1、尺寸字選用靈活</b></p><p>　　在一個(gè)程序中，根據(jù)被加工零件的圖樣標(biāo)注尺寸，從

40、方便編程的角度出發(fā)，可采用絕對(duì)尺寸編程、增量尺寸編程，也可以采用絕對(duì)、增量尺寸混合編程。</p><p>　　2、重復(fù)循環(huán)切削功能</p><p>　　由于車(chē)削加工常用圓棒料或鍛料作毛坯，加工余量較大，要加工到圖樣標(biāo)注尺寸，需要一層一層切削，如果每層加工都要編寫(xiě)程序，編程工作量將大大增加。為簡(jiǎn)化編程，數(shù)控系統(tǒng)有不同形式的循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。</p><p&

41、gt;　　3、直接按工件輪廓編程</p><p>　　對(duì)于刀具位置的變化、刀具幾何形狀的變化及刀尖圓弧半徑的變化，都無(wú)需更改加工程序，編程人員可以按照工件的實(shí)際輪廓尺寸進(jìn)行編程。數(shù)控系統(tǒng)具有的刀具補(bǔ)償功能使編程人員只要將有關(guān)參數(shù)輸入到存儲(chǔ)器中，數(shù)控系統(tǒng)就能自動(dòng)進(jìn)行刀具補(bǔ)償。這樣安裝在刀架上不同位置的刀具，雖然在裝夾時(shí)其刀尖到機(jī)床參考點(diǎn)的坐標(biāo)各不相同，但都可以通過(guò)參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，編程人員只要使用實(shí)際輪廓尺

42、寸進(jìn)行編程并正確選擇刀具即可。</p><p><b>　　4、采用直徑編程</b></p><p>　　由于軸類(lèi)零件的圖樣尺寸及測(cè)量都是直徑值，所以通常采用直徑尺寸編程。在用直徑尺寸編程時(shí)，如采用絕對(duì)尺寸編程，X表示直徑；如采用增量尺寸編程，X表示徑向位移量。</p><p>　　2.4.2 數(shù)控車(chē)削加工坐標(biāo)系</p><

43、p><b>　　1、數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系</b></p><p>　　數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系如圖2-8所示，在機(jī)床每次通電之后，必須進(jìn)行回參考點(diǎn)操作（簡(jiǎn)稱(chēng)回零操作），使刀架運(yùn)動(dòng)到機(jī)床參考點(diǎn)，其位置由機(jī)械擋塊確定。這樣通過(guò)機(jī)床回零操作，確定了機(jī)床原點(diǎn)，從而準(zhǔn)確地建立機(jī)床坐標(biāo)系。對(duì)某臺(tái)數(shù)控車(chē)床而言，機(jī)床參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間有嚴(yán)格的位置關(guān)系，機(jī)床出廠(chǎng)前已調(diào)試準(zhǔn)確，確定為某一固定值，這就是機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐

44、標(biāo)系中的坐標(biāo)。</p><p>　　圖2-8 數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系</p><p><b>　　2、工件坐標(biāo)系</b></p><p>　　數(shù)控車(chē)床加工時(shí)，工件通過(guò)卡盤(pán)夾持于機(jī)床坐標(biāo)系下的任意位置。這樣一來(lái)用機(jī)床坐標(biāo)系描述刀具軌跡就顯得不大方便。為此編程人員在編寫(xiě)零件加工程序時(shí)通常要選擇一個(gè)工件坐標(biāo)系，也稱(chēng)編程坐標(biāo)。工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的意義必須與機(jī)床

45、坐標(biāo)軸相同，這樣刀具軌跡就變?yōu)楣ぜ喞诠ぜ鴺?biāo)系下的坐標(biāo)了。編程人員就不用考慮工件上的各點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系下的位置，從而大大簡(jiǎn)化了問(wèn)題。</p><p>　　工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，也稱(chēng)編程原點(diǎn)，其位置由編程者自行確定。數(shù)控編程時(shí)，應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。工件原點(diǎn)的確定原則是簡(jiǎn)化編程計(jì)算，應(yīng)盡可能將工件原點(diǎn)設(shè)在零件圖的尺寸基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)處。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控車(chē)床的X向零點(diǎn)應(yīng)取在工件的回轉(zhuǎn)中心，即主軸軸線(xiàn)上，Z向零點(diǎn)

46、一般在工件的左端面或右端面，即工件原點(diǎn)一般應(yīng)選在主軸中心線(xiàn)與工件右端面或左端面的交點(diǎn)處，實(shí)際加工時(shí)考慮加工余量和加工精度，工件原點(diǎn)應(yīng)選擇在精加工后的端面上或精加工后的夾緊定位面上，如圖2-9。</p><p>　　工件坐標(biāo)系建立后，還可以根據(jù)實(shí)際需要通過(guò)坐標(biāo)系設(shè)定指令重新設(shè)定，。</p><p>　　圖2-9 實(shí)際加工時(shí)的工件坐標(biāo)系</p><p>　　3．設(shè)置工件

47、坐標(biāo)系的方法</p><p>　?。?）通過(guò)指令G50或G92建立</p><p>　　指令：G50或G92</p><p>　　格式：G50（G92） X α Z β </p><p>　　G50指令后的參數(shù)（α_，β）值是刀具起點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，如圖2-10（a）。執(zhí)行該指令后，系統(tǒng)內(nèi)部即對(duì)（α ，β）進(jìn)行記憶，相當(dāng)于在系統(tǒng)

48、內(nèi)部建立了一個(gè)以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。所以G50或G92是一個(gè)非運(yùn)動(dòng)指令，只起預(yù)置寄存作用，一般作為第一條指令放在整個(gè)程序的前面。</p><p>　　用這種方式設(shè)置工件坐標(biāo)系，尺寸字隨刀具起始位置變化而變化，該指令屬于模態(tài)指令，其設(shè)定值在重新設(shè)定之前一致有效。數(shù)控機(jī)床在執(zhí)行G50指令時(shí)并不動(dòng)作，只是顯示器上的坐標(biāo)值發(fā)生了變化。</p><p><b>　　方法1<

49、;/b></p><p><b>　　方法2</b></p><p>　　圖2-10設(shè)定工件坐標(biāo)系方法</p><p>　　2）工件原點(diǎn)偏置方法（G54～G59）</p><p>　　指令：G54～G59</p><p>　　格式：G54～G59 </p><p>

50、　　該方法是通過(guò)設(shè)置工件原點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，來(lái)設(shè)定工件坐標(biāo)系。即當(dāng)工件裝夾到機(jī)床后求出偏移量，把工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置（工件零點(diǎn)以機(jī)床零點(diǎn)為基準(zhǔn)偏移），并通過(guò)操作面板輸入到G54～G59的數(shù)值區(qū)。如圖2-10（b）所示，將工件裝在卡盤(pán)上，機(jī)床坐標(biāo)系為XOZ，工件坐標(biāo)系。顯然兩者并不重合。假設(shè)工件零點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值這（，），則通過(guò)參數(shù)設(shè)置，將（，）輸入到G54～G59中的任何一個(gè)，執(zhí)行程G54～G59序段后

51、，即建立了以工件零點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系就取代了機(jī)床坐標(biāo)系。G54～G59均為模態(tài)指令，可相互注銷(xiāo)。</p><p>　　2.4.3 數(shù)控車(chē)床基本指令</p><p>　　除第三章中介紹的一些準(zhǔn)備功能外，根據(jù)數(shù)控車(chē)削特點(diǎn)，還有一些基本的編程指令。</p><p><b>　　1．45º倒角</b></p>

52、<p>　　由軸向切削向端面切削倒角，即由Z軸向X軸倒角，i的正負(fù)根據(jù)倒角是向X軸正向還是負(fù)向，如圖2-11a所示。</p><p>　　編程格式: GOl Z(W) I±I F100</p><p>　　由端面切削向軸向切削倒角，即由x軸向Z軸倒角，k的正負(fù)根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負(fù)向，如圖4-47b所示。</p><p>　　編程格式

53、: GOl Z(W) K±k F100</p><p>　　圖2-11 倒角編程</p><p><b>　　2．任意角度倒角</b></p><p>　　在直線(xiàn)進(jìn)給程序段尾部加C ，可自動(dòng)插入任意角度的倒角功能，C的數(shù)值是從假設(shè)有倒角的拐角交點(diǎn)距倒角始點(diǎn)或與終點(diǎn)之間的距離，如圖2-12所示。</p><

54、p>　　例： G01 X5O ClO F100</p><p>　　X100 Z-100</p><p>　　圖2-12 任意角度倒角</p><p><b>　　圖2-13 倒圓角</b></p><p><b>　　3．倒圓角</b></p><p>　　編程格式：

55、GOl X（U） R±r時(shí)，圓弧倒角情況如圖2-13a所示。</p><p>　　編程格式：GOl Z（W） R±r時(shí)，圓弧倒角情況如圖2-13b所示。</p><p><b>　　4．任意角度倒圓角</b></p><p>　　若程序?yàn)椋篏Ol X5O RlO F100</p><p>　　

56、X100 Z-100</p><p>　　則加工情況如圖2-14所示。</p><p>　　例:加工圖2-15所示零件的輪廓，程序如下:</p><p>　　GO0 X1O Z22</p><p>　　GOl Z1O R5 F100</p><p><b>　　X38 K-4</b></p&

57、gt;<p>　　圖2-14 任意角度倒圓角 圖2-15 倒角應(yīng)用</p><p>　　第三章 綜合車(chē)削加工實(shí)例</p><p>　　3.1 工藝分析及處理</p><p><b>　　1）零件圖的分析</b></p><p>　　圖3-1所示為一個(gè)由圓柱面、圓錐

58、面、外圓弧面、外螺紋等構(gòu)成的外形較復(fù)雜的軸類(lèi)零件。Ф24mm圓柱面直徑處加工精度較高，同時(shí)需加工M12mm×1.25mm的螺紋，材料為YLl2，選擇毛坯尺寸為Ф30mm的棒料。</p><p><b>　　2）確定加工方案</b></p><p>　　以零件右端面中心0作為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，建立工件坐標(biāo)系。根據(jù)零件尺寸精度、技術(shù)要求及數(shù)控加工的特點(diǎn)，該零件將粗

59、加工、精加工分開(kāi)來(lái)考慮，</p><p>　　3）零件的裝夾及夾具的選擇</p><p>　　采用該機(jī)床本身的三爪標(biāo)準(zhǔn)卡盤(pán)，零件伸出三爪卡盤(pán)外60mm左右，并找正夾緊。</p><p><b>　　4）加工路線(xiàn)的確定</b></p><p>　　車(chē)削右端面→粗車(chē)外圓錐面→粗車(chē)外圓柱面→外圓弧面，預(yù)留0.5mm余量→精車(chē)外

60、圓柱面、精車(chē)外圓錐面、外圓弧面，保證Ф24mm尺寸精度→切退刀槽→車(chē)削M12mm×1.25mm螺紋→切斷保證長(zhǎng)度70mm。</p><p><b>　　5）刀具的選擇</b></p><p>　　1號(hào)刀具為93°硬質(zhì)合金涂層機(jī)夾外圓車(chē)刀，用于車(chē)削端面和外圓；2號(hào)刀具為切斷刀，刀片寬度為4mm，用于切槽切斷加工； 3號(hào)刀為高速鋼螺紋車(chē)刀，用于螺紋的加

61、工。</p><p><b>　　6）切削用量的選擇</b></p><p>　　采用的切削用量主要依據(jù)刀具供應(yīng)商提供的切削參數(shù)，考慮加工精度要求并兼顧提高刀具的耐用度、機(jī)床壽命等因素做合理的修正。確定1號(hào)刀具主軸轉(zhuǎn)速n=500r／min，進(jìn)給速度粗車(chē)為f=0.1mm／r，精車(chē)為f=0.05mm／r；確定2號(hào)刀具主軸轉(zhuǎn)速n=300r／min，進(jìn)給速度粗車(chē)為f=0.05

62、mm／r，確定3號(hào)刀具主軸轉(zhuǎn)速n=300r／min。</p><p><b>　　3.2 尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　螺紋尺寸的計(jì)算： </b></p><p>　　螺紋牙型深度(直徑值)：t=1.3P=1.3×1.25=1.625(mm)</p><p>　　D大=D公

63、稱(chēng)一0.1P=12—0.1×1.25=12—0.125=11.875(mm) </p><p>　　D小=D公稱(chēng)一1.3P=12—1.3×1.25=12—1.625=10.375(mm) </p><p><b>　　3.3 參考程序</b></p><p><b>　　O0005；</b><

64、;/p><p><b>　　N10 G54</b></p><p>　　N20 T0101 S500 M03：</p><p>　　N30 G00 X40 Z3 M08：</p><p>　　N40 G73 U5 W3 R5</p><p>　　N50 G73 P60

65、 Q210 U0.4 W0.1 F0.1：</p><p>　　N60 G00 X8.875 ；</p><p>　　N70 G01 Z0 F0.08：</p><p>　　N80 X11.875 Z-1.5：</p><p>　　N90 Z-16：</p><p>　　N110 X14；&

66、lt;/p><p>　　N120 X16 Z-28</p><p>　　N130 Z-31;</p><p>　　N140 X18;</p><p>　　N150 Z-41;</p><p>　　N160 G03 X20 Z-56 R15;</p><p>　　N170 G01

67、 Z-60 </p><p>　　N180 X21;</p><p>　　N190 X23.98 Z-61.5</p><p>　　N200 Z-76；</p><p>　　N210 X30;</p><p>　　N220 G00 X100 Z100 T0100;</p><p&g

68、t;　　N230 T0202;</p><p>　　N240 S300 M03;</p><p>　　N250 G00 Z-16;</p><p>　　N260 X15;</p><p>　　N270 G01 X9.6 F0.05;</p><p>　　N280 X15 F0.5</p>

69、;<p>　　N290 G00 X100 Z100 T0200;</p><p>　　N300 T0303</p><p>　　N310 S300 M03;</p><p>　　N320 X12 Z6;</p><p>　　N330 G76 P02 1.560 Q0.1 R0.1;</p>

70、<p>　　N340 G76 X10.375 Z-12 P0.75 Q0.3 F1.25 </p><p>　　N350 G00 X100 ；</p><p>　　N360 Z100 T0300 M09</p><p><b>　　N370 M30</b></p><p>　

71、　按加工順序?qū)⒏鞴げ降募庸?nèi)容、所用刀具及切削用量等填入表7中。</p><p>　　表7 數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　表8 數(shù)控加工刀具卡片</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　為了保證零件加工精度，我們采用可換定位銷(xiāo)來(lái)進(jìn)行定心加緊。夾具體底面上的一對(duì)定位鍵與銑床工作臺(tái)的T型槽相連

72、接，保證夾具與銑床縱向進(jìn)給方向相平行的位置，使夾具在機(jī)床工作臺(tái)上占有一正確加工位置。此外，為了把夾具緊固在銑床工作臺(tái)上，夾具體兩端設(shè)置供T型螺栓穿過(guò)夾具用的兩個(gè)U型耳座。</p><p>　　夾具上裝有對(duì)刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。</p><p><

73、b>　　致謝</b></p><p>　　在此，我還要感謝在一起愉快的度過(guò)的舍友們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們

74、！</p><p>　　感謝在學(xué)習(xí)期間給我上課的老師們，特別是林蕓老師、班主任于曰娟老師、石磊老師、常芳老師等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李正峰. 數(shù)控加工工藝[M]. 上海交通大學(xué)出版社，2004</p><p>　　[2] 羅學(xué)科. 數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)[M]. 北