數(shù)控車床加工畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　正 文</b></p><p>　　一、數(shù)控車床加工工藝</p><p>　　1、數(shù)控車床加工的工藝特點</p><p>　　數(shù)控車床加工與普通車床加工在許多方面遵循的原則大部分是相同的。但數(shù)控車床加工自動化程度高，加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，對加工對象的適應(yīng)性強，生產(chǎn)效率高，易于建立計算機通信網(wǎng)絡(luò)。因此形成了數(shù)控車

2、床加工工藝的自身特點。</p><p>　　2、數(shù)控車床加工工藝內(nèi)容</p><p>　?。?）選擇并確定適合在數(shù)控車床上加工的零件并確定工序內(nèi)容。</p><p>　　（2）分析被加工零件圖紙的數(shù)控加工工藝，明確加工內(nèi)容與技術(shù)要求。</p><p>　?。?）確定零件加工反感，制定數(shù)控加工工藝路線，如劃分工序、安排加工順序等。</p&

3、gt;<p>　?。?）設(shè)計數(shù)控加工工序，制定定位夾緊方案，劃分工步，規(guī)劃走刀路線，選擇刀輔具，確定切削用量，計算工序尺寸及工差等。</p><p>　?。?）數(shù)控加工專用技術(shù)文件的編寫。</p><p>　　二、圖紙的分析及工藝處理</p><p><b>　　1、工藝分析</b></p><p>　　軸

4、類零件是機械加工中必不可少的一類零件，在機械裝配中起著非常重要的作用。工藝分析是為數(shù)控車削加工做前期的工藝準(zhǔn)備工作。工藝制定的合不合理，對程序編制、機床的加工效率和零件加工精度都有重要的影響。該軸類零件的總長為108mm,右端由R8mm的球頭面、R5mm的圓弧面、公稱直徑30mm螺距為2mm的外螺紋組成。左端由一段直徑為34mm的外圓柱面和一段直徑為38mm的外圓柱面組成。左端內(nèi)孔由一個R3的圓角、一個C2的倒角、直徑分別為23mm的內(nèi)

5、圓柱面直徑24mm組成。</p><p><b>　　零件圖如下圖所示</b></p><p><b>　　零件圖</b></p><p>　　零件對表面粗糙度有較高的要求，工件是總長為108mm，最大回轉(zhuǎn)直徑為38mm的軸類零件。軸的右端有球頭面、圓弧面、外螺紋、錐角。軸的左端有內(nèi)孔，孔里有公稱直徑為23mm的內(nèi)螺紋，右

6、端有球頭面和螺紋不易裝夾，因此可用93°外圓車刀先加工左端外輪廓，然后加工內(nèi)孔，用直徑為18mm的鉆頭鉆孔，用鏜刀鏜孔。然后倒轉(zhuǎn)工件加工右端外輪廓，然后用切槽刀進行切槽，最后用60°外螺紋刀加工外螺紋。</p><p>　　在車削過程中先粗加工外輪廓，最后精加工時需要切削兩次，以去除毛刺，提高表面質(zhì)量。</p><p><b>　　2、工藝的處理</b&

7、gt;</p><p><b>　?。?）毛坯選擇</b></p><p>　　對于程序所涉及的圖形，應(yīng)該選擇長度為110mm，最大回轉(zhuǎn)直徑為40mm，材料為45鋼的毛坯件。</p><p><b>　?。?）零件預(yù)加工</b></p><p>　　零件毛坯在熱處理前先進行粗車加工，為數(shù)控車削加工工

8、序提供可靠的工藝基準(zhǔn)：用車床三爪卡盤裝夾零件，零件的內(nèi)孔、外圓以及所在端面均留1mm左右的加工余量；數(shù)控編程任務(wù)書如下表1。</p><p>　　表1 數(shù)控編程任務(wù)書</p><p>　　2011年 3月 日</p><p>　?。?）數(shù)控車削加工安裝方式</p><p>　　零件采用機床本身標(biāo)準(zhǔn)的三爪卡盤，找正并夾緊，需進行兩次裝夾。第一

9、次裝夾夾住的部分為右端毛坯的外表面，加工左端外輪廓和內(nèi)孔，第二次裝夾夾住左端外圓柱面為防止劃傷表面，在加工右端時，用鐵皮或砂紙包住左端直徑為34mm外圓柱面找正再進行加工。夾緊時一定要注意夾緊力的大小要適當(dāng)，在夾緊時要防止工件左端變形。</p><p>　　（4）數(shù)控車削加工工序 </p><p>　　數(shù)控車削分兩次裝夾完成切削加工：先使用93°外圓車刀先粗車再精車零件的左端處各

10、部分尺寸，先加工外輪廓再加工內(nèi)孔。換端面加工另一端，，同樣是先粗加工后精加工。數(shù)控加工工藝卡見表2。</p><p>　　表2 數(shù)控加工工序卡</p><p>　　2011年 3月 9日 </p><p>　?。?）數(shù)控車削加工工具&l

11、t;/p><p>　　T0101:93°外圓車刀；T0202:內(nèi)孔車刀；T0303：刀寬4毫米切槽刀；T0404：60°外螺紋刀；T0505：φ18mm的鉆頭</p><p>　?。?）切削用量的選擇</p><p>　　切削用量主要考慮加工的尺寸精度和加工表面質(zhì)量的要求并兼顧提高刀具耐用度、機床壽命等因素。確定主軸轉(zhuǎn)速，粗車外輪廓600r/mm，精

12、車外輪廓1000r/mm，粗車內(nèi)孔輪廓600r/mm，精車內(nèi)孔輪廓1000r/mm，車外螺紋250r/mm，鉆孔500r/mm。粗車進給速度為f=0.3mm/r，精車進給速度f=0.1mm/r。</p><p><b>　　三、數(shù)值的計算 </b></p><p><b>　　1、外螺紋的計算</b></p><p>　　

13、外螺紋大徑：D=D-0.1P=30-0.1x2=29.8mm</p><p>　　外螺紋小徑：D=D-1.3P=30-1.3x2=27.4mm。</p><p><b>　　四、程序的編制</b></p><p>　　采用手動編程，再編程的過程中要注意提高工作的效率為主，并且要保證工件的尺寸精度和表面質(zhì)量。</p><p&g

14、t;<b>　　參考程序如下：</b></p><p><b>　　O100</b></p><p><b>　　T0101</b></p><p><b>　　S600M04</b></p><p>　　G00X41.0Z50.0</p>

15、<p><b>　　G01Z0F0.1</b></p><p><b>　　X-1.0</b></p><p>　　G00X41.0Z5.0</p><p>　　G71U2.0R0.5</p><p>　　G71P10Q20U1.0W0F0.3</p><p>　　

16、N10G00G42X0S1000</p><p><b>　　G01Z0F0.1</b></p><p><b>　　X30.0</b></p><p>　　X34.0Z-2.0</p><p><b>　　Z-35.0</b></p><p>　　X3

17、8.0W-2.0</p><p><b>　　W-5.0</b></p><p><b>　　N20X40.0</b></p><p>　　G00G40Z5.0</p><p><b>　　G70P10Q20</b></p><p>　　G00X40.0

18、Z50.0</p><p><b>　　M00</b></p><p><b>　　T0202</b></p><p><b>　　S600M04</b></p><p>　　G00X12.0Z50.0</p><p>　　g00x12.0z5.0<

19、;/p><p>　　G71U2.0R0.5</p><p>　　G71P30Q40U-1.0W0f0.3</p><p>　　N30G42g01x29.0f0.1</p><p><b>　　z0s800</b></p><p>　　G02X23.0Z-3.0R3.0</p><p

20、><b>　　G01Z-20.0</b></p><p><b>　　N40X12.0</b></p><p><b>　　G70P30Q40</b></p><p>　　G00g40Z50.0</p><p><b>　　X50.0</b><

21、/p><p><b>　　M00</b></p><p><b>　　T0101</b></p><p><b>　　S600M04</b></p><p>　　G00X41.0Z50.0</p><p><b>　　Z0</b><

22、;/p><p>　　G01X-0.1F0.1</p><p>　　G00X41.0Z5.0</p><p>　　G71U2.0W0.5</p><p>　　G71P50Q60U1.0W0F0.3</p><p>　　N50G42G00X0S1000</p><p><b>　　G01Z0F

23、0.1</b></p><p>　　G03X16.0Z-6.78R8.0</p><p>　　G01X21.12Z-20.76F0.1</p><p>　　G02X29.8Z-25.0R5.0</p><p>　　G01z-58.0F0.1</p><p><b>　　X30.0</b>

24、;</p><p>　　X38.0W-8.0</p><p><b>　　W-8.0</b></p><p><b>　　N60X40.0</b></p><p>　　G00G40X40.0Z5.0</p><p><b>　　G70P50Q60</b>

25、</p><p>　　G00X40.0Z50.0</p><p><b>　　M00</b></p><p><b>　　T0303</b></p><p><b>　　S300M04</b></p><p><b>　　G00X35.0<

26、;/b></p><p><b>　　Z-55.0</b></p><p>　　G01X26.0F0.05</p><p><b>　　G04X1.0</b></p><p>　　G01X28.0F0.3</p><p><b>　　W-2.0</b&g

27、t;</p><p>　　X26.0F0.05</p><p><b>　　G04X1.0</b></p><p>　　G01X28.0F0.3</p><p><b>　　W-1.0</b></p><p>　　X26.0F0.05</p><p>

28、<b>　　G04X1.0</b></p><p>　　G01X35.0F0.3</p><p>　　G00X50.0Z50.0</p><p><b>　　M00</b></p><p><b>　　T0404</b></p><p><b>

29、;　　S250M04</b></p><p><b>　　G00X30.0</b></p><p><b>　　Z-20.0</b></p><p>　　G92X29.8Z-53.0F2.0</p><p><b>　　X29.4</b></p>&l

30、t;p><b>　　X28.8</b></p><p><b>　　X28.2</b></p><p><b>　　X27.6</b></p><p><b>　　X27.4</b></p><p>　　G01X32.0F0.1</p>

31、<p>　　G00X50.0Z50.0</p><p><b>　　M30</b></p><p>　　五、數(shù)控仿真加工操作</p><p>　　1、數(shù)控仿真系統(tǒng)的開啟及回原點</p><p>　　進如數(shù)控仿真系統(tǒng)界面——按操控面板上得“急?！卑粹o——按“系統(tǒng)啟動”——按“回原點”按鈕——按“Z”按鈕——按

32、“+”——按“X”——按 “+”——X,Z對應(yīng)的指示燈亮.即完成上述操作.</p><p>　　2、數(shù)控仿真工件裝夾及刀具的選擇安裝:</p><p>　?。?）點擊工具欄上“定義毛坯”——設(shè)置直徑為40mmX110mm的45鋼圓柱毛坯——點擊“放置零件”——出現(xiàn)“選擇零件”對話框——點選擇毛坯——點“安裝零件”——出現(xiàn)“移動零件”對話框——點擊黃色“方向箭頭”——使毛坯外伸90mm。&l

33、t;/p><p>　?。?）外圓車刀T01的選擇安裝：點擊工具欄上“選擇刀具”——出現(xiàn)“刀具選擇”對話框——選“1號刀位”——選擇“VBMT160402刃長為16mm刀尖半徑為0.2mm的35度菱形刀片”——選擇刀柄為93度外圓右向橫柄——點擊“確定”完成操作。T02內(nèi)孔車刀的選擇和T01的選擇流程基本是一樣的，只是刀位號是“2號刀位”。</p><p>　?。?）切槽刀的選擇安裝：選擇刀位號

34、3——選擇4mm寬的切槽刀——點擊“確定”完成操作。</p><p>　?。?）外螺紋刀的選擇安裝：選擇刀位號4——選擇60度角的菱形刀片——選擇“外圓刀柄”——點擊“確定”完成操作。</p><p>　　3、數(shù)控仿真刀具的對刀</p><p>　　（1）按“MDI”鍵——PROGRAM——鍵入T0101——按“EOB”鍵——按“INSERT”鍵——按“循環(huán)啟動”鍵

35、，調(diào)出T01外圓車刀。</p><p>　　（2）將模式調(diào)到“手動模式”——按“主軸正轉(zhuǎn)”按鈕——車刀沿“Z軸負向以合適的背吃刀量切入”——保持X軸不變——按“主軸停止”——“測量”得X( )為直徑值——按“編輯”鍵——按“OFFSETSETING”鍵——點擊軟鍵“形狀”——在番號01區(qū)域輸入“X（ ）”——點擊軟鍵“測量”完成X軸的對刀——按“主軸正轉(zhuǎn)”——保持Z軸不變——X軸正向提刀——按“主軸停止”——

36、點擊工具欄“測量”得Z（ ）——將“Z（ ）+2=Z-k”—— 在番號01區(qū)域輸入Z-k——點擊軟鍵“測量”完成Z軸的對刀。</p><p>　　（3）內(nèi)孔車刀的對刀方式和外圓車刀是一樣的，在這里不再贅述。</p><p>　?。?）切槽刀的對刀方式和外圓車刀的大體一樣，只是在對Z方向上的時候，刀要切的薄一點，以免把刀損壞。</p><p>　　（5）螺紋刀的X軸

37、的對刀方式與外圓車刀一樣。在這里僅說一下Z軸的對刀：調(diào)到“手動方式”模式——按“主軸正轉(zhuǎn)”按鈕——調(diào)X,Z軸使螺 紋刀靠近圓柱有端面——調(diào)出手輪——調(diào)X,Z軸使刀尖剛好接觸右端面的外圓——按“OFFSETSETING”鍵——點擊軟鍵“形狀”—— 在番號04區(qū)域輸入Z2.0——點擊軟鍵“測量”完成Z軸的對刀。</p><p>　　4、數(shù)控仿真程序的導(dǎo)入、試運行、首件試切及自動加工</p><p&

38、gt;　?。?）按“編輯”模式鍵——PROGRAM——點擊軟鍵“操作”——點擊軟鍵向右的黑色箭頭——點擊工具欄“DNC傳送”——選擇保存的程序——在操控面板上輸入O100——點擊軟鍵“READ”——點擊軟鍵“EXEC”——程序被導(dǎo)入NC系統(tǒng)——呈現(xiàn)在CRT/MDI操控面板上。</p><p>　?。?）按“自動運行”模式——按“試運行”——按“CUSTOM”鍵——按“循環(huán)啟動”鍵。如果不出現(xiàn)報警，則說明程序運行正

39、常?？梢杂脕砑庸ち慵?。</p><p>　?。?）按“自動運行”模式——按單段——按“循環(huán)啟動”鍵——不停地按直道完成加工——測量——修正。</p><p>　　（4）按“自動運行”模式——按“試運行——按“CUSTOM”鍵——按“循環(huán)啟動”鍵——自動加工。</p><p><b>　　5、仿真示意圖</b></p><p&

40、gt;　　（1）、安裝毛坯（如下圖）</p><p>　　（2）、用直徑為18mm的鉆頭鉆內(nèi)孔（如下圖）</p><p>　　（3）、內(nèi)孔車刀車削內(nèi)孔（如下圖）</p><p>　　(4)、外圓車刀車削左端外輪廓（如下圖）</p><p>　　(5)、掉轉(zhuǎn)工件車削右端外輪廓（如下圖）</p><p>　　精車外輪廓（如

41、下圖）</p><p>　　(6)、切槽刀進行切槽（如下圖）</p><p>　　(7)、螺紋刀加工螺紋（如下圖）</p><p>　?。?）、工件的總體圖（如下圖）</p><p>　　七、實操的刀具安裝及對刀操作</p><p>　　1、數(shù)控車刀在數(shù)控機床刀架上的安裝條件及要求：</p><p&

42、gt;　?。?）車刀刀尖和工件中心等高刀桿軸線和工件軸線垂直。如圖1-2所示：切槽刀的安裝時，其刀刃和工件中心等高，其刀身軸線和工件軸線垂直。</p><p>　　圖1-2 刀具與工件的位置關(guān)系</p><p>　　合上機床電源開關(guān)，按下操控面板上的“系統(tǒng)啟動”鍵，帶系統(tǒng)界面穩(wěn)定后，機床回零點。用三爪卡盤按要求稍微加緊工件，待工件找正后，加緊工件。</p><p>

43、;　?。?）車刀安裝在刀架上，伸出部分不宜太長，伸出量一般為刀桿的1——1.5倍。伸出過長會使刀桿剛性變差，切削時易產(chǎn)生震動，影響工件的表面質(zhì)量。</p><p>　?。?）車刀墊鐵要平整，數(shù)量要少，墊鐵應(yīng)與刀架對齊。車刀至少要用兩個螺釘壓緊在車刀架上，并逐個輪流擰緊。</p><p>　?。?）車刀刀尖應(yīng)與工件軸線等高，否則會因為基面和切削平面的位置發(fā)生變化，而改變車刀工作時的前角和后角

44、的數(shù)值，當(dāng)車刀刀尖高于工件軸線時，使后角減小，增大了車刀的后刀面與工件的摩擦；當(dāng)車刀刀尖低于工件軸線時，使前角減小，切削力增加，切削不順利。車端面時，車刀刀尖高于或低于工件中心，車削后工件端面中心處留有凸頭。使用硬質(zhì)合金車刀時，如不注意這一點，車削中心會使刀尖崩碎。</p><p>　?。?）車刀刀桿中心線應(yīng)與進給方向垂直，否則會使主偏角和副偏角的數(shù)值發(fā)生變化，如螺紋車刀安裝歪斜，會使螺紋牙型半角產(chǎn)生誤差。<

45、;/p><p><b>　　2、刀具的對刀操作</b></p><p>　　（1）對外圓車刀：在操控面板上按“手搖”鍵，搖動手輪，使外圓車刀靠近工件，先端平右端面。在操控面板上按“OFFSETTING”鍵，再按軟鍵“補償”——“形狀”在番號01所在的區(qū)域通過操控面板輸入Z0，按軟鍵“測量”完成Z軸的對刀。以一定的背吃刀量沿Z軸方向切入工件一部分，退出刀具合適的位置，用游標(biāo)

46、卡尺測量被切出的外圓表面為50.26mm，在上面的番號01區(qū)域輸入X50.26,按軟鍵“測量”完成X軸的對刀。</p><p>　?。?）對內(nèi)孔車刀：將控制模式調(diào)到手搖，搖動手輪，使螺紋刀刀尖靠近工件右端面，微調(diào)螺紋刀使刀尖與右端面平齊。在上面番號05區(qū)域內(nèi)輸入Z2.0，按軟鍵“測量”，完成Z方向的對刀。X軸的對刀方式和外圓車刀的對刀完全一樣。</p><p>　?。?）對切槽刀：切槽刀的

47、對刀方式和外圓車刀的大體一樣，只是在對Z方向上的時候，刀要切的薄一點，以免把刀損壞。</p><p>　?。?）對外螺紋刀：將控制模式調(diào)到手搖，搖動手輪，使螺紋刀刀尖靠近工件右端面，微調(diào)螺紋刀使刀尖與右端面平齊。在上面番號06區(qū)域內(nèi)輸入Z2.0，按軟鍵“測量”，完成Z方向的對刀。X軸的對刀方式和外圓車刀的對刀完全一樣。 </p><p><b>　　參考文獻</b>

48、</p><p>　　(1)楊老記 . 機械制圖. 北京:機械工業(yè)出版社, 1986</p><p>　　(2)余英良 . 數(shù)控加工編程及操作. 北京:高等教育出版社, 1989</p><p>　　(3)華茂發(fā) . 數(shù)控機床加工工藝. 北京:機械工業(yè)出版社,1991</p><p>　　(4)伍友德 , 李先躍 .車刀刃磨技術(shù)第二版. 北京

49、:化學(xué)工業(yè)出版社, 1992</p><p>　　(5)陸劍中（上海理工大學(xué)）, 周志明（南京工程學(xué)院）. 金屬切原理與刀具. 北京:機械工業(yè)出版社,1994</p><p>　　(6)沈建峰 , 朱勤惠 . 數(shù)控加工生產(chǎn)實例. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 1996</p><p>　　(7)陳于萍 , 高小康 . 互換性與測量技術(shù)第二版. 北京:高等教育出版社, 19

50、98</p><p>　　(8)孫小撈 . 數(shù)控技術(shù)實訓(xùn). 北京:機械工業(yè)出版社, 2001</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個?？粕漠厴I(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗匱乏，難免有許多考慮不周到的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促和指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個畢業(yè)設(shè)計

51、時難以想象的。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)做過程中，得到了xx老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。她嚴肅的教學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)深深感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的完成，xx老師始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持，是在宏程序的編程過程中，xx老師經(jīng)常抽出自己的時間給我講解關(guān)于宏程序的知識，讓我的專業(yè)知識更上一層樓。</p><p>　　多少個日日夜夜，xx老師不僅在學(xué)

52、業(yè)上給予我精心指導(dǎo)同時還在思想上、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩xx老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向xx老師致以誠摯的協(xié)議和崇高的敬意。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹