軸套兩配合件數(shù)控車加工工藝及手動(dòng)編程含CAD圖

軸套兩配合件數(shù)控車加工工藝及手動(dòng)編程含CAD圖,軸套,配合,數(shù)控,加工,工藝,手動(dòng),編程,cad 軸套兩配合件數(shù)控車加工工藝及編程 摘 要： 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)樾省①|(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。而對(duì)于數(shù)控加工,無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對(duì)一些工藝問(wèn)題(如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線等)也需做一些處理。并在加工過(guò)程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。 本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對(duì)具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過(guò)整個(gè)工藝的過(guò)程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度，加工效率，簡(jiǎn)化工序等方面的優(yōu)勢(shì)。 關(guān)鍵詞： 工藝分析　加工方案　進(jìn)給路線　控制 目 錄 1 緒論 4 1.1數(shù)控車削加工范圍 4 1.2數(shù)控車削加工工藝分析 4 1.3加工圖紙分析 5 1.4工藝裝備的選擇 5 2 零件圖紙分析 7 2.1二維圖紙 7 2.2 坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算 8 3 工件的定位與裝夾 8 3.1分析加工精度及要求 8 3.2選擇定位基準(zhǔn)的原則 8 3.3確定零件的裝夾方式 9 3.4零件加工工藝過(guò)程制定 10 4 零件加工工藝分析 10 4.1確定零件裝夾方式 10 4.2零件加工工步設(shè)計(jì) 10 4.3加工刀具選擇方法 11 4.4確定數(shù)控加工走刀路線 12 5 切削用量的計(jì)算 17 5.1 背吃刀量的選用 17 5.2 主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定原則 18 5.3 進(jìn)給速度的設(shè)定原則 19 6 數(shù)控車床的坐標(biāo)系建立 20 6.1刀具中心點(diǎn) 20 6.2車床加工坐標(biāo)系的建立 20 6.3刀偏值的測(cè)定及輸入 21 7 數(shù)控編程 22 結(jié) 論 27 參 考 文 獻(xiàn)： 28 致 謝 29 1 緒論 1.1數(shù)控車削加工范圍 數(shù)控車削加工工藝是采用數(shù)控車床加工零件時(shí)所運(yùn)用的方法和技術(shù)手段的總和。其主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：??? 1) 選擇并確定零件的數(shù)控車削加工內(nèi)容； 2) 對(duì)零件圖紙進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析 3) 工具、夾具的選擇和調(diào)整設(shè)計(jì)； 4) 工序、工步的設(shè)計(jì)； 5) 加工軌跡的計(jì)算和優(yōu)化； 6) 數(shù)控車削加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改； 7) 首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的處理； 8) 編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件； 總之，數(shù)控加工工藝內(nèi)容較多，有些與普通機(jī)床加工相似 1.2數(shù)控車削加工工藝分析 工藝分析是數(shù)控車削加工的前期工藝準(zhǔn)備工作。工藝制定得合理與否，對(duì)程序的編制、機(jī)床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響。為了編制出一個(gè)合理的、實(shí)用的加工程序，要求編程者不僅要了解數(shù)控車床的工作原理、性能特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)。掌握編程語(yǔ)言及編程格式，還應(yīng)熟練掌握工件加工工藝，確定合理的切削用量、正確地選用刀具和工件裝夾方法。因此，應(yīng)遵循一般的工藝原則并結(jié)合數(shù)控車床的特點(diǎn)，認(rèn)真而詳細(xì)地進(jìn)行數(shù)控車削加工工藝分析。其主要內(nèi)容有：根據(jù)圖紙分析零件的加工要求及其合理性；確定工件在數(shù)控車床上的裝夾方式；各表面的加工順序、刀具的進(jìn)給路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇等。 1.3加工圖紙分析 零件圖分析是制定數(shù)控車削工藝的首要任務(wù)。主要進(jìn)行尺寸標(biāo)注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術(shù)要求分析。此外還應(yīng)分析零件結(jié)構(gòu)和加工要求的合理性，選擇工藝基準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，圖紙及其技術(shù)條件，是生產(chǎn)制造對(duì)象的技術(shù)要求。在技術(shù)圖紙中應(yīng)包括：? ⑴構(gòu)形要有必要的投影、剖視或剖面等，必須使零件或構(gòu)件定形。另外，還須有確定構(gòu)形大小的全部尺寸。這里除了要求設(shè)計(jì)的技術(shù)圖紙按國(guó)家和企業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范繪制圖紙以外，還要求合理地選擇視圖、投影、剖視、剖面、局部、向視圖等手段，清楚明了的表示構(gòu)形的形狀和特征要求。? ⑵技術(shù)要求有關(guān)尺寸、形狀和位置關(guān)系允許的偏差，表面粗糙度以及某些特殊的技術(shù)要求。? ⑶材料有關(guān)材料的牌號(hào)、毛坯類型、熱處理方法及檢驗(yàn)等級(jí)、表面保護(hù)要求和材料的無(wú)損探傷等要求。? 另外，所有不能用圖形和符號(hào)表示的要求和說(shuō)明，一般可以用文字寫在圖紙的技術(shù)說(shuō)明或技術(shù)要求欄目中。? 1.4工藝裝備的選擇 1、夾具的選擇 數(shù)控車削加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面，盡量減少裝夾次數(shù)，以提高加工效率、保證加工精度。對(duì)于軸類零件，通常以零件自身的外圓柱面作定位基準(zhǔn)；對(duì)于套類零件，則以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)。數(shù)控車床夾具除了使用通用的三爪自動(dòng)定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動(dòng)及氣動(dòng)夾具外，還有多種通用性較好的專用夾具。實(shí)際操作時(shí)應(yīng)合理選擇。 數(shù)控加工對(duì)夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通常考慮以下幾點(diǎn)： 1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。 4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 2、刀具的選擇? 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面： 1) 根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 2) 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。 3) 根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在加工薄壁零件時(shí)應(yīng)該選擇徑向力較小的切削刀具，如90度外圓車刀。 2 零件圖紙分析 2.1二維圖紙 由零件圖紙可知，兩零件都為回轉(zhuǎn)體零件，主要的加工方法是車床，需要加工的型面有端面，外圓，內(nèi)孔，外螺紋，內(nèi)孔螺紋等。 2.2 坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算 在手工編程時(shí)，要計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。在自動(dòng)編程時(shí)要對(duì)零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義。因此在零件圖分析時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。生活中，我們對(duì)幾何信息的認(rèn)知有多種方法，常用的有數(shù)形結(jié)合法（解析法）。但有時(shí)面對(duì)復(fù)雜的圖形，解析法會(huì)帶來(lái)繁重的數(shù)學(xué)計(jì)算。AUTO CAD作為一套專業(yè)的繪圖軟件，它強(qiáng)大的信息處理功能為圖形中繁雜點(diǎn)的計(jì)算帶來(lái)了可能。我們?cè)诓僮鹘缑嬷欣L制圖形后就可以打開狀態(tài)欄中的捕捉、對(duì)象捕捉按鈕，在繪圖區(qū)捕捉相關(guān)的點(diǎn)。同時(shí)，在狀態(tài)欄中就可以看到這些點(diǎn)的坐標(biāo)。 3 工件的定位與裝夾 3.1分析加工精度及要求 對(duì)被加工零件的精度和技術(shù)進(jìn)行分析，是零件工藝性分析的重要內(nèi)容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎(chǔ)上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。其主要內(nèi)容包括：分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是否合理；分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達(dá)到圖紙要求，若達(dá)不到，允許采取其他加工方式彌補(bǔ)時(shí)，應(yīng)給后續(xù)工序留有余量；對(duì)圖紙上有位置精度要求的表面，應(yīng)保證在一次裝夾下完成；對(duì)表面粗糙度要求較高的表面，應(yīng)采用恒線速度切削（注意：在車削端面時(shí)，應(yīng)限制主軸最高轉(zhuǎn)速)。 　 加工圖紙如上圖，零件加工部分包括M34×1.5螺紋，Φ46，Φ40 外圓等一個(gè)Φ28.5退刀槽， R5圓弧，Φ26孔等。 3.2選擇定位基準(zhǔn)的原則 選擇工件的定位基準(zhǔn)，實(shí)際上是確定工件的定位基準(zhǔn)面。根據(jù)選定的基面加工與否，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)。這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用于加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選擇的順序就應(yīng)為精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 1. 粗基準(zhǔn)的選擇選擇的原則是： （1） 非加工表面原則 （2） 加工余量最小原則 （3） 重要表面原則 （4） 不重復(fù)原則 （5）便于裝夾原則。 2. 精基準(zhǔn)的選擇選擇的原則是： （1） 基準(zhǔn)重合原則 （2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （3） 自為原則 （4） 互為基準(zhǔn)原則 （5） 便于裝夾原則、根據(jù)以上選擇的原則，我們就可以選擇端面的中心孔作為精基準(zhǔn)。 由于該零件存在二次裝夾，中間存在一次基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，粗基準(zhǔn)直接選擇毛坯外圓，使用三爪卡盤夾持毛坯外圓，加工零件右端，后掉頭裝夾夾持右端凸臺(tái)以此基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)加工工件的左端面。 3.3確定零件的裝夾方式 工件在開始加工前，首先必須使工件在機(jī)床上或夾具中占有某一正確的位置，這個(gè)過(guò)程稱為定位。為了使定位好的工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過(guò)程始終保持正確的位置，還需將工件壓緊夾牢，這個(gè)過(guò)程稱為夾緊。定位和夾緊的整個(gè)過(guò)程合起來(lái)稱為裝夾。軸類工件的裝夾方法。 1) 三爪自定心卡盤（俗稱三爪卡盤）裝夾 特點(diǎn)： 自定心卡盤裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力沒(méi)有單動(dòng)卡盤大， 用途：適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 2) 四爪單動(dòng)卡盤（俗稱四爪卡盤）裝夾 特點(diǎn)：?jiǎn)蝿?dòng)卡盤找正比較費(fèi)時(shí)，但夾緊力較大。 用途：適用于裝夾大型或形狀不規(guī)則的工件。 3) 一頂一夾裝夾 特點(diǎn)：為了防止由于進(jìn)給力的作用而使工件產(chǎn)生軸向位移，可在主軸前端錐孔 內(nèi)安裝一限位支撐,也可利用工件的臺(tái)階進(jìn)行限位. 用途：這種方法裝夾安全可靠，能承受較大的進(jìn)給力，應(yīng)用廣泛。 4) 用兩頂尖裝夾 特點(diǎn)：兩頂尖裝夾工件方便，不需找正，定位精度高。但比一夾一頂裝夾的剛度低，影響了切削用量的提高。 用途：較長(zhǎng)的或必須經(jīng)過(guò)多次裝夾后才能加工好的工件，或工序較多，在車削后還要銑削或磨削的工件。 該零件為單件下批量生產(chǎn)應(yīng)選用通用夾具，夾緊棒料，有利于零件的加工，該零件屬于棒料類零件，形狀較簡(jiǎn)單、尺寸較小、所以只需選擇三爪自定心卡盤即可。 3.4零件加工工藝過(guò)程制定 軸零件：夾持毛坯，粗精車零件右端外圓輪廓，注意保證各臺(tái)階的尺寸公差，切槽，車外螺紋，使用圓弧切槽刀切零件40度斜槽，掉頭裝夾零件，夾持直徑36臺(tái)階外圓，車零件左端外圓及端面，使用圓弧切槽刀切拋物線槽，注意槽底圓弧r4，不可使用半徑大于4mm的圓弧切刀，防止在這里產(chǎn)生干涉，導(dǎo)致零件過(guò)切。 套零件：夾持毛坯外圓，粗精車零件右端外圓輪廓，注意保證各臺(tái)階的尺寸公差，掉頭裝夾零件，夾持直徑22臺(tái)階外圓，車臺(tái)階，鉆鏜孔，切槽，車螺紋，注意在二次裝夾時(shí)對(duì)已加工面的保護(hù)，防止壓傷及磕碰。 4 零件加工工藝分析 4.1確定零件裝夾方式 對(duì)于回轉(zhuǎn)體零件，一般選擇三爪自定心卡盤。本零件選擇三爪自定心卡盤作夾具。 4.2零件加工工步設(shè)計(jì) 軸零件：下料→粗車右端面→精車右端面→粗車右端外圓→精車右端外圓→圓弧槽刀切斜槽→切螺紋退刀槽→車螺紋→掉頭裝夾→粗車左端面→精車左端面→粗車左端外圓→精車左端外圓→精車左端外圓→鉆孔→粗鏜孔→精鏜孔→切拋物線槽。 套零件：下料→粗車右端面→精車右端面→粗車右端外圓→精車右端外圓→掉頭裝夾→粗車左端面→精車左端面→粗車左端外圓→精車左端外圓→鉆孔→粗鏜孔→精鏜孔→切槽→車螺紋。 4.3加工刀具選擇方法 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面： 1）根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 2） 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。 3） 根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在加工薄壁零件時(shí)應(yīng)該選擇徑向力較小的切削刀具，如90度外圓車刀。 4.4確定數(shù)控加工走刀路線 數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械加工現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用數(shù)控加工可大大提高生產(chǎn)率擴(kuò)穗定加工質(zhì)盤，縮短加工周期，增加生產(chǎn)柔性，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜零件的自動(dòng)化加工，易于在工廠或車間實(shí)行計(jì)算機(jī)管理，還使車間設(shè)備總數(shù)減少，節(jié)省人力，改替勞動(dòng)條件，有利于加快產(chǎn)品的開發(fā)和更新?lián)Q代，提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)，刀具走刀路線的設(shè)計(jì)應(yīng)該符合下列原則： 1) 先粗后精的原則? 在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來(lái)劃分工序時(shí)，應(yīng)遵循粗、精加工分開原則來(lái)劃分工序，即先粗加工全部完成之后再進(jìn)行半精加工、精加工。對(duì)于某一加工表面，應(yīng)按粗加工—半精加工—精加工順序完成，粗加工時(shí)應(yīng)當(dāng)在保證加工質(zhì)量、刀具耐用度和機(jī)床—夾具—刀具—工件工藝系統(tǒng)的剛性所允許的條件下，充分發(fā)揮機(jī)床的性能和刀具切削性能，盡盤采用較大的切削深度、較少的切削次數(shù)得到精加工前的各部余童盡可能均勻的加工狀況，即粗加工時(shí)可快速切除大部分加工余量、盡可能減少走刀次數(shù)，縮短粗加工時(shí)間，精加工時(shí)主要保證零件加工的精度和表面質(zhì)量，故通常精加工時(shí)零件的最終輪廓應(yīng)由最后一力連續(xù)精加工而成。? 2) 先近后遠(yuǎn)，先面后孔的原則? 按加工部位相對(duì)于對(duì)刀點(diǎn)的距離大小而言，在一般情況下，離對(duì)刀點(diǎn)近的部位先加工，離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，減少空行程時(shí)間。對(duì)于車削而言，先近后遠(yuǎn)還有利于保持坯件或半成品的剛性，改替其切削條件。對(duì)于既有銑平面又有銼孔的零件的加工中，可按先銑平面后銼孔順序進(jìn)行。因?yàn)殂娖矫鏁r(shí)切削力較大，零件易發(fā)生變形，先銑面后銼孔，使其有一段時(shí)間恢復(fù)，待其恢復(fù)變形后再鍵孔，有利于保證孔的加工精度，其次，若先銼孔后銑平面，孔口就會(huì)產(chǎn)生毛刺、飛邊，影響孔的裝配。論文發(fā)表? 3) 先內(nèi)后外、內(nèi)外交叉原則? 對(duì)既有內(nèi)表面（內(nèi)型、內(nèi)腔），又有外表面需加工的零件，安排加工順序時(shí)，通常應(yīng)安排先加工內(nèi)表面，后加工外表面，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。通常在一次裝夾中，切不可將零件上某一部分表面（外表面成內(nèi)表面）加工完畢后，再加工零件上的其它表面（內(nèi)表面或外表面）。? 4) 刀具最少調(diào)用次數(shù)原則? 在數(shù)控加工時(shí)，為了減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，應(yīng)按所用刀具來(lái)劃分工序和工步。即可按刀具集中工序的方法加工零件。為了減少換刀時(shí)間，同一把刀具工序盡可能集中，盡可能用同一把刀具加工完零件表面上的相同切削部分，以避免同一把刀具的多次調(diào)用、安裝。即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工完工件上所有帶要用該刀具加工的各個(gè)部位后，再換第二把刀具加工其它部位。? 5) 走刀路線最短原則? 在保證加工質(zhì)量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可以節(jié)省加工時(shí)間，還能減少一些不必要的刀具磨損及其它消耗。走刀路徑的選擇主要在于粗加工及空行程的走刀路徑的確定，因精加工切削過(guò)程的走刀路線基本上都是沿著其零件輪廓順序進(jìn)行的。一般情況下，若能合理選擇起刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，合理安排各路徑間空行程銜接，都能有效縮短空行程長(zhǎng)度。 以下為零件的部分加工走刀路線圖： 軸右端粗車 零件1右端精車 零件1左端粗車 零件1右精車端精車(30度尖刀) 零件2右端粗車 零件2右端精車 零件2左端粗車 零件左端精車 5 切削用量的計(jì)算 切削用量是切削時(shí)各運(yùn)動(dòng)參數(shù)的總稱，包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量（切削深度）。與某一工序的切削用量有密切關(guān)系的刀具壽命（見金屬切削原理），一般分為該工序單件成本最低的經(jīng)濟(jì)壽命和最大生產(chǎn)率壽命兩類。按前者選擇的切削用量稱為最低成本切削用量，這是通常使用的；按后者選擇的切削用量稱為最大生產(chǎn)率切削用量，一般在生產(chǎn)任務(wù)緊迫時(shí)使用。 5.1 背吃刀量的選用 背吃刀量（切削深度）ap 待加工表面與已加工表面之間的垂直距離，單位mm。 數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí)，其切削用量都預(yù)先編入程序中，在正常情況下人工不予改變。只是在試切削或出現(xiàn)異常情況時(shí)，才通過(guò)改變刀具偏置、通過(guò)倍率輪改變進(jìn)給轉(zhuǎn)速或重新編寫程序來(lái)調(diào)節(jié)切削用量。 在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，精車車外圓ap=0.3mm，粗車車外圓ap=1.5mm. 5.2 主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定原則 主要根據(jù)允許的切削速度VC (m/min)選?。? 式中： VC-切削速度 D-工件或刀具的直徑(mm) 由于每把刀計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取工件為50的直徑為說(shuō)明其計(jì)算過(guò)程： D=50mm 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可見表5-1選取參數(shù)[2]： 表5-1 銑削時(shí)切削速度 工件材料 硬度/HBS 切削速度VC/ (m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 <225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 325~425 6~21 36~75 續(xù)表5-1 工件材料 硬度/HBS 切削速度VC/ (m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鑄鐵 <190 21~36 66~150 190~260 9~18 45~90 160~320 4.5~10 21~30 鋁 70~120 100~200 200~400 從理論上講，VC的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，綜合考慮： 粗車時(shí)VC=80m/min 精車時(shí)VC=150 m/min 代入式4-1中： 粗車時(shí) =1250r/min 精車時(shí) =1650r/min 階梯軸： 主軸轉(zhuǎn)速? (r/min)要根據(jù)允許的切削速度VC (mm/min)來(lái)確定： (式5-2) 式中： D—工件直徑 單位mm VC—切削速度 單位mm/min 根據(jù)坯件伸出的直徑，并結(jié)合機(jī)床的性能的要求選取。根據(jù)計(jì)算取粗車主軸轉(zhuǎn)速速度為=1200r/min；精車轉(zhuǎn)速=1600r/min。 5.3 進(jìn)給速度的設(shè)定原則 進(jìn)給量f 在主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)（或單位時(shí)間內(nèi)），刀具與工件之間沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移，單位mm/s。進(jìn)給速度應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度的要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。進(jìn)給速度的增加給可以提高生產(chǎn)效率，加工表面粗糙度要求低時(shí)，進(jìn)給速度選擇可以大些。加工過(guò)程中，進(jìn)給速度也可以通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。 階梯軸： 切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度，材料，刀具的材料和刀具的耐用度等因素： 式中: —切削速度，單位為mm/min； —刀具的直徑或工件的直徑，單位為mm。 參數(shù)、π、、都由實(shí)驗(yàn)確定，也可參考有關(guān)切削用量手冊(cè)選用。 車直線和圓弧輪廓時(shí)。通過(guò)查表和計(jì)算以及零件分析確定其粗車切削速度 =100m/min，精車的切削速度=123m/min。 綜上可以得出（機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速取百位近似值）詳見表5-3。 表5-3 切削參數(shù)表 刀具格式 車削 背吃刀量mm 進(jìn)給速度mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 外圓車刀 粗車 2 100 800 精車 0.5 120 1300 切削進(jìn)給速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。 6 數(shù)控車床的坐標(biāo)系建立 6.1刀具中心點(diǎn) 刀位點(diǎn) 是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。圓柱銑刀的刀位點(diǎn)是刀具中心線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心點(diǎn)；車刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆頭頂點(diǎn)。各類數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀方法是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類機(jī)床分別討論。 6.2車床加工坐標(biāo)系的建立 數(shù)控車床對(duì)刀方法基本相同，首先，將工件在三爪卡盤上裝夾好之后，用手動(dòng)方法操作機(jī)床，具體步驟如下：? 1）回參考點(diǎn)操作??采用ZERO（回參考點(diǎn)）方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作，建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示刀架中心（對(duì)刀參考點(diǎn)）在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。 ? ? 2）試切對(duì)刀??先用已選好的刀具將工件外圓表面車一刀，保持X向尺寸不變，Z向退刀，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主軸，測(cè)量工件外圓直徑D。如圖2所示。再將工件端面車一刀，當(dāng)CRT上顯示的X坐標(biāo)值為-（D/2）時(shí)，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Z0），系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點(diǎn)的設(shè)置功能。 3）建立工件坐標(biāo)系??刀尖（車刀的刀位點(diǎn)）當(dāng)前位置就在編程零點(diǎn)（即工件原點(diǎn)）上。 6.3刀偏值的測(cè)定及輸入 刀偏值就是各刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀具的幾何補(bǔ)償。用點(diǎn)動(dòng)或步進(jìn)方式操作移動(dòng)刀具，使基準(zhǔn)刀具刀位點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)工件的基準(zhǔn)點(diǎn)，然后進(jìn)行X軸 Z軸坐標(biāo)清零，退刀。換置刀具，再用點(diǎn)動(dòng)或步進(jìn)方式使該刀具刀位點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)工件上的同以一基準(zhǔn)點(diǎn)，此時(shí)屏幕上顯示的坐標(biāo)既是該刀號(hào)刀具的幾何偏置 △Xj, △Zj .同理，可依次測(cè)定出其它刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀具的幾何偏置。在相應(yīng)的刀偏表中依次鍵入選用刀具刀位點(diǎn)的幾何補(bǔ)償，刀偏的設(shè)置方法如下： 1、按(刀補(bǔ))鍵進(jìn)入刀具偏置頁(yè)面，按翻頁(yè)鍵選擇需要的頁(yè)； 2、移動(dòng)光標(biāo)至要鎖定的刀具偏置號(hào)的位置； 3、按(轉(zhuǎn)換)鍵，當(dāng)前刀具偏置值反白顯示，刀具偏置值被鎖定，禁止修改；再按一次(轉(zhuǎn)換)鍵，可解除鎖定。 7 數(shù)控編程 軸 1序右端 T0101 車外圓 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X60Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U0.3W0.2F0.1 N1G01 X28 F0.05 G01 X30 Z-1 G01 Z-18 G01 X36 G01 Z-42 G01 Z-50 G03 X48 Z-67 R22 G01 X56 N2X60 粗車循環(huán)終點(diǎn) G70P1Q2 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M01 程序停止 T0202 切槽 S600M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X50Z2 快速定位 Z-18 定位到切槽起點(diǎn) G75R1F0.05 G75軸向切槽循環(huán) G75X27Z-13P4000Q3000 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M1 程序選擇停止 T0404 車螺紋 S300M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X32Z-25 快速定位至安全平面 G92X30Z-52F1.5 車螺紋循環(huán) X29.5 X29 X28.8 X28.6 X28.5 X28.5 G0Z300 退回安全平面 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M30 程序結(jié)束 軸 2序左端 T0101 車外圓 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X60Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U0.3W0.2F0.1 N1G01 X48 F0.05 循環(huán)起點(diǎn) G01 Z-7 走輪廓 G02 X41 Z-8 R19 該段拋物線外形由計(jì)算機(jī)擬合生成軌跡 G02 X36 Z-10 R13 G02 X32 Z-13 R10 G02 X30 Z-16 R7 G02 X31 Z-19 R7 G02 X35 Z-21 R9 G02 X40 Z-24 R12 G02 X47 Z-25 R18 N2G01 X60 循環(huán)終點(diǎn) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M1 選擇性停止 T0202 鏜內(nèi)孔 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X16Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U-0.3W0.2F0.1 G01 X28 F0.05 G03 X22 Z-10 R20 F100 G01 Z-23 G01 X18 G01 Z-25 N2X16 粗車循環(huán)終點(diǎn) G70P1Q2 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M30 程序結(jié)束 零件2 右端 T0101 車外圓 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X60Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U0.3W0.2F0.1 N1 G01 X20 F0.05 循環(huán)起點(diǎn) G01 X22 Z-1 G01 Z-12 G03 X27 Z-22 R20 G01 X39 G03 X47 Z-50 R45 N2X60 粗車循環(huán)終點(diǎn) G70P1Q2 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M01 程序停止 零件2右端 T0101 鏜內(nèi)孔 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X16Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U-0.3W0.2F0.1 N1 G01 X38 F0.05 循環(huán)起點(diǎn) G01 X36 Z-1 G01 Z-6 G01 X30 G01 X28 Z-7 G01 Z-25 N2 G01 X16 粗車循環(huán)終點(diǎn) G70P1Q2 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M01 程序停止 T0202 切槽 S600M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X25Z2 快速定位 Z-25 定位到切槽起點(diǎn) G75R1F0.05 G75軸向切槽循環(huán) G75X33Z-20P4000Q3000 G0Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M30 程序停止 T0404 車螺紋 S300M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X27Z-25 快速定位至安全平面 G92X28.5Z-25F1.5 車螺紋循環(huán) X29 X29.5 X29.8 X29.9 X30 X30 G0Z300 退回安全平面 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M30 程序結(jié)束 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的整理和修改到現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要不斷的進(jìn)行精心設(shè)計(jì)零件，精心修改，不斷地去研究各方面的文獻(xiàn)，并且利用自己所學(xué)的知識(shí)，認(rèn)真總結(jié)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。歷經(jīng)了這么久的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的感動(dòng)和收獲，讓我系統(tǒng)地鞏固了大學(xué)三年所學(xué)習(xí)的課程，對(duì)自己也是一次很好的測(cè)驗(yàn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作也讓我更加了解了我院的FANUC 0i系統(tǒng)，車床等數(shù)控機(jī)床。 開始設(shè)計(jì)零件，分析零件的加工工藝，選擇機(jī)床，選擇刀具，選擇毛坯，最終到編制出程序。在這個(gè)過(guò)程中我都學(xué)會(huì)了很多的知識(shí)。這次從零件的設(shè)計(jì)完成結(jié)果來(lái)看，雖然還是存在著一些問(wèn)題，但是自己的很多方面還是得到了提高。 通過(guò)這次對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)及編制其說(shuō)明書，增加了不少專業(yè)方面的知識(shí)，切實(shí)做到了將理論聯(lián)系到實(shí)際中，也只有理論與實(shí)際巧妙的結(jié)合在一起，才能達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。對(duì)于程序的編制是一個(gè)重要內(nèi)容，只有合理的編制程序，制定出走刀路線，才能在最短的時(shí)間內(nèi)加工出滿足要求的零件。 參 考 文 獻(xiàn)： [1] 嵇寧 數(shù)控加工編程與操作 高等教育出版社；2008 [2] 趙長(zhǎng)明 數(shù)控加工工藝及設(shè)備 北京：高等教育出版社；2003 [3] 夏鳳芳 數(shù)控機(jī)床 北京：高等教育出版社；2005 [4] 詹華西 數(shù)控加工與編程 西安：西安電子科技大學(xué)出版社；2004 [5] 袁哲俊 金屬切削刀具 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社；1993 [6] 蔡蘭，王霄 數(shù)控加工工藝學(xué) 化學(xué)工業(yè)出版社；2005 [7] 王愛玲 數(shù)控機(jī)床加工工藝 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006 [8] 蔣建強(qiáng) 數(shù)控編程技術(shù)200例 科學(xué)出版社 北京希望電子出版社；2005 [9] 劉靖華 數(shù)控加工技術(shù) 高等教育出版社 ；2003 [10]?陳志雄 數(shù)控機(jī)床與數(shù)控編程技術(shù) 電子工業(yè)出版社；2003 [11] 王衛(wèi)兵 數(shù)控編程100例 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006 [12] 徐宏海 數(shù)控加工工藝 化學(xué)工業(yè)出版社；2004 [13]陳海舟著 數(shù)控銑削加工宏程序及應(yīng)用實(shí)例 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及其零件工藝分析的完成，獲得了很多人的幫助。首先要感謝我的指導(dǎo)老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)書編制及零件工藝分析過(guò)程中，給予了我精心的指導(dǎo)，并講解了各項(xiàng)專業(yè)要領(lǐng)，提出了寶貴的專業(yè)意見。也要感謝曾經(jīng)的任課老師，是他們教給了我畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)大題中許多有用的知識(shí)，感謝學(xué)院實(shí)驗(yàn)室和圖書室提供的設(shè)備條件和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，并且給予我們這么好的機(jī)會(huì)和大力支持。同時(shí)也感謝同學(xué)們的無(wú)私幫助。最后，當(dāng)然也要感謝百忙之中抽空參加畢業(yè)答辯的評(píng)審老師們。