數(shù)控復(fù)雜軸類零件畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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鎮(zhèn) 江 高 專 ZHENJIANG COLLEGE 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 復(fù)雜軸類零件的編程與仿真加工 Programming and Simulation of complex shaft parts 系 名： 裝備制造學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)電D132 學(xué)生姓名： 朱忠康 學(xué) 號(hào)： 130104404 指導(dǎo)教師姓名： 錢紹祥 指導(dǎo)教師職稱： 副教授 2016年3月 摘要 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)品的精度越來越高，也越來越復(fù)雜。一種新型的機(jī)床在這種需求下產(chǎn)生了，數(shù)控機(jī)床不僅可以滿足產(chǎn)品高精度和高復(fù)雜度的要求，而且還具有通用性和靈活性。數(shù)控機(jī)床包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)等，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流，也反映出一個(gè)國(guó)家在制造和自動(dòng)化水平技術(shù)的高低，在柔性生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要作用。數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高、精度高和效率高的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。 本次設(shè)計(jì)選用廣州數(shù)控GSK980TD機(jī)床，利用CAD軟件完成零件的平面圖形繪制，并對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析、確定加工路線、工藝流程等，然后手動(dòng)編程，最后運(yùn)用斯沃軟件進(jìn)行仿真加工。 關(guān)鍵詞： 工藝分析；數(shù)控編程；加工工藝；數(shù)控車削仿真加工； Abstract With the rapid development of science and technology, the precision of the products is higher and higher, also more and more complicated.A new type of machine tool is produced under this kind of demand,CNC machine tools can not only meet the requirements of high precision, high complexity, but also has the versatility and flexibility.CNC machine tools including computer technology, automatic control technology, servo drive technology, automatic detection technology, precision machinery technology, etc., is a typical mechanical and electrical integration products. CNC machine tool reflects the mainstream of world machine tool technology progress, also reflects a national high and low in manufacturing and automation technology, in flexible production and computer integrated manufacturing and advanced manufacturing technology plays an important role. CNC machine high degree of automation, high precision and high efficiency features is widely used. This design selects Guangzhou GSK980TD numerically controlled machine tool, using CAD software to complete parts of graphic drawing, and of parts for process analysis, determine the processing route, process flow and manual programming. Finally, we use Swansoft software simulation processing. Keywords: Technology analysis;CNC programming;Processing technology;NC turning simulation processing; 目錄 摘要 II Abstract II 第1章 緒論 2 1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展情況 2 1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 2 1.3 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 2 第2章 零件的加工工藝設(shè)計(jì) 2 2.1加工工藝路線 2 2.1.1 零件的加工工藝分析 2 2.1.2 裝夾方式 2 2.1.3 工藝路線的確定 2 2.2 選擇刀具和切削用量 2 2.2.1 刀具的選擇 2 2.2.2 切削用量的選擇 2 2.2.3 保證加工工藝的方法 2 2.3 工藝文件的編制 2 2.3.1數(shù)控加工工序卡 2 2.3.2數(shù)控加工刀具卡 2 第3章 加工坐標(biāo)系設(shè)置 2 3.1 建立坐標(biāo)系 2 3.2 對(duì)刀 2 第4章 數(shù)控編程與仿真加工 2 4.1 機(jī)床的選擇 2 4.2 基本的編程指令 2 4.3 程序的編制 2 4.4 仿真加工 2 結(jié)論 2 參考文獻(xiàn) 2 致謝 2 第1章 緒論 1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展情況 數(shù)控技術(shù)來源于美國(guó)，1948年，美國(guó)人提出利用機(jī)床坐標(biāo)位置來控制加工工件表面的設(shè)想，在這一想法下美國(guó)帕森斯公司于1949年承擔(dān)了為美國(guó)空軍研究開發(fā)直升飛機(jī)螺旋槳葉輪輪廓檢驗(yàn)樣板加工機(jī)床的任務(wù)。在麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的合作下，世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在1952年誕生了，這是一臺(tái)采用穿孔帶作為輸入介質(zhì)、按脈沖乘法器直線插補(bǔ)原理進(jìn)行三坐標(biāo)連續(xù)控制的銑床，但因?yàn)槟莻€(gè)年代采用了電子管元件制造，因此它的體積比本體還要大好多。 第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床誕生之后，數(shù)控技術(shù)在加工制造領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展。而且種類繁多涵蓋了方方面面例如數(shù)控沖壓機(jī)、數(shù)控銑床、數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控切割機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等傳統(tǒng)制造業(yè)使用的設(shè)備都可以有數(shù)控產(chǎn)品。 隨著現(xiàn)在科技技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也在不斷的升級(jí)，經(jīng)歷了2個(gè)發(fā)展階段，目前已經(jīng)發(fā)展到了第6代數(shù)控系統(tǒng)。 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)從1958年開始,大致可以分為三個(gè)階段:第一階段從1958年到1979年,這是封閉式的發(fā)展。第二階段在國(guó)家“第六個(gè)五年計(jì)劃”、“第七個(gè)五年計(jì)劃”時(shí)期和“第八個(gè)五年計(jì)劃”在早期,引進(jìn)外國(guó)技術(shù),開發(fā),逐步建立本地國(guó)產(chǎn)化的階段。第三階段是在全國(guó)開展“第八個(gè)五年計(jì)劃”期間,“第九個(gè)五年計(jì)劃”期間,即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化研究、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。我國(guó)制造業(yè)在過去處于低迷的狀態(tài)數(shù)控機(jī)床的占有率一直很低。到了2001年，國(guó)內(nèi)制造業(yè)的迅速增長(zhǎng)，制造業(yè)已經(jīng)不能滿足以前的現(xiàn)狀了迫切需要數(shù)字化的制造技術(shù)，使得數(shù)控機(jī)床的普及率比以往有了很大的提高。 1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 進(jìn)入90年代,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床技術(shù)的升級(jí)換代。世界上許多的數(shù)控系統(tǒng)制造商使用PC機(jī)豐富的軟件和硬件資源開發(fā)出新一代數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。這套開放式的系統(tǒng)比以前的數(shù)控系統(tǒng)有了很大的提升空間它具有更好的通用性、靈活性、適應(yīng)性、拓展性、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等。開放式體系的數(shù)控系統(tǒng),它可以利用多個(gè)CPU,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障的排除，增強(qiáng)通信功能, 提高進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)的能力。在這個(gè)新的一代的數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展下,因?yàn)樗械挠布?軟件,和總線規(guī)范是對(duì)外開放的不收取費(fèi)用的,有很多可用的軟件和硬件資源, 該系統(tǒng)不僅可以使數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶的集成得到強(qiáng)有力的支持,而且給廣大用戶的第二次開發(fā)給予了極大的便利。促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)有豐富多樣的品種以及各種檔次的開發(fā)和廣泛應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)通過升級(jí)或裁減可以構(gòu)成多種檔次的數(shù)控系統(tǒng),而且它還可以通過擴(kuò)展構(gòu)成了不同種類數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng),把以前的生產(chǎn)周期整整縮短了好幾倍。 現(xiàn)在為止數(shù)控機(jī)床發(fā)展主要有好幾個(gè)趨勢(shì)本文介紹如下幾個(gè): (1)智能化 隨著科技發(fā)展水平的提高，現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)變的更加智能化。以前數(shù)控機(jī)床哪里有故障了還要請(qǐng)專家到廠子里維修，現(xiàn)在不需要了哪里壞了它會(huì)自我診斷，如果修不了還有遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)，縮短了維修時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。此外，還具有其它的功能例如自動(dòng)編程、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、自適應(yīng)控制等?，F(xiàn)在伴隨著智能化的數(shù)控機(jī)床不斷的完善，使制造業(yè)的發(fā)展更加迅速。 (2)復(fù)合化 在零件加工過程中，占用了大量的無(wú)用時(shí)間在工件的搬運(yùn)、裝卸、安裝、調(diào)試、更換刀具和調(diào)整主軸的轉(zhuǎn)速等幾個(gè)方面，為了減少這些無(wú)用的時(shí)間，人們想如果可以將不同的加工功能整合在同一機(jī)床上這樣問題不就迎刃而解了，因此這種復(fù)合功能的機(jī)床被很快的發(fā)展起來，得到了廣泛的推廣。在柔性制造的范疇中，復(fù)合加工的概念是指工件經(jīng)過一次裝夾后，機(jī)床可根據(jù)數(shù)控加工程序自動(dòng)進(jìn)行的過程或類似過程的多步過程，來完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至整個(gè)加工過程。 (3)高速化 目前數(shù)控機(jī)床正在朝著高速發(fā)展的方向，把現(xiàn)代刀具材料的性能發(fā)揮到了極致，這樣不僅可以把加工效率大大提高，把加工時(shí)產(chǎn)生的成本降低，并把以前加工零件的表面質(zhì)量和精度有了很大的提高。超高速切削加工技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的加工實(shí)現(xiàn)了高效率、高質(zhì)量、低成本的好處，具有很好的適用性?，F(xiàn)在為了提高生產(chǎn)效率必須縮減加工時(shí)間新一代的數(shù)控機(jī)床正好通過高速化來減少切削時(shí)間。迅速發(fā)展的制造業(yè)迫切需要新一代的高速數(shù)控機(jī)床來滿足要求。 1.3 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 1.自動(dòng)化程度高。 2.產(chǎn)品加工精度高，合格率高。 3.可適應(yīng)多種難加工零件的加工。 4.生產(chǎn)效率高。 5.降低工人的疲勞強(qiáng)度。 6.有利于生產(chǎn)管理的信息化。 數(shù)控機(jī)床一般不需要復(fù)雜的工裝，因此特別適合單件小批、形狀復(fù)雜、精度要求高的零件加工。 第2章 零件的加工工藝設(shè)計(jì) 2.1加工工藝路線 2.1.1 零件的加工工藝分析 零件的數(shù)控加工過程，主要包括：第一對(duì)零件圖分析選定適合此零件的加工工藝，第二就是加工方法例如怎樣進(jìn)行裝夾工件，需要用到哪些夾具等以及加工時(shí)的路線，第三是對(duì)工藝參數(shù)的設(shè)定和加工這個(gè)零件所用到的刀具等。然后進(jìn)行手動(dòng)編程，計(jì)算各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，程序校驗(yàn)，校驗(yàn)無(wú)誤后進(jìn)行加工。 圖2.1 軸 如上圖2.1所示此軸類零件由球面、圓柱面、內(nèi)孔、圓弧面、退刀槽、和梯形螺紋等組成的。根據(jù)加工要求，本次加工選用毛坯的材料為45鋼,沒有熱處理和硬度要求。該零件的的外形輪廓加工起來較為復(fù)雜，需要兩頭加工、切退刀槽、梯形螺紋的處理，上圖分析零件上有幾個(gè)徑向尺寸的表面加工精度要求特別高分別有圓柱段Rɑ=1.6m、圓柱段Rɑ=1.6m、圓柱段Rɑ=1.6m、的內(nèi)孔R(shí)ɑ=1.6m、的內(nèi)孔R(shí)ɑ=1.6m，余下的表面粗糙度為Rɑ=6.3m。本次加工選用毛坯為。 通過以上分析，采取下面幾點(diǎn)工藝措施： (1)對(duì)于精度特別高的尺寸，要取中間值編程。 (2)根據(jù)零件的幾何形狀關(guān)系按照一定的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出編程所需要的各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值；或者通過AutoCAD直接標(biāo)注出來。 (3)先夾持左端，用G73粗車循環(huán)加工外輪廓后在精車，因?yàn)镚73更適合表面形狀復(fù)雜多樣的零件加工，切槽后加工梯形螺紋。 (4)本次設(shè)計(jì)的零圖，應(yīng)盡量在一次裝夾中完成多道工序的加工以保證其數(shù)值。裝夾工件時(shí)采用一夾一頂，能夠承受較大的徑向進(jìn)給力。 (5)為了使表面粗糙度達(dá)到本次加工的要求故采用粗精加工方案，并且在精加工的時(shí)候?qū)⒅鬏S轉(zhuǎn)速提高把進(jìn)給量調(diào)小一些。 (6)車梯形螺紋時(shí)，為了達(dá)到精度要求，可以在加工的最后一次走刀重復(fù)走一次，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺保證精度要求。 按照上面介紹的方法，可以讓我們?cè)诩庸ち慵耐瑫r(shí)保證零件的各項(xiàng)尺寸要求。 2.1.2 裝夾方式 數(shù)控車床的裝夾方式是和普通車床是類似的，裝夾方法的不正確直接影響工件的精度要求，選擇裝夾方式有以下幾點(diǎn)要求： (1)采用通用夾具，必要時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具。 (2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求。 (3)方便定位和裝夾。 (4)易于清理。 (5)要有足夠的剛度抵抗切削力。 本次加工宜選用三爪自定心卡盤， 我們加工時(shí)要把數(shù)控車床的限位距離考慮進(jìn)去。由于該零件比較特殊考慮到裝夾的位置我們采取兩次裝夾的方法進(jìn)行加工。在夾持右端的時(shí)候打中心孔， 采用一夾一頂?shù)姆椒ǎ映钟叶说臅r(shí)候要墊銅皮找正。 2.1.3 工藝路線的確定 對(duì)于數(shù)控車床的加工路線有如下幾個(gè)原則： （1）先粗后精，首先粗車毛胚，再進(jìn)行半精車，最后進(jìn)行精車。 （2）先近后遠(yuǎn)，先把工件距離刀尖近的地方先加工，這樣做是為了縮短刀具來回移動(dòng)距離并減少空行程時(shí)間大大提高了生產(chǎn)效率。 綜上所訴：此零件的的加工順序如下： （1）車右端面，將毛坯車為140mm的棒料。 （2）加工右端面至外輪廓尺寸。 （3）進(jìn)行割退刀槽，最后車螺紋。 （4）掉頭車左端面至外輪廓至尺寸。 （5）左端手動(dòng)鉆中心孔。 （6）左端加工粗、精車內(nèi)孔至尺寸。 2.2 選擇刀具和切削用量 2.2.1 刀具的選擇 數(shù)控車床的工具系統(tǒng)和刀具管理系統(tǒng)是保證加工零件精度、加工效率的基礎(chǔ)。雖然有了先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床卻沒有配備相應(yīng)的刀具和刀具管理系統(tǒng)，機(jī)床的效能就得不到充分發(fā)揮。對(duì)于刀具的選擇原則：拆裝調(diào)整便利、韌性好、耐用度和精度高。在處于合理加工的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇短一些的刀具增加加工時(shí)的剛性。 通過對(duì)零件的分析，選用φ16mm中心鉆鉆削中心孔。粗精車外圓選用35左偏外圓刀和右偏外圓刀，防止后刀面與工件輪廓發(fā)生干涉，粗精車內(nèi)孔鏜刀選用90硬質(zhì)合金刀，車槽選用硬質(zhì)合金車槽刀寬5mm，車梯形螺紋選用硬質(zhì)合金30梯形螺紋車刀。 2.2.2 切削用量的選擇 切削用量主要包括主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、背吃刀量。如果切削參數(shù)的選擇的不正確，會(huì)直接影響刀具使用壽命縮短，加工質(zhì)量出現(xiàn)下降。那么要充分發(fā)揮機(jī)床的性能就要合理的選擇切削用量，它能保證加工精度，降低刀具的磨損程度，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本。 1.主軸轉(zhuǎn)速確定 主軸轉(zhuǎn)速主要是根據(jù)你加工時(shí)所用到的機(jī)床和使用的刀具能夠?qū)崿F(xiàn)的切削速度來選取。本次加工工件材質(zhì)為45鋼，使用的刀具為硬質(zhì)合金鋼材質(zhì)，本次粗車時(shí)轉(zhuǎn)速為800r/min,精車時(shí)轉(zhuǎn)速為1000r/min車削外圓。車梯形螺紋的時(shí)候切削力較大因此轉(zhuǎn)速要取400r/min。由于內(nèi)孔的剛性較差，粗車時(shí)取600 r/min精車時(shí)取1000r/min，切槽時(shí)選擇轉(zhuǎn)速為采用500 r/min，產(chǎn)生的切削利較大。 2.背吃刀量確定 背吃刀量主要根據(jù)機(jī)床、刀具的工件余量來確定的，在系統(tǒng)剛度允許的狀況下和不影響加工精度的條件下，讓背吃刀量等于零件的加工余量,因?yàn)樗屪叩兜穆窋?shù)減少了，提高生產(chǎn)率。為了確保工件的表面質(zhì)量，應(yīng)該把加工余量留小一點(diǎn)，一般粗加工可以留0.5-2mm,精加工留0.2-0.5mm，切削用量的選擇具體數(shù)值應(yīng)從機(jī)床性能、實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)用類比的方法確定。本次零件的加工選取的精加工為0.2-0.5mm。 3.進(jìn)給速度確定 進(jìn)給速度也就是進(jìn)給量是數(shù)控機(jī)床切削用量中一項(xiàng)重要的參數(shù)，要根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件的材質(zhì)選擇。確定進(jìn)給量的原則是，加工時(shí)如果把工件的質(zhì)量和數(shù)控機(jī)床安全運(yùn)行這兩個(gè)條件得到保證，就可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)高進(jìn)給速度。在大多數(shù)情況下它可以在100-150 mm/min內(nèi)選擇，車外圓，進(jìn)給速度為100 mm/min，車削梯形螺紋時(shí)，進(jìn)給速度為100mm/min。割退刀槽時(shí)，進(jìn)給速度為50 mm/min。 2.2.3 保證加工工藝的方法 為了使零件的加工精度達(dá)到要求，必須分析零件的整個(gè)加工工藝，采取對(duì)應(yīng)的方法來預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У募庸すに嚪椒ù胧﹣磉_(dá)到控制原始誤差和控制原始誤差對(duì)于零件加工時(shí)可能產(chǎn)生的精度影響。 1.刀具半徑的選擇 (1)刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。 (2)刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工，會(huì)使刀具剛性變差。 2.采用合適的切削液 切削液的主要作用是用來降低刀具切削過程中產(chǎn)生的熱量。切削液如果選擇的合適，它會(huì)降低刀具的磨損提高加工的精度。切削液一般分為：非水溶性切削液、水溶性切削液，分別起到潤(rùn)滑和冷卻的作用。本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。 2.3 工藝文件的編制 2.3.1數(shù)控加工工序卡 表2.1 數(shù)控加工工序卡 數(shù)控加工工序卡片 材料 45鋼 零件圖號(hào) 夾具名稱 三爪自定心卡盤 工步號(hào) 工步內(nèi)容 G功能 T刀具 主軸轉(zhuǎn)速S/（r/min） 進(jìn)給量f/（mm/min） 背吃刀量ap/mm 備注 1 車削右端面 G01 T0101 800 100 2 粗車零件右端外輪廓 G73 T0101 800 100 2 3 精車零件右端外輪廓 G70 T0101 1000 100 0.5 4 切退刀槽 G01 T0202 500 50 2 5 粗車零件右端外輪廓 G73 T0303 800 100 2 6 精車零件右端外輪廓 G70 T0303 1000 100 0.5 7 車削梯形螺紋 G76 T0404 400 8 車削左端面 G01 T0101 800 100 9 粗車零件左端外輪廓 G71 T0101 800 100 1.5 10 精車零件左端外輪廓 G70 T0101 1000 100 0.5 11 鉆孔 500 12 粗車零件左端內(nèi)輪廓 G71 T0505 600 100 1.5 13 粗車零件左端內(nèi)輪廓 G70 T0505 1000 100 0.5 14 檢測(cè)、校核 2.3.2數(shù)控加工刀具卡 表2.2 數(shù)控加工刀具卡 數(shù)控加工刀具卡片 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱及規(guī)格 刀尖半徑R 刀尖位置T 數(shù)量 加工表面 備注 1 T0101 35外圓車刀 0.2mm 2mm 1 粗精車外輪廓 2 T0202 切槽車刀 B=5mm 1 左端面 3 T0303 35左偏外圓車刀 0.2mm 2mm 1 粗精車外輪廓 4 T0404 30梯形螺紋車刀 0.2mm 0 1 梯形螺紋 5 T0505 鏜孔刀 0.1mm 3mm 1 粗精鏜孔 6 Φ16mm鉆頭 1 左端面 手動(dòng) 第3章 加工坐標(biāo)系設(shè)置 3.1 建立坐標(biāo)系 1.機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，是以本機(jī)床的原點(diǎn)Ｏ為坐標(biāo)系的，并由Ｚ軸和Ｘ軸組成的一個(gè)直角坐標(biāo)系。在其主軸線的方向?yàn)閆方向，X方向?yàn)楣ぜ膹较?，和拖板橫向平行，它是我們加工零件的基礎(chǔ)。 2.編程坐標(biāo)系 所謂編程坐標(biāo)系實(shí)際就是工件坐標(biāo)系，在數(shù)控編程的時(shí)候，第一步應(yīng)該確定工件的坐標(biāo)系，零件本身就有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，我們加工的時(shí)候有工藝基準(zhǔn)，盡量要把這兩個(gè)基準(zhǔn)統(tǒng)一，該基準(zhǔn)點(diǎn)一般叫做工件的原點(diǎn)。它是以你加工的工件的原點(diǎn)建立的X、Z軸的坐標(biāo)系。 3.2 對(duì)刀 我們?cè)跀?shù)控加工中一旦確定好了工件的坐標(biāo)系，還要進(jìn)行下一個(gè)步驟對(duì)刀就是確定刀尖在坐標(biāo)系中的所在位置。在實(shí)際加工中，現(xiàn)在最常用的方法為試切對(duì)刀法。將工件夾持好之后，手動(dòng)方式操作機(jī)床，選擇你加工需要用到的刀輕輕的在工件端面車一刀，此時(shí)Z的方向不要?jiǎng)釉赬方向向后退刀，錄入刀補(bǔ)Z0。當(dāng)加工工件端面為原點(diǎn)時(shí)，用同樣的方法，輕輕的將工件的表面車一刀，然后一定要注意保持刀具在橫向上的尺寸不變否則造成對(duì)刀不準(zhǔn)，從縱向Z方向退刀，然后停止主軸旋轉(zhuǎn)，用千分尺量出工件車削后的直徑錄入X方向刀補(bǔ)。其余各刀只需要按照以上步驟操作，就可以確定每把刀具在工件坐標(biāo)系上的位置。 第4章 數(shù)控編程與仿真加工 4.1 機(jī)床的選擇 本次零件的加工是根據(jù)零件的外形和加工要求，選擇廣州數(shù)控的GSK980TD數(shù)控車床，該車床價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定適合小批量生產(chǎn)。 圖4.1 GSK980TD操作面板 4.2 基本的編程指令 1．G00與G01指令一個(gè)是快速定位，另一個(gè)是直線插補(bǔ)，G00后面不能跟F指令。 指令格式: G00 X_Z _； G01 X _F_； 2．G02/G03指令是圓弧的插補(bǔ)。 指令格式： G02 X_Z _R_；(順時(shí)針圓弧插補(bǔ)) G03 X _Z_R_；(逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)) 3．G 71指令是內(nèi)、外徑粗車循環(huán)，通過與Z軸平行的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔、外圓的加工，一般用于毛坯的粗加工。 指令格式： G00 X _ Z _ ； G71 U_R_； G71 P_Q_U_W_； 4.G70精車循環(huán)指令，用于車削G71或G73指令粗加工后留下的精加工余量。 指令格式： G00 X _ Z _ ； G71 U_R _； 3.G73仿形法粗車循環(huán)指令，按照設(shè)定的形狀車削逐漸地達(dá)到最終形狀。 指令格式： G00 X_ Z_； G73 U_R_； G73 P_Q_U_W_F_； 4.3 程序的編制 右端程序： O1001 M03 S800 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min T0101 G00 X47 Z0 G01 X-0.5 F100 G00 X47 Z2 循環(huán)起點(diǎn) G73 U15 R7 外徑粗加工循環(huán) G73 P10 Q20 U0.5 W0.05 F100 N10 G00 X18 G01 Z0 F100 X20 Z-1 Z-11.34 G02 X24 W-11.66 R6 G03 X40 W-8 R8 N20 G01 X45 G0 X100 Z100 M05 M00 M03 S1000 G00 X47 Z2 G70 P10 Q20 外徑精加工循環(huán) G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S800 G00X40 Z-31 G01 Z-97 X43 W-23 X45 G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S500 T0202 G00 X45 Z-49 G01 X24.5 F50 切槽 X45 W5 X24.5 X45 X24 W-5 X35 X42 W-1.27 X45 G00 Z-97 G01 X32.5 X45 W3 X32.5 X45 X32 W-3 X41 X43 W-1 X45 W5.27 X42 X35 W-1.27 X45 G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S800 T0303 G00 X45Z-41 G73 U5R3 粗加工外輪廓 G73 P30 Q40 U0.3W0.05 F100 N30 G00X24 G01 Z-39 G02 X40 W8 R8 N40 G01 X45 G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S1000 G00 X45 Z-41 G70 P30 Q40 精加工外輪廓 G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S400 T404 G00 X44 Z-47 G76 P020030 Q50 R0.08 梯形螺紋車削循環(huán) G76 X35 Z-93 P3500 Q100 F12 G00 Z-41 G76 P020030 Q30 R0.08 G76 X35 Z-93 P3500 Q100 F12 G00 X100 Z100 M05 M30 左端程序： O1002 M03 S800 T0101 G00 X47 Z0 G01 X-0.5 F100 G00 X47 Z2 G71 U1.5 R1 外輪廓粗車循環(huán) G71 P10 Q20 U0.5 W0.05 F100 N10 G00 X34.85 G01 Z0 F100 X38 Z-15 W-5 X41 X43 W-1 N20 X45 G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S1000 G00 X47 Z2 G70 P10 Q20 G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S600 T0505 G00 X100 Z100 G00 X16 Z2 G71 U1 R1 鏜孔粗車循環(huán) G71 P30 Q40 U-0.5 W0 F100 N30 G01 X28 Z0 X26 Z-1 Z-14 X22 Z-28 X18 N40 Z2 G00 X100 Z100 M05 M00 M03 S1000 G00 X16Z2 G70 P30 Q40 G00 X100 Z100 M05 M30 4.4 仿真加工 1.打開軟件，選擇廣州數(shù)控GSK980TD 圖4.2 斯沃界面 2.工作界面 圖4.3工作界面 3.導(dǎo)入程序界面 圖4.4 導(dǎo)入程序 4.裝入刀具界面 圖4.5 刀具庫(kù) 5.設(shè)置毛胚界面 圖4.6 設(shè)置毛坯 6.對(duì)刀，輸入刀補(bǔ)界面 圖4.7 輸入刀補(bǔ) 7.開始加工 (1)完成右端外輪廓面的加工 圖4.8 車右端外輪廓 (2)加工梯形螺紋 圖4.9 車梯形螺紋 (2)調(diào)頭加工車零件左端外輪廓 圖4.10 車左端外輪廓 (3) 鉆孔鉆一個(gè)ф16mm深度為45mm的孔 圖4.11 打中心孔 (4)加工內(nèi)輪廓 圖4.12 車內(nèi)輪廓 結(jié)論 通過這次軸類零件的加工，讓我對(duì)實(shí)際零件加工的總體流程和對(duì)刀具路徑有了一定的認(rèn)識(shí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我最大的體會(huì)就是多做多練習(xí)。除了對(duì)編程的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識(shí)，對(duì)于夾具的選擇，切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。這次也讓我意識(shí)到了自己在這方面的不足之處，從而使自己看清了今后應(yīng)該努力的方向，也使我對(duì)以前所學(xué)知識(shí)有了更全面的溫習(xí)和鞏固，對(duì)以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)總體有了更深入的理解。在實(shí)際操作時(shí)，我們只有對(duì)各功能鍵了如指掌，在操作時(shí)才能得心應(yīng)手，不至于手忙腳亂。 通過此次設(shè)計(jì)讓我得到了深刻的反思，認(rèn)清自己還有哪些地方需要改正。在以后的日子我將會(huì)繼續(xù)保持這種態(tài)度和熱情。 參考文獻(xiàn) [1] 周曉宏. 數(shù)控加工工藝與設(shè)備[J]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 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[8] 羅學(xué)科，謝富春. 數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. 致謝 論文在導(dǎo)師錢紹祥的精心指導(dǎo)和熱情的幫助下完成的。老師那寬厚樸實(shí)的作風(fēng)、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度感染著我。在這里我要向老師表示感謝！ 通過這半年的時(shí)間終于把畢業(yè)設(shè)計(jì)做完了，因?yàn)槲沂且粋€(gè)專科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)不足，肯定會(huì)有許多地方考慮的不夠全面，如果沒錢有老師辛苦的督促指導(dǎo)，以及和我一起的同學(xué)們的支持，恐怕要想完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里我還是要再次感謝我的導(dǎo)師錢紹祥老師。老師對(duì)我論文上存在的問題耐心指導(dǎo)，使我在完成畢業(yè)論文的同時(shí)也深受啟發(fā)。同時(shí)也感謝我的母校—鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校，每當(dāng)我沒有頭緒的時(shí)候?qū)W校的圖書館總會(huì)給我一定的幫助，而且在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，正是我實(shí)習(xí)的時(shí)候，中間時(shí)間的調(diào)劑也幸虧有學(xué)校的合理安排。最后還要感謝我的同學(xué)在設(shè)計(jì)期間給予的幫助。在這里我還要感謝我的家人對(duì)我的關(guān)心祝福他們身體健康，生活幸福。