套筒零件數(shù)控加工工藝分析及程序編制

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0套筒零件數(shù)控加工工藝分析及程序編制摘 要本設(shè)計(jì)是套筒零件車削加工這個(gè)課題，因?yàn)樗婕暗降闹R(shí)面非常廣闊，基本將我們?cè)诖髮W(xué)里所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用起來(lái)。它突出了數(shù)控加工的特點(diǎn)，零件在加工過(guò)程中的工藝性特點(diǎn)。從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，機(jī)床的選擇，刀具的選擇，工藝分析，零件加工，精度的檢測(cè)與公差的配合到分析結(jié)果的全過(guò)程，將理論知識(shí)和實(shí)際操作緊密聯(lián)系起來(lái)。從圖樣設(shè)計(jì)開(kāi)始到零件加工結(jié)束，說(shuō)明零件加工與設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。用數(shù)控車床加工克服普通車床加工精度不高難加工，加工時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，提高加工精度，提高操作安全性。并編制加工工藝卡片，編寫出加工程序，最終在數(shù)控車床上加工出產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：數(shù)控車床加工；工藝分析；走刀路線1AbstractWith pieces of thread design is turning shaft parts. This design is the subject of turning shaft, because he relates to the very broad range of knowledge, basic college three years in our knowledge by the integrated use of them. It highlights the characteristics of CNC machining, parts in the process of process characteristics. From the design drawings, machine selection, tool selection, process analysis, parts processing, precision of detection and tolerance to the results of the analysis with the whole process, the theoretical and practical knowledge closely linked. Starting from pattern design to the end of part processing, indicating that the basic parts machining and design process. Overcome with CNC lathe precision lathe is not highly difficult process, and long processing time, higher precision, improve operational safety. Take the knife and draw the road map, write processing. The final out in the CNC lathe products.Keywords: CNC lathe；process analysis；The cutting line2目 錄摘 要 .................................................................1Abstract ..............................................................2目 錄 .................................................................3緒論 ..................................................................51 零件介紹 ............................................................61.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 ............................................61.2 零件的技術(shù)要求分析 ............................................61.3 確定毛坯 .......................................................71.3.1 毛坯類型 .................................................71.3.2 毛坯余量確定 .............................................82 加工工藝方案分析 .....................................................92.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .................................................92.2 確定加工方案 ...................................................92.3 夾具的確定 .....................................................92.4 刀具的選擇 ....................................................112.5 選擇切削用量 ..................................................122.5.1 背吃刀量的確定 ..........................................122.5.2 主軸轉(zhuǎn)速的確定 ..........................................122.5.3 進(jìn)給量的確定 ............................................132.5.4 切削速度的確定 ..........................................132.5.5 零件切削用量的具體選擇 ..................................132.6 冷切液的選擇 .................................................142.7 機(jī)床的參數(shù)介紹 ................................................153 數(shù)值計(jì)算 ............................................................163.1 刀位點(diǎn)坐標(biāo)值計(jì)算 ..............................................173.1 工件坐標(biāo)系的設(shè)定 ..............................................174.零件的數(shù)控編程 .....................................................184.1 數(shù)控編程的定義及分類 .........................................1934.1.1 數(shù)控編程的定義 ..........................................194.1.2 數(shù)控編程的分類 .........................................194.1.3 循環(huán)指令格式 ...........................................194.2 數(shù)控加工程序代碼的編寫 .......................................204.2.1 車左端時(shí)的加工程序 .....................................204.2.2 車右端時(shí)的加工程序 .....................................21結(jié)束語(yǔ) ...............................................................23致 謝 ...............................................................23參考文獻(xiàn) .............................................................24附錄 A 數(shù)控加工工序卡片 ...............................................25附錄 B 數(shù)控刀具明細(xì)表 .................................................27附錄 C 工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片 .........................................284緒論進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正不斷朝著高速化、高精度復(fù)合化、智能化及信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，從而提高所加工零件精度，提高生產(chǎn)效率、節(jié)約加工成本。數(shù)控加工技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)與核心，數(shù)控加工技術(shù)的普及將使現(xiàn)代制造技術(shù)產(chǎn)生巨大變革，數(shù)控化更是一個(gè)國(guó)家制造現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。制造業(yè)是我國(guó)入世后為數(shù)不多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的行業(yè)之一。我院提倡培養(yǎng)技術(shù)型人才的基本理念更是符合當(dāng)前國(guó)情的發(fā)展需求，為達(dá)到這一目標(biāo)，我們更要將理論知識(shí)和實(shí)際操作緊密聯(lián)系起來(lái)。本設(shè)計(jì)是根據(jù)我們數(shù)控專業(yè)學(xué)生所需掌握的知識(shí)及技術(shù)要求編寫的，它突出了數(shù)控加工的特點(diǎn)，零件在加工過(guò)程中的工藝性特點(diǎn)。全面培養(yǎng)我們加工能力。并制定出合理的數(shù)控加工工藝過(guò)程，自己利用設(shè)備執(zhí)行零件的實(shí)體加工，加工出合格的零件。并掌握加工中夾具的合理選用，了解刀具的材料、特點(diǎn)、以及如何選用刀具等一系列問(wèn)題。這不僅學(xué)到了理論知識(shí)還將理論運(yùn)用在了實(shí)際加工當(dāng)中，將理論與實(shí)踐結(jié)合在一起。51 零件介紹1.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析本零件是套筒類零件。該零件有切槽、倒角、螺紋組成。該零件形如圖 1.1 所示，零件圖尺寸標(biāo)注完整，符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求。這些特征在普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進(jìn)行加工，并且是數(shù)控車削加工中常見(jiàn)的形狀特征。如圖 1.1 所示零件圖，分析其加工工藝性。圖 1.1 套筒零件 CAD 圖1.2 零件的技術(shù)要求分析該零件尺寸精度等級(jí)較高，其中外圓尺寸精度最高為 0.01mm，長(zhǎng)度尺寸精度最高為 0.05mm；位置精度有：Φ18 對(duì)基準(zhǔn) A 的同軸度為 Φ0.02mm（等等，其余的請(qǐng)參照零件圖紙）；該零件的表面粗糙度要求較高，最高表面達(dá)到 Ra1.6um，最低為 3.2um。61.3 確定毛坯1.3.1 毛坯類型毛坯是用來(lái)加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。（一）鑄件 對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。（二）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。（三）型材型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。7（五）其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。1.3.2 毛坯余量確定毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法并不合理，這是因?yàn)閺拿鞒叽绲淖饔脕?lái)講并不要求它和零件圖一致，對(duì)它提出的要求是:(1)保證它在機(jī)械加工時(shí)有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準(zhǔn)確的位置及尺寸。根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長(zhǎng)，因此可以直接采用型材毛坯（棒料）。82 加工工藝方案分析2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用己加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精加工。除第一道工序用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求沒(méi)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。該零件為回轉(zhuǎn)型零件，其加工 2 次成型，故只有一個(gè)精基準(zhǔn)，基準(zhǔn)為端面及回轉(zhuǎn)中心線。2.2 確定加工方案本零件主要加工表面是外圓表面，還有常見(jiàn)的特形表面，因此針對(duì)各中精度等級(jí)和表面粗糙度要求，按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法。對(duì)于普通精度的軸套零件加工，其典型加工工藝路線如下：加工方案的制定與選擇根據(jù)零件圖樣到工序原則，制定以下加工順序方案，選取最佳一種，（即加工工時(shí)最短，且又能保證質(zhì)量）下面分析兩套加工順序方案進(jìn)行比較。綜上所述，套筒車削零件的主要加工表面是外表面，以及最多見(jiàn)的輪廓表面，所以關(guān)于零件的加工面精度等級(jí)以及表面粗糙度的需求，務(wù)必考慮符合經(jīng)濟(jì)精度來(lái)選擇加工方法。通過(guò)零件圖并依據(jù)工序原則等來(lái)制定合理加工方案，以下是零件的幾種加工順序方案，選定加工工序最少、工時(shí)最短，又能夠確保質(zhì)量最理想的一組工藝。經(jīng)過(guò)分析最終確定套筒車削的加工方案為：裝夾工件右端， 零件左端中心作為坐標(biāo)建立工件坐標(biāo)系。根據(jù)零件尺寸精度及技術(shù)要求，確定加工路線為：車削左端面→粗車外圓柱面→精車外圓柱面→調(diào)頭→粗車外圓柱面→精車外圓柱面→切槽車→螺紋→檢驗(yàn)。2.3 夾具的確定為了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，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。91．?dāng)?shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)：（1）單件小批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先選用組合夾具、可調(diào)夾具和其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用；（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）零件的裝御要快速、方便、可靠，以縮短機(jī)床的停頓時(shí)間，減少輔助時(shí)間；（4）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工，即夾具要敞開(kāi)，其定位、夾緊元件不影響加工中的走刀；（5）為提高數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工可采用氣動(dòng)或液壓夾具、多工位夾具。2．在選擇裝夾方案時(shí)，要根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)來(lái)確定工件的定位夾持方式，并選擇合理的夾具。我們數(shù)控車床通用夾具包括有以下：（1）三爪卡盤三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時(shí)的二次裝夾.（2）卡盤加頂尖在車削質(zhì)量較大的工件時(shí)，一般工件的一端用卡盤夾持，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生的軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或者利用工件的臺(tái)階面進(jìn)行限位。此種裝夾方法比較安全可靠，能夠承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，所以數(shù)控車削加工中應(yīng)用較多。（3）彈簧夾套彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位。它特別適用于尺寸精度較高，表面質(zhì)量較好的冷拔圓棒料的夾持。它夾持工件的內(nèi)孔是規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列，并非任意直徑的工件都可以進(jìn)行夾持。10（4）四爪卡盤加工精度要求不高，偏心距較小，零件長(zhǎng)度較短的工件時(shí)，可以采用四爪卡盤進(jìn)行裝夾，四爪卡盤的四個(gè)卡爪是各自獨(dú)立移動(dòng)的，通過(guò)調(diào)整工件夾持部位在車床主軸上的位置，使工件加工表面的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn)中心重合。但是，四爪卡盤的找正煩瑣費(fèi)時(shí)，一般用于單件小批生產(chǎn)。四爪卡盤的卡爪有正爪和反爪兩種形式。根據(jù)上述幾種通用夾具的簡(jiǎn)介分析，由于該零件一般不會(huì)產(chǎn)生夾緊變形，零件尺寸小、結(jié)構(gòu)和形狀比較簡(jiǎn)單，不需要用專用夾具，所以只需要用三爪定位卡盤。圖 2.2 為三爪卡盤。圖 2.2 三爪卡盤112.4 刀具的選擇在加工的過(guò)程中，對(duì)刀具的選擇是非常重要的，一個(gè)零件好與壞直接給刀具的選擇有關(guān)，刀具的好壞會(huì)影響整個(gè)加工過(guò)程，所以我們要注意刀具的材料和刀具的性能綜上數(shù)控機(jī)床加工中采納最普遍的是硬質(zhì)合金類刀具。當(dāng)前因其性價(jià)比高，適應(yīng)性穩(wěn)定且多樣化，綜合效果最優(yōu)。由于套筒車削的材料為 45#鋼材，零件比較復(fù)雜，所以我選用硬質(zhì)合金刀具如（表 2-1）來(lái)加工此零件。表 2-1 所用刀具規(guī)格序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱 型號(hào) 備注1 T01 93°外圓車刀 MVJNR2020K16 硬質(zhì)合金2 T02 4mm 切斷刀 ZQ1616R 刀片寬 4mm3 T03 60°外螺紋刀 SER2020K16 硬質(zhì)合金2.5 選擇切削用量2.5.1 背吃刀量的確定在機(jī)床功率容許的情況下，應(yīng)盡量采選較大的背吃刀量，進(jìn)給次數(shù)才會(huì)有所減少。當(dāng)精度要求較高的零件時(shí)，半精銑或精銑的余量需要被留出，正常半精銑的余量是 0.5mm 左右，精銑余量在半精銑之后，通常少于普通銑削的余量，一般選取 0.1～0.3mm。由于該零件精度要求相對(duì)要高，固必須至少有粗加工及精加工兩種。通過(guò)表 2.2 來(lái)采選背吃刀量。表 2.2 數(shù)控切削用量推薦表加工內(nèi)容 背吃刀量Ap/（mm）切削速度vc(m·min )1?進(jìn)給量f/(mm·r )1?粗加工 2～3 80～120 0.2～0.4精加工 0.1～0.5 120～150 0.1～0.2綜合考慮粗車時(shí)背吃刀量選取 2mm，留出精車余量為 0.5mm，精車時(shí)背吃刀量為 0.5mm。2.5.2 主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來(lái)確定。切削學(xué)速度除了計(jì)算和查表選取外，還可以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。主要根據(jù)允許的切削速度 Vc(m/min)選取由公式 n= 來(lái)進(jìn)行計(jì)算。DVc?1012式中 Vc 為切削速度；D 為工件或刀具的直徑（mm）現(xiàn)選取工件的中間尺寸為 ?46 的直徑為例說(shuō)明其計(jì)算過(guò)程。D=46mm2.5.3 進(jìn)給量的確定粗加工時(shí)，進(jìn)給量的選擇主要受切削力的限制。根據(jù)加工材料、刀桿尺寸、工件直徑及已確定的背吃刀量來(lái)選取較大的進(jìn)給量。在半精加工和精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求，根據(jù)工件材料、刀尖圓弧半徑、切削速度來(lái)選擇合理的進(jìn)給量。當(dāng)切削速度提高，刀尖圓弧半徑增大，或刀具磨有修光刃時(shí)，可以選擇較大的進(jìn)給量以提高生產(chǎn)率。在加工過(guò)程中，有四種進(jìn)給速度設(shè)定，它們是：快速走刀速度、進(jìn)刀速度、切削進(jìn)給速度及退刀速度。2.5.4 切削速度的確定（1）快速走刀速度（空刀進(jìn)給速度）為了節(jié)省非切削加工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，快速走刀速度應(yīng)盡可能選高一些，一般選為機(jī)床所允許的最大進(jìn)給速度，即 G00 進(jìn)給速度。在零件加工過(guò)程中，建立刀補(bǔ)即 G00 進(jìn)給速度。（2）退刀速度為了縮短非切削加工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，退刀進(jìn)給速度應(yīng)選擇機(jī)床所允許的最大快速移動(dòng)速度，即 G00 速度。在零件加工過(guò)程中，取消刀補(bǔ)即 G00 退刀速度。2.5.5 零件切削用量的具體選擇（1）工序 1：車左端外輪廓工步 1 粗車左端外輪廓留 0.5mm 作為精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=2mm。由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量 f=0.4~0.5mm/r，初步確定 f=0.4mm/r。選擇切削速度 由文獻(xiàn)查得 =1.5~1.83m/s，取 =1.5m/s=90m/min。cvcvcv計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s= = m/min=673r/min 取 s=700r/min。dc?10903.42?計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度 F=Sf=200㎜/min。工步 2 精車左端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取 ap=0.25mm。由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量 f=0.3~0.4mm/r，初步確定 f=0.2mm/r。13選擇切削速度 由文獻(xiàn)[1]P448 表 8-57 查得 =1.5~1.83m/s.取cvcv=100m/min。cv計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 s= = m/min=863r/min 取 900r/min。dvc?10103.42?計(jì)算進(jìn)給速度 F=Sf=140㎜/min。工步 4 切槽保證其加工精度及表面粗糙度，根據(jù)所選刀具取 ap=5mm。由文獻(xiàn)查得切削速度 = 30m/min，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速cvs= = m/min=367r/min 據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取 400r/min。dvc?1030.426?文獻(xiàn)［1］查得進(jìn)給量 f=0.1 mm/r；計(jì)算進(jìn)給速度 F=Sf=30㎜/min。2.6 冷切液的選擇由于在切削加工過(guò)程在，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱——切削熱。由于熱長(zhǎng)冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量后，工件和刀具會(huì)產(chǎn)生變形，最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀” 的現(xiàn)象。為了提高加零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過(guò)程中必須使用冷卻液對(duì)工件和刀具進(jìn)行冷卻，以避免造成“燒刀” 的現(xiàn)象和零件精度的影響。該工件材料為 45 鋼，為了避免刀具與工件摩擦產(chǎn)生大量熱影響工件精度，在加工時(shí)主要是以冷卻為主，多采用乳化液作為冷卻液。常用的冷卻液如表 2-3 所示。表 2-3 常用冷卻液冷卻液名稱 主要成份 主要作用水溶液 水、防銹添加劑 冷卻乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤(rùn)滑、清洗切削油礦物油、動(dòng)植物油、極壓添加劑或油性潤(rùn)滑14從工件材料考慮，切削時(shí)不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價(jià)格，選擇乳化液可以滿足要求。從刀具材料考慮，硬質(zhì)合金刀具一般采用乳化液作為冷卻液，其冷卻效果很好。綜合以上的種種分析，采用乳化液作為冷卻液效果很好。它的主要作用：冷卻、潤(rùn)滑、清洗而且還有一定的防銹作用。2.7 機(jī)床的參數(shù)介紹數(shù)控車床參數(shù)如表 2-4 所示。表 2-4 數(shù)控車床參數(shù)型號(hào) CK6132A床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 mm 320滑板上最大回轉(zhuǎn)直徑 mm 150加工能力最大加工長(zhǎng)度 mm 450X 軸行程 mm 165行程Z 軸行程 400主軸轉(zhuǎn)速范圍 r/min 100-2500主軸內(nèi)孔錐度 MT6主軸主軸通孔直徑 mm 60刀具數(shù)量 4刀架刀柄尺寸 20*20X 軸快速進(jìn)給 mm/min 4000Z 軸快速進(jìn)給 mm/min 6000進(jìn)給每轉(zhuǎn)切削進(jìn)給量 mm/r 0.005-100尾座套筒錐度 MT4尾座套筒直徑 mm 40尾架尾座套筒行程 mm 10015電機(jī) 主電機(jī)功率 KW 4500 規(guī)格：1710*1000*1500機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)*寬*高）mm750 規(guī)格：2060*1000*1500數(shù)控系統(tǒng) FAUNC oi-Mate TC163 數(shù)值計(jì)算3.1 刀位點(diǎn)坐標(biāo)值計(jì)算在傳統(tǒng)的加工中，經(jīng)常采用人工計(jì)算的方式進(jìn)行計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)，由于科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，現(xiàn)在基本上都運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行坐標(biāo)點(diǎn)查找，圖 3.1 便是本次編程走刀路線中所需要用到的基點(diǎn)坐標(biāo)值。圖 3.1 坐標(biāo)值3.1 工件坐標(biāo)系的設(shè)定工件坐標(biāo)系是固定于工件上的笛卡爾坐標(biāo)系，是編程人員在編制程序時(shí)用來(lái)確定刀具和程序起點(diǎn)的，該坐標(biāo)系的原點(diǎn)可使用人員根據(jù)具體情況確定，但坐標(biāo)軸的方向應(yīng)與機(jī)床坐標(biāo)系一致并且與之有確定的尺寸關(guān)系。工件坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，又稱編程坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系是人為設(shè)定的。建立工件坐標(biāo)系是數(shù)控車床加工前的必不可少的一步。不同的系統(tǒng)，其方法各不相同。 17圖 3.2 左端坐標(biāo)系零點(diǎn)圖 3.3 右端坐標(biāo)系零點(diǎn)184.零件的數(shù)控編程4.1 數(shù)控編程的定義及分類4.1.1 數(shù)控編程的定義編程是將加工零件的加工順序、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)以及輔助操作加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。4.1.2 數(shù)控編程的分類數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。1)手工編程的定義 手工編程是指主要由人工來(lái)完成數(shù)控機(jī)床程序編 制各個(gè)階段的工作。當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時(shí)，都可以采用手工編程的方法。對(duì)于幾何形狀不太復(fù)雜的零件，所需要的加工程序不長(zhǎng)，計(jì)算也比較簡(jiǎn)單，出錯(cuò)機(jī)會(huì)較少，這時(shí)用手工編程既經(jīng)濟(jì)又及時(shí)，因而手工編程被廣泛地應(yīng)用于形狀簡(jiǎn)單的點(diǎn)位加工及平面輪廓加工中。2)手工編程的意義 手工編程的意義在于加工形狀簡(jiǎn)單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時(shí)，快捷、簡(jiǎn)便；不需要具備特別的條件(價(jià)格較高的硬件和軟件等)；對(duì)機(jī)床操作或程序員不受特殊條件的制約；還具有較大的靈活性和編程費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。本次零件主要采用了 手動(dòng)編程的方法進(jìn)行編制程序。4.1.3 循環(huán)指令格式本次零件加工主要采用了 G71 外圓粗車復(fù)合循環(huán)指令G71 U (Δd) R(e) 外圓粗車復(fù)合循環(huán)指令格式G71 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw) F(f) S(s) T(t)其中：Δd 為背吃刀量；e 為退刀量；ns 為精加工輪廓程序段中開(kāi)始段的段號(hào)；nf 為精加工輪廓程序段中結(jié)束段的段號(hào)；Δu 為留給 X 軸方向的精加工余量；（直徑值）Δw 為留給 Z 軸方向的精加工余量； f、s、t 為粗車時(shí)的進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速及所用刀具。而精加工時(shí)處于 ns 到 nf 程序段之內(nèi)的 F、S、T 有效。194.2 數(shù)控加工程序代碼的編寫4.2.1 車左端時(shí)的加工程序左端 加工程序清單程序名:程序段號(hào) 程序內(nèi)容 程序段解釋N10 O0001 程序號(hào)N20 T0101; 換 1 號(hào)刀，90°端面車刀N30 M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 700r/minN40 M08; 切削液開(kāi)N50 G00 X48 Z0.5; 快速走刀至粗車位置N60 G01 X-1 F120; 粗車端面N70 Z2;N80 G00 X75;N90 Z0; 快速走刀至精車位置N100 M03 S800; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 700r/minN110 G01 X-1 F80; 精車端面N120 Z2;N130 G00 X100 Z100; 快速走刀至換刀位置N140 M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 500N150 G00 X75 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)N160 G71 U1.5 R1; 建立復(fù)合車削循環(huán)N170G71 P180 Q200 U0.3 W0.3 F200;給定起終點(diǎn)，精加工余量N180 G00 X42; 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn)N190 G01 Z-10 F80; 車 Ф42 外圓N200 X48; 退刀N210 G00 Z100; 退刀20N220 M30; 程序結(jié)束4.2.2 車右端時(shí)的加工程序右端 加工程序清單程序名:程序段號(hào) 程序內(nèi)容 程序段解釋N10 O0001 程序號(hào)N20 T0101; 換 1 號(hào)刀，90°端面車刀N30 M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 700r/minN40 M08; 切削液開(kāi)N50 G00 X75 Z0.5; 快速走刀至粗車位置N60 G01 X-1 F120; 粗車端面N70 Z2;N80 G00 X48;N90 Z0; 快速走刀至精車位置N100 M03 S800; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 800r/minN110 G01 X-1 F80; 精車端面N120 Z2;N130 G00 X100 Z100; 快速走刀至換刀位置N140 M03 S500; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 500N150 G00 X75 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)N160 G71 U1.5 R1; 建立復(fù)合車削循環(huán)N170G71 P180 Q290 U0.3 W0.3 F200;給定起終點(diǎn)，精加工余量N180 G00 X8; 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn)N190 G01 Z0 F80; 車 Ф42 外圓N200 G03 X18 Z-5 R5; 車削 R5 圓弧N210 G02 X24 Z-12 R8 車削 R8 圓弧21N220 G01 Z-18 Z 向車削N230 X26 車削臺(tái)階N240 X30W-2 倒角 C2N250 Z-37 Z 向車削N260 X32 車削臺(tái)階N270 W-6 Z 向車削N280 X42W-7 車削斜面N290 X48 退刀N300 G00 Z100; 退刀N310 T0202; 換 2 號(hào)刀，外切槽刀N320 M03 S400; 主軸正轉(zhuǎn) ，轉(zhuǎn)速為 400N330 G00 X48 Z-37; 快速運(yùn)動(dòng)至切削起點(diǎn)N340 G01 X26 F30; 切槽N350 X52 F200; 退刀N360 G00 Z100 退刀N370 T0303; 換 3 號(hào)刀，內(nèi)螺紋車刀N380 M03 S3000; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 300N390 G00 X31 Z-17; 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn)N400 G76 P020060 Q100 R200; 建立復(fù)合螺紋切削循環(huán)N410G76 X28 Z-34 P900 Q400 F2;N420 G00 X100 Z200; 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn)N430 M05; 主軸停止N440 M09; 切削液關(guān)N450 M30; 程序結(jié)束22結(jié)束語(yǔ)通過(guò)次此的分析，需要對(duì)刀具的切削參數(shù)進(jìn)行計(jì)算等方面的問(wèn)題給予考慮，這些方面的知識(shí)都需要我們?nèi)?fù)習(xí)以前的知識(shí)，在對(duì)以前學(xué)的知識(shí)進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識(shí)也能很好的理解。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我最大的體會(huì)就是熟練操作技能來(lái)源我們對(duì)專業(yè)的熟練程度。比如，我們想加快編程程度，除了對(duì)各編程指令的熟練掌握之外，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。在上機(jī)操作時(shí)，我們只有練習(xí)各功能鍵的作用，在編程時(shí)才得心應(yīng)手。因此，我總結(jié)出一個(gè)結(jié)論“理論是指導(dǎo)實(shí)踐的基礎(chǔ)，只有不斷在實(shí)踐中總結(jié)驗(yàn)，并對(duì)先前的理論進(jìn)行消化和創(chuàng)新，自己的水平會(huì)很快的提高”本畢業(yè)的選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容、及設(shè)計(jì)的形成是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)論文的完成過(guò)程中傾注了老師大量的心血，因此，在論文完成之際，特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。通過(guò)此次設(shè)計(jì)使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會(huì)繼續(xù)保持這份做學(xué)問(wèn)的態(tài)度和熱情。23致 謝 在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我的零件加工及其說(shuō)明書編制能夠順利完成，首先要感謝指導(dǎo)老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)零件加工及其說(shuō)明書編制過(guò)程中，給予了耐心的指導(dǎo)，并講解了各項(xiàng)設(shè)計(jì)要領(lǐng)，提出了寶貴的意見(jiàn)，還有我的各科任老師平時(shí)孜孜不倦的教育和指導(dǎo)。感謝學(xué)院給予了我一個(gè)自我總結(jié)的機(jī)會(huì)和各位老師的支持。沒(méi)有你們的支持配合和指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不會(huì)按期完成。同時(shí)要感謝百忙之中參加畢業(yè)答辯的評(píng)審老師們。在此，再次表示衷心的感謝！借此機(jī)會(huì)對(duì)他們表示深深的感謝，并祝福他們?cè)谝院蟮娜松猛局杏肋h(yuǎn)幸福快樂(lè)。我在這里生活和學(xué)習(xí)了兩年多的時(shí)間，我們同學(xué)、朋友們無(wú)論是在學(xué)習(xí)還是在生活及其它各個(gè)方面都給了我很多的幫助和支持。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的編寫過(guò)程當(dāng)中，我認(rèn)真地聽(tīng)取他們的意見(jiàn)，使畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書表述更加清晰，內(nèi)容更加完善。同時(shí)感謝自己的家人 ，謝謝你們。也謝謝那么多提供我資料的人。24參考文獻(xiàn)[1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004[2] 沈建峰，章志成 .數(shù)控車床編程與操作實(shí)訓(xùn)[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2006[3] 楊仲岡.數(shù)控設(shè)備與編程[M].高等教育出版社，2006[4] 顧京.數(shù)控機(jī)床加工程序編制[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005[5] 王愛(ài)玲，李清 .數(shù)控機(jī)床加工工藝[M].機(jī)械工業(yè)出版社，200725附錄 A 數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào)套筒　 　套筒 01　工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 夾具編號(hào) 使用設(shè)備 車間010 O0001　 三爪卡盤　 01　 　數(shù)控車 機(jī)加工車間　工步號(hào) 工步內(nèi)容 加工面 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給速度 切削深度 備注1 車削端面 端面 T01 90°車刀 700(r/min) 200mm/min 12 粗車外圓 外圓 T01 90°車刀 700(r/min) 200mm/min 13 精車外圓 外圓 T01 90°車刀 900(r/min) 140mm/min 1編制 　 審核 　 批準(zhǔn) 　 共 2 頁(yè) 第 1 頁(yè)26數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào)套筒　 　套筒 01　工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 夾具編號(hào) 使用設(shè)備 車間020 O0001　 三爪卡盤　 01　 　數(shù)控車 機(jī)加工車間　工步號(hào) 工步內(nèi)容 加工面 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給速度 切削深度 備注1 車削端面 端面 T01 90°車刀 700(r/min) 200mm/min 12 粗加工外圓柱面 外圓 T01 90°車刀 700(r/min) 200mm/min 13 精加工外圓柱面 外圓 T01 90°車刀 900(r/min) 140mm/min 0.54 切槽寬 4mm 外圓 T02 切槽刀 X4 400(r/min) 30mm/min 0.55 車削 M30X2 外螺紋 外圓 T03 60°螺紋刀 300(r/min) - -編制 　 審核 　 批準(zhǔn) 　 共 2 頁(yè) 第 2 頁(yè)27附錄 B 數(shù)控刀具明細(xì)表數(shù)控刀具明細(xì)表零件編號(hào) 零件名稱 　 材料 程序編號(hào) 車間 使用設(shè)備01 套筒 　 45　數(shù)控刀具明細(xì)表O0001/0002　 　機(jī)加工 數(shù)控車　刀具直徑/mm 長(zhǎng)度/mm刀補(bǔ)地址刀號(hào) 刀位號(hào) 刀具名稱設(shè)定 補(bǔ)償 設(shè)定 直徑 長(zhǎng)度換刀方式 加工部位1 T01 外圓車刀　 　 0.8　 　 　 　 自動(dòng)　 外圓柱面　2　 T02 切槽刀 　 　 　 　 　 自動(dòng)　 外圓柱面3　 T03 螺紋車刀 　 　 　 　 　 自動(dòng)　 外圓柱面　編制 　 審核 　 批準(zhǔn) 年 月 日 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)28附錄 C 工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片零件圖號(hào) 01　 　 工序號(hào) 　010零件名稱 套筒 數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片 裝夾次數(shù) 　11 01　 　編制 審核 批準(zhǔn) 第 1 頁(yè)共 2 頁(yè)序號(hào) 夾具名稱 夾具圖號(hào)工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片29零件圖號(hào) 01　 　 工序號(hào) 　020零件名稱 套筒 數(shù)控加工工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片 裝夾次數(shù) 　11 01　 　編制 審核 批準(zhǔn) 第 2 頁(yè)共 2 頁(yè)序號(hào) 夾具名稱 夾具圖號(hào)