典型零件的車削加工機(jī)械制造專業(yè)

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1、（一）論文摘要： 科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使社會生產(chǎn)力得到了空前的進(jìn)步，不斷催生而出的、新的加工制造技術(shù)越來越多地運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐之中，并對社會進(jìn)步發(fā)揮著巨大的推進(jìn)作用。數(shù)控加工就是其中最具代表性的技術(shù)之一。制造技術(shù)和裝備技術(shù)是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技

2、術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國力和國家地位的重要途徑。在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。 本設(shè)計(jì)結(jié)合一具體零件進(jìn)行了零件圖分析，加工設(shè)備、刀具、工裝的選擇，切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等參數(shù)的選擇，制訂了零件的數(shù)

3、控加工工藝；根據(jù)所選擇機(jī)床的指令系統(tǒng)編寫了零件的加工程序。 （二）參考書目： [1]關(guān)穎.數(shù)控車床.沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2005 [2]韓鴻鸞. 數(shù)控編程 .北京：中國勞動社會保障出版社，2004 [3]馬東坡. 數(shù)控加工技術(shù)－綜合技能訓(xùn)練指導(dǎo)書 .北京：學(xué)苑出版社，2005 [4]王貴明.實(shí)用數(shù)控技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 [5]李善書.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002 [6]周虹.數(shù)控加工工藝與編程.北京:人民郵電出版社,2004 [7]李善書.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用.北京:機(jī)

4、械工業(yè)出版社,2002 [8]王鳳蘊(yùn),張超英.數(shù)控原理與典型數(shù)控系統(tǒng).北京: 高等教育出版社,2003 [9]楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程.北京:清華大學(xué)出版社,2002 [10]馬立克,張麗華.數(shù)控編程與加工技術(shù).大連:大連理工大學(xué)出版社,2004 [11]梁訓(xùn)王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動向.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001 [12]及秀群,楊小軍.AutoCAD2007實(shí)用教程.北京;中國電力出版社,2007 09年12月15日 （三）論文提綱： 1、方案選擇階段 ①根據(jù)自身?xiàng)l件合理選題 2、分析階段: ①熟悉課題 ②收

5、集材料 ③進(jìn)行可行性分析 3、設(shè)計(jì)階段: ①數(shù)控技術(shù)的概念與發(fā)展趨勢 ②零件的簡單分析 ③數(shù)控機(jī)床的選擇 ④數(shù)控系統(tǒng)的選擇 ⑤典型零件材料、圖紙、數(shù)據(jù)具體分析 ⑥制定加工工藝方案 ⑦ 數(shù)控編程 4、總結(jié)階段: ①論文的總結(jié) ② 后續(xù)展望 目 錄 摘 要 2 一、數(shù)控技術(shù)的介紹 4 1.1數(shù)控技術(shù)的基本概念 4 1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 4 二、典型零件圖的分析 5 圖1.典型車削零件圖 6 三、數(shù)控機(jī)床與系統(tǒng)的選擇 6 3.1數(shù)控機(jī)床的選擇; 6 3.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇 7 四、確定零

6、件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 8 五、確定加工順序及進(jìn)給路線 8 六、選擇刀具和切削用量 8 七、加工工藝卡的編制 11 八、加工坐標(biāo)系設(shè)置 11 8.1建立工件坐標(biāo)系 11 8.2試切法對刀 12 九、工序尺寸和編程尺寸 13 十、典型軸類零件車削的編程 14 十一、總結(jié) 17 謝 辭 18 參考文獻(xiàn) 19 摘 要 科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使社會生產(chǎn)力得到了空前的進(jìn)步，不斷催生而出的、新的加工制造技術(shù)越來越多地運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐之中，并對社會進(jìn)步發(fā)揮著巨大的推進(jìn)作用。數(shù)控加工就是其中最具代表性的技術(shù)之一。制造技術(shù)和裝備技術(shù)是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)

7、今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)

8、達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高綜合國力和國家地位的重要途徑。在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。 本設(shè)計(jì)結(jié)合一具體零件進(jìn)行了零件圖分析，加工設(shè)備、刀具、工裝的選擇，切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等參數(shù)的選擇，制訂了零件的數(shù)控加工工藝；根據(jù)所選擇機(jī)床的指令系統(tǒng)編寫了零件的加工程序。 關(guān)鍵詞：數(shù)控車床、零件分析、刀具表、NC、數(shù)控編程 5 典型零件的車削加工 一、數(shù)控技術(shù)的介紹 1.1數(shù)控技術(shù)的基本概念 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字或數(shù)字信號構(gòu)成的程序?qū)υO(shè)備的工作過程實(shí)現(xiàn)自

9、動控制的一門技術(shù)，簡稱數(shù)控（Numerical Control即NC）。 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。數(shù)控技術(shù)綜合運(yùn)用了微電子、計(jì)算機(jī)、自動控制、精密檢測、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造等技術(shù)的最新成果，通過程序來實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)動過程和先后順序的自動控制，位移和相對坐標(biāo)的自動控制，速度、轉(zhuǎn)速及各種輔助功能的自動控制。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并

10、具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 1.2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今世界制造業(yè)中的先進(jìn)技術(shù)之一，它涉及到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)模擬及仿真加工技術(shù)，機(jī)床仿真及后置處理，機(jī)械加工工藝，裝夾定位技術(shù)與夾具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，金屬切削理論，以及毛坯制造技術(shù)等多方面的關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展具有良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益，對國家整個制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高制造業(yè)的

11、市場競爭力有著重要的意義。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。數(shù)控機(jī)床是50年代發(fā)展起來的新型自動化機(jī)床，較好解決了形狀復(fù)雜、精密、小批量零件的加工問題，具有適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度和生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。由于數(shù)控機(jī)床綜合了電子計(jì)算機(jī)、自動控制、伺服驅(qū)動、精密測量和新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等諸方面的先進(jìn)技術(shù)，使得數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異，數(shù)控機(jī)床的功能越來越強(qiáng)大。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在數(shù)控功能、數(shù)控伺服

12、系統(tǒng)、編程方法、數(shù)控機(jī)床的檢測和監(jiān)控功能、自動調(diào)整和控制技術(shù)等方面的發(fā)展。 二、典型零件圖的分析 典型零件的數(shù)控車削加工，主要流程包括零件圖分析、確定其加工工藝、加工方法、加工路線、工藝參數(shù)和加工這個零件用到的刀具，預(yù)備刀具，計(jì)算相鄰輪廓交點(diǎn)坐標(biāo)（如圓弧切點(diǎn)），以及怎么裝夾，所用的夾具，然后手工編程，程序校驗(yàn)，校驗(yàn)無誤，最后進(jìn)行加工。 如下圖1所示該零件表面由球面、圓柱、逆圓弧、錐面、倒角、凹槽、螺紋等表面組成，一次裝夾即可完成粗精加工，后續(xù)槽、螺紋、切斷的處理。符合數(shù)控加工的標(biāo)注，尺寸標(biāo)注完整，。根據(jù)課題，選用毛坯為45#鋼（它的化學(xué)成分中含碳（C）量是0.42~0.50%，Si含量為

13、0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量<=0.25%），Φ40mm100mm，無熱處理和硬度要求。 通過以上分析，采取下面幾點(diǎn)工藝措施： 1、圖上幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時沒有取平均值，而取其基本尺寸。 2、根據(jù)零件的幾何形狀關(guān)系按一定數(shù)學(xué)方法（如三角、幾何等）計(jì)算編程所需要的有關(guān)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值。 3、作為短軸類零件，可以采取毛坯夾持左端，從右端加工，先粗車G71循環(huán)加工外輪廓再進(jìn)行精車，切槽后加工螺紋，最后進(jìn)行切斷處理。 圖1.典型車削零件圖 三、數(shù)控機(jī)床與系統(tǒng)的選擇 3.1數(shù)控機(jī)床

14、的選擇; 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選擇經(jīng)濟(jì)型CJK6134數(shù)控車床。 本機(jī)床是適用國內(nèi)外市場需要而設(shè)計(jì)的車床。其用途廣泛，適用于各種系統(tǒng)，能車削各種零件的外圓、內(nèi)圓、端面、錐度、切槽以及公制螺紋、黃制螺紋、模數(shù)螺紋等，還可承擔(dān)鉆孔，套料、鏜孔、鉸孔、滾花、拉油槽及其他工作，此外由于機(jī)床主軸孔較大，故在48mm以下的棒料可以直接插入主軸孔內(nèi)夾持加工，該車床結(jié)構(gòu)簡單，操作靈便，剛性強(qiáng)，適宜于利用黑色金屬和有色金屬，其加工精度可達(dá)6級 技術(shù)參數(shù); 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑　　　　340mm 滑板上最大回轉(zhuǎn)直徑　　　　190mm 最大工件長度　　　　　　　750mm 主軸錐孔　　

15、　　　　　　　M6 主軸通孔直徑　　　　　　　52mm 主軸轉(zhuǎn)速范圍　　　40-1800r/min（12種） 主軸電機(jī)功率　　　　　　　3/4.5kw 外形尺寸　　　　　　19509501245mm 機(jī)床重量　　　　　　　　1150kg 3.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇 根據(jù)所學(xué)使用華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng): 華中世紀(jì)星(HNC)數(shù)控系統(tǒng)是在華中I型、華中2000系列數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，滿足用戶對低價格、高性能、簡單、可靠的要求而開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于各種車、銑床加工中心等機(jī)床的控制，采用國際標(biāo)準(zhǔn)G代碼編程，與各種流行的CAD／CAM自動編程系統(tǒng)兼容，結(jié)構(gòu)牢靠，造型美觀，體積小巧，具

16、有極高的性能價格比，在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)中，市場占有率較高(表2—1)。目前已廣泛用于車、銑，磨、鍛，齒輪、仿形、激光加工、紡織、醫(yī)療等設(shè)備。 　華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)有如下主要特點(diǎn)。 　　 ①最大聯(lián)動軸數(shù)為4軸。 　②可選配各種類型的脈沖式(HSV—16系列全數(shù)字交流伺服驅(qū)動單元)，模擬式交流伺服驅(qū)動單元或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動單元以及HSV-11系列串行接口伺服驅(qū)動單元。 　　 ③除標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板外，配置40路開關(guān)量輸入和32路開關(guān)量輸出接口、手持單元接口、主軸控制與編碼器接口。還可擴(kuò)展遠(yuǎn)程128路輸入／128路輸出端子板。 　　 ④采用7．7”(HNC—22M為10．4”)彩色液晶顯示器(分辨率

17、為640~480)，全漢字操作界面、故障診斷與報(bào)警、加工軌跡圖形顯示和仿真，操作簡便，易于掌握和使用。 　　 ⑤采用國際標(biāo)準(zhǔn)G代碼編程，與各種流行的CAD／CAM自動編程系統(tǒng)兼容，具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、固定循環(huán)、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像、刀具補(bǔ)償、宏程序等功能。 　　 ⑥小線段連加工功能，特別適合于CAD／CAM設(shè)計(jì)的復(fù)雜模具零件加工。 　　 ⑦加工斷點(diǎn)保存／恢復(fù)功能，方便用戶使用。 　　 ⑧反向間隙和單、雙向螺距誤差補(bǔ)償功能。 　　 ⑨巨量程序加工能力。不需DNC，配置硬盤可直接加工單個高達(dá)2GB的G代碼程序。 　　 ⑩內(nèi)置RS-232通訊接口，輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)據(jù)通訊。 四

18、、確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 1、正確地選擇定位基準(zhǔn)，有利于保證精度，合理安排加工順序。根據(jù)工件的外形，采用工件的左端面和毛坯外圓作為定位基準(zhǔn)。 2、裝夾方法：加工工件時，工件必須定位并夾緊在機(jī)床上，零件為實(shí)心軸類零件，使用普通三爪自定心卡盤夾緊毛坯左端，先車出右端面，并依此面的中心為原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。三爪卡盤裝夾的優(yōu)點(diǎn)可以自動定心，裝夾方便。 五、確定加工順序及進(jìn)給路線 加工順序按粗到精、由右到左的原則確定。工件右端加工：既先從右到左進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車），然后從右到左進(jìn)行外輪廓精車，切退刀槽，進(jìn)行螺紋加工，最后進(jìn)行切斷處理。

19、 六、選擇刀具和切削用量 1、車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。 2、粗精車外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用 G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度,Kr＇=60度;E=30度,（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來檢驗(yàn)。 3、車槽與切斷: 選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm，刀寬4mm）。 4、車螺紋:選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。 同時把四把刀在自動換刀刀架上安裝好，且都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中。 表1 刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 典型軸 零件圖號

20、序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T01 硬質(zhì)合金端面45度車刀 1 粗、精車端面 2 T02 硬質(zhì)合金90度放型車刀 1 粗、精車外輪廓 左偏刀 3 T03 硬質(zhì)合金車槽刀 1 切槽、切斷 4 T04 60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀 1 車螺紋 5.切削用量的選擇：切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。切削用量是主軸轉(zhuǎn)速（切削速度），背吃刀具和進(jìn)給量三要素。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)

21、床動力性能(功率、扭矩)，要在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床、刀具的能力，使切削加工既快又省。 在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素ap、f、v均保持線性關(guān)系，即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約，當(dāng)任一參數(shù)增大時，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時，三要素獲得最佳組合，此時的高生產(chǎn)率才是合理的。切削用量三要素對刀具壽命影響的大小，按順序?yàn)関、f、ap。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時，首先應(yīng)采用盡可能大的背吃刀量；然后再選用大的進(jìn)給量；最后求出切削速度。精加工時，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時

22、抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。切削用量與刀具壽命有密切關(guān)系。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 粗、精加工時切削用量的選擇原則如下： ①粗加工時切削用量的選擇原則 首先盡可能大的選取背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動力和剛性等限制條件，盡可能大的選取進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。 ②精加工時切削用量的選擇原則 首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的表面粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度

23、的前提下，盡可能選取較高的切削速度。 切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)該機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定， 表2 切削用量選擇 主軸轉(zhuǎn)速s/(r/min) 進(jìn)給量f/(mm/r) 背吃刀量ap/mm 粗車外圓 500 0.1 1.5 精車外圓 500 0.05 0.2 車螺紋 100 1.5 0.2 切槽與切斷 200 0.04 七、加工工藝卡的編制 按加工順序?qū)⒏鞴ば颉⒐げ降募庸?nèi)容、所用刀具、切削用量等填寫數(shù)控加工工藝卡，如下表3所示。 表3

24、數(shù)控加工工藝卡 單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 典型軸 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 001 %1000 三爪自定心卡盤 CJK6134 數(shù)控車間 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速r/min 進(jìn)給速度mm/r 背吃刀量mm 備注 1 車端面 T01 45度刀 500 0.1 手動 2 粗車外輪廓 T02 90度放型刀 500 0.1 1.5 自動 3 精車外圓輪廓 T02 90度放型刀 500 0.05 0.2 自動 4 切退刀槽 T03

25、切槽刀 200 0.04 自動 5 車螺紋 T04 60度外螺紋刀 100 1.5 0.2 自動 6 切斷 T03 切槽刀 200 0.04 自動 編制 審核 批準(zhǔn) 年 月 日 共 頁 第頁 八、加工坐標(biāo)系設(shè)置 8.1建立工件坐標(biāo)系 為了便于在編程時對工件的幾何要素位置進(jìn)行描述，編程人員必須在零件圖上選擇建立一個過渡坐標(biāo)系，即工件坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。數(shù)控編程時應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。零件在設(shè)計(jì)中有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在加工過程中有工藝基準(zhǔn)，同時應(yīng)盡量將工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，該基準(zhǔn)點(diǎn)通常稱

26、為工件原點(diǎn)。設(shè)立如下圖2所示： 圖2 坐標(biāo)系設(shè)定 8.2試切法對刀 在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置，即通常所說的對刀問題。在數(shù)控車床上，目前常用的對刀方法為試切對刀法。 將工件安裝好之后，先用MDI方式操作機(jī)床，用已選好的刀具將工件端面車一刀，然后保持刀具在縱向（Z）尺寸不變，沿橫向（x）退刀。當(dāng)取工件右端面O為工件原點(diǎn)時，對刀輸入為Z0，如圖（3-4（a ））;用同樣的方法，再將工件的表面車一刀，然后保持刀具在橫向上的尺寸不變，從縱向退刀，停止主軸轉(zhuǎn)動，再量出工件車削后的直徑（如圖3-4（b））根據(jù)長度和直徑，既可確定刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。

27、其他各刀都需要進(jìn)行以上操作，從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。 圖3-4（a ） Z軸方向?qū)Φ? 圖3-4（b） X軸方向?qū)Φ? 九、工序尺寸和編程尺寸 每個加工工序完成后都必須達(dá)到一定的加工尺寸和加工精度。當(dāng)一個表面的加工方法確定后，先確定每道工序的工序余量，再根據(jù)零件設(shè)計(jì)尺寸和已確定的工序余量計(jì)算出中間工序基本尺寸。工序尺寸的極限偏差值可根據(jù)工序基本尺寸和加工方法參考工藝手冊來確定，或者根據(jù)各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度查標(biāo)準(zhǔn)公差來確定。 數(shù)控車床半精車外圓的工序余量一般可取為1—2mm；精車余量可取為0.1—0.5mm；具體值應(yīng)根據(jù)軸的全長和最大直徑確定。 如果圖樣

28、上的尺寸基準(zhǔn)于編程所需要的尺寸基準(zhǔn)不一致時，有時還需要進(jìn)行尺寸鏈解算。數(shù)控編程時要根據(jù)零件尺寸或工序尺寸計(jì)算坐標(biāo)值，而坐標(biāo)值計(jì)算通常取零件尺寸或工序尺寸的最大和最小極限尺寸的平均值。取平均值時如果遇到第三位小數(shù)值，基準(zhǔn)孔按“四舍五入”的方法，基準(zhǔn)軸則將第三位進(jìn)上 ；上圖幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時沒有取平均值，而取其基本尺寸。編程尺寸理論上應(yīng)為該尺寸的誤差分散中心。一般可先采用平均尺寸，最后根據(jù)試切結(jié)果修正。 十、典型軸類零件車削的編程 數(shù)控編程方法有手工編程和自動編程兩種。對于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零件源程序，經(jīng)過處理后生成加工

29、程序，稱為自動編程。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計(jì)算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗(yàn)等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件的加工，以及計(jì)算較簡單，程序段不多，編程易于實(shí)現(xiàn)的場合等。由于該零件相對比較簡單，所以采用手工編程。 應(yīng)用華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)編程 從工件右端加工 %1000 程序名 T0202 調(diào)用90度放型車刀 M03 S500 主軸以500r/min正轉(zhuǎn) G00 X100 Z10

30、0 建立工件坐標(biāo)系 G00 X42 Z3 循環(huán)加工起點(diǎn) G71 U1.5 R1 P10 Q20 E0.3 F100 粗加工循環(huán) N10 G00 X0 G01 Z0 F80 G03 X10 Z-5 R5 G01 X16 Z0 C3 Z-15 X20 Z-20 X23.1 Z-22 Z-40 X26 Z-45 G03 X3

31、4 Z-58 R13.57 G01 Z-73 X36 精車循環(huán)結(jié)束 G00 X100 Z100 M05 T0303 調(diào)用車槽刀切槽 M03 S200 主軸以200r/min正轉(zhuǎn) G01 X28 Z-40 G75 X22 R0.5 Q1.0 F100 G00 X100 Z100 M05 T0404 調(diào)用外螺紋刀切削螺紋 M03 S100

32、 主軸以100r/min正轉(zhuǎn) G00 X26 Z3 G82 X23.1 Z-38 F2 X22.5 X21.5 X21.4 G00 X100 Z100 M05 T0303 調(diào)用車槽刀切斷 M03 S200 主軸以200r/min正轉(zhuǎn) G00 X36 Z-74 G75 X-2 R0.5 Q1.0 F100 G00 X100 Z100 M30 程序結(jié)束 數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇

33、到的軸類零件, 本設(shè)計(jì)結(jié)合一具體零件進(jìn)行了零件圖分析，加工設(shè)備、刀具、工裝的選擇，切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等參數(shù)的選擇，制訂了零件的數(shù)控加工工藝；根據(jù)所選擇機(jī)床的指令系統(tǒng)編寫了零件的加工程序。 本設(shè)計(jì)論文中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計(jì), 該典型軸類零件結(jié)構(gòu)比較簡單，有螺紋、倒角、圓弧、槽等。在螺紋車削編程中要注意,數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動。該編程螺紋車削采用螺紋加工循環(huán)指令G82,用該指令編程大大簡化了程序，省去了很多編程時間。 該典型軸加工順序?yàn)椋? 預(yù)備加工---車端面---粗車右端輪廓 --–精車右端

34、輪廓—切槽---切退刀槽---車螺紋---切斷。 數(shù)控編程是數(shù)控加工準(zhǔn)備階段的主要內(nèi)容之一，通常包括分析零件圖樣，確定加工工藝過程；計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；編寫數(shù)控加工程序；制作控制介質(zhì)；校對程序及首件試切。有手工編程和自動編程兩種方法。總之,它是從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全過程。 十一、總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們實(shí)際工作能力的最后一個重要實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，它不但是對我們?nèi)陙淼膶W(xué)習(xí)與實(shí)踐是一個很好的總結(jié)和考驗(yàn)，也是為以后從事專業(yè)技術(shù)工作做個強(qiáng)而有力的鋪墊。我積極地查閱相關(guān)資料，對零件

35、圖進(jìn)行了仔細(xì)的研究，對數(shù)控編程加工的應(yīng)用進(jìn)行分析,我相信，通過這次的實(shí)踐，我對數(shù)控的加工能進(jìn)一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的工作，綜合運(yùn)用所學(xué)過的理論知識和方法，正確地制定一個零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，從而保證零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性；能較熟練地使用有關(guān)的手冊，圖表資料及技術(shù)參考書，也能夠較熟練應(yīng)用工藝計(jì)算的方法，正確地進(jìn)行工藝計(jì)算，熟練掌握一般零件的數(shù)控編程方法，機(jī)床的操作以及零件的數(shù)控加工。 謝 辭 本畢業(yè)設(shè)計(jì)在楊坤老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成。從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著 老師的心

36、血和汗水。在學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。通過此次的論文，我學(xué)到了很多知識，跨越了傳統(tǒng)方式下的教與學(xué)的體制束縛，在論文的寫作過程中，通過查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn)，培養(yǎng)了自學(xué)能力和動手能力。并且由原先的被動的接受知識轉(zhuǎn)換為主動的尋求知識，這可以說是學(xué)習(xí)方法上的一個很大的突破。本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。總之，此次論文的寫作過程，我收獲了很多。此次論文的完成既為大學(xué)三年劃上了一個完美的句號，也為將來的

37、人生之路做好了一個很好的鋪墊。再次感謝在大學(xué)傳授給我知識以及給我?guī)椭凸膭畹睦蠋煟瑢W(xué)和朋友，謝謝你們。 參考文獻(xiàn) [1]關(guān)穎.數(shù)控車床.沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2005 [2]韓鴻鸞. 數(shù)控編程 .北京：中國勞動社會保障出版社，2004 [3]馬東坡. 數(shù)控加工技術(shù)－綜合技能訓(xùn)練指導(dǎo)書 .北京：學(xué)苑出版社，2005 [4]王貴明.實(shí)用數(shù)控技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 [5]李善書.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002 [6]周虹.數(shù)控加工工藝與編程.北京:人民郵電出版社,2004 [7] 李善書.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用

38、.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002 [8]王鳳蘊(yùn),張超英.數(shù)控原理與典型數(shù)控系統(tǒng).北京: 高等教育出版社,2003 [9]楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程.北京:清華大學(xué)出版社,2002 [10]馬立克,張麗華.數(shù)控編程與加工技術(shù).大連:大連理工大學(xué)出版社,2004 [11]梁訓(xùn)王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動向.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001 [12]及秀群,楊小軍.AutoCAD2007實(shí)用教程.北京;中國電力出版社,2007 **職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績評定 題目： 典型零件的車削加工 姓名： 學(xué)號： 系別： 機(jī)電工程系 專業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班級： 指導(dǎo)教師： 2010年4月20日 論文評語： 評分等級： 指導(dǎo)教師簽名： 2010年4月10日 系審核意見： 系（專業(yè)）負(fù)責(zé)人簽名： 2010年4月20日