【正文】 起始點或起刀點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱為對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是：（ 1）便于數(shù)值處理和簡化程序編制；（ 2）易于找正并在加工過程中便于查找；（ 3）引起的加工誤差小。對刀點可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具或機床上，盡可能設(shè)在零件的設(shè)計基準或工藝基準上。 換刀點是指加工過程中需要換刀時刀具的相對位置點。換刀點往往設(shè)在工件的外部，以能順利的換刀、不碰撞工件和其他部件為準。 本零件將對刀點設(shè)在裝夾后右端面中心，換刀點設(shè)在離對刀點 x、 z 方向分別為 100， 100 的位置。 工序與工步的劃分 在數(shù)控機床上加工零件，工序可以比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序。常用工序劃分原則有： （ 1）保證精度原則。數(shù)控加工要求 工序應(yīng)盡可能集中，通常粗、精加工在一次裝夾下完成，為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)將粗、精加工分開進行。此時可用不同的機床或不同的刀具進行加工，通常在一次安裝中，不允許將零件的某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。對軸類或盤類零件，將待加工面先粗加工，留少量余量再精加工，以保證表面質(zhì)量要求。對軸上有孔、螺紋加工的工件，應(yīng)先加工表面而后加工孔、螺紋。 （ 2）提高生產(chǎn)效率的原則。在數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時間，應(yīng)在需用同一把刀加工的加工部位全部完 成后，再換另一把刀來加工其他部位。同時應(yīng)盡量減少空行程，當用同一把刀加工工件的多個部位時，應(yīng)以最短的路線到達各加工部位。 按照上述劃分原則，綜合本零件的工藝性，裝夾一次為一個工序，換一次刀為一個工步。故加工此零件劃分 一 個工序，加工 右 端為一道工序，有 4 個工步 。 加工路線的確定 航天 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 8 在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線。即刀具從對刀點開始運動起，直至結(jié)束，加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。 加工路線的確定原則主要有以下幾點： （ 1）應(yīng)能保證 零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。 （ 2）應(yīng)盡量縮短加工路線，既可以減少程序段，又可以減少刀具空程移動時間。 （ 3）應(yīng)使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。 此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。 按照上述原則，確定如下加工路線： ① 夾 φ30mm 毛坯，平端面； ② 粗車 φ25mm 外圓柱面、 φ21mm 圓柱面 、 φ18mm 圓柱面、錐 面 、 R8mm圓弧、 φ15mm 球面 ； ③ 精加工上述輪廓； ④ 切槽； ⑤ 車 M18 螺紋。 第 三章 加工工序的設(shè)計 經(jīng)過零件的工藝分析，確定加工零件時采用 夾持一 頭加工，編程時尺寸公差取中間值。 編程所用尺寸說明： Sφ15mm 圓球面 ， Sφ15mm 圓球面與 R8mm 圓弧面相交 處， 此點距零件右端面距離為 ， R8mm 圓弧面 ， R8mm 圓弧面 與1513 錐度 相交 點 距右端面距離為 ， 7176。 錐面小端的直徑為 13mm，φ15mm 圓柱面長度為 3mm， φ18 圓柱面的長度為 14mm， φ21mm 圓柱面長度為 5mm， φ25mm 圓柱面長度為 40mm， 工序 確定工件坐標系 裝夾 毛坯 φ30mm 外圓，平端面，對刀，將工件原點設(shè)在右端面中心（此端面為精加工表面，以后不再加工）。換刀點選在離對刀點 x、 z 方向分別為 100，100 的位置。 工件的裝夾方式 用三爪自定心卡盤夾毛坯 φ30mm 外圓，探出 100mm 左右，車零件 右 端至φ25mm 與 φ300mm 處。 加工刀具的選擇 T0101——90176。 外圓車刀 ，車端面， 粗車外圓， 刀尖圓弧半徑 。 T0202——90176。 外圓車刀 ，精車外圓，刀尖圓弧半徑 。 T0303——4mm 切槽刀，車槽，刀尖圓弧半徑 。 T0404——4 外螺紋刀，車螺紋，刀尖圓弧半徑 。 切削用量計算 根據(jù)《數(shù)控車削用量推薦表》 ,選擇合適的切削用量。 （ 1） 車端面時選擇主軸轉(zhuǎn)速為 600r/min； （ 2） 粗車外圓時，選取 Vc=60m/min， f=， ap=2mm，粗加工時直徑為 25mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速： n =1000Vc/πd 航天 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 9 =[（ 100060） /（ 25） ]r/min= 進給速度： F =fn =（ ） mm/min=考慮刀具強度、機床剛度等實際情況，選擇 n=800r/min， F=50mm/min，ap=2mm。 （ 3） 精車外圓時，選取 Vc=100m/min， f=， ap=，精加工時取直徑 25mm。 則： 主軸轉(zhuǎn)速： n =1000Vc/πd =[（ 1000100） /（ 25） ]r/min=進給速度： F =fn=考慮刀具 強度、機床剛度等實際情況，選取 n=1200r/min， F=30r/min，ap=。 （ 4） 車槽 時，選擇 Vc=70m/min， f=，車槽時直徑為 18mm。 則：主軸轉(zhuǎn)速： n =1000Vc/πd =[（ 100070） /（ 18） ]r/min= 進給速度： F =fn=（ ） mm/min=考慮刀具強度、機床剛度等實際情況，選取 n=400r/min， F=30r/min。 （ 5） 車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速 n≤（ 1200/P）－ k， k 為安全系數(shù)，一般取 80。 則： n≤[（ 1200/） 80]/r/min=720r/min 考慮刀具強度、機床剛度等實際加工情況，選取 n=400r/min. 由于螺紋不能一次切削加工出所需深度，所以總深度必須分成一系列可操控的深度，每次的深度取值，不僅要考慮螺紋直徑，還要考慮加工條件：刀具類型、材料以及安裝的總體剛度。 螺紋加工中隨著切削深度的增加，刀片上的切削載荷越來越大。對螺紋、刀具或兩者的損壞可以通過保持刀片上的恒定切削載荷來避 免。要保持恒定切削載荷，一種方法是逐漸減少螺紋加工深度。 每次切削深度的計算并不需要復(fù)雜的公式 ,但需要一些常識和經(jīng)驗。螺紋加工循環(huán)在控制系統(tǒng)中建立了自動計算切削深度的算法，手動計算的邏輯是一樣的。有關(guān)螺紋加工的一些數(shù)值可由下面列出經(jīng)驗計算方法得到： 外螺紋小徑 =外圓直徑 － 2牙高； 螺紋牙高 =≈ 走刀次數(shù) =+4； 走刀次數(shù) 牙高最大切深 ?=√ 5= 走刀次數(shù)最大切深最小切深 ?=√ 5= 式中： P為螺紋導(dǎo)程，單線螺紋導(dǎo)程與螺距相同 航天 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 10 車三角形外螺紋時，由于受車刀擠壓會使螺紋大徑尺寸脹大，所以車螺紋前大徑一般應(yīng)車得比基本尺寸小約 。車削三角形內(nèi)螺紋時，內(nèi)孔直徑會縮小，所以車削內(nèi)螺紋前的孔徑要比內(nèi)螺紋小徑略大些，可采用下列近似公式計算： ① 車外螺紋前外圓直徑 =公稱直徑 D－ ； ② 車削塑性金屬的內(nèi)螺紋底孔直徑≈ 公稱直徑 d— P ③ 車削脆性金屬的內(nèi)螺紋底孔直徑≈公稱直徑 d一 在此車削外螺紋，則選擇第一種公式計算。切削用量見表。 工藝路線 （ 1）用 1 號端面車刀手 動平端面； （ 2）用 2 號 90176。 外圓車刀 使用 G71 外圓粗車復(fù)合循環(huán)粗車零件 右 端外輪廓： φ25mm 圓柱面、 φ21mm 圓柱面 7176。 錐面、 φ18mm 圓柱面 、 φ15mm 球面 ； （ 3）用 2 號 90176。 外圓車刀 精車上述輪廓； （ 4）用 3 號 切槽刀車 φ18mm 圓柱面上的 退刀 槽； （ 5）用 4 號 60176。外螺紋刀車 M18 螺紋； 加工程序 O0001； 程序頭 T0101； 選擇 1 號 90176。 外圓車刀 ，建 立工件坐標系 M03S800M08 ； 主軸以 800r/min 的速度正轉(zhuǎn)，切削液開 G00X100Z100； 將刀具定位在工件 以外 X28Z5； ； G00X30Z2； X26； G01Z90； G00X30Z2； X24； G01Z50； G00X30Z2； X22； G01Z45； G00X30Z2； X20； G01Z45； G00X30Z2； X18； G01Z31； G00X100Z100； G73U2W2R2； 航天 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 11 ； 外輪廓粗車循環(huán)并指定精車路線 N10～ N20 G00X100 ； 刀具移動到換刀點 Z100； N10G42G00X20； 刀具 移動到 x20mm 處 Z5； 刀具 移動到 z5mm 處 G01Z0 ； 刀具直線走刀到 Z0 處 ，粗車外輪廓 ； 順時針圓弧插補 ； 逆時針圓弧插補 G01X15Z28 ； 直線走刀 Z31； ； Z45； X21； Z50； X25； Z92； N20X35； 粗車外輪廓結(jié)束 G00X100； 刀具快速運動到換刀點 Z100； M05T0100M09； 主軸停轉(zhuǎn)，換刀，切削液關(guān) T0202M03S1200M08； 換刀， 主軸以 1200r/min 的速度正轉(zhuǎn) ， 切削液開 G00X25； Z2； ； 精車循環(huán) G00X100； Z100G40； 回到換刀點，取消刀補 M05M09T020； T0303M03M08S400； 換刀， 主軸以 400r/min 的速度正轉(zhuǎn) ， 切削液開 X24； 刀具移動到 X24mm 處 Z45； 刀具移動到 Z45mm 處 G01X15F30； 直線走刀到 X15mm 處，進給速度為30mm/min G04P2022； 槽底暫停 2s G01X30； G00X100Z100； 回換刀點 M05M09T0300； G96S70M03 ； 主軸以恒線速 70r/min 正轉(zhuǎn) T0404M08； 換螺紋刀，切削液開 G00X25Z28； 快速進刀 ； 車螺紋 ； ； 航天 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 12 ； ； G00X100Z100； 車螺紋結(jié)束，刀具回到換刀點 M05M09T0400； T03T03M03M08； 換螺紋刀，主軸正傳，切削液開 S400； 主軸轉(zhuǎn)速為 400r/min G00X35Z94； 刀具快速移動 G01X0F30； 刀具以 30mm/r 進給到 X0 處 X35； G00X100Z100； 刀具快速移動到換刀點 T0300M05M09； 主軸停轉(zhuǎn)，切削液關(guān) M30； 程序停止 加工工序卡片 工序號 程序 編號 零件 圖號 零件 名稱 使用 設(shè)備 產(chǎn)品 名稱 夾具 名稱 夾具 編號 材料 1 0001 弧形軸 數(shù)控 車床 三爪 卡盤 1 45 加工 內(nèi)