【正文】 轉(zhuǎn)一周時，刀具沿主進給軸 (多為 Z軸 )方向位移一個螺距即可，不應受到限制。這些都有賴于編程者實際加工經(jīng)驗的不斷積累與學習。 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)省整個加工過程的執(zhí)行時間，還能減少一 些不必要的刀具消耗及機床進給機構(gòu)滑動部件的磨損等。 （ 3）先內(nèi)后外 對既要加工內(nèi)表面 (內(nèi)型、腔 )，又要加工外表面的零件，在制定其加工方案時，通常應安排先加工內(nèi)型和內(nèi)腔，后加工外表面。這時，加工 刀具 的進退刀位置要考慮妥當，盡量不要在連續(xù)的輪廓中安排切人和切出或換刀及停 頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連接輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等疵病。 （ 1）先粗后精 為了提 高生產(chǎn)效率并保證零件的精加工質(zhì)量，在切削加工時，應先安排粗加工工序，在較短的時間內(nèi)，將精加工前大量的加工余量，同時盡量滿足精加工的余量均勻性要求。 確定加工方案 (一 ) 確定加工方案的原則 加工方案又稱工藝方案，數(shù)控機床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路線等內(nèi)容。由于數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速極高，為便于工件夾緊，多采用液壓高速動力卡盤，因它在生產(chǎn)廠已通過了嚴格的平衡，具有高轉(zhuǎn)速 (極 限轉(zhuǎn)速可達 4000 6000r／ min)、高夾緊力 (最大推拉力為 2020 8000N)、高精度、調(diào)爪方便、通孔、使用壽命長等優(yōu)點。 (3)本工序要加工的部位和具體內(nèi)容。 確定工件的加工部位和具體內(nèi)容 確定被加工工件需在本 機床 上完成的工序內(nèi)容及其與前后工序的聯(lián)系。 (4)注意：這個零點一直保持，只有從新設置偏移 值 Z0，才清除。 (6)如用第二參考點 G30，即能保證重復加工不亂刀，這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150 (7)在 FANUC 系統(tǒng)里，第二參考點的位置在參數(shù)里設置。 (2)選擇 MDI 方式，輸入 G50 X0 Z0，啟動 START 鍵，把當前點設為零點。 手動移動刀架的 X、 Z軸，使標準刀具接近工件 Z向的右端面，試切工件端面，按下 “POSITION RECORDER” 按鈕，系統(tǒng)會自動記錄刀具切削點在工件坐標系中 Z向的位置，并將其他刀具與標準刀在 Z方向的差值與這個值相加從而得到相應刀具的 Z原點，其數(shù)值顯示在 WORK SHIFT 工作畫面上。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設有標準刀具，在對刀的時候先對標準刀。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 17 事實上，找工件原點在機械坐標系中的位置并不是求該點的實際位置，而是找刀尖點到達 (0， 0)時刀架的位置。將其輸入到相應的刀具參數(shù)中的刀長中，系統(tǒng)會自動用刀具當前 X 坐標減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標系 X原點的位置。 表 車削加工特征及與刀具代號的對應關系 序號 車削加工特征 刀片形狀代號 刀具主偏角代號 刀具后 角代號 1 車外圓（粗切或半精 切，剛度 高） C， T， F， W F， L， G， C， A N，C， P 2 車外圓（粗切或半精 切，剛度低） T， F A， B， G， L， J N，C 3 車外圓（精切或半精 切，剛度低） T， S， F A， B， D， E， G，L， J N，C 4 車外圓（精切或半精 切，剛度高） T， F A， G， L， J N，C 5 車直通端面 T， S， F A， B， D， E， G，L， J N，C 6 車臺肩端面 T， F， D， C A， G， J， L N，C 7 車削臺肩 S， F S， G， C， F， Y N，C 8 鏜內(nèi)孔 C， D， A， T，R E， A， G， N， P N，C 9 仿形車削 D， A， T， C，K， S Q， X， J， L， Y N，C， P 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 16 對刀的方法 車床分有對刀器和沒有對刀器 ,但是對刀原理都一樣 ,先說沒有對刀器的吧 . 車床本身有個機械原點 ,你對刀時一般要試切的啊 ,比如車外徑一刀后 Z向退出 ,測量車件的外徑是多少 ,然后在 G畫面里找到你所用刀號把光標移到 X輸入 X...按測量機床就知道這個刀位上的刀尖位置了 ,內(nèi)徑一樣 ,Z 向就簡單了 ,把每把刀都在 Z向碰一個地方然后測量 Z0 就可以了 . 這樣所有刀都有了記錄 ,確定加工零點在工件移里面 (offshift),可以任意一把刀決定工件原點 . 這樣對刀要記住對刀前要先讀刀 . 有個比較方便的方法 ,就是用夾頭對刀 ,我們知道夾頭外徑 ,刀具去碰了輸入外徑就可以 ,對內(nèi)徑時可以拿一量塊用手壓在夾頭上對 ,同樣輸入夾頭外徑就可以了 . 如果有對刀器就方便多了 ,對刀器就相當于一個固定的對刀試切工件 ,刀具碰了就記錄進去位置了 . 試切法對刀 試切法對刀是實際中應用的最多的一種對刀方法。 圖 車刀的幾何參數(shù) 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 (5)通過上述分析及實際生產(chǎn)調(diào)研，我們確定了 9 種車削加工特征。 (4)根據(jù)上述定性描述的加工特征來選擇刀具。 (3)從圖 可以看出，加工特征能比較準確地描述工件的加工要求，而這些要求是選定 機床 、夾具、刀具及其工藝參數(shù)的前提。 偏頭外圓車刀）； 4 號位表示車刀刀片法后角（ N表示其法后角為 0176。 可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu) 可轉(zhuǎn)位車刀為廣泛使用的機夾式刀具。自 80 年代以來，可轉(zhuǎn)位不重磨刀具已被各國廣泛應用，但是可轉(zhuǎn)位不重磨刀片及刀具 CAD/CAM 技術的應用和發(fā)展，使刀具結(jié)構(gòu)設計及切削部分的形狀種類變得十分繁多，給 機械加工 和刀 具設計人員合理選擇刀具帶來一定困難。如必須用數(shù)控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。 合理選擇夾具 (1) 盡量選用通用夾具裝夾工件， 避免采用專用夾具； (2) 零件定位基準重合，以減少定位誤差。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。 最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎上選定的。但進給量大，切削溫度上升，后面磨損大。 切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。 數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動加工完成所有車削工序，因而應注意以下幾個方面。 在數(shù)控加工中，零件的工藝規(guī)程是編制其加工程序的依據(jù)和基礎，與常規(guī)加工工藝設計不同，它要求： （ 1） 工藝詳細 —— 具體到每一個步驟。在數(shù)控車上加工零件時，應根據(jù)數(shù)控車的特點認真審視零件結(jié)構(gòu)的合理性。 （ 2） 析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖樣要求，如達不到，需采取其他措施（如磨削）彌補的話，則應給后續(xù)工序留有余量。 2. 輪廓幾何要素分析。 零件圖分析 熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關系和工作條件，清楚各項技術要求對零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要的關鍵的技術要求、然后對圖樣進行分析。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 10 3 數(shù)控車削的加工工藝與工裝 數(shù)控加工的工藝分析是數(shù)控車削加工的前期工藝準備工作。通過 C軸和 Y 軸，可以實現(xiàn)平面銑削和偏孔、槽的加工。 通過對機床部件進行模塊化設計，不僅能減少重復性勞動，而且可以快速響應市場，縮短產(chǎn)品開發(fā)設計周期。 數(shù)控車床設計 CAD 化、結(jié)構(gòu)設計模塊化 隨著計算機應用的普及及軟件技術的發(fā)展， CAD 技術得到了廣泛發(fā) 展。 直線滾動導軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾 動摩擦，磨損小，發(fā)熱可忽略不計，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復定位精度。 數(shù)控車床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié)，大大減少了主傳動的轉(zhuǎn)動慣量，提高了主軸動態(tài)響應速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運轉(zhuǎn)時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。 高速、高精密化 高速、精密是機床發(fā)展永恒的目標。伺服電機有直流伺服電機和交流伺服電機之分。 全閉環(huán)系統(tǒng)控制精度高、快速性能好，但由于機械傳動部件在控制環(huán)內(nèi)，所以系統(tǒng)的動態(tài)性能不僅取決于驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而且還與機械傳動部件的剛度、阻濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 8 尼特性、慣性、間隙和磨損等因素有很大關系，故必須對機電部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行綜合考慮才能滿足系統(tǒng)的要求。前者把絲杠包括在位置環(huán)內(nèi)，后者則完全置機械傳動部件于位置環(huán)之外。 進給伺服系統(tǒng)按其控制方式不同可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。 數(shù)控車床的 伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動控制單元、驅(qū)動元件、機械傳動部件、執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。當由于某種原因需要數(shù)量較多的刀具時，應采用帶刀庫的自動換刀裝置。它的動作是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令完成的。這種換刀方式迅速省時，有利于提高機床的生產(chǎn)效率。 (1)排式刀架 排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床，以加工棒料或盤類零件為主。 刀架是直接完成切削加工的執(zhí)行部件，所以，刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強度和剛度，以承受粗加工時的切削抗力。 刀架系統(tǒng) 數(shù)控車床的刀架是機床的重要組成部分。而全功能數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)大多采用無級變速。根據(jù)滾動體的不同，滾動導軌可分為滾珠直線導軌和滾柱直線導軌。矩形截面導軌 制造維修方便，承載能力大，新導軌導向精度高，但磨損后不能自動補償，需用鑲條調(diào)節(jié)，影響導向精度。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 5 導軌剛度的大小、制造是否簡單、能否調(diào)整、摩擦損耗是否最小以及能否保持導軌的初始精度，在很大程度上取決于導軌的橫截面形狀。 滑動導軌具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、 接觸剛度大等優(yōu)點。而我們 剛剛研制開發(fā)完成的 CK535D 全功能數(shù)控倒置立式車床，采用的是直立床身直立滑板結(jié)構(gòu)。由于刀架水平放置，對提高刀架的運動精度有好處，但床身下部空間小，排屑困難；刀架橫滑板較長，加大了機床的寬度尺寸，影響外觀。床身的結(jié)構(gòu)對機床的布局有很大的影響。 數(shù)控機床的工作原理，首先根據(jù)被加工零件的形狀、尺寸及工藝要求等，采用手工或計算機進行零件加工的程序編制，把加工零件所需機床的各種動作及工藝參數(shù)變成數(shù)控裝置所能接收的程序代碼，并將這些程序代碼儲存在控制介質(zhì)（穿孔帶、磁帶、光盤等）上，然后 經(jīng)輸入裝置讀出信息并送入數(shù)控裝置。 ⑵ 四軸控制的數(shù)控車床。主軸軸線處于垂直位置的數(shù)控車床。經(jīng)濟型數(shù)控車床是在普通車床基礎上進行改進設計的，一般采用步進電動機驅(qū)動的開環(huán)伺服系統(tǒng)，其控制部分通常采用單片機實現(xiàn)。對數(shù)控濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 2 車床的分類可以采用不同的方法。在加工中心上加工零件的特點是：被加工零件經(jīng)過一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機床按不同的工序自動選擇和更換刀具；自動改變機床主 軸轉(zhuǎn)速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對工件各加工面自動地進行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。 現(xiàn)代數(shù)控機床的發(fā)展趨向是高速化、高精度 化、高可靠性、多功能、復合化、智能化和開放式結(jié)構(gòu)。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動器及進給裝置等部分 .數(shù)控機床是機、電、液、氣、光高度一體化的產(chǎn)品。 本設計結(jié)合一具體零件進行了 零件圖分析，加工設備、刀具、工裝的選擇，切削速度、進給量、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)所選擇機床的指令系統(tǒng)編寫了零件的加工程序。數(shù)控機床加工程序不僅要包括零件的工 藝過程，而且還要包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及機床的運動過程。 指導教師（簽名）： 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 II 摘 要 大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展 ， 提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 第五周： 進行零件的分析與編程設計。 濟源職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 題目 軸類零件的數(shù)控車削工藝與編程 系別 機 電 系 專業(yè) 模具設計與制造 班級 模具 0501 姓名 學號 指導教師 日期 年月 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 I 設計任務書 設計題目： 軸類零件的數(shù)控加工工藝及編程 設計要求： 第一熟悉數(shù)控車床結(jié)構(gòu)及的加工性能 第二零件圖的分析及編程 設計進度要求： 第