【正文】 為 Z 軸 )方向位移一個(gè)螺距即可，不應(yīng)受到限制。這些都有賴于編程者實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)的不斷積累與學(xué)習(xí)。 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(gè)加工過(guò)程的執(zhí)行時(shí)間，還 能減少一些不必要的刀具消耗及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損等。 （ 3）先內(nèi)后外 對(duì)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(shí)，通常應(yīng)安排先加工內(nèi)型和內(nèi)腔，后加工外表面 。這時(shí)，加工 刀具 的進(jìn)退刀位置要考慮妥當(dāng)，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(shí)，應(yīng)先安排粗加工工序，在較短的時(shí)間內(nèi)，將精加工前大量的加工余量，同時(shí)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(jī)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(dòng)力卡盤，因它在生產(chǎn)廠已通過(guò)了嚴(yán)格的平衡，具有高 轉(zhuǎn)速 (極限轉(zhuǎn)速可達(dá) 4000 6000r／ min)、高夾緊力 (最大推拉力為 2021 8000N)、高精度、調(diào)爪方便、通孔、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 (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(jī)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(gè)零點(diǎn)一直保持，只有從新 設(shè)置偏移值 Z0，才清除。 (6)如用第二參考點(diǎn) G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時(shí)程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150 (7)在 FANUC 系統(tǒng)里，第二參考點(diǎn)的位置在參數(shù)里設(shè)置。 (2)選擇 MDI 方式，輸入 G50 X0 Z0，啟動(dòng) START 鍵，把當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)。 手動(dòng)移動(dòng)刀架的 X、 Z 軸，使標(biāo)準(zhǔn)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(huì)自動(dòng)記錄刀具切削點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中 Z向的位置，并將其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀在 Z 方向的差值與這個(gè)值相加從而得到相應(yīng)刀具的 Z原點(diǎn)，其數(shù)值顯示在 WORK SHIFT 工作畫面上。其他刀具的對(duì)刀按照相同的方法操作。需要注意的是使用對(duì)刀儀對(duì)刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具，在對(duì)刀的時(shí)候先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 事實(shí)上，找工件原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點(diǎn)的實(shí)際位置，而是找刀尖點(diǎn)到達(dá) (0， 0)時(shí)刀架的位置。將其輸入到相應(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長(zhǎng)中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)用刀具當(dāng)前 X 坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標(biāo)系 X 原點(diǎn)的位置。 表 車削加工特征及與刀具代號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 序號(hào) 車削加工特征 刀片形狀代號(hào) 刀具主偏角代號(hào) 刀具后 角代號(hào) 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(tái)肩端面 T， F， D， C A， G， J， L N，C 7 車削臺(tái)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(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 對(duì)刀的方法 車床分有對(duì)刀器和沒(méi)有對(duì)刀器 ,但是對(duì)刀原理都一樣 ,先說(shuō)沒(méi)有對(duì)刀器的吧 . 車床本身有個(gè)機(jī)械原點(diǎn) ,你對(duì)刀時(shí)一般要試切的啊 ,比如車外徑一刀后 Z向退出 ,測(cè)量車件的外徑是多少 ,然后在 G畫面里找到你所用刀號(hào)把光標(biāo)移到 X輸入 X...按測(cè)量機(jī)床就知道這個(gè)刀位上的刀尖位置了 ,內(nèi)徑一樣 ,Z 向就簡(jiǎn)單了 ,把每把刀都在 Z向碰一個(gè)地方然后測(cè)量 Z0 就可以了 . 這樣所有刀都有了記錄 ,確定加工零點(diǎn)在工件移里面 (offshift),可以任意一把刀決定工件原點(diǎn) . 這樣對(duì)刀要記住對(duì)刀前要先讀刀 . 有個(gè)比較方便的方法 ,就是用夾頭對(duì)刀 ,我們知道夾頭外徑 ,刀具去碰了輸入外徑就可以 ,對(duì)內(nèi)徑時(shí)可以拿一量塊用手壓在夾頭上對(duì) ,同樣輸入夾頭外徑就可以了 . 如果有對(duì)刀器就方便多了 ,對(duì)刀器就相當(dāng)于一個(gè)固定的對(duì)刀試切工件 ,刀具碰了就記錄進(jìn)去位置了 . 試切法對(duì)刀 試切法對(duì)刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對(duì)刀方法。 圖 車刀的幾何參數(shù) 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 (5)通過(guò)上述分析及實(shí)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(lái)選擇刀具。 (3)從圖 可以看出，加工特征能比較準(zhǔn)確地描述工件的加工要求，而這些要求是選定 機(jī)床 、夾具、刀具及其工藝參數(shù)的前提。 偏頭外圓車刀）； 4 號(hào)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(jī)夾式刀具。自 80 年代以來(lái)，可轉(zhuǎn)位不重磨刀具已被各國(guó)廣泛應(yīng)用，但是可轉(zhuǎn)位不重磨刀片及刀具 CAD/CAM 技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，使刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及切削部分的形狀種類變得十分繁多，給 機(jī)械加工 和刀 具設(shè)計(jì)人員合理選擇刀具帶來(lái)一定困難。如必須用數(shù)控車床加工時(shí)，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(zhǔn)重合，以減少定位誤差。對(duì)于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來(lái)說(shuō)，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(chǔ)上選定的。但進(jìn)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(jìn)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(dòng)加工完成所有車削工序，因而應(yīng)注意以下幾個(gè)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(chǔ)，與常規(guī)加工工藝設(shè)計(jì)不同，它要求： （ 1） 工藝詳細(xì) —— 具體到每一個(gè)步驟。在數(shù)控車上加工零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)數(shù)控車的特點(diǎn)認(rèn)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(dá)到圖樣要求，如達(dá)不到，需采取其他措施（如磨削）彌補(bǔ)的話，則應(yīng)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(guān)系和工作條件，清楚各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要的關(guān)鍵的技術(shù)要求、然后對(duì)圖樣進(jìn)行分析。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(zhǔn)備工作。通過(guò) C 軸和 Y軸，可以實(shí)現(xiàn)平面銑削和偏孔、槽的加工。 通過(guò)對(duì)機(jī)床部件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，不僅能減少重復(fù)性勞動(dòng)，而且可以快速響應(yīng)市場(chǎng)，縮短產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)周期。 數(shù)控車床設(shè)計(jì) CAD 化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展， CAD 技術(shù)得到了廣泛發(fā) 展。 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾 動(dòng)摩擦，磨損小，發(fā)熱可忽略不計(jì)，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復(fù)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(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高了主軸動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶和帶輪等傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題。 高速、高精密化 高速、精密是機(jī)床發(fā)展永恒的目標(biāo)。伺服電機(jī)有直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)之分。 全閉環(huán)系統(tǒng)控制精度高、快速性能好，但由于機(jī)械傳動(dòng)部件在控制環(huán)內(nèi)，所以系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能不僅取決于驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而且還與機(jī)械傳動(dòng)部件的剛度、阻濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 尼特性、慣性、間隙和磨損等因素有很大關(guān)系，故必須對(duì)機(jī)電部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)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(jī)械傳動(dòng)部件于位置環(huán)之外。 進(jìn)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(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行件和檢測(cè)反饋環(huán)節(jié)等組成。當(dāng)由于某種原因需要數(shù)量較多的刀具時(shí)，應(yīng)采用帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置。它的動(dòng)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(shí)，有利于提高機(jī)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(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)的切削抗力。 刀架系統(tǒng) 數(shù)控車床的刀架是機(jī)床的重要組成部分。而全功能數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無(wú)級(jí)變速。根據(jù)滾動(dòng)體的不同，滾動(dòng)導(dǎo)軌可分為滾珠直線導(dǎo)軌和滾柱直線導(dǎo)軌。矩形截面導(dǎo)軌 制造維修方便，承載能力大，新導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高，但磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償，需用鑲條調(diào)節(jié)，影響導(dǎo)向精度。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 導(dǎo)軌剛度的大小、制造是否簡(jiǎn)單、能否調(diào)整、摩擦損耗是否最小以及能否保持導(dǎo)軌的初始精度，在很大程度上取決于導(dǎo)軌的橫截面形狀。 滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、 接觸剛度大等優(yōu)點(diǎn)。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(duì)提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度有好處，但床身下部空間小，排屑困難；刀架橫滑板較長(zhǎng)，加大了機(jī)床的寬度尺寸，影響外觀。床身的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床的布局有很大的影響。 數(shù)控機(jī)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(jì)算機(jī)進(jìn)行零件加工的程序編制，把加工零件所需機(jī)床的各種動(dòng)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(chǔ)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(jì)型數(shù)控車床是在普通車床基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)伺服系統(tǒng)，其控制部分通常采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。對(duì)數(shù)控濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(diǎn)是：被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；自動(dòng)改變機(jī)床主 軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)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(jī)床的發(fā)展趨向是高速化、高精度 化、高可靠性、多功能、復(fù)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(dòng)器及進(jìn)給裝置等部分 .數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液、氣、光高度一體化的產(chǎn)品。 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。數(shù)控機(jī)床加工程序不僅要包括零件的工 藝過(guò)程，而且還要包括切削用量、走刀路線、刀具尺寸以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 指導(dǎo)教師（簽名）： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II 摘 要 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(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展 ， 提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。 第五周： 進(jìn)行零件的分析與編程設(shè)計(jì)。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 軸類零件的數(shù)控車削工藝與編程 系別 機(jī) 電 系 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 模具 0501 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 日期 年月 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目： 軸類零件的數(shù)控加工工藝及編程 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)進(jìn)度要求： 第一周：題目確定。