【正文】 2 9 精車(chē)零件左端外輪廓 G70 T0505 1500 10 車(chē)削右端面 G01 T0101 600 11 粗車(chē)零件右端外輪廓 G73 T0404 500 2 12 精車(chē)零件右端外輪廓 G70 T0505 1500 13 切退刀槽 G01 T0808 350 2 14 車(chē)削 M28mm 2mm外螺紋 G92 T0909 400 15 檢測(cè)、校核 第 24 頁(yè) 共 54 頁(yè) 數(shù)控加工工序卡片 (圖 24) 材料 45鋼 零件圖號(hào) 夾具名稱(chēng) 三爪自定心卡盤(pán) 工步號(hào) 工步內(nèi)容 G功能 T刀具 主軸轉(zhuǎn)速S/（ r/min） 進(jìn)給量f/（ mm/r） 背吃刀量ap/mm 備注 1 車(chē)削左端面 G01 T0101 600 2 中心鉆 1200 3 3 鉆孔 500 4 粗車(chē)零件左端內(nèi)輪廓 G71 T0202 600 1 5 精車(chē)零件左端內(nèi)輪廓 G70 T0303 1500 6 粗車(chē)零件左端外輪廓 G71 T0404 500 2 7 精車(chē)零件左端外輪廓 G70 T0505 1500 8 車(chē)削右端面 G01 T0101 600 9 粗車(chē)零件右端外輪廓 G73 T0404 500 2 10 精車(chē)零件右端外輪廓 G70 T0505 1500 11 切 5mm 2mm退刀槽 G01 T0606 350 2 12 車(chē)削 M27mm G92 T0707 400 加工套筒 13 車(chē)削端面 G01 T0101 600 14 中心鉆 1200 3 15 鉆孔 500 30 16 粗車(chē)零件 內(nèi)輪廓 G71 T0202 600 1 17 精車(chē)零件 內(nèi)輪廓 G70 T0303 1500 18 車(chē)削 M27mm 螺紋 G92 T0808 400 19 粗車(chē)零件 外輪廓 G71 T0404 500 2 20 精車(chē)零件外輪廓 G70 T0505 1500 21 切斷 G01 T0606 350 2 22 檢測(cè)、校核 、數(shù)控加工刀具卡片 數(shù)控加工刀具卡片 (圖 21) 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱(chēng)及規(guī)格 刀尖半徑 R 刀尖位置 T 數(shù)量 加工表面 備注 1 T0101 45176。 、保證加工精度的方法 為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤 差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣?lái)直接控制原始誤差或控制原始誤差對(duì)零件加工精度的影響。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為 45 鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速 500r/min,精加工選擇 1000r/min 車(chē)削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用400r/min 來(lái)車(chē)螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車(chē) 600 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用 350 r/min 更穩(wěn)妥。 、切削用量的選擇 數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。內(nèi)外螺紋車(chē)刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取 re=～ 。用 φ 18mm、φ 22mm的鉆頭加工左端的孔 及套筒 。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。 ?u Ｗ 177。 第 17 頁(yè) 共 54 頁(yè) 3)． G70、 G7 G73 （ 1）Ｇ 71（內(nèi)、 外徑粗車(chē)循環(huán)） G71 指令通過(guò)與 Z 軸平行的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔、外圓加工，常用于毛坯為棒料的粗加工。 (2).編程原點(diǎn)應(yīng)選在容易找正，并在加工過(guò)程中便于檢查的位置。 數(shù)控編程方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。 2)由于被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測(cè)量時(shí)，都是以直徑值表示。 ②先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。因此，在合理安排“回零”路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量減短，或者為零，即可滿(mǎn)足走刀路線(xiàn)為最短的要求。圖 44 車(chē)螺紋時(shí)的引入距離和超越距離 。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，還 可以放棄常用的階梯車(chē)削法，改用依次從軸向和徑向進(jìn)刀、順工件毛坯輪廓走刀的路線(xiàn) (如圖 42 所示 )雙向進(jìn)刀走刀路線(xiàn) 。 5 確定加工順序及進(jìn)給路線(xiàn) 、進(jìn)給路線(xiàn) 進(jìn)給路線(xiàn)是 刀具 在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映出工步的順序。 工件沒(méi)有定位時(shí)，可看作在空間處于自由狀態(tài)的剛體（在空間有六個(gè)自由度）。 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選擇 FANUC0iT 數(shù)控車(chē)床 (如圖 所示 )。 6）、螺紋加工時(shí)，為保證其精度及配合要求，在加工的最后一次走刀重復(fù)走一次，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。 零件車(chē)削加工成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工， 后續(xù)槽、螺紋、切斷的處理 ，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高。,毛坯： 11050?? 。在下面的章節(jié)里，我將圍繞 四 種典型的數(shù)控車(chē)床來(lái)闡述軸套類(lèi)零件的加工工藝。 、 數(shù)控機(jī)床的基本組成及工作原理 、 數(shù)控機(jī)床的基本組成 數(shù)控機(jī)床加工零件的工作過(guò)程分以下幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)： 1)、根據(jù)被加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格 式編寫(xiě)加工程序； 2)、所編程序指令輸入機(jī)床數(shù)控裝置； 3)、數(shù)控裝置將程序（代碼）進(jìn)行譯碼、運(yùn)算之后，向機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)的伺服機(jī)構(gòu)和輔助控制裝置發(fā)出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)部件，并控制所需的輔助動(dòng)作，最后加工出合格的零件。 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)。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控車(chē)床 ； 零件 工藝 分析； 刀具表 ； 數(shù)控編程；數(shù)控加工工藝； 數(shù)控車(chē)削仿真加工； 第 2 頁(yè) 共 54 頁(yè) 緒 論 由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技 術(shù)成果，具有高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造 中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無(wú)法解決的單件、小批量，特別是復(fù)雜型 零件的加工 。 應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會(huì)提供高質(zhì)量，多品種及高可靠性的 機(jī) 械產(chǎn)品。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。 由此可知，數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序、輸入輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和輔助控制裝置、反饋系統(tǒng)、電器邏輯裝置以及機(jī)床本體。 2 典型零件圖的分析 典型零件的數(shù)控車(chē)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(xiàn)、工藝參數(shù)和加工這個(gè)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(wú)誤，最后進(jìn)行加工。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 ~%， Si 含量為 ~%， Mn含量~%， Cr 含量 =%），Φ 40mm 100mm，無(wú)熱處理和硬度要求。該零件重要的徑向加工部位有 ?? 圓柱段（表面粗糙度 Rɑ=）、 mm0 ??? 圓柱段（表面粗糙度 Rɑ=）、 ??? 圓柱段（表面粗糙度 Rɑ=）、 R6mm弧與 1:5 內(nèi)外錐度相切過(guò)渡區(qū)、 ??? 的內(nèi)孔（表面粗糙度 Rɑ=），其余表面粗糙度均為 Rɑ=。 選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度 3 零件設(shè)備的選擇 數(shù)控車(chē)床能對(duì)軸類(lèi)或盤(pán)類(lèi)等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)、內(nèi)外螺紋等的加工。 該數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)：系統(tǒng)具有很高的可靠性；功能全，適用范圍廣 。限制這六個(gè)自由度，使工件在空間的位置得以確定，就是六點(diǎn)定位原理。進(jìn)給路線(xiàn)也是編程的依據(jù)之一。 ②分層切削時(shí)刀具的終止位置當(dāng)某表面的余量較多需分層多次走刀切削時(shí)，從第二刀開(kāi)始就要注意防止走刀到終點(diǎn)時(shí)切削深度的猛增。 （ 3）確定最短的空行程路線(xiàn)確定最短的走刀路線(xiàn)，除了依靠大量的實(shí)踐經(jīng) 第 12 頁(yè) 共 54 頁(yè) 驗(yàn)外，還應(yīng)善于分析，必要時(shí)輔以一些簡(jiǎn)單計(jì)算。 （ 4）確定最短的切削進(jìn)給路線(xiàn)切削進(jìn)給路線(xiàn)短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。所以直徑方向用絕對(duì)值編程時(shí)， X 以直徑值表示，用增量值編程時(shí)，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示，并附上方向符號(hào) (正向可以省略 )。對(duì)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(yǔ)言編寫(xiě)零件源程序，經(jīng)過(guò)處理后生成加工程序，稱(chēng)為自動(dòng)編程。 (3).引起的加工誤差小。 指令格式： G00 X _ Z _ ； Ｇ 71 Ｕ ?d Ｒ e； Ｇ 71 Ｐ ns Ｑ nf Ｕ 177。 ?w Ff ； 4)、 G92（單一循環(huán)螺紋切削指令） 指令格式：Ｇ 92 Ｘ（Ｕ） _Ｚ（Ｗ） _ R_F_； 第 18 頁(yè) 共 54 頁(yè) 、 機(jī)床坐標(biāo)軸 數(shù)控車(chē)床是以其主軸軸線(xiàn)方向?yàn)?Z 軸方向，刀 具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)? Z 軸正方向。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。 (3) 粗 精 車(chē) 外圓（程序選用 G71 或 G73 循 環(huán)，粗、精車(chē)各用一把刀） 選用 35176。 （ 同時(shí)把 每個(gè)零件用到的 刀在自動(dòng)換刀刀架上安裝好，且都對(duì)好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。 2） 、進(jìn)給速度（進(jìn)給量） F(mm/r， mm/min)的選擇 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。本 設(shè)計(jì) 中，背吃刀 第 21 頁(yè) 共 54 頁(yè) 量的選擇大致為 （如下表所示） 粗 精 外圓 (mm) (mm) 內(nèi)孔 (mm) (mm) 螺紋 隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少 槽 根據(jù)刀寬，分 幾 次進(jìn)行 總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比方法確定。 1)、刀具半徑的選定 (1).刀具的半徑 R 比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工；(2).刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差） 。 端面車(chē)刀 1 端面 2 T0202 35176。 端面車(chē)刀 1 端面 2 中心鉆 1 左端面 手動(dòng) 3 Φ 22mm鉆頭 1 鉆孔 手動(dòng) 4 T0202 鏜孔刀 3mm 1 粗 鏜孔 5 T0303 鏜孔刀 3mm 1 精 鏜孔 6 T0404 35176。外 螺紋車(chē)刀 0 1 三角形螺紋 10 T0808 60176。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。編程尺寸理論上應(yīng)為該尺寸的誤差分散中心。 ② 圓錐大端直徑計(jì)算： 由公式 C=Dd ∕ L得 1／ 5=／ ，即內(nèi)圓錐的大端直徑為 D=。 (5).采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。數(shù)控編程時(shí)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。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(chē)一刀，然后保持刀具在縱向（ Z）尺寸不變，沿橫向（ x）退刀。右偏外圓車(chē)刀 2mm 1 粗車(chē)外輪廓 7 T0505 35176。內(nèi) 螺紋車(chē)刀 0 1 三角形螺紋 10 T0808 外 切槽車(chē)刀 B=5mm 1 切槽 左刀尖 11 T0909 60176。 第 22 頁(yè) 共 54 頁(yè) 8 加工工藝卡 和刀具卡片 的編制 按加工順序?qū)⒏鞴ば?、工步的加工?nèi)容、所用刀具、切削用量等填寫(xiě)數(shù)控加工工藝卡，如下表所示。因此，要求精車(chē)時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M(jìn)給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。 應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表 粗 精 外圓 內(nèi)孔 槽 mm/r 3）、背吃刀量確定 （公式： 2 mwp dda ?? ） 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量 (除去精車(chē)量 )，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 第 20 頁(yè) 共 54 頁(yè) 1）、主軸轉(zhuǎn)速的確定 （公式： 3181000 ndndV wwc ?? ? ） 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。 (6) 車(chē)螺紋選用硬質(zhì)合金 60176。 (2) 選用φ 5mm 中心鉆鉆削中心孔。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。 ?k Ｒ d； Ｇ 73 Ｐ ns