【正文】 2 9 精車零件左端外輪廓 G70 T0505 1500 10 車削右端面 G01 T0101 600 11 粗車零件右端外輪廓 G73 T0404 500 2 12 精車零件右端外輪廓 G70 T0505 1500 13 切退刀槽 G01 T0808 350 2 14 車削 M28mm 2mm外螺紋 G92 T0909 400 15 檢測、校核 第 24 頁 共 54 頁 數(shù)控加工工序卡片 (圖 24) 材料 45鋼 零件圖號 夾具名稱 三爪自定心卡盤 工步號 工步內容 G功能 T刀具 主軸轉速S/（ r/min） 進給量f/（ mm/r） 背吃刀量ap/mm 備注 1 車削左端面 G01 T0101 600 2 中心鉆 1200 3 3 鉆孔 500 4 粗車零件左端內輪廓 G71 T0202 600 1 5 精車零件左端內輪廓 G70 T0303 1500 6 粗車零件左端外輪廓 G71 T0404 500 2 7 精車零件左端外輪廓 G70 T0505 1500 8 車削右端面 G01 T0101 600 9 粗車零件右端外輪廓 G73 T0404 500 2 10 精車零件右端外輪廓 G70 T0505 1500 11 切 5mm 2mm退刀槽 G01 T0606 350 2 12 車削 M27mm G92 T0707 400 加工套筒 13 車削端面 G01 T0101 600 14 中心鉆 1200 3 15 鉆孔 500 30 16 粗車零件 內輪廓 G71 T0202 600 1 17 精車零件 內輪廓 G70 T0303 1500 18 車削 M27mm 螺紋 G92 T0808 400 19 粗車零件 外輪廓 G71 T0404 500 2 20 精車零件外輪廓 G70 T0505 1500 21 切斷 G01 T0606 350 2 22 檢測、校核 、數(shù)控加工刀具卡片 數(shù)控加工刀具卡片 (圖 21) 序號 刀具號 刀具名稱及規(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)生產加工誤差的主要原因，采取相應的誤 差預防或誤差補償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對零件加工精度的影響。為了保證加工表面質量，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，刀具材料為硬質合金鋼，粗加工選擇轉速 500r/min,精加工選擇 1000r/min 車削外圓，考慮細牙螺紋切削力不大，采用400r/min 來車螺紋，而內孔由于剛性較差，采用粗車 600 r/min，比較容易達到加工要求，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，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。內外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應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 。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。 ?u Ｗ 177。 第 17 頁 共 54 頁 3)． G70、 G7 G73 （ 1）Ｇ 71（內、 外徑粗車循環(huán)） G71 指令通過與 Z 軸平行的運動來實現(xiàn)內孔、外圓加工，常用于毛坯為棒料的粗加工。 (2).編程原點應選在容易找正，并在加工過程中便于檢查的位置。 數(shù)控編程方法有手工編程和自動編程兩種。 2)由于被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測量時，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”路線時，應使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足走刀路線為最短的要求。圖 44 車螺紋時的引入距離和超越距離 。根據(jù)數(shù)控加工的特點，還 可以放棄常用的階梯車削法，改用依次從軸向和徑向進刀、順工件毛坯輪廓走刀的路線 (如圖 42 所示 )雙向進刀走刀路線 。 5 確定加工順序及進給路線 、進給路線 進給路線是 刀具 在整個加工工序中相對于工件的運動軌跡，它不但包括了工步的內容，而且也反映出工步的順序。 工件沒有定位時，可看作在空間處于自由狀態(tài)的剛體（在空間有六個自由度）。 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選擇 FANUC0iT 數(shù)控車床 (如圖 所示 )。 6）、螺紋加工時，為保證其精度及配合要求，在加工的最后一次走刀重復走一次，加工螺紋時利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。 零件車削加工成形輪廓的結構形狀較復雜、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)控車床來闡述軸套類零件的加工工藝。 、 數(shù)控機床的基本組成及工作原理 、 數(shù)控機床的基本組成 數(shù)控機床加工零件的工作過程分以下幾個步驟實現(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 式編寫加工程序； 2)、所編程序指令輸入機床數(shù)控裝置； 3)、數(shù)控裝置將程序（代碼）進行譯碼、運算之后，向機床各個坐標的伺服機構和輔助控制裝置發(fā)出信號，以驅動機床的各運動部件，并控制所需的輔助動作，最后加工出合格的零件。 數(shù)控技術和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎。 關鍵詞： 數(shù)控車床 ； 零件 工藝 分析； 刀具表 ； 數(shù)控編程；數(shù)控加工工藝； 數(shù)控車削仿真加工； 第 2 頁 共 54 頁 緒 論 由于數(shù)控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測與新型機械結構等方面的技 術成果，具有高柔性、高精度與高度自動化的特點，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機械制造 中常規(guī)加工技術難以解決甚至無法解決的單件、小批量，特別是復雜型 零件的加工 。 應用數(shù)控加工技術是機械制造業(yè)的一次技術革命，使機械制造的發(fā)展進入了一個新的階段，提高了機械制造業(yè)的制造水平，為社會提供高質量，多品種及高可靠性的 機 械產品。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發(fā)展和綜合國力，關系到一個國家的戰(zhàn)略地位。 由此可知，數(shù)控機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床本體。 2 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，預備刀具，計算相鄰輪廓交點坐標（如圓弧切點），以及怎么裝夾，所用的夾具，然后手工編程，程序校驗，校驗無誤，最后進行加工。根據(jù)課題，選用毛坯為 45鋼（它的化學成分中含碳（ C）量是 ~%， Si 含量為 ~%， Mn含量~%， Cr 含量 =%），Φ 40mm 100mm，無熱處理和硬度要求。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 內外錐度相切過渡區(qū)、 ??? 的內孔（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 零件設備的選擇 數(shù)控車床能對軸類或盤類等回轉體零件自動地完成內外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴、內外螺紋等的加工。 該數(shù)控系統(tǒng)的特點：系統(tǒng)具有很高的可靠性；功能全，適用范圍廣 。限制這六個自由度，使工件在空間的位置得以確定，就是六點定位原理。進給路線也是編程的依據(jù)之一。 ②分層切削時刀具的終止位置當某表面的余量較多需分層多次走刀切削時，從第二刀開始就要注意防止走刀到終點時切削深度的猛增。 （ 3）確定最短的空行程路線確定最短的走刀路線，除了依靠大量的實踐經 第 12 頁 共 54 頁 驗外，還應善于分析，必要時輔以一些簡單計算。 （ 4）確定最短的切削進給路線切削進給路線短，可有效地提高生產效率，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，精加工之前進行。所以直徑方向用絕對值編程時， X 以直徑值表示，用增量值編程時，以徑向實際位移量的二倍值表示，并附上方向符號 (正向可以省略 )。對于幾何形狀復雜的零件需借助計算機使用規(guī)定的數(shù)控語言編寫零件源程序，經過處理后生成加工程序，稱為自動編程。 (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 共 54 頁 、 機床坐標軸 數(shù)控車床是以其主軸軸線方向為 Z 軸方向，刀 具遠離工件的方向為 Z 軸正方向。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高。 (3) 粗 精 車 外圓（程序選用 G71 或 G73 循 環(huán)，粗、精車各用一把刀） 選用 35176。 （ 同時把 每個零件用到的 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的刀具參數(shù)中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。 2） 、進給速度（進給量） F(mm/r， mm/min)的選擇 進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。本 設計 中，背吃刀 第 21 頁 共 54 頁 量的選擇大致為 （如下表所示） 粗 精 外圓 (mm) (mm) 內孔 (mm) (mm) 螺紋 隨進刀次數(shù)依次減少 槽 根據(jù)刀寬，分 幾 次進行 總之，切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關的手冊并結合實際經驗用類比方法確定。 1)、刀具半徑的選定 (1).刀具的半徑 R 比工件轉角處半徑大時不能加工；(2).刀具較小時不能用較大的切削量加工（刀具剛性差） 。 端面車刀 1 端面 2 T0202 35176。 端面車刀 1 端面 2 中心鉆 1 左端面 手動 3 Φ 22mm鉆頭 1 鉆孔 手動 4 T0202 鏜孔刀 3mm 1 粗 鏜孔 5 T0303 鏜孔刀 3mm 1 精 鏜孔 6 T0404 35176。外 螺紋車刀 0 1 三角形螺紋 10 T0808 60176。其他各刀都需要進行以上操作，從而確定每把刀具在工件坐標系中的位置。編程尺寸理論上應為該尺寸的誤差分散中心。 ② 圓錐大端直徑計算： 由公式 C=Dd ∕ L得 1／ 5=／ ，即內圓錐的大端直徑為 D=。 (5).采用數(shù)控機床有利于向計算機控制與管理方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產過程自動化創(chuàng)造條件。數(shù)控編程時要根據(jù)零件尺寸或工序尺寸計算坐標值，而坐標值計算通常取零件 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。右偏外圓車刀 2mm 1 粗車外輪廓 7 T0505 35176。內 螺紋車刀 0 1 三角形螺紋 10 T0808 外 切槽車刀 B=5mm 1 切槽 左刀尖 11 T0909 60176。 第 22 頁 共 54 頁 8 加工工藝卡 和刀具卡片 的編制 按加工順序將各工序、工步的加工內容、所用刀具、切削用量等填寫數(shù)控加工工藝卡，如下表所示。因此，要求精車時應選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M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。 應選擇較低的進給速度，得出下表 粗 精 外圓 內孔 槽 mm/r 3）、背吃刀量確定 （公式： 2 mwp dda ?? ） 背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量 (除去精車量 )，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產效率。 第 20 頁 共 54 頁 1）、主軸轉速的確定 （公式： 3181000 ndndV wwc ?? ? ） 主軸轉速應根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。這就要求采用新型優(yōu)質材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。 (6) 車螺紋選用硬質合金 60176。 (2) 選用φ 5mm 中心鉆鉆削中心孔。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。 ?k Ｒ d； Ｇ 73 Ｐ ns