【正文】 Ｑ nf Ｕ 177。 、基本編程指令 1)． G00 與 G01 指令 （快速定位與直線插補） ， 指令格式 :G00 后面不能跟 F指令 G00 Ｘ (Ｕ )_Ｚ (Ｗ )_； Ｇ 01 Ｘ (Ｕ )_Ｚ (Ｗ )_F_； 2)． G02/G03 指令 （圓弧插補） 指令格式： 順時針圓弧插補（ G02）與逆時針圓弧插補（ G03）的判 斷方法 ：沿著弧所在平面（如ＸＺ平面）的正法線方向（ +Y 軸）向負方向（ ?Y 軸）觀察，圓弧插補按順時針方向為Ｇ 02，逆時針方向為Ｇ 03，如圖 67 所示 G0203??????RIK??????X（ U） _ Z（ W） _ F＿ 。 根據以上可以知道，編程坐標系及編程原點的選擇要滿足以下幾個方面的要求： (1).所選的編程原點及坐標系要使程序編制簡單。 、數控編程的分類 數控編程一般分為 兩種：一種是手工編程，另一種是自動編程。 工序Ⅶ 調頭粗、精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋 圖 47 第 15 頁 共 54 頁 6 數控機床編程 、數控車床的編程特點 1)在一個程序段中，根據圖樣上標注的尺寸，可以采用絕對值編程、增量值編程或二者混合編程。 第 13 頁 共 54 頁 、確定走刀順序 ①先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最 后安排精加工和光整加工。這樣會增加走刀路線的距離，從而大大降低生產效率。尤其是車螺紋時，必須設置升速段δ 1 和降速段δ 2（如圖 44），這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩(wěn)定。 ①對大余量毛坯進行階梯切削時的加工路線車削大余量毛坯的階梯路線 圖 41 所示按 1→ 5 的順序切削，每次切削所留余量相等，是正確的階梯切削路線。 根據以上論述， 本次設計零件選擇大端面、大外圓軸線作為定位基準。工件在空間的位置相當于剛體在空間直角坐標系中的位置。 這樣 對加工 是 非常有利的。 5）、本設計圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工 精加工加工方案，并且在精加工的時候將進 給量調小些，主軸轉速提高。根據課題，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。符合數控加工的標注，尺寸標注完整， 有同軸度要 求，表面粗糙度全部為 ，未注公差尺寸按IT14 加工，未注倒角 1X45186。 圖 第 5 頁 共 54 頁 圖 21 簡單軸類零件 為了達到機床的有效利用，獲得較好的經濟效益，一般軸套 類零件的加工使用數控車床。1952 年，第一臺數控機床問世，成為世界機械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 第 3 頁 共 54 頁 1 數控技術的 概述 、 數控技術的基本概念 數控技術是用數字或數字信號構成的程序對設備的工作過程實現(xiàn)自動控制的一門技術， 簡稱數控（ Numerical Control 即 NC）。 通過整個工藝過程的制定，充分體現(xiàn)了數控設備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。 機械加工的目的是將毛坯加工成符合產品要求的零件。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數控技術及其產業(yè) 。由下圖 可知機床數控系統(tǒng)的基本工作流程。 (以下將進行四個零件圖分析 )。 如 上 圖 23 所示該零件表面由圓柱、圓弧、錐面、倒角、 退刀 槽、螺紋等表面組成， 兩 次裝夾 即可 完成粗精加工 ，后續(xù)槽、螺紋 的處理。零件符合數控加工尺寸標注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為 45 鋼，毛坯： mmmm 11550 ?? 通過以上分析，采取下面幾點工藝措施： 1） 、 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值。根據零件的工藝要求，可以選擇經濟型數控車床，一般采用步進電動機形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 第 9 頁 共 54 頁 4 確定零件的定位基準和裝夾方式 、 確定裝夾方案 在數控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機床相同。 本此設計都是采用不完全定位，限制 YXZYX ??、 ??? 五個自由度 ，工件就被完全夾緊 。加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質量，其次考慮數值計算簡單、走刀路線盡量短、效率較高等。如圖 43 所示，設以 900主偏角刀分層車削外圓，合理的安排應是每一刀的切削終點依次提前一小段距離 e(例如可取 e= ㎜ )。現(xiàn)將實踐中的部分設計方法或 思路介紹如下。在安排粗加工或半精加工的切削進給路線時，應同時兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求，不要顧此失彼。 ③先面后孔 對于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。 3)為提高工件的徑向尺寸精度， X 向的脈沖當量取 Z向的一半。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數據計算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗等各步驟主要有人工完成的編程過程。 (4).一般回轉體零件的編程零點選在其加工面的回轉軸線與端面交點處。 ?u Ｗ 177。 X 坐標的方向是在工件的徑向上，且平行于橫向拖板，刀具離開工件旋轉中心的方向為 X 軸正方向。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。硬質合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選 Kr180。 ） 刀具的選擇是數控加工工藝設計中的重要內容之一。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。 2)、采用合適的切削液 (1).切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。右偏外圓車刀 2mm 1 粗車外輪廓 3 T0303 35176。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 9 加工坐標系設置 、 建立工件坐標系 為了便于在編程時對工件的幾何要素位置進行描述，編程人員必須在零件圖上選擇建立一個過渡坐標系，即工件坐標系，也稱為編程坐標系。 10 工序尺寸和編程尺寸 每個加工工序完成后都必須達到一定的加工尺寸和加工 精度。一般可先采用平均尺寸，最后根據試切結果修正。 ③ 螺紋尺寸計算： 螺紋大徑 d=D=27mm； 螺紋小徑 d1=D1==（ *） mm=； 螺紋中徑 d2=D2==（ *） mm=。 (4).可以實現(xiàn)一機多用。 如果圖樣上的尺寸基準于編程所需要的尺寸基準不一致時，有時還需要進行尺寸鏈解算。在數控車床上，目前常用的對刀方法為試切對刀法。 端面車刀 1 端面 2 中心鉆 1 左端面 手動 3 Φ 18mm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。右偏外圓車刀 2mm 1 精車外輪廓 8 T0606 內 切槽車刀 B=3mm 1 切槽 左刀尖 9 T0707 60176。 故本設計加工時采用水溶液進行冷卻。精車時，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，應著重考慮如何保證加工精度，且在此基礎上如何提高加工效率。進給速度 fV 可以按公式 nfVf ?? 計算，式中 f表示每轉進給量，粗車時一般取 ～ ；精車時常取 ～ ；切斷時常取 ～ 。 切削用量的具體數值應根據該機床性能、相關的手冊并結合 實際經驗確定 。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調整方便。 (5) 車槽與切斷：選用硬質合金車槽刀（刀長 12mm,寬 3mm） 。車刀，粗、精車各用一把完成。 7 選擇刀具和切削用 量 、刀具的選擇 數控刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。 ?i Ｗ 177。 刀具接近于工件時，必須用 G01； ② 絕對編程和相對編程。編程原點也稱工件原點，一般用 G92 或 G54G59（對于數控 第 16 頁 共 54 頁 鏜銑床）和 G50（對于數控車床）設置，但實際加工中常選用無基準刀對刀法。對不具備刀具半徑自動補償功能的數控車床，編程時，需先計算補償量 。 例如，圖 24 配合 零件的加工綜上所訴：此零件的的加工順序如下： 工序Ⅰ 車左端面，將毛坯車為 115mm的棒料 工序Ⅱ 左端面打中心孔 選用Φ 5mm的中心鉆（手動鉆孔） 工序Ⅲ 左端鉆孔（鉆Φ 18mm 深 32mm 的孔）手動鉆孔鉆頭走刀路線如下圖： 第 14 頁 共 54 頁 工序Ⅳ 粗、精車左端內孔至要求尺寸 工序Ⅴ 粗、精車零件左端面外圓至要求尺寸 工序Ⅵ 調頭車右端面將零件車至要求尺寸進給 路線如圖 47。 本設計 零件的加工刀具進給路線為“沿工件輪廓走刀” 和“矩形”， 因為本設計 零件屬于典型軸類零件 ，結合了螺紋、圓錐、槽、圓弧和孔五個工藝， 采用“沿工件輪廓走刀” 和“矩形” 就會使整個加工過程變得簡單易操作。 ③合理安排“回零”路線 在手工編制較復雜輪廓的加工程序時，為使其計算過程盡量簡化，既不易出錯，又便于校核，編程者（特別是 初學者）有時將每一刀加工完后的刀具終點通過執(zhí)行“回零”（即返回對刀點）指令，使其全都返回到對刀點位置，然后再進行后續(xù)程序。 （ 2）刀具的切入、切出在數控機床上進行加工時，要安排好刀具的切入、切出路線，盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出。安排一些子程序對余量過多的部位先作一定的切削加工。用夾具裝夾時，定位基準就是工件上直接與夾具的定位元件相接觸的點、線、面。 、 工件的定位 六點定位原理 ─ — 將工件在機床上或夾具中定位，夾緊的過程，稱為裝夾。能加工輪廓形狀特別復雜的表面和尺寸難于控制的回轉體，而且能比較方便的車削錐面和內外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產效率。 二次裝夾 采用 一頂一夾裝夾 ， 這種方法裝夾安全可靠，能承受較大的進給力，應用廣泛。符合數控加工的標注，尺寸標注完整。 第 6 頁 共 54 頁 圖 22 套類零件 圖 23 復合零件 如 上 圖 22 所示該零件表面由 圓柱、 圓弧、 內孔 、倒角、 退刀 槽、螺紋等表面組成， 需兩 次裝夾 即可 完成粗精加工 ，后續(xù)槽、螺紋 的處理。 、 數控機床的特點 1).適應性強，適應加工單件或中小批量復雜工件； 2).加工精度高，產品質量穩(wěn)定； 3).動化程度高，勞動強度低，改善勞動條件； 4).生產效率高； 5).良好的經濟效益； 6).有利于生產管理的現(xiàn)代化。數控技術是與機床控制密切結合發(fā)展起來的。 此次設計，要求對 所給的 零件 圖進行數控加工工藝分析和 用編程 指令 進行 手工編寫程序 ，這就 對 我們關于數控技術的掌握提出了比較高的要求，并且讓我們對數控方面的知識 有了 更加了解 ,是對我們日后的 發(fā)展打下堅實的基礎 。 實例在給定 FANUC0iT 數控系統(tǒng)和 仿真 條件下，運用 CAD 和 SolidWorks軟件完成給定典型零件的 平面 圖形 及三維圖 繪制，并且完成其數控加工工藝分析以及手工編制零件的數控加工工藝 卡片 和數控程序。通常毛坯需要經過若干工序才能轉化為符合產品要求的零件。 數控技術綜合運用了微電子、計算機、自動控制、精密檢測、機械設計和機械制造等技術的最新成果，通過程序來實現(xiàn)設備運動過程和先后順序的自動控制，位移和相對坐標的自動控制，速度、轉速及各種輔助功能的自動控制。 第 4 頁 共 54 頁 、 數控機床的工作原理 由 上圖可知，數控機床在加工時，是根據工件圖樣要求及加工工藝過程，將所用刀 具及機床各部件的移動量、速度及動作先后順序、主軸轉速、主軸旋轉方向及冷卻等要求，以規(guī)定的數控代碼形式，編制成程序單，并輸入到機床專用計算機中。 如 上 圖 21 所示該零件表面由圓柱、錐面、倒角、 退刀 槽、等表面組成， 兩次裝夾 即可 完成粗精加工 ，后續(xù)槽 處理 。符合數控加工的標 第 7 頁 共 54 頁 圖 24 配合零件 注，尺寸標注完整， 表面粗糙度 全部為 ，未注公差尺寸按 IT14 加工，未注倒角 ?451? ,毛坯： 15570?? 。 2） 、根據零件的幾何形狀關系按一定數學方法（如三角、幾何等） 計算編程 第 8 頁 共 54