【文章內容簡介】 時，選取進給量為，車螺紋時，進給量等于螺紋導程，選為 。 背吃刀量確定 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。為了保證加工表面質量，可留少量精加工余量，一般 。本例中，背吃刀量的選擇大致為 如下表 ： 如表 ： 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，分兩次進行 注意 ： 背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時，在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)；精加工時，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取 ~ mm 較為合適。 故在本例中粗加工時：切削深度為4mm，精車時切削深度為 。 第四章 軸類零件的編程 10 數(shù)控機床是一種技術密集度 及自動化程度很高的機電一體化加工設備，是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術的產物。隨著數(shù)控機床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術、能進行數(shù)控加工編程的技術人才的需求量必將不斷增加。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。 編程技巧 數(shù)控車床與普通車床相比，一個顯著的優(yōu)點是：對零件變化的適應性強，更換零件只需改變相應的程序，對刀具進行簡單的調整即可做出合格的零件，為節(jié)約成本贏得先機。但是，要充分發(fā)揮數(shù)控機床的作用，不僅要有良好的硬件，（如：優(yōu)質的刀具、機床的精度等），更重要的是軟件：編程，即根據(jù)不同的零件的特點，編制合理、高效的加工程序。 數(shù)控車床雖然加工柔性比普通車床優(yōu)越，但單就某一種零件的生產效率而言，與普通車床還存在一定的差距。因此，提高數(shù)控車床的效率便成為關鍵，而合理運用編程技巧，編制高效率的加工程序，對提高機床效率往往具有意想不到的效果。 1) 靈活設置參考點 一般來說，數(shù)控車床共有二根軸，即主軸 Z 和刀具軸 X。棒料中心為坐標系原點，各刀接近棒料時，坐標值減小，稱之為進刀；反之，坐標值增大，稱為退刀。當退到刀具開始時位置時，刀具停止，此位置稱為參考點 。參考點是編程中一個非常重要的概念，每執(zhí)行完一次自動循環(huán)，刀具都必須返回到這個位置，準備下一次循環(huán)。因此，在執(zhí)行程序前，必須調整刀具及主軸的實際位置與坐標數(shù)值保持一致。然而，參考點的實際位置并不是固定不變的，編程人員可以根據(jù)零件的直徑、所用的刀具的種類、數(shù)量調整參考點的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。 2) 化零為整法 在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長徑比大約為 2~3，直徑多在 3mm 以下。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾，無法保證質量。如果按照常規(guī)方法編程，在每一次循 環(huán)中只加工一個零件，由于軸向尺寸較短，造成機床主軸滑塊在床身導軌局部頻繁往復，彈簧夾頭夾緊機構動作頻繁。長時間工作之后，便會造成機床導軌局部過度磨損，影響機床的加工精度，嚴重的甚至會造成機床報廢。而彈簧夾頭夾緊機構的頻繁動作，則會導致控制電器的損壞。要解決以上問題，必須加大主軸送進長度和彈簧夾頭夾緊機構的動作間隔，同時不能降低生產率。由此設想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個零件，則主軸送進長度為單件零件長度的數(shù)倍 ，甚至可達主軸最大運行距離，而彈簧夾頭夾緊機構的動作時間間隔相應延長為原來的數(shù)倍。更重要的是， 原來單件零件的輔助時間分攤在數(shù)個零件上，每個零件的輔助時間大為縮短，從而提高了生產效率。為了實現(xiàn)這一設想，我聯(lián)想到 11 電腦程序設計中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個子程序中，而將有關機床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中，每加工一個零件時，由主程序通過調用子程序命令調用一次子程序，加工完成后，跳轉回主程序。需要加工幾個零件便調用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了，便于修改、維護。值得注意的是，由于子程序的各項參數(shù)在 每次調用中都保持不變，而主軸的坐標時刻在變化，為與主程序相適應，在子程序中必須采用相對編程語句。 3) 減少刀具空行程 在數(shù)控車床中，刀具的運動是依靠步進電動機來帶動的，盡管在程序命令中有快速點定位命令 G00，但與普通車床的進給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機床效率，必須提高刀具的運行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點所運行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運行效率。（對于點位控制的數(shù)控車床，只要求定位精度較高，定位過程可盡可能快，而刀具相對工件的運 動路線是無關緊要的。）在機床調整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根據(jù)零件的結構，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時彼此盡可能分散，在很接近棒料時彼此就不會發(fā)生干涉；另一方面，由于刀具實際的初始位置已經(jīng)與原來發(fā)生了變化，必須在程序中對刀具的參考點位置進行修改，使之與實際情況相符，與此同時再配合快速點定位命令，就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內從而提高機床加工效率。 4) 優(yōu)化參數(shù)，平衡刀具負荷，減少刀具磨損 由于零件結構的千變萬化，有可能導致刀具切削負荷的不平 衡。而由于自身幾何形狀的差異導致不同刀具在剛度、強度方面存在較大差異，例如：正外圓刀與切斷刀之間，正外圓刀與反外圓刀之間。如果在編程時不考慮這些差異。用強度、剛度弱的刀具承受較大的切削載荷，就會導致刀具的非正常磨損甚至損壞，而零件的加工質量達不到要求。因此編程時必須分析零件結構，用強度、剛度較高的刀具承受較大的切削載荷，用強度、剛度小的刀具承受較小的切削載荷，使不同的刀具都可以采用合理的切削用量，具有大體相近的壽命，減少磨刀及更換刀具的次數(shù)。 編程特點 1)在一個程序段中，根據(jù)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。 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。所以直徑方向用 12 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 )。 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。 4)由于車削加工常用棒料或鍛料作為毛坯，加工余量較大，所以為簡化編程，數(shù)控裝置常具備不同形式的固定循環(huán)，可進行多次重復循環(huán)切削。 5)編程時，常認為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工件表面質量，車刀刀 尖常磨成一個半徑不大的圓弧，因此為提高工件的加工精度，當編制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進行補償。大多數(shù)數(shù)控車床都具有刀具半徑自動補償功能 (G4 G42)這類數(shù)控車床可直接按工件輪廓尺寸編程。對不具備刀具半徑自動補償功能的數(shù)控車床，編程時，需先計算補償量。 編程方法 數(shù)控編程方法有手工編程和自動編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)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。它適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件的加工，以及計算較簡單，程序段不多，編程易于 實現(xiàn)的場合等。但對于幾何形狀復雜的零件，以及幾何元素不復雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時計算數(shù)值的工作相當繁瑣，工作量大，容易出錯，程序校驗也較困難，用手工編程難以完成，因此要采用自動編程。所謂自動編程即程序編制工作的大部分或全部有計算機完成，可以有效解決復雜零件的加工問題，也是數(shù)控編程未來的發(fā)展趨勢。 編程步驟 拿到一張零件圖紙后，首先應對零件圖紙分析，確定加工工藝過程，也即確定零件的加工方法，加工路線及工藝參數(shù)。其次應進行數(shù)值計算。絕大部分數(shù)控系統(tǒng)都帶有刀補功能，只需計算輪廓相鄰幾何元素 的交點（或切點）的坐標值，得出各幾何元素的起點終點和圓弧的圓心坐標值即可。最后，根據(jù)計算出的刀具運動軌跡坐標值和已確定的加工參數(shù)及輔助動作，結合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單，并輸入 CNC 裝置的存儲器中。 13 設計總結 以上就是本次設計的全過程。這次設計不僅使我對所設計的零件有了更深的了解，還使我學到了許多在書本上學不到的東西，這對我以后走上社會，走向工作崗位都有十分重要的意義。 畢業(yè)設計是綜合運用所學知識進行設計實踐的環(huán)節(jié)， 對我 在 實際 生產中進行調查研究的能力、觀察問題、 分析問題能力的培養(yǎng)至關重要。 畢業(yè)設計不僅使我完善和復習了以前所學知識，同時從老師 同學那里學到了在課本上學不到的知識 ，在工廠里領會了許多以前不懂的內容 。它們將對我以后的工 作、學習和生活產生深遠影響。總之，一句話，畢業(yè)設計使我受益匪淺！ 但是，這次畢業(yè)設計我分析的軸類零件加工工藝以及編程設計中，由于自己學識疏淺，未能更深層次地發(fā)掘和研究， 這些 仍需進一步 地補充和 完善 。 本次設計是在 謝凡 導師耐心指導和悉心關懷下完成的， 他 對我們的高度責任心，給我的學習、生活和工作有很大的影響，并將激勵我永遠奮發(fā)向上。 14 參考文獻 1．鄭文偉，吳克堅．機械原理．北京：高等教育出版社， 1997 2．盧玉明．機械設計基礎．北京：高等教育出版社， 1998 3．華大年．機械原理．北京：高等教育出版社， 1994 4．濮良貴，紀名剛．機械設計．北京：高等教育出版社， 2020 5．楊有君．數(shù)控技術．北京：機械工業(yè)出版社， 2020 6. 周虹 .數(shù)控加工工藝與編程 .人民郵電出版社， 2020 7. 劉雄偉 .數(shù)控機床操作與編程培訓教程 .機械工業(yè)出版社， 2020 8. 楊仲岡 .數(shù)控加工技術 .機械工業(yè)出版社， 2020 9. 顧京 .數(shù)控機床加工程序編制 .機械工業(yè)出版社， 1999 內部資料 ， 請勿外傳！ XuyUP2kNXpRWXm Aamp。 UE9aQ@Gn8xp$Ramp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQc@UE%amp。 qYp@Eh5pDx2zVkumamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3tnGK8! 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