【文章內(nèi)容簡介】 中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。 （ 1） 數(shù)控程序編制的基本方法： 1） 分析零件圖樣和制定工藝方案 2） 數(shù)學(xué)處理 畢 業(yè) 論 文 第 7 頁 共 24 頁 3） 編寫零件加工程 序 4) 程序檢驗(yàn) (2) 數(shù)控程序編制的方法： 手工編程 。 計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程 數(shù)控車床的組成和基本原理 雖然數(shù)控車床種類較多，但一般均由車床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成。 車床主體 車床主體是實(shí)現(xiàn)加工過程的實(shí)際 機(jī)械部件，主要包括主運(yùn)動(dòng)部件（如卡盤、主軸等） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件（如工作臺、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位部件和夾緊、換刀機(jī)械手等輔助裝置。 數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng) ⑴ 數(shù)控裝置：它的核心是計(jì)算機(jī)及運(yùn)行在其上的軟件，它在數(shù)控車床 中起“指揮”作用。數(shù)控莊子接收由加工程序送來的各種信息，并經(jīng)處理和調(diào)配后，向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行命令。在執(zhí)行過程中，其驅(qū)動(dòng)、檢測等機(jī)構(gòu)同時(shí)將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置，以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令。 ⑵ 伺服系統(tǒng)：它通過驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行文件（如伺服電機(jī)）。準(zhǔn)確地執(zhí)行數(shù)控裝置發(fā)出的命令，成數(shù)控裝置所要求的各種位移。數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常用進(jìn)給伺服系統(tǒng)代替，因此也常稱為進(jìn)給伺服系統(tǒng)。 數(shù)控車床安全操作規(guī)程 1. 開機(jī)前應(yīng)對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，內(nèi)容包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，認(rèn)無誤 后方可操作。 2. 數(shù)控機(jī)床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常， 機(jī)床有無異?，F(xiàn)象。 3. 程序輸入后， 仔細(xì)核對代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對。 4. 正確測量和計(jì)算工件坐標(biāo)系。并對所得結(jié)果進(jìn)行檢查 5. 輸入工件坐標(biāo)系，并對坐標(biāo)。坐標(biāo)值、正負(fù)號、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的核對。 6. 未裝工件前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否順利進(jìn)行，刀具和夾具安裝是否合理，有無“超⑴ 7. 試切削時(shí)快速倍率開關(guān)必須打到最低擋位。 8. 試切削進(jìn)刀時(shí)，在刀具運(yùn)行至工件 30～ 50 ㎜處，必須在進(jìn)給保持下，驗(yàn) 證Z軸和 X 軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。 9. 試切削和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號。 10. 程序修改后，要對修改部分仔細(xì)核對。 畢 業(yè) 論 文 第 8 頁 共 24 頁 11. 必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動(dòng)機(jī)床，嚴(yán)禁工件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測量、觸摸工件。 12. 操作中出現(xiàn)工件跳動(dòng)、打抖、異常聲音、夾具松動(dòng)等異常情況時(shí)要 停車處理。 13. 緊急停車后，應(yīng)重新進(jìn)行機(jī)床“回零”操作，才能再次運(yùn)行程序。 數(shù)控車床坐標(biāo)系的確定 ：數(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)系采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系。 ： 參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，它是用機(jī)械擋塊或電氣裝置來限制刀架移動(dòng)的極限位置。它的主要作用是用來給機(jī)床坐標(biāo)系一個(gè)定位。 ：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。 ⑴ 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)：在進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，首先要根據(jù)被加工零件的形狀特點(diǎn)和尺寸，將零件圖上的某一點(diǎn)設(shè)定為編程坐標(biāo)原點(diǎn)，該點(diǎn)稱編程原點(diǎn)。 我們 通常是把工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在工件的回轉(zhuǎn)中心上，具體位置可考慮設(shè)置在工件的左端面（或右端面）上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)重合。 ⑵ 對刀：機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所 以必須要弄清楚程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，通過對刀完成。對刀的實(shí)質(zhì)是確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中唯一的位置。對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。對到的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，同時(shí)，對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。 ⑶ 換刀：當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工過程中需要換刀時(shí)，在編程時(shí)就應(yīng)考慮選擇合適的換刀點(diǎn)。所謂換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置，當(dāng)數(shù)控車床確定了工件坐標(biāo)系后，換刀點(diǎn)可以是某一固定點(diǎn)，也可以是相對工件原點(diǎn)任意的一點(diǎn)。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位換刀時(shí)不碰工件及其他部位謂準(zhǔn)。 運(yùn)動(dòng)方向 的規(guī)定 1. Z 與主軸軸線重合，即 Z 軸遠(yuǎn)離工件像尾座移動(dòng)的方向?yàn)檎较颍丛龃蠊ぜ偷毒咧g距離），向卡盤移動(dòng)為負(fù)。 2. X 軸垂直于 Z軸， X 坐標(biāo)的正方向是刀具離開旋轉(zhuǎn)中心線的方向。 畢 業(yè) 論 文 第 9 頁 共 24 頁 第三章 軸類零件的加工實(shí)例（一） 根據(jù)下圖所示的待車削零件，材料為 45號鋼，其中 Ф85 圓柱面不加工。在數(shù)控車床上需要進(jìn)行的工序?yàn)椋呵邢?Ф80mm 和 Ф62mm 外圓； R70mm 弧面、錐面 、退刀槽、螺紋及倒角。要求分析工藝過程與工藝路線，編寫加工程序 圖 11 軸類零件圖 零件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線螺紋等表面組成。其中多個(gè)直徑尺寸有較嚴(yán)格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面 Sφ 50 ㎜的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。 通過上述分析，可采用以下幾點(diǎn)工藝措施。 ⑴ 對圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小。故編程時(shí)不必取平均值，而全部取其基本尺寸。 ⑵ 在輪廓曲線上，有三處為過象限圓弧，其中兩處為既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。 ⑶ 為便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先車出夾持部分（雙點(diǎn)畫線部分），右端面也應(yīng)先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選 φ 60 ㎜棒料。 確定 零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 畢 業(yè) 論 文 第 10 頁 共 24 頁 確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動(dòng)頂尖支承的裝夾方式。 選擇設(shè)備 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用 TND360 數(shù) 控車床。 確定加工順序及進(jìn)給路線 加工順序按由粗到精＼由遠(yuǎn)到近（由右到左）的原則確定。即先從右到左進(jìn)行粗車（留０ .２５㎜精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。 TND360 數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓精車進(jìn)給，如圖所示： 圖 111 精車輪廓進(jìn)給路線 刀具的選擇 ① 選用 φ ５㎜中心鉆鉆削中心孔。 ② 粗車及平端面選用９０176。硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗(yàn)），副偏角不宜太小，選 k r′ =35186。 ③ 精車選用 90176。硬質(zhì)合金右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金 60176。外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取 r=～ ㎜。 將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加 工刀具卡片中（見表 11），以便編程和操作管理 表 11 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號 XXX 零件名稱 典型軸 零件圖號 XXX 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑 備注 1 T01 ?5 中心鉆 1 鉆 ?5 ㎜中心孔 對刀點(diǎn) 畢 業(yè) 論 文 第 11 頁 共 24 頁 2 T02 硬質(zhì)合金 90186。 外圓車刀 1 車端面及粗車輪廓 右偏刀 3 T03 硬質(zhì)合金 60186。 外螺紋車刀 1 精車輪廓及螺紋 編制 XXX 審核 XXX 批準(zhǔn) XXX 共 頁 第 頁 切削用量的選擇 ⑴ 背吃刀量的選擇：輪廓粗車循環(huán)時(shí)選 ap=3 ㎜，精車 ap= ㎜；螺紋粗車循環(huán)時(shí)選 ap= ㎜，精車 ap= ㎜。 ⑵ 主軸轉(zhuǎn)速的選擇：車直徑和圓弧時(shí)，查表選粗車切削速度 vc=90m/min 精車切削速度 vc=120m/min 然后利用公式 vc=π dn/1000 技術(shù)主軸轉(zhuǎn)速 n（粗車直徑 D=60 ㎜，精車工件直徑取平均值）；粗車 500r/min 精車 1200r/min。車螺紋時(shí)，參照式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min ⑶ 進(jìn)給速度的選擇 查表選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實(shí)際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 ㎜ /r ，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 ㎜ /r，最后根據(jù)公式 Vf =nf計(jì)算粗車、進(jìn)給速度分別為 200 m/min 和 180 m/min。、 綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入表 12所示的數(shù)控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序 、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。 表 12 數(shù)控加工工藝卡片 單位 名 稱 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 典型軸 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間