【導(dǎo)讀】加工如圖所示的零件，試分析此零件的結(jié)構(gòu)是否適合于數(shù)控加工？加工部分有外圓、由圖可知，φ軸段精度要求較高，加工工藝性、提高和改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量打下基礎(chǔ)。件有一個(gè)全面的認(rèn)識，根據(jù)有關(guān)的專業(yè)知識，可以分析零件的用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。連接部分、安裝部分、加強(qiáng)和支撐部分。在此基礎(chǔ)上，仔細(xì)分析每個(gè)結(jié)構(gòu)的局部細(xì)小結(jié)構(gòu)、搞清哪些是主要基準(zhǔn)和主要尺寸，以及尺寸標(biāo)注的形式，找出各簡單的定形尺寸和定位尺寸。明確主要加工尺寸和加工表面，以便采用合理的工藝方法予以保證。共有4個(gè)軸段，需。主視圖將結(jié)構(gòu)完全表達(dá)。M36的螺紋導(dǎo)程為2mm，查表可知螺紋小徑為，螺紋和槽寬總長有長度要。半徑R2mm，工件沒有形狀公差，沒有相互位置公差要求。R2mm，比較統(tǒng)一，加工過程中可用同一車刀加工所有圓角，減少了換刀次數(shù)。和勞動(dòng)量，很大程度上與毛坯有關(guān)。有關(guān)定位基準(zhǔn)的選擇問題將在下章介紹。盤裝夾，定位基面為外圓，可認(rèn)為定位基準(zhǔn)為中心線，滿足基準(zhǔn)重合原則。

　　

【正文】 Z60. N310 Z52. N320 G00 Z100 N330 T0100 換切槽刀，切槽 N340 T0202 N350 S500 N360 G00 Z34. N390 X39. N400 G01 N410 G00 X55. N420 Z100. N430 T0200 換螺紋刀，切螺紋 N440 T0303 N450 S350 N460 G00 Z2. N470 N480 G32 Z32. F2. N490 G00 X40. N500 Z2. N510 N520 G32 Z32. F2. N530 G00 X 40. N540 Z2. N550 N560 G32 Z32. F2. N570 G00 X40. N580 Z2. 程序返回起點(diǎn)，停主軸，結(jié)束 N590 G00 X80 Z50； 快速回?fù)Q刀點(diǎn) N600 M05； 主軸停止 N610 M30； 程序結(jié)束 第 4 步 ：數(shù)控編程課堂練習(xí) 24 任務(wù)三：數(shù)控仿真操作 FANUC 0 標(biāo)準(zhǔn)車床面板 選擇機(jī)床類型 打開菜單 “機(jī)床 /選擇機(jī)床 ? ” ，在選擇機(jī)床對話框中選擇控制系統(tǒng)類型和相應(yīng)的機(jī)床并按確定按鈕，此時(shí)界面如圖 所示。 圖 25 工件的定義和使用 （ 1） 定義毛坯 打開菜單“零件 /定義毛坯”或在工具條上選擇“ ”，系統(tǒng)打開圖 對話框： 圖 名字輸入： 在毛坯 名字輸入框內(nèi)輸入毛坯名，也可使用缺省值 車床提供圓柱形毛坯。 選擇毛坯材料： 毛坯材料列表框中提供了多種供加工的毛坯材料，可根據(jù)需要在“材料”下拉列表中選擇毛坯材料。 參數(shù)輸入： 尺寸輸入框用于輸入尺寸直徑 55，長度 80，單位：毫米。保存退出。 按“確定”按鈕，保存定義的毛坯并且退出本操作。 取消退出，按“取消”按鈕，退出本操作。 （ 2） 放置零件 打開菜單“零件 /放置零件” 命令或者在工具條上選擇圖標(biāo) ，系統(tǒng)彈出操作對話框。如圖 所示： 圖 “選擇零件”對 話框 （ 3） 調(diào)整零件位置 零件可以在工作臺面上移動(dòng)。毛坯放上工作臺后，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出一個(gè)小鍵盤，車床如圖，通過按動(dòng)小鍵盤上的方向按鈕，實(shí)現(xiàn)零件的平移和旋轉(zhuǎn)或車床零件調(diào)頭。小鍵盤上的“退出”按鈕用于關(guān)閉小鍵盤。選擇菜單 “零件 /移動(dòng)零件” 也可以打開小鍵盤。請?jiān)趫?zhí)行其他操作前關(guān)閉小鍵盤。 26 圖 選擇刀具 打開菜單 “機(jī)床 /選擇刀具” 或者在工具條中選擇“ ”，系統(tǒng)彈出刀具選擇對話框。 （ 1） 車床選擇和安裝刀具 系統(tǒng)中數(shù)控車床允許同時(shí)安裝 8把刀具 (后置刀架 )或 者 4 把刀具 (前置刀架 )。對話框圖 圖 車刀選擇對話框 1) 選擇、安裝車刀 (1) 在刀架圖中點(diǎn)擊所需的刀位。該刀位對應(yīng)程序中的 T01～ T08（ T04）。 (2) 選擇刀片類型。 (3) 在刀片列表框中選擇刀片。 (4) 選擇刀柄類型。 (5) 在刀柄列表框中選擇刀柄。 27 2) 變更刀具長度和刀尖半徑：“選擇車刀”完成后，該界面的左下部位顯示出刀架所選位置上的刀具。其中顯示的“刀具長度”和“刀尖半徑”均可以由操作者修改。 3) 拆除刀具：在刀架圖中點(diǎn)擊要拆除刀具的刀位，點(diǎn)擊“卸下 刀具”按鈕。 4) 確認(rèn)操作完成：點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。 此工件需要選擇三把車刀 ，外圓車刀、切槽刀和螺紋車刀。 激活機(jī)床 檢查急停按鈕是否松開至 狀態(tài)，若未松開，點(diǎn)擊急停按鈕 ，將其松開。 （ 1） 機(jī)床回參考點(diǎn) 對準(zhǔn) MODE 旋鈕點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵或右鍵，將旋鈕撥到 REF 檔，如圖 所示。 先將 X 軸方向回零，在回零模式下，將操作面板上的 AXIS 旋鈕置于 X檔，如圖 所示；點(diǎn)擊 加號按鈕，此時(shí) X軸將回零，相應(yīng)操作面板上 X 軸的指示燈亮，如 圖 所示，同時(shí) CRT 上的 X 變?yōu)椤?”；用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊 AXIS 旋鈕，使其置于 Z 檔，再用左鍵點(diǎn)擊 加號按鈕，可以將 Z 軸回零，此時(shí) CRT 和操作面板上的指示燈如圖 所示。 圖 圖 圖 3 圖 編制數(shù)控程序采用工件坐標(biāo)系，對刀的過程就是建立工件坐 標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間關(guān)系的過程。 下面具體說明車床對刀的方法。其中將工件右端面中心點(diǎn)設(shè)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。 將工件上其它點(diǎn)設(shè)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的對刀方法類似。 （ 2）試切法設(shè)置 G54～ G59 試切法對刀是用所選的刀具試切零件的外圓和右端面，經(jīng)過測量和計(jì)算得到零件端面中心點(diǎn)的坐標(biāo)值 1）以卡盤底面中心為機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)。刀具參考點(diǎn)在 X 軸方向的距離為 TX ，在 Z 軸方向的距離為 TZ 。 將操作面板中 MODE 旋鈕切換到 JOG 上。點(diǎn)擊 MDI鍵盤 的 按鈕，此時(shí) CRT 界面上顯示坐標(biāo)值，利用 AXIS 旋鈕 和操作面板上的按鈕 ，將機(jī)床移動(dòng)到如圖 所示大致位置。 28 圖 點(diǎn)擊 中的“ Start”按鈕，使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將 AXIS 旋鈕置于 Z 檔，點(diǎn)擊 的負(fù)向移動(dòng)按鈕，用所選刀具切削工件外圓，如圖 所示。點(diǎn)擊 MDI 鍵盤上的按鈕 ，使 CRT界面顯示坐標(biāo)值，按軟鍵“ ALL”，如圖 4316 所示，讀出 CRT 界面上顯示的 MACHINE的 X 的坐標(biāo)（ MACHINE 中顯示的是相對于刀具參考點(diǎn)的坐標(biāo)），記為 X1（應(yīng)為負(fù)值）。 點(diǎn)擊 的正向移動(dòng)按鈕，將刀具退至如圖 所示位置，將 AXIS 旋鈕置于 X 檔，點(diǎn)擊 的負(fù)向移動(dòng)按鈕，切削工件端面，如圖 所示。記下 CRT 界面上顯示的MACHINE 的 Z的坐標(biāo)（ MACHINE 中顯示的是相對于刀具參考點(diǎn)的坐標(biāo)），記為 Z1（應(yīng)為負(fù)值）。點(diǎn)擊 中的“ Stop”按鈕，使主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)擊菜單“測量 /坐標(biāo)測量”如圖，點(diǎn)擊切削外圓時(shí)所切線段，選 中的線段由紅色變?yōu)槌壬Ｓ浵掠颐鎸υ捒蛑袑?yīng)的 X 的值（即工件直徑）。坐標(biāo)值 X1 減去“測量”中讀取的直徑值，再加上機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)到刀具參考點(diǎn)在 X 方向的距離，即 TXXX ?21－ ，記為 X； Z1 加上機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)到刀具參考點(diǎn)在 Z 方向的距離，即 TZZ?1 ，記為 Z。 （ X， Z）即為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 圖 圖 圖 29 圖 圖 2）以刀具參考點(diǎn)為機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn) 將操作面板中 MODE 旋鈕切換到 JOG 上。點(diǎn)擊 MDI 鍵盤的 按鈕，此時(shí) CRT 界面上顯示坐標(biāo)值，利用 AXIS 旋鈕 和操作面板上的按鈕 ，將機(jī)床移動(dòng)到如圖 所示大致位置。 點(diǎn)擊 中的“ Start”按鈕，使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將 AXIS 旋鈕置于 Z 檔，點(diǎn)擊 的負(fù)向移動(dòng)按鈕，用所選刀具試切工件外圓，記下此時(shí) MACHINE 中的 X 坐標(biāo)，記為 X1，如圖 所示。 點(diǎn)擊 的正向移動(dòng)按鈕，將刀具退至如圖 所示位置，將 AXIS 旋鈕置于 X 檔，點(diǎn)擊 的負(fù)向移動(dòng)按鈕，試切工件端面，記下此時(shí) MACHINE 中的 Z坐標(biāo)值，記為 Z1，如圖 所示。 點(diǎn)擊 中的“ Stop”按鈕，使主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)擊菜單“測量 /坐標(biāo)測量”如圖 所示，點(diǎn)擊試切外圓時(shí)所切線段，選中的線段由 紅色變?yōu)槌壬Ｓ浵掠颐鎸υ捒蛑袑?yīng)的 X的值（即直徑），記為 X2； 坐標(biāo)值 X1 減去“測量”中讀取的直徑值 X2，即 X1X2，記為 X； 坐標(biāo)值 Z1 減去端面坐標(biāo)值“ 0”，即 Z10，記為 Z； （ X， Z）即為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 導(dǎo)入數(shù)控程序 數(shù)控程序可以通過記事本或?qū)懽职宓染庉嬡浖斎氩⒈４鏋槲谋靖袷轿募?(注意：必須是純文本文件 )，也可直接用 FANUC 系統(tǒng)的 MDI 鍵盤輸入。 1）將機(jī)床置于 DNC 模式 2）打開菜單 “機(jī)床 /DNC 傳送 ? ” ，在打開文件對話框中選取文件。如圖 所示，在文件名列 表框中選中所需的文件，按“打開”確認(rèn) 3）再通過 MDI 鍵盤在程序管理界面輸入 Oxx，（ O 后輸入 1~9999 的整數(shù)程序號）點(diǎn)擊 鍵，即可輸入預(yù)先編輯好的數(shù)控程序。 30 圖 注：程序中調(diào)用子程序時(shí)，主程序和子程序需分開導(dǎo)入。 31 附件 1：鋼的牌號和分類 碳鋼和鑄鐵是工業(yè)中應(yīng)用范圍最廣的金屬材料，它們都是以鐵和碳為基本組元的合金，通常稱之為鐵碳合金。鐵是鐵碳合金的基本成分，碳是主要影響鐵碳合金性能的成分。一般含碳量 ％～ ﹪的稱為鋼，含碳量大于 ％ 為鑄鐵。 鋼根據(jù)其成分的不同常分為碳素鋼和合金鋼兩大類。 1．碳素鋼 碳素鋼是以鐵和碳為主要組成元素的鐵碳合金。通常將含碳量小于 0． 25％的鋼稱為低碳鋼；含碳量 0． 25％～ 0． 60％的鋼稱為中碳鋼；含碳量大于 0． 60％的鋼稱為高碳鋼。 工業(yè)中按用途將碳素鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼等。 （ 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼 按含磷、硫量的不同分為碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如表 1－ 1 所示。 表 1－ 1 碳素結(jié)構(gòu)鋼分類及用途 名 稱 常 用 鋼 種 牌 號意 義 應(yīng) 用 舉 例 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q195， Q235， Q235AQ255，Q255B 數(shù)字表示最小屈服點(diǎn)。數(shù)字越大，含碳量越高。 A、 B 表示質(zhì)量等級。 螺栓、連桿、法蘭盤、鍵、軸等。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F， 08， 15， 20， 35， 40，45， 50， 45Mn， 60， 60Mn 數(shù)字表示含碳量萬分之幾。 F表示為沸騰鋼。當(dāng)含錳量在 0． 8%～1． 2%時(shí)加 Mn 表示。 沖壓件、焊接件、軸類件、齒輪類、蝸桿、彈簧等。 （ 2）碳素工具鋼 碳素工具鋼牌號有 T T T10A、 T1 T13 等，牌號后面的數(shù)字表示含碳量千分之幾， A 表示高級優(yōu)質(zhì)鋼。碳素工具鋼主要用于制 造硬度高、耐磨的工具、量具和模具，如鋸條、手錘、刮刀、銼刀、絲錐、量規(guī)、冷切邊模等。 2．合金鋼 合金鋼是在碳素鋼中加入一種或數(shù)種合金元素的鋼。常用的合金元素有 Mn、 Si、 Cr、Ni、 Mo、 W、 V、 Ti等。 合金鋼種類繁多，工業(yè)上常按合金鋼的用途將其分為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼等。 （ 1）合金結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼用來制造各種機(jī)械結(jié)構(gòu)零件，如 40Cr、 40CrNiMoA、 45CrNi等可用來制造齒輪、曲軸、連桿、車床主軸等。 （ 2）合金工具鋼 合金工具鋼用于制造各種刀具、模具、量具，如 Cr1 Cr4W2MoV等可用來制造冷作模具； 9SiCr、 CrWMn 可用來制造量具； W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V W9Mo3Cr4V等可用來制造刀具。 （ 3）特殊性能鋼 特殊性能鋼是指具有特殊的化學(xué)和物理性能的鋼。如不銹鋼 1Cr17Mo 可用來制造酸輸送管道；耐熱鋼 1Cr13Mo 可用來制造散熱器；耐磨鋼 ZGMn131 等可用來制造挖掘機(jī)履帶 。 3． 鑄鐵 鑄鐵中硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)較鋼多，抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性不如鋼好，但容易鑄造，減震性好，易切削加工，且價(jià)格便宜，所以鑄鐵在工業(yè)中仍然得到廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)鑄鐵中碳的存在形式不同，鑄鐵可分成以下四種： 1．白口鑄鐵 碳以化合狀態(tài)（ Fe3C）存在，斷口呈銀白色，故稱白口鑄鐵。其性能硬而脆，很難切削加工，很少用來鑄造機(jī)件。 2．灰口鑄鐵 碳主要以片狀石墨形式存在，斷口呈灰色，故稱灰口鑄鐵。這種鑄鐵的硬度和強(qiáng)度較低，但抗振性能好，易切削，它是鑄造中用得最多的鑄鐵。牌號由 ―HT‖（灰、鐵兩 32 字的漢語拼音字首）和一組數(shù)字組成。如 HT200，其中數(shù)字 200表示抗拉強(qiáng)度不小于 200 MPa?；铱阼T鐵多用于鑄造受力要求一般的零件，如床身、機(jī)座等。 3．可鍛鑄鐵 碳以團(tuán)絮狀 石墨存在。這種鑄鐵有較高的強(qiáng)度和塑性，但實(shí)際上并不能鍛造，用于鑄造要求強(qiáng)度較高的鑄件。牌號如 KTH350－ 10。 4．球墨鑄鐵 碳以球狀石墨存在。這種鑄鐵的強(qiáng)度較高，塑性和韌性較好，用于制造受力復(fù)雜、載荷大的機(jī)件。牌號如 QT600－ 02。 可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的牌號中，后一組數(shù)字表示伸長率。 33 附件 2 一、數(shù)控機(jī)床的種類 1．按控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式分類 按控制方式分，最常用的數(shù)控機(jī)床可分為以下三類： （ 1）開環(huán)數(shù)控機(jī)床 這類數(shù)控機(jī)床采用開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)。其數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號是單向的， 沒有