【正文】 6） 用 2 號刀切下零件。 2） 用 1 號刀，采用 G71 進行輪廓循環(huán)粗加工。工件裝夾到機床上時，應(yīng)使工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向保持一致。在加工前及 加工結(jié)束后，可用控制面板上的“回零”按鈕使部件（如刀架）退到該點。 圖 數(shù)控車床坐標(biāo)系 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 機床坐標(biāo)系 又 稱機械坐標(biāo)系，其坐標(biāo)和運動方向視機床的種類和結(jié)構(gòu)而定。 （ 3） Y軸根據(jù)已確定的 X、 Z軸，按右手笛卡爾坐標(biāo)系確定。 （ 2） X軸 一般位于與工件裝夾面平行的水平面內(nèi)。 運動的正方向 規(guī)定使刀具與工件距離增大的方向為運動的正方向。圍繞 +X、 +Y、+Z 軸的回轉(zhuǎn)運動分別用 +A、 +B、 +C 表示，其正向用右手螺旋定則確定。 圖 這種客戶定制螺紋切削刀具被用來在一臺六主軸車床上加工兩個獨立的螺紋，以前螺紋是一次加工一個。對于在小孔中進行內(nèi)螺紋加工，機床方面所存在的限制一般是低表面速度以外的其他問題。 微型化和專用化 現(xiàn)在市面上已經(jīng)推出對直徑大約為 英寸的孔進行內(nèi)螺紋車削加工的轉(zhuǎn)位刀片式刀具。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 沒有按這種方式傾斜的刀片 讓切削刃與工件中心線平行的方式 會在刀片的前刃和后刃下形成不相等的 間隙角。 間隙角補償 某些螺紋加工刀片和刀夾系統(tǒng)具有這樣的能力，即通過改變螺旋角而按切削的方向精確地傾斜刀片。 3) 交替式齒腹橫切進給 這種方法沿兩個螺紋齒腹交替進給，因此它采用刀片的兩個齒腹來形成螺紋。這樣會燒傷螺紋，導(dǎo)致表面粗糙度很差，甚至發(fā)生顫振現(xiàn)象。切屑與普通車削中產(chǎn)生的類似。由于刀具是徑向進給的（與工件中心線垂直），因此金屬從螺紋齒腹兩側(cè)去除，從而產(chǎn)生 V形切屑。與隨后每道操作一樣，去除的金屬量連續(xù)成指數(shù)上升。 每道進給 每道的切削深度，或者說每道進給，在螺紋加工中是非常關(guān)鍵的。 借助這些刀片，加工一個螺紋所需要的操作道數(shù)可以減少 80%。例如，用一把部分輪廓刀片加工一個 8tpi 的螺紋需要螺紋深度為 英寸，而用完全輪廓刀片產(chǎn)生的相同螺紋則只需要 英寸的指定深度。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 以產(chǎn)生一系列螺紋 ，直至最粗的節(jié)距－即每英寸螺紋數(shù)最少處為止 這是刀片端部半徑強度許可的。它還受所需要的切削動作限制，因為材料無法經(jīng)受普通車削中的剪切過程，否則會發(fā)生螺紋變形。與普通車削應(yīng)用（其中典型的進給速度大約為 ）相比，螺紋車削的進給速度要高出 10倍。 為什么螺紋車削要求如此之高 螺紋車削的要求要高于普通車削操作。 螺紋車削刀具已經(jīng)從全面改善車刀性能的涂層及材料等級方面所取得的共同進步中獲益。最大進給速度受機床剛度和進給驅(qū)動及數(shù)控系統(tǒng)的限制。這樣可以減少走刀次數(shù)。 (6)冷卻液使用。 (4)切削深度與進刀量。工件材料硬度高低會影響刀具切削速度，同一刀具加工硬材料時切削速度應(yīng)降低，而加工較軟材料時，切削 速度可以提高。決定切削速度的因素很多，概括起來有： (1)刀具材料。但數(shù)控車床加工螺紋時，會受到以下幾方面的影響： （ 1）螺紋加工程序段中指令的螺距 (導(dǎo)程 )值，相當(dāng)于以進給量（ mm/r）表示的進給速度 F，如果將機床的主軸轉(zhuǎn)速選擇過高，其換算后的進給速度 (mm/min)則必定大大超過正常值； （ 2） 刀具在其位移的始 /終，都將受到伺服驅(qū)動系統(tǒng)升 /降頻率和數(shù)控裝置插補運算速度的約束，由于升 /降頻特性滿足不了加工需要等原因，則可能因主進給運動產(chǎn)生出的 “ 超前 ” 和 “ 滯后 ” 而導(dǎo)致部分螺牙的螺距不符合要求； （ 3）車削螺紋必須通過主軸的同步運行功能而實現(xiàn)，即車削螺紋需要有主軸脈沖發(fā)生器 (編碼器 )。 (二 ) 加工路線與加工余量的關(guān)系 在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。 優(yōu)化工藝方案除了依靠大量的實踐經(jīng)驗外，還應(yīng)善于分析，必要時可輔以一些簡單計算。這是因為控制內(nèi)表面的尺寸和形狀較困難，刀具剛性相應(yīng)較差，刀尖 (刃 )的耐用度易受切削熱影響而降低，以及在加工中清除切屑較困難等。 （ 2）先近后遠 這里所說的遠與近，是按加工部位相對于對刀點的距離大小而言的。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 當(dāng)粗加工工序安排完后，應(yīng)接著安排換刀后進行的半精加工和精加工。 在數(shù)控機床加工過程中，由于加工對象復(fù)雜多樣，特別是輪廓曲線的形狀及位置千變?nèi)f化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影響，在對具體零件制定加工方案時，應(yīng)該進行具體分析和區(qū)別對待，靈活處理。還可使用軟爪夾持工件，軟爪弧面由操作者隨機配制，可獲得理想的夾持精度。 (4)為了便于編制工藝及程序，應(yīng)繪制出本工序加工前毛坯圖及本工序加工圖。 (1)工件在本工序加工之前的情況。 四 用 G54G59 設(shè)置工件零點 (1)用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿 Z軸正方向退點，切端面到中心。 三 用工件移設(shè)置工件零點 (1)在 FANUC0TD 系統(tǒng)的 Offset 里，有一工件移界面，可輸入零點偏移值。 (3)選擇 MDI 方式，輸入 G0 X150 Z150 ，使刀具離開工件進刀加工。 Fanuc 系統(tǒng)數(shù)控車床對刀及編程指令介紹 Fanuc 系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點常用方法 一 直接用刀具試切對刀 (1)用外園車刀先試車一外園，記住當(dāng)前 X 坐標(biāo)，測量外園直徑后，用 X 坐標(biāo)減外園直徑，所的值輸入 offset 界面的幾何形狀 X 值里。 事實上，在上一步的操作中只對好了 X 的零點以及該刀具相對于標(biāo)準(zhǔn)刀在 X 方向與 Z 方向的差值，在更換工件加工時再對 Z 零點即可。 下面以采用 FANUC 0T 系統(tǒng)的日本 WASINO LJ10MC 車削中心為例介紹對刀儀工作原理及使用方法。采用這種方法對刀一般不使用標(biāo)準(zhǔn)刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好。再移動刀具試切工件一端端面，在相應(yīng)刀具參數(shù)中的刀寬中輸入 Z0，系統(tǒng)會自動將此時刀具的 Z 坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得工件坐標(biāo)系 Z原點的位置。下面以采用 MITSUBISHI 50L數(shù)控系統(tǒng)的 RFCZ12車床為例，來介紹具體操作方法。這 9 種車削加工特征與刀具代號的對應(yīng)關(guān)系初步確定見表 。 例如，加工特征為車削外圓（粗切或半精切，剛度高）時，因粗加工或半精加工主要是切除多余金屬，切削力較大，故應(yīng)選擇穩(wěn)固的刀片夾緊方式，刀尖角盡可能選擇大一些，以增加刀尖強度。由于每種加工特征都需輸入多個特征參數(shù)，為使刀具選擇變得簡捷方便，這里只對各種加工特征進行定性描述。 ）； 5 號位表示車刀的切削方向（ R表示右切）； 6號位表示車刀的刀尖高度（ 20 表示車刀刀尖高度為 20mm）； 7 號位表示車刀的刀桿寬度（ 20表示車刀刀桿寬度為 20mm）； 8號位表示車刀的長度（ K表示車刀長度為 125mm）； 9號位表示車刀刀片的邊長（ 16 表示車刀刀片邊長為 ） ； 10 號位表示不同測量基準(zhǔn)的精密級車刀（ Q表示以車刀的外側(cè)面和后端面為測量基準(zhǔn)的精密級車刀）。它的幾何參數(shù)完全由刀片和刀槽來保證，不受工人技術(shù)水平的影響，因此切削性能穩(wěn)定，適合現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)使用。同時，刀片型號的增加也給刀片采購和 銷售 帶來不便，為用戶快速、高效及正確選擇刀具增加困難。 夾具安裝要點 目前 液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現(xiàn)的，液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。 確定加工路線 加工路線是指數(shù)控機床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。 合理選擇刀具 (1) 粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件。它比切削速度對刀具的影響小。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升 ，會產(chǎn)生機械的、化學(xué)的、熱的磨損。 . 合理選擇切削用量 對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。 （ 2） 工藝準(zhǔn)確 —— 計算每一個坐標(biāo)尺寸。 數(shù)控加工工藝設(shè)計 工藝設(shè)計是機械加工的基礎(chǔ)。 （ 3） 找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應(yīng)在一次安裝下完成。 在手工編程時，要計算每個節(jié)點坐標(biāo)；在自動編程時，要對構(gòu)成零件輪廓的所有幾何元素進行定義、因此在分析零件圖時，要分析幾何元素的給定條件是否充分。 1. 尺寸 標(biāo)住方法分析。工藝制定的合理與否、對程序的編制、機床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響。該機床還配置有強動力刀架和副主軸。 功能復(fù)合化 功能復(fù)合化的目的是進一步提高機床的生產(chǎn)效 率，使用于非加工輔助時間減至最少。 CAD 不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，更重要的是可以進行設(shè)計方案選擇和大件整機的靜、動態(tài)特性分析、計算、預(yù)測及優(yōu)化設(shè)計，可以對整機各工作部件進行動態(tài)模擬仿真。 通過直線電機和直線滾動導(dǎo)軌副的應(yīng)用，可使機床的快速移動速度由目前的10～ 20m/mim 提高到 60～ 80m/min，甚至高達 120m/min。采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達到 10000r/min 以上。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，機電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，對零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。交流伺服電機由于具有可靠性高、基本上不需要維護和造價低等特點而被廣泛采用。因此全閉環(huán)系統(tǒng)對機床的要求比較高，且造價也較昂貴。全閉環(huán)系統(tǒng)的位置檢測裝 置安裝在工作臺上，機械傳動部件整個被包括在位置環(huán)之內(nèi)。閉環(huán)控制方式通常是具有位置反饋的伺服系統(tǒng)。驅(qū)動控制單元和驅(qū)動元件組成伺服驅(qū)動系統(tǒng)。帶刀庫的自動換刀裝置由刀庫和刀具交換機構(gòu)組成?；剞D(zhuǎn)刀架根據(jù)刀架回轉(zhuǎn)軸與安裝底面的相對位置，分為立式刀架和臥式刀架兩種。寶雞機床廠生產(chǎn)的 CK7620P 全功能數(shù)控車床配置的就是排式刀架。它的結(jié)構(gòu)形式為，夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機床的 X坐標(biāo)軸方向排列在橫向滑板上。由于切削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，所以要求數(shù)控車床選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證有較高的重復(fù)定位精度。刀架用于夾持切削用的刀具，因此其結(jié)構(gòu)直接影響機床的切削性能和切削效率。目前，無級變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直流或交流主軸電機，通過帶傳動帶動主軸旋轉(zhuǎn)，或通過帶傳動和主軸箱內(nèi)的減速齒輪 (以獲得更大的轉(zhuǎn)矩 )帶動主軸旋轉(zhuǎn)。后者的承載能力和剛度都比前者高，但摩擦系數(shù)略大。 寶雞機床廠生產(chǎn)的 CJK6140H 系列簡式數(shù)控車床床身采用的是山形貼塑導(dǎo)軌，CK75 系列全功能數(shù)控車床采用的是矩形貼塑導(dǎo)軌。車床滑動導(dǎo)軌的橫截面形狀常采用山形截面和矩形截面。但傳統(tǒng)滑動導(dǎo)軌摩擦阻力大，磨損快，動、靜摩擦系數(shù)差別大，低速時易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。該機床采用大功率內(nèi)藏式電主軸結(jié)構(gòu)，主軸可沿 X和 Z 軸移動，以實現(xiàn)自動上下料功能。平床身斜滑板結(jié)構(gòu)，再配置上傾斜的導(dǎo)軌防護罩，這樣既保持了平床身工藝性好的優(yōu)點，床身 寬度也不會太大。按照床身導(dǎo)軌面與水平面的相對位置，床身有圖 1所示的 5種布局形式。當(dāng)控制介質(zhì)為穿孔帶時，用光電讀帶機輸入；若控制介質(zhì)為磁帶或光盤時，可用驅(qū)動器輸入，或用計算機和數(shù)控機床的接口直接進行通信。機床上有兩個獨立的回轉(zhuǎn)刀架，可實現(xiàn)四軸控制。 還有具有兩根主軸的車床，稱為雙軸臥式數(shù)控車床或雙軸立式數(shù)控車床。 按主軸的配置形式分類 ⑴ 臥式數(shù)控車床。 按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類 ⑴ 全功能型數(shù)控車床。由于加工中心能集中地、自動地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測量和機床的調(diào)整時間及工件周轉(zhuǎn)、搬運和存放時間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟效益。主要發(fā)展動向是研制開發(fā)軟、硬件都具有開放式結(jié)構(gòu)的智能化全功能通用數(shù)控裝置。要實現(xiàn)對機床 的控制，需要用幾何信息描述刀具和工件間的相對運動以及用工藝信息來描述機床加工必須具備的一些工藝參數(shù)。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控機床 ,加工工藝 ,數(shù)控編程 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 目 錄 摘 要 ................................................................... II 1 數(shù)控車床的簡介 ............................................................ 1 數(shù)控的前景 ............................................................. 1 數(shù)控車床的分類 ......................................................... 1 數(shù)控機床的工作原理 ..................................................... 2 2 數(shù)控車床的常見結(jié)構(gòu)與發(fā)展方向 .............................................. 3 數(shù)控車床的現(xiàn)狀 ..........................................