【正文】 外圓車刀； A2 中心鉆 。平端面刀； 粗精車刀采用 60176。 圖 、加工刀具選擇 加工刀具選用數(shù)控刀具（如圖 3），根據(jù)零件加工的工藝安排及部分典型特征。 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 33 5 實踐加工 加工準(zhǔn)備 、坯料準(zhǔn)備 坯料采用 45 鋼，經(jīng)過鋸床鋸加工得到基本坯料，再經(jīng)過 學(xué)院 實訓(xùn)中心的普車（沈機 CK6140）進行簡單的加工得到數(shù)控加工的坯料（如圖 ）。這樣在實際加工時可以有現(xiàn)成的程序直接輸入。套筒零件二、三的手動鉆孔加工也是如此。對于初學(xué)則建議用實際對刀法，這樣可以有助于熟悉系統(tǒng)。 、選刀及刀具修改 選刀也是仿真加工的關(guān)鍵步驟，可以根據(jù)仿真加工的情況調(diào)整刀頭或修改參數(shù)，目的只為高效快捷的完成仿真。通過增設(shè)部分菜單按鈕可以方便快捷完成仿真加工（如：快速加工）。 界面操作 軟件啟動 斯沃數(shù)控仿真涵蓋的數(shù)控系統(tǒng)較 為廣泛，其中最主要的就是國內(nèi)三大主流與部分國產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)。此次加工仿真器采用斯沃數(shù)控仿真，此仿真器應(yīng)用較為廣泛，仿真效果良好，能高效快速的玩成仿真加工任務(wù)。當(dāng)橢圓起始或終止位置的離心角為任意角度時，其理論軌跡坐標(biāo)與實際坐標(biāo)點存在一定角度偏差，如圖 5所示。 X =2 bCOS（ n） （直徑） Z= aSIN（ n） 圖 4 三角形 ODG 旋轉(zhuǎn)之后為三角形 OCE 所以 OD=OE CE=DG(OD、 DG 為標(biāo)準(zhǔn)橢圓的 X 和 Y 坐標(biāo) ) X/2=AC=AB+BC=FE+BC 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 27 =OESIN(W)+CECOS(W) =ODSIN(W)+DGCOS(W)= a COS（ n） SIN(W) + b SIN（ n） COS(W) Z=OFAF=OECOS(W)CESIN(W) =ODCOS(W)DGSIN(W)= a COS（ n） COS(W) b SIN（ n） SIN(W) 注：以橢圓離心角作為步距短直線擬合橢圓時，只有當(dāng)橢圓的起點與終點均屬于方程坐標(biāo)軸上點時，才可以直接使用橢圓起始、終止位置的離心角。 Ox= aCOS（ n） Oy= bSIN（ n） 將其轉(zhuǎn)換到加工程序中就 是： X=2Oy=2 bSIN（ n） （直徑） Z=Ox= aCOS（ n） 注意：如果從 O 點以后開始加工，千萬注意橢圓的起始角是 n，而不是m，這是非常容易產(chǎn)生錯誤的。它們的編程方式有兩種：標(biāo)準(zhǔn)方程（等線段步距法）；參數(shù)方程（等角度步距法）。 a） Z 向 步距 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 25 b） X 向步距 圖 1 非圓曲線等線段步距法短直線擬合 圖 2 非圓曲線參數(shù)方程等角度步距法短直線擬合 橢圓 的程序編制可能是大多數(shù)數(shù)控學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)宏程序編制首要解決的。 表 12 符 號 含 義 示 例 + 加法 R1=R2+2 減法 R5=R52 * 乘法 R1=R3*2 / 除法 R1=20/R4 （） 圓括號 R6=(R1+5)/2 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 24 表 13 函 數(shù) 含 義 示 例 備 注 SIN( ) 正弦 R1=SIN(30) 角度計算單位為度 COS( ) 余弦 G00 Z=COS(R2) 角度計算 單位為度 TAN( ) 正切 R5=TAN(R1) 角度計算單位為度 SQRT( ) 平方根 R1=SQRT(R2+R3) ABS( ) 絕對值 R1=ABS(R3) TRUNC( ) 取整 R6= TRUNC() 函數(shù)曲面 的宏程序 編程 橢圓的宏程序 編程基本思路 當(dāng)加工非圓輪廓曲線時，往往采用擬合處理，即采用短直線或圓弧近似替代非圓曲線。 “ 不滿足 “ 時運算結(jié)果為零。 有條件跳轉(zhuǎn)指令要求一個獨立的程序段。程序在運行時可以通過插入程序跳轉(zhuǎn)指令改變執(zhí)行順序，用 IF—— 條件語句表示有條件跳轉(zhuǎn)，如果滿足跳轉(zhuǎn)條件（也就是值不等于 零）則進行跳轉(zhuǎn)。絕對跳轉(zhuǎn)指令必須占用一個獨立的程序段 。 跳轉(zhuǎn) 功能 NC 程序在運行時以寫入時的順 序執(zhí)行程序段。如果程序段有段號，則標(biāo)記符緊跟著段號。跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段中標(biāo)記符后面必須為冒號。 、熟悉西門子宏程序編制 西門子 宏程序的組成往往是以下指令及符號 : R0~ R99可自由使用； R100~ R249加工循環(huán)傳遞參數(shù)（如程序中沒 有使用加工循環(huán)，這部分參數(shù)可自由使用）； R250~ R299加工循環(huán)內(nèi)部計算參數(shù)（如程序中沒有使用加工循環(huán)，這部分參數(shù)可自由使用） 功能 標(biāo)記符用于標(biāo)記程序中所跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)程序段，用跳轉(zhuǎn)功能可以實現(xiàn)程序運行分支。外圓車刀； 3mm割刀；內(nèi)、外螺紋刀；鉆頭；鏜刀；梯形螺紋刀 ；A2 中心鉆 。平端面刀；粗精車刀采用 35176。 2．編程方法的選擇：零件需進行掉頭加工，編程采用 g158 循環(huán)指令及 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 18 宏程序編程。 2．本工序要求完成粗精加工零件各內(nèi)、外輪廓。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。所謂 “ 合理的 ” 切削用量是指充分利用刀具切削性能和機床動力性能 (功率、扭矩 )， 在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。 同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。 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(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 2）車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速 在車削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋螺距大小、驅(qū)動電機的升降頻率特性及螺紋插補運算速度等多種因素影響，故對不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。 例：若加工的 45鋼的經(jīng)硬度測試為 250HBS，加工直徑為 40mm，加工選用 硬度 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 17 合金車刀。因此要綜合考慮切削條件和要求，選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣取? 切削速度是切削用量中對切削加工影響最大的因素。 數(shù)控編程時，編程人員 必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。 確定進給速度的原則：當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。 進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面 粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。 切削用量的選擇原則是 :保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 根據(jù)對零件圖紙的分析，加工所選擇的刀具請參看（刀具卡）。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工 序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支 M 較大時，刀具壽命也應(yīng)選得低些。對于機夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取 1530min。 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。 2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。如： 三腳夾盤。 b、 夾具的類型 數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 15 在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn)。 3）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。選用夾具時，通常考慮以下幾點： 1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。 而且是模塊化編程，比較方便、容易。 學(xué)院實訓(xùn)車間西門子 802c base line 數(shù)控車床滿足本次零件加工要求 。 、 工序劃分的主要原則 保證加工質(zhì)量； 合理使用設(shè)備； 先粗后精； 先主后次； 先基準(zhǔn)后其他； 盡量減少換刀次 數(shù)。 、 最重要的軟件功能 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 13 、 操作區(qū)域 控制器中的基本功能可劃分為以下幾個操作區(qū)域： 操作區(qū)域轉(zhuǎn)換 使用“區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵”可從任何操作區(qū)域返回主菜單 連續(xù)按兩次即可返回以前的操作區(qū)域 系統(tǒng)開機后首先鍵入“加工”操作區(qū) 使用加工顯示鍵可以直接進入加工操作區(qū) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 14 2 零件 加工 工藝 設(shè)計 本次加工零件為無錫至誠高精機械有限公司的產(chǎn)品改進，通過對主體軸增加特征并配合相應(yīng)的套，完成三件配合零 件的設(shè)計與加工。 14．齒輪級 在此顯示當(dāng)前軸的齒輪級。 11．軟件 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 12 12．垂直菜單 出現(xiàn)此符號表明存在其它菜單功能，按下垂直菜單鍵后，這些菜單顯示在屏幕上，并可用光標(biāo)進行選擇。 10． 擴展鍵 出現(xiàn)此鍵符時表明同級菜單中還有其它菜單功能。 8． 工作窗口 工作窗口和 NC 顯示 9． 返回鍵 軟件菜單中出現(xiàn)此鍵符時表明存在上一級菜單。 5. 操作信息 1 停止；沒有 NCReady 2 3 停止；急停生效 4 停止；報警同時停止 5 停止； M0/M01 生效 6 停止；單段運行程序段結(jié)束 7 停止； NCSTOP 生效 8 等候；缺少讀入使能 9 等候；缺少進給使能 10 等候；停留時間生效 11 等候；缺少輔助功能應(yīng)答 12 等候；缺少軸使能 13 等候；準(zhǔn)停窗口未到達 14 15 等候；等待主軸 16 17 等候；進給修調(diào)為 0% 18 停止； NC 程序段出錯 19 20 21 等候；程序段搜索生效 22 等候；缺少主軸使能 23 等候；坐標(biāo)軸進給值是 0 6． 程序名 7． 報警顯示行 只有在 NC 或 PLC 報警時才顯示報警信息。此時屏幕上顯示“ 5 停止 M00/M01 有效”。 SBL 功能只有處于程序復(fù)位狀態(tài)時才可以選擇。 ROV 快速修調(diào) 修調(diào)開關(guān)對于快速進給也生效。 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 9 課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 10 、 屏幕劃分 屏幕中的縮略符分別具有以下含義 圖中元素 縮略符 含義 1. 當(dāng)前操作區(qū)域 MA 加工 PA 參數(shù) PR 程序 DI 通訊 DG 診斷 2. 程序狀態(tài) STOP 程序停止 RUN 程序運行 RESRT 程序復(fù)位 3. 運行方式 JOG 點動 MDA 手動輸入、自動執(zhí)行 AUTO 自動方式 4. 狀態(tài)顯示 SKP 程序跳躍 跳步的程序段在其段號之前用一斜線表示，這些程序段在程序運行時跳出不執(zhí)行。 加工 機床的 介紹 本次加工機床采用 無錫科技職業(yè)學(xué)院中德機電 學(xué)院實訓(xùn)室數(shù)控組的 CK6141 西門子 802c base line 數(shù)控車床 （南通縱橫機床有限公司 生產(chǎn) ） 進行本次加工。與普通機床相比，使用數(shù)控機床進行生產(chǎn)時，專用夾具設(shè)計制造和存放的費用可以大大的減少。生產(chǎn)者可以精確計算生產(chǎn)成本，并對生產(chǎn)進度進行合理的安排，從而在一事實上程度上可以加速 資金的周轉(zhuǎn)，切實提高經(jīng)濟效益。從而能夠完成很多普通機床難以完成或者不能加工的、具有復(fù)雜型面的零件的加工。穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。 （ 2）數(shù)控機床按照程序自動加工，不需要人工干預(yù)，而且還可以利用軟件進行校正及補償。 這是因為數(shù)控機床都具有以下一些共同的優(yōu)點： （ 1）數(shù)控機床能縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，增加切削加工時間的比率。 數(shù)控機床的優(yōu)點 數(shù)控機床采用了計算機數(shù)控（ Computerized Nuinerically Control ）系統(tǒng)，因此也稱為計算機數(shù)控機床或 CNC 機床。 還要指出的是，雖然國外早已改稱為計算機數(shù)控（即 CNC）了，而我國仍習(xí)慣稱數(shù)控（ NC）。 總之，計算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。 到了 1990 年， PC 機（個人計算機，國內(nèi)習(xí)慣稱微機）的性能已發(fā)展到