【正文】 語言編寫零件源程序，經(jīng)過處理后生成加工程序，稱為自動編程。 、數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程一般分為 兩種：一種是手工編程，另一種是自動編程。大多數(shù)數(shù)控車床都具有刀具半徑自動補(bǔ)償功能 (G4 G42)這類數(shù)控車床可直接按工件輪廓尺寸編程。 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(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。所以直徑方向用絕對值編程時， X 以直徑值表示，用增量值編程時，以徑向?qū)嶋H位移量的二倍值表示，并附上方向符號 (正向可以省略 )。 工序Ⅶ 調(diào)頭粗、精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋 圖 47 第 15 頁 共 52 頁 6 數(shù)控機(jī)床編程 、數(shù)控車床的編程特點 1)在一個程序段中，根據(jù)圖樣上標(biāo)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。所以，第一道工序一般是進(jìn) 行定位面的粗加工和半精加工 (有時包括精加工 )，然后再以精基面定位加工其它表面。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時也給孔加工帶來方便。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。 第 13 頁 共 52 頁 、確定走刀順序 ①先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最 后安排精加工和光整加工。另外，矩形循環(huán)加工的程序段格式較簡單，所以這種進(jìn)給路線的安排，在制定加工方案時應(yīng)用較多。圖 46 為利用其矩形循環(huán)功能而安排 的“矩形”走刀路線， 經(jīng)分析和判斷后可知矩形循環(huán)進(jìn)給路線的走刀長度總和為最短。 （ 4）確定最短的切削進(jìn)給路線切削進(jìn)給路線短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等。這樣會增加走刀路線的距離，從而大大降低生產(chǎn)效率。 如將第二把刀的換刀點也設(shè)置在圖 45 中的 B 點位置上，則可縮短空行程距離。 ① 圖 45 巧將起刀點與 對刀點分離，并設(shè)于圖示 B 點位置，仍按相同的切削用量進(jìn)行三刀粗車，其走刀路線安排如下：起刀點與對刀點分離的空行程為 A→ B 第一刀為 B→ C→ D→ E→ B 第二刀為 B→ F→ G→ H→ B 第三刀為 B→ I→ J→ K→ B 顯然走刀路線 最 短。 （ 3）確定最短的空行程路線確定最短的走刀路線，除了依靠大量的實踐經(jīng) 第 12 頁 共 52 頁 驗外，還應(yīng)善于分析，必要時輔以一些簡單計算。尤其是車螺紋時，必須設(shè)置升速段δ 1 和降速段δ 2（如圖 44），這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩(wěn)定。圖 43 分層切削時刀具的終止位置。如果e=0，則每一刀都終止在同一軸向位置上，主切削刃就可能受到瞬時的重負(fù)荷沖擊。 ②分層切削時刀具的終止位置當(dāng)某表面的余量較多需分層多次走刀切削時，從第二刀開始就要注意防止走刀到終點時切削深度的猛增。 ①對大余量毛坯進(jìn)行階梯切削時的加工路線車削大余量毛坯的階梯路線 圖 41 所示按 1→ 5 的順序切削，每次切削所留余量相等，是正確的階梯切削路線。如必須用數(shù)控車床加工時，則要注意程序的靈活安排。因精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此確定進(jìn)給路 線的工作重點是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路 第 11 頁 共 52 頁 線。進(jìn)給路線也是編程的依據(jù)之一。 根據(jù)以上論述， 本次設(shè)計零件選擇大端面、大外圓軸線作為定位基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn) 就是 加工工件時定位所用的基準(zhǔn)。 、 工件的基準(zhǔn) 基準(zhǔn)：用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。限制這六個自由度，使工件在空間的位置得以確定，就是六點定位原理。工件在空間的位置相當(dāng)于剛體在空間直角坐標(biāo)系中的位置。圖 21 先夾持右端加工左端，然后在掉頭加工另一端；圖 2圖 2圖 24 軸承 考慮到 右端有外螺紋，而 左端的臺階可以用來裝夾，因此先加工左端，然后調(diào)頭夾住 左端 的臺階加工右端； 圖 24 的 套筒只需一次裝夾 就可完成整套工序， 最后用切斷。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點，在裝夾工件時，應(yīng)考慮以下幾種因素： 1).盡可能采用通用夾具，必須時才設(shè)計制造專用夾具； 2).結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足精度要求； 3).易于定位和裝夾； 4).易于切削的清理； 5).抵抗切削力需足夠的剛度； 第 10 頁 共 52 頁 使用三爪自定心卡盤（如圖）夾 持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長度（應(yīng)將機(jī)床的限位距離考慮進(jìn)去）。 該數(shù)控系統(tǒng)的特點：系統(tǒng)具有很高的可靠性；功能全，適用范圍廣 。 這樣 對加工 是 非常有利的。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。此類車床機(jī)構(gòu)簡單，價格相對較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液 壓尾座，適合車削較長的軸類零件。 選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度 3 零件設(shè)備的選擇 數(shù)控車床能對軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)、內(nèi)外螺紋等的加工。 5）、本設(shè)計圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工 精加工加工方案，并且在精加工的時候?qū)⑦M(jìn) 給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。 4）、本次設(shè)計的零圖，應(yīng)盡量在一次裝夾中完成多道工序的加工以保證其數(shù)值。 2） 、根據(jù)零件的幾何形狀關(guān)系按一定數(shù)學(xué)方法（如三角、幾何等） 計算編程 第 8 頁 共 52 頁 所需要的有關(guān)節(jié)點的坐標(biāo)值 ；或者通過 AutoCAD 直接標(biāo)注出來。該零件重要的徑向加工部位有 ?? 圓柱段（表面粗糙度 Rɑ=）、 mm0 ??? 圓柱段（表面粗糙度 Rɑ=）、 ??? 圓柱段（表面粗糙度 Rɑ=）、 R6mm弧與 1:5 內(nèi)外錐度相切過渡區(qū)、 ??? 的內(nèi)孔（表面粗糙度 Rɑ=），其余表面粗糙度均為 Rɑ=。根據(jù)課題，選用毛坯 為 45鋼（它的化學(xué)成分中含碳（ C）量是 ~%， Si 含量為 ~%，Mn 含量 ~%， Cr 含量 =%），Φ 40mm 100mm，無熱處理和硬度要求。 如 上 圖 24 所示 本零件上由球面、圓柱面、內(nèi)孔、內(nèi)圓錐面、圓弧面、退刀槽、和螺紋等部分組成 。符合數(shù)控加工的標(biāo) 第 7 頁 共 52 頁 圖 24 配合零件 注，尺寸標(biāo)注完整， 表面粗糙度 全部為 ，未注公差尺寸按 IT14 加工，未注倒角 ?451? ,毛坯： 15570?? 。根據(jù)課題，選用毛坯為 45鋼（它的化學(xué)成分中含碳（ C）量是 ~%， Si 含量為 ~%， Mn 含量~%， Cr 含量 =%），Φ 40mm 100mm，無熱處理和硬度要求。符合數(shù)控加工的標(biāo)注，尺寸標(biāo)注完整， 有同軸度要 求，表面粗糙度全部為 ，未注公差尺寸按IT14 加工，未注倒角 1X45186。根據(jù)課題，選用毛坯為 45鋼（它的化學(xué)成分中含碳（ C）量是 ~%， Si 含量為 ~%，Mn 含量 ~%， Cr 含量 =%），Φ 40mm 100mm，無熱處理和硬度要求。 如 上 圖 21 所示該零件表面由圓柱、錐面、倒角、 退刀 槽、等表面組成， 兩次裝夾 即可 完成粗精加工 ，后續(xù)槽 處理 。 2 典型零件圖的分析 典型零件的數(shù)控車削加工，主要流程包括零件圖分析、確定其加工工藝、加工方法、加工路線、工藝參數(shù)和加工這個零件用到的刀具，預(yù)備刀具，計算相鄰輪廓交點坐標(biāo)（如圓弧切點），以及怎么裝夾，所用的夾具，然后手工編程，程序校驗，校驗無誤，最后進(jìn)行加工。 圖 第 5 頁 共 52 頁 圖 21 簡單軸類零件 為了達(dá)到機(jī)床的有效利用，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，一般軸套 類零件的加工使用數(shù)控車床。 、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍 1).輪廓形狀復(fù)雜， 加工精度高的零件； 2).用普通機(jī)床加工時，需要制作復(fù)雜工藝裝備的零件； 3).用普通機(jī)床加工時，工藝路 線過長、工裝過多的零件； 4).多品種、小批量生產(chǎn)的零件（ 100 件以內(nèi)）； 5).新產(chǎn)品的試制零件； 6).價值昂貴，加工中不許報廢的零件； 7).生產(chǎn)周期段的急需件； 8).集銑、鉆、鏜、擴(kuò)、鉸、攻螺紋等多種工序于一體的零件。 第 4 頁 共 52 頁 、 數(shù)控機(jī)床的工作原理 由 上圖可知，數(shù)控機(jī)床在加工時，是根據(jù)工件圖樣要求及加工工藝過程，將所用刀 具及機(jī)床各部件的移動量、速度及動作先后順序、主軸轉(zhuǎn)速、主軸旋轉(zhuǎn)方向及冷卻等要求，以規(guī)定的數(shù)控代碼形式，編制成程序單，并輸入到機(jī)床專用計算機(jī)中。 由此可知，數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序、輸入輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和輔助控制裝置、反饋系統(tǒng)、電器邏輯裝置以及機(jī)床本體。1952 年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 1908 年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世； 19 世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明； 1938年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機(jī)，包括計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 數(shù)控技術(shù)綜合運(yùn)用了微電子、計算機(jī)、自動控制、精密檢測、機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造等技術(shù)的最新成果，通過程序來實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)動過程和先后順序的自動控制，位移和相對坐標(biāo)的自動控制，速度、轉(zhuǎn)速及各種輔助功能的自動控制。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。 第 3 頁 共 52 頁 1 數(shù)控技術(shù)的 概述 、 數(shù)控技術(shù)的基本概念 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字或數(shù)字信號構(gòu)成的程序?qū)υO(shè)備的工作過程實現(xiàn)自動控制的一門技術(shù)， 簡稱數(shù)控（ Numerical Control 即 NC）。在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，如何采用經(jīng)濟(jì)有效的加工方法，合理地安排加工工藝路線以獲得符合產(chǎn)品要求的零件，最重要的就是要編制出零件的工藝規(guī)程。通常毛坯需要經(jīng)過若干工序才能轉(zhuǎn)化為符合產(chǎn)品要求的零件。 應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會提供高質(zhì)量，多品種及高可靠性的 機(jī) 械產(chǎn)品。 通過整個工藝過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。 第 I 頁 共 52 頁 目 錄 摘 要 ............................................................ 1 緒 論 ............................................................ 2 1 數(shù)控技術(shù)的概述 .................................................... 3 、數(shù)控技術(shù)的基本概念 ......................................... 3 、數(shù)控機(jī)床的基本組成及工作原理 ............................... 3 、數(shù)控機(jī)床的基本組成 .................................... 3 、數(shù)控機(jī)床的工作原理 .................................... 4 、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍 ......................................... 4 、數(shù)控機(jī)床的特點 ............................................. 4 2 典型零件圖的分析 .................................................. 5 3 零件設(shè)備的選擇 .................................................... 8 4 確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 ...................................... 9 、確定裝夾方案 ............................................... 9 、工件的定位 ................................................ 10 、工件的基準(zhǔn) ................................................ 10 5 確定加工順序及進(jìn)給路線 ........................................... 10 、進(jìn)給路線 .................................................. 10 、確定走刀順序 .............................................. 13 6 數(shù)控機(jī)床編程 ...