【正文】 01 X26 N70 G01 X37 N75 G01 Z22 N80 G01 N85 G01 Z23 N90 G01 X37 N95 G00 X80 Z100 M05 M09 N100 M00 N105 T4D1 M03 S300 M08 （三角形螺紋車刀） R100= R101=3 R102= （設置螺紋切削循環(huán)參數(shù)） R103=18 R104=2 R105=1 R106= R109=4 R110=2 R111= R112=0 中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 20 R113=5 R114=1 N110 LCYC97 （調(diào)用螺紋 切削循環(huán)） N115 G00X80 Z100 M05 M09 N120 M00 N125 T3D1 M03 S300 M08 （切斷車刀，刀寬 4mm） N130 G00 X45 Z60 N135 G01 X0 N140 G00 X80 Z100 M05 M09 N145 M02 子程序 N05 G01X0 Z12 N10 G03 X24 Z0 CR=12 N15 G01 Z3 N20 G01 N25 G01 Z－ 5 N30 G01 Z－ 23 N35 G01 X33 N40 G01 X35 Z－ 24 N45 G01 Z－ 33 N50 G02 Z－ CR=14 N55 G01 X42 Z－ 45 N60 G01 Z－ 60 N65 G01 X45 N70 M17中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 21 6 設計總結 要實現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關鍵。采用試切法對刀，對刀的同時把端面加工出來。 (2)裝夾方法和對刀點的選擇 采用三爪自定心卡盤自定心夾緊，對刀點選在工件的右端面與回轉軸線的交點。以西門子 802S 數(shù)控系統(tǒng)為例，應進行如下操作。例如，要加工形狀 如圖所示的零件，采用手工編程方法比較合適。 中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 17 走刀路線圖： 編寫程序單，確定 O 為工件坐標系的原點（見圖 ）并將 A 點作為換刀點，即程序的起點。 實例分析 數(shù)控車床主要是加工回轉體零件，典型的加工表面不外乎外圓柱、外圓錐、螺紋、圓弧 面、 切槽等。絕大部分數(shù)控系統(tǒng)都帶有刀補功能，只需計算輪廓相鄰幾何元素的交點（或切點）的坐標值，得出各幾何元素的起點終點和圓弧的圓心坐標值即可。 編程步驟 拿到一張零件圖紙后，首先應對零件圖紙分析，確定加工工藝過程，也即確定零件的加工方法，加工路線及工藝參數(shù)。但對于幾何形狀復雜的零件，以及幾何元素不復雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時計算數(shù)值的工作相當繁瑣，工作量大，容易出錯，程序校驗也較困難，用手工編程難以完成，因此要采用自動編程。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數(shù)據(jù)計算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗等各步驟主要有人工完成的編程過程。對不具備刀具半徑自動補償功能的數(shù)控車床 ，編程時，需先計算補償量。 中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 16 5)編程時，常認為車刀刀尖是一個點，而實際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量，車刀刀尖常磨成一個半徑不大的圓弧，因此為提高工件的加工精度，當編制圓頭刀程序時，需要對刀具半徑進行補償。 3)為提高工件的徑向尺寸精度， X 向的脈沖當量取 Z 向的一半。 2)由于被加工零件的徑向尺寸在圖樣上和測量時，都是以直徑值表示。因此編程時必須分析零件結構，用強度、剛度較高的刀具承受較大的切削載荷，用強度、剛度小的刀具承受較小的切削載荷，使不同的刀具都可以采用合理的切削用量，具有大體相近的壽命，減少磨刀及更換刀具的次數(shù)。如果在編程時不考慮這些差異。 4 優(yōu)化參數(shù)，平衡刀具負荷，減少刀具磨損 由于零件結構的千變?nèi)f化，有可能導致刀具切削負荷的不平衡。）在機床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料的地方。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運行效率。因此，要想提高機床效率，必須提高刀具的運行效率。值得注意的是，由于子程序的各項參數(shù)在每中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 15 次調(diào)用中都保持不變，而主軸的坐標時刻在變化，為與主程序相適應，在子程序中必須采用相對編程語句。需要加工幾個零件便調(diào)用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。更重要的是，原來單件零件的輔助時間分攤在數(shù)個零件上，每個零件的輔助時間大為縮短，從而提高了生產(chǎn)效率。要解決以上問題，必須加大主軸送進長度和彈簧夾頭夾緊機構的動作間隔，同時不能降低生產(chǎn)率。長時間工作之后，便會造成機床導軌局部過度磨損，影響機床的加工精度，嚴重 的甚至會造成機床報廢。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾，無法保證質(zhì)量。從而提高效率。因此，在執(zhí)行程序前，必須調(diào)整刀具及主軸的實際位置與坐標數(shù)值保持一致。當退到刀具開始時位置時，刀具停止，此位置稱為參考點。 1 靈活設置參考點 一般來說，數(shù)控車床共有二根軸，即主軸 Z 和刀具軸 X。 數(shù)控車床雖然加工柔性比普通車床優(yōu)越，但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言，與普通車床還存在一定的差距 。 編程技巧 數(shù)控車床與普通車床相比，一個顯著的優(yōu)點是：對零件變化的適應性強，更換零件只需中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 14 改變相應的程序，對刀具進行簡單的調(diào)整即可做出合格的零件，為節(jié)約成本贏得先機。隨著數(shù)控機床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術、能進行數(shù)控加工 編程的技術人才的需求量必將不斷增加。 故在本例中粗加工時：切削深度為4mm，精車時切削深度為 。本例中，背吃刀量的選擇大致為 如下表 ： 如表 ： 粗 精 外圓 (mm) (mm) 內(nèi)孔 (mm) (mm) 螺紋 隨進刀次數(shù)依次減少 槽 根據(jù)刀寬 ，分兩次進行 注意 ： 背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。 背吃刀量確定 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，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量 (除去精車量 )，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。 根據(jù)本次加工的實際情況選擇 主軸轉速為：車直線、圓弧和切槽時其粗車主軸轉速為 400r/min，精車時，主軸轉速 900r/min，車螺紋時的主軸轉速為 400r/min。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。切削用量包括主軸轉 速、背吃刀量及進給速度等。 對刀點可以設置在加工零件上，也可以設置在夾具或機床上。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。如果要運行這一程序來加工工件，必須確定刀具在工件坐標系開始運動的起點。外螺紋刀，取刀尖半徑為 ～ 。 （ 1）粗車外輪廓選擇硬質(zhì)合金 90 度外圓刀，其副偏角應取大一些為防止干涉，現(xiàn)取副偏角中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 12 為 35 度； （ 2）切槽選擇硬質(zhì)合金切槽刀，刀尖寬度為 5mm； （ 3）精車倒角、外圓、圓錐、圓弧。刀具應正確的選擇換刀點，以便在換刀過程中，刀具與工作機床和夾具不會碰撞。 外圓車刀 1 車外 圓 表面 6 T06 大鉆頭 1 鉆底孔 7 T07 60176。 軸承套數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號 數(shù)控車工藝分析實 例 零件名稱 軸承套 零件圖號 Lathe01 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 刀尖半徑 mm 備注 1 T01 45176。 一般來說需 將所選定的刀具參數(shù)填入表軸承套數(shù)控加工刀具卡片中，以便于編程和操作管理。在編程時選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、被加工零件材料等因素。 加工路線如下圖 所示（數(shù)控自動加工工序卡）： 中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 10 如圖 軟件職業(yè)技術學院 數(shù)控自動加工工序卡 型別 車削 零件圖號 零件名稱 軸類零件 3— 1 設備名稱 車床 設備型號 CJK6032A 程序號 %0001 基本材料 45＃鋼 硬度 HRC2628 工序名稱 區(qū)域車削 工序號 NC01 工步號 工步內(nèi)容 夾刀具 量具 編號 名稱 編號 名稱 1 粗車外圓 01 外圓車刀 01 游標卡尺 2 精車槽 02 切槽刀 02 千分尺 3 精車螺紋 03 螺紋刀 01 游標卡尺 中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 11 4 精車外圓 03 螺紋刀 02 千分尺 刀具的選擇 與普通機床相比，數(shù)控加工時對刀具提出了更高的要求，不僅要求剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、耐用度高、斷屑和排屑性能好，同時要求安裝調(diào)整方便，滿足 數(shù)控機床的高效率。 3 車螺紋：分析螺紋深度不深，采用兩刀完成螺紋加工。 2 切槽：考慮到槽不太寬，可采用一把刀一刀完成，選擇刀具寬度 與槽寬相等，分多刀步進切削。因此在本設計中加工路線是按先粗車（給精車留余量 1mm），然后再精車，按先主后次的加工原則盡量使“刀具集中”，即用一把刀加工完相應的部位，在換另一把刀加工其他部位。 為了保證在加工螺紋時確保工件不來回晃動 ,減少誤差 ,一般以軸線和左端面為定位基準 ,左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊 ,右端采用活動頂尖支撐裝夾方案。因此數(shù)控機床的夾具應定位可靠、穩(wěn)定，一般采用三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤或彈簧夾頭。 3 該零件在加工中只需要一次裝夾加工，從圖紙上進行尺寸標注分析：工件坐標系的工件原點應選擇定在零件裝夾后的右端面圓心處 O（ 0， 0）點，如圖 所示。加工是要中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 9 注意保證加工不干涉。 通過上述分析，可以 采用下面的工藝措施： 選用具有直線、圓弧插補功能的數(shù)控車床加工，機床名稱： CJK6032A數(shù)控機床 ,如 下 圖 :所示。 圖 21 圖 22 中北大學 2021 屆 畢業(yè)設計說明書 7 加工工藝分析 如 圖 分析零件圖紙和工藝分析 該軸類零件由圓柱、圓錐、圓弧、螺紋和槽等表面組成。點里面的創(chuàng)建按扭，在下面的菜單欄里點定義后會彈出一個窗口，然后在實體零件上選一個與 軸長平行的基準面，在選一個與軸垂直的基準面，然后會自動彈出草繪界面，在那上面草繪出一個比實體零件大的圓（Φ 70），然后點確定按扭，把生成的毛坯覆蓋住零件長度 146。先保存一下，然后在打開一個制造的窗口，這樣會彈出一個對話框，先點裝配，有回彈出一個子菜單，再點裝配，把剛才保存的零件裝配到制造這個窗口上，調(diào)一下約束，把零件調(diào)到完全約束狀態(tài)。選擇精度高、安 裝穩(wěn)定可靠表面為精基準。盡可能在多數(shù)工序中用同一個定位基準。 4 精基準選擇：要符合基準重合原則，盡可能選設計基準或裝配基準作為定位基準。且選擇平整光滑表面，讓開澆口處。 3 粗基準選擇：有非加工表面，應選非加工表面作為粗基準。一零件可以有幾種不同的加工方法 ，但只有某一種較合理，在制訂機械加工工藝規(guī)程中，須注意以下幾點： 1 零件圖工藝分析中，需理解零件結構特點、精度、材質(zhì)、熱處理等技術要求，且要研究產(chǎn)品裝配圖，部件裝配圖及驗收標準。 4 便于加工制造和保證精度。 2 易于軸上零件的精確定位，穩(wěn)固裝配拆卸和調(diào)整。另外軸類零件