【正文】 日 期 : 2021 年 4 月 20日 目 錄 摘要 …………………………………………………… .…… .....1 一、 數(shù)控機(jī)床簡介 …… .… …… ..…………………………………… 2 二、 數(shù)控激光的概念 …………… .………………………………… ..3 三、 數(shù)控機(jī)床的特點 ………………………… ..……………… .3 四、 數(shù)控車削加工 ………………………………………………… .4 五、 數(shù)控車床加工程序編制 ………………………………… .…… 5 六、 數(shù)控車床的組成和基本原理 ………………… .……………… 5 七、 數(shù)控車床安全操作規(guī) ………………… .………… ..………… .… 6 八、 數(shù)控車床坐標(biāo) 的確定 ……………………… ..… .…… ..… .…… 6 九、 運(yùn)動方向的規(guī)定 ………………………………… .…… ..……… 7 十、 軸類零件的編程與加工 …………………… .………… .… .…… ..7 十一、 簡單套類零件的編程與加工 ………………………… ...…… 13 十二、 簡單的盤類零件的編程與加工 …………………… .…… ..… 18 結(jié)束語 …………………………… ..…………………… .……… 25 參考文獻(xiàn) ……………………………… .…………… .………… 25畢 業(yè) 論 文 第 1 頁 共 25 頁 數(shù)控車床零件加工及工藝設(shè)計 摘 要 在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具的直線運(yùn)動或曲線運(yùn)動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。 車削 加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉(zhuǎn)對工件進(jìn)行切削加工的方法。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。 在各類金屬切削機(jī)床中，車床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機(jī)床總數(shù)的 50%。按工藝特點、布局形式和結(jié)構(gòu)特 性等的不同，車床可以分為臥式車床、落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床以及仿形車床等，其中大部分為臥式車床。 為了子數(shù)控機(jī)床上加工出合格的零件，首先需根據(jù)零件圖紙的精度和計算要求等，分析確定零件的工藝過程、工藝參數(shù)等內(nèi)容，用規(guī)定的數(shù)控編程代碼和格式編制出合適的數(shù)控加工程序。但從數(shù)控 加工內(nèi)容的本質(zhì)上講，各數(shù)控系統(tǒng)的各項指令都是應(yīng)實際加工工藝要求而設(shè)定的。 關(guān)鍵詞： 車削加工 刀具 零件的工藝過程 工藝參數(shù) 程序編制 畢 業(yè) 論 文 第 2 頁 共 25 頁 一．?dāng)?shù)控機(jī)床的簡介 數(shù)控機(jī)床是一種用電子計算機(jī)和專用電子計算裝置控制的高效自動化機(jī)床。立式機(jī)床裝夾零件方便，但切屑排除較慢；臥式裝夾零件不是非常方便，但排屑性能好，散熱很高。三坐標(biāo) 機(jī)床（ X、 Y、 Z）任意兩軸都可以聯(lián)動，主要用于加工平面曲線的輪廓和開敞曲面的行切。多坐標(biāo)機(jī)床主要用于曲面輪廓或者由于零件需要必須擺角加工的零件，如法向鉆孔，擺角行切等。擺角大小由加工的零件決定。 （ 2） T 形槽：工作臺上的 T 形槽主要用于零件的裝夾，其中 T 形槽的槽數(shù)、槽寬、相互間距，需要根據(jù)加工工件的特點進(jìn)行規(guī)定。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)通常是一臺帶有專門系統(tǒng)軟件的專用微型計算機(jī)。 作為用戶，在考慮數(shù)控系統(tǒng)的時候，最關(guān)心的是系統(tǒng)的可靠性、可能和優(yōu)越的性價比，因 此應(yīng)該考慮以下幾個方面： （ 1）分辨率 分辨率越高，可以清楚的進(jìn)行控制，適合工業(yè)環(huán)境使用。 （ 3）標(biāo)準(zhǔn)（基本）功能項目功能越全越好，結(jié)合機(jī)床使用而定，特別是一些自動補(bǔ)償、自適應(yīng)技術(shù) 模塊等先進(jìn)的檢測、監(jiān)控系統(tǒng)：紅外線、溫度測量、功率測量、激光檢測等先進(jìn)手段的采用，將在一定程度上大大提高機(jī)床的綜合性能，保證機(jī)床更加可靠精確地自 動工作 二．?dāng)?shù)控加工的概念 數(shù)控機(jī)床工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液）和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過控制介質(zhì)（如穿孔紙帶或磁盤等）將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機(jī)床自動加工出所需要的工件。數(shù)控加工一般包括以下幾個內(nèi)容： (1)對圖紙進(jìn)行分析，確定需要數(shù)控加工的 部分； (2)利用圖形軟件（ PRO/E UG）對需要數(shù)控加工的部分造型； (3)根據(jù)加工條件，選擇合適的加工參數(shù)，生成加工軌跡（包括粗加工、半精加工、精加工軌跡）； (4)軌跡的仿真檢驗； (5)生成 G 代碼； (6)傳給機(jī)床加工。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更畢 業(yè) 論 文 第 4 頁 共 25 頁 換的場合。 2．加工精度高 數(shù)控機(jī)床的加工精度，一般可達(dá)到 ～ ，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個脈沖信號，則機(jī)床移動部件移動一個脈沖當(dāng)量（一般為 ），而且機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。 4. 生產(chǎn)率高 數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測，零件的檢驗等工作，勞動強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動趨于智力型工作。 6. 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計加工時間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。 四．?dāng)?shù)控車削加工 車削加工是切削加工中最基本的一種加工方法，它是在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具的移動來加工工件的，因此車削加工是機(jī)械加工中運(yùn)用最廣泛的加工方法，車床占切削加工機(jī)床總數(shù)的 40﹪左右。 根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控車床最適合切削具有以下要求和特點的回轉(zhuǎn)體零件 ⑴ . 精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件 ⑵ ．表面形狀復(fù)雜或難以控制尺寸的回轉(zhuǎn)體零件 ⑶ ．表面粗糙度要求好的回轉(zhuǎn)體零件 ⑷ ．帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件 工工藝分析 數(shù)控加工以數(shù)控機(jī)床加工中的工藝問題為主要研究對象，以機(jī)械制造中的工藝?yán)碚摓榛A(chǔ)，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的加工特點，綜合運(yùn)用多方面的知識來解決數(shù)控加工中的工藝問題。 五．?dāng)?shù)控車床的加工程序編制 數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行 ，可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面 、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔以 及鉸孔等工作。 1. 數(shù)控程序編制的基本方法： ⑴ 分析零件圖樣和制定工藝方案 ⑵ 數(shù)學(xué)處理 ⑶ 編寫零件加工程序 ⑷ 程序檢驗 2. 數(shù)控程序編制的方法： 畢 業(yè) 論 文 第 6 頁 共 25 頁 手工編程 。 4. 控車床刀具的選刀過程： 第一條路線為：零件圖樣、機(jī)床影響因素、選擇刀桿、刀片夾緊系統(tǒng)和選擇刀片形狀，主要考慮機(jī)床和刀具的 情況；第二條路線為：工件影響因素、選擇工件材料代碼、確定刀片的斷屑槽形代碼，這條路線主要考慮工件的情況。車床的機(jī)床原點為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點。加工坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系方向一致； ⑵ 直徑編程方式：在車削加工的數(shù)控程序中， X 軸的坐標(biāo)值為零件圖樣上的直 徑值； ⑶ 進(jìn)刀與退刀方式：快速走刀。 1．車床主體： 車床主體是實現(xiàn)加工過程的實際機(jī)械部件，主要包括主運(yùn)動部件（如卡盤、主軸等）、進(jìn)給運(yùn)動部件（如工作臺、刀架等）、支承部件（如床身、立柱等），以及冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位部件和夾緊、換刀機(jī)械手等輔助裝置。數(shù)控莊子接收 由加工程序送來的各種信息，并經(jīng)處理和調(diào)配后，向驅(qū)動機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行命令。 畢 業(yè) 論 文 第 7 頁 共 25 頁 ⑵ 伺服系統(tǒng)：它通過驅(qū)動電路和執(zhí)行文件（如伺服電機(jī)）。數(shù)控車床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)常用進(jìn)給伺服系統(tǒng)代替，因此也常稱為進(jìn)給伺服系統(tǒng)。 2. 數(shù)控機(jī)床通 電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、靈活、機(jī)床有無異?，F(xiàn)象。 4. 正確測量和計算工件坐標(biāo)系。坐標(biāo)值、正負(fù)號、小數(shù)點進(jìn)行認(rèn)真的核對。