【正文】 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 7 1974年的第五代 微處理器和 1990年的第六代 基于 PC（國外稱為 PCBASED）。所以我們?nèi)粘Ｖv的 數(shù)控 ，實(shí)質(zhì)上已是指 計(jì)算機(jī)數(shù)控 了。 數(shù)控機(jī)床作為一種新型的自動(dòng)化機(jī)床、在具有高自動(dòng)程度的同時(shí)還具有廣泛的通用性。最佳切削參數(shù)和最佳走刀路線的合理使用，能夠大大地縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)率。因此，使用 數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)，可以保證零件的加工精度。 （ 3）只要改變程序，就能改變數(shù)控機(jī)床刀具與工件之間的相對運(yùn)動(dòng)軌跡，就可以加工不同的零件，使數(shù)控加工具備了廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性。 （ 4）許多數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)加工過程中的自動(dòng)換刀，使得零件一次性裝夾之后，數(shù)控機(jī)床就能完成零件的多個(gè)加工部位的加工，真正實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，大節(jié)省了設(shè)備和廠房面積。 （ 5）在一般情況下，數(shù)控機(jī)床在加工生產(chǎn)過程中不需要特別的專用夾具，普通的通用夾具就能滿足數(shù)控加工的要求。 （ 6）運(yùn)用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)，能夠大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 8 、 加工機(jī)床介紹 操作界面分三大 操作區(qū) ： LCD 顯示區(qū)、 NC 鍵盤區(qū)、機(jī)床控制面板區(qū)。 DRY 空運(yùn)行 軸在運(yùn)行時(shí)將執(zhí)行設(shè)定數(shù)據(jù)“空運(yùn)行進(jìn)給率”中規(guī)定的進(jìn)給值。 SBL 單段運(yùn)行 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 11 此功能生效時(shí)零件程序按如下方式逐段解碼，在程序段結(jié)束時(shí)有一暫停，但在沒有空運(yùn)行進(jìn)給的螺紋程序段時(shí)為一列外，在此只有螺紋程序段運(yùn)行結(jié)束后才會(huì)產(chǎn)生一暫停。 M1 程序停止 此功能生效時(shí)程序運(yùn)行到有 M01指令的程序段時(shí)停止運(yùn)行。 PRT 程序測試（無指令給驅(qū)動(dòng)） 11000INC 步進(jìn)增量 系統(tǒng)處于 JOG運(yùn)行方式時(shí)不顯示程序控制而是顯示所選的步進(jìn)增量。在此顯示的是當(dāng)前報(bào)警的報(bào)警號(hào)以及其刪除條件。按下返回鍵后，不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)直接返回上一級(jí)菜單。按下擴(kuò)展鍵后，可以選擇這些功能。 13．進(jìn)給軸速度倍率 在此顯示當(dāng)前進(jìn)給軸的速度倍率。 15．主軸速度倍率 在此顯示當(dāng)前主軸的速度倍率。 數(shù)控 工藝分析 、加工準(zhǔn)備 在 數(shù)控 編程過程中，加工工藝決策是加工能否順利完成的基礎(chǔ)，必須依據(jù)零件的形狀特點(diǎn)、工件的材料、加工的精度要求、表面粗糙度要求，選擇最佳的加工方法、合理劃分加工階段、選擇適宜的加工刀具、確定最優(yōu)的切削用量、確定合理的毛坯尺寸與形狀、確定合理的走刀路線，最終達(dá)到滿足加工要求、減少加工時(shí)間、降低加工費(fèi)用的目的。 、數(shù)控機(jī)床的選擇 初步選用普通數(shù)控機(jī)床本機(jī)床適用于成批、小批及單件生產(chǎn)加工圓柱體。本機(jī)床加工圓柱體時(shí)機(jī)床調(diào)整及加工方法與 普車 加工圓柱體時(shí)一樣 ，對典型特征的加工有著一般車床所不能比擬的，特別是橢圓這些非圓弧輪廓 。 、裝夾方式和夾具的選擇 a、 夾具的選擇 數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。 2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。 4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 數(shù)控 車 床上的夾具，一般安裝在工 作臺(tái)上，其形式根據(jù)被加工工件的特點(diǎn)可多種多樣。 c、 工件裝夾方法的選擇 數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)： 1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡便性和精確性。 、刀具的選擇 刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成 本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料 (如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金 )并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 、切削用量 的選擇 數(shù)控車床加工中的切削用量包括：背吃刀量 ap、主軸轉(zhuǎn)速 n 或切削速度 vc（用于恒線速切削）、進(jìn)給速度 vf或進(jìn)給量 f。 其確定原則與普通車加工相似，具體數(shù)值應(yīng)在數(shù)控機(jī)床說明書給定的允許的范圍內(nèi)選取，或根據(jù)金屬切削 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 16 原理中的規(guī)定方法及原則，并結(jié)合實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)來確定。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般在 100— 200mm/min 范圍內(nèi)選取；在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在 20— 50mm/min 范圍內(nèi)選取；當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min 范圍內(nèi)選??；刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離 “ 回零 ” 時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。 查閱切削用量手冊取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f，按以下公式計(jì)算： f=vf/n 1） 光車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速 光車時(shí)主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度 vc來確定。增大切削速度，可以提高切削效率，減小表面粗糙度值，但卻使刀具耐用度降低。 車削時(shí)的切削速度如下表： 工件材料 硬度 /HBS 高速鋼車刀v/(m/min) 硬度合金車刀v/(m/min) 45鋼 225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 325~425 6~21 36~75 用以下公式計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速： n = 1000V /πd ； 試中 n— 主軸轉(zhuǎn)速 ,r/min； v— 切削速度 ,m/min； d— 工件待加工表面直徑， mm； 計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速 n，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。則其加工轉(zhuǎn)速為 n=1000x60/（ ） =，我們可以選 500 r/min。如大多數(shù)普通車床數(shù)控系統(tǒng)推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速如下： n≤ 1200/p – k n— 主軸轉(zhuǎn)速， r/min； p— 工件螺紋螺距或?qū)С蹋?mm； k— 保險(xiǎn)系數(shù)，一般為 80。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般 一 m,總之 ，切 削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。 切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響?？傊邢饔昧康木唧w數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。 零件結(jié)構(gòu)分析 1．零件外輪廓由外圓柱面、圓弧面、橢圓面等組成；梯形螺紋、正弦曲線等外輪廓；內(nèi)孔、內(nèi)橢圓等內(nèi)輪廓。 加工準(zhǔn)備 1．裝夾方式的選擇：采用三爪自定心夾盤。 3．刀具的選擇： 45176。外圓車刀；粗精車刀采用 60176。 數(shù)控加工技術(shù)文件的擬定 、方案一 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號(hào) 10SAN 三件配合 10SAN 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 夾具編號(hào) 使用設(shè)備 車間 1 三爪卡盤 CK6141 數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 切削用量 刀具 備注 主軸轉(zhuǎn)速 （ r/min） 進(jìn)給速度 （ mm/r） 背吃刀量(mm) 編號(hào) 名稱 1 普車加工 3 個(gè)零件毛坯 手動(dòng) 2 數(shù)控加工零件 2平端面保證總長 1200 T1 450平端面刀 手動(dòng) 3 鉆通孔直徑 25 300 手動(dòng) 4 加工橢圓內(nèi)孔一側(cè) 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T7 鏜刀 5 掉頭鏜孔 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T7 鏜刀 6 加工內(nèi)螺紋 500 螺距 T8 內(nèi)螺紋刀 7 取下工件裝夾零件 3平端面保證總長 1200 T1 450平端面刀 手動(dòng) 8 鉆通孔直徑 25 300 T6 φ 25 鉆頭 手動(dòng) 9 鏜大孔一側(cè) 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T7 鏜刀 10 掉頭鏜孔 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T7 鏜刀 11 加工內(nèi)螺紋 500 螺距 T8 內(nèi)螺紋刀 12 取下工件裝夾零件 1平端面保證總長 1200 T1 450平端面刀 手動(dòng) 13 加工橢圓一側(cè)外輪 廓，零件伸出 60mm 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T2 90o外圓車刀 14 割退刀槽 400 1 T3 割槽刀 3mm 15 加工外螺紋 500 螺距 T4 外螺紋刀 16 將零件 2旋入零件 1加工零件 2 外輪廓 粗： 400 精： 600 粗： 精： 粗 :1 精 : T9 35o外圓車刀 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 19 數(shù)控刀具卡片 零件名稱 三件配合 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 10SAN 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱及規(guī)格 數(shù)量 加工內(nèi)容 刀尖半徑（ mm） 備注 1 T1 450平端面刀 1 平端面 手動(dòng) 2 T2 600外圓車刀 1 外輪廓 3 T3 割槽刀 1 退刀槽 刀寬 3mm 4 T4 外螺紋刀 1 外螺紋 5 T5 梯形螺紋刀 1 梯形螺紋 6 T6 φ 25 鉆頭 1 鉆孔 手動(dòng) 7 T7 鏜刀 1 鏜內(nèi)孔 8 T8 內(nèi)螺紋刀 1 內(nèi)螺紋 9 T9 350外圓車刀 1 正弦曲線 編制 瞿志江 審核 陳成 共 1 頁 第 1 頁 17 掉頭加工外輪廓 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T2 90o外圓車刀 18 加工外螺紋 500 螺距 T4 外螺紋刀 19 割梯形螺紋退到槽 400 1 T3 割槽刀 3mm 20 加工梯形螺紋 200 螺距 6mm T5 梯形螺紋刀 21 旋入零件 3 加工外輪廓 粗： 400 精： 600 粗： 精： 粗 :1 精 : T9 35o外圓車刀 22 割槽 400 1 T3 割槽刀 3mm 23 加工正弦曲線 粗： 400 精： 600 粗： 精： 粗 :1 精 : T9 35o外圓車刀 編制 瞿志江 審核 批準(zhǔn) 共 頁 第 頁 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 20 、方案二 數(shù)控加工工序卡 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號(hào) 10SAN 三件配合 SAN 工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 夾具編號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 2 三爪卡盤 2 工步號(hào) 工步內(nèi)容 切削用量 刀具 備注 主軸 轉(zhuǎn)速 （ r/min） 進(jìn)給速度 （ mm/r） 背吃刀量 (mm) 編號(hào) 名稱 1 普車加工 3 個(gè)零件毛坯 手動(dòng) 2 裝夾零件 1 平端面 1200 T1 450平端面刀 手動(dòng) 3 鉆中心孔 1300 T10 A2中心鉆 手動(dòng) 4 加工橢圓一側(cè)外輪廓，零件伸出 60mm 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T2 90o外圓車刀 5 割退刀槽 600 1 T3 割槽刀 3mm 6 加工外螺紋 600 螺距 T4 外螺紋刀 7 掉頭平端面保證 總長 1200 T1 450平端面刀 手動(dòng) 8 鉆中心孔 1300 T10 A2中心鉆 手動(dòng) 9 加工外輪廓 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T2 90o外圓車刀 10 加工外螺紋 600 螺距 T4 外螺紋刀 11 割梯形螺紋退到槽 600 1 T3 割槽刀 3mm 12 加工梯形螺紋 200 螺距 6mm T5 梯形螺紋刀 13 取下零件 1， 數(shù)控加工零件 2平端面保證總長 1200 T1 450平端面刀 手動(dòng) 14 鉆通孔直徑 25 300 手動(dòng) 15 加工橢圓內(nèi)孔一側(cè) 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T7 鏜刀 16 掉頭鏜孔 粗： 600 精： 800 粗： 精： 粗 : 精 : T7 鏜刀 1