【正文】 直 徑取平均值）：粗車 n=500r/min,精車 n=1200r/min。車螺紋時，根據(jù)公式（ 2）： kpn ?? 1200 （ 2） 選擇主軸轉(zhuǎn)速 n=320r/min。切槽時，主軸轉(zhuǎn)速 n=450r/min。加工內(nèi)輪廓時，鉆中心孔轉(zhuǎn)速 n=1000r/min(手動加工 ),鉆孔轉(zhuǎn)速 n=400r/min，粗車內(nèi)孔切削速度Vc=60m/min， 精車 切削速 度 Vc=90m/min, 粗車 主軸轉(zhuǎn) 速 n=900r/min,精車n=1200r/min。車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速 n=320r/min。切槽時，主軸轉(zhuǎn)速 n=600r/min。 （ 2） 進(jìn)給速度選擇 根據(jù)加工的實際情況確定粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。外輪廓加工時，粗車選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 。最后根據(jù)公式（ 3） nfVf ? （ 3） 計算粗車、精車的進(jìn)給速度分別為 200mm/min 和 180mm/min。內(nèi)輪廓加工時，粗車選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ,精車每進(jìn)給量 。最后根據(jù)公式（ 4） nfVf ? （ 4） 計算粗車、精車的進(jìn)給速度分別為 135mm/min 和 60mm/min。 通過對零件加工工藝的分析，進(jìn)行數(shù)控加工工序卡片的編制，其零件數(shù)控加工工序卡片如表 7a、 b 所示： 23 表 7a 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸類 軸 XXX 工序號 程序編號 夾具名稱 夾具編號 使用設(shè)備 車間 O1000 三爪卡盤 三爪卡盤 :O100001 KND6126B 數(shù)控中心 工步號 工步內(nèi)容 加工面 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速/ 進(jìn)給速度/mm. min1 切削深度/mm 備注 1 平端面 左端端面 T01 25 25 500 手動 2 粗車輪廓 左端外輪廓 T01 25 25 500 90 3 自動 3 精車輪廓 左端外輪廓 T02 25 25 1200 120 自動 4 切槽 左端小槽 T03 25 25 450 90 自動 5 粗車螺紋 左端外螺紋 T04 25 25 320 640 自動 6 精車螺紋 左端外螺紋 T04 25 25 320 640 自動 編制 張武彬 審核 批準(zhǔn) 共 2 頁 第 1 頁 表 7b 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品名稱或代號 零件名稱 零件圖號 軸類 軸 XXX 工序號 程序編號 夾具名稱 夾具編號 使用設(shè)備 車間 O2021 三爪卡盤和專用夾具 三爪卡盤 : O100001 專用夾具 : O202102 KND6126B 數(shù)控中心 工步號 工步內(nèi)容 加工面 刀具號 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速/ 進(jìn)給速度/mm. min1 切削深度/mm 備注 7 掉頭裝夾平端面 右端端面 T01 25 25 500 手動 8 鉆￠ 5中心孔 右端端面 T05 ￠ 5 1000 手動 9 鉆孔 右端孔 T06 ￠ 18 400 手動 10 粗鏜內(nèi)輪廓 右端內(nèi)輪廓 T07 20 20 900 60 自動 24 11 粗車外輪廓 右端外輪廓 T01 25 25 500 90 3 自動 12 精車外輪廓 右端外輪廓 T02 25 25 1200 120 自動 13 精鏜內(nèi)輪廓 右端內(nèi)輪廓 T08 20 20 1200 90 自動 14 切槽 內(nèi)孔小槽 T09 20 20 600 100 自動 15 粗車內(nèi)螺紋 右端內(nèi)螺紋 T10 20 20 320 480 自動 16 精車內(nèi)螺紋 右端內(nèi)螺紋 T10 20 20 320 480 自動 編制 張武彬 審核 批準(zhǔn) 共 2 頁 第 2 頁 6. 零件加工程序的編寫 數(shù)控編程是數(shù)控加工的重要步驟，根據(jù) KND100T 數(shù)控車床編程系統(tǒng)的特點，結(jié)合先前對零件加工工藝的分析確定的加工方法和加工路線，選擇數(shù)控車床刀具和裝夾方法，然后按照加工工藝要求，根據(jù) CKD6126B 數(shù)控 車床規(guī)定的指令代碼及程序格式，將刀具的運動軌跡、位移量、切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、吃刀深度等）以及輔助功能（換刀、主軸正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)、切削液開 /關(guān)等）編寫成加工程序單，輸入到數(shù)控裝置中，從而指揮機(jī)床加工零件。 數(shù)控編程的內(nèi)容與方法 （ 1）建立零件坐標(biāo)系 建立零件坐標(biāo)系 G50（ X 80 Z 100），使刀具上某一點在此坐標(biāo)，此坐標(biāo)一旦建立后，后面指令中絕對值指令的位置都是用此坐標(biāo)系中該點位置的坐標(biāo)值來表示。 （ 2） 坐標(biāo)值和尺寸 作為指令軸移動量的方法，有絕對值指令和增量值指令兩種方法，在此加工程序中采用了兩種 指令結(jié)合使用的方式。坐標(biāo)值輸入單位是公制。數(shù)值帶入小數(shù)點輸入，小數(shù)點位置是毫米和秒的位置，分別表示距離和時間。此加工程序采用直徑編程功能。 25 （ 3）準(zhǔn)備功能 準(zhǔn)備功能由 G 代碼及后接 2 位數(shù)表示，規(guī)定其所在的程序段意義，此加工程序運用的 G 代碼有 G00（定位快速移動）、 G01（直線插補 /切削進(jìn)給）、 G02（圓弧插補 CW 順時針）、 G03（圓弧插補 CCW 逆時針）、 G04（暫停，準(zhǔn)停）、 G50（坐標(biāo)系設(shè)定）、 G70（精加工循環(huán)指令）、 G71（外圓粗車循環(huán)指令）、 G73（封閉切削循環(huán)）、G92（螺紋切削循環(huán)）。為了更簡化編 程而使用了復(fù)合型車削固定循環(huán)功能，其代碼分別為 G70， G7 G73。 G71 代碼表示外圓粗車循環(huán)指令。在程序中，給出零件左端的精加工形狀，留出 Δ U/2， Δ W 精加工余量，用 Δ D 表示每次的切削深度。 G73代碼表示封閉切削循環(huán)指令。利用該循環(huán)，可以按同一軌跡重復(fù)切削，每次切削刀具向前移動一次。在此加工程序中，給出零件右端的精加工形狀，留出 Δ U/2，Δ W 精加工余量，用 Δ D 表示分割次數(shù)。 G70 代碼表示在 G7 G73 指令循環(huán)結(jié)束后可用此指令精車。 G92 代碼表示螺紋切削循環(huán)，用此指令可以進(jìn)行直螺紋切削循環(huán)，此加工程序中 ，左端外螺紋及右端內(nèi)螺紋均使用此指令加工。 在機(jī)械制造業(yè)中，具有橢圓形外形的零件是二維輪廓工件，比較常見也是比較難以加工的。目前橢圓形零件的加工方法主要有：在普通機(jī)床上進(jìn)行近似加工；根據(jù)橢圓的形成定理，設(shè)計專用加工裝置進(jìn)行加工；在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行數(shù)控加工。由于一般數(shù)控機(jī)床的編程代碼只具有直線插補和圓弧插補功能，因此對于橢圓這類非圓形曲線的數(shù)控加工大多采用小段直線或小段圓弧去逼近輪廓曲線，完成數(shù)控編程，分別用 4段、 8 段或多段光滑連接的圓弧來逼近橢圓曲線，控制最大偏離度在公差允許范圍內(nèi)，然后計算出每段圓弧的起點坐 標(biāo)、終點坐標(biāo)及圓弧半徑，再編制數(shù)控加工程序進(jìn)行加工。由于必須按照允許的精度要求計算各小段直線或圓弧的起點和終點，當(dāng)工件輪廓較長而精度要求很高時，逼近段直線或圓弧必須分得很細(xì)，因而計算量大，給手工編程帶來很多的不便，同時這種按逼近曲線或近似畫法進(jìn)行編程的方法從原理上講就已經(jīng)帶來了誤差，因而無法加工出高精度的橢圓形零件。在橢圓形陶瓷成形的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置中，利用逐點比較法插補原理設(shè)計專用的橢圓插補程序來實現(xiàn)橢圓曲線的數(shù)控加工，這樣雖然可以提高精度但缺乏通用性。 目前在國內(nèi)外金屬加工業(yè)中廣泛使用的數(shù)控機(jī)床中，半閉 環(huán)位置伺服系統(tǒng)是一種比較普遍采用的技術(shù)方案。半閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)將機(jī)床本身的機(jī)械傳動鏈排除在位置閉環(huán)之外，伺服系統(tǒng)的電氣控制部分和執(zhí)行機(jī)械相對獨立，由于閉環(huán)中非線性因素少，因此系統(tǒng)容易整定，可以方便地實現(xiàn)間隙補償?shù)?，以提高位置控制精度? 26 在對零件右端橢圓的加工編程中，采用“虛擬軸”的概念，在具有半閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床上成功地實現(xiàn)了橢圓曲線的數(shù)控加工。這種方法不僅編程簡單，而且在原理上避免了各種逼近方法編程所造成的加工誤差。 “虛擬軸”實現(xiàn)橢圓曲線的數(shù)控加工原理為：需加工零件的外形輪廓如圖 61中的橢圓 (1)所示，橢圓方程表示如下： 12222 ??byax （ ba0） (5) 令 yyxabx ?? , , 則式 （ 5）變?yōu)? 222 39。39。 byx ?? （ 6） 再令 xx? ybay? 式（ 5）變?yōu)? 2 ayx ?? （ 7） 從式 (5)到式 (6)的變換表明：橢圓 (1)在 x 軸方向均勻擴(kuò)大 b/a 倍即變?yōu)閳A (2)，反過來，圓 (2)在 x 軸方向上均勻壓縮 b/a 倍即成為橢圓 (1)；從式 (1)到式 (3)的變換表明：橢圓 (1)在 y 軸方向均勻壓縮 b/a 倍即變?yōu)閳A (3)，反過來圓 (3)在 y 軸方向上均勻擴(kuò)大 b/a 倍即成為橢圓 (1)。 機(jī)床機(jī)械傳動鏈節(jié)的有關(guān)參數(shù) (如速比、絲杠導(dǎo)程、極限行程及脈沖當(dāng)量等 )均以機(jī)床數(shù)據(jù)的形式存儲在數(shù)控系統(tǒng)的存儲器中，對控制系統(tǒng)而言，改變某一進(jìn)給軸機(jī)床數(shù)據(jù)的數(shù)值相當(dāng)于改變了機(jī)床機(jī)械傳動鏈節(jié)相應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)，由于伺服電機(jī)實際驅(qū)動的進(jìn)給軸結(jié)構(gòu)并未改變，即與改動后的機(jī)床數(shù)據(jù)所對應(yīng)的進(jìn)給軸實際上并不存在，故稱其為“虛擬軸”。如果 在數(shù)控程序中對“虛擬軸”編程，則程序執(zhí)行后伺服電機(jī)所驅(qū)動的真實進(jìn)給軸的實際進(jìn)給量并非為實際編程值，兩者之間存在一比例關(guān)系。在此加工程序?qū)E圓的編程中，數(shù)控機(jī)床某一進(jìn)給軸的絲杠導(dǎo)程為 40mm，現(xiàn)將其機(jī)床數(shù)據(jù)由原數(shù)值 4mm 改為 ，則相當(dāng)于有一導(dǎo)程為 的“虛擬軸”連帶于伺服電機(jī)之后。在數(shù)控程序中編程令此軸進(jìn)給 ，伺服電機(jī)將轉(zhuǎn)動 1 圈 (假設(shè)速比為 1)，傳動鏈中與伺服電機(jī)實際相連的真實絲杠也將轉(zhuǎn)動 1 圈，其導(dǎo)程為 4mm，故工作臺的進(jìn)給量為 4mm，這樣程序中的進(jìn)給量被均勻壓縮了相應(yīng)比例，兩者之 間的XY(1 )(2 )(3 )圖 7 零件橢圓外形 27 比例關(guān)系為 50/42=。 若 Sreal 為機(jī)床實際連接絲杠導(dǎo)程， Svirtual 為虛擬軸絲杠導(dǎo)程。在編制橢圓曲線加工程序時，根據(jù)橢圓曲線的方程，取 baSvirtualSreal ? 或 abSvirtualSreal ? 修改機(jī)床某一進(jìn)給軸相應(yīng)部分的機(jī)床數(shù)據(jù)，即可實現(xiàn)在此軸方向的放大或壓縮，完成圓到橢圓的變換，實現(xiàn)橢圓形零件的數(shù)控加工。采用 虛擬軸 的編程方法同其它橢圓曲線手工編程方法比較，具有精度高、編程簡單的優(yōu)點，且具有一定的通用性；不足之處是此方 法需改動部分機(jī)床數(shù)據(jù)，操作者需具有專業(yè)知識。本方法同樣適用于以步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行部件的開環(huán)位置伺服系統(tǒng)型數(shù)控機(jī)床。 （ 4）輔助功能 輔助功能由 M 代碼后面指令 2 位數(shù)字表示，把對應(yīng)的信號送給機(jī)床，用來控制