畢業(yè)設(shè)計---數(shù)控加工工藝與編程綜合設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目數(shù)控加工工藝與編程綜合設(shè)計</p><p>　　2012年12月18日</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　數(shù)控車床加工是機械制造業(yè)中使用最普遍的一類機床加工，是一門使用且實踐性很強的技能。本

2、課題通過對一件中等復(fù)雜程度的零件進行數(shù)控車加工的工藝分析、編程、仿真加工、實際加工，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。從而使學(xué)生熟悉車床的加工工藝，掌握數(shù)控車床的操作，具備從分析加工工藝到加工出合格零件的能力，為即將走上職業(yè)崗位打下更扎實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　設(shè)計的主要任務(wù)：</b></p><p>　　⑴讀圖，掌握讀圖的基本技能</p

3、><p>　　⑵數(shù)控車加工工藝分析，掌握工藝分析技能和各種表卡的編制</p><p>　?、蔷帉懠庸こ绦虼a，掌握常用數(shù)控系統(tǒng)的編碼技能</p><p>　?、日莆粘Ｓ脭?shù)控仿真軟件的使用</p><p>　　⑸掌握中等復(fù)雜程度零件的實際加工技能</p><p><b>　　摘 要</b></p&

4、gt;<p>　　本文主要講述數(shù)控車加工工藝及其數(shù)控編程綜合設(shè)計的內(nèi)容，首先對該軸套零件圖紙進行分析，再確定其加工方法、所選用的機床、選擇夾具、刀具、切削用量、量具等；在做好這些前期準(zhǔn)備后，制定出零件合理的加工工藝路線，確定其切削參數(shù)；然后編制出零件的數(shù)控加工程序，并用仿真軟件對程序的正確性進行驗證，再對零件加工中可能出現(xiàn)廢品的原因進行分析；最后寫出本次畢業(yè)設(shè)計總結(jié)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：零

5、件分析 工藝路線 編程 仿真</p><p><b>　　Summary</b></p><p>　　This text mainly relates numbers to control a car to process craft and its number to control to weave the contents that the distanc

6、e synthesizes a design, carries on analysis to the spare par ts diagram paper first and makes sure that it processes a method again, choose of tool machine, choose that the tongs, knife have, slices to pare dosage, quant

7、ity to have etc.;Draw up processing of a spare parts reasonable craft route after expecting to prepare before working well these, make sure that it s</p><p>　　Keyword: The spare parts is analytical the

8、craft route the plait distance imitates really</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言3</b></p><p><b>　　摘 要4</b></p><p>　　第一章

9、零件加工工藝分析7</p><p>　　1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析7</p><p>　　1.2零件圖紙的工藝分析7</p><p>　　1.3零件的尺寸標(biāo)注分析7</p><p>　　第二章 零件工藝規(guī)程確定8</p><p>　　2.1 表面加工方法的確定8</p><p>　

10、　2.2數(shù)控車床工裝夾具的概念8</p><p>　　2.3常見的夾具9</p><p>　　2.4夾具的確定10</p><p>　　2.5 刀具的選擇10</p><p>　　2.6機床的選擇11</p><p>　　2.7切削用量的選擇11</p><p>　　2.8保證加工精

11、度的方法13</p><p>　　2.9數(shù)值的計算13</p><p>　　2.10確定編程坐標(biāo)系及編程原點13</p><p>　　2.11 加工路線的確定14</p><p>　　第三章 加工工序的設(shè)計14</p><p><b>　　工序一15</b></p>

12、<p>　　3.1.1確定工件坐標(biāo)系15</p><p>　　3.1.2工件的裝夾方式15</p><p>　　3.1.3 加工刀具的選擇15</p><p>　　3.1.4 工步(工藝路線)15</p><p><b>　　工序二15</b></p><p>　　3

13、.2.1確定工件坐標(biāo)系15</p><p>　　3.2.2 工件的裝夾方式15</p><p>　　3.2.3刀具選擇15</p><p>　　3.2.4工步(工藝路線)15</p><p><b>　　工序三16</b></p><p>　　3.3.1確定工件坐標(biāo)系16</p&

14、gt;<p>　　3.3.2工件的裝夾方式16</p><p>　　3.3.3 刀具選擇16</p><p>　　3.3.4工步(工藝路線)16</p><p>　　第四章 工藝卡片及程序單的制定16</p><p>　　4.1工藝卡片的制定16</p><p>　　4.2加工程序清單21&l

15、t;/p><p>　?、骞ば颌虻募庸こ绦蚯鍐?1</p><p>　?、婀ば颌蟮募庸こ绦蚯鍐?2</p><p>　　第五章 仿真加工23</p><p>　　第六章 注意事項24</p><p>　　6.1 數(shù)控車床操作注意事項24</p><p>　　第七章 成品自檢數(shù)據(jù)24<

16、;/p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　參考文獻28</b></p><p>　　第一章 零件加工工藝分析</p><p>　　1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</

17、p><p>　　零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟性，即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。</p><p>　　1.2零件圖紙的工藝分析</p><p><b>　　如圖所示</b></p><p><b>　　圖1.1 零件圖</b></p&

18、gt;<p>　　1.3零件的尺寸標(biāo)注分析</p><p>　　零件圖上的尺寸是制造、檢驗零件的重要依據(jù)，生產(chǎn)中要求零件圖中的尺寸不允許有任何差錯。在零件圖上標(biāo)注尺寸，除要求正確、完整和清晰外，還應(yīng)考慮合理性，既要滿足設(shè)計要求，又要便于加工、測量。</p><p>　　關(guān)于尺寸標(biāo)注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公稱尺寸、基本尺寸、參考尺寸、重復(fù)尺寸等等。</p>

19、<p>　　該零件圖標(biāo)注的尺寸均完整，符合國家要求，位置準(zhǔn)確，表達清楚。</p><p>　　1.4零件的幾何要素分析</p><p>　　從圖1.1分析得知，該零件的結(jié)構(gòu)主要由圓柱面、圓弧面、內(nèi)圓錐面、外螺紋、盲孔、槽等特征組成，這些特征在普通車床上難以完成，需要在數(shù)控車上加工。</p><p>　　1.5零件的技術(shù)要求分析</p>&l

20、t;p>　　小批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，無熱處理要求，未注粗糙度部分光潔度按Ra3.2，毛胚尺寸ф60mmx100mm。</p><p><b>　　加工難點及處理方案</b></p><p>　　分析圖紙可知，此零件對平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案：

21、</p><p>　　1. 對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值。</p><p>　　2.在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應(yīng)進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。</p><p>　　3.為保證零件加工精度，應(yīng)盡量一次裝夾完成端面的加工以保證其數(shù)值。</p><p>　　4.本設(shè)計圖紙

22、中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工的加工方案，并且在精加工的時候?qū)⑦M給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。</p><p>　　5.螺紋加工時，為保證其精度，在精車時選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。</p><p>　　選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度</p><p>

23、;　　第二章 零件工藝規(guī)程確定</p><p>　　2.1 表面加工方法的確定</p><p>　　選擇表面加工方法時，一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求，選定最終加工方法，然后再確定精加工前的準(zhǔn)備工序的加工方法，即確定加工方案。由于獲得同一精度和同一粗糙度的方案有好幾種，選擇時還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。</p&

24、gt;<p>　　該零件的表面加工方法如下：</p><p>　　（1）外圓的加工方法 粗車→精車。</p><p>　　（2）內(nèi)孔輪廓的加工方法 鉆→粗鏜→精鏜。</p><p>　　（3）槽的加工方法 粗切→精切。</p><p>　?。?）外螺紋：在精車的外圓表面分?jǐn)?shù)次進給加工。</p><p>　

25、　2.2數(shù)控車床工裝夾具的概念</p><p>　?。?）數(shù)控車床夾具的定義和分類</p><p>　　在數(shù)控車床上用于裝夾工件的裝置稱為車床夾具。</p><p>　　車床夾具可分為通用夾具和專用夾具兩大類。</p><p><b>　?。?）夾具作用</b></p><p>　　在數(shù)控車削加工

26、過程中，夾具是用來裝夾被加工工件的，因此必須保證被加工工件的定位精度，并盡可能做到裝卸方便、快捷。選擇夾具時應(yīng)優(yōu)先考慮通用夾具。使用通用夾具無法裝夾、或者不能保證被加工工件與加工工序的定位精度時，才采用專用夾具。專用夾具的定位精度較高，成本也較高。專用夾具的作用為：</p><p><b>　　1）保證產(chǎn)品質(zhì)量</b></p><p><b>　　2）提高加

27、工效率</b></p><p>　　3）解決車床加工中的特殊裝夾問題</p><p>　　4）擴大機床的使用范圍</p><p>　　使用專用夾具可以完成非軸套、非輪盤類零件的孔、軸、槽和螺紋等的加工，可擴大機床的使用范圍。</p><p><b>　　2.3常見的夾具</b></p><

28、p><b>　?。?）圓周定位夾具</b></p><p>　　在數(shù)控車削加工中，粗加工、半精加工的精度要求不高時，可利用工件或毛坯的外圓表面定位。</p><p><b>　　1）三爪卡盤</b></p><p>　　三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以自動定心。它的夾持范圍大，但

29、定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時的二次裝夾。</p><p>　　三爪卡盤常見的有機械式和液壓式兩種。液壓卡盤裝夾迅速、方便，但夾持范圍小，尺寸變化大時需重新調(diào)整卡爪位置。數(shù)控車床經(jīng)常采用液壓卡盤，液壓卡盤特別適用于批量加工。</p><p><b>　　2）軟爪</b></p><p>　　由于三爪卡盤定心精度不高，當(dāng)加工同軸度要求較

30、高的工件、或者進行工件的二次裝夾時，常使用軟爪。</p><p><b>　　3）卡盤加頂尖</b></p><p>　　在車削質(zhì)量較大的工件時，一般工件的一端用卡盤夾持，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生的軸向位移，必須在卡盤內(nèi)裝一限位支撐，或者利用工件的臺階面進行限位。此種裝夾方法在數(shù)控車削加工中應(yīng)用較多。</p><p&g

31、t;<b>　　4）芯軸和彈簧芯軸</b></p><p>　　當(dāng)工件用已加工過的孔作為定位基準(zhǔn)時，可采用芯軸裝夾。這種裝夾方法可以保證工件內(nèi)外表面的同軸度，適用于批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　5）彈簧夾套</b></p><p>　　彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位。它特別適用于

32、尺寸精度較高、表面質(zhì)量較好的冷拔圓棒料的夾持。</p><p><b>　　6）四爪卡盤</b></p><p>　　加工精度要求不高、偏心距較小、零件長度較短的工件時，可以采用四爪卡盤進行裝夾。但是，四爪卡盤的找正煩瑣，一般用于單件小批生產(chǎn)。四爪卡盤的卡爪有正爪和反爪兩種形式。</p><p>　?。?）中心孔定位夾具</p>

33、<p><b>　　1）兩頂尖撥盤</b></p><p>　　兩頂尖定位的優(yōu)點是定心正確可靠，安裝方便。主要用于精度要求較高的零件加工。頂尖作用是進行工件的定心，并承受工件的重量和切削力。頂尖分前頂尖和后頂尖。</p><p><b>　　2）撥動頂尖</b></p><p>　?。?）其他車削工裝夾具<

34、/p><p>　　數(shù)控車削加工中有時會遇到一些形狀復(fù)雜和不規(guī)則的零件，不能用三爪或四爪卡盤裝夾，需要借助其他工裝夾具，如花盤、角鐵等夾具。</p><p><b>　　2.4夾具的確定</b></p><p>　?。?）定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：選擇零件的毛坯外圓為粗基準(zhǔn)。</p>&l

35、t;p>　　精基準(zhǔn)的選擇：以兩端面中心孔為精基準(zhǔn)。</p><p>　?。?）裝夾方式的選擇</p><p>　　通過對該零件的分析，使用三爪自定心卡盤夾持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長度。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，該圖先加工左端，然后調(diào)頭加工右端。</p><p><b>　　2.5 刀具的選擇</b><

36、/p><p>　　數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 </p>&l

37、t;p>　　在經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆 ；⑤先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。</p>

38、<p>　　綜上所述：本零件的加工，(1)用ф18mm的鉆頭加工左端的孔。⑵平端面選45°硬質(zhì)合金端面車刀。⑶粗精車外圓選用90°菱形外圓車刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr´=30°。⑷為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車和車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀 。</p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇

39、合理與否不僅影響機床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通?？紤]機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。</p><p>　　與傳統(tǒng)的車削方法相比，數(shù)控車削對刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。</p><p><b>　　數(shù)控加工刀具卡片</b></p&g

40、t;<p><b>　　2.6機床的選擇</b></p><p>　　機床選擇的原則：①要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。</p><p>　?、谟欣谔岣呱a(chǎn)率。</p><p>　?、郾M可能降低生產(chǎn)成本(加工費用)。</p><p>　　根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加

41、工精度、工件數(shù)量、生產(chǎn)條件等要求，選用CK6140數(shù)控車床。此類車床機構(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。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補，數(shù)控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進行人工補償和自動補償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓

42、柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對加工時非常有利的。    </p><p>　　2.7切削用量的選擇</p><p>　　切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。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

43、度提高生產(chǎn)率，降低成本。</p><p><b>　　⑴主軸轉(zhuǎn)速的確定</b></p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速600r/min,精加工選擇800r/min車削外圓，考慮細牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采

44、用粗車300 r/min，比較容易達到加工要求，切槽的切削刀較大，采用300 r/min更穩(wěn)妥。</p><p>　?、七M給速度（進給量）F(mm/r，mm/min)的選擇 </p><p>　　進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車選用較高的進給速度，以便較快去除毛坯

45、余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，</p><p>　　粗加工時，由于對工件的表面質(zhì)量沒有太高的要求，這時主要根據(jù)機床進給機構(gòu)的強度和剛性、刀桿的強度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進給速度。精加工時，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進給速度。進給速度Vf可以按公式Vf =f×n計算，式中f表示每轉(zhuǎn)進給量，粗車時一般取0.3～0.8mm/r；精車時常

46、取0.1～0.3mm/r；切斷時常取0.05～0.2mm/r。</p><p>　　應(yīng)選擇較低的進給速度，得出下表</p><p><b>　　⑶背吃刀量的確定</b></p><p>　　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(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)量

47、，可以留少許加工余量，一般為0.2～0.5mm。</p><p>　　切削用量的選擇是否合理，對于能否充分發(fā)揮機床潛力與刀具的切削性能，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全操作具有很重要的作用。車削用量的具體選擇如下：粗車時，首先選擇一個盡可能大的背吃刀量，其次選擇一個較大的進給量，最后確定一個合適的切削速度。精車時，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且均勻，因此選擇較小的背吃刀量和進給量。</p>

48、<p>　　如何確定加工時的切削速度，除了可參考《數(shù)控加工技術(shù)》表2-1列出的數(shù)值外，主要根據(jù)實踐經(jīng)驗進行確定。</p><p>　　數(shù)控車削用量推薦表 </p><p>　　此外，在安排粗、精車削用量時，應(yīng)注意機床說明書給定的允許切削用量范圍，對于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低轉(zhuǎn)速時扭矩降低，尤其應(yīng)注意此時的切削用量選擇。</p><p>

49、;　　2.8保證加工精度的方法</p><p>　　為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣碇苯涌刂圃颊`差或控制原始誤差對零件加工精度的影響。</p><p><b>　?、钡毒甙霃降倪x定</b></p><p>　?、俚毒叩陌霃絉比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時不能加工。</p&g

50、t;<p>　?、诘毒咻^小時不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。</p><p><b>　　⒉采用合適的切削液</b></p><p>　?、偾邢饕褐饕脕頊p少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。</p><p>　?、诜撬苄郧邢饕海呵邢饔汀⒐腆w潤滑劑，非溶性

51、切削液主要起潤滑作用。</p><p>　?、鬯苄郧邢饕海核芤?、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。</p><p>　　故本設(shè)計加工時采用水溶液進行冷卻。</p><p><b>　　2.9數(shù)值的計算</b></p><p>　?。?）對具有公差尺寸的計算</p><p>　　φ

52、46mm外圓編程尺寸為：46＋(0－0.02﹚/2＝45.990mm</p><p>　　φ40mm錐孔編程尺寸為：40＋(0.01－0.02﹚/2＝39.995mm</p><p>　　φ20mm內(nèi)孔編程尺寸為：20＋(0.02＋0﹚/2＝20.010mm</p><p>　　37mm孔深編程尺寸為：37＋(0.03＋0﹚/2＝37.015mm</p>

53、;<p>　　4mm槽寬編程尺寸為：4＋(0.03＋0﹚/2＝4.015mm</p><p>　　35mm長度編程尺寸為：35＋(0.03＋0﹚/2＝35.015mm</p><p>　　20mm長度編程尺寸為：20＋(0.03＋0﹚/2＝20.015mm</p><p>　　94mm長度尺寸因是對稱公差，所以編程尺寸為原值。</p>&

54、lt;p>　　(2﹚螺紋加工尺寸計算</p><p>　　實際車削時外圓柱面的直徑為：d′＝d－0.2＝28mm－0.2mm＝27.8mm</p><p>　　螺紋實際牙型高度為：h′＝0.6495P＝0.6495×1.5mm＝0.974mm</p><p>　　螺紋實際小徑為：d″＝d－2×h′＝28mm－2×0.974mm＝2

55、6.052mm</p><p>　　升速段為：L′＝n×p/400＝350×1.5/400≈3mm</p><p>　　降速段為：L″＝n×p/800＝350×1.5/800≈2mm</p><p>　　2.10確定編程坐標(biāo)系及編程原點</p><p>　　數(shù)控機床采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，其基本坐標(biāo)軸

56、為X、T、Z直角坐標(biāo)系，相對于每個坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運動坐標(biāo)為A、B、C。</p><p>　　編程原點也稱工件原點，一般用G92或G54-G59（對于數(shù)控鏜銑床）和G50（對于數(shù)控車床）設(shè)置。</p><p>　　根據(jù)以上可以知道，編程坐標(biāo)系及編程原點的選擇要滿足以下幾個方面的要求：</p><p>　　1.所選的編程原點及坐標(biāo)系要使程序編制簡單。</p>

57、<p>　　2.編程原點應(yīng)選在容易找正，并在加工過程中便于檢查的位置。</p><p>　　3.引起的加工誤差小。</p><p>　　4.一般回轉(zhuǎn)體零件的編程零點選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點處。</p><p>　　2.11 加工路線的確定</p><p>　　在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件的運動軌跡和方向稱為加工路線。

58、即刀具從對刀點開始運動起，直至結(jié)束，加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具引入、返回等非切削空行程。</p><p>　　加工路線的確定原則主要有以下幾點：</p><p>　　（1）應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求，且效率高。</p><p>　?。?）應(yīng)盡量縮短加工路線，既可以減少程序段，又可以減少刀具空程移動時間。</p><

59、;p>　?。?）應(yīng)使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量。</p><p>　　此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀完成加工。</p><p>　　按照上述原則，確定如下加工路線：</p><p>　　工序一：在普通車床上：</p><p>　?、賷Aφ60mm毛坯，手動平端面；&l

60、t;/p><p><b>　?、谑謩鱼@中心孔；</b></p><p>　?、凼謩鱼@左端面φ18mm的孔 ；</p><p>　　工序二：在數(shù)控車床上：</p><p>　　①粗車φ46mm圓柱面及R15mm圓弧面；</p><p>　?、诰嚿鲜鲚喞?×45°倒角；</p

61、><p><b>　　③切槽；</b></p><p>　?、艽志Mφ20mm的孔及φ28mm內(nèi)錐孔。</p><p>　　工序三：在數(shù)控車床上：</p><p>　?、俚纛^夾φ46ｍｍ的圓柱面；</p><p>　　②粗車外圓φ32mm、R12mm圓弧及φ52mm圓柱面；</p>&l

62、t;p>　?、劬嚿鲜鲚喞?×45°倒角；</p><p><b>　?、芮胁郏?lt;/b></p><p>　?、荽志嘙28mm×1.5外螺紋。</p><p>　　第三章 加工工序的設(shè)計</p><p><b>　　工序一</b></p>&

63、lt;p>　　由于該道工序在普通車床上加工，用三爪卡盤手動夾持右端毛坯φ60mm，手動平端面</p><p>　　3.1.1確定工件坐標(biāo)系</p><p>　　在普通車床上加工裝夾毛坯φ60mm外圓，手動平端面，對刀，打中心孔，并鉆孔。將工件原點設(shè)在右端面中心（此端面為精加工表面，以后不再加工）。</p><p>　　3.1.2工件的裝夾方式</p>

64、;<p>　　用手動三爪自定心卡盤夾毛坯φ60mm外圓，探出70mm左右，車零件左端端面，打中心孔，并鉆孔。</p><p>　　3.1.3 加工刀具的選擇</p><p>　　T0101——45°端面車刀，車端面。</p><p>　　T0202——φ5mm中心鉆，打左端面中心孔。</p><p>　　T0303——

65、φ18mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆左端的盲孔。</p><p>　　3.1.4 工步(工藝路線)</p><p>　?。?）用1號端面車刀手動平端面；</p><p>　?。?）用2號φ5mm中心鉆，手動打左端面中心孔；</p><p>　?。?）用3號φ18mm的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆手動鉆左端深度為37mm的盲孔。</p><p&g

66、t;　　工序二           </p><p>　　3.2.1確定工件坐標(biāo)系</p><p>　　在數(shù)控車床上，裝夾φ60mm外圓，對刀，將工件原點設(shè)在左端面中心。換刀點選在離對刀點x、z方向分別為100，100的位置。</p><p>　　3.2.2 工件的裝夾方式&l

67、t;/p><p>　　夾φ60mm右端圓柱面，探出70mm左右，車零件左端至R15mm與φ52mm外圓相交處。</p><p><b>　　3.2.3刀具選擇</b></p><p>　　T0101——90°菱形外圓車刀，粗精車外圓。</p><p>　　T0202——鏜刀，粗精鏜內(nèi)輪廓。</p>&

68、lt;p>　　T0303――4mm外切槽刀，車槽。</p><p>　　3.2.4工步(工藝路線)</p><p>　?、庞?號90°外圓菱形車刀，使用G73外圓粗車復(fù)合循環(huán)指令粗車外輪廓：φ46mm圓柱面、R15mm圓弧面；</p><p>　?、朴?號90°外圓車刀精車上述輪廓及2×45°的倒角；</p>

69、<p>　　⑶用3號4mm外切槽刀車φ46mm圓柱面上的兩個槽；</p><p>　　⑷用2號鏜刀粗鏜φ20mm孔及φ28mm的內(nèi)錐孔；</p><p>　?、捎?號鏜刀精鏜φ20mm孔及φ28mm的內(nèi)錐孔。</p><p>　　工序三          </p>

70、;<p>　　3.3.1確定工件坐標(biāo)系</p><p>　　測量總長，計算端面車削長度，調(diào)頭夾φ46mm圓柱面，平端面，對刀，設(shè)置工件原點。換刀點選在離對刀點x、z方向分別為100，100的位置。</p><p>　　3.3.2工件的裝夾方式</p><p>　　夾φ46mm左端圓柱面，加墊銅片，保護已加工表面，探出60mm左右，用百分表測量同軸度，并

71、校正。</p><p>　　3.3.3 刀具選擇</p><p>　　T0101——90°菱形外圓車刀，粗精車外圓。</p><p>　　T0202――4mm外切槽刀，車槽。</p><p>　　T0303――60°外螺紋刀，車螺紋。</p><p>　　3.3.4工步(工藝路線)</p>

72、;<p>　　（1）用1號90°外圓車刀車端面；</p><p>　?。?）用1號90°外圓車刀使用G71外圓粗車復(fù)合循環(huán)指令粗車外輪廓：φ28mm圓柱面、φ32mm圓柱面和R12mm圓弧面；</p><p>　　（3）用1號90°外圓車刀精車上述輪廓；</p><p>　?。?）用2號4mm外切槽刀車φ28mm圓柱面上的

73、退刀槽；</p><p>　?。?）用3號60°外，螺紋刀車，車M28×1.5mm外螺紋。</p><p>　　第四章 工藝卡片及程序單的制定</p><p>　　4.1工藝卡片的制定</p><p>　　數(shù)控加工工藝文件一般包括機械加工工藝過程卡片和數(shù)控加工工序卡片，它們指引者加工操作人員進行加工，是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

74、中必不可少的部分，其填寫過程包括以下幾個方面。</p><p>　?。?）工藝文件的校核；</p><p>　?。?）工藝文件的會簽；</p><p>　?。?）工藝文件的批準(zhǔn)；</p><p>　　（4）工藝文件的更改。</p><p>　　該零件的工藝卡片如下列表所示。</p><p>　　

75、表4-1 機械加工工藝過程卡</p><p>　　表4-2 機械加工工藝卡Ⅰ</p><p>　　表4-3 機械加工工藝過程卡Ⅱ</p><p>　　表4-4 工序Ⅰ的加工工序卡</p><p>　　表4-5 工序Ⅱ的數(shù)控加工工序卡</p><p>　　表4-6 工序Ⅲ的數(shù)控加工工序卡</p><p

76、><b>　　4.2加工程序清單</b></p><p>　?、骞ば颌虻募庸こ绦蚯鍐?lt;/p><p>　?、婀ば颌蟮募庸こ绦蚯鍐?lt;/p><p><b>　　第五章 仿真加工</b></p><p>　　仿真加工的目的是為了校驗所編制的程序是否有誤。下面運用南京宇航數(shù)控仿真軟件對程序進行仿真

77、加工。其操作界面（YHCNC FANUC OiT）如圖6.1所示。</p><p>　　圖5.1 YHCNC FANUC OiT操作面板</p><p>　　首先新建一個文本文檔，將上一章中的程序清單復(fù)制并粘貼至文本文檔內(nèi)，然后保存成擴展名為.CNC（或NC）文件。然后打開仿真軟件，對機床進行回零，然后按下編輯按鈕，再單擊程序，在操作面板中輸入O0011，按下“插入”鍵，然后在菜單欄中單擊

78、“文件”下的“打開”，選擇剛剛保存好的文件O0011確定后將看到面板上出現(xiàn)所編制的程序。</p><p>　　（1）設(shè)置刀具 根據(jù)該工序所需的刀具，在仿真機床中設(shè)置好刀具。</p><p>　　（2）設(shè)置毛坯 單擊菜單欄中“工件操作”下的“設(shè)置毛坯”，在界面中設(shè)置為棒料，工件長度為100，直徑為60，材料選擇45鋼。</p><p>　?。?）對刀 首先在刀具

79、管理中，將1號刀轉(zhuǎn)到加工位置，然后單擊菜單欄中“工件操作”下的“快速定位”，在對話框中選擇軸中心。將刀具移到軸中心后，然后在操作面板中單擊“刀補”按鈕，選擇MDI（錄入）方式，根據(jù)現(xiàn)在位置（相對位置）下的坐標(biāo)值，將其輸入至1號刀補中。</p><p>　?。?）仿真加工 在設(shè)置好刀具補償后，可以開始仿真加工了，首先關(guān)閉機床窗門，然后將功能鍵中的“循環(huán)啟動”打開，再按下“循環(huán)啟動”按鈕，開始切削，其各工序程序的仿

80、真效果圖。</p><p><b>　　第六章 注意事項</b></p><p>　　6.1 數(shù)控車床操作注意事項</p><p><b>　?。?）程序輸入階段</b></p><p>　　① 程序輸入時應(yīng)正確，避免字母、數(shù)字和符號的輸入錯誤。</p><p>　?、?程序

81、輸入應(yīng)符合系統(tǒng)格式。</p><p><b>　　（2）零件加工階段</b></p><p>　?、?檢查數(shù)控系統(tǒng)是否已回參考點。</p><p>　?、?安裝車刀，確認(rèn)車刀安裝的刀位和程序中編程所需的刀號一致。</p><p><b>　?、?對刀。</b></p><p>

82、;　　④ 車刀對刀完畢后，應(yīng)確認(rèn)對刀的正確性，確認(rèn)精車刀對刀的精確性。</p><p>　?、?加工前仔細檢查和確認(rèn)是否符合自動加工運行模式。</p><p>　　在數(shù)控車間操作機床時要注意安全，嚴(yán)格按照《數(shù)控機床設(shè)備安全操作規(guī)程》要求操作。 </p><p>　　第七章 成品自檢數(shù)據(jù)</p><p>　　零件的加工質(zhì)量包括加工精度

83、和表面質(zhì)量。</p><p>　　加工精度是指實際零件的形狀、尺寸和理想零件的形狀、尺寸相符合的程度。其中加工精度有尺寸精度、形狀精度和位置精度，尺寸精度是指實際零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度， 常用游標(biāo)卡尺、百分尺等來檢驗。零件的形狀精度是指同一表面的實際形狀與理想形狀相符合的程度，形狀精度通常用直尺、百分表、輪廓測量儀等來檢驗。位置精度是指零件點、線、面的實際位置與理想位置相符合的程度，位置精度常用游

84、標(biāo)卡尺、百分表、直角尺等來檢驗。</p><p>　　表面質(zhì)量的指標(biāo)有表面粗糙度、表面加工硬化的程度、殘余應(yīng)力的性質(zhì)和大小，表面質(zhì)量的主要指標(biāo)是表面粗糙度。表面粗糙度用表面粗糙度樣板測量。</p><p>　　經(jīng)測量，零件總長為94mm，M28×1.5所在圓柱面長度為16mm，實際槽寬為5mm，槽間距為5mm，φ46mm圓柱面實際測量為φ45.98mm，孔最大直徑為28mm，φ5

85、2mm最大圓柱面實際測量為φ52.08mm，尺寸均在公差允許范圍之內(nèi)，表面粗糙度符合技術(shù)要求，故此零件加工合格。</p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　時至今日，一個半月的畢業(yè)設(shè)計終于畫上了圓滿的句號。畢業(yè)設(shè)計的整個過程，有苦也程。首先從零件工藝分析入手，審查零件圖，明確零件各部分的尺寸和精度要求，根據(jù)數(shù)控加工工藝性，正確選擇加工方法、加工

86、路線，合理選擇刀具和切削用量，按照加工工藝步驟編寫數(shù)控加工程序。</p><p>　　在設(shè)計準(zhǔn)備階段，我總結(jié)學(xué)過的專業(yè)知識，到圖書館、上網(wǎng)查找資料，搜集各種能輔助設(shè)計的知識。設(shè)計過程中，運用綜合知識進行考慮，遇到不懂的問題及時向老師請教，或與同學(xué)討論。從開題報告的格式，到加工過程中應(yīng)正確分析零件的裝夾定位、劃分加工工序，從選擇合理的刀具，到切削用量的確定，從編寫加工程序到數(shù)控車床上切削加工，吳老師都細心的講解，設(shè)

87、計中遇到的每個細節(jié)問題都和同學(xué)認(rèn)真討論。在吳老師的悉心指導(dǎo)下，我從；零件設(shè)計做起，進行零件工藝分析、裝夾方案的確定、加工工序劃分、選擇合理的刀具、確定切削用量、擬訂數(shù)控加工工序卡片、編寫加工程序、加工零件并自檢、編寫整理設(shè)計說明書等過程。通過小組討論、老師指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計最終得以順利完成。</p><p>　　在進行畢業(yè)設(shè)計的一個月里，我不斷的學(xué)習(xí)、不斷的積累，專業(yè)技能和綜合技能不斷的提高。尤其是數(shù)控車床操作熟

88、練度大大提高，熟練掌握了操作面板各功能鍵的作用、對刀的技巧。在設(shè)計過程中我收獲最大的除了鞏固專業(yè)技能外，計算機水平也有大步提升。在設(shè)計說明書的整體排版時，嚴(yán)格按照設(shè)計指導(dǎo)書的要求選擇字體、大小，設(shè)置合適的段落、間距等格式，遇到不明白的格式設(shè)置、尺寸標(biāo)注等問題，及時查閱相關(guān)書籍，請教同學(xué)，增強了我的自學(xué)能力。通過學(xué)習(xí)我加深了對計算機應(yīng)用的了解，還學(xué)會了創(chuàng)建各種格式的頁眉、頁腳，插入目錄等重要的實用格式。</p><p&

89、gt;　　通過這次的畢業(yè)設(shè)計我收獲很多：首先，畢業(yè)設(shè)計是對我三年來所學(xué)專業(yè)知識是否踏實的檢驗，讓我對三年所學(xué)知識進行了綜合，也讓我溫習(xí)了一些已經(jīng)快要淡忘的專業(yè)知識；其次,它提高了我們的自學(xué)能力，讓我們通過查閱資料,參考別人的優(yōu)秀作品,學(xué)到了許多書本上根本就沒有的知識,也進一步提高了我們對機械行業(yè)的了解, 增強了我們對專業(yè)的熱愛，以及對數(shù)控機床操作的熟練度,為以后的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)；最重要的是,這次畢業(yè)設(shè)計讓我們體會到團隊合作的重要性，

90、只有在同學(xué)的幫助與支持下才能在這么短的時間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計。同時我也充分認(rèn)識到自身的不足：知識面窄，知識的綜合應(yīng)用能力不熟練。</p><p>　　科技的高速發(fā)展，信息的不斷進步，數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展中起著越來越重要的作用，我們只有不斷的學(xué)習(xí)，才能適應(yīng)科技的發(fā)展，時代的進步，成為既具有堅實的理論基礎(chǔ)，又有過硬的實踐操作能力的復(fù)合型技術(shù)人才。</p><p><b>　　致 謝&

91、lt;/b></p><p>　　本課題在設(shè)計過程中得到指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)。吳老師多次詢問設(shè)計進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。吳老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益無窮之道。我對老師的感激之情是無法用言語表達的。</p><p>　　我還感謝所有幫過我和教過我的老師。他們細心指導(dǎo)我的學(xué)

92、習(xí)和做人，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有可敬的師長、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1. 張超英, 《數(shù)控機床加

93、工工藝、編程及操作實訓(xùn)》,高等教育出版社，2003.9</p><p>　　2. 倪森壽，《機械制造基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2005.1</p><p>　　3. 陳立德，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》，高等華教育出版社，2004.7</p><p>　　4. 李一民，《數(shù)控機床》,東南大學(xué)出版社,2005.7</p><p>　　5. 隋秀凜，《現(xiàn)代制造

94、技術(shù)》，高等教育出版社，2002.11</p><p>　　6. 于榮賢等，《機械制圖與計算機繪圖》，機械工業(yè)出版社，2004.3</p><p>　　7．顧京，《數(shù)控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社，2003 .7</p><p>　　8．趙長明 劉萬菊 ，《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》，高等教育出版社 2005.9</p><p>