數(shù)控機(jī)床畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　第一章 數(shù)控機(jī)床的簡介</p><p>　　1.1 數(shù)控機(jī)床的概念</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的概念數(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。主要分為立式和臥式兩種。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。數(shù)控銑床分三坐標(biāo)和多坐標(biāo)兩種。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

2、平面曲線的輪廓和開敞曲面的行切。多坐標(biāo)機(jī)床是在三坐標(biāo)機(jī)床的基礎(chǔ)上，通過增加數(shù)控分度頭或者回轉(zhuǎn)工作臺，成為4坐標(biāo)或者5坐標(biāo)機(jī)床（甚至多坐標(biāo)機(jī)床）。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。擺角形式4坐標(biāo)的主要為A或B；5坐標(biāo)機(jī)床主要為AB，AC，BC，可根據(jù)零件要求選用。擺角大小由加工的零件決定。數(shù)控機(jī)床從組成來看，主要分為以下兩方面： </p><p>　　1.1.1機(jī)

3、床本身技術(shù)參數(shù)</p><p>　?。?） 工作臺：零件加工工作平臺，尺寸大小應(yīng)根據(jù)加工零件的大小進(jìn)行選用。　</p><p>　?。?） 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?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　　

4、（3） 主軸：主軸形式，主軸孔形式等，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　?。?） 進(jìn)給范圍：機(jī)床X Y Z三個方向的可移動距離（行程），移動速度的大??；擺角（A B C）的擺動范圍，擺動的速度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　（5） 主軸的旋轉(zhuǎn)：主軸的轉(zhuǎn)速，主軸的功率

5、，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩等　　　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p><b>　　1.1.2數(shù)控系統(tǒng)</b></p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心?，F(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)。它由輸入裝置、控制運(yùn)算器和輸出裝置等構(gòu)成，它接受控制介質(zhì)上的數(shù)字化信息，通過控制軟件和邏輯電路進(jìn)行編譯、運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信號和指令控制機(jī)床的各個

6、部分，進(jìn)行規(guī)定、有序的動作。</p><p>　　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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　?。?）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?！　　　　　　　?lt;/p><p>　?。?）控制軸數(shù)和聯(lián)

7、動軸數(shù)應(yīng)和購買的機(jī)床相配合，符合購買的機(jī)床情況?！　　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　?。?）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</p><p>　　1.2 數(shù)控加工的概念</

8、p><p>　　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。所以，數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。數(shù)控加工

9、一般包括以下幾個內(nèi)容： </p><p>　　(1)對圖紙進(jìn)行分析，確定需要數(shù)控加工的部分； </p><p>　　(2)利用圖形軟件（PRO/E UG）對需要數(shù)控加工的部分造型； </p><p>　　(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）； </p><p>　　(4)軌跡的仿真檢驗； &

10、lt;/p><p>　　(5)生成G代碼； </p><p>　　(6)傳給機(jī)床加工。 </p><p>　　1.3 數(shù)控機(jī)床的分類</p><p>　　1.3.1按加工工藝方法分類 </p><p>　?。?）金屬切削類數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　與傳統(tǒng)的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對應(yīng)的數(shù)控機(jī)

11、床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。盡管這些數(shù)控機(jī)床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機(jī)床的動作和運(yùn)動都是數(shù)字化控制的，具有較高的生產(chǎn)率和自動化程度。</p><p>　　在普通數(shù)控機(jī)床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數(shù)控加工中心機(jī)床。加工中心機(jī)床進(jìn)一步提高了普通數(shù)控機(jī)床的自動化程度和生產(chǎn)效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數(shù)控銑床基礎(chǔ)上增加了一個容量較大的刀庫和自

12、動換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進(jìn)行銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機(jī)床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機(jī)床的臺數(shù)和占地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。 </p><p>　?。?)特種加工類數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　除了切削加工數(shù)控機(jī)床以外，數(shù)控技術(shù)也大量

13、用于數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控電火花成型機(jī)床、數(shù)控等離子弧切割機(jī)床、數(shù)控火焰切割機(jī)床以及數(shù)控激光加工機(jī)床等。 </p><p>　　（3）板材加工類數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　常見的應(yīng)用于金屬板材加工的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)和數(shù)控折彎機(jī)等。 </p><p>　　近年來，其它機(jī)械設(shè)備中也大量采用了數(shù)控技術(shù)，如數(shù)控多坐標(biāo)測量機(jī)、自動繪圖機(jī)及工業(yè)機(jī)器人等。

14、 </p><p>　　1.3.2按控制運(yùn)動軌跡分類 </p><p>　?。?）點位控制數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　位置的精確定位，在移動和定位過程中不進(jìn)行任何加工。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)只控制行程終點的坐標(biāo)值，不控制點與點之間的運(yùn)動軌跡，因此幾個坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動無任何聯(lián)系?？梢詭讉€坐標(biāo)同時向目標(biāo)點運(yùn)動，也可以各個坐標(biāo)單獨依次運(yùn)動。 </p><p&

15、gt;　　這類數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控點焊機(jī)等。點位控制數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置稱為點位數(shù)控裝置。 </p><p>　?。?）直線控制數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　直線控制數(shù)控機(jī)床可控制刀具或工作臺以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度，沿著平行于坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行直線移動和切削加工，進(jìn)給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)變化。 </p><p>　　直線控制的簡易數(shù)

16、控車床，只有兩個坐標(biāo)軸，可加工階梯軸。直線控制的數(shù)控銑床，有三個坐標(biāo)軸，可用于平面的銑削加工?，F(xiàn)代組合機(jī)床采用數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動動力頭帶有多軸箱的軸向進(jìn)給進(jìn)行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數(shù)控機(jī)床。 </p><p>　　數(shù)控鏜銑床、加工中心等機(jī)床，它的各個坐標(biāo)方向的進(jìn)給運(yùn)動的速度能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機(jī)床應(yīng)該稱為點位/直線控制的數(shù)控機(jī)床。 </p><

17、;p>　?。?）輪廓控制數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠?qū)蓚€或兩個以上運(yùn)動的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的平面或空間的運(yùn)動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機(jī)床移動部件的起點與終點坐標(biāo)，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。常用的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床就是典型的輪廓控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控火焰切割機(jī)、電火花加工機(jī)床以及數(shù)控繪圖機(jī)等也采用了輪廓

18、控制系統(tǒng)。輪廓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要比點位/直線控系統(tǒng)更為復(fù)雜，在加工過程中需要不斷進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，然后進(jìn)行相應(yīng)的速度與位移控制。 </p><p>　　1.3.3按驅(qū)動裝置的特點分類</p><p>　?。?）開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　這類控制的數(shù)控機(jī)床是其控制系統(tǒng)沒有位置檢測元件，伺服驅(qū)動部件通常為反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)或混合式伺服步進(jìn)電動機(jī)。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個

19、進(jìn)給指令，經(jīng)驅(qū)動電路功率放大后，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個角度，再經(jīng)過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數(shù)所決定的。此類數(shù)控機(jī)床的信息流是單向的，即進(jìn)給脈沖發(fā)出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。 </p><p>　?。?）閉環(huán)控制數(shù)控車床</p><p>　　接對工作臺的實際位移進(jìn)行檢測，

20、將測量的實際位移值反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的指令位移值進(jìn)行比較，用差值對機(jī)床進(jìn)行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運(yùn)動，最終實現(xiàn)移動部件的精確運(yùn)動和定位。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關(guān)，因此其控制精度高。這類控制的數(shù)控機(jī)床，因把機(jī)床工作臺納入了控制環(huán)節(jié)，故稱為閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的定位精度高，但調(diào)試和維修都較困難，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。 </p><p&g

21、t;　　（3）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床是在伺服電動機(jī)的軸或數(shù)控機(jī)床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測移動部件的實際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，并對誤差進(jìn)行修正。通過測速元件A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而推算出工作臺的實際位移量，將此值與指令值進(jìn)行比較，用差值來實現(xiàn)控制。由于工作臺沒有包括在控制回路中，因而稱為

22、半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機(jī)設(shè)計成一體，這樣，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。 </p><p>　?。?）混合控制數(shù)控機(jī)床 </p><p>　　將以上三類數(shù)控機(jī)床的特點結(jié)合起來，就形成了混合控制數(shù)控機(jī)床。混合控制數(shù)控機(jī)床特別適用于大型或重型數(shù)控機(jī)床，因為大型或重型數(shù)控機(jī)床需要較高的進(jìn)給速度與相當(dāng)高的精度，其傳動鏈慣量與力

23、矩大，如果只采用全閉環(huán)控制，機(jī)床傳動鏈和工作臺全部置于控制閉環(huán)中，閉環(huán)調(diào)試比較復(fù)雜。 </p><p>　　1.4 數(shù)控車削加工工藝</p><p>　　1.4.1合理選擇切削用量</p><p>　　對于高效率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟(jì)有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。切削條

24、件的三要素：切削速度、進(jìn)給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產(chǎn)生機(jī)械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。進(jìn)給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進(jìn)給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進(jìn)給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。</p><p>　　用戶要根

25、據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進(jìn)給量、切深等選擇使用的切削速度。</p><p><b>　?。?）合理選擇刀具</b></p><p>　　1) 粗車時，要選強(qiáng)度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進(jìn)給量的要求。</p><p>　　2) 精車時，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。</p>

26、<p>　　3) 為減少換刀時間和方便對刀，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。</p><p><b>　?。?）合理選擇夾具</b></p><p>　　1) 盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具；</p><p>　　2) 零件定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。</p><p>　?。?） 確定加工路線<

27、;/p><p>　　加工路線是指數(shù)控機(jī)床加工過程中，刀具相對零件的運(yùn)動軌跡和方向。</p><p>　　1) 應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求；</p><p>　　2) 應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。</p><p>　?。?）加工路線與加工余量的聯(lián)系</p><p>　　目前，在數(shù)控車床還未達(dá)到普及使用的條件下

28、，一般應(yīng)把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。</p><p>　　1.4.2夾具安裝要點</p><p>　　目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現(xiàn)的，液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。</p><

29、;p>　　1.4.3 數(shù)控車床的加工程序編制</p><p>　　數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)類零件。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。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。</p>

30、<p>　?。?）數(shù)控程序編制的基本方法：</p><p>　　1）分析零件圖樣和制定工藝方案</p><p><b>　　2）數(shù)學(xué)處理</b></p><p>　　3）編寫零件加工程序</p><p><b>　　4) 程序檢驗</b></p><p>　　(2)

31、 數(shù)控程序編制的方法：</p><p>　　手工編程; 計算機(jī)自動編程</p><p>　　1.5 數(shù)控車床的組成和基本原理</p><p>　　雖然數(shù)控車床種類較多，但一般均由車床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成。</p><p><b>　　1.5.1車床主體</b></p><p>　　

32、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。</p><p>　　1.5.2 數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)</p><p>　?、?數(shù)控裝置：它的核心是計算機(jī)及運(yùn)行在其上的軟件，它在數(shù)控車床中起“指揮”作用。數(shù)控莊子接收由加工程序送來的各種信息，并經(jīng)處理

33、和調(diào)配后，向驅(qū)動機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行命令。在執(zhí)行過程中，其驅(qū)動、檢測等機(jī)構(gòu)同時將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置，以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令。</p><p>　?、?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)）。準(zhǔn)確地執(zhí)行數(shù)控裝置發(fā)出的命令，成數(shù)控裝置所要求的各種位移。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)。</p><p>　　1.6 數(shù)控車床安全操作規(guī)程</

34、p><p>　　1. 開機(jī)前應(yīng)對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，內(nèi)容包括操作面板、導(dǎo)軌面、卡爪、尾座、刀架、刀具等，認(rèn)無誤后方可操作。</p><p>　　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，機(jī)床有無異常現(xiàn)象。</p><p>　　3. 程序輸入后，仔細(xì)核對代碼、地址、數(shù)值、正負(fù)號、小數(shù)點進(jìn)行認(rèn)真的核對。</p><p>　　

35、4. 正確測量和計算工件坐標(biāo)系。并對所得結(jié)果進(jìn)行檢查</p><p>　　5. 輸入工件坐標(biāo)系，并對坐標(biāo)。坐標(biāo)值、正負(fù)號、小數(shù)點進(jìn)行認(rèn)真的核對。</p><p>　　6. 未裝工件前，空運(yùn)行一次程序，看程序能否順利進(jìn)行，刀具和夾具安裝是否合理，有無“超⑴</p><p>　　7. 試切削時快速倍率開關(guān)必須打到最低擋位。</p><p>

36、;　　8. 試切削進(jìn)刀時，在刀具運(yùn)行至工件30～50㎜處，必須在進(jìn)給保持下，驗證Z軸和X軸坐標(biāo)剩余值與加工程序是否一致。</p><p>　　9. 試切削和加工中，刃磨刀具和更換刀具后，要重新測量刀具位置并修改刀補(bǔ)值和刀補(bǔ)號。</p><p>　　10. 程序修改后，要對修改部分仔細(xì)核對。</p><p>　　11. 必須在確認(rèn)工件夾緊后才能啟動機(jī)床，嚴(yán)禁工件

37、轉(zhuǎn)動時測量、觸摸工件。</p><p>　　12. 操作中出現(xiàn)工件跳動、打抖、異常聲音、夾具松動等異常情況時要</p><p><b>　　停車處理。</b></p><p>　　13. 緊急停車后，應(yīng)重新進(jìn)行機(jī)床“回零”操作，才能再次運(yùn)行程序。</p><p>　　1.7 數(shù)控車床坐標(biāo)系的確定</p>

38、<p>　　1.機(jī)床坐標(biāo)系：數(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)系采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系。</p><p>　　2.機(jī)床參考點：參考點也是機(jī)床上的一個固定點，它是用機(jī)械擋塊或電氣裝置來限制刀架移動的極限位置。它的主要作用是用來給機(jī)床坐標(biāo)系一個定位。</p><p>　　3.工件坐標(biāo)系：工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。</p><p>　?、?工

39、件坐標(biāo)系原點：在進(jìn)行數(shù)控編程時，首先要根據(jù)被加工零件的形狀特點和尺寸，將零件圖上的某一點設(shè)定為編程坐標(biāo)原點，該點稱編程原點。我們通常是把工件坐標(biāo)系的原點選在工件的回轉(zhuǎn)中心上，具體位置可考慮設(shè)置在工件的左端面（或右端面）上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)重合。</p><p>　?、?對刀：機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所以必須要弄清楚程序原點在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，通過對刀完成。對刀的實質(zhì)是確定工件坐標(biāo)系的原點在

40、機(jī)床坐標(biāo)系中唯一的位置。對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。對到的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度，同時，對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。</p><p>　　⑶ 換刀：當(dāng)數(shù)控機(jī)床加工過程中需要換刀時，在編程時就應(yīng)考慮選擇合適的換刀點。所謂換刀點是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置，當(dāng)數(shù)控車床確定了工件坐標(biāo)系后，換刀點可以是某一固定點，也可以是相對工件原點任意的一點。換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以刀架轉(zhuǎn)位換刀時不碰工件及其他部位

41、謂準(zhǔn)。</p><p>　　1.8運(yùn)動方向的規(guī)定</p><p>　　1. Z與主軸軸線重合，即Z軸遠(yuǎn)離工件像尾座移動的方向為正方向（即增大工件和刀具之間距離），向卡盤移動為負(fù)。</p><p>　　2. X軸垂直于Z軸，X坐標(biāo)的正方向是刀具離開旋轉(zhuǎn)中心線的方向。</p><p>　　第二章 軸類零件的加工</p><p&

42、gt;　　根據(jù)圖1所示的待車削零件，材料為45號鋼，其中Ф85圓柱面不加工。在數(shù)控車床上需要進(jìn)行的工序為：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圓；R70mm 弧面、錐面、退刀槽、螺紋及倒角。要求分析工藝過程與工藝路線，編寫加工程序</p><p><b>　　圖1 軸類零件圖</b></p><p>　　2.1 零件圖工藝分析 該零件表面由圓柱、圓錐、順圓弧、

43、逆圓弧及雙線螺紋等表面組成。其中多個直徑尺寸有較嚴(yán)格的尺寸精度何表面粗糙度等要求；球面Sφ50㎜的尺寸公差還兼有控制該球面形狀（線輪廓）誤差的作用。尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料為45鋼，無熱處理和硬度要求。</p><p>　　通過上述分析，可采用以下幾點工藝措施。</p><p>　?、?對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小。故編程時不必取平均值，而全部取其基本

44、尺寸。</p><p>　?、?在輪廓曲線上，有三處為過象限圓弧，其中兩處為既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。</p><p>　?、?為便于裝夾，坯件左端應(yīng)預(yù)先車出夾持部分（雙點畫線部分），右端面也應(yīng)先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選φ60㎜棒料。</p><p>　　2.2 確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式</

45、p><p>　　確定坯件軸線和左端大端面（設(shè)計基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。左端采用三爪自定心卡盤定心夾緊，右端采用活動頂尖支承的裝夾方式。</p><p><b>　　2.3 選擇設(shè)備</b></p><p>　　根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用TND360數(shù)控車床。</p><p>　　2.4 確定加工順序及進(jìn)給路線</p

46、><p>　　加工順序按由粗到精＼由遠(yuǎn)到近（由右到左）的原則確定。即先從右到左進(jìn)行粗車（留０.２５㎜精車余量），然后從右到左進(jìn)行精車，最后車削螺紋。</p><p>　　TND360數(shù)控車床具有粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)功能，只要正確使用編程指令，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就會自動確定進(jìn)給路線，因此，該零件的粗車循環(huán)和車螺紋循環(huán)不需要人為確定其進(jìn)給路線（但精車的進(jìn)給路線需要人為確定）。該零件從右到左沿零件表面輪廓

47、精車進(jìn)給，如圖2所示：</p><p>　　圖2 精車輪廓進(jìn)給路線</p><p><b>　　2.5 刀具的選擇</b></p><p>　?。?） 選用φ５㎜中心鉆鉆削中心孔。</p><p>　?。?） 粗車及平端面選用９０°硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小

48、，選k r′=35º。</p><p>　　（3） 精車選用90°硬質(zhì)合金右偏刀，車螺紋選用硬質(zhì)合金60°外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取r=0.15～0.2㎜。</p><p>　　將所選定的刀具參數(shù)填入數(shù)控加工刀具卡片中（見表3），以便編程和操作管理</p><p>　　表3 數(shù)控加工刀具卡片</p>

49、<p>　　2.6 切削用量的選擇</p><p>　?、?背吃刀量的選擇：輪廓粗車循環(huán)時選ap=3㎜，精車ap=0.25㎜；螺紋粗車循環(huán)時選ap=0.4㎜，精車ap=0.1㎜。</p><p>　?、?主軸轉(zhuǎn)速的選擇：車直徑和圓弧時，查表選粗車切削速度vc=90m/min 精車切削速度vc=120m/min</p><p>　　然后利用公式vc=π

50、dn/1000技術(shù)主軸轉(zhuǎn)速n（粗車直徑D=60㎜，精車工件直徑取平均值）；粗車500r/min 精車1200r/min。車螺紋時，參照式計算主軸轉(zhuǎn)速n=320r/min</p><p>　?、?進(jìn)給速度的選擇 查表選擇粗車、精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)加工的實際情況確定粗車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.4㎜/r ，精車每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.15㎜/r，最后根據(jù)公式Vf =nf計算粗車、進(jìn)給速度分別為200 m/min和180 m/m

51、in。、</p><p>　　綜合前面分析的各項內(nèi)容，并將其填入表4所示的數(shù)控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。</p><p>　　表4 數(shù)控加工工藝卡片</p><p><b>　　2.7 編寫程序</b></p&

52、gt;<p>　　按該機(jī)床規(guī)定的指令代碼和程序段格式，把加工零件的全部工藝過程編寫成程序清單。該工件的加工程序如下：</p><p>　　N0010 G59 X0 Z195</p><p>　　N0020 G90 </p><p>　　N0030 G92 X70 Z30</p><p>　　N0040

53、 M03 S450</p><p>　　N0050 N06 T01</p><p>　　N0060 G00 X57 Z1</p><p>　　N0070 G01 X57 Z-170 F80</p><p>　　N0080 G00 X58 Z1</p><p&g

54、t;　　N0090 G00 X51 Z1</p><p>　　N0100 G01 X51 Z-113 F80</p><p>　　N0110 G00 X52 Z1</p><p>　　N0120 G91</p><p>　　N0130 G81 P3</p><

55、;p>　　N0140 G00 X-5 Z0</p><p>　　N0150 G01 X0 Z-63 F80</p><p>　　N0160 G00 X0 Z63</p><p>　　N0170 G80</p><p>　　N0180 G81 P2</p><p&

56、gt;　　N0190 G00 X-3 Z0</p><p>　　N0200 G01 X0 Z-25 F80</p><p>　　N0210 G00 X0 Z25</p><p>　　N0220 G80</p><p>　　N0230 G90</p><p>　　N0240

57、 G00 X31 Z-25</p><p>　　N0250 G01 X37 Z-35 F80</p><p>　　N0260 G00 X37 Z1</p><p>　　N0270 G00 X23 Z-72.5</p><p>　　N0280 G00 X26 Z1</p

58、><p>　　N0290 G01 X30 Z-2 F60</p><p>　　N0300 G01 X30 Z-25 F60</p><p>　　N0310 G01 X36 Z-35 F60</p><p>　　N0320 G01 X36 Z-63 F60</p>

59、;<p>　　N0330 G00 X56 Z-63</p><p>　　N0340 G01 X56 Z-170 F60</p><p>　　N0350 G28</p><p>　　N0360 G29</p><p>　　N0370 M06 T03</p><

60、p>　　N0380 M03 S400</p><p>　　N0390 G00 X31 Z-25</p><p>　　N0400 G01 X26 Z-25 F40</p><p>　　N0410 G00 X31 Z-23</p><p>　　N0420 G01 X26

61、 Z-23 F40</p><p>　　N0430 G00 X30 Z-21</p><p>　　N0440 G01 X26 Z-23 F40</p><p>　　N0450 G00 X36 Z-35</p><p>　　N0460 G01 X26 Z-25

62、 F40</p><p>　　N0470 G00 X57 Z-113 </p><p>　　N0480 G01 X34.5 Z-113 F40</p><p>　　N0490 G00 X57 Z-111 </p><p>　　N0500 G01 X34.5 Z-111 F40

63、</p><p>　　N0510 G28</p><p>　　N0520 G29</p><p>　　N0530 M06 T05</p><p>　　N0540 G00 X30 Z2</p><p>　　N0550 G91</p><p>　　N0560 G33

64、 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0</p><p>　　N0570 G01 X0 Z1.5</p><p>　　N0580 G33 D30 I27.8 X0.1 P3 Q0</p><p>　　N0590 G90</p><p>　　N0600 G00 X38 Z-45 <

65、;/p><p>　　N0610 G03 X32 Z-54 I60 K-54 F40</p><p>　　N0620 G02 X42 Z-69 I80 K-54 F40</p><p>　　N0630 G03 X42 Z-99 I0 K-84 F40</p><p>　　N0640

66、 G03 X36 Z-108 I64 K-108 F40</p><p>　　N0650 G00 X48 Z-113</p><p>　　N0660 G01 X56 Z-135.4 F60</p><p>　　N0670 G00 X56 Z-113</p><p>　　N0680 G00

67、 X40 Z-113 </p><p>　　N0690 G01 X56 Z-135.4 F60</p><p>　　N0700 G00 X50 Z-113</p><p>　　N0710 G00 X36 Z-113</p><p>　　N0720 G01 X56 Z-108 F

68、60</p><p>　　N0730 G00 X36 Z-45</p><p>　　N0740 G00 X36 Z-45</p><p>　　N0750 M03 S800</p><p>　　N0760 G03 X30 Z-54 I60 K-54 F40</p><p&g

69、t;　　N0770 G03 X40 Z-69 I80 K-54 F40</p><p>　　N0780 G02 X40 Z-99 I0 K-84 F40</p><p>　　N0790 G03 X34 Z-108 I64 K-108 F40</p><p>　　N0800 G01 X34 Z-11

70、3 F40</p><p>　　N0810 G01 X56 Z-135.4 F40</p><p>　　N0820 G28 </p><p>　　N0830 G29</p><p>　　N0840 M06 T03</p><p>　　N0850 M03 S400</p&g

71、t;<p>　　N0860 G00 X57 Z-168</p><p>　　N0870 G01 X0 Z-168 F40</p><p>　　N0880 G28</p><p>　　N0890 G29</p><p>　　NO900 M05</p><p>　　N0910

72、 M02</p><p><b>　　2.8 加工過程</b></p><p>　?。?）此工件要經(jīng)兩個過程加工完成，所以調(diào)頭時重新確定工件原點，程序中編程原點要與工件原點相對應(yīng)。執(zhí)行完成第一個程序后，工件調(diào)頭執(zhí)行另一個程序時需重新對兩把刀的Z向原點，因為X向的原點在軸線上，無論工件大小都不會改變的，所以X方向不必再次對刀。</p><p>

73、;<b>　?。?） 輸入程序。</b></p><p>　?。?） 進(jìn)行程序校驗及加工軌跡仿真。</p><p><b>　?。?） 自動加工。</b></p><p>　　（5） 零件精度檢測。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p

74、>　　本文從擬定題目到定稿，每一步都是在老師的指導(dǎo)下完成的，在此，我向老師您表示衷心的感謝和深深的敬意。</p><p>　　同時，我還要感謝我們學(xué)校及給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道，解惑，讓我們不僅學(xué)到了專業(yè)知識，還從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事；同時我們也要感謝我的母校，是她為我們提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和生活環(huán)境，讓我們的大學(xué)生活豐富多彩，為我們的人生留下精彩的一個筆。</p&

75、gt;<p>　　最后，衷心地感謝我的同窗同學(xué)們，通過與他們的探討交流，使我們受益頗多，同時，他們也給了我們很多無私的幫助和支持，在此我們深表感謝，愿我們的友誼長存！</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫.數(shù)控車床Fanuc系統(tǒng)編程與操作.北京：中國勞動社會保障出版社，200

76、7</p><p>　　[2] 孫東洋等編著.數(shù)控編程.南京：南京大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[3] 杜君文主編.數(shù)控技術(shù).天津：天津大學(xué)出版社，1990</p><p>　　[4] 徐宏海主編.數(shù)控加工工藝.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 </p><p>　　[5] 李正峰主編.數(shù)控加工工藝.上海：上海交通大學(xué)出版社