數(shù)控專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)

1、數(shù)控編程專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)目錄1設(shè)計(jì)題目及要求 12加工工藝方案設(shè)計(jì) 12.1加工方式選擇 12.2加工工序設(shè)計(jì) 22.3走刀路線(xiàn)設(shè)計(jì) 23刀具的選擇 44切削用量的選擇 55數(shù)控切削程序的編寫(xiě) 66設(shè)計(jì)總結(jié) 97參考文獻(xiàn) 9數(shù)控編程專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)101設(shè)計(jì)題目及要求加工如下圖所示軸類(lèi)零件，編寫(xiě)零件的數(shù)控車(chē)削加工程序。其中, 零件毛坯為C 53mm的熱軋45號(hào)圓鋼棒料，備料時(shí)已用鋸床鋸成152mm長(zhǎng)的段料，兩端面各留1mm加工余量Vf 0.0121a2加工工藝萬(wàn)案設(shè)計(jì)2.1加工方式選擇該零件表面由圓柱面、圓弧面、螺紋面，槽等表面組成。圖上幾 個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時(shí)沒(méi)有取平均值, 而取

2、其基本尺寸，且長(zhǎng)徑比較大，所以適合用臥式數(shù)控車(chē)床加工。分 為粗加工階段、精加工階段完成加工。2.2加工工序設(shè)計(jì)如上圖所示軸，其工藝過(guò)程包括以下加工內(nèi)容：車(chē)端面，車(chē)大外圓，車(chē)左端小外圓，小外圓倒角及左端大外圓倒圓角，車(chē) 圓弧，車(chē)右端小外圓，車(chē)右端小外圓倒角及大外圓圓角車(chē)退刀 槽，車(chē)螺紋。因此可將工序分為：工序1:用三爪卡盤(pán)夾緊工件一端，車(chē)削2X 45的倒角，加工4 20X18mr®柱，倒 R3圓角，加工 § 50X12mrffl柱，車(chē) R20mrffl弧， 車(chē) § 50X27mrffl柱。工序2:用三爪卡盤(pán)夾緊工件另一端，車(chē)削 2X 45的倒角，車(chē) 螺紋外圓，倒R1

3、0圓角，車(chē)7X § 22mm勾槽，車(chē)削M3（X 2m油卜螺紋。2.3走刀路線(xiàn)設(shè)計(jì)1）工序一：先用復(fù)合循環(huán)若干次一層層加工，逐漸靠近由C一D E F G H等基點(diǎn)組成的回轉(zhuǎn)面。后兩次循環(huán)的走刀路線(xiàn) 都與A B C D E F GH I A相似。完成粗加工后， 精加工的走刀路線(xiàn)是A一時(shí)C Dh E F- b HL I A,如圖1示。Z圖12）工序二： 先用復(fù)合循環(huán)若干次一層層加工，逐漸靠近由 C一匚尸E等 基點(diǎn)組成的回轉(zhuǎn)面。后兩次循環(huán)的走刀路線(xiàn)都與 A B C D E F A相似。完成粗加工后，精加工的走刀路 線(xiàn)是A B C D E FA,如圖2實(shí)線(xiàn)所不"。 切槽刀切槽路線(xiàn)A

4、"CH A,如圖2虛線(xiàn)所示。 外螺紋車(chē)刀車(chē)螺紋循環(huán)路線(xiàn) AI C一卜A,如圖2虛線(xiàn) 所示圖23刀具的選擇因?yàn)榱慵叽巛^小，切削余量不大，粗、精加工可用同一刀具。由于端面切削余量小，可和外圓一起選用的 90 =外圓車(chē)刀，減少 了換刀次數(shù)。刀具為焊接式硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀，刀片材料為 YT15, 刀桿截面尺寸為16mm=<25mm。車(chē)削螺紋選用外螺紋車(chē)刀，刀具材料為 YT15,為保證螺紋牙深 度，刀尖應(yīng)小于輪廓最小圓弧半徑 * = 0.15 0.2mm。車(chē)退刀槽選用割槽刀，刀具材料為 YT15。刀具選擇如下表所示序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱(chēng)加工表面?zhèn)渥?T0190 '外圓車(chē)刀粗、精車(chē)

5、外圓輪廓，車(chē)端面2T02割槽刀車(chē)退刀槽3T03外螺紋車(chē)刀車(chē)外螺紋刀具布置圖如下5III4切削用量的選擇根據(jù)工件材料、硬度、刀具材料、機(jī)床等因素考慮切削用量，一 般由經(jīng)驗(yàn)確定。此次我們根據(jù)工件表面質(zhì)量要求，同時(shí)參考機(jī)械制 造技術(shù)基礎(chǔ)課本中表3-21表3-22表3-23合理選擇切削用量。切削用量選擇主軸 轉(zhuǎn)速s/(r/min)進(jìn) 給 量f/(mm/r)背吃刀量ap/mm粗車(chē)外圓5000.153.0精車(chē)外圓10000.150.2車(chē)螺紋2002.00.5切槽3150.25數(shù)控切削程序的編寫(xiě)試切法對(duì)刀：在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo) 系中的位置，即通常所說(shuō)的對(duì)刀問(wèn)題。在數(shù)控車(chē)床

6、上，目前常用的對(duì) 刀方法為試切對(duì)刀法。將工件安裝好之后，先用MDI方式操作機(jī)床，用已選好的刀具將工件 端面車(chē)一刀，然后保持刀具在縱向(Z)尺寸不變，沿橫向(x)退刀。 當(dāng)取工件右端面O為工件原點(diǎn)時(shí)，對(duì)刀輸入為 Z0,如圖3-4 (a)用 同樣的方法，再將工件的表面車(chē)一刀，然后保持刀具在橫向上的尺寸 不變，從縱向退刀，停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再量出工件車(chē)削后的直徑如圖 3-4 (b)根據(jù)長(zhǎng)度和直徑，既可確定刀具在工件坐標(biāo)系中的位置。其 他各刀都需要進(jìn)行以上操作，從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位 置。在對(duì)刀時(shí)將兩端面1mm勺余量切除，選取工件右端中心點(diǎn)為工件 坐標(biāo)原點(diǎn)。程序如下：O0001N10 G50

7、X150.0 Z50.0;N20 S1000 T0102 M03;N30 G71 U3.0 R1.0 ;3mm退刀量為1mm工件坐標(biāo)系設(shè)定換1號(hào)刀定義粗車(chē)循環(huán)，切削深度為N35 G71 P40 Q110 U4.0 W2.0 F0.3 S500;N40 G00 X12.0 Z2.0 S1000 M08;N50 G01 X20.0 Z-2.0 F0.15;N60 Z-18.0;N70 X44.0;N80 G03 U6.0 W-3.0 R3.0;N90 G01 Z-30.0;N100 G02 W-26.0 R20.0;N110 G01 W-27.0;N120 G70 P40 Q110;N130 X5

8、5.0;N140 G00 X150.0 Z50.0 M09;N150 M00;N160 G50 X150.0 Z50.0;N170 S1000 M03;N180 G71 U3.0 R1.0;3mm退刀量為1mmN185 G71 P190 Q220 U4.0 W2.0N190 G00 X22.0 Z2.0 M08;N200 G01 X30.0 Z-2.0 F0.15;N210 Z-67.0;N220 G03 U20.0 W-10.0 R10.0;N230 G70 P190 Q220;精車(chē)循環(huán)至工件前端倒角車(chē)4 20外圓車(chē)臺(tái)階倒圓角車(chē)4 50外圓車(chē)R20圓弧車(chē)4 50外圓精車(chē)循環(huán)橫向退刀退刀停止，

9、掉頭車(chē)另一端重新設(shè)立坐標(biāo)系定義粗車(chē)循環(huán)，切削深度為F0.3 S500;倒角車(chē)螺紋外圓倒R10圓角N240 X55.0;N250 G00 X150.0 Z50.0 T0100 M09; 退刀N260 G30 U0 W0 T0201;N270 S500 M03;N280 G00 X35.0 Z-67.0 M08;N290 G01 X22.0 F0.2;N300 G04 O5.0;N310 G00 X35.0;N320 X150.0 Z50.0 T0200 M09;N330 G30 U0 W0 T0301;N340 S200 M03;N350 G00 X35.0 Z5.0 M08;N360 G92

10、X29.0 Z-60.0 F2.0;N370 X28.5;N380 X28.0;N390 X27.84;換2號(hào)刀車(chē)退刀槽暫停5S退刀換3號(hào)刀快速接近車(chē)螺紋進(jìn)給起點(diǎn)螺紋車(chē)削循環(huán)，螺距為2mm螺紋車(chē)削循環(huán)，螺距為2mm螺紋車(chē)削循環(huán)，螺距為2mm螺紋車(chē)削循環(huán)，螺距為2mmN400 G00 X150.0 Z50.0 T0300 M09; 取消刀補(bǔ)，返回起刀點(diǎn)N410 M05;N420 M30;6設(shè)計(jì)總結(jié)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在螺紋車(chē)削編程中要注意，數(shù)控車(chē)床主軸上必須 安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給 一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng)，從螺紋粗車(chē)到精車(chē)，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持 不變.該特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有螺紋、倒角、圓弧、槽等。該編程中螺 紋車(chē)削采用螺紋加工循環(huán)指令 G76，同時(shí)粗車(chē)時(shí)還運(yùn)用多重復(fù)合循環(huán) 指令G71,用這些指令編程可以不用寫(xiě)那么多步程序， 較為方便省時(shí)。經(jīng)過(guò)此次試驗(yàn)，我進(jìn)一步了解了