數(shù)控車削加工工藝與編程畢業(yè)論文設(shè)計

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)優(yōu)秀論文審核通過未經(jīng)允許切勿外傳畢業(yè)論文（設(shè)計）報告課題：數(shù)控車削加工工藝與編程系部：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械制造與自動化班級：08機(jī)械 3班姓名：常大超指導(dǎo)老師：于曰娟2011 71目錄摘要 .1第一章 數(shù)控車床介紹 .2第二章 數(shù)控車削概述 .32.1數(shù)控車床的主要加工對象 .32.2數(shù)控車床切削用量的選擇 .42.3數(shù)控車刀的選擇 .72.4數(shù)控車床編程基礎(chǔ) .122.4.1 數(shù)控車床編程特點 .122.4.2數(shù)控車削加工坐標(biāo)系 .132.4.3數(shù)控車床基本指令 .15第三章綜合車削加工實例 .183.1工藝分析及處理 .183.2尺寸

2、計算 .193.3參考程序 .19結(jié)束語 .22致謝 .23參考文獻(xiàn).24數(shù)控車削加工工藝與編程摘要：數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛的一種機(jī)床。數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)及其加工工藝上都與普通車床相類似，但由于數(shù)控車床是由電子計算機(jī)數(shù)字信號控制的機(jī)床，其加工是通過事先編制好的加工程序來控制，所以在工藝特點上又與普通車床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車床的加工工藝及其程序編制 。關(guān)鍵詞：數(shù)控車削、加工工藝、程序編制第一章 數(shù)控車床介紹數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛的一種機(jī)床。數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)及其加工工藝上都與普通車床相類似，但由于數(shù)控車床是由電子計算機(jī)數(shù)字信號控制的機(jī)床，其加工是通過事先編制好的加工程序來控

3、制，所以在工藝特點上又與普通車床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車床的加工工藝及其程序編制 。第二章 數(shù)控車削概述2.1數(shù)控車床的主要加工對象數(shù)控車削是數(shù)控加工中用得最多的加工方法之一。由于數(shù)控車床具有加工精度高、具有直線和圓弧插補(bǔ)功能以及在加工過程中能自動變速等特點，因此其加工范圍比普通車床寬得多。凡是能在數(shù)控車床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在數(shù)控車床上加工。與普通車床相比，數(shù)控車床比較適合車削具有以下要求和特點的回轉(zhuǎn)體零件1精度要求高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。由于數(shù)控車床剛性好，制造和對刀精度高，并能方便、精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動補(bǔ)償

4、，所以能加工尺寸精度要求較高的零件，有些場合能達(dá)到以車代磨的效果。另外，由于數(shù)控車床的運(yùn)動是通過高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動來實現(xiàn)，所以它能加工直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。由于數(shù)控車床一次裝夾能完成加工的內(nèi)容較多，所以它能有效提高零件的位置精度，并且加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控車床具有恒線速度切削功能，所以它不僅能加工出表面粗糙度小而均勻的零件，而且還適合車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。一般數(shù)控車床的加工精度可達(dá)0001 mm，表面粗糙度 Ra 可達(dá) 016m(精密數(shù)控車床可達(dá) 0 02m)。2表面粗糙度值小的零件數(shù)控車床具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。困為在材質(zhì)

5、、精車余量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給量和切削速度。切削速度變化，致使車削后的表面粗糙度不一致，使用數(shù)控車床的恒線切削功能，就可選用最佳線速度來切削錐、球面和端面等，使車削后的表面粗糙度值即小又一致。3表面輪廓形狀復(fù)雜的零件由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能( 部分?jǐn)?shù)控車床還有某些非圓弧曲線插補(bǔ)功能) ，所以它可以車削由任意直線和各類平面曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，包括通過擬合計算處理后的、不能用方程式描述的列表曲線。如圖2-1 所示的殼體零件封閉內(nèi)腔的成型 面， 在普通車床上是無法加工的，而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。圖 2-1 成型內(nèi)腔零件示意圖4帶特殊螺紋的零件數(shù)控車床

6、具有加工各類螺紋的功能，包括任何等導(dǎo)程的直、錐和端面螺紋，增導(dǎo)程、減導(dǎo)程以及要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過渡的螺紋。通常在主軸箱內(nèi)安裝有脈沖編碼器，主軸的運(yùn)動通過同步帶 1：1 地傳到脈沖編碼器。采用伺服電動機(jī)驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時，脈沖編碼器便發(fā)出檢測脈沖信號給數(shù)控系統(tǒng)，使主軸電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)與刀架的切削進(jìn)給保持同步關(guān)系，即實現(xiàn)加工螺紋時主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架 Z 向移動工件一個導(dǎo)程的運(yùn)動關(guān)系。而且車削出來的螺紋精度高，表面粗糙度值小。軸類零件的加工順序安排， 數(shù)控車床與普通車床基本相同， 即遵循先粗后精、由大到小的基本原則。先粗后精，就是先對零件整體粗加工，然后半精加工、精加工；由大到小，就是車削

7、時，先從最大直徑處開始車削，然后依次向小直徑加工。在數(shù)控機(jī)床精車軸類零件時，往往從零件右端開始連續(xù)不斷地完成對整個零件的切削。2.2 數(shù)控車床切削用量的選擇數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中，所以編程前必須確定合適的切削用量。1背吃刀量的確定在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)，當(dāng)零件的精度要求較高時，應(yīng)考慮適當(dāng)留出精車余量，其所留精車余量一般為0.1 0.5mm。2主軸轉(zhuǎn)速的確定（1）光車時的主軸轉(zhuǎn)速光車時的主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件、刀具的材料、加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。切削速度

8、除了計算和查表選取外，還可根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度確定之后，就用式(1-1) 計算主軸轉(zhuǎn)速。表1 為硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值，選用時可參考選擇。表 1 硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考數(shù)值ap =0.3 a p =2 a p =6 工件材熱處理2.Omm6mmlOmmf=0.08 f=O.3 f=0.6 料狀態(tài)0.30mmr0.6mmr1.Ommrvc(m2 min 一 1 )低碳鋼、熱軋140 180100 70 易切鋼12090中碳鋼熱軋130 16090 11060 80調(diào)質(zhì)100 13070 9050 70合

9、金結(jié)熱軋100 13070 9050 70構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)8011050 7040 60工具鋼退火9012060 8050 70灰鑄鐵HBS<1909012060 8050 70HBS=1908011050 7040 60 225高錳鋼10 20Mnl3銅、銅合200 25012018090 120金鋁、鋁合300 600200400150200金鑄鋁合100 18080 15060 100金說明：切削鋼、灰鑄鐵時的刀具耐用度約為60min（2）車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速切削螺紋時，數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋螺距 ( 或?qū)С?) 的大小、驅(qū)動電動機(jī)的升降頻率特性、螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素的影響，故對

10、于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的生軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。例如，大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)，推薦切削螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速為：（ 1）式中- 工件螺紋的螺距或?qū)С蹋ǎ?，mm；- 保險系數(shù)，一般取 80。3進(jìn)給量（或進(jìn)給速度）的確定（1）單向進(jìn)給量計算單向進(jìn)給量包括縱向進(jìn)給量和橫向進(jìn)給量，進(jìn)給量的數(shù)值可按式1-2 計算。粗車時一般取0.3 0.8mmr,精車時常取0.10.3mmr,切斷時常取0.050.2mmr。表 2 是硬質(zhì)合金車刀粗車外圓或端面的進(jìn)給量參考值，表3 是按表面粗糙度選擇進(jìn)給量的參考值，供參考選用。表 2 硬質(zhì)合金外圓車刀粗車外圓及端面的進(jìn)給量工件材料碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼耐熱鋼刀桿尺寸B3

11、Hmm163 25203 30253 25工件直徑 3dwmm200.3 0.4400.4 0.560 0.5 0.7100 0.6 0.9400 0.8 1.2200.30.4400.40.5600.50.71000.81.04001.21.4背吃刀量（ apmm） 35 58812 12進(jìn)給量 f(mmr)0.3 0.40.40.60.30.50.50.70.50.60.40.50.71.00.60.80.50.60.30.40.50.70.40.60.70.90.50.70.40.71.01.20.81.00.60.90.4 0.6鑄鐵銅合金163 25203 30253 25400.4

12、 0.5600.5 0.80.5 0.80.4 0.61000.8 1.20.7 1.00.6 0.80.5 0.74001.0 1.41.0 1.20.8 1.00.6 0.8400.4 0.5600.5 0.90.5 0.80.4 0.71000.9 1.30.8 1.20.7 1.00.5 0.84001.2 1.81.2 1.61.0 1.30.9 1.10.7 0.9說明：加工斷續(xù)表面及有沖擊工件時，表中進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) k=0.750.85; 在無外皮加工時，表中進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) k=1.1；在加工耐熱鋼及合金鋼時，進(jìn)給量不大于 1mmr；加工淬硬鋼，進(jìn)給量應(yīng)減小。當(dāng)鋼的硬度為 445

13、6HRC 時，應(yīng)乘系數(shù) k=0.8；當(dāng)鋼的硬度為 5662HRC 時，應(yīng)乘系數(shù) k=0.5表 3 按表面粗糙度選擇進(jìn)給量的參考值表面粗糙度切削速度范圍刀尖圓弧半徑（ rmm ）工件材料0.51.02.0R amvc(mmin)進(jìn)給量 f(mmr)鑄鐵、青 5100.25 0.400.40 0.500.50 0.60 2.5 5.0不限0.15 0.250.25 0.400.40 0.60鋼、鋁合金 1.25 2.50.10 0.150.15 0.200.20 0.35 510 500.30 0.500.45 0.600.55 0.70 500.40 0.550.55 0.650.65 0.70

14、碳鋼及合 2.5 5.0 500.18 0.250.25 0.300.30 0.40 500.25 0.300.30 0.350.30 0.50金鋼 1.25 2.5 500.100.11 0.150.15 0.2250 1000.11 0.160.16 0.250.25 0.35 1000.16 0.200.20 0.250.25 0.35說明： r=0.5mm, 用于 12mm× 12mm 及以下刀桿； r=1mm ，用于 30mm× 30mm 以下刀桿； r=2mm ，用于30mm× 45mm 以下刀桿。（2）合成進(jìn)給速度的計算合成進(jìn)給速度是指刀具作合成運(yùn)動

15、（斜線及圓弧插補(bǔ)等）時的進(jìn)給速度，例如加工斜線及圓弧等輪廓零件時，刀具的進(jìn)給速度由縱、橫兩個坐標(biāo)軸同時運(yùn)動的速度合成獲得，即：（2）由于計算合成進(jìn)給速度的過程比較繁瑣，所以除特別情況需要計算外，在編制數(shù)控加工程序時，一般憑實踐經(jīng)驗或通過試切確定合成進(jìn)給速度值。2.3 數(shù)控車刀的選擇選擇數(shù)控車削刀具通常要考慮數(shù)控車床的加工能力、工序內(nèi)容及工件材料等因素。與普通車削相比，數(shù)控車削對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。1常用車刀類型 焊接式車刀焊接式車刀是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，形成一個整體。此類刀具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，剛性較好。但由于受

16、焊接工藝的影響，使刀具的使用性能受到影響，另外，刀桿不能重復(fù)使用，造成刀具材料的浪費(fèi)。根據(jù)工件加工表面的形狀以及用途不同，焊接式車刀可分為外圓車刀、內(nèi)孔車刀、切斷 ( 切槽 ) 刀、螺紋車刀及成形車刀等，具體如圖2-2 所示。 機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀是已經(jīng)實現(xiàn)機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的車刀，機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀型號的含義見附表2。數(shù)控車床常用的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)形式如圖 2-3 所示，主要由刀桿 l 、刀片 2、刀墊 3 及夾緊元件 4 組成。刀片每邊都有切削刃，當(dāng)某切削刃磨損鈍化后，只需松開夾緊元件，將刀片轉(zhuǎn)一個位置便可繼續(xù)使用。減少了換刀時間和方便對刀，便于實現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)

17、準(zhǔn)化，數(shù)控車削加工時，應(yīng)盡量采用機(jī)夾刀和機(jī)夾刀片。圖 2-2常用焊接式車刀和的種類切斷刀 ; 2 90°左偏刀 ; 3 90°右偏刀 ; 4 彎頭車刀 ; 5 直頭車刀 ; 6成型車刀 ; 7 寬刃車刀 ; 8 外螺紋車刀 ; 9 端面車刀 ; 10內(nèi)螺紋車刀 ; 11 內(nèi)溝槽刀 ; 12 通孔車刀 ; 13 盲孔車刀2車刀的類型及選擇數(shù)控車削常用的車刀一般分為三類，即尖形車刀、圓弧車刀和成型車刀。 尖形車刀尖形車刀的刀尖（也稱為刀位點）由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，切削刃為一直線形。如 90°內(nèi)、外圓車刀、端面車刀、切斷 ( 槽) 車刀等。尖形車刀是數(shù)控車床加工中

18、用的最為廣泛的一類車刀。用這類車刀加工零件時，其零件的輪廓形狀主要由一個獨(dú)立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到。尖形車刀的選擇方法與普通車削時基本相同，主要根據(jù)工件的表面形狀、加工部位及刀 具本身的強(qiáng)度等選擇合適的刀具幾何角度，并應(yīng)適合數(shù)控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）。 圓弧形車刀圓弧形車刀的切削刃是一圓度誤差或輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧上每一點都是圓弧形車刀的刀尖，其刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上( 見圖2-4) 。當(dāng)某些尖形車刀或成形車刀 ( 如螺紋車刀 ) 的刀尖具有一定的圓弧形狀時，也可作為這類車刀使用。圓弧形車刀是較為特殊的數(shù)控車刀，可用于車削工件內(nèi)、外表面，特別適合

19、于車削各種光滑連接 ( 凸凹形 ) 成形面。圓弧形車刀的選擇，主要是選擇車刀的圓弧半徑，具體應(yīng)考慮兩點：一是車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜太小，否則不但制造困難，還會削弱刀具強(qiáng)度，降低刀體散熱性能。 成形車刀成形車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成形車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形切槽刀和螺紋車刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成形車刀，當(dāng)確有必要選用時，應(yīng)在工藝文件或加工程序單上進(jìn)行詳細(xì)說明。3機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的選用 刀片材質(zhì)的選擇常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金，陶瓷

20、、立方氮化硼和金鋼石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過程有無沖擊和振動等。 刀片形狀的選擇刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。刀片是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的重要組成元件，見附表 1，刀片大致可分為三大類 17 種，圖 2-5 為常見的可轉(zhuǎn)位車刀刀片。表 4 示意了車削加工時被加工表面及適用從主偏角具體使用時可查閱有關(guān)刀具手冊選取。45 到 95 的刀具形狀。表4被加工表面與適用的刀片形狀4車削工具系統(tǒng)為了提高效率，減少換刀輔助時間，數(shù)控車削刀具已經(jīng)

21、向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化方向發(fā)展，目前數(shù)控車床的刀具系統(tǒng)常用的有兩類。一類是刀塊式，結(jié)構(gòu)是用凸鍵定位、螺釘夾緊，如圖 2-6a 所示。該結(jié)構(gòu)定位可靠，夾緊牢固、剛性好，但換裝刀具費(fèi)時，不能自動夾緊。另一類結(jié)構(gòu)是圓柱柄上銑有齒條的結(jié)構(gòu)，如圖 2-6b 所示，該結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)自動夾緊，換裝比較快捷，剛性較刀塊式差。a 刀塊式車刀系統(tǒng)b圓柱齒條式車刀系統(tǒng)圖 2-6 車削刀具系統(tǒng)瑞典山特維克公司推出了一套模塊化的車刀系統(tǒng)，刀柄是一樣的，僅需更換刀頭和刀桿即可用于各種加工，如圖2-6c ，該結(jié)構(gòu)刀頭很小，更換快捷，定位精度高，也可自動更換1、工藝分析及處理1）零件圖的分析圖 2-7 所示為一個由外圓柱面和外

22、圓錐面構(gòu)成的軸類零件， 26mm和 38mm 外圓柱面直徑處加工精度較高， 其材料為 YLl2 。選擇毛坯尺寸為 40mm的棒料。2）確定加工方案以零件右端面中心O作為工件坐標(biāo)系原點，設(shè)定工件坐標(biāo)系。由于該零件的 26mm和 38mm外圓柱面直徑處加工精度較高，故根據(jù)零件的尺寸精度、技術(shù)要求及數(shù)控加工的特點，將該零件的粗、精加工分開來考。3）零件的裝夾及夾具的選擇采用數(shù)控車床本身的標(biāo)準(zhǔn)三爪卡盤，毛坯伸出三爪卡盤外 70mm左右，并找正夾緊。4）確定零件的加工路線按照先右后左，先粗后精的原則確定加工順序：車削右端面粗車38mm、 26mm外圓柱面和錐面，預(yù)留 0.2mm精加工余量精車 26mm、

23、 38mm外圓柱面和錐面到尺寸精度切斷保證長度 60mm。5）刀具的選擇該零件較簡單，只需完成外圓柱、圓錐表面的加工和切斷。故選擇：1 號刀具為 93°硬質(zhì)合金外圓車刀， 用于粗車、精車外圓和端面， 2 號刀具為割斷刀，刀片寬度為 4mm，用于切斷加工，6）切削用量的選擇采用的切削用量主要依據(jù)刀具供應(yīng)商提供的切削參數(shù)，考慮加工精度要求并兼顧提高刀具的耐用度、機(jī)床壽命等因素做合理的修正。確定1 號刀具主軸轉(zhuǎn)速 n1500rmin ，進(jìn)給速度粗車為 f=0.3mmr，精車為 f=0.15mmr；確定 2 號刀具主軸轉(zhuǎn)速 n=500rmin ，進(jìn)給速度為 f=0.1mmr2.4數(shù)控車床編程

24、基礎(chǔ)數(shù)控車床編程特點1、尺寸字選用靈活在一個程序中，根據(jù)被加工零件的圖樣標(biāo)注尺寸，從方便編程的角度出發(fā)，可采用絕對尺寸編程、增量尺寸編程，也可以采用絕對、增量尺寸混合編程。2、重復(fù)循環(huán)切削功能由于車削加工常用圓棒料或鍛料作毛坯，加工余量較大，要加工到圖樣標(biāo)注尺寸，需要一層一層切削，如果每層加工都要編寫程序，編程工作量將大大增加。為簡化編程，數(shù)控系統(tǒng)有不同形式的循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。3、直接按工件輪廓編程對于刀具位置的變化、刀具幾何形狀的變化及刀尖圓弧半徑的變化，都無需更改加工程序，編程人員可以按照工件的實際輪廓尺寸進(jìn)行編程。數(shù)控系統(tǒng)具有的刀具補(bǔ)償功能使編程人員只要將有關(guān)參數(shù)輸入到存

25、儲器中，數(shù)控系統(tǒng)就能自動進(jìn)行刀具補(bǔ)償。這樣安裝在刀架上不同位置的刀具，雖然在裝夾時其刀尖到機(jī)床參考點的坐標(biāo)各不相同，但都可以通過參數(shù)的設(shè)置，實現(xiàn)自動補(bǔ)償，編程人員只要使用實際輪廓尺寸進(jìn)行編程并正確選擇刀具即可。4、采用直徑編程由于軸類零件的圖樣尺寸及測量都是直徑值，所以通常采用直徑尺寸編程。在用直徑尺寸編程時，如采用絕對尺寸編程， X 表示直徑；如采用增量尺寸編程， X 表示徑向位移量。數(shù)控車削加工坐標(biāo)系1、數(shù)控車床坐標(biāo)系數(shù)控車床坐標(biāo)系如圖 2-8 所示，在機(jī)床每次通電之后，必須進(jìn)行回參考點操作（簡稱回零操作），使刀架運(yùn)動到機(jī)床參考點，其位置由機(jī)械擋塊確定。這樣通過機(jī)床回零操作，確定了機(jī)床原點

26、，從而準(zhǔn)確地建立機(jī)床坐標(biāo)系。對某臺數(shù)控車床而言，機(jī)床參考點與機(jī)床原點之間有嚴(yán)格的位置關(guān)系，機(jī)床出廠前已調(diào)試準(zhǔn)確，確定為某一固定值，這就是機(jī)床參考點在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。圖 2-8數(shù)控車床坐標(biāo)系2、工件坐標(biāo)系數(shù)控車床加工時，工件通過卡盤夾持于機(jī)床坐標(biāo)系下的任意位置。這樣一來用機(jī)床坐標(biāo)系描述刀具軌跡就顯得不大方便。為此編程人員在編寫零件加工程序時通常要選擇一個工件坐標(biāo)系，也稱編程坐標(biāo)。工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的意義必須與機(jī)床坐標(biāo)軸相同，這樣刀具軌跡就變?yōu)楣ぜ喞诠ぜ鴺?biāo)系下的坐標(biāo)了。編程人員就不用考慮工件上的各點在機(jī)床坐標(biāo)系下的位置，從而大大簡化了問題。工件坐標(biāo)系的原點，也稱編程原點，其位置由編程者自行

27、確定。數(shù)控編程時，應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點。工件原點的確定原則是簡化編程計算，應(yīng)盡可能將工件原點設(shè)在零件圖的尺寸基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)處。一般來說，數(shù)控車床的 X 向零點應(yīng)取在工件的回轉(zhuǎn)中心， 即主軸軸線上， Z 向零點一般在工件的左端面或右端面，即工件原點一般應(yīng)選在主軸中心線與工件右端面或左端面的交點處，實際加工時考慮加工余量和加工精度，工件原點應(yīng)選擇在精加工后的端面上或精加工后的夾緊定位面上，如圖 2-9 。工件坐標(biāo)系建立后，還可以根據(jù)實際需要通過坐標(biāo)系設(shè)定指令重新設(shè)定，。圖 2-9 實際加工時的工件坐標(biāo)系3設(shè)置工件坐標(biāo)系的方法（1）通過指令 G50或 G92建立指令： G50或 G92格

28、式： G50（G92） X ZG50指令后的參數(shù)（ _， ）值是刀具起點在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，如圖 2-10 （ a）。執(zhí)行該指令后，系統(tǒng)內(nèi)部即對（ ，）進(jìn)行記憶，相當(dāng)于在系統(tǒng)內(nèi)部建立了一個以工件原點為坐標(biāo)原點的工件坐標(biāo)系。所以 G50或 G92是一個非運(yùn)動指令，只起預(yù)置寄存作用，一般作為第一條指令放在整個程序的前面。用這種方式設(shè)置工件坐標(biāo)系，尺寸字隨刀具起始位置變化而變化，該指令屬于模態(tài)指令，其設(shè)定值在重新設(shè)定之前一致有效。數(shù)控機(jī)床在執(zhí)行 G50指令時并不動作，只是顯示器上的坐標(biāo)值發(fā)生了變化。方法 1方法 2圖 2-10 設(shè)定工件坐標(biāo)系方法2）工件原點偏置方法（G54G59）指令： G54

29、G59格式： G54G59該方法是通過設(shè)置工件原點相對于機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，來設(shè)定工件坐標(biāo)系。即當(dāng)工件裝夾到機(jī)床后求出偏移量，把工件坐標(biāo)系原點在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置（工件零點以機(jī)床零點為基準(zhǔn)偏移），并通過操作面板輸入到G54 G59的數(shù)值區(qū)。如圖 2-10 （b）所示，將工件裝在卡盤上，機(jī)床坐標(biāo)系為XOZ，工件坐標(biāo)系。顯然兩者并不重合。假設(shè)工件零點相對于機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值這（，），則通過參數(shù)設(shè)置，將（，）輸入到 G54 G59中的任何一個，執(zhí)行程 G54 G59 序段后，即建立了以工件零點為坐標(biāo)原點的工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系就取代了機(jī)床坐標(biāo)系。 G54G59均為模態(tài)指令，可相互注銷。數(shù)控車床基本指

30、令除第三章中介紹的一些準(zhǔn)備功能外，根據(jù)數(shù)控車削特點，還有一些基本的編程指令。145o倒角由軸向切削向端面切削倒角，即由 Z 軸向 X 軸倒角， i 的正負(fù)根據(jù)倒角是向X 軸正向還是負(fù)向，如圖2-11a 所示。編程格式 : GOl Z(W)I±I F100由端面切削向軸向切削倒角，即由 x 軸向Z 軸正向還是負(fù)向，如圖4-47b 所示。編程格式 : GOl Z(W)K±k F100Z 軸倒角， k的正負(fù)根據(jù)倒角是向圖 2-11倒角編程2任意角度倒角在直線進(jìn)給程序段尾部加C，可自動插入任意角度的倒角功能，C 的數(shù)值是從假設(shè)有倒角的拐角交點距倒角始點或與終點之間的距離，如圖2-1

31、2 所示。例： G01 X5O ClO F100X100 Z-100圖 2-12 任意角度倒角圖 2-13 倒圓角3倒圓角編程格式： GOl X（ U）R ±r 時，圓弧倒角情況如圖2-13a 所示。編程格式： GOl Z（ W）R ±r 時，圓弧倒角情況如圖2-13b 所示。4任意角度倒圓角若程序為： GOl X5O RlO F100X100 Z-100則加工情況如圖2-14 所示。例: 加工圖 2-15 所示零件的輪廓，程序如下 : GO0 X1O Z22GOl Z1O R5 F100 X38 K-4圖 2-14 任意角度倒圓角圖 2-15倒角應(yīng)用第三章綜合車削加工實例

32、3.1 工藝分析及處理1）零件圖的分析圖 3-1 所示為一個由圓柱面、圓錐面、外圓弧面、外螺紋等構(gòu)成的外形較復(fù)雜的軸類零件。 24mm圓柱面直徑處加工精度較高，同時需加工 M12mm3 1.25mm的螺紋，材料為 YLl2 ，選擇毛坯尺寸為 30mm的棒料。2）確定加工方案以零件右端面中心 0 作為工件坐標(biāo)系原點，建立工件坐標(biāo)系。根據(jù)零件尺寸精度、技術(shù)要求及數(shù)控加工的特點，該零件將粗加工、精加工分開來考慮，3）零件的裝夾及夾具的選擇采用該機(jī)床本身的三爪標(biāo)準(zhǔn)卡盤，零件伸出三爪卡盤外 60mm左右，并找正夾緊。4）加工路線的確定車削右端面粗車外圓錐面粗車外圓柱面外圓弧面，預(yù)留 0.5mm余量精車外

33、圓柱面、精車外圓錐面、外圓弧面，保證 24mm尺寸精度切退刀槽車削 M12mm3 1.25mm螺紋切斷保證長度 70mm。5）刀具的選擇1 號刀具為 93°硬質(zhì)合金涂層機(jī)夾外圓車刀， 用于車削端面和外圓； 2 號刀具為切斷刀，刀片寬度為 4mm，用于切槽切斷加工； 3 號刀為高速鋼螺紋車刀，用于螺紋的加工。6）切削用量的選擇采用的切削用量主要依據(jù)刀具供應(yīng)商提供的切削參數(shù)，考慮加工精度要求并兼顧提高刀具的耐用度、機(jī)床壽命等因素做合理的修正。確定1 號刀具主軸轉(zhuǎn)速 n=500rmin ，進(jìn)給速度粗車為 f=0.1mmr，精車為 f=0.05mmr；確定 2 號刀具主軸轉(zhuǎn)速 n=300rmin ，進(jìn)給速度粗車為 f=0.05mmr，確定 3 號刀具主軸轉(zhuǎn)速n=300rmin。3.2 尺寸計算螺紋尺寸的計算：螺紋牙型深度 (直徑值 )：t=1.3P=1.33 1.25=1.625(mm)D 大 =D 公稱 一 0.1P=120.13 1.25=12 0.125=11.875(mm)D 小 =D 公稱 一 1.3P=121.33 1.25=12 1.625=10.375(mm)3.3參考程序O0005；N10G54N20T0101