數(shù)控車床加工工藝設計資料

.PAGE..---可修編.數(shù)控車床加工工藝設計摘要:數(shù)控車削加工設計以機械制造中的工藝根本理論為根底，結(jié)合數(shù)控機床高精度、高效率和高柔性等特點綜合多方面的知識，解決數(shù)控加工中的工藝問題。對零件進展編程加工之前，工藝分析具有非常重要的作用。在比擬數(shù)控車床加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝的根底上，對數(shù)控車床加工工藝中的關鍵問題進展了深入分析，總結(jié)了數(shù)控車床的工藝設計方法。通過實例，證明了正確地進展數(shù)控車床加工工藝分析與設計有助于提高零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文通過對零件圖樣分析、工藝路線的擬訂、切削用量的選擇等幾方面進展了介紹。關鍵詞:數(shù)控加工工藝分析圖樣分析工藝路線Abstract:thenumericalcontrolturningprocessingdesigninmechanicalmanufacturingprocessofthebasictheory,binedwiththecharacteristicsofncmachineandhighprecision,highefficiencyandhighflexibleintegratedvariousknowledge,solveprocessproblemsinncmachining.Analysisofpartsbeforeusingtheprogrammingprocess,processhasaveryimportantrole.Inparingnumericalcontrollathemachiningprocessandtraditionalprocessingtechnology,onthebasisofthekeyissuesintheprocessofnclathecarriedonthethoroughanalysis,summarizestheprocessdesignmethodofnclathe.Throughtheinstance,provesthecorrectlyforClathemachiningprocessanalysisanddesigntoimprovepartsprocessingqualityandproductionefficiency.Thisarticlethroughtopartspatternanalysis,theformulationofprocessroute,severalaspectssuchastheselectionofcuttingparameterareintroduced.Keywords:thencmachiningprocessanalysispatternanalysisprocessroute目錄摘要……………I引言……………II第1章數(shù)控加工概述…………51.1數(shù)控加工原理………………51.2數(shù)控加工的特點……………5第2章數(shù)控加工工藝分析……………………72.1機床的合理選用…………72.2數(shù)控加工零件的工藝性分析………………72.3加工方法的選擇與加工方案確實定………72.4工藝與工步的劃分…………72.5零件的安裝與夾具的選擇…………………82.6刀具的選擇與切削用量確實定…………92.7對刀點和換刀點確實定…………………92.8工藝加工路線確實定……………………10第3章數(shù)控加工程序編制……………………113.1數(shù)控程序編制的定義……………………113.2數(shù)控程序編制的方法……………………113.3字與字的功能…………113.4程序格式………………123.5數(shù)控機床的坐標系………123.6常用編程指令…………13第4章數(shù)控車床加工實例…………………154.1零件圖樣分析……………154.2工藝措施…………………154.3確認定位基準和裝夾方式………………154.4加工路線及進給路線……………………164.5刀具選擇…………………174.6工藝卡片…………………184.7切削用量選擇……………184.8數(shù)控加工程序單…………19第5章數(shù)控車加工操作流程…………………215.1開機………………………215.2參考工藝分析……………215.3編程………………………215.4模擬………………………215.5用試刀法對刀……………225.6自動循環(huán)加工……………23結(jié)論…………24致…………25參考文獻………………………26引言制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，其增加值約占我國國生產(chǎn)總值的40%以上，而先進的制造技術是振興制造業(yè)系統(tǒng)工程的重要組成局部。21世紀是科學技術突飛猛進、不斷取得新突破的世紀，它是數(shù)控技術全面開展的時代。數(shù)控機床代表一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平，隨著現(xiàn)代化科學技術的迅速開展，制造技術和自動化水平的上下已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟開展水平的重要標志。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運行，可自動完成外圓柱面、圓錐面、成形外表、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進展車槽、鉆孔、擴孔、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，特別適合于復雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。數(shù)控機床的加工工藝與通用機床的加工工藝有許多一樣之處，但在數(shù)控機床上加工零件比通用機床加工零件的工藝規(guī)程要復雜得多。在數(shù)控加工對刀前，要將機床的運動過程、零件的工藝過程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等都編入程序，這就要求程序設計人員具有多方面的知識根底。合格的程序員首先是一個合格的工藝人員，否那么就無法做到全面周到地考慮零件加工的全過程，以及正確、合理地編制零件的加工程序。本文主要討論的就是作為制造業(yè)的組成局部數(shù)控車床。主要容有關于數(shù)控車床的數(shù)控加工原理、加工工藝分析、刀具的選用、數(shù)控車加工操作流程。第1章數(shù)控加工概述1.1數(shù)控加工原理當我們使用機床加工零件時，通常都需要對機床的各種動作進展控制，一是控制動作的先后次序，二是控制機床各運動部件的位移量。采用普通機床加工時，這種開車、停車、走刀、換向、主軸變速和開關切削液等操作都是由人工直接控制的。采用自動機床和仿形機床加工時，上述操作和運動參數(shù)那么是通過設計好的凸輪、靠模和擋塊等裝置以模擬量的形式來控制的，它們雖能加工比擬復雜的零件，且有一定的靈活性和通用性，但是零件的加工精度受凸輪、靠模制造精度的影響，而且工序準備時間也很長。采用數(shù)控機床加工零件時，只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字信息的形式，編成程序代碼輸入到機床控制系統(tǒng)中，再由其進展運算處理后轉(zhuǎn)成驅(qū)動伺服機構的指令信號，從而控制機床各部件協(xié)調(diào)動作，自動地加工出零件來。當更換加工對象時，只需要重新編寫程序代碼，輸入給機床，即可由數(shù)控裝置代替人的大腦和雙手的大局部功能，控制加工的全過程，制造出任意復雜的零件。數(shù)控加工的原理如圖1-1所示。圖1-1數(shù)控加工原理框圖1.2數(shù)控加工的特點總的來說，數(shù)控加工有如下特點：(1)自動化程度高，具有很高的生產(chǎn)效率。除手工裝夾毛坯外，其余全部加工過程都可由數(shù)控機床自動完成。假設配合自動裝卸手段，那么是無人控制工廠的根本組成環(huán)節(jié)。數(shù)控加工減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件；省去了劃線、屢次裝夾定位、檢測等工序及其輔助操作，有效地提高了生產(chǎn)效率。(2)對加工對象的適應性強。改變加工對象時，除了更換刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需重新編程即可，不需要作其他任何復雜的調(diào)整，從而縮短了生產(chǎn)準備周期。(3)加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。加工尺寸精度在0.005～0.01mm之間，不受零件復雜程度的影響。由于大局部操作都由機器自動完成，因而消除了人為誤差，提高了批量零件尺寸的一致性，同時精細控制的機床上還采用了位置檢測裝置，更加提高了數(shù)控加工的精度。(4)易于建立與計算機間的通信聯(lián)絡，容易實現(xiàn)群控。由于機床采用數(shù)字信息控制，易于與計算機輔助設計系統(tǒng)連接，形成CAD/CAM一體化系統(tǒng)，并且可以建立各機床間的聯(lián)系，容易實現(xiàn)群控。〔5〕在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值到達30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。第2章數(shù)控加工工藝分析2.1機床的合理選用數(shù)控機床通常最適合加工具有以下特點的零件：(1)多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件。(2〕輪廓形狀復雜，或?qū)庸ぞ纫筝^高的零件。(3〕用普通機床加工時需用昂貴工藝裝備〔工具、夾具和模具〕的零件。(4〕需要屢次改型的零件。(5〕價值昂貴，加工中不允許報廢的關鍵零件。(6〕需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。2.2數(shù)控加工零件的工藝性分析〔1〕零件圖上尺寸數(shù)據(jù)的給出，應符合程序編制方便的原那么〔2〕零件各加工部位的構造工藝性應符合數(shù)控加工的特點2.3加工方法的選擇與加工方案確實定〔1〕加工方法的選擇加工方法的選擇原那么是：同時保證加工精度和外表粗糙度的要求。此外，還應考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，以及現(xiàn)有生產(chǎn)設備等實際情況?！?〕確定加工方案的原那么零件上精度要求較高的外表加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步到達的。對于這些外表，要根據(jù)質(zhì)量要求、機床情況和毛坯條件來確定最終的加工方案。確定加工方案時，首先應該根據(jù)主要外表的精度和外表粗糙度的要求，初步確定為到達這些要求所需要的加工方法。此時要考慮到數(shù)控機床使用的合理性和經(jīng)濟性，并充分發(fā)揮數(shù)控機床的功能。原那么上數(shù)控機床僅進展較復雜零件重要基準的加工和零件的精加工。2.4工藝與工步的劃分〔1〕工序的劃分1〕以零件的裝夾定位方式劃分工序由于每個零件構造形狀不同，各個外表的技術要求也不同，所以在加工中，其定位方式就各有差異。一般加工零件外形時，以形定位；在加工零件形時以外形定位?？筛鶕?jù)定位方式的不同來劃分工序。2〕按粗、精工序劃分加工根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗、精加工分開的原那么來進展劃分工序，即先進展粗加工，再進展精加工。此時可以使用不同的機床或不同的刀具進展加工。通常在一次安裝中，不允許將零件的某一局部外表加工完畢后，再加工零件的其它外表。為了減少換刀次數(shù)，縮短空行程運行時間，減少不必要的定位誤差，可以按照使用一樣刀具來集中加工工序的方法來進展零件的加工工序劃分。盡可能使用同一把刀具加工出能加工到的所有部位，然后再更換另一把刀具加工零件的其它部位。在專用數(shù)控機床和加工中心中常常采用這種方法?！?〕工步的劃分工步的劃分主要從加工精度和生產(chǎn)效率兩方面來考慮。在一個工序往往需要采用不同的切削刀具和切削用量對不同的外表進展加工。為了便于分析和描述復雜的零件，在工序又細分為工步。工步劃分的原那么是：1〕同一外表按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工外表按先粗加工后精加工分開進展。2〕對于既有銑削平面又有鏜孔加工外表的零件，可按先銑削平面后鏜孔進展加工。因為按此方法劃分工步，可以提提高孔的加工精度。因為銑削平面時切削力較大，零件易發(fā)生變形。先銑平面后鏜孔，可以使其有一段時間恢復變形，并減少由此變形引起對孔的精度的影響。3〕按使用刀具來劃分工步。某些機床工作臺的回轉(zhuǎn)時間比換刀時間短，可以采用按使用刀具劃分工步，以減少換刀次數(shù)，提高加工效率。2.5零件的安裝與夾具的選擇〔1〕定位安裝的根本原那么1〕力求設計基準、工藝基準和編程計算基準統(tǒng)一。2〕盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工外表。3〕防止采用占機人工調(diào)整加工方案，以便能充分發(fā)揮出數(shù)控機床的效能。〔2〕選擇夾具的根本原那么數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩點要求：一是要保證夾具的坐標方向要與機床的坐標方向相對固定不變；二是要協(xié)調(diào)零件的和機床坐標系的尺寸關系。除此之外，還應該考慮以下幾點：1〕當零件加工批量不大時，應該盡量采用組合夾具、可調(diào)式夾具或其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間，節(jié)省生產(chǎn)費用。2〕在成批生產(chǎn)時才考慮使用專用夾具。3〕零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短數(shù)控機床的停頓時間。4〕夾具上各零部件應該以不阻礙機床對零件各外表的加工。夾具要敞開，其定位夾緊機構的元件不能影響加工中的走刀運行。2.6刀具的選擇與切削用量確實定〔1〕刀具的選擇數(shù)控加工的刀具材料，要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料，一般原那么是盡可能選用硬質(zhì)合金；精細加工時，還可選擇性能更好更耐磨的瓷、立方氮化硼和金剛石刀具，并應優(yōu)選刀具參數(shù)?！?〕切削用量確實定合理選擇切削用量的原那么是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應該考慮加工本錢。半精加工和精加工時，一般應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率和經(jīng)濟性和加工本錢。1〕確定切削深度t〔mm〕。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，應以最少的進給次數(shù)切除待加工余量，最好一次切除待加工余量，以提高生產(chǎn)效率。2〕確定切削速度V〔m/min〕。加大切削速度，也能提高生產(chǎn)效率。但提高生產(chǎn)效率的最有效措施還是應盡可能采用大的切削深度t。3〕確定進給速度f〔mm/min或mm/r〕。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)零件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具與零件的材料性質(zhì)來選取。當加工精度和外表粗糙度要求高時，進給速度f應該選擇得小些。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能決定，并與數(shù)控系統(tǒng)脈沖當量的大小有關。2.7對刀點和換刀點確實定選擇對刀點的原那么是：〔1〕選擇的對刀點便與數(shù)學處理和簡化程序編制。〔2〕對刀點在機床上容易校準?！?〕加工過程中便于檢查。〔4〕引起的加工誤差小。2.8工藝加工路線確實定確定工藝加工路線的原那么是：〔1〕保證零件的加工精度和外表粗糙度。〔2〕方便數(shù)值計算，減少編程工作量?！?〕縮短加工運行路線，減少空運行行程。在確定工藝加工路線時，還要考慮零件的加工余量和機床、刀具的剛度，需要確定是一次走刀，還是屢次走刀來完成切削加工，并確定在數(shù)控銑削加工中是采用逆銑加工還是順銑加工等。..第3章數(shù)控加工程序編制3.1數(shù)控程序編制的定義編制數(shù)控加工程序是使用數(shù)控機床的一項重要技術工作，理想的數(shù)控程序不僅應該保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件，還應該使數(shù)控機床的功能得到合理的應用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控機床能平安、可靠、高效的工作。數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。編程工作主要包括：〔1〕分析零件圖樣和制定工藝方案〔2〕數(shù)學處理〔3〕編寫零件加工程序〔4〕程序檢驗3.2數(shù)控程序編制的方法數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動編制程序。〔1〕手工編程手工編程指主要由人工來完成數(shù)控編程中各個階段的工作?！?〕計算機自動編程自動編程是指在編程過程中，除了分析零件圖樣和制定工藝方案由人工進展外，其余工作均由計算機輔助完成。采用計算機自動編程時，數(shù)學處理、編寫程序、檢驗程序等工作是由計算機自動完成的，由于計算機可自動繪制出刀具中心運動軌跡，使編程人員可及時檢查程序是否正確，需要時可及時修改，以獲得正確的程序。又由于計算機自動編程代替程序編制人員完成了繁瑣的數(shù)值計算，可提高編程效率幾十倍乃至上百倍，因此解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。因而，自動編程的特點就在于編程工作效率高，可解決復雜形狀零件的編程難題。3.3字與字的功能〔1〕字符與代碼字符是用來組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號，如數(shù)字、字母、標點符號、數(shù)學運算符等。〔2〕字在數(shù)控加工程序中，字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個信息單元存儲、傳遞和操作。字是由一個英文字母與隨后的假設干位十進制數(shù)字組成，這個英文字母稱為地址符。如："X2500〞是一個字，X為地址符，數(shù)字"2500〞為地址中的容。(3〕字的功能組成程序段的每一個字都有其特定的功能含義，以下是以FANUC-0M數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)為主來介紹的?！?〕順序號字N順序號又稱程序段號或程序段序號。順序號位于程序段之首，由順序號字N和后續(xù)數(shù)字組成。便于程序檢查少用〔5〕準備功能字G準備功能字的地址符是G，又稱為G功能或G指令，是用于建立機床或控制系統(tǒng)工作方式的一種指令。(6〕尺寸字尺寸字用于確定機床上刀具運動終點的坐標位置。其中，第一組X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R用于確定終點的直線坐標尺寸；第二組A，B，C，D，E用于確定終點的角度坐標尺寸；第三組I，J，K用于確定圓弧輪廓的圓心坐標尺寸。在一些數(shù)控系統(tǒng)中，還可以用P指令暫停時間、用R指令圓弧的半徑等?！?〕進給功能字F進給功能字的地址符是F，又稱為F功能或F指令，用于指定切削的進給速度。對于車床，F(xiàn)可分為每分鐘進給和主軸每轉(zhuǎn)進給兩種，對于其它數(shù)控機床，一般只用每分鐘進給。F指令在螺紋切削程序段中常用來指令螺紋的導程。(8〕主軸轉(zhuǎn)速功能字S主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，又稱為S功能或S指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。單位為r/min。〔9〕刀具功能字T刀具功能字的地址符是T，又稱為T功能或T指令，用于指定加工時所用刀具的編號。對于數(shù)控車床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長度補償和刀尖半徑補償用?！?0〕輔助功能字M輔助功能字的地址符是M，后續(xù)數(shù)字一般為1～3位正整數(shù)，又稱為M功能或M指令，用于指定數(shù)控機床輔助裝置的開關動作。3.4程序格式〔1)程序段格式一個數(shù)控加工程序是假設干個程序段組成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和數(shù)據(jù)的安排形式。程序段格式舉例：N30G01X88.1Y30.2F500S3000T02M08

N40X90〔本程序段省略了續(xù)效字"G01，Y30.2，F(xiàn)500，S3000，T02，M08〞，但它們的功能仍然有效〕在程序段中，必須明確組成程序段的各要素：移動目標：終點坐標值X、Y、Z沿怎樣的軌跡移動：準備功能字G；進給速度：進給功能字F；切削速度：主軸轉(zhuǎn)速功能字S；使用刀具：刀具功能字T；機床輔助動作：輔助功能字M。3.5數(shù)控機床的坐標系〔1)機床坐標系確實定機床相對運動的規(guī)定(運動定那么)在機床上，我們始終認為工件靜止，而刀具是運動的。這樣編程人員在不考慮機床上工件與刀具具體運動的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機床的加工過程。(2〕機床坐標系的規(guī)定標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡爾直角坐標系決定。在數(shù)控機床上，機床的動作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定數(shù)控機床上的成形運動和輔助運動，必須先確定機床上運動的位移和運動的方向，這就需要通過坐標系來實現(xiàn)，這個坐標系被稱之為機床坐標系。例如銑床上，有機床的縱向運動、橫向運動以及垂向運動。在數(shù)控加工中就應該用機床坐標系來描述。標準機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡爾直角坐標系決定：1〕伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。那么大拇指代表X坐標，食指代表Y坐標，中指代表Z坐標。2)大拇指的指向為X坐標的正方向，食指的指向為Y坐標的正方向，中指的指向為Z坐標的正方向。3)圍繞X、Y、Z坐標旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定那么，大拇指的指向為X、Y、Z坐標中任意軸的正向，那么其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標A、B、C的正向?！?〕運動方向的規(guī)定增大刀具與工件距離的方向即為各坐標軸的正方向，下列圖為數(shù)控車床上兩個運動的正方向。(4)坐標軸方向確實定1〕Z坐標Z坐標的運動方向是由傳遞切削動力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標軸即為Z坐標，Z坐標的正向為刀具離開工件的方向。2〕X坐標X坐標平行于工件的裝夾平面，一般在水平面。確定X軸的方向時，要考慮兩種情況：a如果工件做旋轉(zhuǎn)運動，那么刀具離開工件的方向為X坐標的正方向。b如果刀具做旋轉(zhuǎn)運動，那么分為兩種情況：Z坐標水平時，觀察者沿刀具主軸向工件看時，+X運動方向指向右方；Z坐標垂直時，觀察者面對刀具主軸向立柱看時，+X運動方向指向右方。右圖所示為數(shù)控車床的X坐標。3〕Y坐標在確定X、Z坐標的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標的方向，按照右手直角坐標系來確定Y坐標的方向?！?〕機床原點的設置機床原點是指在機床上設置的一個固定點，即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進展加工運動的基準參考點?！?〕機床參考點機床參考點是用于對機床運動進展檢測和控制的固定位置點。機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關準確調(diào)整好的，坐標值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標是一個數(shù)。通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。下列圖為數(shù)控車床的參考點與機床原點。3.6常用編程指令數(shù)控加工程序是由各種功能字按照規(guī)定的格式組成的。(1〕絕對尺寸指令和增量尺寸指令在加工程序中，絕對尺寸指令和增量尺寸指令有兩種表達方法。a絕對尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于坐標原點給出。b增量尺寸指機床運動部件的坐標尺寸值相對于前一位置給出。(2)G功能字指定G90指定尺寸值為絕對尺寸。G91指定尺寸值為增量尺寸。(3)用尺寸字的地址符指定〔本課程中車床局部使用〕絕對尺寸的尺寸字的地址符用X、Y、Z增量尺寸的尺寸字的地址符用U、V、W(4)坐標平面選擇指令坐標平面選擇指令是用來選擇圓弧插補的平面和刀具補償平面的。G17表示選擇XY平面，G18表示選擇ZX平面，G19表示選擇YZ平面。程序格式：XY平面：G17G02X～Y～I～J～(R～)F～G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ZX平面：G18G02X～Z～I～K～(R～)F～G18G03X～Z～I～K～(R～)F～YZ平面：G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～..第4章數(shù)控車床加工實例圖4-1數(shù)控加工零件圖4.1零件圖樣分析(1)材料選45#中碳熱扎鋼，無熱處理及硬度要求的熱扎鋼〔圖4-1數(shù)控加工零件圖〕(2)成型外表組成：由圓柱面、圓錐面、球面、圓弧面以及螺紋面組成。各外表精度要求較高以及外表粗糙度要求為Ra1.6，用數(shù)控車削均可完成。(3)軸段右側(cè)有兩段順逆圓弧，應選用機械間隙補償?shù)臄?shù)控機床去完成。4.2工藝措施(1)尺寸精度要求及外表粗糙度要求，一般取外表粗糙度為七級精度，使用高等精度數(shù)控CJK6140即可保證零件的加工要求，編程時，直接帶入具體尺寸。(2)軸段右側(cè)有兩段順逆圓弧，應選用帶機械間隙補償?shù)臄?shù)控機床去完成。(3)各成型外表連接無復雜程度中等，不須用可轉(zhuǎn)位刀片，用一般車削硬質(zhì)合金刀即可。(4)選毛坯件：45#碳熱扎圓鋼，取50X150mm(5)數(shù)控加工前先在普床上完成外圓的準備加工，使之為48mm，同時獲得工件的回轉(zhuǎn)軸線、再平端面。4.3確定定位基準和裝夾方式(1)定位基準：X方向：坯件回轉(zhuǎn)軸線Z方向：坯件端面設計基準和定位基準與工藝基準三者重合；在相應加工之前基準端面要先加工。(2)裝夾方式：三爪自定心卡盤，手工夾緊夾持端。對坯料多余局部插入主軸部，加工時依次完成四根軸的加工。在數(shù)控機床上分別加工各成型面，最后用切割刀切除。綜上所述，首先在普床上平端面、加工外圓去除外表的余量到達要求，然后把工件放到數(shù)控車床上確定左段用三爪自定心卡盤夾持，加工圓球、圓弧、圓錐、倒角、退刀槽及螺紋，最后用切割刀切斷即可完成。(3)裝夾圖如圖4-2所示：圖4-3裝夾圖4.4加工路線及進給路線(1)粗車外外表先平端面，然后遵循由粗到精，從右到左〔由近到遠〕的加工原那么；加工時從右到左粗車各面，粗車時留精加工余量0.5mm。加工時用復合固定循環(huán)中的軸向粗車循環(huán)指令〔G73〕自動完成加工，以減少計算時間，方面編程。加工路線如圖4-3所示，用一把刀即可完成所以容。圖4-3加工路線及進給路線圖(2)精車外外表編程時用G70指令對應G71指令進展精車，一刀完成。走刀路線如上圖4-3所示。(3)槽加工一刀完成。走刀路線如下列圖4-4所示：圖4-4槽加工圖(4)螺紋加工由于螺紋系易損面，應后加工。編程時可用G92螺紋循環(huán)指令完成加工。走刀路線如如圖4-5所示：圖4-5螺紋加工圖(5)最后用切斷刀切斷。4.5刀具選擇刀具材料為硬質(zhì)合金，經(jīng)幾何分析sina=OC/OK=6.5/7.5=0.866得到a=60度，Kr大于30為平安?！?〕粗車時循環(huán)車削輪廓——取一般硬質(zhì)合金90度右偏刀，從右向左車外廓，副偏角為55度，取nk較大的刀以防止干預，取刀桿直徑D=20mmX20mm?！?〕精車輪廓——用硬質(zhì)合金90度右偏刀，刀尖尖角為55度，刀桿D=20mmX20mm，為保證刀尖圓角半徑r小于構造上最小圓弧半徑，取r=0.15~0.2mm?！?〕切槽刀：切削刀寬為5mm，刀柄D=20mmX20mm?！?〕螺紋刀：使用60度外螺紋硬質(zhì)合金右刀，刀柄20mmX20mm?！?〕切割刀：切削刃寬為4mm，刀柄D=25mmX25mm〔6〕將以上所選定的刀具參數(shù)填入如下數(shù)控加工刀具卡。4.6工藝卡片表4-1工藝卡片序號刀具號刀具規(guī)格與名稱數(shù)量工序容備注1T0190度右偏硬質(zhì)合金外圓刀1粗車外輪廓及端面自動2T0290度右偏硬質(zhì)合金刀1精車外外表自動3T03刀刃寬為5mm的切槽刀1切退刀槽自動4T0460度的硬質(zhì)合金螺紋刀1車螺紋外螺紋5T05切割刀1切端面寬4mm4.7切削用量選擇背吃刀量外廓：粗車背吃刀量3.0mm精車余量背吃刀量0.5mm螺紋：粗車背吃刀量0.4mm循環(huán)依次減少精車余量背吃刀量0.1mm(2)主軸轉(zhuǎn)速該零件的加工面由圓柱、圓錐、螺紋、球面等外表組成，因為工件材料為45#中碳鋼。4.8數(shù)控加工程序單表4-2數(shù)控加工程序單零件圖01零件名稱啟動軸編制易漢輝程序號00001編制日期2010-11-22審核00001程序號G50X150.0Z200.0T0100；快速定位G96M03S700T0101；主軸正轉(zhuǎn)、恒線速度設定G00X50Z3.0；快速定位G71U3.0R0.5；粗車循環(huán)進給量設定G71P10Q20U0.5W0.3F0.4；粗車循環(huán)進給量設定N10G00X0；快速定位G01Z0F0.15S1000；設定精車進給量和轉(zhuǎn)速G02X10Z-10R10；順圓弧加工G01Z-26.5R4.0；外輪廓加工G01X12.0；外輪廓加工X13.5Z-28；外輪廓加工Z-49.5；外輪廓加工X16；外輪廓加工X18.0Z-51；外輪廓加工Z-64.5.0；外輪廓加工N20G00X50.0Z3.0；退回至循環(huán)起點G00X150.0Z200.0T0202；退回至平安點換02號刀G00X50.0Z3.0S1000F0.15；主軸轉(zhuǎn)速設定、進給量設定G70P10Q20；精車循環(huán)G00X150.0Z200.0；快速退刀返回平安點T0303S400F0.15；換03號刀主軸轉(zhuǎn)速進給量設定G00X40.0Z-49.5；快速定位G01X24.0F0.1；加工槽G04X1.0；暫停1秒G01X23.0；退回至加工起點G00X50.0Z3.0；快速退刀G00X150.0Z200.0；快速退刀返回平安點T0404S600；換04號刀主軸轉(zhuǎn)速設定G00X30.0Z-25.0；快速定位至加工起點G92X26.2Z-47.0F1.5；螺紋循環(huán)第一次走刀X25.6；切螺紋第二次走刀X25.2；切螺紋第三次走刀X25.04；切螺紋第四次走刀X25.04；走空刀切除毛刺G00X50.0Z3.0；退刀G00X150.0Z200.0；快速退刀返回平安點M05T0000；取消刀具補償M30；程序停頓..第5章數(shù)控車加工操作流程5.1、開機(1)翻開電源開關。(2)翻開數(shù)控機床開關。(3)按機床操作面板上[NC啟動]按鈕。(4)稍等一點時間，再按[NC準備好]按鈕。(5)回零。1〕先按[X手輪方式，再按[×100手輪倍率]，逆時針轉(zhuǎn)動[FANUC手輪]，使刀架向X方向移動一段距離；再按[Z手輪方式]，逆時針轉(zhuǎn)動[FANUC手輪]，使刀架向Z方向移動一段距離。2〕按[回零方式按鈕，再按[←Z軸↑X軸↓X軸→Z軸]中[↓X軸]、[→Z軸]按鈕。3〕按[POS]按鈕，屏幕上出現(xiàn)〔X0.000Z0.000〕，表示機床已經(jīng)回零。(6)啟動主軸1〕按[編輯方式]，再按[PROG]編程按鈕，編幾個程序段，如O0011；M03S500；T0101；2〕按[單段]。3〕按[自動方式]，再按[循環(huán)啟動]，機床主軸運轉(zhuǎn)。4〕按[主軸停頓]]鍵，機床停頓轉(zhuǎn)動。5.2、參考工藝分析5.3、編程注意：編程時，如果出現(xiàn)錯誤，把光標移到出錯的程序段處，用[CAN]擦除，再重新編程；如果對程序段的某個容要進展修改，那么可在下面編上某個正確的容，然后按[替代]鍵，修改編程；按[OEB[鍵出現(xiàn)〔；〕；按[INPUT]按鈕把整個程序段輸入編程處。5.4、模擬模擬主要檢驗編程的正確與否。操作步驟：(1)按[CSTM/GR]按鈕，出現(xiàn)模擬框圖形；(2)按[機床鎖]按鈕，再按[自動方式]以及[循環(huán)啟動]按鈕。〔注：模擬以后，要求重新回零，如果自己能確定編程的正確與否，可不用模擬，以節(jié)省加工時間，提高加工效率?！?.5、用試刀法對刀(1)用三爪卡盤把毛坯的右端夾緊。(2)裝刀。1〕當?shù)都茈x工件比擬遠時，可按[×100手輪倍率]及[X手輪方式]或[Z手輪方式]，轉(zhuǎn)動[FANUC手輪]，使刀架靠近工件。2〕把外圓車刀裝在1號刀位上。試切時，假設有凸臺或凹坑，證明刀尖與工件軸線不等高，可通過調(diào)整墊刀片厚度，使刀尖嚴格地與工件軸線等高。(3)試切法對外圓車刀1〕對Z軸。按[×100手輪倍率]及[X手輪方式]，逆時針轉(zhuǎn)動[FANUC手輪]，沿X方向較快進給靠近工件，再按[×10手輪倍率]，用較慢的進給速度車端面，車完端面后，順時針轉(zhuǎn)動[FANUC手輪]，沿X方向退回，按[主軸停]按鈕，停機。按[OFSET]按鈕，移動[←↑↓→]按鈕，在屏幕出現(xiàn)[磨損/外形]時，把光標定位在[G01U0.000W0.000]的[W0.000]處；在下邊[>]處，輸入Z0，再按[刀具測量]按鈕，按顯示器的[測量]鍵，在原先[W0.000]的地方就變成[W—665.848]，Z方向?qū)Φ锻戤?，如圖5-1所示。圖5-12〕對X軸。選較小的切削深度，按[×10手輪倍率]及[Z手輪方式]，逆時針轉(zhuǎn)動[FANUC手輪]，車大約10~15mm長的距離，再順時針轉(zhuǎn)動[FANUC手輪]，把車刀退至離工件約90mm左右，〔防止轉(zhuǎn)動刀架時，刀具碰到工件〕，按[主軸停]按鈕，停機。測出所車工件的直徑d為32.2mm，在下邊[>]處，輸入X32.2，按[刀具測量]按鈕，再按顯示器上相對應的[測量]鍵，在原先[U0.000]的地方就變成[U—408.340]。(4)輸入磨耗值。按[磨損/外形]的磨損下邊的鍵，出現(xiàn)[偏置/磨損]時，先用光標移動在W01的U值上，輸入磨耗