數(shù)控車床軸套零件加工畢業(yè)設(shè)計論文

摘要數(shù)控加工是機械行業(yè)一門新的專業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機械實現(xiàn)自動工作的技術(shù)。它廣泛用于機械制造和自動化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。隨著計算機、自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機床、機器人以及各類機電一體化設(shè)備上。同時，社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對數(shù)控裝置和數(shù)控機械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著社會需求個性化、多樣化的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模沿著小批量——大批量——多品種變批量的方向發(fā)展，以及以計算機為代表的高技術(shù)和現(xiàn)代化管理技術(shù)的引入，滲透與融合，不斷地改變著傳統(tǒng)制造技術(shù)的面貌和內(nèi)涵，從而形成了先進制造技術(shù)。數(shù)控就是一種自動控制技術(shù)，它所控制的一般是位置、角度、速度等機械量。數(shù)控機床，就是采用了數(shù)控技術(shù)的機床，它是一個裝有程序控制的機床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。本篇論文是對利用數(shù)控車床加工毛坯直徑為Φ140mm、長為240mm，材料為45鋼本設(shè)計從數(shù)控加工前應(yīng)做的準備開始到數(shù)控加工工藝分析、數(shù)控刀具及其選擇、工件裝夾方式與數(shù)控加工夾具的選擇、程序編制等內(nèi)容以及數(shù)控加工時應(yīng)注意的問題做了一一的說明。關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；工藝設(shè)計；程序編制AbstractNCmachiningisanewprofessionalmachineryindustry,thenumericalcontroltechnologyisthedigitalprogramcontrolofCNCmachinetorealizeautomaticworkingtechnology.Itiswidelyusedinmechanicalmanufacturingandautomation,bettersolvethemanyvarieties,smallbatchandcomplexpartsprocessingandautomationofproductionprocesses.Withtherapiddevelopmentofcomputer,automaticcontroltechnology,numericalcontroltechnologyhasbeenwidelyusedinCNCmachinetools,robotsandallkindsofelectromechanicalintegrationequipment.Atthesametime,therapiddevelopmentofsocialeconomy,theNCequipmentandCNCmachineryhaverapidlydevelopedandimprovedintheaspectsoftheoryandapplication.Withthedevelopmentofsocialdemandforpersonalized,diversified,thescaleofproductionalongthesmallbatch--mass--multiplespeciesandbatchofthedirectionofdevelopment,andtheintroductionofhightechnologyandmodernmanagementtechnologywithcomputertechnologyastherepresentative,penetrationandintegration,constantlychangingappearanceandconnotationoftraditionalmanufacturingtechnology,whichformedtheadvancedmanufacturingtechnology.Numericalcontrolisakindofautomaticcontroltechnology,itscontrolisposition,angle,speedmechanicalquantity.CNCmachinetools,CNCtechnologyistheuseofthemachine,itisloadedwiththeprogramcontrolmachinetool,thesystemcanlogicallyprocessinghasprovisionsfortheuseofnumbersorothersymbolscodedinstructionprogram.ThispaperisontheuseofCNClatheprocessingblankdiameter140mm,length240mm,thematerialis45steelparts.(includingbosses,outline,hole)processdesign,includingthechoiceofprocessingmethods,processingsequencearrangement,thechoiceofblank,typesandselectionofcuttingtools,thechoiceofcuttingparametersinNCmachining,numericalcalculation.TheworkpieceisusedinHT150,thetoolisthehardalloysteel,intheprocessshouldpayattentiontothechoiceofcuttingparameterscorrectly,theprocessingsequencearrangement,calculationstepprocessisrelativelycomplex.ItshouldbenotedthatthedesignfromtheNCprocessingshouldbedonebeforethestarttotheCNCmachiningprocessanalysisandselection,CNCtool,workpiececlampingandmachiningfixtureselection,programmingandNCmachiningproblemsoftheoneoneinstructions.Keywords:CNCmachinetool;processdesign;program目錄摘要 1Abstract 2目錄 3一、緒論 3二、數(shù)控專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 4三、零件的圖簡介及其繪制 5四、零件的工藝分析及刀具軌跡路徑 9五、設(shè)備選擇 23六、切削用量 25七、刀具選擇 27八、數(shù)控加工工藝卡與刀具卡片 31九、零件粗精加工手工編程 33十、設(shè)計小結(jié) 37十一、參考文獻 39一、緒論在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉(zhuǎn)對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。在各類金屬切削機床中，車床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機床總數(shù)的50%。車床既可用車刀對工件進行車削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。按工藝特點、布局形式和結(jié)構(gòu)特性等的不同，車床可以分為臥式車床、落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床以及仿形車床等，其中大部分為臥式車床。數(shù)控車削加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制造業(yè)的各個領(lǐng)域如航天、汽車、模具、精密機械、家用電器等各個行業(yè)有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)不可或缺的加工手段。為了子數(shù)控機床上加工出合格的零件，首先需根據(jù)零件圖紙的精度和計算要求等，分析確定零件的工藝過程、工藝參數(shù)等內(nèi)容，用規(guī)定的數(shù)控編程代碼和格式編制出合適的數(shù)控加工程序。編程必須注意具體的數(shù)控系統(tǒng)或機床，應(yīng)該嚴格按機床編程手冊中的規(guī)定進行程序編制。但從數(shù)控加工內(nèi)容的本質(zhì)上講，各數(shù)控系統(tǒng)的各項指令都是應(yīng)實際加工工藝要求而設(shè)定的。關(guān)鍵詞：車削加工刀具零件的工藝過程工藝參數(shù)程序編制二、數(shù)控專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書一、目的與要求：1．培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)職業(yè)基礎(chǔ)知識、職業(yè)專業(yè)知識和職業(yè)技能，提高解決實際問題的能力，從而達到鞏固、深化所學(xué)的知識與技能。2．培養(yǎng)學(xué)生建立正確的科學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生認真負責(zé)、實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹求實作風(fēng)。3．培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，收集資料，熟悉有關(guān)技術(shù)文件，運用國家標準、手冊、資料等工具書進行機械零件設(shè)計或加工（如設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，工程制圖等）、編寫技術(shù)文件等獨立工作能力。二、選題：學(xué)生在教師指導(dǎo)下，獨立完成一項自選或給定的數(shù)控加工等方面的設(shè)計任務(wù)，編寫出符合要求的設(shè)計說明、正確編制數(shù)控加工程序、繪制二維、三維圖形。三、題目要求：加工所示零件，毛坯直徑為140mm，長為240mm，材料為45號鋼。四、設(shè)計要求：繪制零件的二維圖、三維圖、進行零件的工藝分析、選擇設(shè)備、切削用量的確定、刀具選擇、數(shù)控加工工藝卡、零件粗精加工手工編程、刀具軌跡路徑、設(shè)計小結(jié)和參考文獻。五、設(shè)計進度學(xué)生及時與指導(dǎo)教師聯(lián)系，根據(jù)指導(dǎo)教師要求，安排設(shè)計進度。六、畢業(yè)答辯三、零件的圖簡介及其繪制二維零件圖是由二維圖形、符號、文字和數(shù)字等組成的圖樣，用來表示零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、技術(shù)要求的，同時是反映設(shè)計意圖和加工要求以及可以進行交流經(jīng)驗的技術(shù)文件。二維零件圖形，能夠清楚表達尺寸特征，但形狀和結(jié)構(gòu)需要空間想象能力進行重構(gòu)。二維零件圖中二維圖形的表達是重要的內(nèi)容。下圖即為本設(shè)計任務(wù)零件加工的二維圖，用CAD繪圖軟件繪制，尺寸標注及倒角要求如下圖1,圖2所示。圖1零件二維圖圖2零件二維圖三視圖運用SolidWorks軟件繪制所加工零件的三維圖，如圖3所示。SolidWorks是一款三維機械CAD軟件，具有強大的功能、易用性和創(chuàng)新性。本文以箱體零件的繪制過程介紹了運用Solidworks繪制零件圖的方法及拉伸、切除、鏡像等操作。一、軟件介紹Solidworks是由美國SolidWorks公司開發(fā)的三維機械CAD軟件，問世于1995年。因其強大的功能、易用性和創(chuàng)新性，在于同類軟件的競爭中逐步確立了市場地位。SolidWorks提供了強大的基于特征的實體建模功能，用戶可以通過拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、薄壁特征、抽殼、特征陣列以及打孔等操作實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，方便地添加特征、更改特征以及將特征重新排列，對特征和草圖進行動態(tài)修改，并通過拖拽等方式實現(xiàn)實時設(shè)計修改。在進行裝配設(shè)計時，可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系生成新零件可以動態(tài)裝配體的所有運動，并對運動零部件進行動態(tài)的干涉檢查和間隙檢查，還可以應(yīng)用智能零件技術(shù)自動完成重復(fù)設(shè)計，運用智能化裝配技術(shù)完成自動捕捉并定義裝配關(guān)系。在進行工程圖設(shè)計時，可以自動生成詳細，準確的工程圖樣，且這種工程圖樣是全相關(guān)的，即在修改圖樣時，三維模型，各個視圖，裝配體都會自動進行更新。SolidWorks還提供了功能強大的全相關(guān)的鈑金設(shè)計和模具設(shè)計能力，以及開放的二次開發(fā)工具。二、軟件發(fā)展經(jīng)過一個學(xué)期的課程，我基本掌握了運用SolidWorks繪制零件圖的方法。學(xué)會了基準面的創(chuàng)建方法，拉伸和旋轉(zhuǎn)特征建模方法，創(chuàng)建圓角、倒角等附加特征的方法，并了解了運用掃描和放樣特征建模。學(xué)習(xí)中，我體驗到了SolidWorks這款軟件功能的強大以及許多方便用戶使用的設(shè)計。SolidWorks絕對是機械3D建模的利器。圖3零件三維圖四、零件的工藝分析及刀具軌跡路徑一、套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點及工藝分析：套筒類零件的加工工藝根據(jù)其功用、結(jié)構(gòu)形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結(jié)構(gòu)形狀來劃分，大體可以分為短套筒和長套筒兩大類。它們在加工中，其裝夾方法和加工方法都有很大的差別，以下分別予以介紹。（一）軸承套加工工藝分析加工如前面所訴二維圖圖1所示的軸承套，材料為45號鋼，每批數(shù)量為200件。1．軸承套的技術(shù)條件和工藝分析該軸承套屬于短套筒，材料為45鋼31－67軸承套簡圖銅。其主要技術(shù)要求為：保證外圓Φ及外圓Φ上下偏差，最好保證在中間范圍內(nèi)，其表面粗糙度Ra=1.6μm,其余表面粗糙度Ra=3.2μm。由于零件上下對稱，固兩端一樣。倒角2×45°保證倒角度數(shù)，螺紋孔尺寸M80×3用塞規(guī)塞時T端全部塞到底端，Z端不能通過；加工零件所用材料為45鋼，屬于普通材料中的一般鋼，所以相對加工性系數(shù)Kv取1.0-1.6之間即可；軸承套外圓為IT7級精度，采用精車可以滿足要求；內(nèi)孔精度也為IT7級，采用鉸孔可以滿足要求；然后再用螺紋刀車內(nèi)螺紋。內(nèi)孔的加工順序為：鉆孔－攻螺紋孔。車鉸內(nèi)孔時，應(yīng)與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內(nèi)孔軸線的垂直度。綜上所述采取以下幾點工藝措施：a.零件圖樣上帶公差的尺寸因公差值較小，故編程時不必要采用平均值，而全部取基本尺寸即可。b.在軸套配合加工時，為保證零件不產(chǎn)生變形，需設(shè)計一輔助心軸。c.為便于裝夾，提高定位精度，可可預(yù)先光一外圓刀，并鉆好中心孔。除表面外的其他表面均已加工，并符合尺寸與表面粗糙度值的要求，材料為45號鋼。包含了平面、倒角、圓柱面槽、鉆孔、鏜、切孔、攻螺紋。軸承套的加工工藝機械加工主要有手動加工和數(shù)控加工兩大類。手動加工是指通過機械工人手工操作銑床、車床、鉆床和鋸床等機械設(shè)備來實現(xiàn)對各種材料進行加工的方法。手動加工適合進行小批量、簡單的零件生產(chǎn)。數(shù)控加工（CNC）是指機械工人運用數(shù)控設(shè)備來進行加工，這些數(shù)控設(shè)備包括加工中心、車銑中心、電火花切割設(shè)備、螺紋切削機等。絕大多數(shù)的機加工車間都采用數(shù)控加工技術(shù)。通過編程，把工件在笛卡爾坐標系中的位置坐標（X，Y，Z）轉(zhuǎn)換成程序語言，數(shù)控機床的CNC控制器通過識別和解釋程序語言來控制數(shù)控機床的軸，自動按要求去除材料，從而得到精加工工件。數(shù)控加工以連續(xù)的方式來加工工件，適合于大批量、形狀復(fù)雜的零件。加工工藝機加工車間可采用CAD/CAM（計算機輔助設(shè)計計算機輔助制造）系統(tǒng)對數(shù)控機床自動編程。零件的幾何形狀從CAD系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到CAM系統(tǒng)，機械工人在虛擬的顯示屏上選擇各種加工方法。當機械工人選定某種加工方法后，CAD/CAM系統(tǒng)可以自動輸出CNC代碼，通常是指G代碼，并把代碼輸入到數(shù)控機床的控制器中以進行實際的加工操作。后方設(shè)備工廠后方設(shè)備，如金屬切削機床（包括車、銑、刨、插等設(shè)備），如果生產(chǎn)所需的設(shè)備的零件壞了，需要維修，這樣就需要送到機加車間維修或加工。為了保證生產(chǎn)的順利進行，一般的企業(yè)都設(shè)用機加工車間，主要負責(zé)生產(chǎn)設(shè)備的維修。操作規(guī)程一、概述本操作規(guī)程對所有從事機械加工的操作人員，做出具體的詳細說明，以保證各機加件的質(zhì)量。二、適用范圍本規(guī)程對機械加工人員（包括車、銑、鉆、刨、磨、剪等）在工作時的具體操作進行詳細說明。三、總則機械加工在從事各機件加工過程中，必須按本規(guī)程實施。四、實施步驟凡從事各種機械的操作人員，必須經(jīng)過安全技術(shù)培訓(xùn)，考試合格后，方可上崗作業(yè)。操作前工作前按規(guī)定嚴格使用防護用品，扎好袖口，不準圍圍巾、戴手套，女工發(fā)辯應(yīng)挽在帽子內(nèi)。操作人員必須站在腳踏板上。應(yīng)對各部位螺栓、行程限位，信號，安全防護（保險）裝置及機械傳動部分、電器部分，各潤滑點進行嚴格檢查，確定可靠后，方可啟動。各類機床照明應(yīng)用安全電壓、電壓不得大于36伏。操作中工、夾、刀具及工件必須裝夾牢固。各類機床，開車后應(yīng)先進行低速空轉(zhuǎn)，一切正常后，方可正式作業(yè)。機床道軌面上、工作臺上禁止放工具和其他東西。不準用手清除鐵屑，應(yīng)使用專門工具清掃。機床開動前要觀察周圍動態(tài)，機床開動后，要站在安全位置上，以避開機床運動部位和鐵屑飛濺。各類機床運轉(zhuǎn)中，不準調(diào)節(jié)變速機構(gòu)或行程，不得用手觸摸傳動部分、運動中的工件、刀具等在加工中的工作表面，不準在運轉(zhuǎn)中測量任何尺寸，禁止隔著機床傳動部分傳遞或拿取工具等物品。發(fā)現(xiàn)有異常響動時，應(yīng)立即停車檢修，不得強行或帶病運轉(zhuǎn)，機床不準超負荷使用。各機件在加工過程中，嚴格執(zhí)行工藝紀律，看清圖紙，看清各部分控制點、粗糙度和有關(guān)部位的技術(shù)要求，并確定好制作件加工工序。調(diào)整機床速度、行程、裝夾工件和刀具，以及擦拭機床時都要停車進行。不準在機床運轉(zhuǎn)時離開工作崗位，因故要離開時必須停車，并切斷電源。操作后將待加工的原料及加工完的成品、半成品及廢料，必須堆放在指定地點，各種工具及刀具必須保持完整、良好。作業(yè)后，必須切斷電源，卸下刀具，將各部手柄放在空檔位置，鎖好電閘箱。清掃設(shè)備衛(wèi)生，打掃好鐵屑，導(dǎo)軌注好潤滑油，以防銹蝕。編輯本段工藝規(guī)程機加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。制訂工藝規(guī)程的步驟1)計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。2)分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。3)選擇毛坯。4)擬訂工藝路線。5)確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。6)確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。7)確定切削用量及工時定額。8)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。9)填寫工藝文件。在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。表51－1為軸承套的加工工藝過程。粗車外圓時，可采取同時加工五件的方法來提高生產(chǎn)率。表51－1軸承套加工工藝過程序號工序名稱工序內(nèi)容定位與夾緊1備料棒料，加工下料

2鉆中心孔車端面，鉆中心孔調(diào)頭車另一端面，鉆中心孔三爪夾外圓3粗車車外圓Ф長度為230mm，車外圓Ф為45mm，車端面槽Ф125mm，兩端倒角2×45°中心孔4鉆孔鉆孔M80長度為108mm軟爪夾Ф140mm外圓5車、鉸車端面，取總長140mm至尺寸車內(nèi)孔M80長度為108mm車外槽Ф125mm至尺寸長度為6mm鉸孔M80至尺寸軸套外兩端倒角2×45°至尺寸孔兩端倒角軟爪夾Ф140mm外圓6精車車Фmm至尺寸Ф140mm孔心軸7攻絲攻螺紋M80×3mmФ140mm外圓及端面8檢查

刀具軌跡路徑刀具軌跡（ToolPath），切削刀具上規(guī)定點所走過的軌跡。此規(guī)定點通常為刀具加工中在空間的位置點。曲面加工的刀具軌跡生成是實現(xiàn)曲面數(shù)控加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它是通過零件幾何模型，根據(jù)所選用的加工機床、刀具、走刀方式以及加工余量等工藝方法進行刀位計算并生成加工運動軌跡。刀具軌跡的生成能力直接決定數(shù)控編程系統(tǒng)的功能及所生成加工程序的質(zhì)量。高質(zhì)量的數(shù)控加工程序除應(yīng)保證編程精度和避免干涉外，同時應(yīng)滿足通用性好、加工時間短、編程效率高、代碼量小等。刀具軌跡，在CNC雕刻行業(yè)中，是必不可少的東西，生成軌跡的軟件是一由專業(yè)公司開發(fā)的雕刻軟件，或也可以是個人開發(fā)的小型雕刻程序，比如說國內(nèi)很出名的JDpaint(精雕軟件），國外的AlphaCAM。生成的刀具軌跡再由CNC雕刻機，雕刻出不同的模具或其它東西。數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號FM-1工序號1工步號1程序號機床型號CKA6180程序段號加工內(nèi)容車端面保總長共6頁第1頁編程王星飛符號含義編程原點換刀點循環(huán)點進給走刀方向快速走刀方向數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號FM-1工序號2工步號2程序號機床型號CKA6180程序段號加工內(nèi)容加工內(nèi)孔共6頁第2頁編程王星符號含義編程原點換刀點循環(huán)點進給走刀方向快速走刀方向數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號FM-2工序號3工步號4程序號O0001機床型號CKA6180程序段號加工內(nèi)容粗加工外廓共6頁第3頁編程王星符號含義編程原點換刀點循環(huán)點進給走刀方向快速走刀方向數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號FM-2工序號4工步號程序號機床型號CKA6180程序段號加工內(nèi)容精加工外輪廓共6頁第4頁、編程王星飛符號含義編程原點換刀點循環(huán)點進給走刀方向快速走刀方向數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號FM-22工步號程序號機床型號CKA6180程序段號加工內(nèi)容精粗加工內(nèi)螺紋共6頁第5頁編程王星飛符號含義編程原點換刀點循環(huán)點進給走刀方向快速走刀方向數(shù)控加工走刀路線圖零件圖號FM-2工序號2工步號程序號機床型號CKA6180程序段號加工內(nèi)容切溝槽共6頁第6頁編程王星飛符號五、設(shè)備選擇1、刀塔結(jié)構(gòu)的選擇臥式刀塔，刀架的主要參數(shù)（1）定位精度：0.05mm;（2）重復(fù)定位精度:土0.002mm;（3）適用機床：C6140;（4）多齒盤直徑：φ175(72齒左右);（5）刀架工位數(shù)：四工位;（6）定位控制元件：霍爾元件;（7）電機的選用：電機的轉(zhuǎn)速與設(shè)計刀架的回轉(zhuǎn)速度有關(guān).先預(yù)定為1500\min（8）刀座尺寸：200*192刀盤尺寸：200*110該結(jié)構(gòu)刀具的安裝數(shù)量較多，適宜加工一般性軸套類零件。另外在轉(zhuǎn)位方式上有電動和液壓兩種方式。CK1680電動刀塔換刀快捷并且故障低、維修方便，但價格略高。由于數(shù)控立車的投資比較大，在選擇時，要廣泛調(diào)研，結(jié)合加工工件特點及成本投入綜合考慮。在選擇數(shù)控系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)加工工件的復(fù)雜程度、工廠的應(yīng)用習(xí)慣綜合進行考慮。目前國產(chǎn)控制系統(tǒng)在一般加工應(yīng)用中也很成熟和穩(wěn)定。2、機床結(jié)構(gòu)的選擇(1)臥式“簡易數(shù)控車床”。這種機床采用平床身的布局，機床的制造工藝性好，便于導(dǎo)軌面的加工。水平床身配上水平放置的刀架，可提高刀架的運動精度。但是水平床身由于下部空間小，故排屑困難。從結(jié)構(gòu)尺寸上看，刀架水平放置使滑板橫向尺寸較長，從而加大了機床寬度方向的結(jié)構(gòu)尺寸。該設(shè)備的主要特點是具備兩軸聯(lián)動功能并且設(shè)備價格便宜。但是之所以稱其為“簡易數(shù)控車床”是因為它的主軸不能無級調(diào)速、刀架裝刀數(shù)量較少、快移速度慢、無自動排屑機構(gòu)，床身整體結(jié)構(gòu)比數(shù)控臥式車床的剛性差、加工精度低。但是該設(shè)備經(jīng)過多年改進，技術(shù)成熟、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，加工精度可達IT7～IT8，可用于零件的粗加工、半精加工和簡單的型面加工。

(2)臥式數(shù)控車床。這類機床結(jié)構(gòu)一般有斜床身結(jié)構(gòu)和平床身斜滑板結(jié)構(gòu)兩種布局。導(dǎo)軌傾斜的角度小，排屑不便；傾斜角度大，導(dǎo)軌的導(dǎo)向性及受力情況差。其傾斜角度的大小還直接影響機床外形尺寸高度與寬度的比例。綜合考慮以上因素，中小規(guī)格的數(shù)控車床，其床身的傾斜度以60°為宜。其中平床身斜滑板結(jié)構(gòu)。

一方面具有水平床身工藝性好的特點，另一方面機床又具有斜床身結(jié)構(gòu)寬度方向的尺寸小、排屑方便、機床占地面積小，外形美觀，容易實現(xiàn)封閉式保護等優(yōu)點。這兩種布局形式被中、小型數(shù)控車床所普遍采用。在選擇時，整體斜床身結(jié)構(gòu)的剛性略高于平床身斜滑板結(jié)構(gòu)，設(shè)備價格也略高一些。當存在重切削加工內(nèi)容時最好選用整體斜床身結(jié)構(gòu)。臥式數(shù)控車床比較適宜軸類零件及直徑較小(<φ300mm)重量較輕(<10kg)的軸套類零件的加工。(3)立式數(shù)控車床。與臥式數(shù)控車床最大的區(qū)別是主軸與水平方向垂直，適宜直徑較大、較重的盤類、螺桿銑輪轂類工件，數(shù)控螺桿銑工件裝卸方便、定位可靠，便于組成加工自動線。另外德國埃馬克公司研制的倒置式數(shù)控車，CK6180是對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種革新，它更有利于組成自動線，平聲數(shù)控車床實現(xiàn)自動上下料。但是此類設(shè)備價格較高，一般轎車用的盤類零件由于批量大、直徑小比較適宜選用。

綜上所訴，宜選擇臥式數(shù)控車床CK6180臥式刀架。六、切削用量切削用量是切削時各運動參數(shù)的總稱，包括切削速度、進給量和背吃刀量（切削深度）。與某一工序的切削用量有密切關(guān)系的刀具壽命（見金屬切削原理），一般分為該工序單件成本最低的經(jīng)濟壽命和最大生產(chǎn)率壽命兩類。按前者選擇的切削用量稱為最低成本切削用量，這是通常使用的；按后者選擇的切削用量稱為最大生產(chǎn)率切削用量，一般在生產(chǎn)任務(wù)緊迫時使用。目錄相關(guān)參數(shù)工藝標準壽命與用量關(guān)系相關(guān)參數(shù)1切削速度vc是指刀具切削刃上選定點相對于工件待加工表面在主運動方向的瞬時速度單位為M/min。2進給量f在主運動每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時（或單位時間內(nèi)），刀具與工件之間沿進給運動方向的相對位移，單位mm/s。3背吃刀量（切削深度）ap待加工表面與已加工表面之間的垂直距離，單位mm。數(shù)控機床加工工件時，其切削用量都預(yù)先編入程序中，在正常情況下人工不予改變。只是在試切削或出現(xiàn)異常情況時，才通過改變刀具偏置、通過倍率輪改變進給轉(zhuǎn)速或重新編寫程序來調(diào)節(jié)切削用量。影響數(shù)控加工切削用量主要有下列因素：（1）機床轉(zhuǎn)速（2）刀具規(guī)格（3）工件尺寸（4）切削液濃度工藝標準對于保證加工質(zhì)量、提高加工效率和降低生產(chǎn)成本具有重要意義。選擇切削用量時應(yīng)考慮的主要因素有：刀具和工件的材料、工件的加工精度和表面粗糙度、刀具壽命、機床功率、機床－機床夾具－工件－刀具系統(tǒng)的剛度以及斷屑、排屑條件等。最早研究切削用量的是美國人F.W.泰勒，他從1880年開始對單刃刀具的切削進行了26年（5萬次）科學(xué)試驗，總結(jié)出切削用量與刀具壽命、機床功率和切削液等因素相互影響的規(guī)律，從而推動了當時機床和刀具技術(shù)的重大改革。此后，不少國家在試驗研究和生產(chǎn)實踐中積累的典型切削數(shù)據(jù)大多匯編成冊,供操作人員查閱和參考;或把這種大量數(shù)據(jù)存儲在電子計算機中成為切削數(shù)據(jù)中心（庫），可為用戶隨時提供切削用量方面的咨詢服務(wù)。與某一工序的切削用量有密切關(guān)系的刀具壽命（見金屬切削原理），一般分為該工序單件成本最低的經(jīng)濟壽命和最大生產(chǎn)率壽命兩類。按前者選擇的切削用量稱為最低成本切削用量，這是通常使用的；按后者選擇的切削用量稱為最大生產(chǎn)率切削用量，一般在生產(chǎn)任務(wù)緊迫時使用。壽命與用量關(guān)系用硬質(zhì)合金車刀車削碳素鋼時，刀具壽命與切削用量的關(guān)系可用如下的經(jīng)驗公式表示式中t為刀具壽命（分）；cv為壽命系數(shù)，與刀具材料、刀具參數(shù)、工件材料和切削條件等因素有關(guān);x、y、z為指數(shù)(x=2.5～5,y=1.2～1.8,z=0.6～0.8)。這說明對刀具壽命影響最大的是切削速度，其次是進給量，最小的是切削深度。從最大生產(chǎn)率的觀點選擇切削用量，應(yīng)首先選用大的切削深度（或切削寬度），力求在一次或較少幾次行程中把大部分余量切去；其次根據(jù)切削條件選用較大的進給量（或切削厚度）；最后根據(jù)刀具壽命和機床功率的可能選用適當?shù)那邢魉俣取＿@也是粗加工時選擇切削用量的原則。精加工時一般選用較小的切削深度和進給量,然后根據(jù)刀具壽命選擇較高的切削速度,力求提高加工精度和減小表面粗糙度。根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料。參考數(shù)控切削用量推薦表或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進給量，然后計算主軸轉(zhuǎn)速與進給速度，計算結(jié)果填入表中。粗銑時：主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min，vc=18mm/min，a=1mm精銑時：主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min，vc=90mm/min，a=鉆中心孔時：主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min進給100mm/min。鉆孔時：主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min。粗鏜時：切削速度為50mm/min進給量為1mm精鏜時：切削速度為90mm/min進給量為0.15mm攻螺紋時：主軸轉(zhuǎn)速n=450r/min，vc=90mm七、刀具選擇刀具選擇方法選擇刀片形狀直徑位置選擇粗加工主偏角首選槽形和牌號推薦值

\o""方法選擇所有山特維克可樂滿粗鏜刀具都可配置為多刃、階梯和單刃鏜削。?

??多刃鏜削??階梯鏜削??單刃鏜削多刃鏜削

具有兩個或三個切削刃，在金屬去除率是首選因素時用于孔的粗加工，公差為IT9或更大?？傔M給率等于每個刀片的進給率乘以刀片數(shù)量(fn=fzxz)。大多數(shù)鏜削應(yīng)用的基本配置階梯鏜削將鏜削刀具的刀片設(shè)置為不同的周向和徑向尺寸來進行粗加工。在需要大的徑向切深時使用，或用于在長切屑材料中改善切削控制，因為切屑寬度可分為多段容易處理的小切屑。在階梯鏜削時所需的刀具數(shù)量和換刀次數(shù)會可能會減少。

進給率和加工的表面質(zhì)量與只使用一個刀片相同(fn=fz)。加工出來的孔公差為IT9或更大。單刃鏜削用于材料的粗加工和精加工，在要求進行切屑控制或機床刀具功率受限時采用(fn=fz)。單刃鏜削用于長切屑材料(切屑占用空間多)和底孔加工以及孔的精加工(公差為IT9或更高)。?刀片形狀在粗鏜中，使用正前角基本形狀刀片(CoroTurn107)是較為有利，因為與負前角刀片相比其產(chǎn)生的切削力較小。在穩(wěn)定工況中，選擇負前角形狀刀片(T-MaxP)以獲得更好的刀片經(jīng)濟性或者為需要高強度刀片的堅固刀具以提高工藝安全性。?正前角基本形狀刀片(CoroTurn107)

的夾緊?負前角基本形狀刀片(T-MaxP)

的夾緊直徑位置?帶正前角形狀刀片的刀具

?帶負前角形狀刀片的刀具

選擇粗加工主偏角鏜削刀具的主偏角影響軸向力和徑向力的方向和大小。主偏角大對主軸產(chǎn)生的軸向力

大，而主偏角小會導(dǎo)致大的徑向切削力并且切屑厚度較薄。

推薦值?

\o""首選CoroBore820是帶三個切削刃的高效率粗鏜刀具，應(yīng)將其作為中等至高功率機床的首選。對于不穩(wěn)定工況、剛性差的機床或長懸伸選擇Duobore。在需要高強度刀片或加工大直徑孔時選擇重載型。深孔對于深孔或懸伸超過4倍接口尺寸時，推薦使用防振Duobore。?

槽形和牌號推薦值刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計中的重要內(nèi)容之一，刀具選擇合理與否不僅影響機床的加工效率，而且還直接影響加工質(zhì)量。1.鉆孔的刀具鉆孔的刀具較多，有普通麻花鉆，可轉(zhuǎn)位淺孔鉆及扁鉆。應(yīng)根據(jù)工件材料，加工尺寸及加工質(zhì)量要求等合理選用。在數(shù)控車床上鉆孔，大多采用麻花鉆，麻花鉆有高速鋼和硬質(zhì)合金鋼兩種。這里選用：中心鉆直徑?5mm的中心鉆。鉆頭?20mm，?2.粗車外圓刀90o硬質(zhì)合金外圓車刀，刀尖圓弧半徑0.2mm。3.切槽刀寬4mm4.鏜刀鏜刀的種類很多。按切削刃數(shù)量可分為単刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀剛性差，切削時易引起振動，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。粗鏜鋼件孔時Kr=60o—75o，以提高刀具的耐用度。單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)較廣，粗精加工都適用。故選用單刃鏜刀，粗精鏜內(nèi)孔表面。刀片：55o帶R0.2mm圓弧刃的菱形刀片，如：圖9圖95.內(nèi)螺紋車刀60o硬質(zhì)合金螺紋刀，刀尖圓弧0.1mm。八、數(shù)控加工工藝卡與刀具卡片一.數(shù)控加工工序卡單位名稱貴州師范大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院產(chǎn)品名稱或代號零件名稱材料零件圖號數(shù)控車工工藝案例分析45鋼工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備教室工步號三爪卡盤和自制心軸CK6180實訓(xùn)中心1工步內(nèi)容刀具號刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r/min進給速度mmmin背吃刀量mm備注2粗車套筒零件外圓T0325×256001201.5自動3鉆中心孔T05?52.5自動4鉆通孔T01?25300105粗鏜?80mmT016001201自動6調(diào)頭裝夾粗加工?130mmT0325×256001201.2自動7精鏜?80mm內(nèi)孔至110T0220×305001201自動8粗精加工內(nèi)螺紋M80×3T0325×25500750自動9粗車外圓?110mm?T0125×256001201.2自動10精車外圓?110mm?1100800.5自動11切槽6mmT044×206001201自動12精車外螺紋M80×3600自動二.數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品名稱和代號數(shù)控車工工藝分析案例零件名稱零件圖號序號刀具號刀具名稱材料直徑mm數(shù)量刀具半徑mm備注1T01麻花鉆90o硬質(zhì)合金12T02內(nèi)螺紋刀硬質(zhì)合金10.13T03外圓車刀60o硬質(zhì)合金10.24T04切槽鏜刀硬質(zhì)合金415T05?5mm中心鉆硬質(zhì)合金1九、零件粗精加工手工編程9.1數(shù)控編程的方法及其特點數(shù)控編程有絕對坐標編程法、相對坐標編程法及兩種方法配合使用的混合編程方法（1）絕對值編程絕對值編程是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編程原點計算出絕對坐標值進行編程的一種方法。采用絕對值編程，首先要指出編程原點的位置，并用地址X、Y、Z進行編程。這種方法編出程序來直觀，有利于程序的校驗（2）增量值編程增量值編程是根據(jù)與前一個位置的坐標值增量來表示位置的一種編程方法，采用增量編程時，用地址U、W、代替X、Z進行編程。這種方法編程，當零件各尺寸的基準不單一，而且分成好幾段時，此法非常簡單有效，不易出錯。（3）混合編程絕對值編程與增量編程混合起來進行編程的方法叫混合編程，編程時也必須先設(shè)定編程原點。這種方法在適當?shù)胤郊幼映绦蚝芊奖恪?.2編程零點的選擇一般情況下，編程零點即編程人員在編制程序時不考慮工件在機床上的安裝位置所假設(shè)的零件的坐標原點，選擇該點時應(yīng)注意：（1）編程零點應(yīng)選擇在零件圖的尺寸基準上，這樣便于坐標值的計算并減少錯誤。（2）編程零點盡量選在零件精度較高的表面上以提高工件的加工精度。（3）對于對稱特點的零件，編程零點應(yīng)設(shè)在其對稱中心。（4）對于一般的零件，工件的零點應(yīng)設(shè)在外輪廓的某一點上。（5）Z方向的零點一般設(shè)在工件表面。9.3加工程序具體程序的編制方法很多，本例中因零件形狀相對簡單，采用手工編程。有一點要注意，手工編程一般要求編制的程序規(guī)范，可讀性強，修改方便，本例參考程序（使用FANUC—0—MA數(shù)控系統(tǒng)）程序1（右端加工程序）O0001N10T0101；N20M03S4N30G00X300.0ZN40X75.0Z2.0；N50G71N60G71P70Q110U-0.5W0FN70G01N80Z0F30；N90X80.2Z-3.0；N100Z-108.0；N110G00X300.0Z300.0N120MN130M00N140T0101；N150M03S600N160G00XN170G70P70Q110N180GN190M05；N200M00N210T0202；N220G00X78.0Z2.0N230G92X79.0Z-100.0N240X79.5；N250X80.0；)N260X80.5；N270X81.0；N280X81.2