畢業(yè)設(shè)計(jì)--- 主軸箱數(shù)控加工

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 引言…………………………………………………………5</p><p>　　第2章 課題研究</p><p>　　2.1 課題研究的主要內(nèi)容………………………………………….6</p><p>　　2.2 研究的方法……………

2、……………………………………..6</p><p>　　2.3 具體操作步驟和措施…………………………………………7</p><p>　　第3章 數(shù)控工藝基礎(chǔ)知識與分析步驟</p><p>　　3.1 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇…………………………………...11　　　 </p><p>　　3.

3、2 數(shù)控加工工藝性分析………………………………………..12</p><p>　　3.3 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)…………………………………...12</p><p>　　3.4 確定走刀路線和安排加工順序……………………………. .13</p><p>　　3.5 確定刀具與工件的相對位置…………………………………15</p>

4、<p>　　3.6 定位基準(zhǔn)可靠……………………………………………. .17</p><p>　　3.7 統(tǒng)一幾何類型及尺寸………………………………………17</p><p>　　3.8 確定切削用量……………………………………………. .17</p><p>　　第4章 數(shù)控加工技術(shù)文件……………………………………..19<

5、/p><p>　　第5章 設(shè)計(jì)加工工作總結(jié)</p><p>　　5.1 靈活設(shè)置參考點(diǎn)……………………………………………20</p><p>　　5.2 化整為零法………………………………………………...20</p><p>　　5.3 減少刀具空行程……………………………………………21</p><p&g

6、t;　　5.4 優(yōu)化參數(shù),平衡刀具負(fù)荷,減少刀具磨損……………………21</p><p>　　結(jié)論…………………………………………………………………..23</p><p>　　致謝…………………………………………………………………..23</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………..24</p><p&g

7、t;　　附錄A………………………………………………………………..25</p><p>　　附錄B………………………………………………………………...26</p><p>　　附錄C………………………………………………………………..28</p><p>　　附錄D………………………………………………………………...30</p><p>

8、　　附錄E………………………………………………………………..39</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　采用加工中心加工是眾多數(shù)控加工方法的一種，它利用直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)對工件進(jìn)行自動化操作，而且加工精度要比普通機(jī)床加工精度要高很多，有的是普通機(jī)床所無法達(dá)到的。</p><p>　　該加工中心主軸箱上面的孔比較多,

9、加工精度要求也相當(dāng)?shù)馗摺?每一個重要零件必須通過檢測以確保組裝后的精度。而且該主軸箱上的一些孔的定位精度要求也比較高,所以要必須保證加工的每個孔必須符合圖紙上的要求。</p><p>　　本文最后還提出了改進(jìn)措施,以進(jìn)一步提高加工精度。</p><p>　　關(guān)鍵詞：主軸箱，數(shù)控加工，編程</p><p><b>　　第1章 引 言</b>&l

10、t;/p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是V70-30001加工中心主軸箱箱體的試制──編制數(shù)控加工頂面及底面孔的程序。V70-30001加工中心主軸箱箱體是很典型的箱體類零件（參照附錄E），結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、精度要求高、要加工的孔多、工序很長且具有較廣泛的代表性，通過本次課題的完成，使自己熟悉實(shí)際生產(chǎn)中工程圖的全貌和具體要求，其次熟悉實(shí)際生產(chǎn)中工藝設(shè)計(jì)的全方法。對FANUC-0i系統(tǒng)和牧野A100臥式加工中心的加工工藝

11、特性也有了一定的了解。通過本課題的完成，使學(xué)生首先感覺到合作配合工作的重要性，其次熟悉實(shí)際生產(chǎn)中的程序設(shè)計(jì)過程及方法，還要設(shè)計(jì)的O8501程序?qū)70-30001加工中心主軸箱箱體的試制有指導(dǎo)意義，最后學(xué)會獨(dú)立分析解決問題、編寫（纂寫）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）、查找參考資料的方法。</p><p>　　在數(shù)字化制造技術(shù)中，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之一，它直接面對加工對象和操作者，數(shù)控及其編程技術(shù)的

12、熟悉和掌握程度也直接影響到制造系統(tǒng)的成效。目前以數(shù)控機(jī)床和加工中心為重要組成部分的柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）已越來越多，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已滲透到機(jī)械制造業(yè)的各個領(lǐng)域。</p><p>　　在分析零件圖樣的基礎(chǔ)上，確定加工順序，加工路線，裝卡方法，選擇刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)。同時充分利用數(shù)控機(jī)床的指令功能特點(diǎn)，簡化程序，縮短加工路線，充分發(fā)揮機(jī)床效能。</p>&l

13、t;p><b>　　第2章 課題研究</b></p><p>　　2.1 課題研究的主要內(nèi)容：</p><p>　　（1）根據(jù)圖紙計(jì)算任圓柱之間中心孔的編程尺寸，然后進(jìn)行手工編程；</p><p>　　(2)對程序的應(yīng)用作出簡單而必要的說明； </p><p>　　(3)選定數(shù)控加工所用刀桿，并校對任一刀具組的

14、長度。</p><p>　　圖1 零件軸二測視圖</p><p>　　該V70-30001加工中心主軸箱箱體是很典型的箱體類零件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、尺寸精度要求比較高、要加工的孔多、工序很長且具有較廣泛的代表性。通過本次課題的完成，使自己熟悉實(shí)際生產(chǎn)中工程圖的全貌和具體要求，其次熟悉實(shí)際生產(chǎn)中工藝設(shè)計(jì)的全方法。對FANUC-0i系統(tǒng)和牧野A100E臥式加工中心的加工工藝特性也有了一定的了解。

15、</p><p>　　2.2 研究的方法：</p><p><b>　　2.2.1 看圖紙</b></p><p>　　一開始拿到圖紙時感覺這個零件加工比較簡單，所以開始的一段時間，并沒有太關(guān)注這個圖紙，但到真正開始做有點(diǎn)手足無策。一時間感覺做設(shè)計(jì)很茫然，后來自己靜下心來仔細(xì)思考，根據(jù)圖紙的具體要求，再結(jié)合我以前實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制定出一套加工的

16、詳細(xì)方案。</p><p><b>　　圖2 零件側(cè)視圖</b></p><p>　　2.2.2 讀解裝夾定位方式</p><p>　　采用專用夾具進(jìn)行定位：</p><p>　　專用夾具定位時限制了5個自由度，四塊壓板限制四個自由度，底面再用定位銷限制兩個自由度，屬于完全定位。夾具在工作臺上用Φ6H7的孔定位，夾具底

17、板高160，可以有效縮短刀具長度，提高刀具的抗振性。</p><p>　　2.2.3選擇刀具。根據(jù)工件材料，機(jī)床性能，刀具材料，選擇所需的刀具。（見表格.數(shù)控加工刀具卡）</p><p>　　2.2.4讀解工序卡片（見表格.數(shù)控加工工序卡）</p><p>　　看工藝卡片可以知道加工順序、切削用量、刀具號等工藝參數(shù)，然后進(jìn)行手工編程。</p><

18、p>　　2.3 具體步驟和措施：</p><p><b>　　2.3.1查找資料</b></p><p>　　為了能夠做好此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我利用業(yè)余時間在百度網(wǎng)和其他一些網(wǎng)站上查找了與自己設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，也到學(xué)校圖書館查閱了一些數(shù)控加工的書籍。再做了一些必要的筆記，以便在設(shè)計(jì)時方便查找。</p><p><b>　　2.3.2

19、編寫程序</b></p><p>　　1）加工方法 本工件是鑄件，由工藝卡片(附錄.數(shù)控加工工藝卡)中可看出，除了Ф20以下孔未鑄出毛坯孔以外，其余孔均以鑄出毛坯孔，所以所需加工方法有：鉆削、鏜削、鉸削和攻螺紋等。</p><p><b>　　2）計(jì)算編程尺寸</b></p><p>　　首先根據(jù)加工工序的要求計(jì)算斜油孔(如圖)

20、的坐標(biāo)</p><p><b>　　具體步驟如下：</b></p><p><b>　　確定加工路線</b></p><p>　　加工加工順序?yàn)椋河邢嗤讜r，第一個孔放在主程序里，其余放在子程序里，只要調(diào)用一下就可以了。為使加工中誤差減小，各孔的加工遵循先粗后精的原則。全部配合孔均需經(jīng)粗加工、半精加工和精加工。</p

21、><p><b>　　圖3 零件側(cè)面</b></p><p><b>　　圖4 零件底面</b></p><p>　?。?）加工坐標(biāo)的計(jì)算</p><p>　　加工坐標(biāo)的計(jì)算是從基準(zhǔn)面開始的，以哪個面作基準(zhǔn)我的尺寸就從哪個面開始計(jì)算。這個面上的孔都要以這個基準(zhǔn)面都作為基準(zhǔn)。而且尺寸應(yīng)該都是封閉的。統(tǒng)

22、一以一個基準(zhǔn)面來進(jìn)行加工能夠保證加工精度。</p><p>　?。?）選定數(shù)控加工所用刀桿，并校對任一刀具組的長度</p><p>　　因?yàn)檫@個工件的外表的尺寸差別比較大，很多高度都不在同一個位置。因此在滿足各個部位加工要求的前提下，盡量減小刀具長度，以提高工藝系統(tǒng)的剛性，所以要對刀具校驗(yàn)，（見附錄.數(shù)控加工刀具卡）,例如校驗(yàn)一把Φ97的粗鏜刀。</p><p>　

23、　圖5 校對刀具組長度示意圖</p><p>　　Φ97鏜刀的長度校驗(yàn)有關(guān)尺寸：</p><p>　　A=900 B=700 N=156.8 L=14 Tt= 28.2 Z0=5</p><p>　　T=900-700-156.8+5+28.2+14=90.4</p><p>　　T<900-156.8=743.2&

24、lt;/p><p>　　所以刀具的尺寸范圍為90.4<T<743.2,根據(jù)機(jī)械手冊的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)床標(biāo)設(shè)備的功能,確定刀具的長度是240mm.</p><p>　?。?）工作臺回轉(zhuǎn)后安全距離的確定</p><p>　　圖6 工作臺回轉(zhuǎn)后安全距離的確定</p><p>　　由圖可知：圖上圓的半徑R*R=43.6205*43.6205+3

25、7.5*37.5</p><p><b>　　則R=216.43</b></p><p>　　所以在刀具長度補(bǔ)償不取消的情況下，刀尖離開工件加工表面的距離只要大于250，工作臺旋轉(zhuǎn)時，就不可能撞刀。</p><p>　　第3章 數(shù)控工藝基礎(chǔ)知識與分析步驟</p><p>　　3.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇</p&g

26、t;<p>　　對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機(jī)床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進(jìn)行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實(shí)際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。</p><p>　　3.1.1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容</p><

27、p>　　在選擇時，一般可按下列順序考慮：</p><p>　?。?）通用機(jī)床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； </p><p>　?。?）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容；</p><p>　　（3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時選擇。</p><p>　　3.

28、1.2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容</p><p>　　一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：</p><p>　?。?）占機(jī)調(diào)整時間長。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；</p><p>　?。?）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時，

29、采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；</p><p>　?。?）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。</p><p>　　此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊?，要盡量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。<

30、/p><p>　　因此，根據(jù)本產(chǎn)品的實(shí)際情況，其加工孔和其他一些復(fù)雜的工序，是普通機(jī)床無法達(dá)到的，采用數(shù)控機(jī)床來加工本產(chǎn)品是比較省時，而且能夠達(dá)到要求的。</p><p>　　3.2數(shù)控加工工藝性分析</p><p>　　被加工鑄件的數(shù)控加工工藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。</p><p>　　

31、3.2.1、尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)</p><p>　　在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的。因此零件圖樣上最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。</p><p>　　3.2.2、幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確</p><p>　　在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣泳幊虝r

32、要對零件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編程時要計(jì)算出每個節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無論哪一點(diǎn)不明確或不確定，編程都無法進(jìn)行。但由于零件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時，一定要仔細(xì)核算，發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系。</p><p>　　3.3數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)控加工工藝路線設(shè)

33、計(jì)與通用機(jī)床加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要區(qū)別,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計(jì)中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好。</p><p>　　數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個問題：3.3.1、工序的劃分　　根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：（1）以一次安裝、

34、加工作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達(dá)到待檢狀態(tài)。（2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機(jī)床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。此外，程序太長會增加出錯與檢索的困難。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。（3）以加工部位劃分工序。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)

35、特點(diǎn)將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。</p><p>　?。?）以粗、精加工劃分工序。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對粗加工后可能發(fā)生的變形需要進(jìn)行校形，故一般來說，凡要進(jìn)行粗、精加工的過程，都要將工序分開。3.3.2、順序的安排　　順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮。順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行：（1）上道工序的加工

36、不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮；（2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工；（3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)；</p><p>　　3.3.3、數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接 </p><p>　　數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此

37、在熟悉整個加工工藝內(nèi)容的同時，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點(diǎn)，如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對校形工序的技術(shù)要求；對毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣才能使各工序達(dá)到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。</p><p>　　3.4確定走刀路線和安排加工順序 </p><p>　　走刀路線就是刀具在整個加工工序中

38、的運(yùn)動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　3.4.1、尋求最短加工路線</p><p>　　如加工圖6所示零件上的孔系。圖7的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用圖8的走刀路線，減少空刀時間，則可節(jié)省定位時間近一倍，提高了加工效率。</p><p>　　圖6加工

39、圖 圖7走刀路線1 圖8走刀路線2</p><p>　　3.3.2、最終輪廓一次走刀完成</p><p>　　為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。</p><p>　　如圖2.4a為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但行切法

40、將在兩次走刀的起點(diǎn)和終點(diǎn)間留下殘留高度，而達(dá)不到要求的表面粗糙度。所以如采用2.4b圖的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。圖2.4c也是一種較好的走刀路線方式。</p><p>　　圖9路線1 圖10路線2 圖11路線3</p><p>　　銑削內(nèi)腔的三種走刀路線</p><p

41、>　　3.3.3、選擇切入切出方向</p><p>　　考慮刀具的進(jìn)、退刀（切入、切出）路線時，刀具的切出或切入點(diǎn)應(yīng)在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應(yīng)避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕。 </p><p>　　3.

42、3.4、選擇使工件在加工后變形小的路線</p><p>　　對橫截面積小的細(xì)長零件或薄板零件應(yīng)采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步時，應(yīng)先安排對工件剛性破壞較小的工步。</p><p>　　3.5確定刀具與工件的相對位置 </p><p>　　對于數(shù)控機(jī)床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認(rèn)對刀

43、點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。對刀點(diǎn)是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。對刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對刀點(diǎn)往往就選擇在零件的加工原點(diǎn)。對刀點(diǎn)的選擇原則如下：</p><p>　?。?）所選的對刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡單；</p><p>　?。?）對刀點(diǎn)應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置；</p><p>　　圖

44、12對刀示意圖 </p><p>　　（3）對刀點(diǎn)應(yīng)選在加工時檢驗(yàn)方便、可靠的位置；</p><p>　　（4）對刀點(diǎn)的選擇應(yīng)有利于提高加工精度。</p><p>　　例如，加工圖12所示零件時，當(dāng)按照圖示路線來編制數(shù)控加工程序時，選擇夾具定位元件圓柱銷的中心線與定位平面A的交點(diǎn)作為加工的對刀點(diǎn)。顯然，這里的對刀點(diǎn)也恰好是加工原點(diǎn)。</p><

45、p>　　在使用對刀點(diǎn)確定加工原點(diǎn)時，就需要進(jìn)行“對刀”。所謂對刀是指使“刀位點(diǎn)”與“對刀點(diǎn)”重合的操作。每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機(jī)床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置?！暗段稽c(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖13所示，圓柱銑刀的刀位點(diǎn)是刀具中心線與刀具底面的交點(diǎn)；如圖15所示，球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心點(diǎn)或球頭頂點(diǎn)；如圖14所示，車刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆頭頂點(diǎn)。各類數(shù)控機(jī)床的對刀方法

46、是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類機(jī)床分別討論。</p><p>　　換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進(jìn)行加工的機(jī)床而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過程中要自動換刀。對于手動換刀的數(shù)控銑床，也應(yīng)確定相應(yīng)的換刀位置。為防止換刀時碰傷零件、刀具或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。 </p><p>　　圖13鉆頭的刀位點(diǎn) 圖14車刀的刀位點(diǎn) 圖15圓柱銑

47、刀的刀位點(diǎn) </p><p>　　3.6、定位基準(zhǔn)可靠</p><p>　　在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準(zhǔn)定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準(zhǔn)，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺。在完成定位加工后再除去。</p><p>　　3.7、統(tǒng)一幾何類型及尺寸</p><p>　　零件的外形、

48、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。零件的形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機(jī)床的鏡向加工功能來編程，以節(jié)省編程時間。</p><p><b>　　3.8確定切削用量</b></p><p>　　對于高效率的金屬切削機(jī)床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)

49、量。經(jīng)濟(jì)的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。</p><p>　　編程人員在確定每道工序的切削用量時，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機(jī)床說明書中的規(guī)定去選擇。也可以結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。</p><p>　　背吃刀量主要受機(jī)床剛度的限制，在機(jī)床剛度允許的情況下，盡

50、可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機(jī)床加工的余量小一些。</p><p>　　編程人員在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進(jìn)給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。</p><p>　　第4章 數(shù)控加工技術(shù)文件</p>

51、<p>　　填寫數(shù)控加工專用技術(shù)文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。這些技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，也是操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程。技術(shù)文件是對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位所選用的刀具及其它技術(shù)問題。數(shù)控加工技術(shù)文件主要有：一、數(shù)控編程任務(wù)書（詳見附錄A）；</p><p>　　二、數(shù)控加工工序卡片（詳見附錄B）；</p>&l

52、t;p>　　三、數(shù)控刀具卡片（詳見附錄C）；</p><p>　　四、數(shù)控編程程序清單（詳見附錄D）。</p><p>　　以下提供了常用文件格式，文件格式可根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況自行設(shè)計(jì)。 　 它闡明了工藝人員對數(shù)控加工工序的技術(shù)要求和工序說明，以及數(shù)控加工前應(yīng)保證的加工余量。它是編程人員和工藝人員協(xié)調(diào)工作和編制數(shù)控程序的重要依據(jù)之一。 </p>&

53、lt;p>　　第5章 設(shè)計(jì)加工工作總結(jié)</p><p>　　加工中心雖然加工柔性比普通銑床優(yōu)越，而且能夠加工更加復(fù)雜的曲面等工件，但單就某一種普通零件的生產(chǎn)效率而言，與普通銑床還存在一定的差距。因此，提高加工中心的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用編程技巧，編制高效率的加工程序，對提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果?，F(xiàn)在就我在此次自己做畢業(yè)設(shè)計(jì)得出的一些數(shù)控加工提高工作效率提出一些小小的個人建議。 </p

54、><p>　　5.1 靈活設(shè)置參考點(diǎn) </p><p>　　加工中心共有3根軸，即主軸Z和工作臺面X和Y軸。一般工件中心為坐標(biāo)系原點(diǎn)，各刀接近工件時，坐標(biāo)值減小，稱之為進(jìn)刀；反之，坐標(biāo)值增大，稱為退刀。當(dāng)退到刀具開始時位置時，刀具停止，此位置稱為參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是編程中一個非常重要的概念，每執(zhí)行完一次自動循環(huán)，刀具都必須返回到這個位置，準(zhǔn)備下一次循環(huán)。因此，在執(zhí)行程序前，必須調(diào)整刀具及主軸的實(shí)際

55、位置與坐標(biāo)數(shù)值保持一致。然而，參考點(diǎn)的實(shí)際位置并不是固定不變的，編程人員可以根據(jù)零件的尺寸、所用的刀具的種類、數(shù)量調(diào)整參考點(diǎn)的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。</p><p>　　5.2 化零為整法 </p><p>　　如果按照常規(guī)方法編程，在每一次循環(huán)中只加工一個零件，由于軸向尺寸較短，造成機(jī)床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻繁往復(fù)，彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)動作頻繁。長時間工作之后，便會造成機(jī)床

56、導(dǎo)軌局部過度磨損，影響機(jī)床的加工精度，嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C(jī)床報廢。而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的頻繁動作，則會導(dǎo)致控制電器的損壞。要解決以上問題，必須加大主軸送進(jìn)長度和彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動作間隔，同時不能降低生產(chǎn)率。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個零件，則主軸送進(jìn)長度為單件零件長度的數(shù)倍,甚至可達(dá)主軸最大運(yùn)行距離，而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動作時間間隔相應(yīng)延長為原來的數(shù)倍。更重要的是，原來單件零件的輔助時間分?jǐn)傇跀?shù)個零件上，每個零件的輔助時間大為

57、縮短，從而提高了生產(chǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，我聯(lián)想到電腦程序設(shè)計(jì)中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個子程序中，而將有關(guān)機(jī)床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中，每加工一個零件時，由主程序通過調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序，加工完成后，跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個零件便調(diào)用幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了</p><p>　

58、　5.3 減少刀具空行程 </p><p>　　刀具的運(yùn)動是依靠步進(jìn)電動機(jī)來帶動的，盡管在程序命令中有快速點(diǎn)定位命令G00，但與普通銑床的進(jìn)給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機(jī)床效率，必須提高刀具的運(yùn)行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點(diǎn)所運(yùn)行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運(yùn)行效率。（對于點(diǎn)位控制的加工中心，只要求定位精度較高，定位過程可盡可能快，而刀具相對工件的運(yùn)動

59、路線是無關(guān)緊要的。）在機(jī)床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近工件的地方。在程序方面，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時彼此盡可能分散，在很接近工件時彼此就不會發(fā)生干涉；另一方面，由于刀具實(shí)際的初始位置已經(jīng)與原來發(fā)生了變化，必須在程序中對刀具的參考點(diǎn)位置進(jìn)行修改，使之與實(shí)際情況相符，與此同時再配合快速點(diǎn)定位命令，就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內(nèi)從而提高機(jī)床加工效率。</p><p&

60、gt;　　5.4 優(yōu)化參數(shù)，平衡刀具負(fù)荷，減少刀具磨損</p><p>　　由于零件結(jié)構(gòu)的千變?nèi)f化，有可能導(dǎo)致刀具切削負(fù)荷的不平衡。而由于自身幾何形狀的差異導(dǎo)致不同刀具在剛度、強(qiáng)度方面存在較大差異，例如：正外圓刀與切斷刀之間，正外圓刀與反外圓刀之間。如果在編程時不考慮這些差異。用強(qiáng)度、剛度弱的刀具承受較大的切削載荷，就會導(dǎo)致刀具的非正常磨損甚至損壞，而零件的加工質(zhì)量達(dá)不到要求。因此編程時必須分析零件結(jié)構(gòu)，用強(qiáng)度

61、、剛度較高的刀具承受較大的切削載荷，用強(qiáng)度、剛度小的刀具承受較小的切削載荷，使不同的刀具都可以采用合理的切削用量，具有大體相近的壽命，減少磨刀及更換刀具的次數(shù)。 </p><p>　　本章總結(jié)的一些具體結(jié)論僅適用于BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床，但是它表現(xiàn)的編程思想具有普遍意義。要編制合理高效的加工程序，必須要熟悉所使用機(jī)床的程序語言并能加以靈活運(yùn)用，了解機(jī)床的主參數(shù)，深入分析零件的

62、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料特性及加工工藝等。</p><p>　　附圖：加工設(shè)備（牧野臥加A100E）</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過這一個多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對V70-30001型加工中心主軸箱的加工過程有了一定的了解，我的任務(wù)是對該型號的箱體程序編制和加工。當(dāng)一開始拿到圖紙感覺比較地?zé)┈?，所以開始的一段時間，我仔細(xì)

63、在圖紙上找與自己加工有關(guān)的地方，盡量弄明白，搞清楚整個加工的內(nèi)容及工序，不明白的地方向指導(dǎo)老師和系里其他機(jī)械老師請教，盡量使自己在加工之前把整個圖紙內(nèi)容搞清楚，這樣也有利于我整個加工。經(jīng)指導(dǎo)老師和朋友的一些提示讓我的思路豁然開闊。這對我的設(shè)計(jì)工作起到了一定的推動作用，特別是在主軸箱箱體的工藝分析過程上xx老師更是不斷的加以指導(dǎo)和分析，通過老師的悉心指導(dǎo)和自己的認(rèn)真學(xué)習(xí)，刻苦分析，查閱相關(guān)資料，最終做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)。根據(jù)圖紙的具體要求，再結(jié)

64、合我以前實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，制定出一套加工的詳細(xì)方案。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對我以后的學(xué)習(xí)和工作都很有幫助的，不僅是因?yàn)橥ㄟ^設(shè)計(jì)我們學(xué)到了很多原本不懂的東西，更是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中，我們遇到了很多的問題，老師又教會我許多不同的分析問題、解決問題的方法，這些經(jīng)歷將在我以后的人生道路上的助推劑。 </p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　xx老師對本次的畢業(yè)設(shè)

65、計(jì)的任務(wù)、要求、以及說明書的格式、章節(jié)的設(shè)置都提出了許多寶貴的修改和補(bǔ)充意見，在此謹(jǐn)致謝意。并對本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的各位指導(dǎo)老師表示謝意以及本次設(shè)計(jì)中的所列參考文獻(xiàn)的作者們表示真摯的謝意。謝謝您們在本次設(shè)計(jì)對我的指導(dǎo)，讓我在這一個多月的時間內(nèi)學(xué)到了許多的知識，讓我受益匪淺！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　?。?）王榮興主編．?dāng)?shù)控中級工認(rèn)

66、證強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)．北京：高等教育出版社，2005</p><p>　?。?）張煜主編．機(jī)械制圖．蘇州；蘇州大學(xué)出版社，2004</p><p>　?。?）揚(yáng)黎明主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊．北京：國防工業(yè)出版社，1996</p><p>　?。?）趙長明，劉萬菊主編．?dāng)?shù)控加工工藝及設(shè)備．北京：高等教育出版社， 2003</p><p>　　（6）許祥泰，

67、劉艷芳．?dāng)?shù)控加工編程實(shí)用技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　?。?）孫德茂著.數(shù)控機(jī)床銑削加工直接編程技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　（8）孟少龍主編.機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　（9）王志平主編.數(shù)控編程與操作.北京：高等教育出版社，2003</p><p&

68、gt;　?。?0）華茂發(fā)主編．?dāng)?shù)控機(jī)床加工工藝．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　（11）蘇春主編.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　附錄A 數(shù)控編程任務(wù)書</p><p>　　附錄B 數(shù)控加工工序卡</p><p>　　附錄C 數(shù)控加工刀具卡片</p

69、><p>　　附錄D 數(shù)控編程清單</p><p>　　程序號：05801 加工中心V70-30001底面、側(cè)面數(shù)控加工程序</p><p>　　O123 換刀子程序N</p><p>　　O0001 銑底平面子程序</p><p>　　O0002 4-Φ13 四方孔中心孔子程序</p><

70、p>　　O0003 4-Φ13 四方孔通孔子程序</p><p>　　附錄E 產(chǎn)品簡要說明</p><p>　　江蘇新瑞機(jī)械有限公司</p><p><b>　　V70加工中心</b></p><p>　　V70立式加工中心采用小龍門結(jié)構(gòu)，工作臺只做Y向移動，零件加工中不存在由偏載和傾覆力矩產(chǎn)生的機(jī)床變形，主軸

71、采用直聯(lián)式高速主軸，確保零件加工速度和表面光潔度，三向滾珠絲扛副采用雙螺母，鋼球循環(huán)列數(shù)為2.5*4，提高軸向力以及延長絲扛壽命，絲扛兩端采用大直徑三聯(lián)60°接觸角軸承，大功率伺機(jī)驅(qū)動，提高絲扛軸系剛性，單軸可實(shí)現(xiàn)0.5g的加速度應(yīng)用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（3D—CAD）和有限元（FEM）分析開發(fā)的高剛性機(jī)床結(jié)構(gòu)。高剛性龍門式立柱, 箱式工作臺(Y軸)在全行程內(nèi)不產(chǎn)生傾覆力矩固定式主軸箱Z軸運(yùn)動，避免了滑枕式主軸箱因Z軸運(yùn)動而產(chǎn)生

72、主軸懸臂變化.高剛性加寬床身結(jié)構(gòu)，寬度1850mm,立柱下部結(jié)合截面1850×650mm,箱型網(wǎng)狀筋板，形成最佳抗彎、抗扭性能.X，Y，Z三軸均采用大功率電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動滾珠絲桿，無需齒輪或帶輪傳動，簡化傳動鏈，提高可靠性和定位精度。三軸均采用瑞士生產(chǎn)的45號重載線性滾動導(dǎo)軌副，三軸伺服驅(qū)動均采用3KW大功率SIEMENS或FANUC電機(jī)。兩端高剛性雙固定支承，并進(jìn)行預(yù)拉伸。φ40mm雙螺母滾珠絲杠副，軸向最大力可達(dá)17