數(shù)控機床畢業(yè)設計

1、<p>　　聿腿蚈螆袈羂薄螅羈羋蒀螄肅肁莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁袁羇芄蕆袁聿肇莃袀蝿芃艿衿羈肅蚇袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿蒞蒃羈膂芁薂肀莈薀薁螀膀蒆薀袂莆莂蕿肅腿莈薈膇肁蚆薈袇芇薂薇罿肀蒈薆肁芅莄蚅螁肈芀蚄袃芃蕿蚃羅肆薅螞膈節(jié)蒁螞袇膅莇蟻羀莀芃蝕肂膃薂蠆螂莈蒈螈襖膁莄螇羆莇芀螆聿腿蚈螆袈羂薄螅羈羋蒀螄肅肁莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁袁羇芄蕆袁聿肇莃袀蝿芃艿衿羈肅蚇袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿蒞蒃羈膂芁薂肀莈薀薁螀膀蒆薀袂莆莂蕿肅腿莈薈膇肁蚆薈袇芇薂薇罿

2、肀蒈薆肁芅莄蚅螁肈芀蚄袃芃蕿蚃羅肆薅螞膈節(jié)蒁螞袇膅莇蟻羀莀芃蝕肂膃薂蠆螂莈蒈螈襖膁莄螇羆莇芀螆聿腿蚈螆袈羂薄螅羈羋蒀螄肅肁莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁袁羇芄蕆袁聿肇莃袀蝿芃艿衿羈肅蚇袈肄莁薃袇膆膄葿袆袆荿蒞蒃羈膂芁薂肀莈薀薁螀膀蒆薀袂莆莂蕿肅腿莈薈膇肁蚆薈袇芇薂薇罿肀蒈薆肁芅莄蚅螁肈芀蚄袃芃蕿蚃羅肆薅螞膈節(jié)蒁螞袇膅莇蟻羀莀芃蝕肂膃薂蠆螂莈蒈螈襖膁莄螇羆莇芀螆聿腿蚈螆袈羂薄螅羈羋蒀螄肅肁莆螃螃芆節(jié)螂裊聿薁袁羇芄蕆袁聿肇莃袀蝿芃艿衿羈肅蚇袈肄莁薃袇膆

3、膄葿袆袆荿蒞蒃羈膂芁薂肀莈薀薁螀膀蒆薀袂莆莂蕿肅腿莈薈膇肁蚆薈袇芇薂薇罿肀蒈薆肁芅莄蚅螁肈芀蚄袃芃蕿蚃羅肆薅螞膈節(jié)蒁螞袇膅莇蟻羀莀芃蝕肂膃薂蠆</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機械制造業(yè)是國家工業(yè)體系的重要基礎和國民經(jīng)濟的重要組成部分，是衡量一個國家科技水平的重要標志之一；進入21世紀，工業(yè)技術的發(fā)展嚴重影響著社會的發(fā)展。機床工業(yè)是國

4、家基礎工業(yè)的基礎，它直接影響到國家各個工業(yè)部門的裝備自動化水平，勞動生產(chǎn)率的提高和國防現(xiàn)代化的實現(xiàn)。主軸是機床的關鍵零件,其質量的好壞直接影響機床的精度,因此對主軸加工及熱處理均需采用先進可靠的工藝及操作技術來獲得高質量。本文主要研究車床主軸的工藝分析，根據(jù)其功用和結構形狀選擇合適的材料和毛坯件，并分析其工藝過程進行參數(shù)計算等，根據(jù)其材料和硬度各條件選擇合理的切削加工工藝和熱處理工藝來完成主軸的技術要求，并編制了切削加工過程規(guī)程和工藝

5、卡片等工藝文件。本文也介紹了數(shù)控加工特點，數(shù)控機床——普通機床在不斷使用過程中隨著電子技術、計算機技術及自動化，精密機械與測量等技術的發(fā)展與綜合應用，生產(chǎn)了機電一體化的新型機床。本文對車床主軸某一工序進行了完整的數(shù)控工藝的分析，讓我們很明顯的看出數(shù)控加工工藝和普通車加工工藝的不同。</p><p>　　關鍵詞:  毛坯  切削加工 熱處理  工藝  編程</p>

6、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言 </b></p><p>　　第一章　緒論1.1  數(shù)控加工在機械制造業(yè)中的地位和作用1.2  主要研究內容 第二章　數(shù)控車床及程序</p><p>　　2.1  程序定義 

7、2.2  程序結構2.3  程序代碼</p><p><b>　　2.４　車床的特點</b></p><p>　　2.５　車床的使用條件　　</p><p>　　第三章　刀具及加工工藝3.1   刀具與加工精度</p><p>　　3.2   刀具

8、補償3.3   刀具的選擇</p><p>　　3.４　加工工藝第四章　走刀路線及切削用量</p><p>　　4.1   加工路線4.2  切削用量選擇的原則4.3  切削用量的選擇第五章　定位及基準的選擇4.１    粗基準的選擇4.２　精基準的選擇　４.３　工件的定位第六章　

9、程序</p><p><b>　　前 言 </b></p><p>　　數(shù)控機床綜合了精密機械、電子、電力拖動、自動控制、自動檢測、故障診斷和計算機等多方面的技術，是典型的高精度、高效率及高柔性的機電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機床在國內應用非常廣泛，數(shù)控車削加工是機械加工中最主要的數(shù)控加工方法之一。  本文從數(shù)控車床加工實訓的要求出發(fā)，注重技能訓練，

10、結合典型實例，詳細介紹了機床操作、車削加工工藝分析、編程核心內容。數(shù)控加工是機械制造中的先進加工技術，是一種高效率、高精度與高柔性的自動化加工方法。數(shù)控加工技術可有效解決復雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。目前，隨著數(shù)控加工的日益普及，越來越多的數(shù)控機床用戶感到，數(shù)控加工工藝與實施掌握的水平是制約數(shù)控手工編程與CAD/CAM集成化自動編程質量的關鍵因素。 </p><p>　

11、　第1章 緒 論</p><p>　　1.1、數(shù)控加工在機械制造業(yè)中的地位和作用</p><p>　　隨著科學技術的發(fā)展，機械產(chǎn)品結構越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高，更新?lián)Q代頻繁，生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)轉化。因此，對機械產(chǎn)品的加工相應地提出了高精度、高柔性與高度自動化的要求。所以數(shù)控加工在現(xiàn)在機械制造中有著重要的作用 。</p><p>

12、;　　1.2、主要研究內容</p><p>　　數(shù)控機床加工工藝是以數(shù)控機床加工中的工藝問題為研究對象的一門加工技術。數(shù)控機床加工工藝的內容包括金屬切削和加工工藝的基本知識和基本理論、金屬切削刀具、典型零件加工及工業(yè)分析等。數(shù)控機床加工工藝研究的宗旨是，如何科學地、最優(yōu)地設計加工工藝，充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點，實現(xiàn)在數(shù)控加工中的優(yōu)質、高產(chǎn)、低耗。</p><p>　　第2章 數(shù)控車床及程序

13、</p><p>　　2.1 程序的定義</p><p>　　主軸主要傳遞動力 供工件旋轉、刀具進退、刀架運動……地位相當于汽車的傳動軸。CA6140車床的主軸要比620的主軸多一套軸承車床的主軸抗振性，剛性更好，使主軸的前后軸承間隙，軸向竄動磨損的慢而且精度要高使加工出的工件也要比620在同樣條件下加工的工件精度好。</p><p>　　2．2 程序的結構

14、</p><p>　　數(shù)控車程序可以分成程序開始、程序內容和程序結束三部分內容。 </p><p>　　第一部分 程序開始部分 </p><p>　　主要定義程序號，調出零件加工坐標系、加工刀具，啟動主軸、打開冷卻液等方面的內容。 </p><p>　　主軸最高轉速限制定義G50 S2000，設置主軸的最高轉速為2000RPM，對于數(shù)控車床來

15、說，這是一個非常重要的指令。 </p><p>　　坐標系定義如不作特殊指明，數(shù)控系統(tǒng)默認G54坐標系。 </p><p>　　返回參考點指令G28 U0，為避免換刀過程中，發(fā)生刀架與工件或夾具之間的碰撞和/或干涉，一個有效的方法是機床先回到X軸方向的機床參考點，并離開主軸一段安全距離。 </p><p>　　刀具定義G0 T0808 M8，自動調8號左偏刀8號刀補

16、，開啟冷卻液。 </p><p>　　主軸轉速定義G96 S150 M4，恒定線速度S功能定義，S功能使數(shù)控車床的主軸轉速指令功能，有兩種表達方式，一種是以r/min或rpm作為計量單位。另一種是以m/min為計量單位。數(shù)控車床的S代碼必須與G96或G97配合使用才能設置主軸轉速或切削速度。 </p><p>　　G97：轉速指令，定義和設置每分鐘的轉速。 </p><

17、p>　　G96：恒線速度指令，使工件上任何位置上的切削速度都是一樣的。 </p><p>　　第二部分 程序內容部分 </p><p>　　程序內容是整個程序的主要部分，由多個程序段組成。每個程序段由若干個字組成，每個字又由地址碼和若干個數(shù)字組成。常見的為G指令和M指令以及各個軸的坐標點組成的程序段，并增加了進給量的功能定義。 </p><p>　　F功能是指

18、進給速度的功能，數(shù)控車床進給速度有兩種表達方式，一種是每轉進給量，即用mm/r單位表示，主要用于車加工的進給。另一種和數(shù)控銑床相同采用每分鐘進給量，即用mm/min單位表示。主要用于車銑加工中心中銑加工的進給。 </p><p>　　第三部分 程序結尾部分 </p><p>　　在程序結尾，需要刀架返回參考點或機床參考點，為下一次換刀的安全位置，同時進行主軸停止，關掉冷卻液，程序選擇停止或

19、結束程序等動作。 </p><p>　　回參考點指令G28U0為回X軸方向機床參考點，G0 Z300.0為回Z軸方向參考點。 </p><p>　　停止指令M01為選擇停止指令，只有當設備的選擇停止開關打開時才有效；M30為程序結束指令，執(zhí)行時，冷卻液、進給、主軸全部停止。數(shù)控程序和數(shù)控設備復位并回到加工前原始狀態(tài)，為下一次程序運行和數(shù)控加工重新開始做準備。</p><

20、p>　　2. 3   程序代碼</p><p><b>　　G00快速定位 </b></p><p>　　G01主軸直線切削 </p><p>　　G02主軸順時針圓壺切削 </p><p>　　G03主軸逆時針圓壺切削 </p><p><b>　　G04 暫

21、停 </b></p><p>　　G04 X4 主軸暫停4秒 </p><p><b>　　G10 資料預設 </b></p><p><b>　　G28原點復歸 </b></p><p>　　G28 U0W0 ；U軸和W軸復歸 </p><p>　　G41 刀尖

22、左側半徑補償 </p><p>　　G42 刀尖右側半徑補償 </p><p><b>　　G40 取消 </b></p><p>　　G97 以轉速 進給 </p><p>　　G98 以時間進給 </p><p><b>　　G73 循環(huán) </b></p>

23、<p>　　G80取消循環(huán) G10 00 數(shù)據(jù)設置 模態(tài) </p><p>　　G11 00 數(shù)據(jù)設置取消 模態(tài) </p><p>　　G17 16 XY平面選擇 模態(tài) </p><p>　　G18 16 ZX平面選擇 模態(tài) </p><p>　　G19 16 YZ平面選擇 模態(tài) </p><p>　　G20

24、 06 英制 模態(tài) </p><p>　　G21 06 米制 模態(tài) </p><p>　　G22 09 行程檢查開關打開 模態(tài) </p><p>　　G23 09 行程檢查開關關閉 模態(tài) </p><p>　　G25 08 主軸速度波動檢查打開 模態(tài) </p><p>　　G26 08 主軸速度波動檢查關閉 模態(tài) &l

25、t;/p><p>　　G27 00 參考點返回檢查 非模態(tài) </p><p>　　G28 00 參考點返回 非模態(tài) </p><p>　　G31 00 跳步功能 非模態(tài) </p><p>　　G40 07 刀具半徑補償取消 模態(tài) </p><p>　　G41 07 刀具半徑左補償 模態(tài) </p><p&

26、gt;　　G42 07 刀具半徑右補償 模態(tài) </p><p>　　G43 17 刀具半徑正補償 模態(tài) </p><p>　　G44 17 刀具半徑負補償 模態(tài) </p><p>　　G49 17 刀具長度補償取消 模態(tài) </p><p>　　G52 00 局部坐標系設置 非模態(tài) </p><p>　　G53 00 機

27、床坐標系設置 非模態(tài) </p><p>　　G54 14 第一工件坐標系設置 模態(tài) </p><p>　　G55 14 第二工件坐標系設置 模態(tài) </p><p>　　G59 14 第六工件坐標系設置 模態(tài) </p><p>　　G65 00 宏程序調用 模態(tài) </p><p>　　G66 12 宏程序調用模態(tài) 模態(tài)

28、</p><p>　　G67 12 宏程序調用取消 模態(tài) </p><p>　　G73 01 高速深孔鉆孔循環(huán) 非模態(tài) </p><p>　　G74 01 左旋攻螺紋循環(huán) 非模態(tài) </p><p>　　G76 01 精鏜循環(huán) 非模態(tài) </p><p>　　G80 10 固定循環(huán)注銷 模態(tài) </p><

29、;p>　　G81 10 鉆孔循環(huán) 模態(tài) </p><p>　　G82 10 鉆孔循環(huán) 模態(tài) </p><p>　　G83 10 深孔鉆孔循環(huán) 模態(tài) </p><p>　　G84 10 攻螺紋循環(huán) 模態(tài) </p><p>　　G85 10 粗鏜循環(huán) 模態(tài) </p><p>　　G86 10 鏜孔循環(huán) 模態(tài) <

30、/p><p>　　G87 10 背鏜循環(huán) 模態(tài) </p><p>　　G89 10 鏜孔循環(huán) 模態(tài) </p><p>　　G90 01 絕對尺寸 模態(tài) </p><p>　　G91 01 增量尺寸 模態(tài) </p><p>　　G92 01 工件坐標原點設置 模態(tài)</p><p>　　【用直徑依次遞增

31、的回轉零件的車削】</p><p>　　G71 U W R </p><p>　　G71 P Q U W F</p><p>　　U: 每次進刀的背吃刀量</p><p>　　W：一般不用，或很少用</p><p><b>　　R：退刀量</b></p><p>　　P:

32、指定循環(huán)指令的啟開始程序行</p><p>　　Q：指定循環(huán)指令的終止始程序行</p><p>　　U: X方向上的精車余量</p><p>　　W: Z方向上的精車余量</p><p>　　F: 循環(huán)粗車的進給速度</p><p>　　【帶凹槽，即外圓尺寸時大時小的回轉工件】</p><p>

33、<b>　　G73 U W R</b></p><p>　　G73 P Q U W F</p><p>　　U: 零件的最大直徑與最小直徑之差，再除以2</p><p>　　W：一般不用，或很少用</p><p>　　R：循環(huán)次數(shù)，一般視材料而定，用U除以背吃刀量</p><p>　　P: 指定循

34、環(huán)指令的啟開始程序行</p><p>　　Q：指定循環(huán)指令的終止始程序行</p><p>　　U: X方向上的精車余量</p><p>　　W: Z方向上的精車余量</p><p>　　F: 循環(huán)粗車的進給速度</p><p><b>　　【螺紋車削】</b></p><p&g

35、t;　　G92 X Z R F</p><p>　　X：每次車削時的X值</p><p><b>　　Z：螺紋的車削長度</b></p><p>　　R：車學錐螺紋時，小徑直徑減去大經(jīng)直徑除以2，一般情況下為負數(shù)</p><p><b>　　F：螺紋的螺距值</b></p><p

36、>　?。?４   車床的特點</p><p>　　一、數(shù)控機床與普通機床的區(qū)別</p><p>　　數(shù)控機床對零件的加工過程，是嚴格按照加工程序所規(guī)定的參數(shù)及動作執(zhí)行的。它是一種高效能自動或半自動機床，與普通機床相比，具有以下明顯特點：</p><p>　　1、適合于復雜異形零件的加工</p><p>　　數(shù)控機床可

37、以完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工業(yè)中得到廣泛應用。</p><p><b>　　2、加工精度高</b></p><p><b>　　3、加工穩(wěn)定可靠</b></p><p>　　實現(xiàn)計算機控制，排除人為誤差，零件的加工一致性好，質量穩(wěn)定可靠。</p><

38、p><b>　　4、高柔性</b></p><p>　　加工對象改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應性，可大大節(jié)省生產(chǎn)準備時間。在數(shù)控機床的基礎上，可以組成具有更高柔性的自動化制造系統(tǒng)—FMS。</p><p><b>　　5、高生產(chǎn)率</b></p><p>　　數(shù)控機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利

39、的加工用量，生產(chǎn)率高，一般為普通機床的 3～5 倍，對某些復雜零件的加工，生產(chǎn)效率可以提高十幾倍甚至幾十倍。</p><p><b>　　6、勞動條件好</b></p><p>　　機床自動化程度高，操作人員勞動強度大大降低，工作環(huán)境較好。</p><p>　　7、有利于管理現(xiàn)代化</p><p>　　采用數(shù)控機床有利于

40、向計算機控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造了條件。</p><p>　　8、投資大，使用費用高</p><p>　　9、生產(chǎn)準備工作復雜</p><p>　　由于整個加工過程采用程序控制，數(shù)控加工的前期準備工作較為復雜，包含工藝確定、程序編制等。</p><p><b>　　10、維修困難</b></

41、p><p>　　數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品，技術含量高，對維修人員的技術要求很高。</p><p>　　二、數(shù)控機床的適用范圍</p><p>　　由于數(shù)控機床的上述特點，適用于數(shù)控加工的零件有：</p><p>　　1、批量小而又多次重復生產(chǎn)的零件；</p><p>　　2、幾何形狀復雜的零件；</p>

42、<p><b>　　3、貴重零件加工；</b></p><p>　　4、需要全部檢驗的零件；</p><p><b>　　5、試制件。</b></p><p>　　對以上零件采用數(shù)控加工，才能最大限度地發(fā)揮出數(shù)控加工的優(yōu)勢</p><p>　?。?５   車床的使用條

43、件</p><p>　　數(shù)控車床的正常使用必須滿足如下條件，機床所處位置的電源電壓波動小，環(huán)境溫度低于30攝示度，相對溫度小于80%。 </p><p>　　一. 機床位置環(huán)境要求</p><p>　　機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源，則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩(wěn)定性，將使電子

44、元件接觸不良，發(fā)生故障，影響機床的可靠性。 </p><p><b>　　二. 電源要求</b></p><p>　　一般數(shù)控車床安裝在機加工車間，不僅環(huán)境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設備多，致使電網(wǎng)波動大。因此，安裝數(shù)控車床的位置，需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內，并且保持相對穩(wěn)定。否則會影響數(shù)控系統(tǒng)的正常工作。 </p>

45、<p><b>　　三. 溫度條件</b></p><p>　　數(shù)控車床的環(huán)境溫度低于30攝示度，相對溫度小于80%。一般來說，數(shù)控電控箱內部設有排風扇或冷風機，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恒定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統(tǒng)元件壽命降低，并導致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會在集成電路板產(chǎn)生粘結，并導致短路</p><p>

46、;　　第3章 刀具及加工工藝</p><p>　　3.1   刀具與加工精度</p><p>　　在粗加工的條件下，我們一般都會采用效率優(yōu)先原則。在這一階段，快速去除工件毛坯上的加工余量，快速接近工件完工尺寸的“凈尺寸”狀態(tài)，是我們考慮刀具選擇及加工參數(shù)的第一因素。 但在精加工的條件下，情況會有很大差別。精加工時我們應該采用精度優(yōu)先原則， 即首先保證加工的尺寸精度

47、、表面粗糙度和表面質量。 現(xiàn)在典型的一種以保證精度為優(yōu)先考慮的刀具被國外許多刀具廠商所青睞，這就是接近完美90°主偏角的立銑刀。我們從數(shù)學上可以得出，如果用一個平面(對于刀具是前刀面)去截一個圓柱面(理想的切削刃繞刀具軸線所形成的表面)，只有在該平面包含圓柱面軸線(即刀具軸向前角為零)時，其截交線才會是一段直線。但這時刀刃受力通常不理想，我們常常需要用一個正的軸向前角來改善刀具的切削性能。但這樣一來就產(chǎn)生了回轉面的形狀精度問

48、題：一根交錯的直線(切削刃)繞刀具軸線回轉所產(chǎn)生的不是圓柱面，而是雙曲面。只有切削刃成為橢圓的一部分時，它繞刀具軸線回轉的結果才會形成圓柱面。于是國外一些刀具公司先后開發(fā)了這樣的刀具：肯納金屬的被稱為Mill 1，山特維克可樂滿的被稱為R390，而瓦爾特的則被稱為F4042。這些刀具的本質都是一樣的</p><p><b>　　3.２  刀具補償</b></p>&l

49、t;p>　　在粗加工的條件下，我們一般都會采用效率優(yōu)先原則。在這一階段，快速去除工件毛坯上的加工余量，快速接近工件完工尺寸的“凈尺寸”狀態(tài)，是我們考慮刀具選擇及加工參數(shù)的第一因素。 但在精加工的條件下，情況會有很大差別。精加工時我們應該采用精度優(yōu)先原則， 即首先保證加工的尺寸精度、表面粗糙度和表面質量。 現(xiàn)在典型的一種以保證精度為優(yōu)先考慮的刀具被國外許多刀具廠商所青睞，這就是接近完美90°主偏角的立銑刀。我們從數(shù)學上

50、可以得出，如果用一個平面(對于刀具是前刀面)去截一個圓柱面(理想的切削刃繞刀具軸線所形成的表面)，只有在該平面包含圓柱面軸線(即刀具軸向前角為零)時，其截交線才會是一段直線。但這時刀刃受力通常不理想，我們常常需要用一個正的軸向前角來改善刀具的切削性能。但這樣一來就產(chǎn)生了回轉面的形狀精度問題：一根交錯的直線(切削刃)繞刀具軸線回轉所產(chǎn)生的不是圓柱面，而是雙曲面。只有切削刃成為橢圓的一部分時，它繞刀具軸線回轉的結果才會形成圓柱面。于是國外一

51、些刀具公司先后開發(fā)了這樣的刀具：肯納金屬的被稱為Mill 1，山特維克可樂滿的被稱為R390，而瓦爾特的則被稱為F4042。這些刀具的本質都是一樣的</p><p><b>　　刀具的選擇</b></p><p>　　1、數(shù)控車床常用刀具     在數(shù)控車床上使用的刀具有外圓車刀、鉆頭、鏜刀、切斷刀、螺紋加工刀具等，其中以外圓車刀、鏜刀

52、、鉆頭最為常用。     數(shù)控車床使用的車刀、鏜刀、切斷刀、螺紋加工刀具均有焊接式和機夾式之分，除經(jīng)濟型數(shù)控車床外，目前已廣泛使用機夾式車刀，它主要由刀體、刀片和刀片壓緊系統(tǒng)三部分組成，如圖所示，其中刀片普遍使用硬質合金涂層刀片。    2、刀具選擇     在實際生產(chǎn)中，數(shù)控車刀主要根據(jù)數(shù)控車床回轉刀架的刀具安裝尺寸、工件材料、加工類型、加

53、工要求及加工條件從刀具樣本中查表確定，其步驟大致如下：     （1）確定工件材料和加工類型（外圓、孔或螺紋）；     （2）根據(jù)粗、精加工要求和加工條件確定刀片的牌號和幾何槽形；     （3）根據(jù)刀架尺寸、刀片類型和尺寸選擇刀桿。 二、刀具安裝     如前選擇好合適的刀片和刀桿后，首先將刀片安裝在刀桿

54、上，再將刀桿依次安裝到回轉刀架上，之后通過刀具干涉圖和加工行程圖檢查刀具安裝尺寸 。 三、注意事項     在刀具安裝過程中應注意以下問題：     1、安裝前保證刀桿及刀片定位面清潔，無損傷；   </p><p><b>　　3.４  加工工藝</b></p><p>

55、;　　數(shù)控加工是現(xiàn)代制造的重要組成部分，它和傳統(tǒng)的機加工工藝有較大的區(qū)別。傳統(tǒng)的機加工通常是加工→測量→再加工的模式，其加工工藝在某種程度上有一定的隨意性，且和人員的經(jīng)驗有很大的關系。數(shù)控加工是通過計算機控制刀具做精確的切削加工運動，是完全建立在復雜的數(shù)值運算之上的，能實現(xiàn)傳統(tǒng)的機加工無法實現(xiàn)的合理、完整的工藝規(guī)劃。盡管如此，因為人腦并不擅長于直接進行復雜、精確的數(shù)值計算，所以，手工編程也只能完成一些簡單的數(shù)控程序，對較復雜的零件加工就

56、顯得無能為力了。　　</p><p><b>　　二、下刀工藝規(guī)劃</b></p><p>　　下刀工藝規(guī)劃是整個數(shù)控加工工藝中的重要組成部分。毛坯實體域的粗加工、零件表面精加工以及高速銑削采用不同的下刀方式對刀具壽命、工件精度至關重要。在Cimatronit軟件中，表面精加工有垂直、法向、切線和反向切線下刀等多種方式，實體域加工有垂直、螺旋兩種下刀方式，以及圓弧和法

57、向兩種切削進刀方式?！　　　　　?</p><p>　　螺旋下刀適用于立銑刀直接在實體域中加工。垂直下刀在實體域中只適用于鍵槽刀，在實體域外也適用于立銑刀。</p><p><b>　　三、粗加工工藝</b></p><p>　　隨著數(shù)控機床性能的提高，綜合加工能力大大加強，加工工序進一步集中，人們已經(jīng)不再局限于把數(shù)控機床看作專門用于作精密加工

58、的設備，直接用棒料、方料或板料毛坯在數(shù)控機床上加工已經(jīng)越來越普遍，因此，是否具有實用高效的粗加工工藝解決方案，已經(jīng)成為CAM軟件的重要功能指標之一。為了適應對毛坯的直接數(shù)控加工，大多數(shù)軟件都有各自的粗加工工藝解決方案，粗加工的目的是去除大面積余量以及使殘留的毛坯盡可能接近工件的形狀。Cimatroni軟件提供的等高切削加工方式具有較好的工藝性，它在做粗加工時，采取兩個工藝步驟：第一步，根據(jù)最高、最低加工深度和每刀加工深度，在加工區(qū)域內，

59、以環(huán)切或行切的方式，對所有能加工的實體域均采用等高切削，因為每個層間的層降量是相同的，所以，刀具是以最快的時間去除毛坯中的大部分余量，對于斜面留下的臺階狀的余量和高度在層之間的島嶼留下的余量，將在第二步中繼續(xù)加工。第二步，根據(jù)MIN 2D DIST參數(shù)，軟件會自動判別上一步每層留下的余量在水平方向投影大于該參數(shù)的區(qū)域，進而單獨對這些區(qū)域做進一步的細分加工，從而使殘留毛坯每層留下的余量在水平方向投影都控制在MIN 2D DIST參數(shù)以內，

60、這一</p><p>　　第四章 走刀路線及切削用量</p><p>　　4.1   走刀路線的原則</p><p>　　1）加工路線的確定原則　　　　　　在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為加工路線。確定加工路線是編寫程序前的重要步驟，加工路線的確定應遵循以下原則?！　　　　　?.加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度

61、，且效率較高。　　　　　　2.使數(shù)值計算簡單，以減少編程工作量?！　　　　　?.應使加工路線最短，這樣既可以減少程序段，又可以減少空刀時間。　　　　　　此外，確定加工路線時，還要考慮工件的加工余量和機床、刀具的剛度等情況，確定是一次走刀，還是多次走刀來完成加工，以及在銑削加工中是采用順銑還是逆銑等。</p><p>　　2）輔助程序段的設計　　　　　　1.輪廓加工的進退刀路徑設計在對零件的輪廓進行

62、加工時，為了保證零件的加工精度和表面粗糙度符合要求，應合理地設計進退刀路徑。</p><p>　　3）.螺紋加工的引伸距離的確定在數(shù)控車床上車螺紋時，沿螺距方向的Z向進給應和車床主軸的旋轉保持嚴格的速度比例關系，因此應避免在進給機構加速或減速的過程中切削。為此要有引入距離ε1和超越距離ε2。如圖7所示，ε1和ε2的數(shù)值與車床拖動系統(tǒng)的動態(tài)特性、螺紋的螺距和精度有關。一般ε1為2-5mm，對大螺距和高精度的螺紋取大

63、值；ε2一般取ε1的1 / 4 左右。若螺紋收尾處沒有退刀槽時，收尾處的形狀與數(shù)控系統(tǒng)有關，一般按45°退刀收尾。</p><p>　　4.２  切削用量的選擇</p><p>　　制訂切削用量，就是要已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度基礎上，合理確定切削深度ap、進給量f和切削速度υc。</p><p>　　所謂合理切削用量是指充分利用刀具切削性能

64、和機床性能，保證加工質量前提下，獲高生產(chǎn)率和低加工成本切削用量。</p><p>　　不同加工性質，對切削加工要求是不一樣。，選擇切削用量時，考慮側重點也應有所區(qū)別。粗加工時，應盡量保證較高金屬切除率和必要刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大切削深度ap，其次選擇較大進給量f，最后刀具耐用度要求，確定合適切削速度。精加工時，首先應保證工件加工精度和表面質量要求，故一般選用較小進給量f和切削深度ap，而盡可能選用較高

65、切削速度υc。</p><p><b>　　切削深度ap選擇</b></p><p>　　切削深度應工件加工余量來確定。粗加工時，除留下精加工余量外，一次走刀應盡可能切除全部余量。當加工余量過大，工藝系統(tǒng)剛度較低，機床功率不足，刀具強度不夠 或斷續(xù)切削沖擊振動較大時，可分多次走刀。切削表面層有硬皮鑄鍛件時，應盡量使ap大于硬皮層厚度，以保護刀尖。</p>

66、<p>　　半精加工和精加工加工余量一般較小時，可一次切除，但保證工件加工精度和表面質量，也可采用二次走刀。</p><p>　　多次走刀時，應盡量將第一次走刀切削深度取大些，一般為總加工余量2/3~3/4。</p><p>　　中等功率機床上、粗加工時切削深度可達8~10mm，半徑加工（表面粗糙度為Ra6.3~3.2μm）時，切削深度取為0.5~2mm，精加工（表面粗糙度為R

67、a1.6~0.8μm）時，切削深度取為0.1~0.4mm。</p><p><b>　　進給量f選擇</b></p><p>　　切削深度選定后，接著就應盡可能選用較大進給量f。粗加工時，作用工藝系統(tǒng)上切削力較大，進給量選取受到下列因素限制；機床—刀具—工件系統(tǒng)剛度，機床進給機構強度，機床有效功率與轉矩，以及斷續(xù)切削時刀片強度。</p><p>

68、;　　半精加工和精加工時，最大進給量主要受工件加工表面粗糙度限制。</p><p>　　工廠中，進給量一般多經(jīng)驗按一定表格選?。ㄔ斠娷?、鉆、銑等各章有關表格），有條件情況下，可對切削數(shù)據(jù)庫進行檢索和優(yōu)化。</p><p><b>　　切削速度υc選擇</b></p><p>　　ap和f選定以后，可保證刀具合理耐用度條件下，用計算方法或用查表

69、法確定切削速度υc值。具體確定υc值時，一般應遵循下述原則：</p><p>　　1）粗車時，切削深度和進給量均較大，故選擇較低切削速度；精車時，則選擇較高切削速度。</p><p>　　2）工件材料加工性較差時，應選較低切削速度。故加工灰鑄鐵切削速度應較加工中碳鋼低，而加工鋁合金和銅合金切削速度則較加工鋼高多。</p><p>　　3）刀具材料切削性能越好時，切削

70、速度也可選越高。，硬質合金刀具切削速度可選比高速鋼高度好幾倍，而涂層硬質合金、陶瓷、金剛石個立方氧化硼刀具切削速度又可選比硬質合金刀具高許多。</p><p>　　此外，確定精加工、半精加工切削速度時，應注意避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生區(qū)域；易發(fā)生振動情況下，切削速度應避開自激震動臨界速度，加工帶硬皮鑄鍛件時，加工大件、細長件和薄壁件時，以及斷續(xù)切削時，應選用較低切削速度。</p><p>　　第

71、五章 定位及基準的選擇</p><p>　?。?１  粗基準的選擇</p><p>　　選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應考慮下列原則：</p><p>　　(1) 選擇重要表面為粗基準    為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻

72、，則應選擇該表面為粗基準。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質量要求較高的表面，如床身的導軌面，車床主軸箱的主軸孔，都是各自的重要表面。因此，加工床身和主軸箱時，應以導軌面或主軸孔為粗基準。如圖1所示。</p><p>　　圖1               &

73、#160;                                    

74、;                             圖2</p><p>　　(2) 選擇不加工表面為粗基準  為了保證加工面與不加工面間

75、的位置要求，一般應選擇不加工面為粗基準。如果工件上有多個不加工面，則應選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準，以便保證要求，使外形對稱等。如圖2所示的工件，毛坯孔與外圓之間偏心較大，應當選擇不加工的外圓為粗基準，將工件裝夾在三爪自定心卡盤中，把毛坯的同軸度誤差在鏜孔時切除，從而保證其壁厚均勻。 </p><p>　　(3) 選擇加工余量最小的表面為粗基準   在沒有要求保證重要

76、表面加工余量均勻的情況下，如果零件上每個表面都要加工，則應選擇其中加工余量最小的表面為粗基準，以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。</p><p>　　(4) 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準   以便工件定位可靠、夾緊方便。</p><p>　　(5) 粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次   因為粗基準本身都是

77、未經(jīng)機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復使用將產(chǎn)生較大的誤差。</p><p>　?。?２  精基準的選擇</p><p>　　(1) 基準重合原則      即選用設計基準作為定位基準，以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。</p><p>　　(2) 基準統(tǒng)一原則

78、60;     應采用同一組基準定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設計、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準備周期；由于減少了基準轉換，便于保證各加工表面的相互位置精度。例如加工軸類零件時，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準統(tǒng)一原則。箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內孔及一端面為定位基準，均屬于基準統(tǒng)一原

79、則。</p><p>　　(3) 自為基準原則      某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準，稱為自為基準原則。如圖3所示，磨削車床導軌面，用可調支承支承床身零件，在導軌磨床上，用百分表找正導軌面相對機床運動方向的正確位置，然后加工導軌面以保證其余量均勻，滿足對導軌面的質量要求。還有浮動鏜刀鏜孔、珩磨孔、拉孔、無心磨外圓等也都是自為

80、基準的實例。</p><p>　　(4) 互為基準原則  當對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，需要用兩個表面互相作為基準，反復進行加工，以保證位置精度要求。例如要保證精密齒輪的齒圈跳動精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內孔，再以內孔定位磨齒面，從而保證位置精度。再如車床主軸的前錐孔與主軸支承軸頸間有嚴格的同軸度要求，加工時就是先以軸頸外圓為定位基準加工錐孔，再以錐孔為定位基準加工外圓，如

81、此反復多次，最終達到加工要求。這都是互為基準的典型實例。</p><p>　　(5) 便于裝夾原則    所選精基準應保證工件安裝可靠，夾具設計簡單、操作方便。</p><p>　　實際上，無論精基準還是粗基準的選擇，上述原則都不可能同時滿足，有時還是互相矛盾的。因此，在選擇時應根據(jù)具體情況進行分析，權衡利弊，保證其主要的要求。</p>

82、<p>　?。?３  工件的裝夾</p><p>　　任何夾具都應滿足以下基本要求：　　 ①工件裝夾可靠；　　 ②有定位功能；　　 ③操作快捷簡單?！　?常規(guī)機床上有各種各樣的通用夾具，如卡盤、夾頭和虎鉗等，它們亦可用于計算機數(shù)控機床，這類夾具有機械式的，有氣動的，也有液壓的。機械式夾具多由人工操作，雖然這種夾具較為常見，但并不實用，因為它無法與現(xiàn)代的自動加工過程相匹配。這樣一來，液

83、壓和氣動夾具應運而生，特別是氣動夾具，應用較為廣泛，液壓和氣動夾具可由機床控制單元方便地進行操控，且動作迅速，夾緊力始終保持不變動力卡盤的應用?！　?當零件或原材料的外形截面為規(guī)則形狀，如矩形、圓、六角形等時，使用常規(guī)夾具較為合適。若零件為不規(guī)則形狀(如鑄件)，那么在常規(guī)機床上就得使用專用夾具，有時甚至得使用液壓或氣動夾持裝置。出于安全因素的考慮，加工過程必須避免工件發(fā)生任何移動，此外在數(shù)控加工過程中，由于在加工過程中不能一直檢測工件

84、尺寸，因此任何移動(即使是很小的移動)都會大大影響尺寸精度。除此以外，工件的位置與加工程序直接相關，編程人員編程時，所有控制數(shù)據(jù)都是根據(jù)基準面給出的，如果工件未根據(jù)這些基準進行定位，也就不能加工出滿足要求的零件。</p><p><b>　　第六章 程序</b></p><p><b>　?。?１  工件簡圖</b></p>

85、;<p><b>　?。?２  程序</b></p><p><b>　　結 論</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在學院及機械工程系各位領導及老師的大力支持下，我基本完成了該項設計任務。在該結構的整個設計過程中，學院為我們提供了業(yè)務能

86、力較高的設計指導教師和學校圖書館里大量豐富的資料以及優(yōu)質高性能的設備，為我們創(chuàng)造了優(yōu)良的設計環(huán)境，給我們的設計奠定了一個堅實的基礎。同時在整個設計過程中，得到了指導教師——虎智猛、王磊、陳錦麟、果成順老師的大力幫助，讓我們的設計更加完美。在此，非常感謝學院領導和系領導給予了我這次機會，讓我得以施展自己所學，達到學以致用的目的。通過這次的畢業(yè)設計，雖然只有短短的一個月的時間，但也讓我學到了更多的專業(yè)知識及其它知識，這將使我在以后的工作中有

87、一個很大的幫助。同時我在這里也感謝各位相關老師的悉心指導和大力幫助，感謝學院的各位領導以及學院給予我這次學習的機會，通過兩年的大學生涯，讓我走向社會、走入工作崗位。</p><p><b>　　……</b></p><p><b>　　2007年7月</b></p><p><b>　　參考文獻</b>

88、;</p><p>　　[1] 顧京主編.數(shù)控機床加工程序編制.北京：機械工業(yè)出版社，1997</p><p>　　[2] 中國機械工業(yè)教育協(xié)會.數(shù)控加工工藝及編程.北京：機械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[3] 張超英等主編.數(shù)控機床加工工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　…… 莆蚄袆芀葿蕆螂

89、艿膈螞蚈羋芁蒅肇芇蒃蝕羃芆薅薃衿芆芅蝿螅芅莇薁肅芄蒀螇罿莃薂薀裊莂節(jié)螅螁罿莄薈蚇羈薆袃肆羇芆蚆羂羆莈袂袈羅蒀蚅螄羄薃蕆肂肄節(jié)蚃羈肅蒞蒆襖肂蕆蟻袀肁芇蒄螆肀荿蝿肅聿蒁薂羈肈薄螈袇肈芃薁螃膇莆螆蠆膆蒈蕿羈膅膈螄羃膄莀薇衿膃蒂袃螅膂薅蚅肄膂芄蒈羀膁莆蚄袆芀葿蕆螂艿膈螞蚈羋芁蒅肇芇蒃蝕羃芆薅薃衿芆芅蝿螅芅莇薁肅芄蒀螇罿莃薂薀裊莂節(jié)螅螁罿莄薈蚇羈薆袃肆羇芆蚆羂羆莈袂袈羅蒀蚅螄羄薃蕆肂肄節(jié)蚃羈肅蒞蒆襖肂蕆蟻袀肁芇蒄螆肀荿蝿肅聿蒁薂羈肈薄螈袇肈芃薁螃

90、膇莆螆蠆膆蒈蕿羈膅膈螄羃膄莀薇衿膃蒂袃螅膂薅蚅肄膂芄蒈羀膁莆蚄袆芀葿蕆螂艿膈螞蚈羋芁蒅肇芇蒃蝕羃芆薅薃衿芆芅蝿螅芅莇薁肅芄蒀螇罿莃薂薀裊莂節(jié)螅螁罿莄薈蚇羈薆袃肆羇芆蚆羂羆莈袂袈羅蒀蚅螄羄薃蕆肂肄節(jié)蚃羈肅蒞蒆襖肂蕆蟻袀肁芇蒄螆肀荿蝿肅聿蒁薂羈肈薄螈袇肈芃薁螃膇莆螆蠆膆蒈蕿羈膅膈螄羃膄莀薇衿膃蒂袃螅膂薅蚅肄膂芄蒈羀膁莆蚄袆芀葿蕆螂艿膈螞蚈羋芁蒅肇芇蒃蝕羃芆薅薃衿芆芅蝿螅芅莇薁肅芄蒀螇罿莃薂薀裊莂節(jié)螅螁罿莄薈蚇羈薆袃肆羇芆蚆羂羆莈袂袈羅蒀蚅螄