轴类零件数控车削加工工艺过程及编程分析设计【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 目 录 摘要 1. 引言 1 2. 数控车床的特点 1 3. 零件图工艺分析 2 4. 设备的选定 3 5. 零件加工工艺分析 6 定零件的定位方式和装夹方式 6 定加工顺序及进给路线 7 具选择 13 控刀具的选择步骤 13 件加工刀具选择参数及刀具明细表 17 削用量选择 18 6. 零件加工程序的编写 21 控编程的内容和方法 22 刀与对刀 29 序校对与首件试切 29 7. 总结 30 参考文献 30 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 1. 引言 高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为当前衡量一个国家综合经济实力和科技水平的重要标志之一，成为一个国家在竞争激烈的国际市场上获胜的关键因素。随着我国从制造业大国 走向制造业强国的步伐的加快，掌握以数控技术为主的先进制造技术，提高计算机辅助设计与制造（ 技术水平成为一个制造企需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 业持续进步，赖以生存的重要支撑。 数控加工技术的发展 数控加工的发展趋势是高速和精密，另一个发展趋势是完整加工，即在一台机床上完成复杂零件的全部加工工序。 数控加工中的程序编制也随着数控机床的更新而改变。 50 年代， 计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为 其后， 经发展，形成了诸 如 体切削用）、 法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、 (增加切削数据库管理系统 )和 S（ (增加雕塑曲面加工编程功能 )等先进版。 采用 言编制数控程序具有程序简练，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级，上升到面向几何元素 有许多不便之处：采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨 迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以和 据库和统有效连接；不容易作到高度的自动化，集成化。针对 言的缺点， 1978年，法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、 工一体化的系统，称为 后很快出现了像 A M， 系统，这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了 一体 化方向发展。到了 80 年代，在 体化概念的基础上，逐步形成了计算机集成制造系统（ 并行工程（ 概念。目前，为了适应 展的需要，数控编程系统正向集成化，网络化和智能化方向发展。 数控加工工艺的特点 数控加工工艺具有以下特点： (1) 数控机床加工精度高。一般只需一次加工即能达到加工部位的精度，而不需分粗加工、精加工。 (2) 在数控机床上工件一次装夹，可以进行多个部位的加工，有时甚至可完成工件的全部加工内容。 (3) 由于刀具库或刀架上装有几把甚至更多的备用 刀具，因此，在数控机床上加工工件时刀具的配置、安装与使用不需要中断加工过程，使加工过程连续。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (4) 根据数控机床加工时工件装夹特点与刀具配置、使用的特点区别于普通机床加工时的情况，工件的各部位的数控加工顺序可能与普通、机床上加工工件的顺序也有很大的区别。 此外根据数控机床高速、高效、高精度、高自动化等特点，数控加工还具有以下工艺特点： 1) 切削量用比普通机床大。 2) 工序相对集中。 3) 较多地使用自动换刀 ( 4) 首件需试切削。 5) 工艺内容更具体更详细，工艺要求更严密更精确。 高效率、 高精度加工是数控机床加工最主要特点之一。利用数控机床加工，其产品加工的质量一致性好，加工精度和效率均比普通机床高出很多，尤其是在轮廓不规则、复杂空间曲面、 多工艺复合化加工和高精度要求的产品加工时，其优点是传统机床所无法比拟的。数控加工另一个特点是产品装夹定位灵活，同一产品零件可能有多种加工方案。然而正是其灵活性和高精度要求对其高效应用带来了的局限性，如存在数控程序的编制、刀具工装夹具的准备周期长等不利因素。数控工艺的合理性与高质量数控程序的快速编制是限制数控加工的瓶颈问题之一。数控加工的成本相对较高也是制 约其广泛应用的一个因素。数控加工对技术人员的水平要求相当高，数控工艺和程序的质量是保证产品加工质量合格最主要和最关键的因素。数控加工时，产品的质量完全靠数控工艺和数控程序来保证。产品加工的具体细节在进行工艺设计和程序编制时必须全面考虑，只有设计正确才能保证产品加工的质量要求。在数控加工朝高速、超高速和复合化加工方向发展的趋势下，对技术人员就提出了更高的要求。 数控机床与普通机床相比具有的优越性 普通机床加工时，其加工成本相对较低，工序较长，且工步中很多具体细节由技术工人来完成，对技术工人的水平要求 相对较高。数控机床加工工艺相比较普通机床加工工艺的优越性有以下几点： (1) 数控加工工艺的“内容十分具体、工艺设计工作相当严密”。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比较，由于采用数控机床加工具有加工工序少，所需专用工装数量少等特点，克服了普通传动工艺方法的弱点，一般说来，数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。从编程来看，加工程序的编制要比普通机床编需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 制工艺规程复杂。 (2) 数控加工的工艺“复合性”。采用数控加工后，工件在一次装夹下能完成镗、铣、铰、攻丝等多种加工，因此，数控加工工艺具有复 合性特点，也可以说数控加工工艺的工序把传统工艺中的工序“集成”了，这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装夹次数及周转时间也大大减少了，从而使零件的加工精度和生产效率有了较大的提高。数控加工工艺设计是对工件进行数控加工的前期工艺准备工作，无论是手工编程还是自动编程，这项工作必须在程序编制工作以前完成。为了优化数控程序设计、提高编程效率、合理使用数控机床，我们有必要对数控加工工艺设计等技术问题加以分析、研究，以做好数控机床加工前的技术准备工作。 数控加工取代传统加工占据生产制造的主导地位已成为一种趋势 ，但由于历史的原因，传统的加工设备与先进的数控机床并存，是目前乃至今后很长一段时期内大多数制造企业的设备现状。如何从工艺的角度根据各企业的设备现状、产品生产规模、零件结构形式与加工精度要求等方面来合理地进行产品工艺方案设计，充分发挥企业现有数控设备与传统设备的加工效率，使企业设备资源与人力资源得到充分利用，需要从多个方面来探讨。数控工艺与普通工艺结合的好坏直接影响到数控机床与普通机床加工效率的发挥，进而影响到生产计划任务的完成。提高产品机械加工工艺与数控程序的编制质量，是早日实现制造业产品的高精度、高效率、 高质量加工必需解决的问题之一。因此，寻求传统加工工艺与数控加工工艺的合理衔接途径与措施，对于提高企业的经济效益是非常有意义的。 数控工艺与普通工艺结合的途径和措施，具体可从以下几个方面来实施： (1) 产品的设计状态与生产批量。 (2) 粗精加工与加工精度的结合。 (3) 精密设备与一般设备的结合。 (4) 加工工种之间的结合。 (5) 技术交流和技术创新相结合。 2. 数控车床的特点 数控车床是目前国内数量最多，应用最广数控机床，由于采用了数控系统作为控制核心，利用伺服电机通过滚珠丝杆驱动溜板和刀架实现进给运 动，其运动链与普通车床相比也更短，总体结构刚性好，抗振性好。与普通车削相比，数控车削具有以下需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 特点： （ 1） 可以加工具有复杂型面的工件 在数控车床上零件，零件的形状主要取决于加工程序，因此只要能编写程序，无论工件多么复杂都能加工。 （ 2） 加工精度高，质量稳定 因为数控车床本身的精度比普通车床高，一般数控车床的定位精度为 复定位精度为 加工过程中操作人员不参与，所以消除了操作者的人为误差，工件的加工精度全部由数控机床保证；又因为数控车削加工采用工序集中，减少了工件多次装夹对加工精度的影响， 所以工件的精度高，尺寸一致性好，质量稳定。 （ 3） 生产效率高 数控车削加工可有效地减少零件的加工时间和辅助时间。由于数控车床的主轴转速、进给速度、快速定位速度高，通过合理选择切削用量，充分发挥刀具的切削性能，可以减少零件的加工时间。此外，数控车削加工一般采用通用或组合夹具，加工过程中能进行自动换刀，减少了辅助时间。综合上述几方面，数控车削加工的生产效率高。 （ 4） 改善劳动条件 在数控车床上从事加工的操作者，其主要任务是编辑程序、输入程序、装卸零件、准备刀具、观测加工状态、检验零件等，劳动强度极大降低。此外，数控 车床一般是封闭式加工，既清洁，又安全，劳动条件得到了改善。 （ 5） 有利于生产管理现代化 数控车削加工可预先估算加工工件所需的时间，相同工件所用时间基本一致，因此，工时和工时费用可以精确估计。这有利于编制生产进度表，有利于均衡生产和取得更高的预计产量；此外，数控车削加工所使用的刀具、夹具可进行规范化管理。这些均有利于生产管理现代化。 基于上述原因，认真研究和改进数控车削加工工艺过程及编程分析，对提高生产效率，提升员工素质，增加企业竞争力有着十分重要的意义。 3. 零件图工艺分析 零件图如图 1 所示： 0 . 13832 4 520+00 4282430505 1 . 53 1 . 4 5 2 4 5 1. 61. 6技术要求:1. 孔口倒角2 45 2. 未注倒角0. 5 45 其余:3. 2需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 1：轴零件图 本零件图为小型数控土豆去毛机横向进给部连接小轴 ,由图 1 知，零件材料为 45钢，无热处理和硬度要求。该零件由圆柱、圆锥、圆弧、内螺纹、外螺纹、内孔等组成，其中外径尺寸及内孔尺寸有较高的尺寸要求和表面粗糙度要求。内外螺纹均为细牙螺纹，有较高的公差等级要求。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为 45 钢，无热处理和硬度要求。通过分析，可采用以下几点工艺措施： （ 1）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，故编程时不必取平均值，而全部取基本尺寸即可。 （ 2）在轮廓曲线上，有两处圆弧， 其中一处为椭圆圆弧，加工中需改变进给方向的轮廓曲线。因此，在加工时应给机械间隙补偿以保证轮廓曲线的准确性。 （ 3）由图纸分析，此零件需换向加工（两次装夹），因此需分设坐标系。为保证其表面无夹伤痕迹，便于加工，加工前应作专用夹具如图 2 所示： 6046+0510 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 2 夹具 4. 设备的选定 选取普利森集团出品的 数控机床作为加工设备，此机床是普利森集团于 2005 年开发的数控车床，其外形图如图 3 所示： 图 3 控车床外形图 图 4 形图 数控车床通过数控系统自动控制，可对加工范围内的各种内孔、外圆、圆锥面、圆弧面及螺纹进行加工。机床床身采用树脂砂造型，导轨经过超音频淬火和精密磨削。主运动通过 松下 变频器及变频电机实现无级变速。数控系统选用统， 其外形图如图 4 所示： 进给采用交流伺服驱动。机床配备有手摇脉冲发生器。机床防护采用全封闭防护。机床润滑采用间歇式自动润滑。机床配备冷却系统合照明系统。机床配备尾座。 其主要技术参数如表 1 所示： 表 1 要技术参数 一般规格 床身上最大工件回转直径 300板上最大工件回转直径 120大工件长度 350头箱 主轴通孔直径 50轴前端锥孔锥度 莫氏锥度 6 号 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 主轴转速范围 300刀系统 纵向最小移动距离 向最小移动距离 向最大移动速度 6m/向最大移动速度 4m/架系统 刀具的截面尺寸 16 16滑板的最大横向行程 240滑板的最大纵向行程 270具形式 排刀架 (双燕尾 )或电 动刀架 刀夹数量 6 床尾 床尾主轴直径 40尾主轴孔锥度 莫氏锥度 3 号 床尾主轴最大行程 60它 主电机功率 床重量 1500形尺寸 (长 宽 高 ) 1638 1078 1650零件加工所需机床调整单如表 2 所示： 表 2 数控机床调整单 零件号 件名称 轴 工序号 表 张武彬 2 3 4 5 要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 7 8 9 10 具补偿拨盘 1 0 称切削开关位置 X - - 直校验开关位置 断 工件冷却 油冷 5. 零件加工工艺分析 确定零件的定位基准和装夹方式 （ 1）先采用未加工零件的表面作为粗基准。加工好零件左端的 纹端面和 46 外圆作为定位基准。 （ 2） 装夹方式：右端采用三爪自定心卡盘定心夹紧， 装夹长度不得大于 38端加工后装入专用夹具（零件左端端面紧贴夹具内孔底平面， 46 外圆装入夹具内孔），用三爪自定心卡盘定心夹紧。编制工件安装及零点设定卡片如表 3 所示： 表 3 工件安装和零点设定卡片 零件图号 数控加工工件安装和零点设定卡片 工序号 件名称 轴 装夹次数 2 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 爪卡盘 用夹具 编制 审核 批准 第 1 页 序号 夹具名称 夹具图号 共 1 页 确定加工顺序及进给路线 加工顺序的安排 : （ 1）加工零件的左端：加工时应按由粗到精、由近到远（由右到左）的原则确定，即先从右到左进行粗车（留 车 ） ，然后从右到左进行精车，最后车削螺纹。其轨迹图如附图 5a、 5b、 5c、 5d 所示： 06110040( 循 环 起 点 )( 零 件 坐 标 系 )1需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 5a 轮廓粗车轨迹图 图 5b 轮廓精 车轨迹图 4530611 0 040( 精 加 工 起 点 )( 零 件 坐 标 系 )需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 1 0 040( 零 件 坐 标 系 )( 切 槽 起 点 )17342) 加工零件的右端：左端加工后装入专用夹具，先采用 18 麻花钻钻孔，深度为图 5c 槽轨迹图 图 5d 螺纹轨迹图 10040(零 件坐标系)2(螺 纹加工起点)纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 32后采用与左端加工相同的加工原则进行加工。其轨迹图如图 6a 、 6b、 6c、6d、 6e、 6f 所示： (零件坐标系) 件坐标系)b 轮廓粗加工轨迹图 图 6a 轮廓粗加工轨迹图 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (零 件坐标系)(精 加工起点)4010 c 轮廓粗加工轨迹图 (零件坐标系)加工起点)4310040图 6d 轮廓精加工轨迹图 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (零 件坐标系) 螺纹加工起点) (内 螺纹加工中继点)零件坐标系)切槽中继点)17( 切槽起点)图 6e 轮廓切槽轨迹图 图 6f 螺纹加工轨迹图 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定其进给路线，因此，该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线（但精车的进给路线需要人为确定，零件从右到左沿零件的表面轮廓精车进给）。 刀具选择 控刀具的选择步骤 数控车床刀具的选刀过程，从对被加工零件图样的分析开始，到选定刀具，共需经过几个基本步骤。选刀工作过程从分析零件图样开始，通过两条不同路径，共同到达选定刀具的 目标，以完成选刀工作。 其中，第一条路线为：零件图样、 机床影响因素、选择刀杆、刀片夹 紧系统、选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为： 工件影响因素、 选择工件材料 代码、 确定刀片的断屑槽型、选择加工条件脸谱，这条路线主要考虑工件的情况。综合这两条路线的结果，才能确定所选用的刀具 。 （ 1）机床影响因素 为保证加工方案的可行性、经济性，获得最佳加工方案，在刀具选择前必须确定与机床有关的如下因素： 机床类型：数控车床、车削中心； 刀具附件：刀柄的形状和直径，左切和右切刀柄； 主轴功率； 工件夹持方式。 （ 2） 选择刀杆 选用刀杆时，首先应选用尺寸尽可能大的刀杆，同时要考虑以下 几个因 素： 夹持方式； 切削层截面形状，即背吃刀量和进给量； 刀柄的悬伸。 （ 3） 刀片夹紧系统 杠杆式夹紧系统 杠杆式夹紧系统是最常用的刀片夹紧方式。其特点为：定位精度高 ,切屑流畅 ,操作简便 , 可与其它系列刀具产品通用。 螺钉夹紧系统 特点：适用于小孔径内孔以及长悬伸加工。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (4) 选择刀片形状。 主要参数选择方法如下： 刀尖角 刀尖角的大小决定了刀片的强度。在工件结构形状和系统刚性允许的前提下，应选择尽可能大的刀尖角。通常这个角度在 35 度 到 90 度 之间。 R 型圆刀片，在重切削时具有较好的稳定性 ，但易产生较大的径向力。 刀片形状的选择 刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。 正三角形刀片可用于主偏角为 60 度 或 90 度 的外圆车刀、端面车刀和内孔车刀。由于此刀片刀尖角小、强度差、耐用度低、故只宜用较小的切削用量。 正方形刀片的刀尖角为 90 度 ，比正三角形刀片的 60 度 要大，因此其强度和散热性能均有所提高。这种刀片通用性较好，主要用于主偏角为 45 度 、 60 度 、 75 度 等的外圆车刀、端面车刀和镗孔刀。 正五边形刀片的刀尖角为 108 度 ，其强度、耐用度高、散热面积大。但切 削时径向力大，只宜在加工系统刚性较好的情况下使用。 菱形刀片和圆形刀片主要用于成形表面和圆弧表面的加工，其形状及尺寸可结合加工对象参照国家标准来确定。 (5) 工件影响因素 选择刀具时，必须考虑以下与工件有关的因素： 工件形状：稳定性； 工件材质：硬度、塑性、韧性、可能形成的切屑类型； 毛坯类型：锻件、铸件等； 工艺系统刚性：机床夹具、工件、刀具等； 表面质量； 加工精度； 切削深度； 进给量； 刀具耐用度。 (6) 选择工件材料代码 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 按照不同的机加工性能，加工材料分成 6 个工件材料组，他们分别和一个字母和一种颜色对应，以确定被加工工件的材料组符号代码， (7) 确定刀片的断屑槽型 按加工的背吃刀量和合适的进给量，根据刀具选用手册来确定刀片的断屑槽型代码 (8)选择加工条件脸谱 三类脸谱代表了不同的加工条件 :很好、好、不足。加工条件取决于机床的稳定性、刀具夹持方式和工件加工表面。 (9) 选定刀具 选定工作分以下两方面： 选定刀片材料 根据被加工工件的材料组符号标记、刀片的断屑槽型、加工条件，参考刀 具手册就可选出刀片材料代号。 选定刀具 根据工件加工表面轮廓，从刀杆订货页码中选择刀杆。 根据选择好的刀杆，从刀片订货页码中选择刀片。选择后数控刀具卡片如表 4所示： 表 4 数控刀具卡片 数控刀具卡片 零件图号 轴 数控刀具卡片 使用设备 刀具号 刀具编号 换刀方式 自动 程序编号 序号 编号 刀具名 称 规格 数量 备注 刀具组成 1 0 度硬质合金右偏刀 25 25 1 2 0 度硬质合金右偏刀 25 25 1 3 质合金切槽小刀 25 25 1 4 0 度硬质合金 25 25 1 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 外螺纹车刀 5 5 中心钻 5 1 手动换刀 6 18 麻花钻 18 1 手动换刀 7 质合金内孔粗车刀 20 20 1 8 质合金内孔精车刀 20 20 1 9 质合金内孔切槽小刀 20 20 1 10 0 度硬质合金内螺纹车刀 20 20 1 备注 编制 张武彬 审核 批注 共 1 页 第 1 页 件加工刀具选择参数及刀具明细表 （ 1）左端刀具参数选择及刀具明细表： 粗车及端面选用 90 度硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉（可采用作图法检验），副偏角不宜太小，选 k r=35 度（此参数选择是为了右端加工时同时选用一种刀具）；精车选用 90 度硬质合金右偏刀；切槽小刀（宽度 5车螺纹选用硬质合金 60 度外螺纹车刀（刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取 刀具明细表如表 5 所示： 表 5 数控刀具明细表 零件编号 零件名称 材料 数控刀具明细表 程序编号 车间 使用设备 轴 45钢 数控中 心 刀号 刀位号 刀具名称 刀具 刀补地址 换刀方 加工部位 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 直径 /度 / 设定 补偿 设定 直径 长度 0 9 动 端面及外轮廓 0 9 +动 外轮廓 1 5 +动 切槽 3 +动 外螺纹 编制 张武彬 审核 批准 年 月 日 共 2 页 第 1 页 （ 2）右端刀具参数选择及刀具明细表 外轮廓粗、精加工采用与左端相同的刀具；内孔加工先用 5 中心钻、 18 麻花钻、硬质合金内孔粗车刀、硬质合金内孔精车刀、硬质合金内孔切槽小刀（刀 尖宽度3硬质合金 60 度内螺纹车刀（刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取 刀具明细表如表 6 所示： 表 6 数控刀具明细表 零件编号 零件名称 材料 数控刀具明细表 程序编号 车间 使用设备 45钢 控中心 号 刀位号 刀具名称 刀具 刀补地址 换刀方式 加工部位 直径 /度 /定 补偿 设定 直径 长度 高速钢 手动 中心孔 高速钢 手动 右端孔 0705 0 0 动 右端内轮廓 0806 0 0 动 右端内轮廓 0907 4 4 动 内轮廓切槽 1008 4 3 动 内螺纹 编制 张武彬 审核 批准 年 月 日 共 2 页 第 2 页 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 切削用量选择 （ 1）外轮廓切削用量选择： 背吃刀量选择：外轮廓粗车循环时选 精车 纹粗车时选步减少，精车 轮廓粗车循环时选 车时选螺纹粗车时选 逐步减少，精车 主轴转速的选择：车直线和圆弧时，选粗车切削速度 0m/车切削速度 20m/后用公式（ 1）： 1000 （ 1） 计算主轴转速 n（粗车直径 D=55车工件直径取平均值）：粗车 n=500r/车 n=1200r/螺纹时，根据公式（ 2）： 1200（ 2） 选择主轴转速 n=320r/槽时，主轴转速 n=450r/工内轮廓时，钻中心孔转速 n=1000r/动加工 ),钻孔转速 n=400r/车内孔切削速度0m/精 车 切 削 速 度 0m/粗车主轴转速 n=900r/车n=1200r/螺纹时，主轴转速 n=320r/槽时，主轴转速 n=600r/ （ 2） 进给速度选择 根据加工的实际情况确定粗车、精车每转进给量。外轮廓加工时，粗车选取每转进给量 r，精车每转进给量 r。最后根据公式（ 3） （ 3） 计算粗车、精车的进给速度分别为 200mm/ 180mm/轮廓加工时，粗车选取每转进给量 r,精车每 进给量 r。最后根据公式（ 4） （ 4） 计算粗车、精车的进给速度分别为 135mm/ 60mm/ 通过对零件加工工艺的分析，进行数控加工工序卡片的编制，其零件数控加工工序卡片如表 7a、 b 所示： 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 表 7a 数控加工工序卡片 产品名称或代号 零件名称 零件图号 轴类 轴 序号 程序编号 夹具名称 夹具编号 使用设备 车间 1000 三爪卡盘 三爪卡盘 : 数控中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具规格 主轴转速/给速度/削深度/注 1 平端面 左端端面 5 25 500 手动 2 粗车轮廓 左端外轮廓 5 25 500 90 3 自动 3 精车轮廓 左端外轮廓 5 25 1200 120 动 4 切槽 左端小槽 5 25 450 90 动 5 粗车螺纹 左端外螺纹 5 25 320 640 动 6 精车螺纹 左端外螺纹 5 25 320 640 动 编制 张武彬 审核 批准 共 2 页 第 1 页 表 7b 数控加工工序卡片 产品名称或代号 零件名称 零件图号 轴类 轴 序号 程序编号 夹具名称 夹具编号 使用设备 车间 2000 三爪卡盘和专用夹具 三爪卡盘 : 用夹具 : 数控中心 工步号 工步内容 加工面 刀具号 刀具规 格 主轴转速/给速度/削深度/注 7 掉头装夹平端面 右端端面 5 25 500 手动 8 钻 5 中心孔 右端端面 5 1000 手动 9 钻孔 右端孔 18 400 手动 10 粗镗内轮廓 右端内轮廓 0 20 900 60 动 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 11 粗车外轮廓 右端外轮廓 5 25 500 90 3 自动 12 精车外轮廓 右端外轮廓 5 25 1200 120 动 13 精镗内轮廓 右端内轮廓 0 20 1200 90 动 14 切槽 内孔小槽 0 20 600 100 动 15 粗车内螺纹 右端内螺纹 0 20 320 480 动 16 精车内螺纹 右端内螺纹 0 20 320 480 动 编制 张武彬 审核 批准 共 2 页 第 2 页 6. 零件加工程序的编写 数控编程是数控加工的重要步骤，根据 控车床编程系统的特点，结合先前对零件加工工艺的 分析确定的加工方法和加工路线，选择数控车床刀具和装夹方法，然后按照加工工艺要求，根据 控车床规定的指令代码及程序格式，将刀具的运动轨迹、位移量、切削参数（主轴转速、进给量、吃刀深度等）以及辅助功能（换刀、主轴正转 /反转、切削液开 /关等）编写成加工程序单，输入到数控装置中，从而指挥机床加工零件。 控编程的内容与方法 （ 1）建立零件坐标系 建立零件坐标系 X 80 Z 100），使刀具上某一点在此坐标，此坐标一旦建立后，后面指令中绝对值指令的位置都是用此坐标系中该点位置的坐标值来 表示。 （ 2） 坐标值和尺寸 作为指令轴移动量的方法，有绝对值指令和增量值指令两种方法，在此加工程序中采用了两种指令结合使用的方式。坐标值输入单位是公制。数值带入小数点输入，小数点位置是毫米和秒的位置，分别表示距离和时间。此加工程序采用直径编程功能。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 3）准备功能 准备功能由 G 代码及后接 2 位数表示，规定其所在的程序段意义，此加工程序运用的 G 代码有 位快速移动）、 线插补 /切削进给）、 弧插补 时针）、 弧插补 时针）、 停，准停）、 标系设定）、 加工循环指令）、 圆粗车循环指令）、 闭切削循环）、纹切削循环）。为了更简化编程而使用了复合型车削固定循环功能，其代码分别为 码表示外圆粗车循环指令。在程序中，给出零件左端的精加工形状，留出 U/2， W 精加工余量，用 D 表示每次的切削深度。 用该循环，可以按同一轨迹重复切削，每次切削刀具向前移动一次。在此加工程序中，给出零件右端的精加工形状，留出 U/2， W 精加工余量，用 D 表示分割次数。 码表示在 令循环结束后可用此指令精车。 码表示螺纹切削循环，用此指令可以进行直螺纹切削循环，此加工程序中，左端外螺纹及右端内螺纹均使用此指令加工。 在机械制造业中，具有椭圆形外形的零件是二维轮廓工件，比较常见也是比较难以加工的。目前椭圆形零件的加工方法主要有：在普通机床上进行近似加工；根据椭圆的形成定理，设计专用加工装置进行加工；在数控机床上进行数控加工。由于一般数控机床的编程代码只具有直线插补和圆弧插补功能，因此对于椭圆这类非圆形曲线的数控加工大多采用小段直线或小段圆弧去逼近轮廓曲线，完成数控编程，分别用 4段、 8 段或多段光滑连接的圆弧来逼近椭圆曲线，控制最大偏离度在公差允许范围内，然后计算出每段圆弧的起点坐标、终点坐标及圆弧半径，再编制数控加工程序进行加工。由于必须按照允许的精度要求计算各小段直线或圆弧的起点和终点，当工件轮廓较长而精度要求很高时，逼近段直线或圆弧必须分得很细，因而计算量大，给手工编程带来很多的不便，同时这种按逼近曲线或近似画法进行编程的方法从原理上讲就已经带来了误差，因而无法加工出高精度的椭圆形零件。在椭圆形陶瓷成形的经济型数控装置中，利用逐点比较法插补原理设计专用的椭圆插补程序来实现椭圆 曲线的数控加工，这样虽然可以提高精度但缺乏通用性。 目前在国内外金属加工业中广泛使用的数控机床中，半闭环位置伺服系统是一种比较普遍采用的技术方案。半闭环位置伺服系统将机床本身的机械传动链排除在位置闭环之外，伺服系统的电气控制部分和执行机械相对独立，由于闭环中非线性因素少，因此系统容易整定，可以方便地实现间隙补偿等，以提高位置控制精度。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 在对零件右端椭圆的加工编程中，采用“虚拟轴”的概念，在具有半闭环结构的数控机床上成功地实现了椭圆曲线的数控加工。这种方法不仅编程简单，而且在原理上避免了各种逼近方法编程所 造成的加工误差。 “虚拟轴”实现椭圆曲线的数控加工原理为：需加工零件的外形轮廓如图 61)所示，椭圆方程表示如下： 12222 （ ba0） (5) 令 , , 则式 （ 5）变为 222 （ 6） 再令 式（ 5）变为 2 （ 7） 从式 (5)到式 (6)的变换表明：椭圆 (1)在 x 轴方向均匀扩大 b/a 倍即变为圆 (2)，反过来，圆 (2)在 x 轴方向上均匀压缩 b/a 倍即成为椭圆 (1)；从式 (1)到式 (3)的变换表明：椭圆 (1)在 y 轴方向均匀压缩 b/a 倍即变为圆 (3)，反过来圆 (3)在 y 轴方向上均匀扩大 b/a 倍即成为椭圆 (1)。 机床机械传动链节的有关参数 (如速比、丝杠导程、极限行程及脉冲当量等 )均以机床数据的形式存储在数控系统的存储器中，对控制系统而言，改变某一进给轴机床数据的数值相当于改变了机床机械传动链节相应部分的结构，由于伺服电机 实际驱动的进给轴结构并未改变，即与改动后的机床数据所对应的进给轴实际上并不存在，故称其为“虚拟轴”。如果在数控程序中对“虚拟轴”编程，则程序执行后伺服电机所驱动的真实进给轴的实际进给量并非为实际编程值，两者之间存在一比例关系。在此加工程序对椭圆的编程中，数控机床某一进给轴的丝杠导程为 40将其机床数据由原数值 4为 相当于有一导程为 “虚拟轴”连带于伺服电机之后。在数控程序中编程令此轴进给 服电机将转动 1 圈 (假设速比为 1)，传动链中与伺服电机实际相连的真实丝 杠也将转动 1 圈，其导程为 4工作台的进