轴类零件数控加工(

1、设计题目:设计任务书III轴类零件的编程加工设计要求:1、了解数控的构成与使用规程。2、绘制零件的CAD图。下图所示:3、一定要保证零件的车削精度，不能出现零件有损坏的情况。4、选择合适的刀具。5、选择合适的夹具。6、编写零件的数控程序，并检查执行程序。设计进度要求:第一周：确定毕业设计题U。第二周：査阅文献，收集资料。第三周：拟定总体方案设计。第四、五周：完成零件图绘制及其他设计任务。第六周：对设讣进行完善、修改。第七周：完成设计，打印初稿。指导教师（签名）:数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代 表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一

2、体化产品，即所谓的数字化装备。数 控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，是制造业成为工业化的象征，而且随着数 控技术的发展和应用领域的扩大对归计民生的一些重要行业（IT、汽车、医疗、轻工等）的发展 起着越来越重要的作用，因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势，在我国加入 WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平 和国际竞争能力的重要性保证，数控加工与编程毕业设汁是数控技术专业教学体系中构成数控加 工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设i|使我们学会了对相关学科中的基本理 论基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完

3、整的系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化 所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能 力Q此次的毕业设il主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制定、工序与工步 的划分、刀具的选择、切削用虽的确主、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是 两次装夹中的水平Z向长度难以保证、切削用量的参数设世、对刀的精度、工艺路线的制;关键词：数控加工工艺分析编程AbstractNumerical control technology is the mechanical movement and process control of the use

4、of digital information technology, numerical control equipment is a new technology of numerical control technology as the representative of the traditional manufacturing industries and emerging manufacturing form the infiltration of electromechanical integration products, the so-called the digital e

5、quipment. Numerical control technology application has brought the revolutionary change for the traditional manufacturing industry, manufacturing industry has become a symbol of industrialization, and with some important industry to expand the development of NC technology and application field of th

6、e people* s livelihood of the (IT, automotive, medical, light) plays a more and more important role in the development of digital, because these industries need equipment is the major trend of modern development, in the new environment of China* s accession to the WTO and the further opening up of o

7、ur country, the development of numerical control technology and equipment is a guarantee to improve the importance of China* s manufacturing industry informatization level and international competition ability, CXC machining and programming of the graduation design is an important part of NC machini

8、ng technology of professional knowledge and professional skills teaching system in CNC technology professional, through the graduation design so that we learn to use the basic knowledge of basic theory in some subjects, at the same time, make the system more complete to the professional, so as to co

9、nsolidate, expand, deepen the knowledge of the purpose, culture and improve the comprehensive ability to analyze and solve problems and to cultivate the scientific research and innovation ability.This graduation design mainly solves the problem that the clamping, tool presetting, process development

10、, working procedures and steps of partitioning, tool selection, cutting the amount determined, turning programming, machine tool operation. The main difficulty is the two clamping level Z length is difficult to guarantee, cutting parameters are set, the accuracy of the knife, the process of making.K

11、eywords: CNC machining process analysis programHI 1数控技术概述1.1 介1.2数控加工必须遵循的一般原则1. 3数控加工工艺特点与内容.1.4数控加工的步骤2刀具和切削用量的选择2.1数控机床对刀具的要求2.2数控加工刀具材料的选择2.3切削用量的选择3夹具的选择3. 1I3.23. 3夹具的基本概念: 夹具的选择： 夹具的作用： 夹具的类型3.44零件图的工艺分析4.1设备选择4. 2确定零件的定位基准和装夹方式1111数控车削工艺5. 1数控加工工艺内容的选择 5. 2数控加工零件的工艺性分析 5. 3工艺分析及处理5. 4螺纹加工的尺寸

12、计算5. 5编写程序5. 6备注运行调试6. 1机床运行校验数控加工的优势1212121415161921217 结论 致谢. 参考文献23252627III前言本次毕业设讣是学院为了提高学生的数控技术及相关技能等的综合运用能力，通过毕业设讣和 完成毕业设计论文是学院对毕业生毕业资格的审核条件，同时也为我们以后的工作打下理论基础, 本次设il是在苏宏志老师的精心指导下完成的。数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制适和自动化领域, 较好的解决多品种、小批撼和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着科技的迅猛发展，自 动控制技术已广泛的应用于数控机床、机器人以及各类机电

13、一体化设备上。同时，社会经济的飞 速发展，对数控装皆和数控机械要求在理论和应用方而有迅速的发展和提高。数控加工工艺毕业 设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设 il使我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、 系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问 题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了数控技术特点的阐述、 零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、数控加工过程、数控编程、机床操作与零 件自检

14、过程等，另外还有设il说明书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。设汁者以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平和实际经验有限，时间又较为 紧迫。在设计中难免会出现一些错误、学点和疏漏。诚请老师给予批评和指正。Ill1数控技术概述数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，自动对工件进行 加工。从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称数控程序, 它是机床数控系统的应用软件。与数控系统应用软件对应的是数控系统内部的系统软 件，系统软件是用于数控系统工作控制的1.1数控加工简介一、是高速加工技术发展迅速高速加工技术发展迅速，在高档数控机床中得到广泛应

15、用。应用新的机床运动学 理论和先进的驱动技术，优化机床结构，采用高性能功能部件，移动部件轻量化，减 少运动惯性。在刀具材料和结构的支持下，从单一的刀具切削高速加工，发展到机床 加工全面高速化，如数控机床主轴的转速从每分钟儿千转发展到儿万转、儿十万转;快速移动速度从每分钟十儿米发展到儿十米和超过百米;换刀时间从十儿秒下降到10 秒、3秒、1秒以下，换刀速度加快了儿倍到十儿倍。应用高速加工技术达到缩短切 削时间和辅助时间，从而实现加工制造的高质量和高效率。二、是精密加工技术有所突破通过机床结构优化、制造和装配的精化，数控系统和伺服控制的精密化，髙精度 功能部件的釆用和温度、振动误差补偿技术的应用等

16、，从而提高机床加工的儿何精度、 运动精度，减少形位误差、表面粗糙度。加工精度平均每8年提高1倍，从1950年 至2000年50年内提升100倍。U前，精密数控机床的重复定位精度可以达到1阳, 进入亚微米超精加工时代。三、是技术集成和技术复合趋势明显技术集成和技术复合是数控机床技术最活跃的发展趋势之一，如工序复合型 车、铳、钻、镣、磨、齿轮加丄技术复合，跨加工类别技术复合一金切与激光、冲 压与激光、金属烧结与镜面切削复合等，U前已山机加工复合发展到非机加工复合, 进而发展到零件制造和管理信息及应用软件的兼容，U的在于实现复杂形状零件的全 部加工及生产过程集约化管理。技术集成和复合形成了新一类机床

17、一-复合加工机 床，并呈现出复合机床多样性的创新结构。四、是数字化控制技术进入了智能化的新阶段数字化控制技术发展经历了三个阶段:数字化控制技术对机床单机控制；集合生 产管理信息形成生产过程自动控制；生产过程远程控制，实现网络化和无人化工厂的 智能化新阶段。智能化指丄作过程智能化，利用讣算机、信息、网络等智能化技术有 机结合，对数控机床加工过程实行智能监控和人丄智能自动编程等。加工过程智能监 控可以实现工件装卡定位自动找正，刀具直径和长度误差测量，加工过程刀具磨损和 破损诊断、零件装卸物流监控，自动进行补偿、调整、自动更换刀具等，智能监控系 统对机床的机械、电气、液压系统出现故障自动诊断、报警、

18、故障显示等，直至停机 处理。随着网络技术的发展，远程故障诊断专家智能系统开始应用。数控系统具有在 线技术后援和在线服务后援。人工智能自动编程系统能按机床加工要求对零件进行自 动加工。在线服务可以根据用户要求随时接通INTERNET接受远程服务。采用智能技 术来实现与管理信息融合下的重构优化的智能决策、过程适应控制、误差补偿智能控 制、故障自诊断和智能维护等功能，大大提高成形和加工精度、提高制造效率。信息 化技术在制造系统上的应用，发展成柔性制造单元和智能网络工厂，并进一步向制造 系统可重组的方向发展。五、是极端制造扩张新的技术领域极端制造技术是指极大型、极微型、极精密型等极端条件下的制造技术。

19、极端制 造技术是数控机床技术发展的重要方向。重点研究微纳机电系统的制造技术，超精密 制造、巨型系统制造等相关的数控制造技术、检测技术及相关的数控机床研制，如微 型、高精度、远程控制手术机器人的制造技术和应用；应用于制造大型电站设备、大 型舰船和航空航天设备的重型、超重型数控机床的研制；IT产业等高新技术的发展需 要超精细加工和微纳米级加工技术，研制适应微小尺寸的微纳米级加工新一代微型数 控机床和特种加工机床；极端制造领域的复合机床的研制等L2数控加工必须遵循的一般原则(1) 结合本校数控基地的悄况，合理安排合计内容。也可以釆用与校外企业合 作的方式设计课题。(2) 必须保障人身安全和设备安全，

20、在编程操作前应熟悉数控机床的操作说明 书，并按照操作规程操作。3)兼顾加工精度和加工效率，在保证加工精度的前提下，认真进行公工艺分 析，制定出合理的工艺方案，选择合理的切削用量。（4）注意培养独立获取知识、新技术、新信息的能力，掌握科学研究的方法。1.3数控加工工艺特点与内容1. 3.1基本特点在普通机床上加工零件时，使用工艺规程或工艺卡片来规定每道工序的操作程 序，操作者按工艺卡上规定的程序加工零件。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺 在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的。1）数控加工的工序内容比普通机床的工序加工内容复杂。2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程的编制复杂

21、。1.3.2基本内容数控加工工艺主要包括以下儿个方面:1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。2）分析被加工的零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。3）设计数控加工工序。如工步的划分零件的定位与家具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。4）调整数控加工工序的程序。5）分配数控加工的容差。6）处理数控机床上部分工艺指令。1. 4数控加工的步骤必须利用设计前一到二周的时间研究设计计划和任务书，了解产品的工艺性和公 差等级，在初步明确设计要求的基础上，可以步骤进行设计方案的论证。（1）分析零件图样根据任务书，画出零件图，并对工件的形状、尺寸、

22、精度等级、表面粗糙度、刀 具及等技术进行分析。（2）确定加工工艺方案根据上述的分析，选择加工方案，确定加工顺序，加工路线、装夹方式、切削用 量材料等，要求有详细的设计过程和合理的参数。（3）数值计算根据零件图的尺寸，确定工艺路线及设计的坐标系，计算运动轨迹，得到刀位数(4) 编写零件加工程序根据数控系统的功能指令及程序格式，逐步编写加工程序单，写出有关的工艺文 件如工序卡、数控刀具卡、刀具明细表、加工工序单等。(5) 程序校验程序编完后，对程序进行校验，一般釆用机床空运转方式，来检查机床的动作和 运行轨迹的正确性，以校验程序。III2刀具和切削用量的选择2.1数控机床对刀具的要求为了保证数控机

23、床的加工精度，提髙生产率及降低刀具的消耗，在选用刀具时对 刀具提出了很高的要求，如能可幕的断屑，有高的耐用度，可快速调整和更换等。因此数控机床对刀具的选择应满足以下要求:1.适应高速切削要求，具有&好的切削性能为提高生产率和加工高硬度材料的要求，数控机床向着高速度、大进给、髙刚性 和大功率发展。中工作进给山Om/minSm/min提高到Om/minISm/mino等规格的数 控车床，其主轴最高转速一般为3000r/ininoOOOr/min，2.高的可靠性数拎机床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。3.较高的刀具耐用度4.高精度5.可鼎的断屑及排屑措施6.精确迅速的调整7.自动快速的换刀刀具标准

24、化、模块化、通用化及复合化2. 2数控加工刀具材料的选择机械加工中常用的刀具材料主要有高速钢、硬质合金、立方氮化硼（CBN）、陶瓷 等。山于重型切削的特点（切削深度大，余量不均，表面有ii更化层），刀具在粗加丄阶 段的磨损形式主要是磨粒磨损。山于切削温度高，尽管切削速度处于积屑瘤发生区, 但商温可以使切屑与前刀面的接触部位处于液态，减小了摩擦力，抑制了积屑瘤的生 成，所以刀具材料的选择应要求耐磨损、抗冲击，刀具涂层后硬度可达80HRC,具有 高的抗氧化性能和抗粘结性能，因而有较高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。硬质合金 涂层具有较低的摩擦系数，可降低切削时的切削力及切削温度，可以大大提高刀具耐 用

25、度（涂层硕质合金刀片的耐用度至少可提高1倍）等优点9但山于涂层刀片的锋利性、 韧性.抗剥落和抗崩刃性能均不及未涂层刀片，故不适用高硬度材料和重载切削的粗加工。只有硬质合金刀具适合于重型切削的粗加工。硬质合金分为鸽钻类(YG)、鸽钻 钛类(YT)和碳化鹄类(YW)。加丄钢料时，山于金属塑性变形大，摩擦剧烈，切削温度 高，YG类硬质合金虽然强度和韧性较好，但高温硬度和高温韧性较差，因此在重型切 削中很少应用。与之相比，YT类硬质合金刀具适于加工钢料，山于YT类合金具有较 高的硬度和耐磨性，尤其是具有奇的耐热性，抗粘结扩散能力和抗氧化能力也很好, 在加工钢料时刀具磨损较小，刀具耐用度较高，因此YT类

26、硕质合金是重型加工时较 常用的刀具材料。因此，本次加工选用YG类硬质合金材料的刀具。根据加工要求选用四把刀具，T01为粗加工车刀，故选用90硬质合金机夹偏刀;T02为硬质合金机夹偏刀，其副偏角应较大，用于加工圆弧和精加工；T03为ii更质合 金机夹切断刀，其刀片宽度为3nmb用于切槽、切断等车削加工；T04为60硬质合 金机夹螺纹刀，用于螺纹车削加工。同时把四把到在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应 的刀具参数中。本设讣中加工的丄件材料为45号钢，因此选择的刀具材料为YT类硬质合金。2. 3切削用量的选择合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑

27、经 济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、 经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。切削深度在机床、丄件和刀具刚度允许的情况下，6就等于加工余量，这是 提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加丄精度和表面粗糙度，一般应留一定 的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。切削宽度一般d与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控加工 中，一般d的取值范W为：af (0.6-0. 9) D“切削速度Vc。提高Vc也是提高生产率的一个措施，但Vc与刀具耐用度的关系比 较密切。随着Vc的增大，刀具耐用度急剧下降，

28、故Vc的选择主要取 决于刀具耐用 度。歼外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如车削合金刚30CrNi2MoVA时，Vc 可采用Sm/min左右；而用同样车削铝合金时，Vc可选200in/inin以上。数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序 中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分 发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限度提高 生产率，降低成本。从刀具的寿命（耐用度）出发，切削用量的选择方法是：先选取 被吃刀量，其次确定进给速

29、度，最后确定主轴转速。2. 3. 1背吃刀量确定背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能 使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证 加工表面质量，可少量精加工余量，一般0.1-0. onuno 2. 3. 2进给速度的确定进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗 糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性 能限制。确定进给速度的原则:1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速 度。一般在100200mm/inin范B内选取。2）在切断、加工深

30、孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在 2050inm/inin范围内选取。3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在2050mm/inin 范M内选取。4）刀具空行程时，特别是远距离“回零时，可以设定该机床数控系统设定的 最高进给速度。5）山于本设计的加工属于半精加工，因此，选用介于两者之间的进给速度，即SOmm/minlOOmm/min。2. 3. 3主轴转速的确定1）光车外圆时主轴转速。光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和査表选取以外，还可以根据实践经验确定。需要注意

31、的是,交流变频调速的数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度确定后，用公式n=1000v/irD 算主轴转速n（r/min） o式中V一切削速度，单位为m/min,山刀具的耐用度决定;n主轴转速，单位为r/min；D工件直径或刀具直径，单位为mm。计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速。硬质合金外圆车刀切削速度的参考值工件材料热处理状态ap (mm)(0.3, 2(2,6(6, 10f (mm/r)(0. 0& 0. 3(0. 3, 0. 6(0. 6, 1Vc (m/min)低碳钢、易切钢热轧14018010012070 90中碳钢热轧13016090

32、11060 80调质10013070 9050 70合金结构钢热轧10013070 9050 70调质80 HO50 7040 60工具钢退火90 12060 8050 70灰铸铁HBS19090 12060 8050 70HBS二1902258011050 7040 60高镭钢10 20铜及铜合金20025012018090 120铝及铝合金300600200400150200铸铝合金10018080 15060 100注：切削钢及灰铸铁时刀具耐用度约为60inin2）车螺纹时主轴的转速。在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P（或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以及螺纹插补运算速度

33、等多种因素影响,故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范圉。大多数经济型数控车推荐车 螺纹时的主轴转速n（r/inin）为：nW （1200/P） -k。式中：P一一被加工螺纹螺距（mm）；k一一保险系数，一般取为80。此外，在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范 对于主轴釆用交流变频调速的数控车床，山于主轴在低速时扭矩降低，尤其应注意此 时的切削用量的选择。总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比 方法确定。同时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切 削用量。3夹具的选择3. 1夹具的基本概念:1）什么是夹具：在

34、车床上广泛使用的三爪卡盘，顶尖和铳床上用的平口虎钳等 都属于夹具。一般来说，夹具夹具是安装在机床上的，用以装夹工件和引导刀具的装 置它属于工艺装备。在机床-一刀具-一工件-一夹具组成的工艺系统中，夹具是一个 重要的环节。进一步讲，夹具安装于机床的工作台或底座上，或机床的主轴上，工件安装并夹 紧于夹具中的正确位置，引导或调整刀具或砂轮使之处于相对夹具的正确位置，进行 工件的加工，从而获得合格的工件。3.2夹具的选择:数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具 应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下儿点:1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免釆用专用

35、夹具，以缩 短生产准备时间。2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。3.3夹具的类型:数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带 可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，山卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装 在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件山主轴上的拨动卡盘传动旋转。本设计加工的是小型零件，因此采用三爪卡盘。3.4夹具的作用:1）保证工件加工精度，稳定产品质量。山于夹具在机床上和工件在夹具中的装 夹位置均己确定，所以工件在加丄中的位置得到可鼎的保证，且不

36、受划线质量和找正 技术水平等因素的影响。2）扩大机床使用范S，充分发挥机床潜力，对于中小工厂，山于机床品种，规 格和数量有限，为了适应生产的需要，充分发挥现有设备的潜力，往往通过设讣不同 的夹具来进一步扩大机床的工作范M达到一机多用的U的。3. 5零件的安装:数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案, 注总以下两点: 1）力求设计乙工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和 精确性。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。4数控机床的坐标系统在数控编程时，为了描述机床的运动，简化程序编制的方法及保证记录数据的互 换性，数

37、控机床的坐标和运动方向均已标准化。数控机床各坐标轴按标准JB3051-82 确定后，还要确定坐标系原 点的位置，这样坐标系才能确定下来。依原点的不同，数控机床的坐标系统分为机床 坐标系和工件坐标系。4.1机床坐标系以机床原点为坐标原点建立起来的X、Y、Z轴直角坐标系，称为机床坐标系。而 标?的机床坐标系中X、y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。机床 原点是指在机床上设置的一个固定点，也称机床零点。它在机床装配、调试时就已确 定下来数控机床进行加工运动的基准参考点。机床零点是通过机床参考点间接确定 的，机床参考点也是机床上的一个固定点，其与机床零点间有一确定的相对位置，一 般设置在

38、刀具运动的X、Y、Z正向最大极限位置。在机床每次通电之后，工作之前, 必须进行回机床零点操作，使刀具运动到机床参考点，其位置山机械档块确定。这样, 通过机床回零操作，确定了机床零点，从而准确地建立机床坐标系，即相当于数控系 统内部建立一个以机床零点为坐标原点的机床坐标系。机床坐标系是机床固有的坐标 系，一般悄况下，机床坐标系在机床出厂前己经调整好，不允许用户随意变动。4. 2工件坐标系工件图样给出以后，首先应找出图样上的设讣基准点。其他各项尺寸均是 以此点为基准进行标注。该基准点称为工件原点。以工件原点为坐标原点建立 的X、Y、Z轴直角坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系是用来确定工件儿何形体上

39、各要素的位置而设置的坐标系，工 件原点的位置是人为设定的，它是由编程人员在编制程序时根据丄件的特点选 定的，所以也称编程原点。数控车床加工零件的工件原点一般选择在工件右端面、左端面或卡爪的前 端面与Z轴的交点上。5数控车削工艺在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下儿方面的丄作：数控加工内容的选 择；数控加工工艺得分析；数控加工工艺路线的设计。5.1数控加工工艺内容的选择对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成，而往往只 是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析, 选择那些是最适合、最需要进行数控加丄的内容和丄序再考虑选择内容时应结合本 企业

40、设备的实际，立足与解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加 工的优势。一、适于数控加工的内容在选择时，一般可按下列顺序考虑:(1) 通用机床无法加工的内容应做为优先选择内容;2)通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容;3)通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚 存在S裕加工能力时选择。二、不适于数拎加工的内容一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效 益方面会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工:(1) 占机调整时间长(2) 加工部位分散，需要多次安装、设置原点。(3) 按某些特定的制造依据(

41、如样板等)加工的型面轮廓。此外，再选择和决定加丄内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转悄 况等等。总之要尽量做到合理，达到多、好、省的U的。要防止把数控机床当普通机 床使用。5. 2数控加工零件的工艺性分析理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的 功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的23倍，所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其 性能、特点、使用操作方法9同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。山于生产 规模的差异，对于同一零件的加工方案是有所不同的，应根据具体条件，选择经济、 合理的工艺方案

42、。一、加工工序划分在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序。与普通机床加工相比，加工工丿了:划分有其自己的特点，常用的工序划分原则有以下两 种。1.保证精度的原则数控加工要求丄序尽可能集中，常常粗、精加工在一次装夹 下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙 度的影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量 余量精加工，来保证表面质量要求。同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度, 应先加工表面而后加工孔。2.提高生产效率的原则 数控加工中，为减少换刀次 数，节省换刀时间，应将需用同一把刀加工的加工部位全部完

43、成后，再换另一把刀来 加工其它部位。同时应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最 短的路线到达各加工部位。实际中，数控加工工序要根据具体零件的结构特点、技术 要求等悄况综合考虑。二、加工路线的确定在数控加工中，刀具（严格说是刀位点）相对于工件的运动轨迹和方向称为加工 路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工程序所经过的路径，包括切削加工 的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。加工路线的确定首先必须保证被加丄零件 的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值讣算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。5. 3工艺分析及处理(1)零件图工艺分析。零件是一个山圆弧面、外圆锥面、外圆柱面、螺纹构成

44、的外形较复朵的轴类。85mm外圆柱面直径处不加工，其它各处加工精度要求一样，材料为45钢，选择毛坯为 85mm X 260mm。(2) 加工方案及加工路线的确定。以零件右端面中心作为坐标原点建立工件坐标系。根据零件尺寸精度及技术要求，应将粗、精加工分开来考虑，确定的加工工艺路线为:车削右端fflf粗车80. 5mm、062.5、外圆锥面、048. Smrnf粗车圆弧面精车倒角、螺纹实际外圆47. 85inm、外圆锥面、62mm外圆柱面、 SOrnm外圆柱面、圆弧面一切槽3X e45mmf车削M48mmXl. 5mm的螺纹。(3) 零件的装夹及夹具的选择。釆用该机床本身的标准卡盘，零件伸出三爪卡

45、盘235mm左右，找正并用顶尖配合夹紧工作。(4) 刀具选择。刀具材料为W18Cr4Vo将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片数控加工刀具卡片产品名称或代零件名 称轴1零件图号号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T0190硬质合金 外圆车刀1粗车外轮廓表面20X202T02副偏角较大的 硬质合金车刀1精车轮廓及圆弧20X203T03切槽刀1切 3 mm tflB=3niin 20 X 204T0460外螺纹车 刀1螺纹车削20X20编制审核批准共1页第1页(5)确定切削用量。根据被加工表面质量要求、刀具材料和丄件材料，参考机床说明书、削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量，最后根据

46、实践经验进行修正，计算结果填入下表中。综合前面分析的各项内容，并将其填入下表所示的数控加工工艺卡片。轴的数控加工工艺卡单位名 称济源职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号XXX轴1XXX工序号程序编号夹具名称使用设备车间001SKC01. MPF三爪卡盘数控车床数控中心工步号工步内容(mm)刀具号刀具规格(mm)主轴转速 (r/min)进给速度 (mm/min)备注1从左至右粗车各面T0120X205000.32从左至右精车各面T0120X208000. 13切槽T0320X203504车M48X1. 5螺纹T0420X20800编制审核批准年 月曰共1页第1页5. 4螺纹加工的尺寸计算螺

47、纹牙型深度：t=0. 65 P=0. 65X1. 5mm=0. 975mmD 大=0 公称-0. 1 P=48nim0. 1X1. 5inm=47. 85inmD 小=0 公称-1. 3 P=48mmT 3X1. 5inm=46. 05mm 螺纹加工分为4刀，第1刀；=47mm;第2刀；=46. 40mm第3刀；=46. 10mm； 第 4 刀 S =46. 05mm。5. 5编写程序SKC01. MPFG90 G95 GOO X80 ZlOO;刀架回换刀点TOl M03 S500;调用1号粗车刀，主轴正转n=500r/minGOO X88 ZOGOl X-0. 5 FO. 3;车削右端面Z2

48、GOO X80. 5GOl Z-220;粗车外圆柱面80. 5mmX86GOO Z2X75. 5GOl Z-130;粗车外圆柱面75. 5mmX77GOO Z2X70. 5GOl Z-130;粗车外圆柱面70. 5X72GOO Z2X65. 5GOl Z-130;粗车外圆柱面65. 5mmX67GOO Z2X62. 5GOl Z-130;粗车外圆柱面62. 5mmIIIX1OX20X30X40X50X60X70X80N90X100X110X120X130X140X150X160N170X180X190X200X210X220X230X240X64X250GOO Z2X26OX57. 5X270

49、GOl Z-60X280X62. 5 Z-120；粗车外圆锥面X290GOO Z2X300X52. 5X310GOl Z-60X320X62.5 Z-120:粗车外圆锥面X330GOO Z2X340X4& 5X350GOl Z-60X360X62.5 Z-120:粗车外圆锥面X370G00X80 Z100 M05;快速退刀到换刀点，主轴停转X380M00X390T02M03 S800:调用2号精车刀X400G00X93. 48 Z-150:调用子程序时的起刀点位置X410L01P5:调用子程序5次X420G00Z2X430X44. 85X440G01 Z0 F0. 1X450X47.85 Z-

50、1.5X460Z-60X470X50X480X62 Z-120:精车削锥面X490Z-130X500X78X510X80 Z-131X520Z-150X530G02 X80 Z-210 CR=70；车削圆弧面IIIX540 G01 Z-220X550 X85X560 G00 X80 Z100 M05;快速退刀到换刀点,X570 M00;程序暂停X580 T03 M03 S350;调用3号切槽刀X590 G00 X52 Z-60X600 G01 X45 F0. 1X610 G04 F2;暂停2sX620 G01 X52X630 G00 X80 Z100 M05;快速退刀到换刀点,X640 M00

51、;程序暂停X650 T04 M03 S800;调用4号螺纹刀X660 G00 X47 Z3 M08;开冷却液X670 G33 Z-58. 5 K1. 5;车削第一刀螺纹X680 G00 X52X690 Z3X700 X46. 4X710 G33 Z-5& 5 K1. 5；车削第二刀螺纹X720 G00 X52X730 Z3X740 X46. 2X750 G33 Z-5& 5 K1. 5；车削第三刀螺纹X760 G00 X52X770 Z3X780 X4& 05X790 G33 Z-5& 5 K1. 5;车削第四刀螺纹X800 G00 X52 M09;冷却液关闭X810 X80 Z100 M05

52、;快速退刀到换刀点,X820 M02:程序结束主轴停转主轴停转主轴停转子程序LOlLOl.SPFX10G91X-2. 6X20G02Z-60 CR=70X30GOlX2X40GOOZ60X50GOlX-2X60G90:绝对编程X70M17;子程序结束5.6备注1、F功能F功能指令用于控制切削进给量在程序中，有两种使用方法.编程格式：G95F其中F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r.每分种进给量：G编程格式：G94厂其中F后面的数字表示的是每分种进给量，单位为nun/min.2、S功能S功能指令用于控制主轴转速编程格式：S其中S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min.3、T功能T

53、功能指令用于选择加工所用刀具编程格式：r其中T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，HU 两位是刀具号，后两位是刀具补偿号，乂是刀尖圆弧半径补偿号。4、M功能6运行调试6.1机床运行校验1）先开机床接通CNC和机床电源，系统启动后进入“加工操作区JOG运行方式（2）检查机床开启后发现机床会出现报警信号，这时，需按下K1,使机床加上驱动力。这时才能正常操作机床。（3）回参考点回参考点只能在JOG的方式下运行。用机床控制面板上“回参考点键”启动回参考点。在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否必须回参考点：如出现“OX则说明未回参考点，如出现，则说明己回参考点，按下坐标方向键（正方向键）,把每坐标都回参考点，通过选择另一方式如MDA AUTO或JOG来结束回参考点。（4）参数设定在CNC进行工作前，必须对一些参数进行设定，对机床和刀具进行调整:1.输入刀具参数及刀具补偿参数2. 输入/修改零点偏置3. 输入设定数值刀具参数包括刀具儿何参数，磨损量参数、刀具量参数和刀具型号参数等。有些参数如R参数则一般不需修改5）装夹工件按照前面指定的装夹方式装夹工件（6）对刀把每一把刀具都调到自己设定的编程零点，把编程零点所在机床坐标值输入机床中（7）输入程序把自己编的程序输入机床定一个名字，对程序进行检査，确保程