數(shù)控機(jī)床軸類零件加工工藝

1、 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)（數(shù)控車床軸類零件加工工藝）學(xué)校 常州鐵道高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 專業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 姓名 張麗娟 學(xué)號(hào) 18 數(shù)控機(jī)床軸類零件加工工藝摘 要 . 3 第一章 概述. 3 第二章 零件圖車削加工工藝分析 . 4 2.1數(shù)控加工工藝基本特點(diǎn) . 5 2.2設(shè)備選擇 . 6 2.3確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 . 6 2.3.1粗基準(zhǔn)選擇原則 . 6 2.3.2精基準(zhǔn)選擇原則 . 6 2.3.3定位基準(zhǔn) . 6 2.3.4裝夾方式 . 6 2.4加工方法的選擇和加工方案的確定 . 8 2.4.1加工方法的選擇 . 8 2.4.2加工方案的確定 . 8 2.5工序與工歩的劃分 . 8 2.

2、5.1按工序劃分 . 8 2.5.2工歩的劃分 . 8 2.6確定加工順序及進(jìn)給路線 . 8 2.6.1零件加工必須遵守的安排原則 . 8 2.6.2進(jìn)給路線 . 9 2.7刀具的選擇 . 10 2.8切削用量選擇 . 11 2.8.1背吃刀量的選擇 . 11 2.8.2主軸轉(zhuǎn)速的選擇 . 11 2.8.3進(jìn)給速度的選擇 . 11 2.9編程誤差及其控制 . 13 2.9.1編程誤差 . 13 2.9.2誤差控制 . 13 第三章.編程中工藝指令的處理 . 14 3.1常用G指令代碼功能表 . 14 3.2常用M指令代碼功能表 . 14 第四章 程序編制及模擬運(yùn)行、零件加工或精度自檢 .15

3、4.1程序編制 . 17 4.2模擬運(yùn)行 .17 4.3零件加工 . 18 4.4精度自檢 . 18 結(jié)束語(yǔ). 18參考文獻(xiàn). 18摘要世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移，中國(guó)正逐步成為世界加工廠。美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的高技術(shù)密集時(shí)代與微電子時(shí)代，鋼鐵、機(jī)械、化工等重化工業(yè)發(fā)展中期。由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服系統(tǒng)、精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果，具有高的高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此，采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造中常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無(wú)法解決的單件、小批量，特別是復(fù)雜型面零件的加工，應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新

4、的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的制造水平，為社會(huì)提供高質(zhì)量，多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。 數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)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(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著科技的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。數(shù)控加工和編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能的重要組成部分，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時(shí)使對(duì)本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

5、，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的，培養(yǎng)和提高了綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的前提條件，從數(shù)控加工的實(shí)用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實(shí)際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標(biāo)，在介紹數(shù)控加工切削基礎(chǔ)，數(shù)控機(jī)床刀具的選用，數(shù)控加工的定位與裝夾以及數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)等基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，分析了數(shù)控車削的加工工藝。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工、數(shù)控編程、工藝分析 第一章 概述數(shù)控技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電機(jī)、電氣傳動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控、機(jī)械制造等學(xué)科領(lǐng)域最新成果而形成的一門(mén)邊緣科學(xué)技術(shù)。在現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域中，

6、數(shù)控技術(shù)已成為核心技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)柔性制造（Flexible Manufacturing，F(xiàn)M）、計(jì)算機(jī)集成制造（Computer Integrated Manufacturing，CIM）、工廠自動(dòng)化（Factory Automation， FA）的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。數(shù)控技術(shù)較早地應(yīng)用于機(jī)床裝備中，本書(shū)中的數(shù)控技術(shù)具體指機(jī)床數(shù)控技術(shù)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB812987)把機(jī)床數(shù)控技術(shù)定義為“用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法”，簡(jiǎn)稱數(shù)控(Numerical Control，NC)。數(shù)控機(jī)床就是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床。國(guó)際信息處理聯(lián)盟(international federation

7、 of information processing)第五技術(shù)委員會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床作了如下定義：“數(shù)控機(jī)床是一個(gè)裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用代碼，或其它符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。”換言之，數(shù)控機(jī)床是一種采用計(jì)算機(jī)，利用數(shù)字信息進(jìn)行控制的高效、能自動(dòng)化加工的機(jī)床，它能夠按照機(jī)床規(guī)定的數(shù)字化代碼，把各種機(jī)械位移量、工藝參數(shù)、輔助功能(如刀具交換、冷卻液開(kāi)與關(guān)等)表示出來(lái)，經(jīng)過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的邏輯處理與運(yùn)算，發(fā)出各種控制指令，實(shí)現(xiàn)要求的機(jī)械動(dòng)作，自動(dòng)完成零件加工任務(wù)。在被加工零件或加工工序變換時(shí)，它只需改變控制的指令程序就可以實(shí)現(xiàn)新的加工。所以，數(shù)控機(jī)床是一種靈活性 很強(qiáng)、技術(shù)密集度及自

8、動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備。 隨著自動(dòng)控制理論、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密測(cè)量技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正向高速度、高精度、智能化、開(kāi)放型以及高可靠性等方向迅速發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)歸計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)檫@些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì).發(fā)展我國(guó)數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國(guó)制造業(yè)信息化水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要性保證.數(shù)控加工與編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專

9、業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能的重要組成部分，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,同時(shí)使對(duì)本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的,培養(yǎng)和提高了綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。零件的裝夾、刀具的對(duì)刀、工藝路線的制訂、工序與工步的劃分、刀具的選擇、切削用量的確定、車削加工程序的編寫(xiě)、機(jī)床的熟練操作。第二章 零件圖車削加工工藝分析零件材料處理為：45鋼，調(diào)制處理HRC2636，下面對(duì)該零件進(jìn)行數(shù)控車削工藝分析。零件如下圖所示： 圖1.1零件圖技術(shù)要求： 1.以小批量生產(chǎn)條件編程。 2.不準(zhǔn)用砂布及

10、銼刀等修飾表面。3.未注倒角0.545。4.未注公差尺寸按 GB1804-M。 （說(shuō)明：零件圖中英文字母可根據(jù)實(shí)際情況定數(shù)據(jù)，為方便設(shè)計(jì)。A取19mm. B取29 mm. C取17mm. D取21mm. E取23 mm. ）2.1數(shù)控加工工藝基本特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工原則上基本相同，但數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)進(jìn)行加工，因而有如下特點(diǎn)：數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機(jī)床的加工內(nèi)容復(fù)雜，加工的精度高，加工的表面質(zhì)量高，加工的內(nèi)容較豐富。數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝編制要復(fù)雜些。這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床加工存在對(duì)刀、換刀以及退刀等特點(diǎn)，這都無(wú)一例外的變成程序內(nèi)容，正是由于這個(gè)特點(diǎn)，促使對(duì)加工程序正確性和

11、合理性要求極高，不能有絲毫的差錯(cuò)。否則加工不出合格的零件。 在編程前一定要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，這是必不可少的一步，如圖1.1要對(duì)該零件進(jìn)行精度分析，選擇加工方法、擬定加工方案、選擇合理的刀具、確定切削用量。該零件由螺紋、圓柱、圓錐、圓弧、槽等表面組成，其中較嚴(yán)格直徑尺寸精度要求的如280.02mm, mm,軸線長(zhǎng)度的精度如50.04mm， 27.50.04mm，粗糙度3.2，球面Smm?？煽刂魄蛎嫘螤?精度30的錐度等要求。經(jīng)分析，可以采用以下幾點(diǎn)工藝措施：（1）零件上由精度較高的尺寸數(shù)據(jù)如圓柱280.02mm、mm，軸向長(zhǎng)度50.04mm、27.50.04mm，球S mm，在加 工時(shí)為了保證

12、其尺寸精度應(yīng)取其中間值分別取值為28mm、23.005mm長(zhǎng)度5mm，27.5mm，球S29.015mm即可。注：上述坐標(biāo)值是以半徑值給出的。形式如（X，Z） （2）在輪廓曲線上，有四處圓弧依次相連，既過(guò)象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線。為了保證其輪廓曲線的準(zhǔn)確性，通過(guò)計(jì)算到端部R5mm的圓弧與直線的切點(diǎn)坐標(biāo)為（2.922，0），與R17mm的圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)為（7.791，-6.136），R17與S29mm的切點(diǎn)坐標(biāo)為 （11.210，-20.791），S29mm與R5mm的切點(diǎn)為（12.271， -37.739），R5mm與23 mm的切點(diǎn)坐標(biāo)為（11.5，-40.406）。 注：上述坐標(biāo)值是以半

13、徑值給出的。形式如（X，Z）。（2）在輪廓曲線上，有四處圓弧依次相連，既過(guò)象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線。為了保證其輪廓曲線的準(zhǔn)確性，通過(guò)計(jì)算到端部R5mm的圓弧與直線的切點(diǎn)坐標(biāo)為（2.922，0），與R17mm的圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)為（7.791，-6.136），R17與S29mm的切點(diǎn)坐標(biāo)為 （11.210，-20.791），S29mm與R5mm的切點(diǎn)為（12.271， -37.739），R5mm與23 mm的切點(diǎn)坐標(biāo)為（11.5，-40.406）。 注：上述坐標(biāo)值是以半徑值給出的。形式如（X，Z）。（3）為便于裝夾，為了保證工件的定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，夾緊方面可靠，支撐面積較大，零件的左端是螺紋，中段最

14、大的直徑的圓柱28mm。右端是依次相連的圓弧，顯然右端都是圓弧相連不可能裝夾，所以應(yīng)留在最后加工，應(yīng)先裝夾毛坯加工出左端螺紋及圓柱28mm。調(diào)頭裝夾28mm的圓柱加工右端圓弧，毛坯選30120mm。 2.2設(shè)備選擇 根據(jù)該零件的外形是軸類零件，比較適合在車床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圓弧數(shù)值精度,在普通車床上是難以保證其技術(shù)要求。所以要想保證技術(shù)要求,只有在數(shù)控車床上加工才能保證其加工的尺寸精度和表面質(zhì)量。選擇數(shù)控機(jī)床HNC-CK6140加工該零件。數(shù)控機(jī)床HNC-CK6140實(shí)物圖見(jiàn)附錄一。 2.3確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 2.3.1粗基準(zhǔn)選擇原則 （1）為了保證不加工表面與

15、加工表面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。（2）合理分配各加工表面的余量，應(yīng)選擇毛坯外圓作粗基準(zhǔn)。 （3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。 （4）選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口或飛邊等缺陷。以便定位可靠。 2.3.2精基準(zhǔn)選擇原則 （1）基準(zhǔn)重合原則：選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)； （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；（3）自為基準(zhǔn)原則； （4）互為基準(zhǔn)原則。2.3.3定位基準(zhǔn) 綜合上述，粗、精基準(zhǔn)選擇原則，由于是軸類零件，在車床上只需用三抓卡盤(pán)裝夾定位，定位基準(zhǔn)應(yīng)選在零件的軸線上，以毛坯35mm的棒料的軸線和右端面作為定位基準(zhǔn)。 2.3.4裝夾方式 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床一樣也要全里選擇定位基準(zhǔn)和夾緊應(yīng)

16、力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面，避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。裝夾應(yīng)盡可能一次裝夾加工出全部或最多的加工表面。由零件圖可分析，應(yīng)先裝夾毛坯30mm的棒料的一端，夾緊其40mm的長(zhǎng)度加工螺紋。一直加工到零件右端的23 mm，然后將棒料卸下。裝夾28mm的圓柱表面，加工另一 端的圓弧。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面，且能保證其加工要求。裝夾圖如下：圖2.3.1 加工螺紋的裝夾圖圖2.3.2 加工圓弧的裝夾圖2.4加工方法的選擇和加工方案的確定 2.4.1加工方法的選擇 加工方法的選擇原則是在保證加工

17、表面的加工精度和表面粗糙度的前提下，兼顧生產(chǎn)效率和加工成本。在實(shí)際選擇中，要結(jié)合零件形狀、尺寸大小、熱處理要求和現(xiàn)有生產(chǎn)條件等全面考慮。因?yàn)樵摿慵禽S類零件，比較適合在車床上加工，又經(jīng)過(guò)對(duì)零件圖尺寸分析，尺寸精度比較高。如280.02mm，29 mm，23 mm等，在 普通車床是難以保證其尺寸精度、表面粗糙度，所以應(yīng)該選擇在數(shù)控車床上加工。2.4.2加工方案的確定 零件上精度比較高的表面加工，常常是通過(guò)粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。該零件有兩種加工方案：直接用三抓卡盤(pán)裝夾、調(diào)頭加工。用三抓卡盤(pán)裝夾夾緊和自由端活動(dòng)頂尖，經(jīng)試驗(yàn)論證第二種方案裝夾困難，對(duì)刀、退刀及換刀相當(dāng)困難，所以在這里選擇

18、第一種方案加工，能夠保證其技術(shù)要求。 2.5工序與工歩的劃分 2.5.1按工序劃分 工序劃分有三種方法： 按零件的裝夾定位方式劃分工序 ；按粗、精加工劃分工序 ；按所用的刀具劃分工序。由于零件需要調(diào)頭加工，如果按粗、精加工劃分工序。在調(diào)頭加工前后各有一次粗加工和精加工，顯得比較繁瑣，所以不可??；如果按所用的刀具劃分工序，刀具有四把，雖然不多，但是在調(diào)頭加工前后至少要重復(fù)使用三把刀，而同一把刀的兩次粗、精加工分別在調(diào)頭加工前后，加工內(nèi)容不連續(xù)，所以也不合理，不易劃分工序；只有按零件的裝夾定位方式劃分工序比較符合該零件的加工工序，且能保證兩次裝夾的位置精度，每一次裝夾為一道工序。該零件只需調(diào)頭前、

19、后加工兩道工序即可完成所有的加工表面，且能保證各尺寸精度及表面粗糙度。2.5.2工歩的劃分 因?yàn)槊恳话训对诖旨庸さ谋吵缘读恳恢?，在精加工中背吃刀量相同，不易劃分工歩；這里選用加工不同的表面來(lái)劃分工序就比較容易： 車削螺紋端的工歩為:90外圓車刀平端面右端面外圓車刀車削1.545的倒角，2125mm端面28mm圓柱28mm30的錐臺(tái)面23 10mm切槽刀切槽 51.5mm外螺紋車刀車削MD1.5mm。 車削圓弧端的工歩為：90外圓車刀平端面右端面外圓車刀圓弧R5mm圓弧R17mm球29mm圓弧R5mm 23 5mm切槽刀切槽51.5mm2.6確定加工順序及進(jìn)給路線 2.6.1零件加工必須遵守的安

20、排原則 （1）基面先行 先加工基準(zhǔn)面，為后面的加工提供精基準(zhǔn)面，所以應(yīng)先選平右端面作為基準(zhǔn)面。 （2）先主后次 由于所加工的表面均為重要表面，所以應(yīng)按照順序從右到左依次加工MD1.5mm，28mm，23mm螺紋調(diào)頭 后一次加工R5mm，29 mm，23 mm等。 （3）先粗后精 先車削去大部分的金屬余量，再進(jìn)行成形切削保證零件的尺寸要求和質(zhì)量要求。 （4）先面后孔 由于該零件沒(méi)有孔，所以在該處不做考慮。2.6.2進(jìn)給路線 在數(shù)控加工中，刀具對(duì)好刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡稱為加工路線。編程時(shí)，加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn)： （1）加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高； （2）使

21、數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，以減少編程工作量； （3）應(yīng)使加工路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少空行程時(shí)間。（4）確定加路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況，確定一次走刀，還是多次走刀來(lái)完成所有加工表面，具體綜合上面進(jìn)給線的特點(diǎn)再根據(jù)具體零件具體分析，確定該零件的進(jìn)給路線有兩步。如下圖所示：圖2.6.1 零件輪廓第一步: 車削帶有的螺紋的一端，從右到左先粗車外形21mmm、28mm、23 mm到槽50.04mm的左端面處后， 精車外形路線同粗車一樣，再換刀切削51.5mm的槽，最后再換刀切削螺紋。如圖2.6.2螺紋加工路線。圖2.6.2 螺紋加工路線第二步: 車削帶有圓弧的一端，從右到

22、左先粗車外形R5mm、R17mm、29 mm到23 mm后2mm后精車外形路線同粗車 一樣。最后切削50.04mm的槽。如圖2.6.3螺紋加工路線。圖2.6.3 圓弧加工路線2.7刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時(shí)，選刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相經(jīng)，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度高、硬度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便，能適應(yīng)高速和大切削用量切削。選刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應(yīng)，結(jié)合零件輪廓相對(duì)還是較復(fù)雜。所以具體選刀如

23、下： 1、平端面可選用90WC-Co的硬質(zhì)合金外圓車刀，粗車、精車時(shí)在這里選擇一把硬質(zhì)合金右端面外圓車刀，為防止在進(jìn)行圓弧切削時(shí)刀具的副后刀面與工件輪廓表面發(fā)生干涉，副偏角應(yīng)選擇Kr大一點(diǎn)的，取Kr=40右端面外圓車刀。 2、切槽時(shí)由于零件中槽寬50.04mm，一般都選刀寬4mm,刀桿2525mm，材料為高速鋼W18CrV4R的切斷刀，切槽時(shí)選用4mm 刀寬即可。 3、切螺紋時(shí)為了保證其螺紋刀的強(qiáng)度這里選用W18CrV4R高速金60外螺紋車刀，為了保證螺紋牙深，刀尖應(yīng)小于輪廓最小圓弧半徑R，R=0.150.2mm。 使用刀具如表7-1所示： 表2.7.1 數(shù)控車加工刀具卡片2.8切削用量選擇

24、切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、切削深度或?qū)挾取⑦M(jìn)給速度（進(jìn)給量）等。對(duì)于不同的加工方法，需選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是：粗加工是一般以提高生產(chǎn)率為主，但也考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；精加工是應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。2.8.1背吃刀量的選擇 零件輪廓粗車循環(huán)時(shí)選ap=2mm，精加工時(shí)選ap=0.2mm，螺紋粗車時(shí)選ap=0.4mm，逐刀減少粗車4次后，精車時(shí)選ap=0.1mm。 2.8.2主軸轉(zhuǎn)速的選擇 粗車直線和圓弧時(shí)n=800r/min，精車時(shí)n=1500r/min，切槽時(shí)

25、n=600r/min，切螺紋時(shí)n=300r/min，精車時(shí)選n=300r/min。粗車和精車的主軸轉(zhuǎn)速的選取應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。2.8.3進(jìn)給速度的選擇粗車直線、圓弧時(shí)選F=150mm/min，精車時(shí)選F=50mm/min，切槽時(shí)選F=8mm/min，粗車螺紋時(shí)選F=100mm/min，精車時(shí)選F=50mm/min。 綜上所述，零件的數(shù)控車削工藝分析的內(nèi)容，并將其填入在表 8-1 所示的數(shù)控工藝卡上。工藝卡片上其主要內(nèi)容有：工步分析、工步內(nèi)容、各工步所用的主軸轉(zhuǎn)速、刀具及進(jìn)給速度。 表2.8.1 數(shù)控車削加工工藝卡片（1）表2.8.2 數(shù)控車削加工工序卡片（2）2.9編程誤差及其控制 2.9.

26、1編程誤差 編程階段的誤差是不可避免的，誤差來(lái)源主要有三種形式：近似計(jì)算誤差、插補(bǔ)誤差、尺寸圓整誤差，直接影響加工尺寸精度，本次加工主要誤差是計(jì)算誤差與圓弧相切的切點(diǎn)坐標(biāo)及未知交點(diǎn)坐標(biāo)值。因?yàn)檫@是經(jīng)過(guò)筆算的數(shù)值，存在著較大的誤差。2.9.2誤差控制 為了盡可能的減少筆算誤差，采取在AutoCAD上按其尺寸精度繪出零件圖，再利用“工具” “查詢” “點(diǎn)坐標(biāo)”捕捉各圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)，其精度達(dá)到0.001級(jí)，這樣能有效地將誤差控制在（0.10.2）倍的零件公差值內(nèi)。第三章.編程中工藝指令的理 3.1常用G指令代碼功能表 3.1.1 數(shù)控車床G功能指令（HNC-22T）注：表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；只在本程

27、序內(nèi)有效。其他組為模態(tài)指令，一次制定后持續(xù)有效，直到被其他組其他代碼所取代。標(biāo)有*的G代碼為數(shù)控系統(tǒng)通電啟動(dòng)后的默認(rèn)狀態(tài)。3.2常用M指令代碼功能表 表3.1.2 常用M指令代碼注：表內(nèi)00組為非模態(tài)代碼；其余為模態(tài)代碼，同駔可相互取代。 作用時(shí)間為“”號(hào)者,表示該指令功能在程序段指令運(yùn)動(dòng)完成后開(kāi)始作用；為“# ”號(hào)者，則表示該指令功能與程序段指令運(yùn)動(dòng)同時(shí)開(kāi)始。 第四章 程序編制及模擬運(yùn)行、零件加工或 精度自檢4.1程序編制 注:程序編制中有關(guān)數(shù)值單位一律采用毫米(mm)制 4.2模擬運(yùn)行 數(shù)控加工程序編制好后將其輸入數(shù)控車床，然后對(duì)刀，在將機(jī)床鎖住進(jìn)行程序校驗(yàn)，仔細(xì)觀察其模擬加工路線是否有干

28、涉、過(guò)切、出錯(cuò)等現(xiàn)象，若有應(yīng)及時(shí)對(duì)程序錯(cuò)誤處進(jìn)行修改，修改后保存，再次調(diào)出修改后的程序進(jìn)行校驗(yàn)，直到程序萬(wàn)無(wú)一失，沒(méi)有任何錯(cuò)誤的情況下方可進(jìn)行自動(dòng)加工。 （注：這個(gè)環(huán)節(jié)是必不可少的，否則會(huì)發(fā)生打刀等損壞機(jī)床其它部件的情況，直接影響機(jī)床的加工精度及壽命，更嚴(yán)重的是存在人身安全隱患。）4.3零件加工 裝夾好毛坯，調(diào)出編制好的程序，直接進(jìn)行自動(dòng)加工直至程序結(jié)束。 4.4精度自檢 將加工好的零件卸下，用游標(biāo)卡尺、千分尺對(duì)零件的尺寸精度及粗糙度進(jìn)行檢測(cè)?？词欠襁_(dá)到零件的技術(shù)要求即可。結(jié)束語(yǔ) 要實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。本文雖然只對(duì)一例數(shù)控車床加工零件的進(jìn)行了編程分析，但它具有一定的代表性。由于數(shù)控車床可

29、以加工普通車床無(wú)法加工的復(fù)雜曲面，加工精度高，質(zhì)量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊，因此掌握數(shù)控車床的加工編程技術(shù)尤為重要。參考文獻(xiàn)： （1）數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)，主編：潭嶺，重慶大學(xué)出版社； （2）數(shù)空機(jī)床編程，主編：杜國(guó)成，北京機(jī)械工業(yè)出版社； （3）現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，主編：陳錫渠，北京清華大學(xué)出版社； （4）數(shù)控機(jī)床加工藝，主編：華茂發(fā)，北京機(jī)械工業(yè)出版社； （5）金屬工藝學(xué)，主編：萬(wàn)德金，北京機(jī)械工業(yè)出版社；附錄資料：不需要的可以自行刪除 電機(jī)繞組的繞制與嵌線項(xiàng)目二 電機(jī)繞組的繞制與嵌線實(shí)現(xiàn)目標(biāo)通過(guò)對(duì)電機(jī)繞組的繞制和嵌線拆除，進(jìn)一步了解電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與原理，掌握繞制嵌線步驟、工藝規(guī)范及注意事項(xiàng)，

30、學(xué)會(huì)正確的使用專業(yè)工具。主要內(nèi)容1.定子繞組展開(kāi)圖的繪制。2.繞組的繞制。3.繞組的嵌放和接線。教學(xué)方法1、項(xiàng)目引導(dǎo)法2、啟發(fā)式教學(xué)3、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)實(shí)施場(chǎng)景實(shí)訓(xùn)室、多媒體教室教學(xué)工具PPT、三相異步電動(dòng)機(jī)、繞線嵌線工具總學(xué)時(shí)12應(yīng)知繞組展開(kāi)圖原理、步驟和方法；嵌線的工藝方法。應(yīng)會(huì)1.繞組的繞制；2.繞組展開(kāi)圖的繪制；3.應(yīng)用專用工具嵌線。項(xiàng)目評(píng)價(jià)總結(jié)能否正確繪制繞組展開(kāi)圖，能否繞制繞組，能否熟練嵌線項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程設(shè)計(jì)項(xiàng)目導(dǎo)入從上一節(jié)的內(nèi)容可以看出電機(jī)繞組的繞制和嵌線都是按照一定的規(guī)律排布和設(shè)置的。定子繞組的這種繞制和嵌線方法能夠有利于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，提出問(wèn)題，學(xué)生思考：繞組的繞制和嵌放是按照

31、什么規(guī)律設(shè)置的？我們是否可以重新繞制定子繞組并嵌放到電動(dòng)機(jī)內(nèi)部呢？從而引入本節(jié)內(nèi)容。項(xiàng)目實(shí)施1繞線專用工具介紹（實(shí)物展示、PPT演示、視頻） (1)繞線機(jī)。在工廠中繞制線圈都采用專用的大型繞線機(jī)。對(duì)于普通小型電機(jī)的繞組，可用小型手搖繞線機(jī)。 (2)繞線模。繞制線圈必須在繞線模上進(jìn)行，繞線模一般用質(zhì)地較硬的木質(zhì)材料或硬塑料制成，不易破裂和變形。 (3)劃線板。由竹子或硬質(zhì)塑料等制成，如圖3-6所示，劃線端呈鴨嘴形或匕首形，劃線板要光滑，厚薄適中，要求能劃入槽內(nèi)23處。 (4)壓線板。一般用黃銅或低碳鋼制成，形狀如圖37所示，當(dāng)嵌完每槽導(dǎo)線后，就利用壓線板將蓬松的導(dǎo)線壓實(shí)，使竹簽?zāi)茼樌蛉氩蹆?nèi)。

32、2定子繞組展開(kāi)圖的繪制(PPT演示、模型展示、掛圖) 現(xiàn)以4極24槽單層繞組的三相籠式異步電機(jī)為例來(lái)說(shuō)明定子繞組展開(kāi)圖的繪制過(guò)程。什么是展開(kāi)圖呢?設(shè)想用紙做一個(gè)圓筒來(lái)表示定子的內(nèi)圓，用畫(huà)在圓筒內(nèi)表面上的相互平行的直線表示定子槽內(nèi)的線圈邊，用數(shù)字標(biāo)明槽的號(hào)數(shù)，如圖38(a)所示。然后，沿1號(hào)槽與最末一個(gè)槽之問(wèn)的點(diǎn)劃線剪開(kāi)，如圖38(b)所示。展開(kāi)后就得到如圖38(c)所示的平面圖，把線圈和它們的連接方法畫(huà)在這個(gè)平面圖上，就是展開(kāi)圖。 (1)定子繞組展開(kāi)圖的繪制步驟。 畫(huà)槽標(biāo)號(hào)。在紙上等距離地把所修電動(dòng)機(jī)的定子槽畫(huà)成平行線。因電動(dòng)機(jī)定子為24槽，故畫(huà)24根平行線代表槽數(shù)，并標(biāo)明每個(gè)槽的序號(hào)，如圖3

33、-9(a)所示。 定極距(分極性)。從第一槽的前半槽起，至最末一槽的后半槽畫(huà)長(zhǎng)線，線的長(zhǎng)度代表電動(dòng)機(jī)的總電角度。再按電動(dòng)機(jī)的磁極數(shù)來(lái)等分，每一等份代表一個(gè)極距，相當(dāng)于180。電角度，然后依次標(biāo)出極性。極性的排列為N、S、N、S，如圖3-9(b)所示。 標(biāo)電流方向。按照同一極性下導(dǎo)線的電流方向相同，不同極性下導(dǎo)線的電流方向相反的原則畫(huà)出電流方向。在圖3-9(b)中設(shè)N極下各線圈邊的電流方向都向上，則S極下各線圈邊的電流方向都向下。分相帶。將每一極劃分為3等份，即60度相帶，在圖3-9(b)中每一相占兩槽；假如第l槽為u相的首端，則l、2、7、8、13、14、19、20槽均屬于u相。V相首端應(yīng)與u

34、相首端相差120。電角度，即5、6、11、17、18、23、24槽均屬V相，其他槽屬于w相。最后在每一個(gè)三等份(即60度相帶)上依次重復(fù)地標(biāo)出相序號(hào)u、V、w。 分別連接各相繞組。按照采用的繞組類型及線圈節(jié)距，安置和連接每相線圈組。在上圖中，先將u相的兩個(gè)線圈順著電流方向連接成線圈組，再依照電流方向?qū)相各線圈連起來(lái)組成u相繞組，如圖3-9(c)所示。根據(jù)三相間隔120電角度的原則，U相、V相和W相繞組的首端應(yīng)依次各移過(guò)l20電角度，即移過(guò)一個(gè)極距的23；如u相首端是從第一槽開(kāi)始，那么，v相的首端就從第5槽開(kāi)始，w相的首端就從第9槽開(kāi)始，再按上述方法將V相和w相的各線圈組串接起來(lái)，組成V相和W

35、相繞組，這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的三相定子繞組展開(kāi)圖，如圖3-9(d)所示。圖中所示為24槽4極的定子繞組展開(kāi)圖，其極距P為： P=Q2P=244=6(槽) 相應(yīng)的電度角為180O；U、V相問(wèn)間隔l20電角度；每極下相占60O相帶。 用上述方法畫(huà)出的各相繞組在定子槽中的位置和所占的槽數(shù)清晰明了，可以清楚地看出各相繞組的連接方式和端部接線的方法，因此展開(kāi)圖是嵌線的重要依據(jù)。掌握上述的基本概述及繪制步驟后，就可以著手畫(huà)展開(kāi)圖了。畫(huà)展開(kāi)圖時(shí)，最好用3種不同顏色的筆來(lái)畫(huà)，這樣就能更清楚、更容易地區(qū)別各相繞組定子槽內(nèi)的分布情況、安置位置以及連接方法。(2)繞組的連接方法。三相24槽4極電機(jī)的單鏈繞組有短節(jié)距

36、和全節(jié)距之分。圖310為單層鏈?zhǔn)蕉坦?jié)距繞組展開(kāi)圖。畫(huà)圖時(shí)先將u相繞組畫(huà)出，U相繞組的有效邊分別安置在線槽l6、712、1318、1924之中，然后再將各線圈連接起來(lái)，如圖311所示?？梢栽O(shè)定任意一個(gè)線槽為U相的首端。 圖310三相24槽4極電動(dòng)機(jī)的單鏈(短節(jié)距)繞組展開(kāi)圖 同理，W相和V相繞組的安置和連接方法與u相是一樣的，只不過(guò)w和V相繞組的首端相對(duì)第一相繞組的首端依次移過(guò)l20的電角度，即移過(guò)一個(gè)極距的23。如果u相繞組的首端U1從第6號(hào)線槽引出，移過(guò)一個(gè)極距的23，也就是4槽(623)。因此，w相繞組的首端W1應(yīng)從第2號(hào)線槽內(nèi)引出，V相繞組的首端V1應(yīng)從第l0號(hào)線槽內(nèi)引出。注意w相繞組的

37、各線圈的連接方向應(yīng)與另外兩相繞組相反，這樣可使三相繞組的6根首尾端引出線比較集中，便于和電動(dòng)機(jī)接線板連接。 線圈與線圈的連接方法有反串聯(lián)和順串聯(lián)兩種。當(dāng)每相繞組中線圈組的數(shù)目等于電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)時(shí)，每相繞組中各線圈之問(wèn)的連接次序就是首端接首端，尾端接尾端，即反串聯(lián)；當(dāng)每相繞組中線圈組的數(shù)目等于電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)的一半時(shí)，每相繞組中各線圈之間的連接次序是首端接尾端，即順串聯(lián)。這兩種方法是絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)同一相繞組中各線圈組問(wèn)的連接規(guī)律。 圖312為單層鏈?zhǔn)饺?jié)距繞組展開(kāi)圖。圖中每?jī)芍痪€圈連繞成一個(gè)線圈組，每相共有兩個(gè)線圈組，正好等于電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)的一半，因而繞組的連接為順串聯(lián)。這個(gè)規(guī)律對(duì)于任何類型的繞組、不同

38、槽數(shù)與極數(shù)的電動(dòng)機(jī)都是適用的。 圖312三相24槽4極電動(dòng)機(jī)的單鏈繞組(全節(jié)距)展開(kāi)圖3繞組的繞制方法（互動(dòng)方法、學(xué)生參與，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)） (1)繞線模尺寸的確定。在線圈嵌線過(guò)程中，有時(shí)線圈嵌不下去，或嵌完后難以整形；線圈端部凸出，蓋不上端蓋，即便勉強(qiáng)蓋上也會(huì)使導(dǎo)線與端蓋相碰觸而發(fā)生接地短路故障。這些都是因?yàn)槔@線模的尺寸不合適造成的。繞線模的尺寸選得太小會(huì)造成嵌線困難；太大又會(huì)浪費(fèi)導(dǎo)線，使導(dǎo)線難以整形且繞組電阻和端部漏抗都增大，影響了電動(dòng)機(jī)的電氣性能。因此，繞線模尺寸必須合適。 選擇繞線模的方法：在拆線時(shí)應(yīng)保留一個(gè)完整的舊線圈，作為選用新繞組的尺寸依據(jù)。新線圈尺寸可直接從舊線圈上測(cè)量得出。然后用一

39、段導(dǎo)線按已決定的節(jié)距在定子上先測(cè)量一下，試做一個(gè)繞線模模型來(lái)決定繞線模尺寸。端部不要太長(zhǎng)或太短，以方便嵌線為宜。 (2)繞線注意事項(xiàng)。 新繞組所用導(dǎo)線的粗細(xì)、繞制匝數(shù)以及導(dǎo)線面積，應(yīng)按原繞組的數(shù)據(jù)選擇。 檢查一下導(dǎo)線有無(wú)掉漆的地方，如有，需涂絕緣漆，晾干后才可繞線。 繞線前，將繞線模正確地安裝在繞線機(jī)上，用螺釘擰緊，導(dǎo)線放在繞線架上，將線圈始端留出的線頭纏在繞線模的小釘上。 搖動(dòng)手柄，從左向右開(kāi)始繞線。在繞線的過(guò)程中，導(dǎo)線在繞線模中要排列整齊、均勻、不得交叉或打結(jié)，并隨時(shí)注意導(dǎo)線的質(zhì)量，如果絕緣有損壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)。 若在繞線過(guò)程中發(fā)生斷線，可在繞完后再焊接接頭，但必須把焊接點(diǎn)留在線圈的端接部分，

40、而不準(zhǔn)留在槽內(nèi)，因?yàn)樵谇毒€時(shí)槽內(nèi)部分的導(dǎo)線要承受機(jī)械力，容易被損壞。 將扎線放入繞線模的扎線口中，繞到規(guī)定匝數(shù)時(shí)，將線圈從繞線槽上取下，逐一清數(shù)線圈匝數(shù)，不夠的添上，多余的拆下，再用線繩扎好。然后按規(guī)定長(zhǎng)度留出接線頭，剪斷導(dǎo)線，從繞線模上取下即可。 采用連繞的方法可減少繞組間的接頭。把幾個(gè)同樣的繞線緊固在繞線機(jī)上，繞法同上，繞完一把用線繩扎好一把，直到全部完成。按次序把線圈從繞線模上取下，整齊地放在擱線架上，以免碰破導(dǎo)線絕緣層或把線圈搞臟、搞亂，影響線圈質(zhì)量。 繞線機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用后，齒輪嚙合不好，標(biāo)度不準(zhǔn)，一般不用于連繞；用于單把繞線時(shí)也應(yīng)即時(shí)校正，繞后清數(shù)，確保匝數(shù)的準(zhǔn)確性。4嵌線的基本方法（

41、互動(dòng)方法、學(xué)生參與，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)） (1)絕緣材料的裁制。為了保證電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，新繞組的絕緣必須與原繞組的絕緣相同。小型電動(dòng)機(jī)定子繞組的絕緣，一般用兩層0.12mm厚的電纜紙，中間隔一層玻璃(絲)漆布或黃蠟綢。絕緣紙外端部最好用雙層，以增加強(qiáng)度。槽絕緣的寬度以放到槽口下角為宜，下線時(shí)另用引槽紙，如圖313所示。 如果是雙層繞組，則上下層之間的絕緣一定要墊好，層間絕緣寬度為槽中間寬度的1.7倍，使上下層導(dǎo)線在槽內(nèi)的有效邊嚴(yán)格分開(kāi)。為了方便，不用引槽紙也可以，只要將絕緣紙每邊高出鐵心內(nèi)徑2530mm即可，如圖314所示。我們用0.2mm厚的絕緣紙（復(fù)合紙）長(zhǎng)度=槽長(zhǎng)+52=90+10=100mm，寬度

42、=槽深22=1522=60mm。 圖3-13伸出槽外的絕緣 圖3-14絕緣的大小線圈端部的相間絕緣可根據(jù)線圈節(jié)距的大小來(lái)裁制，保持相間絕緣良好。(2)嵌線方法。單鏈短節(jié)距繞組的嵌線的方法(線圈展開(kāi)圖參見(jiàn)圖310)。 a先將第一個(gè)線圈的一個(gè)有效邊嵌入槽6中，線圈的另一個(gè)有效邊暫時(shí)還不能嵌入1槽中。因?yàn)榫€圈的另一個(gè)有效邊要等到線圈十一和十二的一個(gè)有效邊分別嵌入槽2、槽4中之后，才能嵌到槽l中去。為了防止未嵌入槽內(nèi)的線圈邊和鐵心角相磨破壞導(dǎo)線絕緣層，要在導(dǎo)線的下面墊上一塊牛皮紙或絕緣紙。嵌線示意圖如圖3-15所示。 空一槽暫暫時(shí)不嵌入槽內(nèi) 時(shí)不嵌線 第l號(hào)線槽 第3號(hào)線槽 （a） （b） 圖315三

43、相24槽4極電動(dòng)機(jī)的單鏈繞組嵌線程序示意圖 b空一個(gè)槽(7號(hào)槽)暫時(shí)不下線，再將第二個(gè)線圈的一個(gè)有效邊嵌入槽8中。同樣，線圈二的另一個(gè)有效邊要等線圈十二的一個(gè)有效邊嵌入槽4以后才能嵌入槽3中，如圖315(a)所示。然后，再空一個(gè)槽(9號(hào)槽)暫不嵌線，將線圈三的一個(gè)有效邊嵌入槽l0中。這時(shí)，由于第一、二線圈的有效邊已嵌入槽6和槽8中去了，所以，第三個(gè)線圈的另一個(gè)有效邊就可以嵌入槽5中。接下來(lái)的嵌法和第三個(gè)線圈一樣，依次類推，直到全部線圈的有效邊都嵌入槽中后，才能將開(kāi)始嵌線的線圈一和線圈二的另一個(gè)有效邊分別嵌入槽1和槽3中去，如圖315(b)所示。 單鏈全節(jié)距繞組的嵌線方法(線圈展開(kāi)圖參見(jiàn)圖312)。全節(jié)距線圈的嵌線方法和上面介紹的嵌線方法基本相同，不同的是每?jī)芍痪€圈連繞一起作為一個(gè)線圈組。所以在嵌線時(shí)要將第一組的兩只線圈的有效邊分別嵌入槽7和槽8中，第一組線圈的另外兩只有效邊暫時(shí)不嵌入槽l和槽2中；然后，空兩個(gè)槽(9、10)不嵌線；再嵌另一組的兩只線圈的有效邊(4個(gè)有效邊都可以嵌入槽ll、12及5、6內(nèi))；然后，再空兩個(gè)槽(13、14)不嵌線，再將另一組的兩只線圈的有效邊嵌入槽15、16及9、10中；依次類推，將全部線圈的有效邊都嵌