數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)

數(shù)控編程課程設(shè)計(jì)姓名：劉旺系別：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：專升本2班指導(dǎo)教師：陳小靜學(xué)號(hào)：12042020239新鄉(xiāng)學(xué)院2021年12月名目TOC\o"1-5"\h\z前言 3\o"CurrentDocument"一、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 4\o"CurrentDocument"1.1任務(wù)說(shuō)明 4\o"CurrentDocument"1.2任務(wù)要求 4\o"CurrentDocument"1.3任務(wù)內(nèi)容概述 4\o"CurrentDocument"二、 數(shù)控加工工藝 5\o"CurrentDocument"2.1工藝分析 5\o"CurrentDocument"2.1.1零件的工藝分析 5\o"CurrentDocument"2.1.2擬定工藝路線 6\o"CurrentDocument"2.2選擇毛坯 7\o"CurrentDocument"2.2.1常見(jiàn)的毛坯種類 7\o"CurrentDocument"2.2.2毛坯選用原那么 7\o"CurrentDocument"2.2.3毛坯確定 7\o"CurrentDocument"2.3工件的定位和裝夾 8\o"CurrentDocument"2.3.1定位基準(zhǔn)選用的原那么 8\o"CurrentDocument"2.3.2確定零件的定位基準(zhǔn) 82.3.3確定零件裝夾方案 8\o"CurrentDocument"2.4選擇數(shù)控機(jī)床 9\o"CurrentDocument"CKA6150型數(shù)控車床的用途 10\o"CurrentDocument"CKA6150型數(shù)控車床的布局 10\o"CurrentDocument"2.5選擇刀具 10\o"CurrentDocument"2.5.1數(shù)控刀具選用原那么 10\o"CurrentDocument"2.5.2外圓、端面、外輪廓車刀選用 10\o"CurrentDocument"2.5.3切槽刀具的選用 11\o"CurrentDocument"2.5.4螺紋加工刀具的選用 12\o"CurrentDocument"2.5.5刀具明細(xì)表 13\o"CurrentDocument"2.6確定切削用量 132.6.1選擇切削用量原那么 132.6.2運(yùn)算切削用量 14\o"CurrentDocument"2.6.3制定數(shù)控加工工藝過(guò)程卡片 17\o"CurrentDocument"2.6.4制定數(shù)控加工工序卡片 17\o"CurrentDocument"2.7確定走刀路線 18\o"CurrentDocument"三、 軌跡坐標(biāo)的運(yùn)算 19\o"CurrentDocument"3.1左端輪廓基點(diǎn)運(yùn)算 193.1.1建立工件坐標(biāo)系 19\o"CurrentDocument"3.1.2基點(diǎn)坐標(biāo) 19\o"CurrentDocument"3.2右端輪廓基點(diǎn)運(yùn)算 203.2.1建立工件坐標(biāo)系 203.2.2基點(diǎn)坐標(biāo) 20\o"CurrentDocument"四、 數(shù)控加工程序的編制 21\o"CurrentDocument"4.1數(shù)控編程的特點(diǎn) 21\o"CurrentDocument"4.2數(shù)控編程的分類 21\o"CurrentDocument"4.3編程方法的選擇 22\o"CurrentDocument"4.4編程原點(diǎn)的確定 22\o"CurrentDocument"4.5程序清單 22\o"CurrentDocument"五、加工程序的調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果 24\o"CurrentDocument"5.1仿真軟件簡(jiǎn)介 24\o"CurrentDocument"5.2加工仿真過(guò)程表達(dá) 255.3仿真結(jié)果 32\o"CurrentDocument"總結(jié) 34\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 35、夕前言數(shù)控技術(shù)也叫運(yùn)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采納運(yùn)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序操縱的技術(shù)。這種技術(shù)用運(yùn)算機(jī)按事先存貯的操縱程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的操縱功能。由于采納運(yùn)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判定等各種操縱機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均能夠通過(guò)運(yùn)算機(jī)軟件來(lái)完成。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)的不斷進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)〔IT、汽車、輕工、醫(yī)療等〕的進(jìn)展起著越來(lái)越重要的作用。數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子運(yùn)算機(jī)、自動(dòng)操縱、伺服系統(tǒng)、周密檢測(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，采納數(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，專門是復(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)械制造的進(jìn)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，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。本次設(shè)計(jì)要緊是對(duì)數(shù)控加工工藝進(jìn)行分析與具體零件圖的加工，第一對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后依照零件圖進(jìn)行數(shù)控加工分析。第一，依照本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素選用刀具。第二，針對(duì)零件圖圖形進(jìn)行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成。第三使刀位點(diǎn)與換刀點(diǎn)重合確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控加工程序編制，最后用編程模擬軟件對(duì)軸類零件進(jìn)行仿真加工及校驗(yàn)。、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1任務(wù)說(shuō)明本課程設(shè)計(jì)是學(xué)完數(shù)控技術(shù)之后，進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，可提高學(xué)生的數(shù)控編程能力，加深對(duì)數(shù)控原理及數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的明白得，它一方面要求學(xué)生能依照零件圖，編制數(shù)控加工工藝，用ISO碼編制數(shù)控加工程序，熟悉加工程序輸入、檢查、編輯及執(zhí)行的方法，另一方面，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)、今后從事數(shù)控加工進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立解決有關(guān)本課程實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生更深入把握數(shù)控編程方法、數(shù)控原理等方面的知識(shí)。使學(xué)生把握數(shù)控加工工藝制定、手工編程方法。把握插補(bǔ)，刀補(bǔ)的使用方法。1.2任務(wù)要求把握數(shù)控加工工藝特點(diǎn)及工序劃分方法；把握數(shù)控車床、銑床的手工及運(yùn)算機(jī)輔助程序編寫(xiě)方法；把握數(shù)控加工仿確實(shí)使用方法等。繪制零件圖〔手繪或CAD制圖〕依照零件圖樣要求、毛坯情形，確定工藝方案及加工路線；選擇機(jī)床設(shè)備；選擇刀具；確定定位方案，選擇或設(shè)計(jì)夾具確定切削用量；確定工件4.坐標(biāo)系、對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)；制定加工工藝規(guī)程；編寫(xiě)程序；用加工仿真軟件進(jìn)行加工仿真；1.3任務(wù)內(nèi)容概述依照以下圖1-1零件圖及技術(shù)要求，進(jìn)行相關(guān)數(shù)控加工工藝的制定，并用FUNUC數(shù)控系統(tǒng)〔車削數(shù)控系統(tǒng)和銑削數(shù)控系統(tǒng)及加工中心〕的編程指令編程，最后通過(guò)數(shù)控加工仿真軟件加工出工件。

—.二..頃—.二..頃圖1-1二、數(shù)控加工工藝2.1工藝分析2.1.1零件的工藝分析如圖1-1所示，該零件為較復(fù)雜的軸類零件，包括臺(tái)階、圓孤、槽以及螺紋等加工輪廓。右端為臺(tái)階軸，分別為8200002imm外圓、長(zhǎng)為20001mm，以及"2600.025mm外圓，其長(zhǎng)度由460mm、200和槽寬4mm決定，槽的深度為1mm；零件中部為M36x3-6g螺紋，長(zhǎng)度為60mm；零件左端為825。mm和825mm外圓，與R20mm圓弓瓜連接；零件表面粗糙度要求為Ra6.4，右端82000021mm外圓與M36x3-6g螺紋有同軸度要求。該零件尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清晰，零件材料為45鋼，無(wú)熱處理和硬度要求，適合在數(shù)控車床上加工。2.1.2擬定工藝路線由圖1-1分析可知，該零件輪廓較多，需要運(yùn)算螺紋軸的精車尺寸值以及R20mm圓弧面的起始和終止位置坐標(biāo)，在編制程序時(shí)如何確保820*^mm8260mm及8250mm外圓的尺寸精度和表面質(zhì)量要求，8200mm外圓與M36x3-6g螺紋的同軸度要求，以及如何進(jìn)行R20mm圓弧面的加工是難點(diǎn)。為了解決加工難點(diǎn)，在編制加工工序時(shí)，能夠按粗精加工分開(kāi)，先近后遠(yuǎn)等原那么進(jìn)行編制和劃定工藝路線；為了保證同軸度，采納一夾一頂?shù)难b夾方法，先夾住毛坯外圓，加工零件左端輪廓，然后掉頭夾住8250002imm外圓，上頂尖，加工零件輪廓使8200mm外圓與M36x3-6g螺紋在同一道工序中加工如此就-0.021能夠保證同軸度要求了。通過(guò)上面分析，制定工藝路線如下：I.加工右端面，鉆中心孔，先用卡盤夾緊左端毛坯，手動(dòng)平右端面手動(dòng)鉆中心孔?！?〕加工左端面，毛坯掉頭裝夾，用卡盤夾緊，手動(dòng)平左端面，保證零件總長(zhǎng)?！?〕加工退刀槽，在加工R20圓弧之前為防止顯現(xiàn)干涉先在圓弧右側(cè)加工出退刀槽?！?〕粗精車工件左端兩段825mm外圓和圓弧輪廓至要求尺寸。(1)掉頭裝夾，用銅皮包住加工好的左端外圓，并用卡盤夾持，粗精車右端面8200mm8260mm及M36x3-6g螺紋的外圓柱面、倒角。加工右端面46mm處的4mm槽、倒角。加工M36x3-6g螺紋。2.2選擇毛坯2.2.1常見(jiàn)的毛坯種類鑄件鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、周密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。型材型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。焊接件焊接件是依照需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件。冷沖壓件冷沖壓件毛坯能夠?qū)ｉT接近成品要求，在小型機(jī)械、外表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。2.2.2毛坯選用原那么零件的材料及機(jī)械性能要求零件材料的工藝特性和力學(xué)性能大致決定了毛坯的種類。零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小現(xiàn)有生產(chǎn)條件充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮周密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用。2.2.3毛坯確定依照毛坯種類。選用原那么以及零件圖紙的技術(shù)要求，確定毛坯材料為45鋼，該零件最大外圓直徑為。36長(zhǎng)度尺寸為180mm查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2得知毛坯直徑應(yīng)為。45mm。長(zhǎng)度尺寸為186mm。毛坯圖如以下圖2-1I_、?:_I圖2-12.3工件的定位和裝夾2.3.1定位基準(zhǔn)選用的原那么1〕基準(zhǔn)重合原那么。為了幸免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。2〕便于裝夾的原那么。所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位、夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作，放開(kāi)性好，能夠加工盡可能多的表面。3〕便于對(duì)刀的原那么。批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系差不多確定的情形下，保證對(duì)刀的可能性和方便性。2.3.2確定零件的定位基準(zhǔn)該零件為軸類零件的加工，在加工左右端面時(shí)能夠采納零件的左右大端面和外圓柱面作為定位基準(zhǔn)。三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一樣不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)那么的中、小型工件。該零件為典型軸類零件，能夠采納三爪自定心卡盤上裝夾來(lái)滿足加工要求。此工件在加工中須分兩次裝夾但在右端面軸徑上有同軸度要求，故在加工右端面時(shí)采納三爪定心卡盤、和頂針采取一夾一頂?shù)姆绞竭M(jìn)行裝夾能夠防止軸在加工過(guò)程中受切削力而產(chǎn)生徑向彎曲、如此就能夠在加工中比較好的保證同軸度如圖2.2-1，在加工左端面時(shí)因?yàn)榧夹g(shù)要求比較簡(jiǎn)單，加工長(zhǎng)度又不太長(zhǎng)故一端采納三爪自定心卡盤來(lái)裝夾工件即可滿足加工要求。如圖2.2-2圖2.2-1加工零件左端輪廓的裝夾tt圖2.2-2加工零件右端輪廓的裝夾2.4選擇數(shù)控機(jī)床依照零件的工藝要求，以及對(duì)零件圖樣的分析選擇CKA6150型數(shù)控車床并裝配FANUC-OiT系統(tǒng)。CKA6150型數(shù)控車床的用途CKA6150型數(shù)控車床能對(duì)軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)鏜孔和車端面、切槽、倒角等加工。CKA6150型數(shù)控車床的布局CKA6150型數(shù)控車床為兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)操縱的臥式車床一樣采納步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。車床設(shè)置三爪自定心卡盤、一般尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長(zhǎng)的軸類零件。依照主軸的配置的要求可選擇CKA6150臥式數(shù)控車床。臥式數(shù)控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀專門復(fù)雜的表面和尺寸難于操縱的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面、圓弧面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。2.5選擇刀具2.5.1數(shù)控刀具選用原那么數(shù)控車床一樣采納機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，所用的刀具，要求有可靠的斷屑性能，足夠的耐用，刀片轉(zhuǎn)位后有精確的重復(fù)定位精度，刀片要有足夠的夾緊可靠性，此外，由于數(shù)控車床功率比較大，剛性強(qiáng)，要求刀具壽命較長(zhǎng)，質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)固，因此，對(duì)刀片材料的要求高，以保證刀具壽命，刀片材料要依照零件材料及熱處理后的材料性能合理選用，一樣情形下大多使用涂層刀片。2.5.2外圓、端面、外輪廓車刀選用加工外圓及臺(tái)階是刀片的形狀有刀尖角為80°菱形刀片，55°菱形刀片，圓形刀片，方形刀片，等邊三角形刀片和35°菱形刀片，其標(biāo)準(zhǔn)后角通常有0°、7°、11°、25°、30°等幾種規(guī)格。主偏角要緊有45°、50°、60°、75°、85°、90°、93°、95°等形式。粗加工外圓或端面時(shí)選用90°硬質(zhì)合金偏刀〔如以下圖2.3-1〕，如此的刀尖強(qiáng)度，不僅提高了刀片的利用率還有效提高粗加工時(shí)的加工效率。在精加工外圓和外輪廓時(shí)選用35°角菱形刀片機(jī)夾刀〔如以下圖2.3-2〕從成本和使用方便性，幸免零件加工時(shí)刀具與零件其他部位產(chǎn)生干涉上考慮應(yīng)優(yōu)先采納正方形截面刀桿，刀桿的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度125mm，既能能夠滿足加工需要，又可不能與零件其他部位產(chǎn)生干涉。圖2.3-190°硬質(zhì)合金偏刀圖2.3-235°角菱形機(jī)夾刀2.5.3切槽刀具的選用標(biāo)準(zhǔn)切槽刀一樣分為雙刃單面結(jié)構(gòu)、按工藝方法不同要緊分為徑向、軸向、切斷三種類型。通常情形下，切槽刀大多為成形刀，刀頭形狀依照零件上槽的形狀可分為直切槽刀和圓弧切槽刀也可依照零件需要定做專門槽型和復(fù)合刀具。依據(jù)本零件圖上尺寸要求在幸免與零件發(fā)生干涉，同時(shí)要滿足加工質(zhì)量，確保剛性，降低車削振動(dòng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的前提下，選用4mm徑向直切槽刀如以下圖2.4-1圖2.4-14mm徑向切槽刀2.5.4螺紋加工刀具的選用車螺紋刀片按切削形式能夠分為切頂槽型螺紋刀片和非切頂槽螺紋刀片；按螺紋標(biāo)準(zhǔn)分為米制和英制兩種形式，按加工特點(diǎn)可分為內(nèi)、外螺紋刀片、按螺紋線方向分為正、反螺紋。刀片結(jié)構(gòu)要緊分為兩刃單面和三刃單面兩種形式。通常情形下應(yīng)盡量選用可重磨底面帶有120V形定位面的切頂型升刃單面式刀片，為減少切削刀和振動(dòng)力，刀片應(yīng)選擇正面前角結(jié)構(gòu)，刀片的其他角度要結(jié)合上述不同情形區(qū)別選用。螺紋刀桿分方形和圓形截面兩種類型，前者價(jià)格較低，后者剛性和加工精度較好，刀片與刀桿連接時(shí)需要增加力墊，刀桿按照螺紋旋線方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)型反向型，一定要依照零件螺紋旋線方向合理選用。依據(jù)選用原那么和本零件結(jié)構(gòu)圖選取60°外螺紋車刀，刀片形式為三刃單面，刀桿為方形如以下圖2.5-12.5.5刀具明細(xì)表依照零件的結(jié)構(gòu)特性以及刀具類型，確定加工該零件所需要的全部刀具如下表2.6-1表2.6-1數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱傳動(dòng)軸零件圖號(hào)程序號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱加工表面刀片刀尖半徑mm備注型號(hào)材料1T0190°硬質(zhì)合金偏刀工件外輪廓粗車12x3硬質(zhì)合金0.515x252T0235°菱形機(jī)夾刀工件外輪廓精車12x3硬質(zhì)合金0.215x253T034mm切槽刀加工退刀槽切4mmx1mm槽10x4硬質(zhì)合金陶瓷涂層15x254T0460°外螺紋車刀M36x3-6g螺紋2x3硬質(zhì)合金0.115x255T0535°硬質(zhì)合金偏刀工件外輪廓精加工12x3硬質(zhì)合金15x25編制審核批準(zhǔn)共頁(yè)第頁(yè)2.6確定切削用量2.6.1選擇切削用量原那么數(shù)控機(jī)床加工的切削用量包括切削速度Vc（或主軸轉(zhuǎn)速n）、切削深度ap

和進(jìn)給量f，其選用原那么與一般機(jī)床差不多相似，合理選擇切削用量的原那么

是：粗加工時(shí)，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率為主，選用較大的切削量；半精加工和精加工時(shí)，選用較小的切削量，保證工件的加工質(zhì)量。2.6.2運(yùn)算切削用量1〕運(yùn)算切削深度ap在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率承諾的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少進(jìn)給次數(shù)。當(dāng)工件的精度要求較高時(shí)，那么應(yīng)考慮留有精加工余量，一樣為0.1?0.5mm。切削深度ap運(yùn)算公式：a=dw-dm

p2式中：dw一待加工表面外圓直徑，單位mmdm一已加工表面外圓直徑，單位mm.運(yùn)算過(guò)程如下：工序11(1)加工左端面R20mm圓弧右側(cè)退刀槽選用4mm切槽刀加工前毛坯直徑為45mm加工后零件直徑為25mm運(yùn)算切削深度為a= —^m=10mmp2(2)加工左端外圓和R20mm圓弧選用35°菱形外圓車刀依照毛坯的大徑dw=45mm左端零件外徑dm=25mm運(yùn)算切削深度為：a= ―^m=10mmp2工序III⑴加工右端面4200002imm42600025mm及車削M36x3-6g螺紋的外圓柱面。因?yàn)楣ば?11的加工在編程時(shí)也是采納固定循環(huán)一次加工出來(lái)的因此能夠采納相同的切削深度運(yùn)算切削深度為:d=12.5mm2〔2〕加工右端面46mm處的4mm槽加工時(shí)的切削深度ap=1mm〔3〕加工M36x3-6g螺紋，查取《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表13-1一般螺紋差不多尺寸確定M36x3-6g螺紋的小徑D1=32.752mm那么車削M36x3-6g螺紋的切削深度運(yùn)算為:2）確定切削速度Vc主軸轉(zhuǎn)速n進(jìn)給量f切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性質(zhì)等因素所確定，因此切削速度Vc的確定能夠依據(jù)切削深度ap工件材料、刀具材料從下表1來(lái)選取表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表工件材料熱處理狀態(tài)ap=0.3~2mmap=2~6mmap=6?10mmf=0.08~0.3mm/rf=0.3~0.6mm/rf=0.6~1mm/rVc/m-min-1Vc/m-min-1Vc/m-min-1低碳鋼易切鋼熱軋140~180100~12070~90中碳鋼熱軋130~16090~11060~80調(diào)質(zhì)100~13070~9050~70合金工熱軋100~13070~9050~70具鋼調(diào)質(zhì)80~11050~7040~60工具鋼退火90~12060~8050~70

灰鑄鐵HBS<19090?12060?8050?70HBS=190?22580?11050?7040?60高錳鋼10?20銅及銅合金200?250120?18090?120鋁及鋁合金300~600200~400150?200鑄鋁合金100?18080?15060?100由運(yùn)算得各工序切削深度和工件材料查表1確定各工序的切削速度和主軸轉(zhuǎn)速如下：工序11(1)加工左端面R20mm圓弓瓜右側(cè)退刀槽。進(jìn)給量f=0.6mm/r切削速度Vc=80m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式n=，c*1000運(yùn)算得n=566r/min查機(jī)床手冊(cè)取兀x45n=600r/min(2〕加工左端外圓和R20mm圓弓瓜。進(jìn)給量f=0.6mm/r切削速度Vc=80m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式n=，cX1000運(yùn)算得n=566r/min查機(jī)床手冊(cè)取兀x45n=600r/min工序III⑴加工右端面4200 mm4260mm車削M36x3-6g螺紋的外圓柱面及倒角。進(jìn)給量f=0.6mm/r切削速度Vc=80m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式n=，cX1000運(yùn)算得n=566r/min查機(jī)床手冊(cè)取兀x45n=600r/min〔2〕加工右端面46mm處的4mm槽及倒角。進(jìn)給量f=0.08mm/r切削速度Vc=140m/min主軸轉(zhuǎn)速由公式n=片*1000運(yùn)算得n=990r/min查機(jī)床手冊(cè)取兀x45n=1000r/min〔3〕加工M36x3-6g螺紋切削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速受加工工件的螺距大小、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)升降特性及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素阻礙一樣數(shù)控車床車螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速運(yùn)算公式：nV刖-kP式中：p一工件螺紋的螺距或?qū)С?，單位mm。k一保險(xiǎn)系數(shù)，一樣為80。查＜＜機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取螺距 p=3那么切削螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速為 nW(1200/p)-k=320查機(jī)床手冊(cè)選取n=400r/min2.6.3制定數(shù)控加工工藝卡片依照上述擬定的工藝路線，以及刀具的選擇和切削用量的確定制定出數(shù)控加工工藝卡片，此卡片包含工序名稱，刀具號(hào)，加工設(shè)備〔見(jiàn)附表〕2.6.4制定數(shù)控加工工序卡片將前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容綜合制定數(shù)控加工工藝卡片，卡片是數(shù)控加工程序的要緊依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件，要緊內(nèi)容包括:工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。〔見(jiàn)附表〕2.7確定走刀路線在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相關(guān)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡稱為走刀路線。編程時(shí)，走刀路線的確定原那么要緊有以下幾點(diǎn):〔1〕走刀路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率高；〔2〕使數(shù)值運(yùn)算簡(jiǎn)單，以減少編程工作量；〔3〕應(yīng)使走刀路線最短，如此既可減少程序段，又可減少空刀時(shí)刻。〔4〕此外，確定走刀路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情形，確定是一次走刀，依舊多次走刀來(lái)完成加工等。由于該數(shù)控車床具有循環(huán)功能，只要編程正確，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)確定粗車以及螺紋車削路線。因此，該零件的粗車以及螺紋車削路線不需要人為確定進(jìn)給路線，我們只要指定零件的精車路線。本工件的左端面精車路線如圖2.5-1所示，右端面的精車路線如圖2.5-2圖2.5-1左端輪廓精車路線

圖2.5-2右端輪廓精車路線三、軌跡坐標(biāo)的運(yùn)算3.1左端輪廓基點(diǎn)運(yùn)算3.1.1建立工件坐標(biāo)系加工左端輪廓時(shí)，夾住毛坯外圓，工件坐標(biāo)系設(shè)在工件左端面軸線上如以下圖3.1-1圖3.1-13.1.2基點(diǎn)坐標(biāo)如圖3.1-1各基點(diǎn)，在運(yùn)算各個(gè)基點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)關(guān)于有公差要求的尺寸運(yùn)算時(shí)按公差原那么來(lái)運(yùn)算一樣取上下偏差差值的一半通過(guò)坐標(biāo)系來(lái)運(yùn)算基點(diǎn)坐標(biāo)，關(guān)于沒(méi)有公差要求的尺寸那么直截了當(dāng)通過(guò)坐標(biāo)系運(yùn)用數(shù)學(xué)公式來(lái)運(yùn)算即可，那么各運(yùn)算基點(diǎn)的坐標(biāo)值如下表3-1表3-1基點(diǎn)坐標(biāo)值基點(diǎn)坐標(biāo)值〔X，Z〕基點(diǎn)坐標(biāo)值〔X，Z〕P1〔24.9895，0〕P3(25.0，-60.612)P2〔24.9895,-29.3880〕P4(25.0，-74.075)3.2右端輪廓基點(diǎn)運(yùn)算3.2.1建立工件坐標(biāo)系調(diào)頭裝夾25mm外圓，采納一夾一頂?shù)难b夾方式。工件坐標(biāo)系設(shè)在工件右端面軸線上，如圖3.2-1圖3.2-13.2.2基點(diǎn)坐標(biāo)如圖3.2-1各基點(diǎn)，在運(yùn)算各個(gè)基點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)關(guān)于有公差要求的尺寸運(yùn)算時(shí)按公差原那么來(lái)運(yùn)算一樣取上下偏差差值的一半通過(guò)坐標(biāo)系來(lái)運(yùn)算基點(diǎn)坐標(biāo)，關(guān)于沒(méi)有公差要求的尺寸那么直截了當(dāng)通過(guò)坐標(biāo)系運(yùn)用數(shù)學(xué)公式來(lái)運(yùn)算即可，那么各運(yùn)算基點(diǎn)的坐標(biāo)值如下表3-2表3-2基點(diǎn)坐標(biāo)值基點(diǎn)坐標(biāo)值〔X，Z〕基點(diǎn)坐標(biāo)值〔X，Z〕Q1(17.9895，0)Q7(23.9875，-41.925)Q2(19.9895，-1.0)Q8(23.9875，-45.925)Q3(19.9895，-19.95)Q9(31.7，-45.925)Q4(23.9875，-19.95)Q10(35.7，-47.925)Q5(25.9875，-20.95)Q11(35.7，-103.925)Q6(25.9875，-40.925)Q12(31.7，-105.925)四、數(shù)控加工程序的編制4.1數(shù)控編程的特點(diǎn)采納數(shù)控機(jī)床加工零件能夠提高加工精度，穩(wěn)固產(chǎn)品的質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床能夠完成一般機(jī)床難以完成，或全然不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。采納數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上，能夠比一般機(jī)床提高2?3倍，專門對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用。采納數(shù)控機(jī)床有利于向運(yùn)算機(jī)操縱與治理方面進(jìn)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化制造條件。4.2數(shù)控編程的分類數(shù)控編程又可分為手工編程和自動(dòng)編程兩類。手工編程時(shí)，整個(gè)程序的編制過(guò)程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)那么，而且還必須具備有機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值運(yùn)算能力。關(guān)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件，數(shù)控編程運(yùn)算較簡(jiǎn)單，程序段不多，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)編程是用運(yùn)算機(jī)把人們輸入的零件圖紙信息改寫(xiě)成數(shù)控機(jī)床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，確實(shí)是說(shuō)數(shù)控編程的大部分工作有運(yùn)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。4.3編程方法的選擇該零件的刀具軌跡路徑要緊由直線、圓弧組成，坐標(biāo)點(diǎn)尺寸運(yùn)算方便，故采納手工編程的方式編制其加工程序。4.4編程原點(diǎn)的確定該零件為規(guī)那么的回轉(zhuǎn)型零件，為了方便編程坐標(biāo)的運(yùn)算，能夠?qū)⒕幊淘c(diǎn)與工件坐標(biāo)原點(diǎn)重合設(shè)在軸的中心線和兩端面上，那么編程坐標(biāo)原點(diǎn)如圖4-1所示。圖4-14.5程序清單工序111和工序困的程序清單程序注釋O0001程序名N01T0303S600M03設(shè)置刀具及主軸轉(zhuǎn)速N02G00X48.0Z-74.075M08快速靠近工件開(kāi)切削液N03G75R0.1設(shè)置切槽徑向方向退刀量N04G75X25.0Z-64.612P1000Q3000R0F50外圓切槽循環(huán)N05G00X48.0X方向退刀N06X100.0Z50.0快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn)

N07T0202換2號(hào)刀N08G00X48.0Z1.0快速靠近工件開(kāi)切削液N09G73U10R15設(shè)置粗車X向退刀量，循環(huán)次數(shù)N010G73P11Q16U0.5W0.05F0.6調(diào)用固定形狀粗車循環(huán)程序N011G42G00X25Z1.0固定形狀精車程序N012G01Z0.0F0.005N013Z-29.388N014G03X25.0Z-60.612R20.0N015G01Z-62N016X45.0N017G00X46.0X向退刀N018S1000設(shè)置精車主軸轉(zhuǎn)速N019G70P110Q160調(diào)用精車固定循環(huán)程序N020G00G40X100.0Z50.0快速返回?fù)Q刀點(diǎn)N021M05主軸停轉(zhuǎn)N022M30程序終止工序V、工序W和工序W的程序清單程序注釋O0002程序名N01T0101S600M03設(shè)置刀具及主軸轉(zhuǎn)速N02G00X45.0Z0.2M08快速靠近工件開(kāi)切削液N03G71U1R10設(shè)置循環(huán)切削深度和退刀量N04G71P5Q15U0.5W0.05F0.6調(diào)用外徑粗車固定循環(huán)程序N05G00X17.9895外輪廓以及倒角循環(huán)精車程序N06G01Z0F0.08N07X19.9895Z-1.0N08Z-19.95N09X23.9875N010X25.9875Z-20.95N011Z-45.925N012X31.7N013X35.7Z-47.925N014Z-106.0N015X45.0Z1.0N016G00X100.0Z50.0M05快速移動(dòng)至換刀點(diǎn)主軸停轉(zhuǎn)N017M00程序暫停N018T0505S1000M03換5號(hào)刀設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速啟動(dòng)程序N019G00X45.0Z0.2快速靠近工件N020G70P5Q15調(diào)用精車固定循環(huán)程序N021G00X46.0X向退刀N022Z-103.925Z向移動(dòng)

N023G01X35.7F0.05直線插補(bǔ)N024X31.7Z-105.925倒左端倒角N025G00X100.0X向退刀N026Z50.0Z向退刀N027M05主軸停轉(zhuǎn)N028M00程序暫停N029T0303S300M03換3號(hào)刀設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速啟動(dòng)程序N030G00X27.0Z-44.925快速靠近工件N031G01Z-45.925F0.005直線插補(bǔ)N032X23.9875切4mmX1mm槽N032X25.9875Z-44.925倒4mm槽右側(cè)C1角N033G00X100.0X向快速退刀N034Z50.0Z向快速退刀N035M05主軸停轉(zhuǎn)N036M00程序暫停N037T0404M03S400換4號(hào)刀設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速啟動(dòng)程序N038G00X36.0Z-38.0快速靠近工件N039G92X34.8Z-110.0F3調(diào)用車螺紋程序N040X34.1X向進(jìn)給N041X33.5X向進(jìn)給N042X33.1X向進(jìn)給N043X32.7X向進(jìn)給N044X32.3X向進(jìn)給N045X32.1X向進(jìn)給N046X32.1X向進(jìn)給N047G00X100.0Z50.0刀具快速返回?fù)Q刀點(diǎn)N048M05主軸停N049M30程序停止五、加工程序的調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果5.1仿真軟件簡(jiǎn)介斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件南京斯沃軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)FANUC、SINUMERIK、MITSUBISHI、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND、大連大森DASEN數(shù)控車銑及加工中心仿真軟件，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造體會(huì)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開(kāi)發(fā)的。通過(guò)該軟件能夠使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件具有FANUC、SINUMERIK、MITSUBISHI、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN編程和加工功能，學(xué)生通過(guò)在PC機(jī)上操作該軟件，能在專門短時(shí)刻內(nèi)把握各系統(tǒng)數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心的操作，可手動(dòng)編程或讀ACAM數(shù)控程序加工，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，可隨時(shí)獲得學(xué)生當(dāng)前操作信息，依照學(xué)生把握的情形進(jìn)行教育，既節(jié)約了成本和時(shí)刻，從而提高學(xué)生的實(shí)際操作水平。5.2加工仿真過(guò)程表達(dá)1、仿真加工的目的是為了校驗(yàn)所編制的程序是否有誤。下面運(yùn)用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件V6.20版對(duì)程序進(jìn)行仿真加工。打開(kāi)斯沃軟件選擇FANUCOIT系統(tǒng)械用版機(jī)器甜加密械用版機(jī)器甜加密「軟件狗加密運(yùn)行?CM9E■〒費(fèi)*心岬工gmZ?4H g苛4RtaMaft/n■.心T■=*Xl￡i：h斗宅臥桃湖imwa峋lmw口占：n」?，碼■明：「眼i刷.由竟5^5rt溥CMrj~國(guó)w■■■■tiEia,Ju尊卷尊?OO-□■OflOOlh !■■■■■