回轉(zhuǎn)體軸零件的數(shù)控車加工工藝設(shè)計(jì)及手動(dòng)編程含三維及CAD圖,回轉(zhuǎn),零件,數(shù)控,加工,工藝,設(shè)計(jì),手動(dòng),編程,三維,cad 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹了數(shù)控加工的特點(diǎn)與發(fā)展、加工工藝分析、數(shù)控加工程序、數(shù)控加工仿真的編制。并通過(guò)較復(fù)雜零件的實(shí)例詳細(xì)地介紹了數(shù)控加工工藝的分析方法、數(shù)控編程,本文主要適用法拉克的具體操作為基礎(chǔ)，闡述零件從制訂數(shù)控加工方案、刀具選擇、程序編制、走刀路線、對(duì)刀、自動(dòng)加工的全過(guò)程，穿插實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和策略，強(qiáng)調(diào)實(shí)例的可參考型號(hào)和可操縱性，也強(qiáng)化了對(duì)實(shí)際操作的現(xiàn)場(chǎng)意識(shí)，對(duì)培養(yǎng)個(gè)人動(dòng)手動(dòng)腦以及對(duì)較豐富加工工藝知識(shí)有了很好的溫習(xí)。 本課題來(lái)源于生產(chǎn)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，它包括了3年所學(xué)的全部知識(shí)，在數(shù)控專業(yè)上具有代表性，而且提高了綜合運(yùn)用各方面知識(shí)的能力。程序的編制到程序的調(diào)試，零件的加工運(yùn)用到了所學(xué)的AutoCAD、 Pro/E、機(jī)床操作、子程序、刀具的選擇、零件的工藝分析、數(shù)學(xué)處理、工藝路線等一系列的內(nèi)容。這將所學(xué)到的理論知識(shí)充分運(yùn)用到了實(shí)際加工中，切實(shí)做到了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。 關(guān)鍵詞 工藝分析　加工方案　進(jìn)給路線　控制 目 錄 摘 要 1 1 緒論 3 2.1零件的特征 5 2.2 數(shù)值計(jì)算 5 3 工件的定位與裝夾 6 3.1加工精度要求 6 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.3裝夾方式 8 3.4工藝過(guò)程制定 8 4 車削工藝分析 9 （1）選擇夾具 9 4.1刀具選擇 9 5.1切削用量 12 5.1 確定背吃刀量 12 5.2 確定主軸轉(zhuǎn)速 12 5.3 確定進(jìn)給速度 14 6 數(shù)控車床的對(duì)刀 15 6.1刀位點(diǎn) 15 6.2待加工毛坯的對(duì)刀 15 6.3刀偏值的測(cè)定 16 7 編程 16 結(jié) 論 19 參 考 文 獻(xiàn)： 20 后 記 21 軸零件的數(shù)控車加工工藝與編程 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹了數(shù)控加工的特點(diǎn)與發(fā)展、加工工藝分析、數(shù)控加工程序、數(shù)控加工仿真的編制。并通過(guò)較復(fù)雜零件的實(shí)例詳細(xì)地介紹了數(shù)控加工工藝的分析方法、數(shù)控編程,本文主要適用法拉克的具體操作為基礎(chǔ)，闡述零件從制訂數(shù)控加工方案、刀具選擇、程序編制、走刀路線、對(duì)刀、自動(dòng)加工的全過(guò)程，穿插實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和策略，強(qiáng)調(diào)實(shí)例的可參考型號(hào)和可操縱性，也強(qiáng)化了對(duì)實(shí)際操作的現(xiàn)場(chǎng)意識(shí)，對(duì)培養(yǎng)個(gè)人動(dòng)手動(dòng)腦以及對(duì)較豐富加工工藝知識(shí)有了很好的溫習(xí)。 本課題來(lái)源于生產(chǎn)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，它包括了3年所學(xué)的全部知識(shí)，在數(shù)控專業(yè)上具有代表性，而且提高了綜合運(yùn)用各方面知識(shí)的能力。程序的編制到程序的調(diào)試，零件的加工運(yùn)用到了所學(xué)的AutoCAD、 Pro/E、機(jī)床操作、子程序、刀具的選擇、零件的工藝分析、數(shù)學(xué)處理、工藝路線等一系列的內(nèi)容。這將所學(xué)到的理論知識(shí)充分運(yùn)用到了實(shí)際加工中，切實(shí)做到了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。 關(guān)鍵詞 工藝分析　加工方案　進(jìn)給路線　控制 目 錄 摘 要 1 1 緒論 3 2.1零件的特征 5 2.2 數(shù)值計(jì)算 5 3 工件的定位與裝夾 6 3.1加工精度要求 6 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.3裝夾方式 8 3.4工藝過(guò)程制定 8 4 車削工藝分析 9 （1）選擇夾具 9 4.1刀具選擇 9 5.1切削用量 12 5.1 確定背吃刀量 12 5.2 確定主軸轉(zhuǎn)速 12 5.3 確定進(jìn)給速度 14 6 數(shù)控車床的對(duì)刀 15 6.1刀位點(diǎn) 15 6.2待加工毛坯的對(duì)刀 15 6.3刀偏值的測(cè)定 16 7 編程 16 結(jié) 論 19 參 考 文 獻(xiàn)： 20 后 記 21 1 緒論 1.1數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容 數(shù)控車削加工工藝的內(nèi)容包括： 分析加工路線、加工步驟、裝夾方案、計(jì)算數(shù)值、選用刀具、編寫程序。數(shù)控車床加工程序與普通車床工藝規(guī)程有較大差別，涉及的內(nèi)容也較廣。數(shù)控車床加工程序不僅要包括零件的工藝過(guò)程，而且還要包括切削用量，走刀路線，刀具尺寸以及車床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。因此，要求編程人員對(duì)數(shù)控車床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方式、刀具系統(tǒng)、切削規(guī)范以及工件的裝夾方法都要非常熟悉。工藝方案的好壞不僅會(huì)影響車床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。完整的數(shù)控車削加工工藝主要包括如下內(nèi)容： (1)分析被加工零件的圖紙，明確工序加工內(nèi)容及技術(shù)要求。 (2)確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。如劃分工序、安排加工順序 , 處理與非數(shù)控加工工序的銜接等。 (3)加工工序的設(shè)計(jì)。如選取零件的定位基準(zhǔn)、裝夾方案的確定、工步劃分、刀具選擇和確定切削用量等。 (4)數(shù)控加工程序的調(diào)整。如選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償及確定加工路線等 1.2數(shù)控車削加工工藝分析 工藝分析是數(shù)控車削加工的前期工藝準(zhǔn)備工作。工藝制定得合理與否，對(duì)程序的編制、機(jī)床的加工效率和零件的加工精度都有重要影響。工藝分析的目的，一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過(guò)工藝分析，對(duì)零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。 1.2.1零件圖分析 一般來(lái)說(shuō)，圖紙及其技術(shù)條件，是生產(chǎn)制造對(duì)象的技術(shù)要求。在技術(shù)圖紙中應(yīng)包括：? ⑴構(gòu)形要有必要的投影、剖視或剖面等，必須使零件或構(gòu)件定形。另外，還須有確定構(gòu)形大小的全部尺寸。這里除了要求設(shè)計(jì)的技術(shù)圖紙按國(guó)家和企業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范繪制圖紙以外，還要求合理地選擇視圖、投影、剖視、剖面、局部、向視圖等手段，清楚明了的表示構(gòu)形的形狀和特征要求。? ⑵技術(shù)要求有關(guān)尺寸、形狀和位置關(guān)系允許的偏差，表面粗糙度以及某些特殊的技術(shù)要求。? ⑶材料有關(guān)材料的牌號(hào)、毛坯類型、熱處理方法及檢驗(yàn)等級(jí)、表面保護(hù)要求和材料的無(wú)損探傷等要求。? 另外，所有不能用圖形和符號(hào)表示的要求和說(shuō)明，一般可以用文字寫在圖紙的技術(shù)說(shuō)明或技術(shù)要求欄目中。? 讀圖必須看清圖紙個(gè)尺寸及要求，尺寸是否完整，是否存在缺尺寸，或者尺寸沖突等因素，仔細(xì)閱讀尺寸公差，明確零件的加工難點(diǎn)在什么部位，必須閱讀技術(shù)要求，對(duì)于未明確的公差需要查閱相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 。 1.2.2夾具和刀具的選擇 1． 夾具的選擇 數(shù)控加工對(duì)夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)： 1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。 4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 2、刀具的選擇? ??與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院谩⒕雀?，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 2 零件圖紙分析 2.1零件的特征 由零件圖紙可知，兩零件都為回轉(zhuǎn)體零件，主要的加工方法是車床，需要加工的型面有端面，外圓，內(nèi)孔，外螺紋等。 2.2 數(shù)值計(jì)算 生活中，我們對(duì)幾何信息的認(rèn)知有多種方法，常用的有數(shù)形結(jié)合法（解析法）。但有時(shí)面對(duì)復(fù)雜的圖形，解析法會(huì)帶來(lái)繁重的數(shù)學(xué)計(jì)算。AUTO CAD作為一套專業(yè)的繪圖軟件，它強(qiáng)大的信息處理功能為圖形中繁雜點(diǎn)的計(jì)算帶來(lái)了可能。我們?cè)诓僮鹘缑嬷欣L制圖形后就可以打開狀態(tài)欄中的捕捉、對(duì)象捕捉按鈕，在繪圖區(qū)捕捉相關(guān)的點(diǎn)。同時(shí)，在狀態(tài)欄中就可以看到這些點(diǎn)的坐標(biāo)。 3 工件的定位與裝夾 3.1加工精度要求 加工精度是加工后零件表面的實(shí)際尺寸、形狀、位置三種幾何參數(shù)與圖紙要求的理想幾何參數(shù)的符合程度。理想的幾何參數(shù)，對(duì)尺寸而言，就是平均尺寸；對(duì)表面幾何形狀而言，就是絕對(duì)的圓、圓柱、平面、錐面和直線等；對(duì)表面之間的相互位置而言，就是絕對(duì)的平行、垂直、同軸、對(duì)稱等。零件實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的偏離數(shù)值稱為加工誤差。 加工精度與加工誤差都是評(píng)價(jià)加工表面幾何參數(shù)的術(shù)語(yǔ)。加工精度用公差等級(jí)衡量，等級(jí)值越小，其精度越高；加工誤差用數(shù)值表示，數(shù)值越大，其誤差越大。加工精度高，就是加工誤差小，反之亦然。 任何加工方法所得到的實(shí)際參數(shù)都不會(huì)絕對(duì)準(zhǔn)確，從零件的功能看，只要加工誤差在零件圖要求的公差范圍內(nèi)，就認(rèn)為保證了加工精度。 機(jī)器的質(zhì)量取決于零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量，零件加工質(zhì)量包含零件加工精度和表面質(zhì)量?jī)纱蟛糠帧?機(jī)械加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)相符合的程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。 　　加工精度包括三個(gè)方面內(nèi)容： 　　1、尺寸精度 指加工后零件的實(shí)際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。 2、形狀精度 指加工后的零件表面的實(shí)際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。 　　3、位置精度 指加工后零件有關(guān)表面之間的實(shí)際位置與理想位置相符合程度。 加工圖紙如上圖，零件加工部分包括M34×1.5螺紋，Φ46，Φ40 外圓等一個(gè)Φ28.5退刀槽， R5圓弧，Φ26孔等。 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 1. ?粗基準(zhǔn)的選擇原則 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，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(shí)應(yīng)考慮下列原則： (1) ?選擇重要表面為粗基準(zhǔn)???? 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質(zhì)量要求較高的表面，如床身的導(dǎo)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(shí)，應(yīng)以導(dǎo)軌面或主軸孔為粗基準(zhǔn)。 ?????????????????????????????? ???? (2) ?選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)?? 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。如果工件上有多個(gè)不加工面，則應(yīng)選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準(zhǔn)，以便保證要求，使外形對(duì)稱等。如圖2所示的工件，毛坯孔與外圓之間偏心較大，應(yīng)當(dāng)選擇不加工的外圓為粗基準(zhǔn)，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(shí)切除，從而保證其壁厚均勻。? (3) ?選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)? ? 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，如果零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避免該表面在加工時(shí)因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 (4)?選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)，以便工件定位可靠、夾緊方便。 (5)?粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次?? 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 (1)?基準(zhǔn)重合原則 ?? 即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 (2) ?基準(zhǔn)統(tǒng)一原則????? 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡(jiǎn)化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)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(shí)，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準(zhǔn)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(nèi)孔及一端面為定位基準(zhǔn)，均屬于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 3.3裝夾方式 數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求，一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的正確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)： （1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)預(yù)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)用度。在成批生產(chǎn)時(shí)可以考慮采用專用夾具，同時(shí)要求夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （2）裝夾零件要方便可靠，避免采用占機(jī)人工調(diào)整的裝夾方式，以縮短輔助時(shí)間，盡量采用液壓、氣動(dòng)或多工位夾具，以進(jìn)步生產(chǎn)效率。 （3）在數(shù)控機(jī)床上使用的夾具，要能夠安裝正確，能保證工件和機(jī)床坐標(biāo)系的相對(duì)位置和尺寸，力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)同一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。 （4）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后完玉成部零件表面的加工或大多數(shù)表面的加工，以減少裝夾誤差，進(jìn)步加工表面之間的相互位置精度，達(dá)到充分進(jìn)步數(shù)控機(jī)床效率的目的。 軸類零件，該零件為單件下批量生產(chǎn)應(yīng)選用通用夾具，夾緊棒料，有利于零件的加工，該零件屬于棒料類零件，形狀較簡(jiǎn)單、尺寸較小、所以只需選擇三爪自定心卡盤即可。 3.4工藝過(guò)程制定 零件一：夾持毛坯，粗精車零件右端外圓輪廓，注意保證各臺(tái)階的尺寸公差，掉頭裝夾零件，夾持直徑38臺(tái)階外圓，車零件左端外圓及端面，使用圓弧切槽刀切零件30度斜槽，注意槽底圓弧r4，不可使用半徑大于4mm的圓弧切刀，防止在這里產(chǎn)生干涉，導(dǎo)致零件過(guò)切。 零件二：夾持毛坯外圓，粗精車零件右端外圓輪廓，注意保證各臺(tái)階的尺寸公差，掉頭裝夾零件，夾持直徑46臺(tái)階外圓，車臺(tái)階，鉆鏜孔，切槽，車螺紋，注意在二次裝夾時(shí)對(duì)已加工面的保護(hù)，防止壓傷及磕碰。 4 車削工藝分析 （1）選擇夾具 對(duì)于回轉(zhuǎn)體零件，一般選擇三爪自定心卡盤。本零件選擇三爪自定心卡盤作夾具。 （2）工步設(shè)計(jì) 下料→粗車左端面→精車左端面→粗車左端外圓→精車左端外圓→鉆孔→粗鏜孔→精鏜孔→掉頭裝夾→粗車右端面→精車右端面→粗車右端外圓→精車右端外圓→切槽→車螺紋。 4.1刀具選擇 刀具的選擇是機(jī)械加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量，應(yīng)考慮以下方面： 根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。 根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。 4.2設(shè)計(jì)走刀路線 ?對(duì)于車削加工，切入零件時(shí)采用快速走刀接近工件切削起始點(diǎn)附近的某個(gè)點(diǎn)，再改用切削進(jìn)給，以減少空行程時(shí)間，提高加工效率。切削起始點(diǎn)的確定取決于毛坯余量的大小，以刀具快速走到該點(diǎn)時(shí)工藝系統(tǒng)內(nèi)不發(fā)生碰撞為原則。加工螺紋時(shí)為保證加工精度，應(yīng)有一定引入和引出距離。 在確定走刀路線時(shí)，應(yīng)在保證加工精度和表面質(zhì)量的情況下，使加工程序具有最短的走刀路線，不僅可節(jié)省工件的加工時(shí)間，還減少了一些不必要的刀具磨損及機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)滑動(dòng)部件的磨損等。 下面將簡(jiǎn)單介紹如何實(shí)現(xiàn)最短的空行程路線和最短的切削走刀路線。 1）合理設(shè)置起刀點(diǎn) 2）合理設(shè)置換刀點(diǎn) 為了換刀的方便和安全，可將換刀點(diǎn)設(shè)置在離工件較遠(yuǎn)的位置處，但會(huì)導(dǎo)致?lián)Q刀后空行程路線的增長(zhǎng)，所以可以在滿足換刀空間的前提下將換刀點(diǎn)設(shè)置在較近點(diǎn)，則可縮短空行程距離。 3）合理安排“回零”路線 有時(shí)編程人員在編制較復(fù)雜零件的加工程序時(shí)，為盡量簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，便于校核程序，會(huì)使刀具通過(guò)執(zhí)行“回零”指令，返回到對(duì)刀點(diǎn)的位置，然后再執(zhí)行后續(xù)程序。這樣就增加了走刀路線的距離，因此，在安排“回零”路線時(shí)，應(yīng)使其前一刀終點(diǎn)與后一刀起點(diǎn)間的距離盡量縮短，或者為零，以滿足走刀路線為最短的要求。另外，在選擇返回對(duì)刀點(diǎn)指令時(shí)，在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，應(yīng)盡量采用X、Z坐標(biāo)軸雙向同時(shí)“回零”指令，該指令功能的“回零”路線將是最短的。 4）確定最短走刀路線 以下為零件的部分加工走刀路線圖： 5 切削用量 5.1切削用量 切削用量是切削時(shí)各運(yùn)動(dòng)參數(shù)的總稱，包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量（切削深度）。與某一工序的切削用量有密切關(guān)系的刀具壽命（見金屬切削原理），一般分為該工序單件成本最低的經(jīng)濟(jì)壽命和最大生產(chǎn)率壽命兩類。按前者選擇的切削用量稱為最低成本切削用量，這是通常使用的；按后者選擇的切削用量稱為最大生產(chǎn)率切削用量，一般在生產(chǎn)任務(wù)緊迫時(shí)使用。 5.1 確定背吃刀量 背吃刀量（切削深度）ap 待加工表面與已加工表面之間的垂直距離，單位mm。 數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí)，其切削用量都預(yù)先編入程序中，在正常情況下人工不予改變。只是在試切削或出現(xiàn)異常情況時(shí)，才通過(guò)改變刀具偏置、通過(guò)倍率輪改變進(jìn)給轉(zhuǎn)速或重新編寫程序來(lái)調(diào)節(jié)切削用量。 在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，精車車外圓ap=0.3mm，粗車車外圓ap=1.5mm. 5.2 確定主軸轉(zhuǎn)速 主要根據(jù)允許的切削速度VC (m/min)選?。? 式中： VC-切削速度 D-工件或刀具的直徑(mm) 由于每把刀計(jì)算方式相同，現(xiàn)選取工件為50的直徑為說(shuō)明其計(jì)算過(guò)程： D=50mm 根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素，可見表5-1選取參數(shù)[2]： 表5-1 銑削時(shí)切削速度 工件材料 硬度/HBS 切削速度VC/ (m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鋼 <225 18~42 66~150 225~325 12~36 54~120 325~425 6~21 36~75 續(xù)表5-1 工件材料 硬度/HBS 切削速度VC/ (m/min) 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 鑄鐵 <190 21~36 66~150 190~260 9~18 45~90 160~320 4.5~10 21~30 鋁 70~120 100~200 200~400 從理論上講，VC的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，綜合考慮： 粗車時(shí)VC=80m/min 精車時(shí)VC=150 m/min 代入式4-1中： 粗車時(shí) =1250r/min 精車時(shí) =1650r/min 階梯軸： 主軸轉(zhuǎn)速? (r/min)要根據(jù)允許的切削速度VC (mm/min)來(lái)確定： (式5-2) 式中： D—工件直徑 單位mm VC—切削速度 單位mm/min 根據(jù)坯件伸出的直徑，并結(jié)合機(jī)床的性能的要求選取。根據(jù)計(jì)算取粗車主軸轉(zhuǎn)速速度為=1200r/min；精車轉(zhuǎn)速=1600r/min。 5.3 確定進(jìn)給速度 進(jìn)給量f 在主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)（或單位時(shí)間內(nèi)），刀具與工件之間沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移，單位mm/s。進(jìn)給速度應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度的要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。進(jìn)給速度的增加給可以提高生產(chǎn)效率，加工表面粗糙度要求低時(shí)，進(jìn)給速度選擇可以大些。加工過(guò)程中，進(jìn)給速度也可以通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。 階梯軸： 切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度，材料，刀具的材料和刀具的耐用度等因素： 式中: —切削速度，單位為mm/min； —刀具的直徑或工件的直徑，單位為mm。 參數(shù)、π、、都由實(shí)驗(yàn)確定，也可參考有關(guān)切削用量手冊(cè)選用。 車直線和圓弧輪廓時(shí)。通過(guò)查表和計(jì)算以及零件分析確定其粗車切削速度 =100m/min，精車的切削速度=123m/min。 綜上可以得出（機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速取百位近似值）詳見表5-3。 表5-3 切削參數(shù)表 刀具格式 車削 背吃刀量mm 進(jìn)給速度mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 外圓車刀 粗車 2 100 800 精車 0.5 120 1300 切削進(jìn)給速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。 6 數(shù)控車床的對(duì)刀 6.1刀位點(diǎn) 刀位點(diǎn) 是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。圓柱銑刀的刀位點(diǎn)是刀具中心線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心點(diǎn)；車刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆頭頂點(diǎn)。各類數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀方法是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類機(jī)床分別討論。 6.2待加工毛坯的對(duì)刀 數(shù)控車床對(duì)刀方法基本相同，首先，將工件在三爪卡盤上裝夾好之后，用手動(dòng)方法操作機(jī)床，具體步驟如下：? 1）回參考點(diǎn)操作??采用ZERO（回參考點(diǎn)）方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作，建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示刀架中心（對(duì)刀參考點(diǎn)）在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。 ? ? 2）試切對(duì)刀??先用已選好的刀具將工件外圓表面車一刀，保持X向尺寸不變，Z向退刀，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主軸，測(cè)量工件外圓直徑D。如圖2所示。再將工件端面車一刀，當(dāng)CRT上顯示的X坐標(biāo)值為-（D/2）時(shí)，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Z0），系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點(diǎn)的設(shè)置功能。 3）建立工件坐標(biāo)系??刀尖（車刀的刀位點(diǎn)）當(dāng)前位置就在編程零點(diǎn)（即工件原點(diǎn)）上。 6.3刀偏值的測(cè)定 刀偏值就是各刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀具的幾何補(bǔ)償。用點(diǎn)動(dòng)或步進(jìn)方式操作移動(dòng)刀具，使基準(zhǔn)刀具刀位點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)工件的基準(zhǔn)點(diǎn)，然后進(jìn)行X軸 Z軸坐標(biāo)清零，退刀。換置刀具，再用點(diǎn)動(dòng)或步進(jìn)方式使該刀具刀位點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)工件上的同以一基準(zhǔn)點(diǎn)，此時(shí)屏幕上顯示的坐標(biāo)既是該刀號(hào)刀具的幾何偏置 △Xj, △Zj .同理，可依次測(cè)定出其它刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀具的幾何偏置。在相應(yīng)的刀偏表中依次鍵入選用刀具刀位點(diǎn)的幾何補(bǔ)償，刀偏的設(shè)置方法如下： 1、按(刀補(bǔ))鍵進(jìn)入刀具偏置頁(yè)面，按翻頁(yè)鍵選擇需要的頁(yè)； 2、移動(dòng)光標(biāo)至要鎖定的刀具偏置號(hào)的位置； 3、按(轉(zhuǎn)換)鍵，當(dāng)前刀具偏置值反白顯示，刀具偏置值被鎖定，禁止修改；再按一次(轉(zhuǎn)換)鍵，可解除鎖定。 7 編程 軸 1序左端 T0101 車外圓 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X50Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U0.3W0.2F0.1 N1G1G42X38Z0 循環(huán)起點(diǎn) X40Z-2 X38 N2Z-34 粗車循環(huán)終點(diǎn) G70P1Q2 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M01 程序停止 T0202 鏜內(nèi)孔 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X20Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P3Q4U-0.3W0.2F0.1 N3G1G42X30z0 循環(huán)起點(diǎn) Z-10，R5 走輪廓 X25 N4Z-28 循環(huán)終點(diǎn) G70P3Q4 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M1 選擇性停止 零件2 左端 T0101 車外圓 S1000M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X50Z2 快速定位 G71U1R1 G71粗車循環(huán) G71P1Q2U0.3W0.2F0.1 N1G1G42X24Z0 循環(huán)起點(diǎn) X27w-1.5 Z-20 X30 G03 X38 Z-25 R23 該段程序由計(jì)算機(jī)生成 G03 X43 Z-31 R28 G03 X46 Z-39 R30 G03 X44 Z-47 R31 G03 X43 Z-49 R30 G03 X42 Z-51 R28 G01 X48 Z-58 G01 Z-68 N2G01 X52 G70P1Q2 G70精車循環(huán) G0X200Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M01 程序停止 T0202 切槽 S600M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X30Z2 快速定位 Z-20 定位到切槽起點(diǎn) G75R1F0.05 G75軸向切槽循環(huán) G75X31Z-15P4000Q3000 G0Z300 快速退回 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M30 程序停止 T0404 車螺紋 S300M03 主軸正轉(zhuǎn) M8 冷卻液開 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G00X28Z-2 快速定位至安全平面 G92X26.5Z-18F1.5 車螺紋循環(huán) X26 X25.9 X25.8 X25.7 X25.6 X25.5 G0Z300 退回安全平面 M5 主軸停轉(zhuǎn) M9 冷卻液停止 M30 程序結(jié)束 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的整理和修改到現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要不斷的進(jìn)行精心設(shè)計(jì)零件，精心修改，不斷地去研究各方面的文獻(xiàn)，并且利用自己所學(xué)的知識(shí)，認(rèn)真總結(jié)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。歷經(jīng)了這么久的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我擁有了無(wú)數(shù)難忘的感動(dòng)和收獲，讓我系統(tǒng)地鞏固了大學(xué)三年所學(xué)習(xí)的課程，對(duì)自己也是一次很好的測(cè)驗(yàn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作也讓我更加了解了我院的FANUC 0i系統(tǒng)，車床等數(shù)控機(jī)床。 開始設(shè)計(jì)零件，分析零件的加工工藝，選擇機(jī)床，選擇刀具，選擇毛坯，最終到編制出程序。在這個(gè)過(guò)程中我都學(xué)會(huì)了很多的知識(shí)。這次從零件的設(shè)計(jì)完成結(jié)果來(lái)看，雖然還是存在著一些問(wèn)題，但是自己的很多方面還是得到了提高。 通過(guò)這次對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)及編制其說(shuō)明書，增加了不少專業(yè)方面的知識(shí)，切實(shí)做到了將理論聯(lián)系到實(shí)際中，也只有理論與實(shí)際巧妙的結(jié)合在一起，才能達(dá)到規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。對(duì)于程序的編制是一個(gè)重要內(nèi)容，只有合理的編制程序，制定出走刀路線，才能在最短的時(shí)間內(nèi)加工出滿足要求的零件。 參 考 文 獻(xiàn)： [1] 嵇寧 數(shù)控加工編程與操作 高等教育出版社；2008 [2] 趙長(zhǎng)明 數(shù)控加工工藝及設(shè)備 北京：高等教育出版社；2003 [3] 夏鳳芳 數(shù)控機(jī)床 北京：高等教育出版社；2005 [4] 詹華西 數(shù)控加工與編程 西安：西安電子科技大學(xué)出版社；2004 [5] 袁哲俊 金屬切削刀具 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社；1993 [6] 蔡蘭，王霄 數(shù)控加工工藝學(xué) 化學(xué)工業(yè)出版社；2005 [7] 王愛玲 數(shù)控機(jī)床加工工藝 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006 [8] 蔣建強(qiáng) 數(shù)控編程技術(shù)200例 科學(xué)出版社 北京希望電子出版社；2005 [9] 劉靖華 數(shù)控加工技術(shù) 高等教育出版社 ；2003 [10]?陳志雄 數(shù)控機(jī)床與數(shù)控編程技術(shù) 電子工業(yè)出版社；2003 [11] 王衛(wèi)兵 數(shù)控編程100例 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006 [12] 徐宏海 數(shù)控加工工藝 化學(xué)工業(yè)出版社；2004 [13]陳海舟著 數(shù)控銑削加工宏程序及應(yīng)用實(shí)例 北京：機(jī)械工業(yè)出版社；2006 后 記 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及其零件工藝分析的完成，獲得了很多人的幫助。首先要感謝我的指導(dǎo)老師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)書編制及零件工藝分析過(guò)程中，給予了我精心的指導(dǎo)，并講解了各項(xiàng)專業(yè)要領(lǐng)，提出了寶貴的專業(yè)意見。也要感謝曾經(jīng)的科任老師，是他們教給了我畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)大題中許多有用的知識(shí)，感謝學(xué)院實(shí)驗(yàn)室和圖書室提供的設(shè)備條件和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，并且給予我們這么好的機(jī)會(huì)和大力支持。同時(shí)也感謝同學(xué)們的無(wú)私幫助。最后，當(dāng)然也要感謝百忙之中抽空參加畢業(yè)答辯的評(píng)審老師們。 。 21