針輪立式搖擺減速器齒輪座加工工藝,立式,搖擺,扭捏,搖曳,減速器,齒輪,加工,工藝 畢業(yè)設(shè)計用紙 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系 數(shù)控技術(shù)及運用專業(yè) 班級 03數(shù)控 學(xué)號 0305 姓名 畢業(yè)設(shè)計題目 針輪立式搖擺減速器的齒輪座加工工藝 指導(dǎo)老師 答辯老師 畢業(yè)設(shè)計材料清單 1. 畢業(yè)設(shè)計課題審批表 2. 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 3. 畢業(yè)設(shè)計開題報告 4. 實踐報告 5. 畢業(yè)設(shè)計說明書 6. 畢業(yè)設(shè)計答辯申請表 7. 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)記錄表 8. 畢業(yè)設(shè)計電子稿 裝 訂 線 共 頁 第 頁 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）課題審批表 機械工程 系 ０３數(shù)控 班 設(shè)計(論文)課題:針輪立式搖擺減速器的齒輪座加工工藝 設(shè)計者:貢銀花 指導(dǎo)教師及專業(yè)技術(shù)職稱: 起訖日期:２００６年 1 月 １５ 日至 ２００６ 年　６ 月 １０ 日 設(shè)計地點:常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課題內(nèi)容簡介(包括設(shè)計參數(shù)、設(shè)計任務(wù)等)： 減速器主要有軸、軸承、齒輪、齒輪座、箱體組成，我加工的是齒輪座。齒輪座主要是放置齒輪的以便齒輪安裝在傳動軸上，使齒輪傳動工作。首先讀懂零件圖紙，研究加工工藝，了解工件的整體結(jié)構(gòu)，分析工件在本工序加工之前的情況：例如毛坯（半成品）的類型、材料、形狀、形狀結(jié)構(gòu)的特點、尺寸、加工余量、基準面或孔等情況。 需要數(shù)控加工的部位和具體內(nèi)容：包括待加工表面的類型、各項精度及技術(shù)要求、表面性質(zhì)、各表面之間的關(guān)系等。 齒輪座是一個回轉(zhuǎn)零件，它的毛坯材料是鑄鐵，在毛坯加工前安排正火和調(diào)質(zhì)處理，主要目的是消除鍛造及粗加工引起的殘余應(yīng)力、改善材料的可切削性，提高綜合力學(xué)性能，與軸配合其尺寸公差等級為IT7級，它的形狀精度{圓度、圓柱度}應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi)，裝配定位時的端面圓跳動和垂直度要求分別為：徑向圓跳動和端面圓跳動公差為0.02mm,齒輪座與軸配合的粗糙度為0.8,非配合的次要表面為3.2um。 本次畢業(yè)設(shè)計中主要加工搖擺減速器的齒輪座的加工，數(shù)控車床加工齒輪座的外型，數(shù)控車床加工齒輪座的內(nèi)孔，數(shù)控加工中心加工齒輪座的螺紋孔。 審 批 意 見 (蓋章) 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計用紙 摘要 減速器主要有軸、軸承、齒輪、齒輪座、箱體組成，我加工的是齒輪座。齒輪座主要是放置齒輪的以便齒輪安裝在傳動軸上，使齒輪傳動工作。首先讀懂零件圖紙，研究加工工藝，了解工件的整體結(jié)構(gòu)，分析工件在本工序加工之前的情況：例如毛坯（半成品）的類型、材料、形狀、形狀結(jié)構(gòu)的特點、尺寸、加工余量、基準面或孔等情況。 需要數(shù)控加工的部位和具體內(nèi)容：包括待加工表面的類型、各項精度及技術(shù)要求、表面性質(zhì)、各表面之間的關(guān)系等。 齒輪座是一個回轉(zhuǎn)零件，它的毛坯材料是鑄鐵，在毛坯加工前安排正火和調(diào)質(zhì)處理，主要目的是消除鍛造及粗加工引起的殘余應(yīng)力、改善材料的可切削性，提高綜合力學(xué)性能，與軸配合其尺寸公差等級通常為IT6-IT7級，精密的IT5級，它的形狀精度{圓度、圓柱度}應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi)，裝配定位時的端面圓跳動和垂直度要求分別為：徑向圓跳動和端面圓跳動公差通常為0.01-0.03mm,高精度為0.001-0.005mm,一般為0.02mm,齒輪座與軸配合的粗糙度為0.8-1.6um,非配合的次要表面為6.3um。 關(guān)鍵詞：齒輪座、加工工藝、數(shù)控加工 目 錄 第一章 　引言………………………………………………………………1 第二章　減速器齒輪座加工工藝分析………………………………2 2. 1 齒輪座的技術(shù)要求………………………………………………2 2. 2　　加工工藝的分析…………………………………………………3 2．3　　機床選擇 　　……………………………………………………3 2. 4 刀具選擇…………………………………………………………3 2. 5 零件裝夾定位方式………………………………………………4 2. 6 加工切削參數(shù)的設(shè)定 …………………………………………5 2. 7 加工順序…………………………………………………………7 第三章 數(shù)控加工………………………………………………………8 3. 1 數(shù)控編程…………………………………………………………8 3. 2 數(shù)控加工坐標設(shè)定………………………………………………8 3. 3 走刀方式 ……………………………………………………… 9 3. 4　　加工工件過程示意圖………………………………………… 11 3. 5 程序校驗…………………………………………………………14 3. 6 加工………………………………………………………………14 第四章結(jié)論………………………………………………………………15 致謝………………………………………………………………16 參考文獻…………………………………………………………17 附錄（1）程序…………………………………………………… 18 附錄（2）工藝圖紙………………………………………………24 附錄 (3)工序卡片 ………………………………………………39 裝 訂 線 第一章 引言 本次畢業(yè)設(shè)計主要是應(yīng)用機械制造工藝的基本理論和夾具設(shè)計方法，了解機械加工工藝規(guī)程，熟悉工藝設(shè)計的全方法，程序運用，掌握數(shù)控編程，最后學(xué)會獨立分析解決問題、編寫（纂寫）畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）、查找參考資料的方法。 在數(shù)字化制造技術(shù)中，計算機數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之一，它直接面對加工對象和操作者，數(shù)控及其編程技術(shù)的熟悉和掌握程度也直接影響到制造系統(tǒng)的成效。數(shù)控機床是一種技術(shù)密度及自動化程度很高的機電一體化加工設(shè)備，是綜合運用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與普及，現(xiàn)代企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量不斷增加。 數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于模具制造業(yè)，如數(shù)控銑削、鏜削、車削、線切割、電火花加工等，其中數(shù)控銑削是復(fù)雜模具零件的主要加工方法。數(shù)控設(shè)備為精密復(fù)雜零件的加工提供了基本條件，但要達到預(yù)期的加工效果，編制高質(zhì)量的數(shù)控程序是必不可少的，這是因為數(shù)控加工程序不僅包括零件的工藝過程，而且還包括刀具的形狀和尺寸、切削用量、走刀路徑等工藝信息。對于簡單的模具零件，通常采用手工編程的方法，對于復(fù)雜的模具零件，往往需要借助于CAM軟件編制加工程序，如Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM等。無論是手工編程或計算機輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的工藝參數(shù)，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。 擺線針輪減速機是一種采用擺線針齒嚙合的、少齒差行星運動傳動原理設(shè)計而成的一種新型傳動機械，目前它已廣泛地應(yīng)用到各個行業(yè)。我加工的減速器型號是JB2982-81部擺線針輪立式搖擺減速器，傳動比是16.5,本次畢業(yè)設(shè)計中主要加工搖擺減速器的齒輪座的加工，數(shù)控車床加工齒輪座的外型，數(shù)控車床加工齒輪座的內(nèi)孔，數(shù)控加工中心加工齒輪座的螺紋孔。 第二章 減速器齒輪座加工工藝分析 2,1 齒輪座的技術(shù)要求 圖2.1　齒輪座的立體圖 減速器主要有軸、軸承、齒輪、齒輪座、箱體組成，我加工的是齒輪座。齒輪座主要是放置齒輪的以便齒輪安裝在傳動軸上，使齒輪傳動工作。首先讀懂零件圖紙，研究加工工藝，了解工件的整體結(jié)構(gòu)，分析工件在本工序加工之前的情況：例如毛坯（半成品）的類型、材料、形狀、形狀結(jié)構(gòu)的特點、尺寸、加工余量、基準面或孔等情況。需要數(shù)控加工的部位和具體內(nèi)容：包括待加工表面的類型、各項精度及技術(shù)要求、表面性質(zhì)、各表面之間的關(guān)系等。 齒輪座是一個回轉(zhuǎn)零件，它的毛坯材料是鑄鐵HT200，齒輪座是承受較大載荷的和要求的重要鑄件,所以對其耐磨性及表面硬度較高,在毛坯加工前安排熱處理，提高綜合力學(xué)性能，與軸配合其尺寸公差等級為IT7級，它的形狀精度{圓度、圓柱度}應(yīng)限制在直徑公差范圍之內(nèi)，裝配定位時的端面圓跳動和垂直度要求分別為：徑向圓跳動和端面圓跳動公差通常為0.02mm, ,齒輪座與軸配合的粗糙度為0.8um,非配合的次要表面為3.2um，要保證軸能轉(zhuǎn)動自如。 2.2 加工工藝分析： 齒輪座是一種套類零件，加工的關(guān)鍵主要是圍繞著如何保證內(nèi)孔與外圓表面的同軸度，端面與其軸線的垂直度，相應(yīng)的尺寸精度，形狀精度和套筒零件的厚度薄易變形的工藝特點。被加工零件的數(shù)控加工加工工藝問題涉及面很廣,結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些分析和審查的主要內(nèi)容。 (1) 尺寸標注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點 在數(shù)控編程中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基準的。因此零件圖上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸。 (2) 幾何要素的條件應(yīng)完整、準確 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。但由于零件設(shè)計人員在設(shè)計過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時，一定要仔細，發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計人員聯(lián)系。 (3)定位基準可靠 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺，在完成定位加工后再除去。 2.3 機床選擇 在考慮選擇加工內(nèi)容時，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢： 在選擇時，一般可按照下列順序考慮： （1）通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇對象； （3）通用機床加工效率低，工人手工操作強度大，在數(shù)控機床時尚存在富裕加工能力時選擇。 我所加工的齒輪座原是用普通車床和沖床加工，很難保證質(zhì)量，加工生產(chǎn)率不高，工人勞動強度大，所以我在加工齒輪座用數(shù)控車床SINMERIK-802C加工外型和軸內(nèi)孔，其底座螺紋孔因車床加工困難，所以用SINMERIK-810D加工中心來加工。 2.4 刀具選擇 （1）夾具的選擇：單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選用通用夾具和機床自帶的卡盤、臺虎鉗和轉(zhuǎn)臺。大批量生產(chǎn)時，應(yīng)采用高生產(chǎn)率的專用機床夾具，在推行計算機輔助制造，成組技術(shù)等新工藝或為提高生產(chǎn)效率時，應(yīng)采用成組夾具、組合夾具。夾具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。 （2）刀具的選擇：一般選用標準刀具，刀具選擇時主要考慮加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟力等因素。在組合機床上加工時，由于機床按工序集中原則組織生產(chǎn)，考慮到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用的復(fù)合刀具，這樣可提高加工精度，生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。自動線和數(shù)控機床所使用的刀具應(yīng)著重考慮其壽命期內(nèi)的可靠性，加工中心機床所使用的刀具還應(yīng)注意選擇與其配套的刀夾和刀套。 在模具銑削加工中，常用的刀具有平端立銑刀、圓角立銑刀、球頭刀和錐度銑刀等；在數(shù)控車床加工中，常用的刀具有90度外圓車刀，45度外圓車刀，螺紋刀，切斷刀和鏜孔刀。 我拿到圖紙后，根據(jù)工件材料，機床性能，刀具材料，選擇所需的刀具。下面我簡單介紹部分刀具： （1）外圓車刀：主要用于加工回轉(zhuǎn)體零件外形， （2）切斷刀：主要用于切斷工件和切槽 （3）孔加工刀具：主要有普通麻花鉆，可轉(zhuǎn)位淺孔鉆，噴吸鉆，擴孔刀及絞刀，應(yīng)根據(jù)零件材料，加工尺寸及精度等要求合理選用。 （4）鏜孔刀具：套類，殼體類和箱體類上的直徑大于φ80mm的孔，一般要用鏜刀加工，其加工精度可達IT6-IT7級，按鏜孔切削數(shù)量不同，分為單刃鏜刀和合雙刃鏜刀?！　? 綜上所述我在加工齒輪座時用到的刀具為：45度端面刀、切斷車刀、鏜孔車刀；φ2中心鉆、φ8麻花鉆、φ8.3擴孔鉆、φ8.5的機用絲錐。 2.5 零件裝夾定位方式： 工件夾緊時必須依據(jù)一定的基準，如設(shè)計基準，工藝基準（定位基準、測量基準、裝配基準、工序基準）。工件的定位基準選擇不僅影響加工表面的位置精度，而且對于零件各表面的加工順序也有很大的影響。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準，這種基準稱為粗基準，選擇粗基準時，應(yīng)重點考慮兩個問題：一是保證主要加工面有足夠而均勻的余量和各待加工表面有足夠的余量；二是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度。具體選擇選擇原則是： 1） 為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選擇不加工面。 2） 合理分配各加工面的余量。 3） 為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面。 4） 為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面。 5） 粗基準避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上用一次。 6） 選做粗基準的表面應(yīng)平整光滑，要避開鑄造飛邊和鑄造澆帽口、分型面、飛翅等缺陷。 在最終工序和中間工序，應(yīng)采用已加工表面定位，稱為精基準。選擇精基準時重點是如何減小工件的定位誤差、保證工件的加工精度、同時也要考慮裝夾工件的方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。精基準的原則有： 1） 基準重合原則 2） 基準統(tǒng)一原則 3） 自為基準原則 4） 互為基準原則 工件在機床上的定位方法有：直接找正法、劃線找正法、夾具安裝法。其中在夾具上定位是一種常用的方法，常用的機床夾具有通用夾具和專用夾具， 如車床的三爪自定心卡盤和銑床的平口臺虎鉗。 圖2.2加工裝夾圖 我在加工齒輪座的外圓是采用數(shù)控車床加工的齒輪座為回轉(zhuǎn)軸類零件，所以其外型和軸內(nèi)孔的加工用三爪自定心卡盤夾緊。在車床加工時以不加工表面和毛坯余量小的一端作為基準面，采用三爪卡盤裝夾，為了保證加工精度，限制被加工工件的五個自由度，Z方向自由度不需要保證。加工齒輪座的內(nèi)孔時同樣也是在數(shù)控車床上，用三爪卡盤定位，而底座螺紋孔及鍵槽是在數(shù)控加工中心上完成，在數(shù)控加工中心上也是用三爪卡盤，將三爪卡盤放在臺虎鉗上定位。 2.6 加工切削參數(shù)的設(shè)定 切削參數(shù)的選擇對加工質(zhì)量、加工效率以及刀具耐用度有著直接的影響。與切削相關(guān)的參數(shù)主要有主軸轉(zhuǎn)速(Spindlespeed) n = 1 0 0 0 V c /πd，、進給速率F=nzf (Cut feed)、刀具切入時的進給速率(Lead in feed rate)、步距寬度（Step-over）和切削深度（Step depth）等。當加工精度和表面粗糙度要求較高時，應(yīng)選擇較低的進給量；刀具切入進給速度應(yīng)小于切削進給速度。 在加工軸內(nèi)孔的時候進給速度要小，以保證表面粗糙度。 1．切削深度t 切削深度也稱被吃刀量，選用盡可能大的吃刀量，可以提高加工效率。為保證加工精度和表面粗糙度，應(yīng)留0.2~0.5mm的精加工余量。在精加工時，吃刀量的選擇與表面粗糙度有關(guān)，粗糙度小，吃刀量應(yīng)該小一些。 2．進給速度 選擇直接影響著模具零件的加工精度和表面粗糙度，進給量的選取取決于工件材料的力學(xué)性能、刀具材料和銑刀結(jié)構(gòu)。加工齒輪座的內(nèi)孔時，加工精度和表面粗糙度要求較高，應(yīng)選擇較低的進給量；刀具切入進給速度應(yīng)小于切削進給速度。加工齒輪座的外圓時，加工精度和表面粗糙度的要求不高，所刀具進給量要大一些。 粗車時進給量取0.8mm/r,精車時進給量取0.3mm/r, 切斷時進給量取0.2mm/r, 數(shù)控加工中心粗加工時進給量為0.3mm/r，精加工時進給量為0.15mm/r（硬質(zhì)合金鋼參數(shù)） 3.主軸轉(zhuǎn)速n/min S=1000v/πd主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來定。 4．進給速度Vf F=Sf應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來定。 具體加工參數(shù)如下： （1）90度外圓車刀，粗、精加工齒輪外圓，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼（高速切削，切削量大），轉(zhuǎn)速為800r/min,進給率為240r/min，切削量粗加工3,精加工0.6-0.8 mm（使用切削液）。 （2）45度外圓車刀，車端面，轉(zhuǎn)速為800r/min,進給率為240r/min。 （3）鏜刀，粗、精加工齒輪內(nèi)孔，轉(zhuǎn)速為600r/min,進給率為30r/min，切削量粗加工2,精加工0.3-0.5 mm（使用切削液）。 （4）切斷刀，切斷零件，轉(zhuǎn)速為600r/min,進給率為40r/min，切削量粗加工2,精加工0.6-0.8 mm（使用切削液）。 （5）φ2中心鉆，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為1200r/min,進給率為40r/min，定位。 （6）φ8麻花鉆，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為700r/min,進給率為40r/min，鉆孔。 （7）φ8.3擴孔鉆，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為700r/min,進給率為40r/min。 （8）φ8.5的機用絲錐，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，轉(zhuǎn)速為700r/min,進給率為40r/min。 2.7 加工順序 零件一般不可能在一個工序中加工完成，需要分幾個階段來進行加工。在加工方法確定以后，開始安排加工順序，即確定哪些結(jié)構(gòu)先加工，哪些結(jié)構(gòu)后加工，以及熱處理工序和輔助工序等。零件加工順序的合理安排，能夠提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低成本，獲得較好的經(jīng)濟利益。所以我們需要加工階段的劃分：1）粗加工階段 2）半精加工階段 3）精加工階段 4）光整加工階段 同時在安排加工順序時應(yīng)遵循以下原則：1）基面先行 2）先粗后精 3）先主后次 4）先面后孔 5）就近不就遠。 齒輪座的加工順序為：先φ110的外圓，φ75的外圓，φ65的外圓，φ38的內(nèi)孔，加工φ62的內(nèi)孔，最后加工4-φ8.5的螺紋孔。 在加工外圓時，其表面粗糙度為3.2 um，可分為粗加工和半精加工兩部分完成，粗加工后留0.5-1mm的余量，在半精加工時完成。 在加工軸內(nèi)孔時，工件表面粗糙度為0.8 um，要分為粗加工——半精加工——精加工——磨床加工。半精加工時被吃刀量取1.5-2mm，精加工時被吃刀量取0.3-0.5mm，最后在磨床上進行加工。 在加工螺紋孔時，中心鉆——麻花鉆——擴孔——攻絲 在鉆螺紋孔的時候，要先用中心鉆或球頭刀打中心孔，用以引正鉆頭，先用較小的鉆頭鉆孔至所需深度Z，在用較大的鉆頭進行鉆孔，最后用所需的鉆頭進行加工，以保證孔的精度。我所加工的螺紋導(dǎo)程為1.5，所以底徑加工尺寸為φ7mm。 第三章 數(shù)控加工 3.1 數(shù)控編程 確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等），加工路線（如進給路線、對刀點，換刀點等）及工藝參數(shù)（如進給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切削速度及切削深度等）。其次應(yīng)進行數(shù)值計算，絕大部分數(shù)控系統(tǒng)都帶有刀補功能，只需計算輪廓相鄰幾何元素的交點或切點的坐標值，得出各集合元素的起點終點和圓弧的圓心坐標值即可。最后，根據(jù)計算出的刀具軌跡坐標值和已確定的加工參數(shù)及輔助動作，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標指令代碼和程序段式化，逐段編寫零件加工程序單，并輸入CNC裝置的存儲器中。 1）編程可分為手工編程和自動編程兩大類：手工編程基本有人工來完成數(shù)控機床程序編制的各個階段工作，在點位或直線切削控制中，以及在輪廓控制中工件形狀不十分復(fù)雜時都可以采用手工編程。自動編程是采用計算機自動編制加工程序，主要用于加工形狀復(fù)雜，以及三坐標的立體形狀等這些運動軌跡極其繁瑣的零件。數(shù)控加工外圓時采用了循環(huán)切削指令LCYC95： 參數(shù) 含義及數(shù)值范圍 R105 加工方式數(shù)值1-12 R106 精加工余量，無符號 R108 粗加工進刀深度 R109 粗加工進刀切入角 R110 粗加工時的退刀量 R111 粗切進給速度 R112 精切進給速度 G331、G332指令用于剛性攻絲，所謂剛性攻絲就是加工中心的主軸帶位置檢測裝置，在攻絲時，主軸能根據(jù)螺紋導(dǎo)程和主軸轉(zhuǎn)速自動確定Z軸的進給速度。攻絲程序段格式：G331 X - Y - Z- I- J- K- S- 退回程序段格式：G332 X - Y – Z- I- J- K- 程序段中G331指令表示攻絲，G332表示退回，模態(tài)有效，X、Y、Z分別表示在相關(guān)軸上的攻絲深度，I、J、K分別表示X、Y、Z軸方向的導(dǎo)程，導(dǎo)程范圍值為±0.001-2000，正導(dǎo)程時主軸正轉(zhuǎn)（M3），負導(dǎo)程時主軸反轉(zhuǎn)（M4），不需在程序中另外應(yīng)用M3或M4指令。在程序段中，X與I、Y與J、Z與K有一一對應(yīng)關(guān)系，應(yīng)用最多的是Z與K。在攻絲前，螺紋孔必須加工到尺寸，主軸必須用SPOS進行定位，在攻絲時，在程序段中必須指定主軸轉(zhuǎn)速S，在退回時，應(yīng)保證導(dǎo)程K與攻絲時的導(dǎo)程一致。 3.2 數(shù)控加工坐標設(shè)定 3.2.1數(shù)控車床工件坐標設(shè)定 我在加工齒輪座的外型以及軸內(nèi)孔時，選擇工件的右端面為工件坐標系的原點，在加工外圓的時候以φ65的端面為工件原點，用零點偏置G54指令給出工件零點在機床坐標系的位置。數(shù)控車床機床坐標系的原點位于卡盤端面和主軸中心線的交點，若以機床坐標系為編程坐標系，則會給編程帶來許多不便，所以在零件圖樣給出來以后，應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計基準點，并以此點為基準設(shè)定工件坐標系，以達到編程簡化的目的。通常工件坐標系的原點選擇在工件的右端面，工件坐標系的Z軸與主軸中心線重合。 3.2.2 加工中心的工件坐標設(shè)定 齒輪座的螺紋孔加工的坐標定為工件的圓心。 首先裝上夾緊工件，在主軸上裝上刀具，使主軸轉(zhuǎn)動，選擇手動方式，用手搖脈沖器分別左右移動X軸、前后移動Y軸，聽到有輕微的金屬切削聲，并看到有微量的切削時，記下數(shù)據(jù)X1、X2、Y1、Y2，其次再用手搖脈沖器使刀往下慢慢靠近工件，再次：聽到有輕微的金屬切削聲，并看到有微量的切削時，記下數(shù)據(jù)Z1，然后計算出工件原點在機床坐標系中的坐標：X=（X1+X2）÷2 Y=（Y1+Y2）÷2 Z=Z1 如果工件坐標系的原點與工件坯料的對稱中心不重合，其工件原點在機床坐標系中的坐標：X={（X1+X2）÷2}±a Y={（Y1+Y2）÷2}±b Z=Z1 進入零點偏置窗口G54界面，分別輸入X、Y、Z值，此時要加工的工件坐標系已確定。 3.3 走刀方式 我們通常在加工時一般采用順銑，在模具加工中，常用的走刀方式包括單向走刀、往復(fù)走刀和環(huán)切走刀三種形式，如圖3所示。其中，圖3a為單向走刀方式，在加工中切削方式保持不變，這樣可以保證順銑或逆銑的一致性，但由于增加了提刀和空走刀，切削效率較低。粗加工中，由于切削量較大，一般選用單向走刀，以保證刀具受力均勻和切削過程的穩(wěn)定性。圖3b是往復(fù)走刀方式，在加工過程中不提刀進行連續(xù)切削，加工效率較高，但逆銑和順銑交替進行，加工質(zhì)量較差。一般在粗加工時由于切削量大不宜采用往復(fù)走刀，而在半精加工和表面質(zhì)量要求不高的精加工時可選用往復(fù)走刀。圖3c是環(huán)切走刀方式，其刀具路徑由一組封閉的環(huán)形曲線組成，加工過程中不提刀，采用順銑或逆銑切削方式，是型腔加工常用的一種走刀方式。 圖3.1 常用走刀路線 對于位置精度要求精度較高的孔系加工，特別要注意孔的加工順序的安排，安排不當時，就有可能將沿坐標軸的反向間隙帶入，直接影響位置精度。在該零件上加工的四個尺寸相同的孔，如果走刀方式不合理，就會引起孔與孔的位置精度。而方向一致，可避免反向間隙的引入，提高孔的位置精度。其齒輪孔為加工走刀方式如下： 數(shù)控車床的走刀方式如下： 圖3.2 數(shù)控車床加工走刀路線圖 圖3.3 加工中心加工螺紋孔走刀路線 3.4 加工工件過程示意圖 選擇毛坯，尺寸為φ116×120，要求加工零件外圓為φ110×75，如圖所示； 圖3.4 車φ110×75外圓 φ110的外圓加工好之后，在加工零件外圓為φ75×55，如圖所示； 圖3.5 車φ75×55外圓 φ75的外圓加工好之后，在加工零件外圓為φ65×35，如圖所示； 圖3.6 車φ65×35外圓 外圓加工好之后，在加工零件內(nèi)孔為φ38×70，如圖所示； 圖3.6 加工示意圖 圖3.7 加工φ38內(nèi)孔 零件內(nèi)孔為φ38×70加工好之后，在加工零件內(nèi)孔為φ62×20，如圖所示； 圖3.8 加工φ62的內(nèi)孔 外圓和內(nèi)孔加工好之后，加工螺紋孔： 圖3.９ 加工螺紋 零件內(nèi)孔加工完成之后，由于加工精度較高，粗糙度值較底，數(shù)控加工完成之后，需要在磨床進行加工能達到粗糙度值0.8um．根據(jù)粗糙度值的大小，我對所加工的零件的方式也不一樣．粗糙度底所加工的零件要進行精加工，而粗糙度高，只要半精加工就可以．最后還要進行后處理． 3.5 程序校驗 如果程序人員的編程經(jīng)驗不足，為防止在加工過程中出現(xiàn)意外，通常需對加工程序進行校驗，以驗證加工程序的有效性。如程序正確不需要進行本步修改，但如果出現(xiàn)報警，操作人員應(yīng)根據(jù)診斷窗口顯示的錯誤類型，對程序進行修改。 3.6 加工 一切工作準備好之后，程序校驗后，我們就可以進行加工了。依據(jù)生產(chǎn)類型和要檢驗的精度，加工好之后對于尺寸誤差要進行測量，在單件小批量生產(chǎn)中，廣泛采用通用量具，如游標卡尺、千分尺等。對于形位誤差，在單件小批量生產(chǎn)中，一般采用白百分表和千分表等通用量具，大批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇效率高的量具、檢具和量儀，如各種量規(guī)、專用檢驗器具和測量儀器等。本次加工需要的量具為游標卡尺、千分尺。 第四章　結(jié)論 通過這一個多月的畢業(yè)設(shè)計，了解數(shù)控加工工藝以及編程過程。拿到這個課題時一開始我感覺到無從下手,為了能夠搞好畢業(yè)設(shè)計，我在網(wǎng)上查找了與自己設(shè)計有關(guān)的資料，也到書店找一寫設(shè)計有關(guān)的書籍，幫助我更好的做好畢業(yè)設(shè)計，同時也讓自己學(xué)到了更多的知識 通過我不斷的努力使我不再覺得陌生，逐步的了解這為我的設(shè)計工作起到了一定的推動作用，特通過老師的悉心指導(dǎo)和自己的認真學(xué)習(xí)，刻苦分析，查閱相關(guān)資料，最終做完了畢業(yè)設(shè)計，從理論到實踐，我學(xué)到了很多課本里學(xué)不到的東西，對自己的專業(yè)知識有的進一步的了解和掌握，不斷的提高自己的動手能力。這次的畢業(yè)設(shè)計可以說是對我們以后的工作很有幫助的。 致謝 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院的各位指導(dǎo)老師對本次的畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)、要求、 說明書的格式、章節(jié)的設(shè)置都提出了許多寶貴的修改和補充意見，在此謹致謝意，感謝各位老師的幫助和教導(dǎo)。并對本次畢業(yè)設(shè)計中的各位指導(dǎo)老師表示謝意以及本次設(shè)計中的所列參考文獻的作者們表示謝意。謝謝您們在本次設(shè)計對我的指導(dǎo)，讓我在這一個多月的時間內(nèi)學(xué)到了許多的知識，讓我受益匪淺！ 參考文獻 （1） 蘭建設(shè)主編．機械制造工藝與夾具．北京：機械工業(yè)出版社 （2）．王志平主編．數(shù)控編程與操作．北京；高等教育出版社，2003 （3）錢可強主編．機械制圖．北京：高等教育出版社，2003 （4）揚黎明主編．機床夾具設(shè)計手冊．北京：國防工業(yè)出版社，1996 （5）李正峰主編．數(shù)控加工工藝；上海交通大學(xué)出版社；2004 （6）欒學(xué)剛主編；機械設(shè)計基礎(chǔ)；高等教育出版社；2003 （7）王茂元主編；金屬切削加工方法與設(shè)備；高等教育出版社；2003 （8）管立志主編；工廠機械基礎(chǔ)；云南人民出版社；1985 （9）戴生寅主編；機械基礎(chǔ)；科學(xué)普及出版社，1982 （10）五金實用手冊：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，上海，1989 程序 程序號：GYH01.MPF 齒輪座外型加工 程序段號KGN KGN KGN 號 程序內(nèi)容 備注 主 程 序 用三爪卡盤夾緊毛坯左端面 N10 T1D1 準備1號刀，45度端面車刀 N15 G54 G23 G90 G94 S800 M3 F100 確定工藝參數(shù) N20 G0 X116 N30 Z0 N40 G1 X-0.5 F100 45度外圓車刀車端面 N50 G0 X116 Z2 調(diào)用循環(huán)之前無碰撞的回輪廓起點 N60 T2D1 準備2號刀，90度外圓車刀 N70 ——CNAME=“SKETCH” 輪廓子程序名 N80 R105=1 R106=0.25 R108=2 R109=7 R110=0.5 R111=100 R112=50 設(shè)置其他循環(huán)參數(shù) N90 LCYC95 調(diào)用循環(huán) N100 G0 G90 X116 坐標軸分別回起始點 N110 Z2 S1200 Z100 調(diào)整轉(zhuǎn)速，進行精加工 N120 SKETCH 調(diào)用子程序 N130 G0 X100 Z100 N140 G1 X64 Z-0.5 倒角 N150 G0 X80 Z-35 N160 G1 X74 Z-30.5 倒角 N170 G0 X120 Z-55 N180 G1 X109 Z-55.5 倒角 N190 G0 X120 Z-69.5 N200 G1 X109 Z-70 倒角 N210 G0 G90 X116 N220 T3D1 準備3號刀，換切斷刀 N230 M3 S600 N240 G0 X120 N250 Z0 N260 R100=116 R101= -70 R105=1 R106=0.25 R107=4 R108=5 R114=4 R115=100 R116=0 R117=0 R118=0 R119=1 循環(huán)參數(shù)賦值 N270 LCYC93 調(diào)用切槽循環(huán) N280 G90 G0 X100 Z100 N290 M2 程序結(jié)束 輪廓子程序（SKETCH.SPF） N10 G1 X0 Z0 N20 G1 X65 90度外圓車刀車第一臺階 N30 Z-35 N40 X75 90度外圓車刀車第二臺階 N50 Z-55 N60 X110 90度外圓車刀車第三臺階 N70 Z-70 N80 M17 子程序結(jié)束 程序號：GYH02.MPF 軸內(nèi)孔加工 程序段號KGN KGN KGN 號 程序內(nèi)容 備注 主 程 序 先用直徑為12的麻花鉆鉆孔 用三爪卡盤夾緊毛坯左端面 N10 T4D1 準備4號刀，鏜刀 N15 G54 G23 G90 G94 S800 M3 F100 X100 Z100 確定工藝參數(shù) N20 Z2 M7 切削液開 N30 X63 N40 G1 Z0 F50 N50 X62 Z-0.5 倒角 N60 Z-20 鏜直徑為62的孔 N70 X38 N80 Z-70 鏜直徑為62的孔 N90 X39 Z-69．5 倒角 N100 X19 退刀 N110 G0 Z200 M9 切削液關(guān) N120 M5 主軸停止 N130 M0 程序停止 N140 程序號： GYH03 底座孔加工 N10 G90 G17 G40 G500 G71 G94 D0 程序初始化 N15 SPOS=0 主軸定位 N20 T1 選1號刀（φ2中心鉆） N30 M6 換刀 N40 M42 主軸自動切換到高擋速 N50 F150 S1200 M3 D1 設(shè)定進給速度，主軸轉(zhuǎn)速，主軸正轉(zhuǎn) N60 G54 G0 X-42.5 Y0 Z15 設(shè)定工件坐標系，中心鉆定位到C號中心孔位置 N70 Z2 M7 中心鉆接近工件，切削液開 N80 G1 Z-5 鉆C號中心孔 N90 G0 Z2 退出孔C N100 X0 Y42.5 中心鉆定位到B號中心孔位置 N110 G1 Z-5 鉆B號中心孔位置 N120 G0 Z2 N130 X42.5 Y0 中心鉆定位到E號中心孔位置 N140 G1 Z-5 鉆E號中心孔位置 N150 G0 Z2 N160 X0 Y-42.5 中心鉆定位到D號中心孔位置 N170 G1 Z-5 鉆D號中心孔位置 N180 SUPA=0 退出D號中心孔，切削液關(guān) N190 T2 選2號刀（φ8麻花鉆） N200 M6 換刀 N210 M41 主軸自動切換到低擋速 N220 F100 S700 M3 D1 N230 G54 G0 Z2 M7 麻花鉆定位C號孔，切削液開 N240 X-42.5Y0 N250 G1 Z-18 鉆C號孔 N260 G0 Z2 N270 X0 Y42.5 N280 G1 Z-18 鉆B號孔 N290 G0 Z2 N300 X42.5 Y0 N310 G1 Z-18 鉆E號孔 N320 G0 Z2 N330 X0 Y-42.5 N340 G1 Z-18 鉆D號孔 N350 SUPA =0 退出D號孔，切削液關(guān) N360 T3 選3號刀（φ8.3擴孔鉆） N370 M6 換刀 N380 M41 主軸自動切換到低擋速 N390 F100 S700 M3 D1 N400 G54 G0 Z2 M7 麻花鉆定位C號孔，切削液開 N410 X-42.5Y0 N420 G1 Z-18 鉆C號孔 N430 G0 Z2 N440 X0 Y42.5 N450 G1 Z-18 鉆B號孔 N460 G0 Z2 N470 X42.5 Y0 N480 G1 Z-18 鉆E號孔 N490 G0 Z2 N500 X0 Y-42.5 N510 G1 Z-18 鉆D號孔 N520 SUPA =0 退出D號孔，切削液關(guān) N530 T4 選4號刀（φ8.5機用絲錐） N540 M6 換刀 N550 M41 主軸自動切換到低擋速 N560 S200 M4 D1 N570 G54 G0 Z2 M7 定位C號孔，切削液開 N580 X-42.5Y0 N590 G331 Z-18 K-1.25 N600 G332 Z3 K-1.25 鉆C號螺紋孔 N610 X0 Y42.5 N620 G331 Z-18 K-1.25 N630 G332 Z3 K-1.25 鉆B號螺紋孔 N640 X42.5 Y0 N650 G331 Z-18 K-1.25 N660 G332 Z3 K-1.25 鉆D號螺紋孔 N670 X0 Y-42.5 N680 G331 Z-18 K-1.25 N690 G332 Z3 K-1.25 鉆E號螺紋孔 N700 M42 主軸自動切換到高擋速 N710 F1000 S300 M3 主軸回復(fù)主軸方式中的操作 N720 G1 X100 Y100 Z100 N730 M30 程序結(jié)束 編制 審核 批準 2006-5-24 共6頁 共 25 頁 第 25 頁