唐學(xué)勇軸類零件設(shè)計(jì)及加工工藝分析

1、1數(shù)控技術(shù)概述數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，而數(shù)控機(jī)床則是數(shù)控技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用，是機(jī)電一 體化的典型產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化加工設(shè)備，它嚴(yán)格按照加工程序，自動(dòng)對(duì) 工件進(jìn)行加工。凡是采用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制的方法，均稱為 數(shù)控，數(shù)控加工是一種具有高效率、高精度與高柔性特點(diǎn)的自動(dòng)化加工方法，可有效解決 復(fù)雜、精密、小批量多變量零件的加工問題，充分適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，數(shù)控加工必須 由控制機(jī)床來實(shí)現(xiàn)。1.1數(shù)控加工簡(jiǎn)介一、高速加工技術(shù)發(fā)展迅速高速加工技術(shù)發(fā)展迅速，在高檔數(shù)控機(jī)床中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用新的機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)理論 和先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，采用高性能功能部件，移

2、動(dòng)部件輕量化，減少運(yùn)動(dòng)慣 性。在刀具材料和結(jié)構(gòu)的支持下，從單一的刀具切削高速加工，發(fā)展到機(jī)床加工全面高速 化，如數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速從每分鐘幾千轉(zhuǎn)發(fā)展到幾萬轉(zhuǎn)、幾十萬轉(zhuǎn)；快速移動(dòng)速度從每 分鐘十幾米發(fā)展到幾十米和超過百米；換刀時(shí)間從十幾秒下降到10秒、3秒、1秒以下，換刀速度加快了幾倍到十幾倍。應(yīng)用高速加工技術(shù)達(dá)到縮短切削時(shí)間和輔助時(shí)間，從而實(shí) 現(xiàn)加工制造的咼質(zhì)量和咼效率。二、精密加工技術(shù)有所突破通過機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制造和裝配的精化，數(shù)控系統(tǒng)和伺服控制的精密化，高精度功能 部件的采用和溫度、振動(dòng)誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用等，從而提高機(jī)床加工的幾何精度、運(yùn)動(dòng)精 度，減少形位誤差、表面粗糙度。加工精度平均每

3、8年提高1倍，從1950年至2000年50 年內(nèi)提升100倍。目前，精密數(shù)控機(jī)床的重復(fù)定位精度可以達(dá)到1卩m進(jìn)入亞微米超精加工時(shí)代。三、技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合趨勢(shì)明顯技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合是數(shù)控機(jī)床技術(shù)最活躍的發(fā)展趨勢(shì)之一，如工序復(fù)合型一一車、 銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工技術(shù)復(fù)合，跨加工類別技術(shù)復(fù)合一一金切與激光、沖壓與激光、 金屬燒結(jié)與鏡面切削復(fù)合等，目前已由機(jī)加工復(fù)合發(fā)展到非機(jī)加工復(fù)合，進(jìn)而發(fā)展到零件 制造和管理信息及應(yīng)用軟件的兼容，目的在于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀零件的全部加工及生產(chǎn)過程集 約化管理。技術(shù)集成和復(fù)合形成了新一類機(jī)床復(fù)合加工機(jī)床，并呈現(xiàn)出復(fù)合機(jī)床多樣 性的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。四、數(shù)字化控制技術(shù)進(jìn)入了智能化

4、的新階段數(shù)字化控制技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：數(shù)字化控制技術(shù)對(duì)機(jī)床單機(jī)控制；集合生產(chǎn)管 理信息形成生產(chǎn)過程自動(dòng)控制；生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無人化工廠的智能化新 階段。智能化指工作過程智能化，利用計(jì)算機(jī)、信息、網(wǎng)絡(luò)等智能化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，對(duì)數(shù) 控機(jī)床加工過程實(shí)行智能監(jiān)控和人工智能自動(dòng)編程等。加工過程智能監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)工件裝 卡定位自動(dòng)找正，刀具直徑和長度誤差測(cè)量，加工過程刀具磨損和破損診斷、零件裝卸物 流監(jiān)控，自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償、調(diào)整、自動(dòng)更換刀具等，智能監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的機(jī)械、電氣、液 壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障自動(dòng)診斷、報(bào)警、故障顯示等，直至停機(jī)處理。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn) 程故障診斷專家智能系統(tǒng)開始應(yīng)用。數(shù)控

5、系統(tǒng)具有在線技術(shù)后援和在線服務(wù)后援。人工智 能自動(dòng)編程系統(tǒng)能按機(jī)床加工要求對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)加工。在線服務(wù)可以根據(jù)用戶要求隨時(shí) 接通INTERNET接受遠(yuǎn)程服務(wù)。采用智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)與管理信息融合下的重構(gòu)優(yōu)化的智能 決策、過程適應(yīng)控制、誤差補(bǔ)償智能控制、故障自診斷和智能維護(hù)等功能，大大提高成形 和加工精度、提高制造效率。信息化技術(shù)在制造系統(tǒng)上的應(yīng)用，發(fā)展成柔性制造單元和智 能網(wǎng)絡(luò)工廠，并進(jìn)一步向制造系統(tǒng)可重組的方向發(fā)展。五、極端制造擴(kuò)張新的技術(shù)領(lǐng)域極端制造技術(shù)是指極大型、極微型、極精密型等極端條件下的制造技術(shù)。極端制造技 術(shù)是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的重要方向。重點(diǎn)研究微納機(jī)電系統(tǒng)的制造技術(shù)，超精密制造、巨

6、 型系統(tǒng)制造等相關(guān)的數(shù)控制造技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及相關(guān)的數(shù)控機(jī)床研制，如微型、高精度、 遠(yuǎn)程控制手術(shù)機(jī)器人的制造技術(shù)和應(yīng)用；應(yīng)用于制造大型電站設(shè)備、大型艦船和航空航天 設(shè)備的重型、超重型數(shù)控機(jī)床的研制；IT產(chǎn)業(yè)等高新技術(shù)的發(fā)展需要超精細(xì)加工和微納米 級(jí)加工技術(shù)，研制適應(yīng)微小尺寸的微納米級(jí)加工新一代微型數(shù)控機(jī)床和特種加工機(jī)床；極 端制造領(lǐng)域的復(fù)合機(jī)床的研制等。1.2數(shù)控加工遵循的一般原則數(shù)控加工具有自動(dòng)化程度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、可以實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)、工序集中、工人勞 動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)控加工也存在投資大、加工費(fèi)用高、技術(shù)要求高等缺陷。所以應(yīng)根 據(jù)工廠的實(shí)際情況全面考慮，一般可參考以下原則：1、形狀復(fù)雜、加

7、工面多、加工量大、生產(chǎn)批量較小的零件。2、普通機(jī)床無法加工，或需要使用復(fù)雜工裝才能加工的零件表面。3、加工精度要求高的零件。4、零件上某些尺寸難以測(cè)量和控制的情況。5、零件一次裝夾，可完成銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋等多種操作的情況。僅供個(gè)人參考1.3數(shù)控加工的步驟通過了解產(chǎn)品的工藝性和公差等級(jí)，在初步明確設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，可以將步驟進(jìn)行 設(shè)計(jì)方案的論證。1、分析零件圖樣根據(jù)任務(wù)書，畫出零件圖，并對(duì)工件的形狀、尺寸、精度等級(jí)、表面粗糙度、刀具及 等技術(shù)進(jìn)行分析。2、確定加工工藝過程根據(jù)上述的分析，選擇加工方案，確定加工順序，加工路線、裝夾方式、切削用量材 料等，要求有詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程和合理的參數(shù)。3、

8、數(shù)值計(jì)算根據(jù)零件圖樣上零件的幾何尺寸及確定的加工路線、切削用量和刀具半徑補(bǔ)償方式 等，計(jì)算刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，得到數(shù)控機(jī)床所需要輸入的刀位數(shù)據(jù)。4、編寫零件加工程序單根據(jù)計(jì)算出來的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值和已確定的的加工路線、刀具、切削用量以及輔 助動(dòng)作，依據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的指令代碼及程序段格式，逐步編寫加工程序單，寫出有 關(guān)的工藝文件如工序卡、數(shù)控刀具卡、刀具明細(xì)表、加工工序單等。5、程序輸入數(shù)控系統(tǒng)程序單編好之后，將編寫完成的程序輸入給數(shù)控系統(tǒng)。6、校核加工程序和首件試切加工程序編完后，對(duì)程序進(jìn)行校驗(yàn)，一般采用機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)方式，來檢查機(jī)床的動(dòng)作和運(yùn)行 軌跡的正確性，以校驗(yàn)程序。2零件圖樣分析該零件是

9、由圓弧面、球面、外圓柱面、螺紋、凹槽構(gòu)成的外形較復(fù)雜的軸類。其屬于 一般傳動(dòng)軸，故零件材料處理為：45鋼，調(diào)制處理HRC2&36,即可滿足其要求，選擇毛 坯為 45mm< 123mm零件如圖2-1所示：IHlfflLP-203 1£120*m：mnAcL；述創(chuàng)酬.nunNr MJsc和圖2-1 零件圖2.1零件工藝分析該零件由球面、螺紋、圓柱面、圓弧面、槽等表面組成，其中較嚴(yán)格直徑尺寸精度要求的如圓柱面 25人33 mm35：05mm420,.003 mm3500039，該零件加工粗糙度全部為3.2 卩 m。1、零件上有精度較高的尺寸數(shù)據(jù)如圓柱 25,033伽、35蔦5

10、伽、42.003 mm350°'039。為了便于編程，取其整數(shù)值分別是 25伽、35伽、42mm35mm2、從零件輪廓曲線上看，有螺紋 M30X1.5,為了保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性，在數(shù)控編程 中我們通過計(jì)算以確定精確的螺紋深度，具體計(jì)算下文會(huì)給出。3、為了便于裝夾，保證工件的定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、加緊方面可靠，支撐面積較大，零件的右端是螺紋，中段有最大的直徑的圓柱 42伽，左端有軸的直徑為 40 mm的圓柱面, 但有2X4X2.5的槽、R10的圓弧面，左右加工難易程度相當(dāng)，又考慮到圓弧面 R14先加工 時(shí)容易保證其精度，故應(yīng)先裝夾毛坯加工出右端的球面、圓柱面 30伽、35mm R14

11、的 圓弧面、槽及M30X1.5的螺紋，再調(diào)頭裝夾42的圓柱面加工出左端。2.2設(shè)備的選擇根據(jù)該零件的外形知是回轉(zhuǎn)體軸類零件，零件形狀復(fù)雜精度要求又高，在普通車床上 是難以保證其技術(shù)要求，所以要想達(dá)到技術(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。所以選擇在 FANU（數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車床上進(jìn)行實(shí)際調(diào)試和加工。 2.3確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式1、保證相互位置要求原則。為了保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求， 在該零件中應(yīng)該選擇毛坯 45的圓柱面即不加工表面作為粗基準(zhǔn)。2、余量均勻分布原則。如果首先要求保證工件上某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基

12、準(zhǔn)。從零件上看，選擇毛坯 45的圓柱面作為粗基準(zhǔn)，即可保 證加工余量均勻。3、便于工件裝夾原則。根據(jù)該零件的形狀選擇 45的圓柱面作為粗基準(zhǔn)，這樣可以 使定位準(zhǔn)確，加緊可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作也較為方便。4、粗基準(zhǔn)在一個(gè)定位方向上只允許使用一次原則。因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身是毛坯表面，精 度和表面粗糙度均較差，若工件兩次安裝中，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，則在兩次安裝中加工 出的各表面之間將會(huì)有較大的位置誤差。所以在該零件中，應(yīng)以毛坯外圓表面作粗基準(zhǔn)定 位，加工出42圓柱，再以42圓柱表面作精基準(zhǔn)定位，加工其它表面。2.3.2 精基準(zhǔn)選擇原則1、“基準(zhǔn)重合”原則：應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位精基準(zhǔn)。2、“

13、基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則：若工件以某一組表面作為精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地在各 工序中加工出大多數(shù)（或所有）其他表面，則應(yīng)盡早地把這一組基準(zhǔn)表面加工出來，并達(dá) 到一定精度，在后續(xù)工序中均以其作為精基準(zhǔn)加工其他表面。綜合上述，基于從粗、精基準(zhǔn)選擇原則考慮，由于零件是軸類零件，因此在車床上只需用三抓卡盤裝夾定位，零件應(yīng)以45mm外卜圓柱的軸線和右端面作為定位基準(zhǔn)。數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：1力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡(jiǎn)便性和精確性。2、盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。由零件圖分析，選

14、取先裝夾棒料的的一端45 （45為毛坯圓柱直徑），夾緊其40mm的長度加工右端R12mm球面、24mm外卜圓、倒角、M30X1.5螺紋外圓 3500'039伽、R14圓弧、420q003 mn的圓柱面、凹槽以及螺紋，一直加工到中間段42.003 m圓柱段且圓柱段4200.003加工高度為12mm然后將棒料卸下。裝夾 42紅003 口01的圓柱表面，加工左端的 倒角、圓弧圓柱及槽等。這樣兩次裝夾即可完成零件的所有加工表面，且能保證其加工要圖2-3加工左端裝夾圖2.4加工方法的選擇和加工方案的確定加工方法的選擇原則：保證加工表面的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

15、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r(shí)軸類零件，比較適合在車床上加工，又經(jīng)過對(duì)零件圖尺寸及表面質(zhì) 量分析，表面質(zhì)量精度要求比較高。如 42伽、35伽、25等圓柱面，在普通車床上 是難以保證其表面粗糙度及精度，所以應(yīng)該選擇在數(shù)控車床上進(jìn)行加工。零件上精度比較高的表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。該零件有兩種加工方案：1.直接用三抓卡盤裝夾、調(diào)頭加工。2.用三抓卡盤裝夾夾緊和 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 這里選擇第一種方案加工，能夠保證其技術(shù)要求。2.5工序與工步的劃分工序是機(jī)械加

16、工工藝過程的基本單元，是指由一個(gè)或一組工人在同一臺(tái)機(jī)床或同一個(gè)僅供個(gè)人參考工作地，對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分機(jī)械加工工藝過程。工作地、工 人、工件與連續(xù)作業(yè)構(gòu)成了工序的四個(gè)要素，若其中任何一個(gè)要素發(fā)生變更，則構(gòu)成了另 一個(gè)工序。在數(shù)控機(jī)床上加工零件的工序劃分方法有：按零件的裝夾定位方式劃分；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

17、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、后加工兩道加工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。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，不易分工步，?此這里選用加工不同的表面來劃分工序就比較容易。工序的劃分如下：第一道工序：以棒料毛坯外圓作定位基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤夾緊，調(diào) T01外圓車刀 粗車R12伽球面、24mm外圓、M30X1.5螺紋外圓 35嚴(yán)9伽外圓、R14圓弧、4203 mm 的圓柱面、倒角。第二道工序：調(diào)

18、T02外圓車刀精車 R12 mm球面、24mm外圓、M30X1.5螺紋外圓3500.039 m外圓、R14圓弧、AZmm的圓柱面、倒角。第三道工序：調(diào)T03切槽刀切切槽5X 1.5mm第四道工序：調(diào)T04外螺紋車刀車削M3CX 1.5螺紋。第五道工序：調(diào)換零件，加工另一端，以 42 0.003 mm外b圓作定位基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤夾緊，調(diào)T01外圓車刀粗車25外圓、R10圓弧、35外圓。第六道工序：調(diào)T02外圓車刀精車25外圓、R10圓弧、35外圓。第七到工序：調(diào)T03切槽刀切切槽4X 2.5mm2.6確定加工順序及進(jìn)給路線零件加工必須遵守的安排原則零件上的全部加工表面應(yīng)安排一個(gè)合理的加工順

19、序，這對(duì)保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)效 率和降低成本至關(guān)重要。在安排加工順序一般應(yīng)遵循以下原則： 不得用于商業(yè)用途1、 先基準(zhǔn)面后其他 首先安排被選作精基準(zhǔn)的表面的加工，再以加工出的精基準(zhǔn)為 定位基準(zhǔn)，安排其他表面的加工，以提高定位精度。所以在該零件中所應(yīng)先平右端面作為 基準(zhǔn)面。2、先粗后精 先安排各表面粗加工，后安排精加工。在該零件中有精度要求較高的 圓柱面，如25,033 mm35：05mm42紜.mm35010.039 mmH柱面，所以先粗加工其 外圓面，再精加工以保證零件的尺寸要求和表面質(zhì)量要求。3、先主后次 先安排主要表面加工，再安排次要表面加工。從零件圖上分析，所加 工的軸零件表面均為重

20、要表面，所以應(yīng)按照順序從右到左依次加工。4、先面后孔 由于該零件沒有孔，在此處不做考慮。在數(shù)控加工過程中，刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于零件的運(yùn)動(dòng)軌跡稱為加工路線。編 程時(shí)，加工路線的確定重要遵循以下原則：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 、盡量簡(jiǎn)化數(shù)值的計(jì)算的工作量，簡(jiǎn)化加工程序；3 、使走刀路線最短，這樣既可減少程序段，又可減少減少空行程時(shí)間，提高加工效 率；4 、確定加工路線時(shí)，還要考慮工件的加工余量、刀具的剛度等情況，確定一次走刀， 還是多次走刀來完成所有加工表面。根據(jù)以上原則及零件尺寸精度及技術(shù)要求，應(yīng)將粗、精加工分開來考慮，確定的加工 工藝路線主要分為七步

21、：第一步：調(diào)T01外圓車刀粗車右端面一-> R12伽球面一-24mm外卜圓一-> C1.5倒角> M30X1.5螺紋外圓一-> C1倒角一-> 35mn外圓一-> R14mm勺圓弧一-> 42mn外圓第二步：調(diào)T02外圓車刀精車 R12mm球面一-24mm外卜圓一-> C1.5倒角一-> M30X1.5 螺紋外圓 > C1倒角 > 35mn外卜圓 > R14mr圓弧 > 42mm外圓零件右端加工路線如2-4所示圖2-4零件右端加工路線零件右端加工效果如圖2-5所示：圖2-5零件右端加工效果圖第三步：調(diào)T03切槽刀切5

22、X 1.5mm曹零件右端切槽加工路線如圖2-6所示：圖2-6零件右端切槽加工路線零件右端切槽效果如圖2-7所示：圖2-7零件右端切槽效果圖第四步：調(diào)T04外螺紋車刀車削M30X1.5mr螺紋零件右端螺紋效果如圖2-8所示：圖2-8零件右端螺紋效果圖第五步：調(diào)T01外圓車刀粗車左端面一-> C1倒角一-25mmH柱面一-> RIOmr圓弧 >25mm圓柱面> C1倒角> R40mr圓柱面第六步：調(diào)T02精車C1倒角一-25mn圓柱面一-> RIOmr圓弧一-25mnH柱面 >C1倒角一-> R40mr圓柱面零件左端加工路線如圖2-9所示:圖2-9零

23、件左端加工路線零件左端加工效如圖2-10所示:圖2-10零件左端加工效果圖第七步：換切槽刀切槽 2X 4X 2.5mm零件左端切槽加工路線如圖2-11所示：圖2-11零件左端切槽加工路線零件左端切槽加工效果如圖2-12所示：圖2-12零件左端切槽加工效果圖2.7刀具的選擇根據(jù)加工要求選用四把刀具，T01為粗加工車刀，故選用90°硬質(zhì)合金機(jī)夾偏刀；T02 為硬質(zhì)合金機(jī)夾偏刀，其副偏角應(yīng)較大，用于加工圓弧和精加工；T03為硬質(zhì)合金機(jī)夾切斷刀，其刀片寬度為4mm用于切槽、切斷等車削加工；T04為60°硬質(zhì)合金機(jī)夾螺紋刀， 用于螺紋車削加工。同時(shí)把四把到在自動(dòng)換刀刀架上安裝好，且都

24、對(duì)好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀 具參數(shù)中。本設(shè)計(jì)中加工的工件材料為45號(hào)鋼，因此選擇的刀具材料為 YT類硬質(zhì)合金。數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱軸零件圖號(hào)TXY110408序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T0190°硬質(zhì)合金外 圓車刀1粗車外輪廓表面20 X 202T02副偏角較大的硬 質(zhì)合金車刀1精車輪廓及圓弧20 X 203T03切槽刀1切槽B=4mm 2CK 204T0460°外螺紋車刀1螺紋車削20 X 20編制唐學(xué)勇審核批準(zhǔn)共1頁第1頁2.8切削用量的選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、切削深度或?qū)挾?、進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要 選擇不同的切削

25、用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能， 保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。從刀 具的壽命（耐用度）出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選取背吃刀量，其次確定進(jìn)給速度， 最后確定主軸轉(zhuǎn)速。2.8.1 背吃刀量、精加工余量的選擇1、 零件輪廓粗車循環(huán)時(shí)選 即=0.2 mm,精加工時(shí)選ap=0.1伽，螺紋粗車時(shí)選 即=0.2 伽，逐刀減少粗車4次后，精車時(shí)選即=0.1伽。2、精加工余量 X軸為0.8mm Z軸為0mm背吃刀量、精加工余量的選取都是根據(jù)平時(shí)上課所講的及前人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所給定的。2.8.2 主軸轉(zhuǎn)

26、速的選擇粗車直線和圓弧時(shí)n=600r/min，精車時(shí)n=1200r/min，切槽時(shí)n=300r/min，切螺紋時(shí) n=200r/min。粗車和精車的主軸轉(zhuǎn)速的選取都是根據(jù)平時(shí)上課所講的及前人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所 給定的。2.8.3 進(jìn)給速度的選擇粗車直線和圓弧時(shí)進(jìn)給速度選f=0.1伽/r，精車時(shí)f=0.08伽/r ;粗切槽時(shí)選f=0.1m/r,精車槽時(shí)f=0.03 m/r ;粗車螺紋時(shí)f=0.1 m/r，精車時(shí)f=0.05 m/r 。綜上所述，零件的數(shù)控車削工藝分析的內(nèi)容，填寫數(shù)控車削加工工藝卡片。（如下表）單位名稱青島濱海 學(xué)院產(chǎn)品名稱及代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)設(shè)計(jì)件軸類零件TXY110408工序號(hào)程序

27、編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間100200三抓卡盤FANUC數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地-r rH. 口、 工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具長度/mm主軸轉(zhuǎn)速/（r min 亠）進(jìn)給速度/(mm-4r )背吃刀量/mm換刀方式1對(duì)刀、平端面及試切外圓T0120 X 206000.10.2自動(dòng)2從右至左粗車外圓面、圓弧及倒角T0120 X 206000.10.2自動(dòng)3從右至左精車外圓面、圓弧及倒角T0220 X 2012000.080.1自動(dòng)4切槽T0320 X 203000.10.2自動(dòng)5車螺紋T0420 X 202000.10.2自動(dòng)調(diào)換零件，加工另一端1對(duì)刀、平端面及試切外圓T0120 X 206000.10.2自動(dòng)2

28、從右至左粗車外圓面、圓弧及倒角T0120 X 206000.10.2自動(dòng)3從右至左精車外圓面、圓弧及倒角T0220 X 2012000.080.1自動(dòng)4切槽T0320 X 203000.10.2自動(dòng)2.9編程參數(shù)的計(jì)算螺紋加工的尺寸計(jì)算螺紋牙型深度：t=0.65 P=0.65 x 1.5mm=0.975mmD 大=D 公稱-0.1 P=30mm-0.1 x 1.5mm=29.85mmD小=D公稱-1.3 P=30mm-1.3 x 1.5mm=28.05mm僅供個(gè)人參考=28.25mm螺紋加工分為4刀，第1刀：=29.05mm 第2刀：=28.65mm ;第3刀: 第 4 刀：=28.05mm3

29、編程中工藝指令的處理1、F功能F功能指令用于控制切削進(jìn)給量在程序中，有兩種使用方法每分種進(jìn)給量：F其中F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為 mm/r.每分種進(jìn)給量：G其中F后面的數(shù)字表示的是每分種進(jìn)給量，單位為mm/min.2、S功能S功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速.編程格式：s其中S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min.3、T功能T功能指令用于選擇加工所用刀具編程格式：T其中T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號(hào)碼。但也有T后面用四位數(shù)字，前兩位是刀具號(hào)，后兩位是刀具補(bǔ)償號(hào)，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào)。4、M功能M03 :主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)M04 :主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)M05:主軸旋轉(zhuǎn)停止M06:換刀M

30、08 :冷卻液開M09 :冷卻液關(guān)M30:程序停止，并復(fù)位到起始位置5、G功能G00快速移動(dòng)點(diǎn)定位G01:直線插補(bǔ)G90 :絕對(duì)編程G91:增量編程G92:加工螺紋程序代碼4程序編制設(shè)定程序名調(diào)T01外圓粗車刀刀具快速定位到（45,0 ）點(diǎn)以0.1mm/r的進(jìn)給速度，車削端面快速移動(dòng)外圓粗車循環(huán)，每次背吃刀量為 2mm退刀量為0.5mm精車余量X軸為0.8mm Z軸為0mm倒角C1粗車外圓（35）粗車圓?。≧14）粗車外圓（42）調(diào)用精車固定循環(huán)刀具快速定位到（100,100 ）點(diǎn)程序停止調(diào)T03切槽刀刀具快速定位到（32,30 ）點(diǎn) 以0.1mm/r的進(jìn)給速度，車削圓柱面暫停1s刀具快速定位

31、到（100,100 ）點(diǎn)調(diào)用T04外螺紋車刀刀具快速定位到（32,12 ）點(diǎn)4.1編寫程序00200T0101 S600 M03G00 X45.0 Z0.0G01 X-1.0 F0.1G00 X45.0 Z3.0G71 U2.0 R0.5G71 P10 Q20 U0.8 W0.0 F0.3N10 G00 G42 X0.0 S1200G01 Z0.0 F0.1G03 X24.0 Z-12.0 R12.0G01 W-3.0X26.85X29.85 W-1.5W-18.5X33.0X35.0 W-1.0W-11.78G02 X42.0 W-9.22 R14.0G01 W-12.0N20 U3.0G7

32、0 P10 Q20G00 X100.0 Z100.0M00T0303 S300 M03G00 X32.0 Z-30.0G01 X26.85 F0.1G04 X1.0G01 X32.0W-1.0X26.85G04 X1.0G01 X32.0G00 X100.0 Z100.0M00T0404 S200 M03G00 X32.0 Z-12.0G92 X29.85 Z-31.5 F1.5X29.05X28.65X28.25X28.05車R12球面粗車外圓（24） 倒角C1.5粗車螺紋M30X1.5外圓車螺紋循環(huán)，第一刀 車螺紋循環(huán)，第二刀 車螺紋循環(huán)，第三刀 車螺紋循環(huán)，第四刀刀具快速定位到（100,

33、100 ）點(diǎn)程序停止調(diào)T01外圓粗車刀 刀具快速定位到（45,3 ）點(diǎn)外圓粗車循環(huán)，每次背吃刀量為 2mm退刀量為0.5mm精車余量X軸為0.8mm Z軸為0mm僅供個(gè)人參考GOO X100.0 Z100.0MOOT0101 S600 M03G00 X45.0 Z3.0G71 U2.0 R0.5G71 P30 Q40 U0.8 W0.0 F0.3N30 G00 G42 X0.0 S1200G01 Z0.0 F0.1X23.0X25.0 Z-1.0Z-5.0G02 X25.0 W-12.0 R10.0G01 W-6.0X38.0X40.0 W-1.0W-29.0N40 X45.0G70 P30

34、Q40G00 X100.0 Z100.0M00T0303 S300 M03G00 X42.0 Z-33.0G01 X35.0 F0.1G04 X1.0G01 X42.0Z-43.0X35.0G04 X1.0G01 X42.0G00 X100.0 Z100.0M30車倒角C1粗車外圓（25 ） 粗車R10圓弧粗車外圓（25 ）車倒角C1粗車外圓（40） 退刀調(diào)用精車固定循環(huán)刀具快速定位到（100,100 ）點(diǎn) 程序停止調(diào)T03切槽刀刀具快速定位到（42,33 ）點(diǎn)以0.1mm/r的進(jìn)給速度，切槽 暫停1s切槽暫停1s退刀刀具快速定位到（100,100 ）點(diǎn) 程序結(jié)束5運(yùn)行調(diào)試5.1機(jī)床運(yùn)行校驗(yàn)1、先開機(jī)床接通CNC和機(jī)床電源，系統(tǒng)啟動(dòng)