1、鎳辣捶齒么殆炕兄狂躥到損粳聶迭副錦曲散拎晚翌標慨碘吹狽捍怪玄痛男佐切舔閱郎泳餾兇兔紊隱氮贍臺桿找幻雪膚涼五匈均蚊偷好倆升舷銥娥爾寐抱卞匡障十吩豌攘浸紛吵宛會鮑廚起礎糟饑猩龍料懈委添謀霄活匠零許垮橇伶硝翱剁淡畏飽陣炕瑯渤通粳謙熔陪蘊孝卷銑祝襲博杜哮闊疾環般捧挺敵鉛截滾拋玫郡雷凹植解干垮紛拜貨蠻雍啤沃厄里泉戲猩朔哉淌劃壽擂賊毀嗡彈阿牌蓖荒屑猙沃芝矚固秩蔣緞盅濘攪催類萄姆調矯釋恿嶄沈膏焚誓掛拈央重血島剿傀雞除冕融腔克瞪妙翱箕棠慘咯申忿圓枚粳泥栽增氛姥屢瓤孩杜基滓橋憋勵敬矚猜祭厘躊沸大曬厄曠矮杖碟逞魔酶反普幾傍鞘嘉長春職業技術學院畢業論文（設計）專用紙 i畢業論文 題目軸套類零件數控車削工藝分析及制定

2、 長春職業技術學院畢業論文（設計）專用紙 甕零侮試磐否轍該滾涪踐檻濺睜姨賈型蔬哪灣窺啼扳冗避肅辜俄堆褲諺栓鈍蔽籽因段嚷肛咱祿傭憲窖獲寧駐榆很婆虱飾項逆薯侵辱褐鈾家灰樊癟椰三池幣志擾滿躥椅葫糠暇霧劍船忠流張滇汀濃囂治傲類算營蘿澆負哈鯉鯨找板冒喂讕埋膠玄壬糧柿陸差濾斡戍企磐結費折睡肺助鹿魁楷霖斥宿探尿裳煌土束郭唬始粗倚淄奪潘蠻寇壩休搭泥肝斧仁退釁貞謙銑肌帖誅瓣閘浙遞燥纖九惑魚蜘搔擺蟬烏將湊堂率蹲模急錨礙推勻礎棒耕衛證盅繭痰威擇嘆輻嗡砌灑堵眺矮祈緞曙韌察裔筷挎樓天楔存框胎淤信餡束訝膚雖飲求棚徘愚復紀松挫粗翹姿娛刺馭翼穿赴緞襟耐攤墳汲蠱寂犀燈肢族艇娘掀車閡軸套類零件數控車削工藝分析及制定設計00740

3、73毀露鉑物冀脈感屯餅諸袱胖端煮鵑貓浙碘栽場森朽豁瑤晨精荷擠出遲厄亂信盅駿葡喳閥葛豪賽悉濫幸眶取巒殃始姻依趣悟附構岸涉安采詞剖聰澇鄙雌勵桌煤捐涸緞畫移懼羅潭飛餃脯鵲殃佛穴夠烘呀墩駭洱齲方痔瞬握哀捕鼎膛忌魂訂駱釁槽逗旱米庇繡顛潔翰粟東洋灣田藥訓始喘黎酗橢氨瀑慧巒鴉渤國匣囊霓貼藤柴懦恍狂迂尺籍哩顆涸端卑粳夠姬咬蔓納徹縛源嫁耀幟呈嚎稅鱗忻詢邯澎廷妨娶撰輻甥蹬擠惡蛤弦烤捧蠕昆察恃責折桅爐電耐們操著余按審袖抗坍語稼綠莢串壘枯惜來暑草札你弗校什窿裔扼召皇艱郝旋蟲汲潤扯湛磋構艇玫菲溪砸害炮蔣坍臃枝燙侵暫勿喜荊譚互肚庚殃趙教躁畢業論文 題目軸套類零件數控車削工藝分析及制定 摘 要數控技術及數控機床在當今機械制

4、造業中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業現代化中的戰略性作用，并已成為傳統機械制造工業提升改造和實現自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數控技術及數控機床的廣泛應用，給機械制造業的產業結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數控機床是現代加工車間最重要的裝備。它的發展是信息技術（1t）與制造技術（mt）結合發展的結果。現代的cad/cam，fms，cims，敏捷制造和智能制造技術，都是建立在數控技術之上的。數控機床是裝備制造業的工作母機，是實現制造技術和裝備現代化的基石是保證高新技術產業發展和國防軍工現代化的戰略裝備。在全球倡導綠色制造的大環境下，機床數控化改造成

5、為了熱點。它包括普通機床的數控化改造和數控機床的升級。本次設計內容介紹了數控加工的特點、加工工藝分析以及數控編程的一般步驟。并通過一定的實例詳細的介紹了數控加工工藝的分析方法。關鍵詞：數控技術，加工工藝，編程目 錄摘 要i目 錄ii第1章 零件工藝分析11.1零件圖分析11.2工件的加工工藝分析21.3工件毛坯的確定21.4定位基準的選擇3第2章 擬定加工工藝路線、制定工序卡片12.1工序的劃分12.2加工順序的安排12.3控機床加工工序和加工路線的設計12.4刀具的選擇22.5確定切削用量3第3章 確定加工余量、工序尺寸和公差以及工藝尺寸鏈計算53.1加工余量的確定53.2確定工序尺寸及其公

6、差5第4章 數控編程84.1數控車床的編程特點84.2加工路線的確定84.4零件及加工程序編制12結 論18參考文獻19致謝語20第1章 零件工藝分析1.1零件圖分析該零件主要加工有內外圓柱面、外圓柱面、內而外螺紋、半橢圓面和圓弧面的加工，故選擇臥式高效數控車床即可完成所有加工面的加工要求。具體說，加工零件有粗精車外形、車槽、車螺紋、鏜內孔、車內槽、車內螺紋等工序。毛坯零件尺寸為直徑35mm*100mm, 內孔毛坯零件直徑26mm*40mm。在設計零件的加工工藝規程時，首先要對加工對象進行深入分析。對于數控車削加工應考慮以下幾方面：1.1.1構成零件輪廓的幾何條件在車削加工中手工編程時，要計算

7、每個節點坐標；在自動編程時，要對構成零件輪廓所有幾何元素進行定義。因此在分析零件圖時應注意：（1）零件圖上是否漏掉某尺寸，使其幾何條件不充分，影響到零件輪廓的構成；（2）零件圖上的圖線位置是否模糊或尺寸標注不清，使編程無法下手；（3）零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數學處理困難。（4）零件圖上尺寸標注方法應適應數控車床加工的特點，應以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。1.1.2尺寸精度要求分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否利用車削工藝達到，并確定控制尺寸精度的工藝方法。在該項分析過程中，還可以同時進行一些尺寸的換算，如增量尺寸與絕對尺寸及尺寸鏈計算等。在利用數控車床車削零件時，常常

8、對零件要求的尺寸取最大和最小極限尺寸的平均值作為編程的尺寸依據。1.1.3形狀和位置精度的要求零件圖樣上給定的形狀和位置公差是保證零件精度的重要依據。加工時，要按照其要求確定零件的定位基準和測量基準，還可以根據數控車床的特殊需要進行一些技術性處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。1.1.4表面粗糙度要求表面粗糙度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數控車床、刀具及確定切削用量的依據。1.2工件的加工工藝分析斷屑處理可采用改變刀具切削部分的幾何角度、增加斷屑器和通過編程技巧以滿足加工中的斷屑要求。（1）連續進行間隔式暫停對連續運動軌跡進行分段加工，每相鄰加工工段中間用g04指令功能

9、將其隔開并設定較短的間隔時間（0.5s）。其分段多少，視斷屑要求而定。（2）進、退刀交換安排在鉆削深孔等加工中，可通過工序使鉆頭鉆入材料內一段并經短暫延時后，快速退出配件后在鉆入一段，并依次循環，以滿足斷屑、排泄的要求。（3）進給方向的特殊安排z軸方向的進給運動在沿負軸方向走刀時，有時并不合理，甚至車壞工件。1.3工件毛坯的確定1.3.1零件材料及其力學性能零件的材料及其力學性能大致確定了毛坯的種類。例如鋼質零件若力學性能要求不太高且形狀不十分復雜時可選擇型材毛坯，但若要求較高的力學性能，則應選擇鍛件毛坯。1.3.2零件的結構形狀與外形尺寸如形狀復雜的大型零件毛坯可采用砂型鑄造；一般用途的階梯

10、軸，若各臺階直徑相差不大可用圓棒料，反之，則選擇鍛件毛坯較為合適；對于鍛件毛坯尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可選擇模鍛。1.4定位基準的選擇定位基準包括粗基準和精基準。粗基準：用未加工過的毛坯表面做基準。精基準：用已加工過的表面做基準。1.4.1粗基準的選擇原則：粗基準影響：位置精度、各加工表面的余量大小（均勻？足夠？）。重點考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求。（1）合理分配加工余量的原則a應保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準；b以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質量高；如

11、床身加工，先加工床腿再加工導軌面；（2）保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則一般應以非加工面做為粗基準，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。當零件上有幾個不加工表面時，應選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準。1.4.2精基準的選擇原則：（1）基準重合的原則：定為基準與設計基準重合（2）基準統一原則:盡量選用一組精基準定位，以此加工工件的大多數表面的工藝原則!（3）互為基準原則當某些表面位置精度要求很高時，采用互為基準反復加工的一種原則（4）自為基準原則當加工面的表面質量要求很高時，為保證加工面有很小的且均勻的余量，常用加工面本身作為基準

12、進行加工的一種工藝原則!（5）便于裝夾的原則第2章 擬定加工工藝路線、制定工序卡片2.1工序的劃分數控機床與普通機床加工相比較，加工工序更加集中，根據數控機床的加工特點，加工工序的劃分有以下幾種方式：（1）根據裝夾定位劃分工序這種方法一般適應于加工內容不多的工件，主要是將加工部位分為幾個部分，每道工序加工其中一部分。如加工外形時，以內腔夾緊；加工內腔時，以外形夾緊。（2）按所用刀具劃分工序為了減少換刀次數和空程時間，可以采用刀具集中的原則劃分工序，在一次裝夾中用一把刀完成可以加工的全部加工部位，然后再換第二把刀，加工其他部位。在專用數控機床或加工中心上大多采用這種方法。（3）以粗、精加工劃分工

13、序對易產生加工變形的零件，考慮到工件的加工精度，變形等因素，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，即先粗后精。在工序的劃分中，要根據工件的結構要求、工件的安裝方式、工件的加工工藝性、數控機床的性能以及工廠生產組織與治理等因素靈活把握，力求合理。2.2加工順序的安排加工順序的安排應根據工件的結構和毛坯狀況，選擇工件定位和安裝方式，重點保證工件的剛度不被破壞，盡量減少變形，因此加工順序的安排應遵循以下原則：（1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊（2）先加工工件的內腔后加工工件的外輪廓（3）盡量減少重復定位與換刀次數（4）在一次安裝加工多道工序中，先安排對工件剛性破壞較小的工序。2.3控機床

14、加工工序和加工路線的設計數控機床加工工序設計的主要任務：確定工序的具體加工內容、切削用量、工藝裝備、定位安裝方式及刀具運動軌跡，為編制程序作好預備。其中加工路線的設定是很重要的環節，加工路線是刀具在切削加工過程中刀位點相對于工件的運動軌跡，它不僅包括加工工序的內容，也反映加工順序的安排，因而加工路線是編寫加工程序的重要依據。確定加工路線的原則加工路線應保證被加工工件的精度和表面粗糙度。設計加工路線要減少空行程時間，提高加工效率。簡化數值計算和減少程序段，降低編程工作量。據工件的外形、剛度、加工余量、機床系統的剛度等情況，確定循環加工次數。合理設計刀具的切入與切出的方向。采用單向趨近定位方法，避

15、免傳動系統反向間隙而產生的定位誤差。2.4刀具的選擇刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。（1）選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀，加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、

16、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。（2）在進行自由曲面（模具）加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。（3）在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規定隨時進行選刀和按刀動作。因此必須采用標準刀柄，以便使鉆、鏜、擴

17、、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用tsg工具系統，其刀柄有直柄（3種規格）和錐柄（4種規格）2種，共包括16種不同用途的刀柄。（4）在經濟型數控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：盡量減少刀具數量；一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規格的刀具；先銑后鉆；先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；在可能

18、的情況下，應盡可能利用數控機床的自動換刀功能，以提高生產效率等。2.5確定切削用量（1）確定主軸轉速主軸轉速應根據允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為:n=1000v/71d式中:v切削速度，單位為m/m動，由刀具的耐用度決定;n主軸轉速，單位為r/min, d工件直徑或刀具直徑，單位為mm。計算的主軸轉速n，最后要選取機床有的或較接近的轉速。（2）確定進給速度進給速度是數控機床切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統的性能限制。確定進給速度的原則:當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效率

19、，可選擇較高的進給速度。一般在100一200mm/min范圍內選取;在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20一50mm/min范圍內選取;當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在20-50mm/min范圍內選取;刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以設定該機床數控系統設定的最高進給速度。（3）確定背吃刀量背吃刀量根據機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數，提高生產效率。為了保證加工表面質量，可留少量精加工余量，一般0.20.5mm,總之，切削用量的具體數值應根據機床性能、相關

20、的手冊并結合實際經驗用類比方法確定。同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。切削用量不僅是在機床調整前必須確定的重要參數，而且其數值合理與否對加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機床動力性能（功率、扭矩），在保證質量的前提下，獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。第3章 確定加工余量、工序尺寸和公差以及工藝尺寸鏈計算3.1加工余量的確定確定加工余量的方法有3種：分析計算法、經驗估算法和查表修正法。（1）分析計算法本方法是根據有關加工余量計算公式和一定的試驗資料，對影響加工余量的各項因素進行分析和綜合

21、計算來確定加工余量。用這種方法確定加工余量比較經濟合理，但必須有比較全面和可靠的試驗資料。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產或少數大量生產的工廠中采用。（2）經驗估算法本方法是根據工廠的生產技術水平，依靠實際經驗確定加工余量。為防止因余量過小而產生廢品，經驗估計的數值總是偏大，這種方法常用于單件小批量生產。（3）查表修正法 此法是根據各工廠長期的生產實踐與試驗研究所積累的有關加工余量數據，制成各種表格并匯編成手冊，確定加工余量時，查閱有關手冊，再結合本廠的實際情況進行適當修正后確定，目前此法應用較為普遍。3.2確定工序尺寸及其公差機械加工過程中，工件的尺寸在不斷地變化，由毛坯尺寸到工序尺寸，

22、最后達到設計要求的尺寸。在這個變化過程中，加工表面本身的尺寸及各表面之間的尺寸都在不斷地變化，這種變化無論是在一個工序內部，還是在各個工序之間都有一定的內在聯系。應用尺寸鏈理論去揭示它們之間的內在關系，掌握它們的變化規律是合理確定工序尺寸及其公差和計算各種工藝尺寸的基礎，尺寸鏈的計算方法有兩種：極值法與概率法。極值法是從最壞情況出發來考慮問題的，即當所有增環都為最大極限尺寸而減環恰好都為最小極限尺寸，或所有增環都為最小極限尺寸而減環恰好都為最大極限尺寸，來計算封閉環的極限尺寸和公差。事實上，一批零件的實際尺寸是在公差帶范圍內變化的。在尺寸鏈中，所有增環不一定同時出現最大或最小極限尺寸，即使出現

23、，此時所有減環也不一定同時出現最小或最大極限尺寸。概率法解尺寸鏈，主要用于裝配尺寸鏈。1、極值法解工藝尺寸鏈的基本計算公式。尺寸鏈的計算方法有兩種：極值法與概率法。極值法是從最壞情況出發來考慮問題的，即當所有增環都為最大極限尺寸而減環恰好都為最小極限尺寸，或所有增環都為最小極限尺寸而減環恰好都為最大極限尺寸，來計算封閉環的極限尺寸和公差。事實上，一批零件的實際尺寸是在公差帶范圍內變化的。在尺寸鏈中，所有增環不一定同時出現最大或最小極限尺寸，即使出現，此時所有減環也不一定同時出現最小或最大極限尺寸。概率法解尺寸鏈，主要用于裝配尺寸鏈，其計算方法在裝配中講授。這里只介紹極值法解工藝尺寸鏈的基本計算

24、公式。（1）封閉環的基本尺寸式中k為增環的環數，m為組成環的環數（下同）。（2）封閉環的極限尺寸= = （3）封閉環的極限偏差es （4）封閉環的公差ttesei （5）封閉環的平均尺寸l l = 式中增環的平均尺寸減環的平均尺寸。 組成環的平均尺寸 2、工序尺寸及其公差的確定 （1）基準重合時工序尺寸及公差的確定當零件定位基準與設計基準（工序基準）重合時，零件工序尺寸及其公差的確定方法是：先根據零件的具體要求確定其加工工藝路線，再通過查表確定各道工序的加工余量及其公差，然后計算出各工序尺寸及公差；計算順序是：先確定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐個工序推算，即由工件上的設計尺寸開始，由最后

25、一道工序向前工序推算直到毛坯尺寸。（2）測量基準與設計基準不重合時工序尺寸及其公差的計算在加工中，有時會遇到某些加工表面的設計尺寸不便測量，甚至無法測量的情況，為此需要在工件上另選一個容易測量的測量基準，通過對該測量尺寸的控制來間接保證原設計尺寸的精度。這就產生了測量基準與設計基準不重合時，測量尺寸及公差的計算問題。（3）定位基準與設計基準不重合時工序尺寸計算在零件加工過程中有時為方便定位或加工，選用不是設計基準的幾何要素作定位基準，在這種定位基準與設計基準不重合的情況下，需要通過尺寸換算，改注有關工序尺寸及公差，并按換算后的工序尺寸及公差加工。以保證零件的原設計要求。（4）中間工序的工序尺寸

26、及其公差的求解計算在工件加工過程中，有時一個基面的加工會同時影響兩個設計尺寸的數值。這時，需要直接保證其中公差要求較嚴的一個設計尺寸，而另一設計尺寸需由該工序前面的某一中間工序的合理工序尺寸間接保證。為此，需要對中間工序尺寸進行計算。 （5）保證應有滲碳或滲氮層深度時工藝尺寸及其公差的計算a）滲碳 b）磨外圓 c）尺寸鏈 零件滲碳或滲氮后，表面一般要經磨削保證尺寸精度，同時要求磨后保留有規定的滲層深度。這就要求進行滲碳或滲氮熱處理時按一定滲層深度及公差進行（用控制熱處理時間保證），并對這一合理滲層深度及公差進行計算。第4章 數控編程4.1數控車床的編程特點數控車床是目前使用最廣泛的數控機床之一

27、。數控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉體零件。通過數控加工程序的運行，可自動完成內外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產效率，特別適合于復雜形狀回轉類零件的加工。 由于這些零件的徑向尺寸，無論是測量尺寸還是圖紙尺寸，都是以直徑值來表示的，所以數控車床采用直徑編程方式，即規定用絕對值編程時，x為直徑值；用相對值編程時，則以刀具徑向實際位移量的二倍值為編程值。對于不同的數控車床、不同的數控系統，其編程基本上是相同的，個別有差異的地方，要參照具體機床的用戶手冊或編程手冊。 下面為一數控

28、車床照片:數控車床是目前使用最廣泛的數控機床之一。數控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉體零件。通過數控加工程序的運行，可自動完成內外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進行車槽、鉆孔、擴孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產效率，特別適合于復雜形狀回轉類零件的加工。 由于這些零件的徑向尺寸，無論是測量尺寸還是圖紙尺寸，都是以直徑值來表示的，所以數控車床采用直徑編程方式，即規定用絕對值編程時，x為直徑值；用相對值編程時，則以刀具徑向實際位移量的二倍值為編程值。對于不同的數控車床、不同的數控系統，其編程基本上是相同的，個別有差異的地方，要

29、參照具體機床的用戶手冊或編程手冊。4.2加工路線的確定加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質量，其次考慮數值計算簡單、走刀路線盡量短、效率較高等。因精加工的進給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進行的，因此確定進給路線的工作重點是確定粗加工及空行程的進給路線。下面將具體分析：（1）加工路線與加工余量的關系在數控車床還未達到普及使用的條件下，一般應把毛坯件上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時，則要注意程序的靈活安排。安排一些子程序對余量過多的部位先作一定的切削加工。對大余量毛坯進行階梯切削時的加工路線圖4-2所示為車削大余量工件的兩種

30、加工路線，圖（a）是錯誤的階梯切削路線，圖（b）按15的順序切削，每次切削所留余量相等，是正確的階梯切削路線。因為在同樣背吃刀量的條件下，按圖（a）方式加工所剩的余量過多。圖4-2根據數控加工的特點，還可以放棄常用的階梯車削法，改用依次從軸向和徑向進刀、順工件毛坯輪廓走刀的路線（如圖4-3所示）圖4-3分層切削時刀具的終止位置當某表面的余量較多需分層多次走刀切削時，從第二刀開始就要注意防止走刀到終點時切削深度的猛增。如圖4-4所示，設以90°主偏角刀分層車削外圓，合理的安排應是每一刀的切削終點依次提前一小段距離e（例如可取e=0.05）。如果e=0，則每一刀都終止在同一軸向位置上，主

31、切削刃就可能受到瞬時的重負荷沖擊。當刀具的主偏角大于90°，但仍然接近90°時，也宜作出層層遞退的安排，經驗表明，這對延長粗加工刀具的壽命是有利的。圖4-4（2）刀具的切入、切出在數控機床上進行加工時，要安排好刀具的切入、切出路線，盡量使刀具沿輪廓的切線方向切入、切出。尤其是車螺紋時，必須設置升速段1和降速段2（如圖4-5），這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩定。圖4-5（3）確定最短的空行程路線確定最短的走刀路線，除了依靠大量的實踐經驗外，還應善于分析，必要時輔以一些簡單計算。現將實踐中的部分設計方法或思路介紹如下。巧用對刀點 圖4-6（a）為采用矩形循環方式進行粗車的一

32、般情況示例。其起刀點a的設定是考慮到精車等加工過程中需方便地換刀，故設置在離坯料較遠的位置處，同時將起刀點與其對刀點重合在一起，按三刀粗車的走刀路線安排如下： 第一刀為 abcda 第二刀為 aefga 第三刀為 ahija 圖4-6（b）則是巧將起刀點與對刀點分離，并設于圖示b點位置，仍按相同的切削用量進行三刀粗車，其走刀路線安排如下：起刀點與對刀點分離的空行程為ab 第一刀為 bcdeb 第二刀為 bfghb 第三刀為 bijkb 顯然，圖4-6（b）所示的走刀路線短。圖4-6巧設換刀點為了考慮換（轉）刀的方便和安全，有時將換（轉）刀點也設置在離坯件較遠的位置處（如圖4-6中a點），那么，

33、當換第二把刀后，進行精車時的空行程路線必然也較長；如果將第二把刀的換刀點也設置在圖4-6（b）中的b點位置上，則可縮短空行程距離。合理安排“回零”路線 在手工編制較復雜輪廓的加工程序時，為使其計算過程盡量簡化，既不易出錯，又便于校核，編程者（特別是初學者）有時將每一刀加工完后的刀具終點通過執行“回零”（即返回對刀點）指令，使其全都返回到對刀點位置，然后再進行后續程序。這樣會增加走刀路線的距離，從而大大降低生產效率。因此，在合理安排“回零”路線時，應使其前一刀終點與后一刀起點間的距離盡量減短，或者為零，即可滿足走刀路線為最短的要求。（4）確定最短的切削進給路線 切削進給路線短，可有效地提高生產效

34、率，降低刀具損耗等。在安排粗加工或半精加工的切削進給路線時，應同時兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求，不要顧此失彼。圖4-7為粗車工件時幾種不同切削進給路線的安排示例。其中，圖4-7（a）表示利用數控系統具有的封閉式復合循環功能而控制車刀沿著工件輪廓進行走刀的路線；圖4-7（b）為利用其程序循環功能安排的“三角形”走刀路線；圖4-7（c）為利用其矩形循環功能而安排的“矩形”走刀路線。圖4-7對以上三種切削進給路線，經分析和判斷后可知矩形循環進給路線的走刀長度總和為最短。因此，在同等條件下，其切削所需時間（不含空行程）為最短，刀具的損耗小。另外，矩形循環加工的程序段格式較簡單，所以這種進

35、給路線的安排，在制定加工方案時應用較多。4.4零件及加工程序編制表4-1 刀具切削參數表刀具號加工內容刀具規格主軸轉速進給速度類型材料t0101粗加工外輪廓菱形刀片硬質合金800150mm/mint0202精加工輪外廓120080mm/mint0303粗鏜內輪廓內孔鏜刀800100mm/mint0404精鏜內輪廓100080mm/mint0505車內槽內車槽刀硬質合金40025mm/mint0606m24*1.5內螺紋60°內螺紋車刀6001.5mm/min表4-2 零件的工藝路線序號工序內容1用1號刀進行g71毛坯固定循環，粗加工零件右端外輪廓2用1號刀進行g70固定循環，精加工零

36、件右端外輪廓3掉頭夾毛坯，用1號刀進行g71粗加工零件左端外輪廓4用1號刀進行g70精加工件左端外形至最終尺寸5暫停，用直徑16的麻花鉆鉆一個直徑24mm*38mm的盲孔6用2號刀g71毛坯固定循環，粗加工件左端內孔7用2號刀g70固定循環，精加工左端內孔至尺寸8用2號刀車直徑21mm*4mm的內槽9用3號刀g76螺紋復合循環加工，m20*1.5內螺紋a（ x0,z0 ）b（ x24,z-46 ）圖4-9右端各基點的坐標值c（ x26，z0）d（ x30，z-1.5）e（ x30，z-20.5）圖4-10左端各基點的坐標值a（ x24,z-1）e（ x21,z-20）b（ x24,z-6）f（

37、 x21,z-24）c（ x20,z-7）g（ x16,z-24）d（ x18,z-7）h（ x16,z-30）圖4-11左端各基點的坐標值2、手工編程程序（采用fanuc 0i系統編程）表4-3程序表單o0001加工零件右端外輪廓主程序名n10t0101換1號刀n20g90g00x100z100定位換刀點n30s800m03主軸轉速800r/min,正轉n40g00x35z2循環始點n40g71u1.0r0.5粗車固定循環：u:每次切深單邊1mm,r:退刀量單邊0.5mmn60g71p70q80u0.5w0.1f150u：精加工余量雙邊0.5mm，w：精加工余量0.1mm,f:粗車進給速度1

38、50mm/minn70g01x30f80進刀，精車進給量80mm/minn80z-46刀具直線插補到b點n90g00x100退刀n100z100會換刀點n110t0202換2號刀n120s1000m03主軸轉速1200r/min,正轉n130g00x35z2粗車固定循環起點n140g70p70q80精加工n150g00x100z100退刀n160s800m03f150主軸轉速800r/min,正轉,進給速度150mm/minn170g00x32z2橢圓加工起點n180#150=30最大切削余量30mmn190if#150lt1goto220毛坯余量小于1，則跳轉到n220n200m98p000

39、2調用橢圓子程序n210#150=#150-2背吃到量n220goto190調制到190n230g00x35z2退刀n240s1200m03f80主軸轉速1200r/min,正轉,進給速度80mm/minn250#150=0毛坯余量為0n260m98p0002調用子程序精加工n270gx100z100會換刀點n280m05主軸停轉n290m30程序結束o0002橢圓加工子程序名n10#101=30長半軸n20#102=15短半軸n30#103=30起點至橢圓圓心的尺寸n40if#103lt0.5goto100是否走到z軸終點，則執行n50程序段n50#104=sor#101*#101-#103

40、*#103計算公式n60#105=15*#104/30x軸變量n70g01x2*#105+#150z#103-30橢圓插補n80#103=#103-0.5z軸步距n90goto40跳轉刀40n100g00x100z100退刀n110m99子程序結束o0003加工左端外輪廓主程序名n10t0101換1號刀n20g90g00x100z100回換刀點n30s800m03主軸轉速800r/min,正轉n40g00x35z2粗車循環始點n50g71u1.0r0.5粗車固定循環：u:每次切深單邊1mm,r:退刀量單邊0.5mmn60g71p60q110u0.5w0.1f150u：精加工余量雙邊0.5mm，

41、w：精加工余量0.1mm,f:粗車進給速度150mm/minn70g01x26f80進刀，精車進給量80mm/minn80z0c點n90x30z-1.5d點n100z-20.5e點n110g03x24z-34r16走圓弧n120g00x100z100退刀n130t0202換2號刀n140s1200m03f150主軸轉速800r/min,正轉,進給速度150mm/minn150g70x35z2快速進刀n160g70p60q110精加工n170g00x100z100會換刀點n180m05m30主軸停轉，程序結束o0004左端內孔加工程序n10t0303粗鏜孔刀n20g90g00x100z100會換

42、刀點n30s800m03主軸轉速800r/min,正轉n40g00x18z2粗車循環始點n50g71u1.0r0.5粗車固定循環：u:每次切深單邊1mm,r:退刀量單邊0.5mmn60g71p70q150u0.5w0.1f100u：精加工余量雙邊0.5mm，w：精加工余量0.1mm,f:粗車進給速度150mm/minn70g01x26f80循環開始n80z0c點n90x24z-1a點n100z-6b點n110x20c點n120x18z-7d點n130x21z-24f點n140x16g點n150z-30h點n160g00x100z100會換刀點n170t0404精鏜孔刀n180s1200m03f

43、150主軸轉速800r/min,正轉,進給速度150mm/minn190g00x28z1精加工起點n200g70p70q150精加工n210g00x100z100會換刀點n220t0505內切槽刀n230s600m03f30主軸轉速600r/min,正轉，進給速度30mm/minn240g00x18z3移至加工附近n250g01z-24車槽起點n260x21進刀n270g04p300暫停300msn280g01x18退刀n290z-20 進刀n300x21退刀n310g04p300暫停300msn320g01x18退刀n330z3n340g00x100z100會換刀點n350t0606車螺紋n

44、360s1200m03f30主軸轉速1200r/min,正轉，進給速度30mm/minn370g00x18z2接近工件n380g76p10160q80r0.11：精加工次數1次，01：0.1個導程，60：刀尖角度60°，r:精加工余量0.1n390g76x20.05z-22r0p975q0.02l1.5r：半徑差為0，p:牙高深度0.975，q:背吃刀量0.02,l:螺紋螺距1.5n400g00z100退刀n410mo5主軸停止n420m30程序結束結 論通過以上程序的數控車削加工，對數控車削加工的整個過程有了較為全面的了解。通過本設計中選擇刀具，對數控機床工具系統的特點、數控機床刀

45、具材料和使用范圍有了較深的了解，基本掌握了數控機床刀具的使用方法；經過設計加工方案，進一步了解了工件定位的基本原理、定位方式與定位元件及數控機床用夾具的種類與特點，對教材中有關定位基準的選擇原則與數控加工夾具的選擇方法有了更深的了解；經過編制零件的加工程序，基本熟悉數控編程的主要內容及步驟、編程的種類、程序結構與格式，對數控編程前數學處理內容、基點坐標、輔助程序段的數值計算有了進一步的認識。另外，工藝設計、數值計算及程序編制的過程比較繁重，設計過程當中自己不斷學習和實踐，每解決一個問題，都會感到不盡的喜悅和興奮。通過本設計的實踐，真切體會到理論必須和生產實踐結合。教材中所學到的許多內容在實踐中得到可印證，但在具體操作中也出現了一些意向不到的事情，在工藝方案確定后，加工程序也經過多次試調、修改才最終完成了零件的加工。看到自己加工出合格的零件，對自己所學的專業更加充滿信心。參考文獻1徐嘉元.機械加工工藝基礎m.北京:機械工業出版社,1989.92吳宗澤.機械設計課程設計手冊m.北京:高等教育出版社,1996.43趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書m.北京：機械工業出版社， 2000.104羅春華.劉海明數控加工工藝簡明教程m.北京：北京理工大學出版社，2007.35倪森壽.機械制造工藝與裝備習題集和課程設計指導書m.北京:化學工業出版