1、數控車床零件圖（15）加工及工藝分析作者：李沂摘要：當前數控技術的發展速度很快，作為一個機加工行業的人來說做好一份設計是非常重要的。根據零件圖紙的要求，從材料的選擇，刀具的選用，裝夾方案的確定，加工路線的設計，數值的計算，加工參數的設定，程序的編寫，仿真加工，最后加工出符合零件圖紙尺寸要求和形狀要求的產品。關鍵字：數控 , 加工 ,工藝分析 , 刀具一、課程設計的目的運用本專業及其有關課程的理論和實踐知識，進行相應科目的課程設計。設計目的在于：1、培養學生運用機械制造工藝學與所涉及的有關課程（機械制造基礎與實踐、機械設計基礎、互換性與檢測技術、機械制圖、AutoCAD、數控機床等）的知程的能力

2、。2、培養學生熟悉并運用有關手冊、規范、圖表等技術資料的能力。3、進一步鞏固和加深學生識圖、計算機繪圖、參數計算、數控編程和編寫技術文件等基本技能。二、數控機床故障診斷與維修生了飛躍的變化。數控維修技術不僅是保障正常運行的前提，對數控技術的發展和完善也起到了巨大的推動作用，因此，目前它已經成為一門專門的學科。另外任何一臺數控設備都是一種過程控制設備，這就要求它在實時控制的每CNC會造成較大的經濟損失。很大的差距。造成差距的原因在于：人員素質較差，缺乏數字測試分析手段，數域和數域與頻域綜合方面的測試分析技術等有待提高等等。下面我們從現代數控系統的基本構成入手，探討數控系統的診斷與維修。1、 數控

3、系統的構成與特點目前世界上的數控系統種類繁多，形式各異，組成結構上都有各自的特點。 T 系統和 M 的影響，在設計思想上也可能各有千秋。例如，美國 Dynapath 系統采用小板結 FANUC 控制指令。這三部分有機結合，組成完整的閉環控制的數控系統。可編程序控制器邏輯控制單元以及數據輸入/輸出接口等組成。最新一代的數控系統還包括一個通訊單元，它可完成 CNC、PLC 的內部數據通訊和外部高次網絡長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。電路復雜，而且工作頻繁。2、現代數控系統維修工作的基本條件維修工作開展得好壞首先取決于人員條件。維修工作人員必須具備以下要求：拖動、檢測技術及機械加工工藝方面的基礎知

4、識與一定的外語水平； PLC 的工作原理，懂得CNC 編程和編程語言；3、在維修手段方面應具備的條件編程器，用以支援設備調試； CNC 操作說明書）以及接口、調整與診斷、驅動說明書，PLC說明書（包括PLC表格等。3、維修前的準備接到用戶的直接要求后，應盡可能直接與用戶聯系，以便盡快地獲取現場信備而去。4、現場維修現場維修是對數控機床出現的故障（主要是數控部分）進行診斷，找出故障部位，以相應的正常備件更換，使機床恢復正常運行。這過程的關鍵是診斷，即要部分。三、工藝分析1、毛坯料的選擇根據圖紙尺寸毛坯直徑為 40mm，毛坯長度為 120mm,所以選擇毛坯直徑為45mm，毛坯長度150mm的圓棒料

5、，材料為Q2352、刀具的選擇T01為D形刀片R方向的93度外圓車刀，T02為刀寬為3的外切槽刀，T03為D形刀片L方向的93度外圓車刀，T04為外螺紋車刀，具體見表1。表：數控加工刀具卡片數控車圖15 零件圖號 015T011槽T034T042010-6-9 共1頁 第1 頁3、夾具及裝夾方案的確定（1）夾具三爪自動定心卡盤（2）裝夾方案圓柱毛坯外圓規整，用三爪自動定心卡盤夾緊毛坯外圓，限制四個自由度，零件處于不完全定位狀態，其軸向移動和繞自身軸心線轉動 2 個自由度未被限制，但不影響加工要求。為保證軸向和徑向的尺寸公差要求，使加工、切斷零件不干涉，毛坯應露出長度133mm。完成之后再掉頭裝

6、夾。由于R18 圓弧兩測又連接 R4、R8 的圓弧，為使刀具在走刀過程中不產生干涉，應該用左、右偏刀分別加工這三段圓弧。四、加工路線的確定 切斷面、加工R18 圓弧的右半部分、掉頭后的整個外圓，先粗車后精車;T02 切槽 ，先切螺紋的退刀槽，槽深 26，然后再在Z-90 和 Z-65 處切兩個深為 2-4mm 的槽，用來掉頭后的對刀和加工圓弧時的進刀;T03 加工 R18 圓弧的左半部分，先粗車后精車；T04 精車 M300.75-6g 的螺紋，具體數據見表 2。表 ：數控加工工序卡片零件圖號車間數控中心主軸轉速背吃刀 備（r/min） mm） 注1000500槽刀310000.21.6100

7、01000D型100010001000D型9T01 R方向外圓車刀10002010-6- 共 19頁五、計算編程尺寸各節點或基點坐標通過 CAD或 CAM 繪圖軟件進行捕捉而得到。螺紋的尺寸計算如下：牙深 =0.649 0.75=0.48675導程 螺距=0.75總吃刀量 =0.649 2 0.75=0.9735螺紋深度： 24-1.08 0.75六、加工參數的設定1、切削用量粗車：主軸轉速 1000r/min,進給速度 0.2mm/r，背吃刀量 1.6mm精車：主軸轉速 1000r/min，進給速度 0.1mm/r，背吃刀量 0.5mm切斷：主軸轉速 500r/min，進給速度 0.05mm

8、/r，背吃刀量 0.5mm2、工件坐標系的設定選取工件的右端面的中心點為坐標原點七、編寫加工程序%O0015;G97G99G40G90F1.5;M03S1000;T0101;G00X60.0Z1.0;（循環的起點）G71U2.0R1.0;G71P01Q02U10.0W2.0;N01G00X26.0Z1.0;G01X30.0Z-2.0;（精加工的起點）G01Z-30.0;G01X26.0;G01Z-34.0;G02X47.985Z-38.0R6.0;G01X55.985;G01X59.985Z-42.0;N02G01Z-90.0;G70P01Q02;G00Z100.0T0000;T0202;（

9、精加工 ）G00X65.0.0Z1.0;G01X56.0Z-65.0;G01X65.0;G01X56.0Z-68.0;G01X65.0;G00Z-30.0;G01X26.0;G01X61.0;G00Z100.0T0000;T0303;G00X60.0Z1.0;G73U2.0W1.0R5;（ 仿形循環）G73P03Q04U1.0W1.0;N03G00X66.498Z-59.986;G01X54.0Z-65.0;G02X53.978Z-64.369R18.0;G02X46.854Z-57.063R10.0;G03X52.0Z-50.0R4.0;N04G01X59.9985;G70P03Q04;G0

10、0Z100.0T0000;T0404;（螺紋的加工）G00X60.0Z1.0;G00X31.0Z1.5;G92X29.5Z-31.5F1.5;X29.0;(螺紋循環加工)X28.8;X28.7;X28.625;X28.525;G00Z100.0T0000;T0101;（掉頭加工）G00X60.0Z1.0;G73U2.0W1.0R5;G73P05Q06U1.0W1.0;N05G00X66.498Z-58.986;G03X53.978Z-65.631R18.0;G03X46.854Z-72.837R10.0;G02X52.0Z-80.0R4.0;G01X55.866;G03X59.9985Z-82

11、.0R2.0;N06G01X61.0;G70P05Q06;G00Z100.0T0000;M05;M30;%外文翻譯（CAM）CAM started with NC in 1949 at MIT. This project, sponsored by the U. S. AirForce , was the first application of computer technology to control the operation of amilling machine.Standard NC machine greatly reduced the machining time requi

12、red to produce a partor complete a production run of parts, but the overall operation was stilltime-consuming.Tape had to be prepared for the part, editing the program wouldresult in making a new tape, and tapes had to be rewound each time a part wascompleted. With this in mind, the machine manufact

13、urers added a computer to theexisting NC machine, introducing the beginning of CNC.The addition of the computer greatly increased the flexibility of the machine tool.The parts program was now run from the computers memory inste ad of from a tapethat had to be rewound . Any revisions or editing of th

14、e program could be done at themachine, and changes could be stored.As the machine tool manufacturers continued to improve the efficiency of theirmachine, the com-puter capabilities were greatly increased to programmablemicroprocessors, and many time-saving devices were introduced to increase themach

15、ines cutting tine and reduce downtime. Some of these machine op-tions areautomatic tool changers, parts loader and unloaders, chip conveyors, tool wearmonitors, in-process gaging and robots which brings us to todays machine centers.CAM uses all the advanced technologies to automate the operations in

16、manufacturing and handle the date that drives the process. The tools of CAM includecomputer technologies,CAE, and robotics. CAM uses all these technologies to jointhe process of design with automated production machine tools, material handlingequipment, and control systems. Without computers, the mo

17、st important tool inindustry, the productivity equipment, and control systems. Without computers, themost important tool in industry, the productivity of the United States would be inserious trouble. Computers help people to become more productive and to do thingsthat would almost be impossible with

18、out them.CAM ties together all the major functions of a factory. The manufacturing orproduction operations are joined togeth-er with the process planning, productionscheduling, material handling, inventory control, product inspection, machinerycontrol, and maintenance to from a total manufacturing s

19、ystem.A CAM system generally contains three major divisions:Manufacturing: The physical operation of controlling the machine tools, materialhandling equip-ment, inspection operations, etc . , in order to produce the partsrequired.Engineering: The process which involves design and engineering activit

20、ies toensure that the parts are designed properly in order to function as required.Management: the information such as scheduling, inventory control, labor, andmanufacturing costs, and all the date required to control the entire plant.CAM increases the productivity and versatility of machine tools.

21、Before theintroduction of NC and CAM, most machine tools were cutting metal only about 5percent of the time. The automated systems available now cut metal about 70 percentof the time, and the goal is to come as close as possible to hav-ing them remove metal100 percent of the available time.計算機輔助制造CAM）于1949 年在美國馬省理工應用。標準 NC 機床的運用雖然極大地縮短了生產單個零件或完成一批零件整個故。鑒于這些因素，機床生產廠家在現有NC 機床中引進了計算機，于是出現了計算機數字控制（CNC）技術。存儲修改結果。間，縮短了停機時間。有些機床還具有自動換刀、自動裝卸工件、自動排泄、動監控刀具磨損 、在程檢測、機器人等備選功能