數控機床畢業(yè)論文

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　數控技術的應用不但給傳統制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（it、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數字化已是現代發(fā)展的大趨勢。而且隨著世界制造業(yè)的轉移，中國正逐步成為世界加工廠，美國，韓國，英國等國家已

2、經進入工業(yè)化發(fā)展的高科技密集時代與微電子時代，鋼鐵，機械，化工等重工業(yè)正逐步向發(fā)展中國家轉移，我國正處于重工業(yè)發(fā)展中期，所以數控技術的發(fā)展對發(fā)展中國家的發(fā)展尤為重要。.我國從1958年起，由一批科研院所，高等學校和少數機床廠起步進行數控系統的研制和開發(fā)。由于受到當時國產電子元器件水平低，部門經濟等的制約，未能取得較大的發(fā)展。 </p><p>　　在改革開放后，我國數控技術才逐步取得實質性的發(fā)展。經過“六五&qu

3、ot;(81----85年)的引進國外技術，“七五”(86------90年)的消化吸收和“八五”(91~一-95年)國家組織的科技攻關，才使得我國的數控技術有了質的飛躍，當時通過國家攻關驗收和鑒定的產品包括北京珠峰公司的中華I型，華中數控公司的華中I型和沈陽高檔數控國家工程研究中心的藍天I型，以及其他通過“國家機床質量監(jiān)督測試中心”測試合格的國產數控系統如南京四開公司的產品。 </p><p>　　我國數控機床

4、制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機床廠從傳統產品實現向數控化產品的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在90年代初期面臨國家經濟由計劃性經濟向市場經濟轉移調整，經歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產能力降到50%，庫存超過4個月。從1 9 9 5年“九五”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統、設備、技術攻關，對數控設備生產起到了很大的促進作用，尤其是在1 9 9 9年以后

5、，國家向國防工業(yè)及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　第一張 數控機床的產生及發(fā)展</p><p>　　1.1 數控機床的產生</p><p&g

6、t;　　1.2 數控機床的發(fā)展趨勢</p><p>　　第二章 數控車的加工工藝分析與工裝夾.</p><p>　　2.1 零件圖的工藝分析</p><p>　　2.2 加工設備的選用</p><p>　　2.3 合理選擇切削用量.</p><p>　　2.4 合理選擇刀具和夾具.</p>&l

7、t;p>　　2.5 夾具安裝要點.</p><p>　　2.6 加工路線的擬定.</p><p>　　第三章 零件程序編制.</p><p>　　3.1 編程概述..</p><p>　　3.2 零件程序編制</p><p>　　第四章 程序首句妙用與控制尺寸精度的技巧</p><p&g

8、t;　　4.1程序首句妙用G00的技巧5.2控制尺寸精度的技巧</p><p>　　4.2.1修改刀補值保證尺寸精度</p><p>　　4.2.2半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度5.2.3程序編制保證尺寸精度</p><p>　　4.2.4修改程序和刀補控制尺寸結束語</p><p><b>　　參考文獻</b>&

9、lt;/p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　第一章 數控機床的產生及發(fā)展</p><p>　　第一節(jié) 數控機床的產生</p><p>　　在機械制造工業(yè)中并不是所以的產品零件都具有很大的批量，單件與小批量生產的零件約占機械加工總量的80%以上。尤其是在造船，航天，航空，機床，重型機械及國防工業(yè)更是如此。

10、為了滿足多品種，小批量的自動化生產，迫切需要一種靈活的，通用的，能夠適用產品頻繁化的柔性自動化機床。數控機床就是在這樣的背景下誕生發(fā)張起來的。它為單件，小批量生產的精密復雜零件提供了自動化的加工手段。</p><p>　　根據國家標準GB/T8129-1997,對機床數字控制的定義：用數字控制的裝置（簡稱數控裝置），在運行的過程中，不斷的引入數字數據，從而對某一生產過程實現自動控制，叫數字控制，簡稱數控。用計算機

11、控制加工功能，稱計算機數控簡稱CNC。</p><p>　　數控機床即是采用了數控技術的機床，或者說裝備了數控系統的機床。</p><p>　　第二節(jié) 數控機床的發(fā)展趨勢</p><p>　　從1952年第一臺數控機床問世后，數控系統已經先后經歷了兩個階段和六代的發(fā)展，其六代是電子管，晶體管，集成電路，小型計算機，微處理器和基于工控PC機的通用CNC系統。其中三代為

12、第一階段，稱作為硬件連接數控，簡稱NC系統。后三代為第二階段，稱作計算機軟件數控，簡稱CNC系統。</p><p>　　數控機床總的發(fā)展趨勢是工序集中，高速，高效，高精度以及方便使用，提高可靠性等。</p><p>　　工序集中 20世紀50年代末期，在一般數控機床的基礎上開發(fā)了數控加工中心，即具備刀具自動換刀數控機床。在加工中心機床上，工件一次裝夾后，機床的機械手可以自動更換刀具，連續(xù)的

13、對工件進行多種工序加工。</p><p>　　目前，加工中心的機床的刀具庫容量可達到100多把刀，自動換刀裝的換刀時間僅需0.5-2秒。加工中心機床使工序集中在一臺機床上完成，減少了由于工序分散，工件多次安裝引起的定位誤差，提高了加工精度，同時也減少了機床的臺數與占地面積，壓縮了半成品的庫存量，減少了工序間的輔助時間有效地提高了數控機床的生產效率和數控加工的經濟效益。</p><p>　　

14、(2) 高速，高效，高精度是機械加工的目標，數控機床因其價格昂貴，在上述三個方面的發(fā)展也更為突出。</p><p>　　(3) 數控機床制造產把建立有好的人機界面，提高數控機床的可靠性作為提高競爭能力的主要方面。</p><p>　　(4) 手工編程和自動編程已經使用了幾十年，有了長足的發(fā)展，在手工編程方面，開發(fā)了多種加工循環(huán)，參數編程和除直線，圓弧意外的各種插補功能，CAD/CAM

15、的研究發(fā)展，從技術上來講可以替代手工編程，但是一套適用的CAD/CAM軟件加上計算機硬件，投資較大，學習，掌握的時間較長，對大多數的簡單工件很不經濟。</p><p>　　今年來，發(fā)展起來的圖形交互式編程系統，很受用戶歡迎。這種編程方式不使用G,M代碼，而是借助圖形菜單，輸入整個圖形塊以及相應參數作為加工指令，形成加工程序，與傳統加工時的思維方式類似。圖形交互編程方法在制定標準后，有可能成為各種型號的數控機床統一

16、的編程方法。</p><p>　　第二章 數控車的加工工藝分析與工裝夾</p><p>　　第一節(jié) 零件圖的工藝分析</p><p>　　在設計零件的加工工藝規(guī)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個方面</p><p>　　1 構成兩件輪廓的幾何條件</p><p>　　在車削加工手工編程時

17、，要計算每個節(jié)點坐標，在自動編程時，要對零件輪廓所以的幾何元素進行定義，因此在分析零件圖時要注意</p><p>　　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。</p><p>　　零件圖上的圖線位置是否模糊或標注不清，使編程無法下手</p><p>　　零件圖上給定的幾何條件是否不合理，造成數學處理困難</p><p&g

18、t;　　零件圖上的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</p><p><b>　　2 尺寸精度要求</b></p><p>　　分析零件圖樣尺寸精度的要求，以判斷能否用車削工藝達到，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等，在利用數控車床車削零件時，常常

19、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。</p><p>　　3 形狀和位置的精度的要求</p><p>　　零件圖樣上給定飛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的處理，以便有效的控制零件的形狀和位置精度。</p><p><b>　　4

20、表面粗糙度要求</b></p><p>　　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。</p><p>　　5 材料與熱處理要求</p><p>　　零件圖樣上給定的材料與熱處理要求，是選擇刀具，數控車床型號，確定切削用量的依據</p><p>　　第二節(jié) 加工設備的選用</

21、p><p>　　在這里我們選擇的是南通VMC1100B數控加工中心機床，技術參數如下表2.1</p><p><b>　　VMC1100B</b></p><p><b>　　行程Unit 參數</b></p><p>　　X軸行程mm1100</p><p><b>

22、　　Y軸行程mm560</b></p><p><b>　　Z軸行程mm575</b></p><p>　　主軸端面至工作臺面距離mm200-775</p><p>　　工作臺中心至立柱導軌面距離mm590</p><p>　　工作臺面積mm550×1200</p><p>

23、　　工作臺最大承重 kg 800</p><p>　　T型槽槽寬 mm 4×18H8</p><p>　　主軸轉速 rpm 8000</p><p>　　主軸孔錐度 - BT-40(7:24)</p><p>　　x、y軸快速位移 m/min 24</p><p>　　z軸快速位移 m/min 18</

24、p><p>　　進給速度范圍 m/min 1—15</p><p>　　刀具數 pcs 24</p><p>　　刀具最大外徑/相鄰無刀 mm 100/180</p><p>　　刀具最大長度 mm 300</p><p>　　換刀時間(刀-刀) sec 1.8</p><p>　　主軸電機 kw

25、11/15</p><p>　　X/Y/Z電機 kw 3/3/4</p><p>　　定位精度x mm 0.032</p><p>　　定位精度y、z mm 0.025</p><p>　　重復定位精度x mm 0.018</p><p>　　重復定位精度y、z mm 0.015</p><p>

26、;　　機床總高 mm 3162</p><p>　　機床重量(毛重) kg 8200</p><p>　　第三節(jié) 合理選擇切削用量</p><p>　　加工過程中切削用量的確定</p><p>　　合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、

27、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。具體要考慮以下幾個因素： </p><p>　　切削深度ap。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應留一定的余量進行精加工。數控機床的精加工余量可略小于普通機床。 切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經濟型數控機

28、床的加工過程中，一般L的取值范圍為：L=(0.6～0.9)d。 切削速度V。提高V也是提高生產率的一個措施，但v與刀具耐用度的關系比較密切。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時，v可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時，V可選200m/min以上。 主軸轉速n(r/min)。主軸轉速一般根據

29、切削速度v來選定。計算公式為：V=pnd/1000。數控機床的控制面板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開關，可在加工過程中對主軸轉速進行整倍數調整。 進給速度Vf。vF應根據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選擇。Vf的增加也可以提高生產效率。加工表面粗糙度要求低時，Vf可選擇得大些。在加工</p><p>　　第四節(jié) 合理選擇刀具和夾具</p><p><b

30、>　　1 刀具選用的原則</b></p><p>　　刀具的選擇是在數控編程的人機交換狀態(tài)下進行的，應根據機床的加工能力，工件材料的性能，加工工序，切削用量已經其他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，刀體一般均用普通碳鋼或者合金鋼制作，如焊接車刀，鏜刀，鉆頭，鉸刀的刀柄。尺寸較小的

31、刀具或切削負荷較大的刀具宜選用合金工具鋼或整體高速鋼制作，如螺紋刀具，形成銑刀，拉刀等。</p><p>　　機夾，可轉位硬質合金刀具，鑲硬質合金鉆頭，可轉位銑刀等的刀體可用合金工具鋼制作。對于一些尺寸較小，剛度較差的精密孔的加工刀具，如小直徑鏜刀，鉸刀，為保證刀體有足夠的剛度，宜選用整體硬質合金制作，以提高刀具壽命和加工精度。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。</p><

32、;p>　　2 刀具材料的選擇方法</p><p>　　材料我們選用硬質合金鋼</p><p>　　硬質合金由作為主要組元的難熔金屬碳化物和起黏結相作用的金屬組成的燒結材料，具有高強度和高耐磨性。它是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下

33、也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用</p><p>　　作刀具材料，如車刀，銑刀，刨刀，鉆頭，鏜刀等用于切削鑄鐵，有色金屬，塑料，化纖，石墨，玻璃，石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼，不銹鋼，高錳鋼，工具鋼等難加工的材料?，F在新型硬質合金刀具的切削速度等于碳素鋼的幾百倍。</p><p><b>　　性能特點</b></p>

34、<p>　?、儆捕雀撸?6-93HRA，相當于69-81HRC）;</p><p>　?、跓嵊残院茫蛇_900-1000℃）</p><p><b>　　③耐磨性好</b></p><p>　?、苡操|合金刀具比高速鋼切削速度提高4-7倍，刀具壽命高5-80倍。制造模具，量具，壽命比合金工具鋼高20-150倍?？汕邢?0HRC左右的硬質

35、合金材料。但硬質合金脆性打，不能進行切削加工，難以制成形狀復雜的整體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接，粘接，機械夾持等方法。</p><p><b>　　分類與牌號 </b></p><p><b>　?、冁u鈷類硬質合金</b></p><p>　　主要成分是碳化鎢（WC）和粘結劑鈷（CO）</p>

36、<p>　　其牌號是由“YG”（硬，鈷兩字漢語拼音字首）和平均含鈷量的百分數組成。</p><p>　　例如，“YG”，表示平均WCO=8%，其余為碳化鎢的鎢鈷類硬質合金。</p><p><b>　　TIC刀具</b></p><p><b>　　②鎢鈦鈷類硬質合金</b></p><p&g

37、t;　　其主要成分是碳化鎢，碳化鈦（Tic）及鈷</p><p>　　其牌號由“YT”（硬，鈦兩字的漢語拼音首字）和碳化鈦平均含量組成</p><p>　　例如，YT15，表示平均WTi=15%，其余為碳化鎢和鈷含量的鎢鈦。</p><p><b>　　鎢鈦鉭刀具</b></p><p><b>　?、坻u鈦鉭類

38、硬質合金</b></p><p>　　主要成分是碳化鎢，碳化鈦，及鈷</p><p>　　其牌號由“YW”（硬，萬兩字的漢語拼音首字）加順序號組成，如YW1</p><p><b>　　WC刀具</b></p><p>　　3 刀具的分類及特點</p><p><b>　?。?/p>

39、1）刀具的特點</b></p><p>　　數控加工刀具必須適應數控機床高速，高效和自動化程度高的特點，一般應包括通用刀具，通用聯接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具并裝在機床動力頭上，因此已逐漸便準化和系列化。數控機床與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點，</p><p>　　1 剛性好，精度高，抗振及熱變形小</p><p>

40、　　2 互換性好，便于快速換刀</p><p>　　3 壽命高，切削性能穩(wěn)定，可靠</p><p>　　4 刀具的尺寸便于調整，以減少換刀調整時間</p><p>　　5 刀具應能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除</p><p>　　6 系列化，標準化，以利于編程和刀具管理</p><p><b>　?。?

41、）刀具的分類</b></p><p>　　數控刀具根據刀具結構可分為①整體式②鑲嵌式③特殊型式，如復合式刀具，減震式刀具等。根據制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀②硬質合金刀具③金剛石刀具④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：①車削刀具，分外圓，內孔，螺紋，切割刀具等多種②鉆削刀具，包括鉆頭，鉸刀，絲錐等③鏜削刀具④銑削刀具等。</p><p>&

42、lt;b>　　以下是刀具卡片</b></p><p>　　第五節(jié) 夾具安裝要點</p><p>　　目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉桿實現的，液壓卡盤夾緊要點如下：首先用扳手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用扳手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。</p><p>　　第六節(jié) 加工路線的擬定</p><p&

43、gt;　　零件機械加工的工藝路線是指零件生產過程中，由毛坯到成品所經過的工序先后順序。在擬定工藝路線時，首先除考慮定位基準的選擇外，還應當考慮個表面加工方法的選擇，工序集中與分散的程度，加工階段的劃分和工序先后順序的安排等問題。</p><p>　　一 表面加工方法的選擇</p><p><b>　?。ㄒ唬┘庸そ洕?lt;/b></p><p>

44、　　由實踐可知，各種加工方法（如車，銑，刨，磨，鉆）所能達到的加工精度和表面粗糙度是有一定的范圍的。任何一種加工方法，如果由技術水平高的熟練工人在精密完好的設備上仔細的慢慢操作，必然使加工誤差減小，可以得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，但卻使成本增加。反之技術水平較低的工人在精度較差的設備上快速操作，雖然成本下降，但是得到的加工誤差不然較大，使加工精度降低。</p><p>　　統計質料表面加工精度要求越高，

45、即允許的加工誤差越小，零件成本越高。</p><p>　　（二） 選擇表面加工方法應考慮的因素</p><p>　　選擇表面加工方法時，首先應根據零件的加工要求，查表或根據經驗來確定哪些加工方法能達到所要求的加工精度。</p><p>　　（1） 工件材料的性質 如有色金屬的精加工不宜采用磨削，因為有色金屬易使砂輪堵塞，因此常采用高速精車削或金剛鏜等切削加工方法。&

46、lt;/p><p>　?。?） 工件的形狀和尺寸 如形狀比較復雜，尺寸較大的零件，其上的孔一般不宜采用拉削或磨削，直徑大于60mm的孔不宜采用鉆，擴，鉸等。</p><p>　?。?） 選擇加工方法要與生產類型相適應 一般來說，大批大量生產應選用高生產率的和質量穩(wěn)定的價格方法。而單件小批量生產應盡量選擇通用設備和避免采用非標準的專用刀具來加工。如平面加工一般采用銑削或刨削，但刨削由于生產率低，

47、除特殊場合外，在成批以上的生產中以逐步被銑削所代替，而大批大量生產時，常常要考慮拉削平面的可能性，對于孔加工來說，鏜削由于刀具簡單，在單間小批量生產中得到及其廣泛的應用。</p><p>　　（4） 具體的生產條件 工藝人員必須熟悉工廠現有的價格設備和他們的工藝能力，工人的技術水平，以充分利用現有設備和工藝手段，同時也要注意不斷引進新技術，對老設備進行技術改造，挖掘企業(yè)的潛力，不斷提高工藝水平。</p>

48、;<p>　　三 各種表面的典型加工路線</p><p>　　根據上述因素確定了某個平面的最終加工方法后，還必須同時確定前面的預加工方法，形成一個表面加工路線，才能付諸實施。例</p><p>　　1 外圓表面的加工路線</p><p>　?。?）粗車 半精車 精車 如果加工精度要求較低時，也可以只取精車或粗車然后半精車</p><

49、;p>　　（2）粗車 半精車 粗磨 精磨 對于黑色金屬材料，加工精度等于或低于IT16，表面粗糙度等于或大于Ra0.4um的外圓表面，特別是有淬火要求的表面，通常采用這種加工路線，有時也采取粗車 半精車 磨的方法</p><p>　　（3） 粗車 半精車 精車 金剛石車 這種加工路線主要適用于有色金屬材料及其他不宜采用磨削加工的外圓表面</p><p>　?。?） 粗車 半精車 粗磨

50、 精磨 精密加工 當外圓表面的精度要求特別高或表面粗糙度的要求特別小時，在方案2的基礎上，還要增加精密加工或光整加工方法。常采用的外圓表面的精密加工方法有研磨，超精加工，精密磨等；拋光，砂帶磨等光整加工方法則是以減小表面粗糙度為主要目的的。</p><p><b>　　2 孔的加工路線</b></p><p>　?。?） 鉆 擴 粗鉸 此方案廣泛應用于加工直徑小于40

51、mm的中小孔。其中擴孔有糾正正確位置誤差的能力，而鉸刀又是定尺寸刀具，容易保證孔的尺寸精度。對于直徑較小的孔，有時只需要一次便能達到要求的加工精度。</p><p>　　（2） 粗鏜 半精鏜 精鏜僅適用于直徑較大的孔，位置精度要求較高的孔， 有色金屬材料制成的孔，在上述情況下如果毛坯上已有鑄出或鍛出的孔，則第一道工序先安排鏜，若毛坯上沒有孔，第一道工序便安排鉆或兩次鉆。當孔的加工要求更高時，可在精鏜后再安排浮動或

52、金剛鏜或其他精密加工方法。</p><p>　?。?）鉆一位 多用于大批量生產中加工盤套類零件的圓孔，單鍵孔，及花鍵孔。拉刀為定尺寸刀具，其加工質量穩(wěn)定，生產效率高。加工要求較高時，拉削可分為粗拉和精拉。</p><p>　?。?）粗鏜 半精鏜 粗磨 精磨 該方案主要用于中小型淬硬零件的孔加工。當孔的精度要求更高時，可在增加研磨或其他精加工工序</p><p>&l

53、t;b>　　3 平面加工路線</b></p><p>　?。?） 磨削 磨削可得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，且以磨淬硬表面，因此廣泛應用于中小型零件的平面精加工。要求更高的零件可以在粗磨 精磨 后在安排研磨或精密磨等加工。</p><p>　　（2）刮研 刮研是獲得精密平面的傳統加工方法 由于這種方法勞動量大，生產效率低，在大批量生產下已逐步被磨削所取代，但在單件

54、小批量生產修配工作中仍用廣泛的應用。</p><p>　?。?）高速精銑或寬刀精刨 高速精銑不僅能獲得較高的精度和小的表面粗糙度，而且生產率高，應用于不淬硬的中小型零件平面的加工，寬刀精刨多用于大型零件特別是狹長平面的精加工。</p><p><b>　　二 加工階段的劃分</b></p><p>　　工件上每一個表面的加工，總是先粗后精。粗加

55、工去掉大部分余量，要求生產率高；精加工保證工件精度的要求。對于加工精度要求較高的零件，應當將整個工藝過程劃分成粗加工，半精加工，精加工等幾個階段，在各個階段之間安排熱處理工序，加工劃分階段有如下優(yōu)點；</p><p>　?。?） 有利于保證加工質量 粗加工時，由于切去的余量較大，切削力和所需的夾緊力也較大，因而工藝系統受力變形和熱變形都比較嚴重而且毛坯制造過程因冷卻速度不均勻使工件內部存在著內應力，粗加工從表面切

56、去一層金屬，致使內應力重新分布也會引起變形，這就使得粗加工不僅不能得到較高的精度和較小的表面粗糙度，還可能影響其他已經精加工過的表面。粗加工分階段進行，就可以避免上述因素對精加工表面的影響，有利于保證加工質量。</p><p>　　（2） 合理地使用設備 粗加工采用功率較大，剛度大，精度不太高的機床，精加工應在精加工高的機床上進行，有利于長期保持機床的精度。</p><p>　?。?）

57、 有利于及早的發(fā)現毛坯的缺陷，粗加工安排在前，若發(fā)現了毛坯的缺陷，及時予以報廢，以免繼續(xù)加工造成工時的浪費。</p><p>　　綜上所述，工藝過程應當盡量劃分階段進行。至于究竟應當劃分為兩個階段，三個階段，還是更多的階段，必須根據工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。一般來說，工件精度要求越高，剛性越差，劃分階段應越細。另一方面，粗精加工分開，使機床臺數和工序數增加，當生產批量較小時，機床負荷利率低，不經濟。所

58、以，當工件批量小，精度要求不太高，工件剛性較好時也可以不分或少分階段。重型零件由于輸送及裝夾困難，一般在一次裝夾完成粗精加工，為了彌補不分階段帶來的弊端，常常在粗加工工步后松開工件，然后以較小的夾緊力重新夾緊，在繼續(xù)進行精加工工步。</p><p>　　結合圖形及以上內容進行工藝卡片的制作如下表</p><p><b>　　圖形一的工藝卡片</b></p>

59、<p><b>　　圖形二的工藝卡片</b></p><p>　　第三章 零件程序編制</p><p><b>　　第一節(jié) 編程概述</b></p><p>　　工藝過程，計算走刀量，得出刀位數據，編寫數控加工程序，制作控制介質，校對程序及首件試切。數控編程有手工編程和自動編程兩種方法?？傊?，它是從零件圖紙到

60、獲得數控加工程序的全過程。隨著數控技術的發(fā)展，先進的數控系統不僅向用戶編程提供了一半的準備功能和輔助功能，而且為編程提供了擴展數控功能的手段。FANUC6M數控系統的參數編程，應用靈活，形式自由，具備計算機高級語言的表達式，邏輯運算及類似的程序流程，使加工程序簡單易懂，實現普通程序難以實現的功能。</p><p><b>　　數控編程的基本步驟</b></p><p>

61、;　　1 分析零件圖確定工藝過程</p><p>　　對零件圖樣要求的形狀，尺寸，精度，材料及毛坯進行分析，明確加工內衣與要求；確定加工方案，走刀路線。切削參數以及選擇刀具及夾具等。</p><p><b>　　2 數值計算</b></p><p>　　根據零件的幾何尺寸，加工路線，計算出零件輪廓上的幾何要素的起點，終點及圓弧的圓心坐標等。&l

62、t;/p><p><b>　　3 編寫加工程序</b></p><p>　　在完成上述兩個步驟后，按照數控系統規(guī)定使用的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單</p><p>　　4 將程序輸入數控系統</p><p>　　程序的輸入可以通過鍵盤直接輸入數控系統，也可以通過計算機通信接口輸入數控系統</p>

63、<p>　　5 檢驗程序與首件試切</p><p>　　利用數控系統提供的圖形顯示功能，檢查刀具軌跡的正確性。對工件進行首件試切，分析誤差產生的原因，及時修正，直到試切出合格零件</p><p>　　雖然給個數控系統的變成語言和指令各不相同，但其中有很多相通之處。</p><p>　　第二節(jié) 零件程序編制</p><p><b

64、>　　件一</b></p><p>　　XX.SPF(鏜孔子程序)</p><p>　　G0 X49.226 Z0</p><p>　　G3 X44.189 Z-2822 CR=21</p><p>　　G2 X38 Z-9 CR=10</p><p><b>　　G1 X30 </b

65、></p><p>　　G1 X28.5 Z-10.5</p><p><b>　　G1 Z-30</b></p><p><b>　　G1 X24</b></p><p><b>　　G1 Z-50</b></p><p><b>　　

66、G1 X21</b></p><p><b>　　M17</b></p><p>　　XX.MPF(鏜孔主程序)</p><p>　　M43 M03 S500 F0.3 T1D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G

67、0 X21 Z5</b></p><p>　　LCYC95(AAA,1,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,11,0,0,0.25)</p><p><b>　　G0 Z100</b></p><p><b>　　G0 X100</b></p><p><b>　　M09&

68、lt;/b></p><p><b>　　M30</b></p><p>　　XX1.MPF(內割槽)</p><p>　　M43 M03 S400 F0.1T2D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G0X21</

69、b></p><p><b>　　G1Z-30</b></p><p><b>　　G1X32.5</b></p><p><b>　　G1X21</b></p><p><b>　　G1Z-29</b></p><p>&l

70、t;b>　　G1X32.5</b></p><p><b>　　G1X21</b></p><p><b>　　G0Z100</b></p><p><b>　　G0X100</b></p><p><b>　　M30</b></p

71、><p>　　XX2.MPF(內螺紋)</p><p>　　M43 M03 S500 F0.3 T3D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G0 X21 Z5</b></p><p>　　LCYC97(1.5,0,-9,-26,28.5,28

72、.5,3,0.5,0.975,0.05</p><p>　　0,0,8,2,2,1)</p><p><b>　　G0 Z100</b></p><p><b>　　G0 X100</b></p><p><b>　　M09</b></p><p>&l

73、t;b>　　M30</b></p><p>　　XX3.SPF(外圓加工子程序)</p><p><b>　　G1 X52 Z0</b></p><p><b>　　G1 Z-6</b></p><p><b>　　G1 X58</b></p>

74、<p><b>　　G1 Z-16</b></p><p>　　G2 X46 Z-31.1 CR=22</p><p>　　G1 Z-39.026</p><p>　　G1 X58 Z-42.323</p><p>　　G1 Z-70.445</p><p><b>　　G1

75、X60</b></p><p><b>　　M17</b></p><p>　　XX3.MPF(外圓加工主程序)</p><p>　　M43 M03 S1200 F0.3 T1D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　

76、G0 X60 Z2</b></p><p>　　LCYC95(BBB,0.5,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)</p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M09</b></p><p><b>　　M30</b></p&g

77、t;<p>　　XX4.MPF(割梯形槽)</p><p>　　M43 M03 S400 F0.1 T2D1</p><p><b>　　M08</b></p><p>　　G0 Z-52.34</p><p><b>　　G0 X58</b></p><p>

78、<b>　　G1 X44</b></p><p><b>　　G0 X59</b></p><p>　　G1 Z-54.885</p><p><b>　　G1 X58</b></p><p>　　G1 X44 Z-52.34</p><p><b

79、>　　G0 X59</b></p><p>　　G1 Z-50.87</p><p><b>　　G1 X44</b></p><p><b>　　G0 X59</b></p><p>　　G1 Z-48.325</p><p><b>　　G1

80、X58</b></p><p>　　G1 X44 Z-50.87</p><p><b>　　G0 X59</b></p><p><b>　　G0 Z-64.9</b></p><p><b>　　G1 X44</b></p><p>&l

81、t;b>　　G0 X59</b></p><p>　　G1 Z-67.445</p><p><b>　　G1 X58</b></p><p>　　G1 X44 Z-64.9</p><p><b>　　G0 X59</b></p><p>　　G1 Z-6

82、3.43</p><p><b>　　G1 X44</b></p><p><b>　　G0 X59</b></p><p>　　G1 Z-60.885</p><p><b>　　G1 X58</b></p><p>　　G1 X44 Z-63.43&

83、lt;/p><p><b>　　G0 X100</b></p><p><b>　　G0 Z100</b></p><p><b>　　M30</b></p><p>　　XX5.SPF（車外圓子程序）</p><p><b>　　G1 X21 Z

84、0</b></p><p>　　G1 X24 Z-1.5</p><p>　　G1 Z-15.633</p><p>　　G2 X38 Z-24 CR=8.5</p><p>　　G1 X41.321</p><p><b>　　R1=20</b></p><p&g

85、t;<b>　　R2=10</b></p><p><b>　　R3=17.725</b></p><p>　　MAI:R4=R2*SQRT(1-R3*R3/R1/R1)</p><p>　　G1 X=2*R4 Z=R3-17.725</p><p><b>　　R3=R3-1</b

86、></p><p>　　IF R3>=-17.725 GOTOB MAI</p><p>　　G1 X58 Z-44.555</p><p><b>　　G0 X60</b></p><p><b>　　M17</b></p><p>　　XX5.MPF(外圓主程

87、序)</p><p>　　M43 M03 S1200 F0.3 T1D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G0 X60 Z2</b></p><p>　　LCYC95(AABB,1,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)</p>

88、;<p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M09</b></p><p><b>　　M30</b></p><p><b>　　件二</b></p><p>　　LL.SPF(外圓加工子程序)</p><p>&

89、lt;b>　　G1 X27 Z0</b></p><p>　　G1 X29.85 Z-1.5</p><p><b>　　G1 Z-15</b></p><p><b>　　G1 X38</b></p><p>　　G2 X44.198 Z-21.188 CR=10</p&g

90、t;<p>　　G3 X57.477 Z-36.5 CR=21</p><p><b>　　G0 X60</b></p><p><b>　　M17</b></p><p>　　LL.MPF(外圓加工主程序)</p><p>　　M43 M03 S1200 F0.3 T1D1</

91、p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G0 X62 Z2</b></p><p>　　LCYC95(ZXC,1,0,0.5,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)</p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>

92、　　M09</b></p><p><b>　　M30</b></p><p>　　LL1.MPF(割槽)</p><p>　　M43 M03 S400 F0.1 T2D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G0 Z

93、-15</b></p><p><b>　　G0 X30</b></p><p><b>　　G1 X24</b></p><p><b>　　G0 X30</b></p><p><b>　　G1 Z-13</b></p>&l

94、t;p><b>　　G1 X24</b></p><p><b>　　G0 X100</b></p><p><b>　　G0 Z100</b></p><p><b>　　M09</b></p><p><b>　　M30</b&g

95、t;</p><p>　　LL2.SPF(鏜孔子程序，與件1配合裝夾加工另一頭)</p><p>　　M43 M03 S500 F0.3 T3D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G0 X60 Z2</b></p><p>　　LCYC

96、97(1.5,0,0,-10,30,30,3,0.5,0.975,0.05,0,0,8,2,2,1)</p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M09</b></p><p><b>　　M30</b></p><p>　　LL2.SPF(鏜孔子程序，與件1配合裝夾加

97、工另一頭)</p><p><b>　　G1 X38 Z0</b></p><p>　　G2 X24 Z-8.5 CR=8.5</p><p><b>　　G1 Z-32</b></p><p><b>　　G1 X21</b></p><p><

98、b>　　M17</b></p><p>　　LL2.MPF(鏜孔加工主程序)</p><p>　　M43 M03 S500 F0.3 T1D1</p><p><b>　　M08</b></p><p><b>　　G0 X21 Z5</b></p><p>

99、;　　LCYC95(ZZZ,1,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)</p><p><b>　　G0 Z100</b></p><p><b>　　G0 X100</b></p><p><b>　　M09</b></p><p><b>　

100、　M30</b></p><p>　　LL3.SPF(外圓加工子程序)</p><p><b>　　M17</b></p><p><b>　　G1 X38 Z0</b></p><p>　　G2 X44.189 Z-6.178 CR=10</p><p>　　G

101、3 X57.477 Z-21.5 CR=21</p><p><b>　　G0 X60</b></p><p>　　LL3.MPF(外圓加工主程序)</p><p>　　M43 M03 S1200 F0.3 T3D1</p><p><b>　　M08</b></p><p>

102、;<b>　　G0 X60 Z2</b></p><p>　　LCYC95(ZXX,1,0,0.5,0,0.3,0.2,0.1,9,0,0,0.5)</p><p>　　G0 X100 Z100</p><p><b>　　M09</b></p><p><b>　　M30</b&g

103、t;</p><p>　　第四章 程序首句妙用與控制尺寸精度的技巧</p><p>　　4.1、程序首句妙用G00的技巧</p><p>　　目前我們所接觸到的教科書及數控車削方面的技術書籍，程序首句均為建立工件坐標系，即以G50 Xα Zβ作為程序首句。根據該指令，可設定一個坐標系，使刀具的某一點在此坐標系中的坐標值為(Xα Zβ)(本文工件坐標系原點均設定在工件

104、右端面)。采用這種方法編寫程序，對刀后，必須將刀移動到G50設定的既定位置方能進行加工，找準該位置的過程如下。</p><p>　　1. 對刀后，裝夾好工件毛坯；</p><p>　　2. 主軸正轉，手輪基準刀平工件右端面A；</p><p>　　3. Z軸不動，沿X軸釋放刀具至C點，輸入G50 Z0，電腦記憶該點；</p><p>　　4.

105、 程序錄入方式，輸入G01 W-8 F50，將工件車削出一臺階；</p><p>　　5. X軸不動，沿Z軸釋放刀具至C點，停車測量車削出的工件臺階直徑γ，輸入G50 Xγ，電腦記憶該點；</p><p>　　6. 程序錄入方式下，輸入G00 Xα Zβ，刀具運行至編程指定的程序原點，再輸入G50 Xα Zβ，電腦記憶該程序原點。</p><p>　　上述步驟中，步

106、驟6即刀具定位在XαZβ處至關重要，否則，工件坐標系就會被修改，無法正常加工工件。有過加工經驗的人都知道，上述將刀具定位到XαZβ處的過程繁瑣，一旦出現意外，X或Z軸無伺服，跟蹤出錯，斷電等情況發(fā)生，系統只能重啟，重啟后系統失去對G50設定的工件坐標值的記憶，“復位、回零運行”不再起作用，需重新將刀具運行至XαZβ位置并重設G50。如果是批量生產，加工完一件后，回G50起點繼續(xù)加工下一件，在操作過程中稍有失誤，就可能修改工件坐標系。鑒于

107、上述程序首句使用G50建立工件坐標系的種種弊端，筆者想辦法將工件坐標系固定在機床上，將程序首句G50 XαZβ改為G00 Xα Zβ后，問題迎刃而解。其操作過程只需采用上述找G50過程的前五步，即完成步驟1、2、3、4、5后，將刀具運行至安全位置，調出程序，按自動運行即可。即使發(fā)生斷電等意外情況，重啟系統后，在編輯方式下將光標移至能安全加工又不影響工件加工進程的程序段，按自動運行方式繼續(xù)加工即可。上述程序首句用 G00代替G50的實質是

108、將工件坐標系固定在機床上，不再囿于G50 Xα Zβ程序原點的限制，不改變工件坐標系，操作簡單，可靠性強，</p><p>　　4.2、控制尺寸精度的技巧</p><p>　　4.2.1. 修改刀補值保證尺寸精度</p><p>　　由于第一次對刀誤差或者其他原因造成工件誤差超出工件公差，不能滿足加工要求時，可通過修改刀補使工件達到要求尺寸，保證徑向尺寸方法如下：&

109、lt;/p><p>　　a. 絕對坐標輸入法</p><p>　　根據“大減小，小加大”的原則，在刀補001～004處修改。如用2號切斷刀切槽時工件尺寸大了0.1mm，而002處刀補顯示是X3.8，則可輸入X3.7，減少2號刀補。</p><p><b>　　b. 相對坐標法</b></p><p>　　如上例，002刀補處

110、輸入U-0.1，亦可收到同樣的效果。</p><p>　　同理，對于軸向尺寸的控制亦如此類推。如用1號外圓刀加工某處軸段，尺寸長了0.1mm，可在001刀補處輸入W0.1。</p><p>　　4.2.2. 半精加工消除絲桿間隙影響保證尺寸精度</p><p>　　對于大部分數控車床來說，使用較長時間后，由于絲桿間隙的影響，加工出的工件尺寸經常出現不穩(wěn)定的現象。這時

111、，我們可在粗加工之后，進行一次半精加工消除絲桿間隙的影響。如用1號刀G71粗加工外圓之后，可在001刀補處輸入U0.3，調用G70精車一次，停車測量后，再在001刀補處輸入U-0.3，再次調用G70精車一次。經過此番半精車，消除了絲桿間隙的影響，保證了尺寸精度的穩(wěn)定。</p><p>　　4.2.3. 程序編制保證尺寸精度</p><p>　　a. 絕對編程保證尺寸精度</p>

112、<p>　　編程有絕對編程和相對編程。相對編程是指在加工輪廓曲線上，各線段的終點位置以該線段起點為坐標原點而確定的坐標系。也就是說，相對編程的坐標原點經常在變換，連續(xù)位移時必然產生累積誤差，絕對編程是在加工的全過程中，均有相對統一的基準點，即坐標原點，故累積誤差較相對編程小。數控車削工件時，工件徑向尺寸的精度一般比軸向尺寸精度高，故在編寫程序時，徑向尺寸最好采用絕對編程，考慮到加工及編寫程序的方便，軸向尺寸常采用相對編程，

113、但對于重要的軸向尺寸，最好采用絕對編程。</p><p>　　b. 數值換算保證尺寸精度</p><p>　　很多情況下，圖樣上的尺寸基準與編程所需的尺寸基準不一致，故應先將圖樣上的基準尺寸換算為編程坐標系中的尺寸。如圖2b中，除尺寸13.06mm外，其余均屬直接按圖2a標注尺寸經換算后而得到的編程尺寸。其中， φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三個尺寸為分別取兩極限尺寸平均值后

114、得到的編程尺寸。</p><p>　　4.2.4. 修改程序和刀補控制尺寸</p><p>　　數控加工中，我們經常碰到這樣一種現象：程序自動運行后，停車測量，發(fā)現工件尺寸達不到要求，尺寸變化無規(guī)律。如用1號外圓刀加工圖3所示工件，經粗加工和半精加工后停車測量，各軸段徑向尺寸如下：φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。對此，筆者采用修改程序和刀補的方法進行補救，方法如下：&

115、lt;/p><p><b>　　a. 修改程序</b></p><p>　　原程序中的X30不變，X23改為X23.03，X16改為X16.04，這樣一來，各軸段均有超出名義尺寸的統一公差0.06mm；</p><p><b>　　b. 改刀補</b></p><p>　　在1號刀刀補001處輸入U-0

116、.06。</p><p>　　經過上述程序和刀補雙管齊下的修改后，再調用精車程序，工件尺寸一般都能得到有效的保證。</p><p>　　數控車削加工是基于數控程序的自動化加工方式，實際加工中，操作者只有具備較強的程序指令運用能力和豐富的實踐技能，方能編制出高質量的加工程序，加工出高質量的工件。</p><p><b>　　參考文獻</b><

117、;/p><p>　　1 李雪梅主編 姜新橋張斌副主編 數控機床 電子工業(yè)出版社出版</p><p>　　2 薛彥成主編 數控原理與編程 機械工業(yè)出版社出版</p><p>　　3 徐嘉元曾家駒主編 機械制造工藝學（含機床夾具設計）機械工業(yè)出版社出版</p><p>　　4 周桂英，張秀云主編 機械制圖 天津大學出版社出版</p>