畢業(yè)論文數(shù)控車削加工工藝與編程

1、<p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）報告</p><p>　　課題：數(shù)控車削加工工藝與編程</p><p>　　系 部：機械工程系</p><p>　　專 業(yè)：機械制造與自動化</p><p>　　班 級：08機械3班</p><p>　　姓 名：常大超</p><p>

2、;　　學 號：0815100303</p><p><b>　　指導老師：于曰娟</b></p><p><b>　　2011．7</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p>

3、<p>　　第一章 數(shù)控車床介紹2</p><p>　　第二章 數(shù)控車削概述3</p><p>　　2.1 數(shù)控車床的主要加工對象3</p><p>　　2.2 數(shù)控車床切削用量的選擇4</p><p>　　2.3 數(shù)控車刀的選擇7</p><p>　　2.4 數(shù)控車床編程基礎(chǔ)12</p&

4、gt;<p>　　2.4.1 數(shù)控車床編程特點12</p><p>　　2.4.2 數(shù)控車削加工坐標系13</p><p>　　2.4.3 數(shù)控車床基本指令15</p><p>　　第三章 綜合車削加工實例18</p><p>　　3.1 工藝分析及處理18</p><p>　　3.2 尺寸計

5、算19</p><p>　　3.3 參考程序19</p><p><b>　　結(jié)束語22</b></p><p><b>　　致謝23</b></p><p><b>　　參考文獻24</b></p><p>　　數(shù)控車削加工工藝與編程<

6、/p><p>　　摘要：數(shù)控車床是數(shù)控機床中應(yīng)用最為廣泛的一種機床。數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)及其加工工藝上都與普通車床相類似，但由于數(shù)控車床是由電子計算機數(shù)字信號控制的機床，其加工是通過事先編制好的加工程序來控制，所以在工藝特點上又與普通車床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車床的加工工藝及其程序編制。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控車削、加工工藝、程序編制</p><p>　　第一

7、章 數(shù)控車床介紹</p><p>　　數(shù)控車床是數(shù)控機床中應(yīng)用最為廣泛的一種機床。數(shù)控車床在結(jié)構(gòu)及其加工工藝上都與普通車床相類似，但由于數(shù)控車床是由電子計算機數(shù)字信號控制的機床，其加工是通過事先編制好的加工程序來控制，所以在工藝特點上又與普通車床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車床的加工工藝及其程序編制。</p><p>　　第二章 數(shù)控車削概述</p><p>　　2

8、.1 數(shù)控車床的主要加工對象</p><p>　　數(shù)控車削是數(shù)控加工中用得最多的加工方法之一。由于數(shù)控車床具有加工精度高、具有直線和圓弧插補功能以及在加工過程中能自動變速等特點，因此其加工范圍比普通車床寬得多。凡是能在數(shù)控車床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在數(shù)控車床上加工。與普通車床相比，數(shù)控車床比較適合車削具有以下要求和特點的回轉(zhuǎn)體零件</p><p>　　1．精度要求高的零件</p>

9、;<p>　　零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。由于數(shù)控車床剛性好，制造和對刀精度高，并能方便、精確地進行人工補償和自動補償，所以能加工尺寸精度要求較高的零件，有些場合能達到以車代磨的效果。另外，由于數(shù)控車床的運動是通過高精度插補運算和伺服驅(qū)動來實現(xiàn)，所以它能加工直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。由于數(shù)控車床一次裝夾能完成加工的內(nèi)容較多，所以它能有效提高零件的位

10、置精度，并且加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控車床具有恒線速度切削功能，所以它不僅能加工出表面粗糙度小而均勻的零件，而且還適合車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。一般數(shù)控車床的加工精度可達0．001 mm，表面粗糙度Ra可達0．16μm(精密數(shù)控車床可達0．02μm)。</p><p>　　2．表面粗糙度值小的零件</p><p>　　數(shù)控車床具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。困為在

11、材質(zhì)、精車余量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進給量和切削速度。切削速度變化，致使車削后的表面粗糙度不一致，使用數(shù)控車床的恒線切削功能，就可選用最佳線速度來切削錐 、球面和端面等，使車削后的表面粗糙度值即小又一致。</p><p>　　3．表面輪廓形狀復雜的零件</p><p>　　由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補功能(部分數(shù)控車床還有某些非圓弧曲線插補功能)，所以它可以車削由任意直線和

12、各類平面曲線組成的形狀復雜的回轉(zhuǎn)體零件，包括通過擬合計算處理后的、不能用方程式描述的列表曲線。如圖2-1所示的殼體零件封閉內(nèi)腔的成型面，在普通車床上是無法加工的，而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。</p><p>　　圖2-1 成型內(nèi)腔零件示意圖</p><p>　　4．帶特殊螺紋的零件</p><p>　　數(shù)控車床具有加工各類螺紋的功能，包括任何等導程的直、錐和端面

13、螺紋，增導程、減導程以及要求等導程與變導程之間平滑過渡的螺紋。通常在主軸箱內(nèi)安裝有脈沖編碼器，主軸的運動通過同步帶1：1地傳到脈沖編碼器。采用伺服電動機驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，當主軸旋轉(zhuǎn)時，脈沖編碼器便發(fā)出檢測脈沖信號給數(shù)控系統(tǒng)，使主軸電動機的旋轉(zhuǎn)與刀架的切削進給保持同步關(guān)系，即實現(xiàn)加工螺紋時主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架Z向移動工件一個導程的運動關(guān)系。而且車削出來的螺紋精度高，表面粗糙度值小。</p><p>　　軸類零件的加工順序安

14、排，數(shù)控車床與普通車床基本相同，即遵循先粗后精、由大到小的基本原則。先粗后精，就是先對零件整體粗加工，然后半精加工、精加工；由大到小，就是車削時，先從最大直徑處開始車削，然后依次向小直徑加工。在數(shù)控機床精車軸類零件時，往往從零件右端開始連續(xù)不斷地完成對整個零件的切削。</p><p>　　2.2 數(shù)控車床切削用量的選擇</p><p>　　數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并

15、以指令的形式寫入程序中，所以編程前必須確定合適的切削用量。</p><p><b>　　1．背吃刀量的確定</b></p><p>　　在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少進給次數(shù)，當零件的精度要求較高時，應(yīng)考慮適當留出精車余量，其所留精車余量一般為0.1～0.5mm。</p><p><b>　　2

16、．主軸轉(zhuǎn)速的確定</b></p><p>　?。?）光車時的主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　光車時的主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件、刀具的材料、加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。切削速度除了計算和查表選取外，還可根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。需要注意的是交流變頻調(diào)速數(shù)控車床低速輸出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度確定之后，就用式(1-1)計算主軸轉(zhuǎn)速。表1為硬質(zhì)合金

17、外圓車刀切削速度的參考值，選用時可參考選擇。</p><p>　　表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考數(shù)值</p><p>　　（2）車螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　切削螺紋時，數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋螺距(或?qū)С?的大小、驅(qū)動電動機的升降頻率特性、螺紋插補運算速度等多種因素的影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的生軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。例如，大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車

18、床的數(shù)控系統(tǒng)，推薦切削螺紋時的主軸轉(zhuǎn)速為：</p><p><b>　　（1）</b></p><p>　　式中 -----工件螺紋的螺距或?qū)С蹋ǎ?，mm；</p><p>　　-----保險系數(shù)，一般取80。</p><p>　　3．進給量（或進給速度）的確定</p><p>　?。?）單

19、向進給量計算 單向進給量包括縱向進給量和橫向進給量，進給量的數(shù)值可按式1-2計算。粗車時一般取0.3～0.8mm/r,精車時常取0.1～0.3mm/r,切斷時常取 0.05～0.2mm/r。表2是硬質(zhì)合金車刀粗車外圓或端面的進給量參考值，表3是按表面粗糙度選擇進給量的參考值，供參考選用。</p><p>　　表2硬質(zhì)合金外圓車刀粗車外圓及端面的進給量</p><p>　　表3按表面粗糙

20、度選擇進給量的參考值</p><p>　　（2）合成進給速度的計算</p><p>　　合成進給速度是指刀具作合成運動（斜線及圓弧插補等）時的進給速度，例如加工斜線及圓弧等輪廓零件時，刀具的進給速度由縱、橫兩個坐標軸同時運動的速度合成獲得，即：</p><p><b>　　（2）</b></p><p>　　由于計算合成

21、進給速度的過程比較繁瑣，所以除特別情況需要計算外，在編制數(shù)控加工程序時，一般憑實踐經(jīng)驗或通過試切確定合成進給速度值。</p><p>　　2.3 數(shù)控車刀的選擇</p><p>　　選擇數(shù)控車削刀具通常要考慮數(shù)控車床的加工能力、工序內(nèi)容及工件材料等因素。與普通車削相比，數(shù)控車削對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。</p><

22、;p><b>　　1．常用車刀類型</b></p><p><b>　?、?焊接式車刀</b></p><p>　　焊接式車刀是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，形成一個整體。此類刀具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，剛性較好。但由于受焊接工藝的影響，使刀具的使用性能受到影響，另外，刀桿不能重復使用，造成刀具材料的浪費。</p>&l

23、t;p>　　根據(jù)工件加工表面的形狀以及用途不同，焊接式車刀可分為外圓車刀、內(nèi)孔車刀、切斷(切槽)刀、螺紋車刀及成形車刀等，具體如圖2-2所示。</p><p>　?、?機械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀</p><p>　　機械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀是已經(jīng)實現(xiàn)機械加工標準化、系列化的車刀，機械夾固式可轉(zhuǎn)位車刀型號的含義見附表2。數(shù)控車床常用的機夾可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)形式如圖2-3所示，主要由刀桿l、刀片2、刀

24、墊3及夾緊元件4組成。刀片每邊都有切削刃，當某切削刃磨損鈍化后，只需松開夾緊元件，將刀片轉(zhuǎn)一個位置便可繼續(xù)使用。減少了換刀時間和方便對刀，便于實現(xiàn)機械加工的標準化，數(shù)控車削加工時，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。</p><p>　　圖2-2 常用焊接式車刀和的種類</p><p>　　切斷刀; 2—90°左偏刀; 3—90°右偏刀; 4—彎頭車刀; 5—直頭車刀;<

25、/p><p>　　6—成型車刀; 7—寬刃車刀; 8—外螺紋車刀; 9—端面車刀;</p><p>　　10—內(nèi)螺紋車刀; 11—內(nèi)溝槽刀; 12—通孔車刀; 13—盲孔車刀</p><p>　　2．車刀的類型及選擇</p><p>　　數(shù)控車削常用的車刀一般分為三類，即尖形車刀、圓弧車刀和成型車刀。 </p><p>&

26、lt;b>　?、?尖形車刀</b></p><p>　　尖形車刀的刀尖（也稱為刀位點）由直線形的主、副切削刃構(gòu)成，切削刃為一直線形。如90°內(nèi)、外圓車刀、端面車刀、切斷(槽)車刀等。</p><p>　　尖形車刀是數(shù)控車床加工中用的最為廣泛的一類車刀。用這類車刀加工零件時，其零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到。尖形車刀的選擇方法與普

27、通車削時基本相同，主要根據(jù)工件的表面形狀、加工部位及刀 具本身的強度等選擇合適的刀具幾何角度，并應(yīng)適合數(shù)控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）。</p><p><b>　?、?圓弧形車刀</b></p><p>　　圓弧形車刀的切削刃是一圓度誤差或輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧上每一點都是圓弧形車刀的刀尖，其刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上(見圖2-4)。<

28、/p><p>　　當某些尖形車刀或成形車刀(如螺紋車刀)的刀尖具有一定的圓弧形狀時，也可作為這類車刀使用。</p><p>　　圓弧形車刀是較為特殊的數(shù)控車刀，可用于車削工件內(nèi)、外表面，特別適合于車削各種光滑連接(凸凹形)成形面。</p><p>　　圓弧形車刀的選擇，主要是選擇車刀的圓弧半徑，具體應(yīng)考慮兩點：一是車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，

29、以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜太小，否則不但制造困難，還會削弱刀具強度，降低刀體散熱性能。</p><p><b>　　③ 成形車刀</b></p><p>　　成形車刀俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成形車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形切槽刀和螺紋車刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成形車刀，當確有必要選用時，

30、應(yīng)在工藝文件或加工程序單上進行詳細說明。</p><p>　　3．機夾可轉(zhuǎn)位車刀的選用</p><p><b>　?、?刀片材質(zhì)的選擇</b></p><p>　　常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金，陶瓷、立方氮化硼和金鋼石等，其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量

31、要求、切削載荷的大小以及切削過程有無沖擊和振動等。</p><p><b>　?、?刀片形狀的選擇</b></p><p>　　刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。</p><p>　　刀片是機夾可轉(zhuǎn)位車刀的重要組成元件，見附表1，刀片大致可分為三大類17種，圖2-5為常見的可轉(zhuǎn)位車刀刀片。<

32、;/p><p>　　表4示意了車削加工時被加工表面及適用從主偏角45到95的刀具形狀。具體使用時可查閱有關(guān)刀具手冊選取。</p><p>　　表4 被加工表面與適用的刀片形狀</p><p><b>　　4．車削工具系統(tǒng)</b></p><p>　　為了提高效率，減少換刀輔助時間，數(shù)控車削刀具已經(jīng)向標準化、系列化、模塊化方

33、向發(fā)展，目前數(shù)控車床的刀具系統(tǒng)常用的有兩類。</p><p>　　一類是刀塊式，結(jié)構(gòu)是用凸鍵定位、螺釘夾緊，如圖2-6a所示。該結(jié)構(gòu)定位可靠，夾緊牢固、剛性好，但換裝刀具費時，不能自動夾緊。</p><p>　　另一類結(jié)構(gòu)是圓柱柄上銑有齒條的結(jié)構(gòu)，如圖2-6b所示，該結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)自動夾緊，換裝比較快捷，剛性較刀塊式差。</p><p>　　a刀塊式車刀系統(tǒng) b

34、圓柱齒條式車刀系統(tǒng)</p><p>　　圖2-6 車削刀具系統(tǒng)</p><p>　　瑞典山特維克公司推出了一套模塊化的車刀系統(tǒng)，刀柄是一樣的，僅需更換刀頭和刀桿即可用于各種加工，如圖2-6c，該結(jié)構(gòu)刀頭很小，更換快捷，定位精度高，也可自動更換</p><p><b>　　1、工藝分析及處理</b></p><p><

35、;b>　　1）零件圖的分析</b></p><p>　　圖2-7所示為一個由外圓柱面和外圓錐面構(gòu)成的軸類零件，Ф26mm和Ф38mm外圓柱面直徑處加工精度較高，其材料為YLl2。選擇毛坯尺寸為Ф40mm的棒料。</p><p><b>　　2）確定加工方案</b></p><p>　　以零件右端面中心O作為工件坐標系原點，設(shè)定

36、工件坐標系。由于該零件的Ф26mm和Ф38mm外圓柱面直徑處加工精度較高，故根據(jù)零件的尺寸精度、技術(shù)要求及數(shù)控加工的特點，將該零件的粗、精加工分開來考。</p><p>　　3）零件的裝夾及夾具的選擇</p><p>　　采用數(shù)控車床本身的標準三爪卡盤，毛坯伸出三爪卡盤外70mm左右，并找正夾緊。</p><p>　　4）確定零件的加工路線</p>&

37、lt;p>　　按照先右后左，先粗后精的原則確定加工順序：車削右端面→粗車Ф38mm、Ф26mm外圓柱面和錐面，預(yù)留0.2mm精加工余量→精車Ф26mm、Ф38mm外圓柱面和錐面到尺寸精度→切斷保證長度60mm。</p><p><b>　　5）刀具的選擇</b></p><p>　　該零件較簡單，只需完成外圓柱、圓錐表面的加工和切斷。故選擇：1號刀具為93

38、76;硬質(zhì)合金外圓車刀，用于粗車、精車外圓和端面， 2號刀具為割斷刀，刀片寬度為4mm，用于切斷加工，</p><p><b>　　6）切削用量的選擇</b></p><p>　　采用的切削用量主要依據(jù)刀具供應(yīng)商提供的切削參數(shù)，考慮加工精度要求并兼顧提高刀具的耐用度、機床壽命等因素做合理的修正。確定1號刀具主軸轉(zhuǎn)速 n1500r／min，進給速度粗車為f=0.3mm／

39、r，精車為f=0.15mm／r；確定2號刀具主軸轉(zhuǎn)速n=500r／min，進給速度為f=0.1mm／r</p><p>　　2.4 數(shù)控車床編程基礎(chǔ)</p><p>　　2.4.1 數(shù)控車床編程特點</p><p><b>　　1、尺寸字選用靈活</b></p><p>　　在一個程序中，根據(jù)被加工零件的圖樣標注尺寸，從

40、方便編程的角度出發(fā)，可采用絕對尺寸編程、增量尺寸編程，也可以采用絕對、增量尺寸混合編程。</p><p>　　2、重復循環(huán)切削功能</p><p>　　由于車削加工常用圓棒料或鍛料作毛坯，加工余量較大，要加工到圖樣標注尺寸，需要一層一層切削，如果每層加工都要編寫程序，編程工作量將大大增加。為簡化編程，數(shù)控系統(tǒng)有不同形式的循環(huán)功能，可進行多次重復循環(huán)切削。</p><p&

41、gt;　　3、直接按工件輪廓編程</p><p>　　對于刀具位置的變化、刀具幾何形狀的變化及刀尖圓弧半徑的變化，都無需更改加工程序，編程人員可以按照工件的實際輪廓尺寸進行編程。數(shù)控系統(tǒng)具有的刀具補償功能使編程人員只要將有關(guān)參數(shù)輸入到存儲器中，數(shù)控系統(tǒng)就能自動進行刀具補償。這樣安裝在刀架上不同位置的刀具，雖然在裝夾時其刀尖到機床參考點的坐標各不相同，但都可以通過參數(shù)的設(shè)置，實現(xiàn)自動補償，編程人員只要使用實際輪廓尺

42、寸進行編程并正確選擇刀具即可。</p><p><b>　　4、采用直徑編程</b></p><p>　　由于軸類零件的圖樣尺寸及測量都是直徑值，所以通常采用直徑尺寸編程。在用直徑尺寸編程時，如采用絕對尺寸編程，X表示直徑；如采用增量尺寸編程，X表示徑向位移量。</p><p>　　2.4.2 數(shù)控車削加工坐標系</p><

43、p><b>　　1、數(shù)控車床坐標系</b></p><p>　　數(shù)控車床坐標系如圖2-8所示，在機床每次通電之后，必須進行回參考點操作（簡稱回零操作），使刀架運動到機床參考點，其位置由機械擋塊確定。這樣通過機床回零操作，確定了機床原點，從而準確地建立機床坐標系。對某臺數(shù)控車床而言，機床參考點與機床原點之間有嚴格的位置關(guān)系，機床出廠前已調(diào)試準確，確定為某一固定值，這就是機床參考點在機床坐

44、標系中的坐標。</p><p>　　圖2-8 數(shù)控車床坐標系</p><p><b>　　2、工件坐標系</b></p><p>　　數(shù)控車床加工時，工件通過卡盤夾持于機床坐標系下的任意位置。這樣一來用機床坐標系描述刀具軌跡就顯得不大方便。為此編程人員在編寫零件加工程序時通常要選擇一個工件坐標系，也稱編程坐標。工件坐標系坐標軸的意義必須與機床

45、坐標軸相同，這樣刀具軌跡就變?yōu)楣ぜ喞诠ぜ鴺讼迪碌淖鴺肆?。編程人員就不用考慮工件上的各點在機床坐標系下的位置，從而大大簡化了問題。</p><p>　　工件坐標系的原點，也稱編程原點，其位置由編程者自行確定。數(shù)控編程時，應(yīng)該首先確定工件坐標系和工件原點。工件原點的確定原則是簡化編程計算，應(yīng)盡可能將工件原點設(shè)在零件圖的尺寸基準或工藝基準處。一般來說，數(shù)控車床的X向零點應(yīng)取在工件的回轉(zhuǎn)中心，即主軸軸線上，Z向零點

46、一般在工件的左端面或右端面，即工件原點一般應(yīng)選在主軸中心線與工件右端面或左端面的交點處，實際加工時考慮加工余量和加工精度，工件原點應(yīng)選擇在精加工后的端面上或精加工后的夾緊定位面上，如圖2-9。</p><p>　　工件坐標系建立后，還可以根據(jù)實際需要通過坐標系設(shè)定指令重新設(shè)定，。</p><p>　　圖2-9 實際加工時的工件坐標系</p><p>　　3．設(shè)置工件

47、坐標系的方法</p><p>　?。?）通過指令G50或G92建立</p><p>　　指令：G50或G92</p><p>　　格式：G50（G92） X α Z β </p><p>　　G50指令后的參數(shù)（α_，β）值是刀具起點在工件坐標系中的坐標值，如圖2-10（a）。執(zhí)行該指令后，系統(tǒng)內(nèi)部即對（α ，β）進行記憶，相當于在系統(tǒng)

48、內(nèi)部建立了一個以工件原點為坐標原點的工件坐標系。所以G50或G92是一個非運動指令，只起預(yù)置寄存作用，一般作為第一條指令放在整個程序的前面。</p><p>　　用這種方式設(shè)置工件坐標系，尺寸字隨刀具起始位置變化而變化，該指令屬于模態(tài)指令，其設(shè)定值在重新設(shè)定之前一致有效。數(shù)控機床在執(zhí)行G50指令時并不動作，只是顯示器上的坐標值發(fā)生了變化。</p><p><b>　　方法1<

49、;/b></p><p><b>　　方法2</b></p><p>　　圖2-10設(shè)定工件坐標系方法</p><p>　　2）工件原點偏置方法（G54～G59）</p><p>　　指令：G54～G59</p><p>　　格式：G54～G59 </p><p>

50、　　該方法是通過設(shè)置工件原點相對于機床坐標系的坐標值，來設(shè)定工件坐標系。即當工件裝夾到機床后求出偏移量，把工件坐標系原點在機床坐標系中的位置（工件零點以機床零點為基準偏移），并通過操作面板輸入到G54～G59的數(shù)值區(qū)。如圖2-10（b）所示，將工件裝在卡盤上，機床坐標系為XOZ，工件坐標系。顯然兩者并不重合。假設(shè)工件零點相對于機床坐標系的坐標值這（，），則通過參數(shù)設(shè)置，將（，）輸入到G54～G59中的任何一個，執(zhí)行程G54～G59序段后

51、，即建立了以工件零點為坐標原點的工件坐標系，工件坐標系就取代了機床坐標系。G54～G59均為模態(tài)指令，可相互注銷。</p><p>　　2.4.3 數(shù)控車床基本指令</p><p>　　除第三章中介紹的一些準備功能外，根據(jù)數(shù)控車削特點，還有一些基本的編程指令。</p><p><b>　　1．45º倒角</b></p>

52、<p>　　由軸向切削向端面切削倒角，即由Z軸向X軸倒角，i的正負根據(jù)倒角是向X軸正向還是負向，如圖2-11a所示。</p><p>　　編程格式: GOl Z(W) I±I F100</p><p>　　由端面切削向軸向切削倒角，即由x軸向Z軸倒角，k的正負根據(jù)倒角是向Z軸正向還是負向，如圖4-47b所示。</p><p>　　編程格式

53、: GOl Z(W) K±k F100</p><p>　　圖2-11 倒角編程</p><p><b>　　2．任意角度倒角</b></p><p>　　在直線進給程序段尾部加C ，可自動插入任意角度的倒角功能，C的數(shù)值是從假設(shè)有倒角的拐角交點距倒角始點或與終點之間的距離，如圖2-12所示。</p><

54、p>　　例： G01 X5O ClO F100</p><p>　　X100 Z-100</p><p>　　圖2-12 任意角度倒角</p><p><b>　　圖2-13 倒圓角</b></p><p><b>　　3．倒圓角</b></p><p>　　編程格式：

55、GOl X（U） R±r時，圓弧倒角情況如圖2-13a所示。</p><p>　　編程格式：GOl Z（W） R±r時，圓弧倒角情況如圖2-13b所示。</p><p><b>　　4．任意角度倒圓角</b></p><p>　　若程序為：GOl X5O RlO F100</p><p>　　

56、X100 Z-100</p><p>　　則加工情況如圖2-14所示。</p><p>　　例:加工圖2-15所示零件的輪廓，程序如下:</p><p>　　GO0 X1O Z22</p><p>　　GOl Z1O R5 F100</p><p><b>　　X38 K-4</b></p&

57、gt;<p>　　圖2-14 任意角度倒圓角 圖2-15 倒角應(yīng)用</p><p>　　第三章 綜合車削加工實例</p><p>　　3.1 工藝分析及處理</p><p><b>　　1）零件圖的分析</b></p><p>　　圖3-1所示為一個由圓柱面、圓錐

58、面、外圓弧面、外螺紋等構(gòu)成的外形較復雜的軸類零件。Ф24mm圓柱面直徑處加工精度較高，同時需加工M12mm×1.25mm的螺紋，材料為YLl2，選擇毛坯尺寸為Ф30mm的棒料。</p><p><b>　　2）確定加工方案</b></p><p>　　以零件右端面中心0作為工件坐標系原點，建立工件坐標系。根據(jù)零件尺寸精度、技術(shù)要求及數(shù)控加工的特點，該零件將粗

59、加工、精加工分開來考慮，</p><p>　　3）零件的裝夾及夾具的選擇</p><p>　　采用該機床本身的三爪標準卡盤，零件伸出三爪卡盤外60mm左右，并找正夾緊。</p><p><b>　　4）加工路線的確定</b></p><p>　　車削右端面→粗車外圓錐面→粗車外圓柱面→外圓弧面，預(yù)留0.5mm余量→精車外

60、圓柱面、精車外圓錐面、外圓弧面，保證Ф24mm尺寸精度→切退刀槽→車削M12mm×1.25mm螺紋→切斷保證長度70mm。</p><p><b>　　5）刀具的選擇</b></p><p>　　1號刀具為93°硬質(zhì)合金涂層機夾外圓車刀，用于車削端面和外圓；2號刀具為切斷刀，刀片寬度為4mm，用于切槽切斷加工； 3號刀為高速鋼螺紋車刀，用于螺紋的加

61、工。</p><p><b>　　6）切削用量的選擇</b></p><p>　　采用的切削用量主要依據(jù)刀具供應(yīng)商提供的切削參數(shù)，考慮加工精度要求并兼顧提高刀具的耐用度、機床壽命等因素做合理的修正。確定1號刀具主軸轉(zhuǎn)速n=500r／min，進給速度粗車為f=0.1mm／r，精車為f=0.05mm／r；確定2號刀具主軸轉(zhuǎn)速n=300r／min，進給速度粗車為f=0.05

62、mm／r，確定3號刀具主軸轉(zhuǎn)速n=300r／min。</p><p><b>　　3.2 尺寸計算</b></p><p><b>　　螺紋尺寸的計算： </b></p><p>　　螺紋牙型深度(直徑值)：t=1.3P=1.3×1.25=1.625(mm)</p><p>　　D大=D公

63、稱一0.1P=12—0.1×1.25=12—0.125=11.875(mm) </p><p>　　D小=D公稱一1.3P=12—1.3×1.25=12—1.625=10.375(mm) </p><p><b>　　3.3 參考程序</b></p><p><b>　　O0005；</b><

64、;/p><p><b>　　N10 G54</b></p><p>　　N20 T0101 S500 M03：</p><p>　　N30 G00 X40 Z3 M08：</p><p>　　N40 G73 U5 W3 R5</p><p>　　N50 G73 P60

65、 Q210 U0.4 W0.1 F0.1：</p><p>　　N60 G00 X8.875 ；</p><p>　　N70 G01 Z0 F0.08：</p><p>　　N80 X11.875 Z-1.5：</p><p>　　N90 Z-16：</p><p>　　N110 X14；&

66、lt;/p><p>　　N120 X16 Z-28</p><p>　　N130 Z-31;</p><p>　　N140 X18;</p><p>　　N150 Z-41;</p><p>　　N160 G03 X20 Z-56 R15;</p><p>　　N170 G01

67、 Z-60 </p><p>　　N180 X21;</p><p>　　N190 X23.98 Z-61.5</p><p>　　N200 Z-76；</p><p>　　N210 X30;</p><p>　　N220 G00 X100 Z100 T0100;</p><p&g

68、t;　　N230 T0202;</p><p>　　N240 S300 M03;</p><p>　　N250 G00 Z-16;</p><p>　　N260 X15;</p><p>　　N270 G01 X9.6 F0.05;</p><p>　　N280 X15 F0.5</p>

69、;<p>　　N290 G00 X100 Z100 T0200;</p><p>　　N300 T0303</p><p>　　N310 S300 M03;</p><p>　　N320 X12 Z6;</p><p>　　N330 G76 P02 1.560 Q0.1 R0.1;</p>

70、<p>　　N340 G76 X10.375 Z-12 P0.75 Q0.3 F1.25 </p><p>　　N350 G00 X100 ；</p><p>　　N360 Z100 T0300 M09</p><p><b>　　N370 M30</b></p><p>　

71、　按加工順序?qū)⒏鞴げ降募庸?nèi)容、所用刀具及切削用量等填入表7中。</p><p>　　表7 數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　表8 數(shù)控加工刀具卡片</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　為了保證零件加工精度，我們采用可換定位銷來進行定心加緊。夾具體底面上的一對定位鍵與銑床工作臺的T型槽相連

72、接，保證夾具與銑床縱向進給方向相平行的位置，使夾具在機床工作臺上占有一正確加工位置。此外，為了把夾具緊固在銑床工作臺上，夾具體兩端設(shè)置供T型螺栓穿過夾具用的兩個U型耳座。</p><p>　　夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。</p><p><

73、b>　　致謝</b></p><p>　　在此，我還要感謝在一起愉快的度過的舍友們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們

74、！</p><p>　　感謝在學習期間給我上課的老師們，特別是林蕓老師、班主任于曰娟老師、石磊老師、常芳老師等。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李正峰. 數(shù)控加工工藝[M]. 上海交通大學出版社，2004</p><p>　　[2] 羅學科. 數(shù)控機床編程與操作實訓[M]. 北