数控机床论文

序号（学号）：学号（1310111104

铜陵学院机械工程学院

数控技术论文

轴类零件的车削与加工

课程名称数控技术与数控机床

姓名胡华健

系别机械工程学院

专业机械设计制造及自动化

班级13机制机电卓越

指导教师

论文评分

摘要：数控机床是机、电、液、气、光等众多学科高科技的综合性组合产品，特别是以电子、计算机技术为其发展的基石。数控技术的发展加快了装备现代化制造业的步伐进程。本学期系统的学习了数控技术与数控机床，在此基础上以ＦＡＮＵＣ０系统的数控车床来对轴类零件进行编程加工分析。

关键词：数控技术、ＦＡＮＵＣ０数控车、轴类零件

一、零件图的绘制与分析

分析：该零件图为一轴类零件，其外表面还要车一螺纹，整体结构较为简单。

二、零件图的加工分析

（一）确定装夹方式

首先按照基准重合原则，考虑选择定位基准，由于工件采用设计基准是外圆轮廓的中心线，所以选择外圆轮廓的中心线为基准，由于工件是个整圆，因此只要采用三爪卡盘就行，再装夹时应保证工件在夹具中保持垂直以便消除转动的误差。

（二）刀具选择

刀具选择是保证加工质量和提高加工效率的重要环节。

2刀具的确定

针对零件表面无特殊热处理要求，刀具选择抗冲击能力强，耐用度高、韧性好、切削速度中等。故选择如下的刀具。

目前，各种难加工材料如淬硬钢、超硬烧结金属、耐热超级合金、双金属材料等已日益广泛地应用于工业零件的制造。虽然用此类材料制造的零件可获得优异的使用性能，但同时也带来了一个难题：如何以合理的每件加工成本实现零件的最终成形加工。值得庆幸的是，如今刀具供应商已成功开发出了各种用于铣削、车削加工难加工材料的新型切削刀片，如涂层硬质合金刀片、金属陶瓷刀片、CBN 刀片、PCD刀片等。这些新型材料刀片采用了特殊的几何形状和表面涂层，具有优异的耐磨损性能，并可承受加工过程中的机械冲击和热冲击。但是，如何在生产中合理、有效地使用这些切削刀片，还需要与掌握专业知识的刀具供应商密切配合。由于切削刀片的成本相对较低(一般硬质合金刀片的成本仅占加工总成本的3%，CBN刀片占加工总成本的5%～6%)，因此，为节约加工成本而一味选用较便宜的刀片实际上可能并不划算。新型材料刀片虽然价格较贵，但整体效果较好。3切削用量的三要素

切削用量是指切削速度v c、进给量f（或进给速度v f）、背吃刀量a p三者的总称，也称为切削用量三要素。它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。它们的定义如下：（一）切削速度v c切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。计算公式如下v c=( π d w n )/1000 (1-1)式中v c——切削速度(m/s)；dw——工件待加工表面直径（mm）；n——工件转速（r/s）。在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，刀具磨损最快。（二）进给量f工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。进给速度v f是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。v f=fn（1-2）式中v f——进给速度（mm/s）；n——主轴转速（r/s）；f——进给量（mm）。（三）背吃刀量 a p 通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。根据此定义，如在纵向车外圆时，其背吃刀量可按下式计算：a p =（d w—d m）/2（1-3）式中d w——工件待加工表面直径（mm）；dm——工件已加工表面直径（mm）

三、加工编程及具体工艺步骤

1根据零件图样的要求，毛坯情况，确定工艺方案及加工路线

（1）对轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持Φ30mm外圆，使工件伸出卡盘95mm，一次装夹完成粗加工。

（2）工步顺序

1粗车外圆，外圆留1mm精车余量。

2精车外圆到尺寸

2选择机床设备

根据零件图，选用配置FANUC0系统的卧室数控车床。

3选择刀具

根据加工要求，选用三把刀具，T01为副偏角大于45 º的外圆粗车刀，T02为副偏角大于45 º的外圆精车刀，T03为切断刀，宽度3mm。同时把两把刀在自动换刀换刀架上安装好，且对好刀，把他们的刀偏值输入相应刀具参数中。

4确定切削用量

切削用量的具体数值应根据机床的性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5确定工件坐标系、对刀点和换刀点

确定一工件右端面与轴心线的焦点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，采用手动试切对刀方法，对刀点（也是换刀点）设置在工件坐标系下X100、Z100处。

6编写程序

按规定的标准指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺工程编写程序清单。该工件程序清单如下：

O3312

N1 G92 X50 Z120（设立坐标系，定义对刀点的位置）

N2 M03 S300（主轴以300r/min旋转）

N3 G00 X29.2 Z101.5 （到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深0.8mm）N4 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mm）

N5 G00 X40 （X轴方向快退）

N6 Z101.5（Z轴方向快退到螺纹起点处）

N7 X28.6 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mm）

N8 G32 Z19 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）

N9 G00 X40 （X轴方向快退）

N10 Z101.5（Z轴方向快退到螺纹起点处）

N11 X28.2 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mm）

N12 G32 Z19 F1.5（切削螺纹到螺纹切削终点）

N13 G00 X40（X轴方向快退）

N14 Z101.5 （Z轴方向快退到螺纹起点处）

N15 U-11.96 （X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mm）

N16 G32 W-82.5 F1.5 （切削螺纹到螺纹切削终点）

N17 G00 X40（X轴方向快退）