刀芯轴数控车削加工工艺及编程设计

摘要

刀芯轴部件由主轴、轴承、传动件（如齿轮、带轮）和固定件（如螺母）等组成，是机床的重要组成部分。机床工作时由刀芯轴夹持工件（车床）或刀具（钻床、镗床、铣床、磨床等）直接参加表面成形运动，所以，刀芯轴轴部件的工作性能对加工质量和机床生产率有重要影响。

本文针对提供的刀芯轴零件，并对刀芯轴进行加工工艺的规程设计，包括了刀芯轴轴的数控车削加工，介绍了数控车的加工工艺及数控编程，以此刀芯轴轴进行数控车的加工工艺编制和数控编程的设计。

关键词：刀芯轴，数控车削，数控编程，加工工艺

目录

摘要...........................................................I 1章绪论. (5)

1.1数控机床的介绍 (7)

1.2数控编程的介绍 (10)

2主轴零件加工工艺设计 (16)

2.1芯轴零件的工艺分析 (16)

2.2刀芯轴零件的工艺安排 (16)

2.3编制加工工艺 (16)

2.4手动编制程序 (19)

3刀芯轴零件的数控编程加工 (21)

3.1数控编程的定义 (21)

3.2数控编程的分类 (22)

3.2.1编程方法的选择 (24)

3.3数控编程原点的确定 (26)

3.4数控加工程序清单 (27)

致谢 (28)

参考文献 (29)

附录 (30)

1绪论

1.1数控机床的介绍

数字控制（Numerical Control,简称NC）技术是近代发展起来的一种用数字化信息进行控制的自动控制技术，在机床领域具体指的是用数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。定义中的“机床”不仅指金属切削机床，还包括其他各类机床，如线切割机床，三坐标测量机等。

数控系统（NC System）是指采用数字控制技术的控制系统。这种控制系统，能自动阅读输入载体上预先给定的数字值和指令，并将其译码，处理，从而自动的控制机床进给运动进行零件加工。装备了数控系统的机床称为数控机床。

数控机床（NC Machine Tools）又称CNC机床，数字化信息实现机床控制的机电一体化产品。它能利用数字化信息（指令，代码）对机床的进给运动和加工过程进行控制，即把刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的启动和停止，主轴变速，刀具的选择，工件的夹紧松开，冷却电动机的开关等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。

1.1.1 数控机床的产生和发展

（1）产生

①机械产品的自身要求

②单件、多品种小批量零件约占80%以上

（2）发展

1952年美国Parsons公司和MIT 三坐标数控立铣床

1955年数控机床进入实用化阶段-复杂曲面加工

数控系统采用电子管元件-电子管时代

1959年采用晶体管和印制板电路-第二代数控系统

1965年出现小规模集成电路-第三代数控系统

1970年出现小型计算机代替专用硬接线装置

——第四代数控系统（CNC系统）

1974年以微处理为核心的数控系统

——第五代数控系统（MNC系统）（3）我国

1958年起步

20世纪 60年代末70年代初—研制出一些晶体管式数控系统

20世纪80年代初

1985年进入实用阶段

1986—1990年数控机床大发展时期

1991年 300多种

1.1.2 数控技术发展趋势

1）高可靠性

①提高元器件和系统的可靠性

②采用抗干扰技术，提高数控系统对环境的适应能力

③使数控系统模块化、通用化和标准化

④提高自诊断及保护功能

2）高柔性化

柔性：指机床适应加工对象变化的能力

3）高精度化

①利用数控系统的补偿功能

②采用高分辨率，高响应性的绝对位置传感技术

③提高数控机床机械本体中基础大件的结构刚性和热稳定性

4）高速度化

①机械方面：提高切削速度和减少辅助时间

②数控系统：CPU

5）复合化

①工序复合化

②功能复合化

6）制造系统自动化

1.1.3数控机床的组成

数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。加工程序载体数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。数控装置数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC （Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software NC）。CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。1）输入装置：将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC（直接数控）输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。（1）纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序，直接控制机床运动，也可以将纸带内容读入存储器，用存储器中储存的零件程序控制机床运动。（2）MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比较短的程序。在控制装置编辑状态（EDIT）下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。在具有会话编程功能的数控装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。