数控技术与数控机床

均可车削使用90·左偏刀从外向中心进给车削平面，适用于加工尺寸较小的平面或一般的台阶端面用90·左偏刀从中心向外进给车削平面，适用于加工中心带孔的端面或一般的台阶端面使用右偏刀车削平面，刀头强度较高，适宜车削较大平面，尤其是铸锻件的大平面。

④车削锥面。锥面可分为内锥面和外锥面，可以分别视为内圆、外圆的一种特殊形式。内外锥面具有配合紧密、拆卸方便、多次拆卸后仍能保持准确对中的特点，广泛用于要求中准确和需要经常拆卸的配合件上。在普通车床上加工锥面的方法有小滑板转位法、尾座偏移法、靠模法和宽刀法等，小滑板转位法主要用于单件小批量生产，内外锥面的精度较低，长度较短(≤100mm)；尾座偏移法用于单件或成批生产轴类零件上较长的外锥面；靠模法用于成批和大量生产较长的内外锥面；宽刀法用于成批和大量生产较短(≤20mm)的内外锥面。

⑤车削螺纹。在普通车床上一般使用成形车刀来加工螺纹，加工普通螺纹、方牙螺纹梯形螺纹和模数螺纹时使用的成形车刀。

⑥车削台阶、槽。

选择数控加工内容时，可按下列顺序考虑： ①普通机床无法加工的内容应优先选择； ②普通机床难加工，质量难保证的内容应重点选择 ③普通机床加工效率低，手工操作劳动强度大的内容。

虽然数控车床加工范围广泛，但是因受其自身特点的制约，某些零件仍不适合在数控车床上加工。

2.1.2轴类零件加工的工艺分析

①粗加工：主要是下料，下料的要求是棒料的直径55㎜，长度是150㎜，并且要求下料长度的误差不能超过正负1㎜并在棒料两端钻中心孔，中心孔：A4/8.5，并且，要求中心应均匀一致，为下一步工序做准备。

②半精加工：半精车外圆，先粗车外圆然后，再半精车外圆，而其他的各尺寸以及跳动的要求都要符合图纸的要求。

③精加工：精车外圆，先半精车外圆,最后精车外圆，而其他的各尺寸以及跳动的要求都符合图纸的要求。

2.2轴类零件工艺路线的拟定

2.2.1工艺路线的确定

图2.2是加工工序及每个步骤的注释和注意事项。

车基准面作为零件加工及编程的基准,对以后的加工很重要车零件外圆车削零件的最大外圆(加工此处时不必要全部都车削,因为根据分析零件图没有必要车削完,零件图中要求的尺寸只有22)车 70及台阶面车削 70圆柱,零件掉头装夹需要用卡盘夹住此处,因此这个加工步骤很重要.要注意此段加工步骤的尺寸,精度,表面质量等重要参数掉头装夹由于此次设计是在普通数控车床上进行,有写步骤必须进行手动操作,比如:用尾部顶尖,零件的掉头装夹等车 65台阶轴加工此段工件时要注意吃刀量的选择,此段工序有圆弧的存在要保证好加工质量和机器设备的安全车圆锥面加工此段工件时的注意事项要和上段工序一样,必须保证零件数据和表面质量的正确车 24圆柱加工此段工件是为最后车罗纹做铺垫,其表面质量要求不高但基本尺寸一定要保证正确车 20圆柱加工此段工序事要保证后面圆球的加工余量所以不能用大的车削速度车

半圆球加工此段工序时要保证球面的表面质量及数据

在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时，一定要仔细核算，发现问题及时与设计人员联系。

零件的外形最好采用统一的几何类型及尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向加工功能来编程，以节省编程时间。 2.2.2辅助工序的安排

辅助工序一般包括去毛刺、清洗、上油、检验等。检验工序是主要的辅助工序，是合格证产品质量的重要措施，零件的每道工序加工完成之后，和零件全部加工完成之后都要进行检验工序。

2.3数控机床及其工艺设备的选择

2.3.1数控机床的选择

根据零件产量、加工要求选择生产设备（根据专业要求需要选择数控车床）。我们选择SIEMENS的SINUMERIK802S/C数控车床。

数控车床常用的功能指令有准备功能G、辅助功能M、刀具功能T、主轴转速功能S和进给功能F。由于车床种类不同，系统配置也各不相同。

表2.1 SIEMENS的SINUMERIK802S/C数控车系统的常用功能指令 功能 路径数据 绝对/增量尺寸 公制/英制尺寸 半径/直径尺寸 可编程零点偏置 可设定零点偏置 轴运动 快速直线运动 进给直线插补 进给圆弧插补 中间点的圆弧插补 定螺距螺纹加工 接近固定点 回参考点 进给率 准确停/连续路径加工 在准确停时的段转换 G0 G1 G2/G3 G5 G33 G75 G74 F G9，G60，G64 G601/G602 G90，91 G71，G70 G22，G23 G158 G54～G57 G500，G53 代码 功能 暂停时间 程序结束 主轴运动 主轴速度 旋转方向 主轴速度限制 主轴定位 特殊车床功能 恒速切削 圆弧倒角/直线倒角 刀具及刀具偏置 刀具 刀具偏置 刀具半径补偿选择 转角处加工 取消刀具半径补偿 辅助功能 代码 G4 M02 S M03/M04 G25，G26 SPOS G96/G97 CHF/RND T D G41，G42 G450，G451 G40 M 2.3.2检测量具的选择

①游标卡尺 ②数显测位尺 ③外径千分尺 ④螺纹塞规

2.4轴类零件切削用量参数的确定

数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。 2.4.1确定主轴转速

主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为：n=1000v/3.14×D

式中：v-切削速度，单位为m/m动，由刀具的耐用度决定；n-主轴转速，单位为r/min，D-工件直径或刀具直径，单位为mm。

计算的主轴转速n，最后要选取机床有的或较接近的转速为： 车外圆，粗车主轴转速为1300r/min ,精车主轴转速为1600r/min 。

表2.2刀具的切削参数

加工步骤 刀具切削参数主轴转速 刀具规格 序号 加工内容 类型 材料 n/r.min?1进给速度 vf/mm.min 1 2 3 4 粗加工外轮廓 精加工外轮廓 切螺纹退刀槽 车M24螺纹 93°外圆偏刀 93°外圆偏刀 切槽刀 60°普通螺纹车 硬质合金 700 630 500 500 200 160 80 800 2.4.2确定进给速度 进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则：当工件的质量要求能够得到保证时，为