数控加工工艺分析论文题目怎么写

数控加工工艺分析论文题目怎么写

结束语:写一些 数控的发展，或对你的论文的一些评价之类的致谢词：写你要感谢的对象，怎样的

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数控专业毕业设计 ·起重机械部件线切割机加工程序设计 (字数:5957，页数:10 )·数控机床的发展与趋势 (字数:7509，页数:20 )·组合件数控车工艺与编程 (字数:页数:24)·控制面板的加工 (字数:10255，页数:34)·型腔零件的数控编程加工 (字数:5741，页数:50 )·典型零件的宏程序编制 (字数:17804，页数:33)·典型零件加工工艺拟订及自动编程（Mastercam） (字数:14571，页数:37)·典型零件的数控加工工艺及编程 (字数:8549，页数:21 )·酒杯系列模型设计与加工 (字数:7520，页数:29 )·花型类零件电火花线切割加工 (字数:10162，页数:23)·五角星配合件电火花线切割加工 (字数:10925，页数:29)·数控机床电气设计 (字数:8717，页数:22 )

数控加工工艺分析论文题目

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河北师范大学职业技术学院毕业论文 数控车床加工程序的优化问题 (针对 Faunc-0i-MateTc 进行分析) 我们在数控车上加工的零件主要还是以回转件为主，其加工精度一般都比较高，而往往加工精 度高出废品率也比较高 那么我们如何才能保证高的精度而出废品率低?当然要达到高精度低废品 率的要求需要考虑的各方面的原因，而本论题主要是侧重于从程序这一角度来分析旨在使车床编 程人员在满足工艺要求的前提下， 编制出即简洁， 运算量小又能使机床损耗小， 刀具磨损小的程序 一， 简析数控车床的工艺方面问题编制数控机床加工零件程序需要处理一系列的工艺问题 在普通机床上加工零件的工艺实际上 就是一个工艺卡片，机床加工的切削用量，走刀路线，工序内的工步安排等，往往都是操作工人自 行决定而数控机床是按程序进行加工的因此加工中的所有工序，工步，每道工序的切削用量， 走刀路线，加工余量，以及所用刀具的尺寸，类型等都要预先确定好并编入程序中为此要求一个 合格的编程人员首先应该是一个很好的工艺员，并对数控机床的性能，特点和应用，切削规范和标 注刀具系统非常熟悉否则就无法做到全面，周到地考虑零件加工全过程，无法正确，合理地确定 零件加工程序其加工工艺主要包括:机床加工的切削用量，工序划分及安排，走刀路线，加工顺 序等 1 切削用量的选择切削用量的选择:数控加工零件时，其切削用量都预先编到加工程序里面，在正常的情况下是 人工部允许变动的只有在试切削或是出现异常情况时，才允许通过速度调节或是电手轮调节其切 削用量因此程序中所选的切削用量一般是最合理，最优化的这样才可以提高其数控加工机床的 加工精度，刀具寿命和生产率，降低加工成本 影响数控加工切削用量的因素有: (1)机床 切削用量的选择必须在机床主传动功率，进给传动功率，主轴转速范围之内机床刀具工 件系统的刚性是限制切削用量的重要因素 切削用量的选择使机床—刀具—工件系统部发 生较大的颤动对于热稳定性好，热变形小，刚性好的数控机床，可以适当加大切削用量 (2)刀具 刀具材料是影响切削用量的有一重要因素常用的刀具材料有高速钢，硬质合金，陶瓷和 金刚石金刚石刀片性能最好，允许很高的切削速度，耐磨性好，硬度高，硬度随温度变 化小数控机床所采用的刀具多是部刃磨可换刀片(机夹刀片)机夹刀片的材料，形状和 尺寸，必须与程序中切削速度和进给量相适应并存入刀具参数里面对于标准刀片的参数 可参考有关的手册或是产品样本 (3)工件 加工工件的材料不同，所选用的刀具材料，刀片的类型也不同要注意其可切削性优良 的切削性能的标志:在高的切削速度下，有效的形成切屑，较小的饿道具磨损，良好的表 面加工质量采用较高的切削速度， 较小的背吃刀量和进给量， 可以获得较好的表面粗糙度 采用合理的恒切削速度，较小的背吃刀量和进给量，可获得较高的加工精度工件的测量 除首件全面检验外，应隔一段时间对工件的重要尺寸进行检验，控制刀具的磨损量及时进 行刀具的补偿或更换刀片 (4)冷却液 冷却液具有冷却和润滑的作用 冷却液能带走切削过程中产生的热量， 降低工件， 刀具， 夹具和机床的升温， 减少刀具与工件的摩擦与磨损， 提高刀具寿命和工件的表面加工质量 使用冷却液还能提高切削用量冷却液必须定期更换，以防老化，腐蚀机床导轨或其他零 件 2 工序划分的安排 (1)刀具的集中分序法 该法是按所用刀具来划分工序的方法用同一把刀完成零件上所所有可第 1 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 以完成的部位再用第二把刀，第三把刀完成他们可以完成的部位这样可以减少换刀 的次数，压缩空行程时间，减少不必要的定位误差 (2)粗精加工分序法 对于单个零件要先粗加工，半精加工，而后在精加工对于一批零件要， 应先全部进行粗加工，半精加工，最后在进行精加工，且粗，精加工之间最好先隔一段时 间以使粗加工后的零件的变形得到充分地恢复，然后再进行精加工以提高零件的加工精 度 (注:尤其是对于易变形的零件或是对精度要求较高的零件必须将粗，精加工放在不 同的工序下进行 ) (3)按加工部位分序法 一般是先加工平面，定位面，后加工孔;先加工简单的几何形状，再加 工复杂的几何形状;先加工精度低的部位，再加工精度高的部位 3 加工路线的选择原则及加工顺序的安排加工路线的安排及确定 加工路线是指数控机床加工过程中刀具的运动轨迹和方向 每一道工 序的加工路线的确定都是非常重要的，因为它影响着零件的加工精度及表面粗糙度其加工路线的 总体划分原则为:保证加工精度及粗糙度，使得空行程最少及加工路线最短，计算也要方便但是 在加工路线的确定中还需考虑以下几点: (1)应尽量减少进，退刀时间和其他辅助时间 (2)选择合理的进，退刀位置，尽量避免沿零件轮廓法向切入和进给中途停顿，且进，退刀的 位置应选在不重要的位置上 (3)加工路线一般是先加工外轮廓，然后再加工内轮廓 加工顺序的安排 重点是为了保证定位夹紧时工件的刚性和保证加工精度一般可按以下原 则来进行: (1)上道工序加工部影响下道工序的装夹(特别是定位) (2)以相同的装夹方式或同一把刀加工的工序尽可能采用集中的连续加工，减少重复装夹，更 换刀具等辅助时间 (3)同一次安装中的加工内容，以对零件刚性小的内容先行 指令及其插补方式概 及其插补方式概述 二， 车床数控系统的 G 指令及其插补方式概述 1 车床数控系统常用 G 指令 1，快速定位 G00 格式:G00 X(U)_ Z(W)_ 说明:X，Z:为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标;U，W:为增量编程时， 快速定位终点相对于起点的位移量;G00 指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度， G00 指令中的快移速度由机床参数 "快 从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点 移进给速度"对各轴分别设定，不能用 F 规定 注意: 在执行 G00 指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴 的合成轨迹不一定是直线操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞常见的做法是，将 X 轴移动到安全位置，再放心地执行 G00 指令 G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀快移速度可由面板上的快速修调按钮修正 G00 为模态功能，可由 G01，G02，G03 或 G32 功能注销 2，直线插补 G01 格式: G01 X(U)_ Z(W) _ F_ ; 说明: X，Z:为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标;U，W:为增量编程时终点相对于起 点的位移量;F_:合成进给速度G01 指令刀具以联动的方式，按 F 规定的合成进给 速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点 第 2 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 G01 是模态代码，可由 G00，G02，G03 或 G32 功能注销 3，圆弧进给 G02/G03 格式: G02X(U)_Z(W)_I_K_F 说明:G02/G03 指令刀具，按顺时针/逆时针进行圆弧加工圆弧插补 G02/G03 的判断，是在 加工平面内，根据其插补时的旋转方向为顺时针/逆时针来区分的加工平面为观察者迎 着 Y 轴的指向，所面对的平面 注意: ①G02: 顺时针圆弧插补; G03: 逆时针圆弧插补; ②X， Z: 为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标; ③U，W: 为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量; ④I， K:圆心相对于圆弧起点的增加量(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，在绝对，增量编程 时都是以增量方式指定，在直径，半径编程时 I 都是半径值 R:圆弧半径，F:被编程的两个轴的 合成进给速度; 4，螺纹切削 G32 格式:G32 X(U)__Z(W)__ F__ 说明:X， Z: 为绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标; U，W: 为增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量; F: 螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给值; 注意: ①从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数; ②在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险;因此螺纹切削时进给保持功能无效，如 果按下进给保持按键，刀具在加工完螺纹后停止运动; ③在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能; ④在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段δ 和降速退刀段δ′，以消除伺服滞后造成的螺距 误差 5，内(外)径切削循环 G90 圆柱面内(外)径切削循环 格式: G90 X__Z__F__; 说明:X，Z:绝对值编程时，为切削终点在工件坐标系下的坐标;增量值编程时，为切削终点 相对于循环起点的有向距离 6，端平面切削循环 G94 格式: G94 X__Z__F 说明:X，Z:绝对值编程时，为切削终点在工件坐标系下的坐标;增量值编程时，为切削终点 相对于循环起点的有向距离 7，螺纹切削循环 G92 格式: G92 X(U)__Z(W)__ F__; 说明:X，Z:绝对值编程时，为螺纹终点在工件坐标系下的坐标;增量值编程时，为螺纹终点 相对于循环起点的有向距离 F:螺纹导程; 8，复合循环有四类复合循环，分别是: G71:内(外)径粗车复合循环; G72:端面粗车复合循环; G73:封闭轮廓复合循环; G70:精车循环; 运用这组复合循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工路线 和走刀次数 第 3 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 (1)内(外)径粗车复合循环 G71 格式:G71 U(△d) R(r) G71 P(ns) Q(nf) X(△x) Z(△z) F(f) S(s) T(t); △d:切削深度(每次切削量); r:每次退刀量; ns:精加工路径第一程序段的顺序号; nf:精加工路径最后程序段的顺序号; △x:X 方向精加工余量; △z:Z 方向精加工余量; f，s，t:粗加工中 G71 程序段中编程的 F，S，T 有效，而精加工处于 ns 到 nf 程序段之 间的 F，S，T 有效 注意: ①G71 指令必须带有 P，Q 地址 ns，nf，且与精加工路径起，止顺序号对应，否则不能进行 该循环加工 ②ns 的程序段必须为 G00/G01 指令 ③在顺序号为 ns 到顺序号为 nf 的程序段中，不应包含子程序 (2)端面粗车复合循环 G72 格式:G72 W(△d) R(r) ; G72 P(ns) Q(nf) X(△x) Z(△z) F(f) S(s) T(t); 说明:该循环与 G71 的区别仅在于切削方向平行于 X 轴 (3)固定形状复合循环 G73 格式:G73 U(△i) W(△k) R(d) ; G73 P(ns) Q(nf) X(△x) Z(△z) F(f) S(s) T(t); 说明:适用于铸造，锻造毛坯，与最终零件有相似外形 (4)精车循环 G70 格式:G70 P(ns) Q(nf) ; 2 数控机床中的插补原理在理解插补的基本概念之前，应先首先理解脉冲当量的含义在数控机床中，刀具或是工件最 小的位移量是机床坐标轴运动的一个分辨单位，由检测装置辨识，称为分辨率(闭环系统) ，或称 为脉冲当量(开环系统) 又称之为最小设定单位可见刀具的运动轨迹在微观上是由许多的小线 段构成的折线，不可能使刀具严格按照所要求的零件轮廓进行运动，因此只能用折线逼近所要求的 廓形曲线而"插补"的实质就是使数控系统根据零件轮廓线型的有限信息(包括直线的起点，终 点，圆弧的起点，终点等) ，计算出刀具的一系列的加工点，完成所谓的数据的"密化"工作也 就是说插补有两层意思:一是产生基本线型，二是用基本线型拟合其他轮廓曲线如图所示常见的 插补方式有: 圆弧插补方式第 4 页 共 8 页 直线插补方式 河北师范大学职业技术学院毕业论文 三，椭圆宏程序的编制由于数控车床加工对象为各种类型的回转面，其中对于圆柱面，锥面，圆弧面，球面等的加工， 可以利用直线插补和圆弧插补指令完成，而对于椭圆等一些非圆曲线构成的回转体，加工起来具有 一定的难度这是因为大多数的数控系统只提供直线插补和圆弧插补两种插补功能，更高档的数控 系统提供双曲线，正弦曲线和样条曲线插补功能，但是一般都没有椭圆插补功能因此，在数控机 床上对椭圆的加工大多采用小段直线或者小段圆弧逼近的方法来编制椭圆加工程序 在这里结合工作实践对车削椭圆轮廓的宏程序的编制方法进行探讨 1 椭圆宏程序的编制原理数控系统的控制软件，一般由初始化模块，输入数据处理模块，插补运算处理模块，速度控制 模块，系统管理模块和诊断模块组成其中插补运算处理模块的作用是依据程序中给定的轮廓的起 点，终点等数值对起点终点之间的坐标点进行数据密化，然后由控制软件，依据数据密化得到的坐 标点值驱动刀具依次逼近理想轨迹线的方式来移动，从而完成整个零件的加工 依据数据密化的原理，我们可以根据曲线方程，利用数控系统具备的宏程序功能，密集的算出 曲线上的坐标点值，然后驱动刀具沿着这些坐标点一步步移动就能加工出具有椭圆，抛物线等非圆 曲线轮廓的工件 2 椭圆宏程序的编制步骤宏编程一般步骤: 首先要有标准方程(或参数方程)一般图中会给出 对标准方程进行转化，将数学坐标转化成工件坐标标准方程中的坐标是数学坐标，要应用到 数控车床上，必须要转化到工件坐标系中 求值公式推导 利用转化后的公式推导出坐标计算公式 根据实际选择计算公式 求值公式选择 编程 公式选择好后就可以开始编程了 下面分别就工件坐标原点与椭圆中心重合，偏离等 2 种情况进行编程说明 (1)工件坐标原点与椭圆中心重合 2 2 2 2 椭圆标准方程为 X / a + Y / b =1 ① 2 2 2 2 转化到工件坐标系中为 Z / a + X / b =1 ② 根据以上公式我们可以推导出以下计算公式第 5 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 X = ±b 1 Z 2 / a 2 Z = ±a 1 Z 2 / a 2 ④ ③ 在这里我们取公式③凸椭圆取+号，凹椭圆取-号即 X 值根据 Z 值的变化而变化，公式④不 能加工过象限椭圆，所以舍弃 下面就是 FANUC 系统 0i 椭圆精加工程序: O0001;……………………………… 程序名 #1=100; ……………………………用#1 指定 Z 向起点值 #2=100; ……………………………用#2 指定长半轴 #3=50; ………………………………用#3 指定短半轴 G99 T0101 S500 M03; ………… 机床准备相关指令 G00 X Z M08; ………… 程序起点定位，切削液开 X0Z;…………………………快速定位到靠近椭圆加工起点的位置 N1WHILE[#1GE-80]DO1; …………于-80 时执行 DO1 到 END1 之间的程序 2 2 #4=#3*SQRT[1-#1*#1/[#2*#2]]; …计算 X 值，就是把公式 X = ± b 1 Z / a 里面的各值用变量代替 G01 X[#4*2] Z#1 F15; …………直线插补 #1=#1-1; ………………………步距 1，即 Z 值递减量为 1，此值过大 影响形状精度，过小加 重系统运算负担， 应在满足形状精度的前提下尽可能取大值 END1; ………………………………语句结束，这里的 END1 与上面的 DO1 对应 G01 Z-; ………………………加工圆柱面 X; ………………………………退刀 G00 X Z;…………………回程序起点 M09; …………………………………切削液关 M05; …………………………………主轴停止 M30; …………………………………程序结束 (2) 工件坐标原点与椭圆中心偏离 数控车床编程原点与椭圆中心不重合，这时需要将椭圆 Z(X)轴负向移动长半轴的距离，使起 2 2 2 2 点为 0，原公式 Z / a + X / b =1 转变为: 2 ( Z Z1 ) 2 / a 2 + X X 1) / b 2=1 ( ⑤ Z1----编程原点与椭圆中心的 Z 向偏距;此例中为-100 X1----编程原点与椭圆中心的 X 向偏距;此例中为 0 第 6 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 可推导出计算公式: 2 X = ± b 1 Z Z1) / a 2 + X 1 ( ⑥ (精加工程序) O0001; ……………………………程序名 #1=0; ……………………………用#1 指定 Z 向起点值 #2=100; …………………………用#2 指定长半轴 #3=50; …………………………用#3 指定短半轴 #5=-100; ……………………… Z 向偏距 G99 T0101 S500 M03; …………机床准备相关指令 G00 X Z M08; ……… 程序起点定位，切削液开 X0 Z;…………………………快速定位到靠近椭圆加工起点的位置 N1WHILE[[#1-#5]GE-80]DO1; ……于-80 时执行 DO1 到 END1 之间的程序 2 2 #4=#3*SQRT[1-[#1-#5]*[#1-#5]/[#2*#2]]; …计算 X 值， 就是把公式 X = ± b 1 Z / a 里面的各 值用变量代替 G01 X[#4*2] Z[#1-#5] F15; ……直线插补 #1=#1-1; …………………………步距 1，即 Z 值递减量为 1 END1; …………………………………循环语句结束 G01 Z-110 ; …………………………加工圆柱面 X; …………………………………平圆柱的阶梯端面 G00 X Z M09; ………………快速退刀并切削液关 M05; ……………………………………主轴停止 M30; ……………………………………程序结束 3 完整粗，精加工程序以上两个实例均只编写了精加工程序，另外可以利用宏调用子程序进行粗加工，下面以第一个 图(工件坐标原点与椭圆中心重合的零件)为例说明 O0001; ……………………………………程序名 #6=95;…………………………………定义总的加工余量 G99 T0101 S500 M03; …………………机床的相关准备工作 G00 X Z M08; …………………程序起点位置切削液开 G00 X#6 Z;………………………程序循环起点 N10 #6=#6-5;……………………………每循环完一次 X 向进 5 M98 P0002; ……………………………子程序的调用 IF [#6GE0]GOTO10; ……………………执行 N10 到 IF 之间的语句 G00 XZ; ………………………快退到换刀点 M05; ……………………………………主轴停止 M30; ……………………………………主程序结束 O0002 子程序 #1=100; ………………………………用#1 指定椭圆加工 Z 向起点值 #2=100; ………………………………用#2 指定长半轴 #3=50; ………………………………用#3 指定短半轴 WHILE[#1GE-80]DO1; ………………于-80 时执行 DO1 到 END1 之间的程序 #4=#3*SQRT[1-#1*#1/[#2*#2]]; … 计算 X 值，把数学公式用变量替代第 7 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 G01 X[#4*2+#6] Z#1 F15; ………进行直线 #1=#1-1; ………………………步距 1，即 Z 值递减量为 1 END1; ……………………………循环语句结束 G01Z-110 ; ……………………加工圆柱面 X; …………………………平圆柱的阶梯端面 G00 Z; ……………………Z 向退刀 X#6;……………………………X 向退刀循环起点 M99; ……………………………子程序结束并返回主程序 除了用标准方程加工椭圆外，还可以用参数方程加工椭圆曲线在这里就不一一阐述了 4 加工椭圆的注意事项利用数控车床加工椭圆曲线，应注意以下几点: (1)车削后工件的精度与编程时所选择的步距有关步距值越小，加工精度越高;但是减小步距 会造成数控系统工作量加大，运算繁忙，影响进给速度的提高，从而降低加工效率因此， 必须根据加工要求合理选择步距，一般在满足加工要求前提下，尽可能选取较大的步距 (2)对于椭圆轴中心与 Z 轴不重合的零件，需要将工件坐标系进行偏置后，然后按文中所述的方 法进行加工 结论不同的加工方案就会出现不同的加工路径，每一条加工路径都有其各自的特色，有的会是加工 效率高，但是机床和刀具的损耗大，不宜于大批量加工;而有的加工路径则效率适中，机床和刀具 的损耗相对较小，从而在大批量生产时，零件的尺寸精度波动比较小 在使用宏程序编程，大部分零件尺寸和工艺参数可以传递到宏程序中，程序的修改比较方便 图样改变时，仅需修改几个参数，因此，柔性好，极易实现系列化生产另外，使用宏程序除了能 加工椭圆面外，还可以加工抛物线，双曲线等非圆曲线，有效的扩展数控机床的加工范围，提高加 工效率和品质，充分发挥机床的使用价值 主要参考文献 (1) 卢增怀数控车床上椭圆的编程与零件的加工机械加工 2007/5/66 (2) 孙摘茂数控机床加工编程技术〔M]北京:机械工业出版社 (3) 北京发那克机电有限公司BEIJING-FANUCOM 操作编程说明书 [Z] 北 京 北京发那 克机电有限公司 1998 (4) 严爱珍 机床数控原理与系统 北京 机械工业出版社 (5) 郭培全 数控机床编程与应用 北京 机械工业出版社 2000 (6) 于华 数控机床编程与实例 北京 机械工业出版社 1996 第 8 页 共 8 页

第一部分：数控机床应用调查一、 品正数控深孔钻床外型及简介 品正数控深孔钻床外型如图1-1 图1-1品正数控深孔钻床简介：深孔钻 : 自1982年生产以来， 一直占据生产的重要位置。 现市场对模具生产交期需求迫切， 深孔加工机快捷，便利， 不需要铰孔， 一步到位， 成了不可或缺的工具。更兼投资回收成本快速， 是抢占市场的利器。 二、深孔钻在设计上的优点合运水道，热流道，顶针孔，油泵深孔，轧辊孔等深孔加工。 敝司深孔钻在设计上有以下的优点 : 工作台， 底座机身， 立柱， 升降台， 全部 FC30铸铁成型， 加工时达至最佳的吸震效果。 床身工作台底座一体成型， 结构一致， 筋骨强壮， 没有立柱与工作台分开的设计。 滑轨， 工作台导轨， 采用V型导轨， 保证准确的导向性， 无方轨之侧间隙。滑动时无蛇行现象， 亦能维持滑动之顺畅。在强压下承载座与滑动座更紧密结合。两者接触而能平均受力。长时间运动能维持稳定之动静态精度， 而能达到增长机件寿命及提高加工品质。 滑轨经热处理研磨， 更能保证耐用与刚性。 采用良好的油压泵设计， 控制流量与压力， 确保使用寿命。 另外更采用CNC 换刀系统装置， 只用轻轻按下控制键， 气动锁刀系统。 更换刀具方便。 纸带与磁铁过滤装置， 能将钢材加工中铁屑与切削油废弃的微量元素过滤， 循环再用。三、品正深孔钻规格表深孔钻规格表 型号 MGD-813 MGD-1015 MGD-1520 MGD-1525 Table (单位 mm) 工作台尺寸 400x1500 600x2000 800x2300 800x2800 作业面积 1300x600x800(z1)x400(z2) 1500x600x1000 2000x1000x1500 2500x1000x1500 T型槽 18mmx63mmx5 22x34x5 22x34x7 22x34x7 主轴 主轴进给行程 800 1000 1250 1500主轴进给速度 (mm/min) 20-5000mm主轴直径 Φ120 主轴端至台面距离 70 mm 电动机 主轴(kw) 5kw磁力分离器(W) 25W 纸带过滤器 25W 铁削排除机 (W) 375 油压泵 10HPx6P润滑油泵 150Wx2加工能力 加工深度 800 1000 1250 1500 钻孔能力 Φ3-25mm(32)油压系统 切削油桶 (L) 1800LT高压泵压力 (kg/cm2 ) 0-120 高压泵吐出量 (L/min) 5-70最大载重 (kg) 1000 3000 5000 7000 机械净重 (kg) A9000 A10500 A14500 A16500占地面积 A3125x2046 A5000x5000 A5500x5500 A6000x6000第二部分：数控加工工艺分析要求：能够根据图纸的几何特征和技术要求，运用数控加工工艺知识，选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数，划分加工工序和工步，安排加工路线，确定切削参数。在此基础上，能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制（至少两个零件的工艺分析）。一、加工平面凸轮零件上的槽与孔，外部轮廓已加工完，零件材料为HT200。 图11、零件图工艺分析 凸轮槽形内、外轮廓由直线和圆弧组成，几何元素之间关系描述清楚完整，凸轮槽侧面与 、 两个内孔表面粗糙度要求较高，为R6。凸轮槽内外轮廓面和 孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT200，切削加工性能较好。 根据上述分析，凸轮槽内、外轮廓及 、 两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行，以保证表面粗糙度要求。同时以底面A定位，提高装夹刚度以满足垂直度要求。2、确定装夹方案 根据零件的结构特点，加工 、 两个孔时，以底面A定位（必要时可设工艺孔），采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时，采用“一面两孔”方式定位，既以底面A和 、 两个孔为定位基准。3、确定加工顺序及走刀路线 加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用做定位基准的 、 两个孔，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。为保证加工精度，粗、精加工分开，其中 、 两个孔的加工采用钻孔—粗铰—精铰方案。走刀路线包括平面进给和深度进给两部分。平面进给时，外凸轮廓从切线方向切入，内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量，采用顺铣方式铣削。深度进给有两种方法：一种是在XOY平面（或YOX平面）来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。4、刀具选择 根据零件特点选用8把刀具，如下表：序号 刀具号 刀具 加工表面 备注 规格名称 数量 刀长/mm 1 T01 ￠5中心钻 1 钻￠5mm中心孔 2 T02 ￠6钻头 1 45 ￠20孔粗加工 3 T03 ￠6钻头 1 30 ￠12孔粗加工 4 T04 ￠20铰刀 1 45 ￠20孔精加工 5 T05 ￠12铰刀 1 30 ￠12孔精加工 6 T06 90°倒角铣刀 1 ￠20孔倒角5×45° 7 T07 ￠6高速钢立铣刀 1 20 粗加工凸轮槽内外轮廓 底圆角R58 T08 ￠6硬质合金立铣刀 1 20 精加工凸轮槽内外轮廓 5、切削用量选择 凸轮槽内、外轮廓精加工时留1㎜铣削余量，精铰 、 两个孔时留1㎜铰削余量。主轴转数是1000r/min。二、轴类零件的加工工艺分析与实例 一渗碳主轴（如图2-2），每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S9～C59。渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图（如图）。主轴加工工艺过程工 序 工种 工步 工序内容及要求 机床设备（略） 夹具 刀具 量具1 车 按工艺草图车全部至尺寸工艺要求：（1）一端钻中心孔φ2。（2）1：5锥度及莫氏3＃内锥涂色检验，接触面＞60%。（3）各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于1 CA6140 莫氏3号铰刀 莫氏3号塞规1：5环规 检查 2 淬 热处理S9－C59 3 车 去碳。一端夹牢，一端搭中心架 <1> 车端面，保证φ36右端面台阶到轴端长度为40 <2> 修钻中心孔φ5B型 <3> 调头 车端面，取总长340至尺寸，继续钻深至85，60°倒角 检查 4 车 一夹一顶 CA6140 <1> 车M30×5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30 <2> 车φ25至φ25 、长43 <3> 车φ35至φ35 <4> 车砂轮越程槽 5 车 调头，一夹一顶 <1> 车M30×5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30 <2> 车φ40至φ40 <3> 车砂轮越程槽 6 铣 铣19 二平面至尺寸 7 热 热处理HRC59 8 研 研磨二端中心孔 9 外磨 二顶尖，（另一端用锥堵） M1430A <1> 粗磨φ40外圆，留1～15余量 <2> 粗磨φ30js外圆至φ30t （二处）台阶磨出即可 <3> 粗磨1:5锥度，留磨余量 10 内磨 用V型夹具（ф30js5二外圆处定位） M1432A 磨莫氏3＃内锥（重配莫氏3＃锥堵）精磨余量2～25 11 热 低温时效处理（烘），消除内应力 12 车 一端夹住，一端搭中心架 <1> 钻φ5孔，用导向套定位，螺纹不攻 Z–2027 <2> 调头，钻孔φ5攻M6–6H内螺纹 <3> 锪孔口60°中心孔 <4> 调头套钻套钻孔ф5×25（螺纹不改） <5> 锪60°中心孔，表面精糙度8 60°锪钻 检查 13 钳 <1> 锥孔内塞入攻丝套 <2> 攻M12–6H内螺纹至尺寸 14 研 研中心孔R8 15 外磨 工件装夹于二顶尖间 <1> 精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸 <2> 磨M30×5 M30×5左螺纹大径至30 <3> 半精磨ф30js5二处至ф30 <4> 精磨1:5锥度至尺寸，用涂色法检查按触面大于85% 1:5环规16 磨 工件装夹二顶尖间，磨螺纹 <1> 磨M30×5–6g左螺纹至尺寸 M33×5左环规 <2> 磨M30×5–6g螺纹至尺寸 M33×5环规17 研 精研中心孔R4 18 外磨 精磨、工件装夹于二顶尖间 M1432A 精磨2-φ30 至尺寸，注意形位公差 19 内磨 工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔（卸堵，以2–ф30js5外圆定位），涂色检查接触面大于80%，注意技术要求“1”“2” MG1432A 检查 20 普 清洗涂防锈油，入库工件垂直吊挂 该轴类零件加工过程中几点说明：1．采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。 对锥堵要求： ① 锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。② 锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。③ 锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×5－6g左、M30×5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留5－3mm去碳层。螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm去碳层。为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。第三部分：编制数控加工程序要求：能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法，正确地编制中等复杂典型零件的加工程序，或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。（至少两个零件）。一、 编制轴类零件（1）数控加工程序如图1所示的零件。毛坯为 42㎜的棒料，从右端至左端轴向走刀切削;粗加工每次进给深度5㎜，进给量为15㎜/r;精加工余量X向5㎜，Z向1㎜，切断刀刃宽4㎜。工件程序原点如图 图1所示。 该零件结构较为简单，属典型轴类零件，轴向尺寸80㎜，采用三爪卡盘装夹即可，选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。1． 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用3包刀具：1号为外圆左边偏粗车刀，2号为外圆左偏精车刀，3号刀为外圆切断刀，换刀点与对刀点重合2．确定加工路线1）粗车外圆。从右至左切削外轮廓，采用粗车循环。2）精车外圆。左端倒角→ 20㎜外圆→倒角→ 30㎜外圆→倒角→ 40㎜外圆。（3）切断3选择切削用量选择切削用量参数见表表1 选择切削用量参数转数指令 进给速度（mm/r） 刀具粗车外圆 M43 15 1号精车外圆 M44 1 2号切断 M43 1 2号编写程序O0001M03T0101 M43 F15G00 XZG01XG00XZG71 UR3G71 P1 Q2 U25 W1 F15 N1 G01 XXZ-Z-XXZ-Z-XXZ-Z-N2 XG00Z0M00M03 M44 T0202G70 P1 Q2 G00ZM00M03 M43 T0303G00 Z-G01XXG00ZM30 二、 编制轴类零件（2）数控加工程序加工如图3-2所示零件，材料45钢，坯料 60×122。1、刀具：T1——硬质合金93°右偏刀；T2——宽3mm硬质合金割刀，D1——左刀尖。加工工序 材料 刀具车外圆 硬质合金 T1切槽 硬质合金 T2该零件结构较为简单，属典型轴类零件，轴向尺寸120㎜，采用三爪卡盘装夹即可，选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。2、 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用2包刀具：1号为外圆左边偏粗车刀，2号刀为外圆切断刀和切槽刀，换刀点与对刀点重合 3、程序编写程序指令 说明N10 G56 S300 M3 M7 T1； 选择刀具，设定工艺数据N20 G96 S50 LIMS=3000 F3； 设定粗车恒线速度N30 G0 X65 Z0； 快速引刀接近工件，准备车端面N40 G1 X-2； 车端面N50 G0 X65 Z10； 退刀N60 CNAME=“LK2”； 轮廓调用N70 R105=1 R106=2 R108=4 R109=0 R110=2 R111=3 R112=15； 毛坯循环参数设定N80 LCYC95； 调用LCYC95循环轮廓粗加工N90 G96 S80 LIMS=3000 F15； 设定精车恒线速度N100 R105=5； 调整循环参数N110 LCYC95； 调用LCYC95循环轮廓精加工N120 G0 X100 Z150； 快速退刀，准备换割刀N125 G97； 取消恒线速度N130 T2 F1 S250； 换T2割刀D1有效，调整工艺数据N140 G0 X42 Z-33； 快速引刀至槽Z向左侧N150 LCEXP2 P8； 调用子程序8次割8槽N160 G0 X100 Z150 M9； 快速退刀，关冷却N170 M2； 程序结束LK2 N10 G1 X0 Z0； N20 G3 X20 Z-10 CR=10； N30 G1 Z-20； N40 G2 X30 Z-25 CR=5； N50 G1 X98 CHF=818； N60 Z-100； N70 X60 Z-105； N80 M17； LCEXP2 N10 G91 G1 X-14； N20 G4 S2； N30 G1 X14； N40 G0 Z-8； N50 G90 M17； 第四部分：绘制CAD零件图

数控加工工艺分析论文怎么写

第一部分：数控机床应用调查一、 品正数控深孔钻床外型及简介 品正数控深孔钻床外型如图1-1 图1-1品正数控深孔钻床简介：深孔钻 : 自1982年生产以来， 一直占据生产的重要位置。 现市场对模具生产交期需求迫切， 深孔加工机快捷，便利， 不需要铰孔， 一步到位， 成了不可或缺的工具。更兼投资回收成本快速， 是抢占市场的利器。 二、深孔钻在设计上的优点合运水道，热流道，顶针孔，油泵深孔，轧辊孔等深孔加工。 敝司深孔钻在设计上有以下的优点 : 工作台， 底座机身， 立柱， 升降台， 全部 FC30铸铁成型， 加工时达至最佳的吸震效果。 床身工作台底座一体成型， 结构一致， 筋骨强壮， 没有立柱与工作台分开的设计。 滑轨， 工作台导轨， 采用V型导轨， 保证准确的导向性， 无方轨之侧间隙。滑动时无蛇行现象， 亦能维持滑动之顺畅。在强压下承载座与滑动座更紧密结合。两者接触而能平均受力。长时间运动能维持稳定之动静态精度， 而能达到增长机件寿命及提高加工品质。 滑轨经热处理研磨， 更能保证耐用与刚性。 采用良好的油压泵设计， 控制流量与压力， 确保使用寿命。 另外更采用CNC 换刀系统装置， 只用轻轻按下控制键， 气动锁刀系统。 更换刀具方便。 纸带与磁铁过滤装置， 能将钢材加工中铁屑与切削油废弃的微量元素过滤， 循环再用。三、品正深孔钻规格表深孔钻规格表 型号 MGD-813 MGD-1015 MGD-1520 MGD-1525 Table (单位 mm) 工作台尺寸 400x1500 600x2000 800x2300 800x2800 作业面积 1300x600x800(z1)x400(z2) 1500x600x1000 2000x1000x1500 2500x1000x1500 T型槽 18mmx63mmx5 22x34x5 22x34x7 22x34x7 主轴 主轴进给行程 800 1000 1250 1500主轴进给速度 (mm/min) 20-5000mm主轴直径 Φ120 主轴端至台面距离 70 mm 电动机 主轴(kw) 5kw磁力分离器(W) 25W 纸带过滤器 25W 铁削排除机 (W) 375 油压泵 10HPx6P润滑油泵 150Wx2加工能力 加工深度 800 1000 1250 1500 钻孔能力 Φ3-25mm(32)油压系统 切削油桶 (L) 1800LT高压泵压力 (kg/cm2 ) 0-120 高压泵吐出量 (L/min) 5-70最大载重 (kg) 1000 3000 5000 7000 机械净重 (kg) A9000 A10500 A14500 A16500占地面积 A3125x2046 A5000x5000 A5500x5500 A6000x6000第二部分：数控加工工艺分析要求：能够根据图纸的几何特征和技术要求，运用数控加工工艺知识，选择加工方法、装夹定位方式、合理地选择加工所用的刀具及几何参数，划分加工工序和工步，安排加工路线，确定切削参数。在此基础上，能够完成中等复杂零件数控加工工艺文件的编制（至少两个零件的工艺分析）。一、加工平面凸轮零件上的槽与孔，外部轮廓已加工完，零件材料为HT200。 图11、零件图工艺分析 凸轮槽形内、外轮廓由直线和圆弧组成，几何元素之间关系描述清楚完整，凸轮槽侧面与 、 两个内孔表面粗糙度要求较高，为R6。凸轮槽内外轮廓面和 孔与底面有垂直度要求。零件材料为HT200，切削加工性能较好。 根据上述分析，凸轮槽内、外轮廓及 、 两个孔的加工应分粗、精加工两个阶段进行，以保证表面粗糙度要求。同时以底面A定位，提高装夹刚度以满足垂直度要求。2、确定装夹方案 根据零件的结构特点，加工 、 两个孔时，以底面A定位（必要时可设工艺孔），采用螺旋压板机构夹紧。加工凸轮槽内外轮廓时，采用“一面两孔”方式定位，既以底面A和 、 两个孔为定位基准。3、确定加工顺序及走刀路线 加工顺序的拟定按照基面先行、先粗后精的原则确定。因此应先加工用做定位基准的 、 两个孔，然后再加工凸轮槽内外轮廓表面。为保证加工精度，粗、精加工分开，其中 、 两个孔的加工采用钻孔—粗铰—精铰方案。走刀路线包括平面进给和深度进给两部分。平面进给时，外凸轮廓从切线方向切入，内凹轮廓从过渡圆弧切入。为使凸轮槽表面具有较好的表面质量，采用顺铣方式铣削。深度进给有两种方法：一种是在XOY平面（或YOX平面）来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到既定深度。4、刀具选择 根据零件特点选用8把刀具，如下表：序号 刀具号 刀具 加工表面 备注 规格名称 数量 刀长/mm 1 T01 ￠5中心钻 1 钻￠5mm中心孔 2 T02 ￠6钻头 1 45 ￠20孔粗加工 3 T03 ￠6钻头 1 30 ￠12孔粗加工 4 T04 ￠20铰刀 1 45 ￠20孔精加工 5 T05 ￠12铰刀 1 30 ￠12孔精加工 6 T06 90°倒角铣刀 1 ￠20孔倒角5×45° 7 T07 ￠6高速钢立铣刀 1 20 粗加工凸轮槽内外轮廓 底圆角R58 T08 ￠6硬质合金立铣刀 1 20 精加工凸轮槽内外轮廓 5、切削用量选择 凸轮槽内、外轮廓精加工时留1㎜铣削余量，精铰 、 两个孔时留1㎜铰削余量。主轴转数是1000r/min。二、轴类零件的加工工艺分析与实例 一渗碳主轴（如图2-2），每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S9～C59。渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图（如图）。主轴加工工艺过程工 序 工种 工步 工序内容及要求 机床设备（略） 夹具 刀具 量具1 车 按工艺草图车全部至尺寸工艺要求：（1）一端钻中心孔φ2。（2）1：5锥度及莫氏3＃内锥涂色检验，接触面＞60%。（3）各需磨削的外圆对中心孔径向跳动不得大于1 CA6140 莫氏3号铰刀 莫氏3号塞规1：5环规 检查 2 淬 热处理S9－C59 3 车 去碳。一端夹牢，一端搭中心架 <1> 车端面，保证φ36右端面台阶到轴端长度为40 <2> 修钻中心孔φ5B型 <3> 调头 车端面，取总长340至尺寸，继续钻深至85，60°倒角 检查 4 车 一夹一顶 CA6140 <1> 车M30×5–6g左螺纹大径及ф30JS5处至Φ30 <2> 车φ25至φ25 、长43 <3> 车φ35至φ35 <4> 车砂轮越程槽 5 车 调头，一夹一顶 <1> 车M30×5–6g螺纹大径及φ30JS5处至φ30 <2> 车φ40至φ40 <3> 车砂轮越程槽 6 铣 铣19 二平面至尺寸 7 热 热处理HRC59 8 研 研磨二端中心孔 9 外磨 二顶尖，（另一端用锥堵） M1430A <1> 粗磨φ40外圆，留1～15余量 <2> 粗磨φ30js外圆至φ30t （二处）台阶磨出即可 <3> 粗磨1:5锥度，留磨余量 10 内磨 用V型夹具（ф30js5二外圆处定位） M1432A 磨莫氏3＃内锥（重配莫氏3＃锥堵）精磨余量2～25 11 热 低温时效处理（烘），消除内应力 12 车 一端夹住，一端搭中心架 <1> 钻φ5孔，用导向套定位，螺纹不攻 Z–2027 <2> 调头，钻孔φ5攻M6–6H内螺纹 <3> 锪孔口60°中心孔 <4> 调头套钻套钻孔ф5×25（螺纹不改） <5> 锪60°中心孔，表面精糙度8 60°锪钻 检查 13 钳 <1> 锥孔内塞入攻丝套 <2> 攻M12–6H内螺纹至尺寸 14 研 研中心孔R8 15 外磨 工件装夹于二顶尖间 <1> 精磨φ40及φ35φ25外圆至尺寸 <2> 磨M30×5 M30×5左螺纹大径至30 <3> 半精磨ф30js5二处至ф30 <4> 精磨1:5锥度至尺寸，用涂色法检查按触面大于85% 1:5环规16 磨 工件装夹二顶尖间，磨螺纹 <1> 磨M30×5–6g左螺纹至尺寸 M33×5左环规 <2> 磨M30×5–6g螺纹至尺寸 M33×5环规17 研 精研中心孔R4 18 外磨 精磨、工件装夹于二顶尖间 M1432A 精磨2-φ30 至尺寸，注意形位公差 19 内磨 工件装在V型夹具中，以1–ф30外圆为基准，精磨莫氏3号内锥孔（卸堵，以2–ф30js5外圆定位），涂色检查接触面大于80%，注意技术要求“1”“2” MG1432A 检查 20 普 清洗涂防锈油，入库工件垂直吊挂 该轴类零件加工过程中几点说明：1．采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。 对锥堵要求： ① 锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。② 锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。③ 锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×5－6g左、M30×5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留5－3mm去碳层。螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm去碳层。为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。第三部分：编制数控加工程序要求：能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法，正确地编制中等复杂典型零件的加工程序，或应用CAD/CAM自动编程软件编制较复杂零件的加工程序。（至少两个零件）。一、 编制轴类零件（1）数控加工程序如图1所示的零件。毛坯为 42㎜的棒料，从右端至左端轴向走刀切削;粗加工每次进给深度5㎜，进给量为15㎜/r;精加工余量X向5㎜，Z向1㎜，切断刀刃宽4㎜。工件程序原点如图 图1所示。 该零件结构较为简单，属典型轴类零件，轴向尺寸80㎜，采用三爪卡盘装夹即可，选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。1． 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用3包刀具：1号为外圆左边偏粗车刀，2号为外圆左偏精车刀，3号刀为外圆切断刀，换刀点与对刀点重合2．确定加工路线1）粗车外圆。从右至左切削外轮廓，采用粗车循环。2）精车外圆。左端倒角→ 20㎜外圆→倒角→ 30㎜外圆→倒角→ 40㎜外圆。（3）切断3选择切削用量选择切削用量参数见表表1 选择切削用量参数转数指令 进给速度（mm/r） 刀具粗车外圆 M43 15 1号精车外圆 M44 1 2号切断 M43 1 2号编写程序O0001M03T0101 M43 F15G00 XZG01XG00XZG71 UR3G71 P1 Q2 U25 W1 F15 N1 G01 XXZ-Z-XXZ-Z-XXZ-Z-N2 XG00Z0M00M03 M44 T0202G70 P1 Q2 G00ZM00M03 M43 T0303G00 Z-G01XXG00ZM30 二、 编制轴类零件（2）数控加工程序加工如图3-2所示零件，材料45钢，坯料 60×122。1、刀具：T1——硬质合金93°右偏刀；T2——宽3mm硬质合金割刀，D1——左刀尖。加工工序 材料 刀具车外圆 硬质合金 T1切槽 硬质合金 T2该零件结构较为简单，属典型轴类零件，轴向尺寸120㎜，采用三爪卡盘装夹即可，选工件回转轴线及右侧面的交点为加工坐标系原点。2、 选择刀具编号并确定换刀点根据加工要求选用2包刀具：1号为外圆左边偏粗车刀，2号刀为外圆切断刀和切槽刀，换刀点与对刀点重合 3、程序编写程序指令 说明N10 G56 S300 M3 M7 T1； 选择刀具，设定工艺数据N20 G96 S50 LIMS=3000 F3； 设定粗车恒线速度N30 G0 X65 Z0； 快速引刀接近工件，准备车端面N40 G1 X-2； 车端面N50 G0 X65 Z10； 退刀N60 CNAME=“LK2”； 轮廓调用N70 R105=1 R106=2 R108=4 R109=0 R110=2 R111=3 R112=15； 毛坯循环参数设定N80 LCYC95； 调用LCYC95循环轮廓粗加工N90 G96 S80 LIMS=3000 F15； 设定精车恒线速度N100 R105=5； 调整循环参数N110 LCYC95； 调用LCYC95循环轮廓精加工N120 G0 X100 Z150； 快速退刀，准备换割刀N125 G97； 取消恒线速度N130 T2 F1 S250； 换T2割刀D1有效，调整工艺数据N140 G0 X42 Z-33； 快速引刀至槽Z向左侧N150 LCEXP2 P8； 调用子程序8次割8槽N160 G0 X100 Z150 M9； 快速退刀，关冷却N170 M2； 程序结束LK2 N10 G1 X0 Z0； N20 G3 X20 Z-10 CR=10； N30 G1 Z-20； N40 G2 X30 Z-25 CR=5； N50 G1 X98 CHF=818； N60 Z-100； N70 X60 Z-105； N80 M17； LCEXP2 N10 G91 G1 X-14； N20 G4 S2； N30 G1 X14； N40 G0 Z-8； N50 G90 M17； 第四部分：绘制CAD零件图

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数控加工工艺分析论文怎么写啊

雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术 摘要：转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件，也是最难加工的零件，目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。通过对这些技术的链接和研究，开发实现了大型叶片的多轴联动加工。 关键词：数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机，水轮机转轮叶片的制造，转轮的优劣，对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上，长期以来采用的“砂型铸造—— —砂轮铲磨——立体样板检测 —的制造工艺，不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础，其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。其 关键技术包括：复杂形状零件的三维造型及定位，五 轴联动刀位轨迹规划和计算，加工雕塑曲面体的刀轴 控制技术，切削仿真及干涉检验，以及后处理技术等。 大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能，这将大大推动我 国水轮机行业的发展和进步，为我国水电设备制造业 向着先进制造技术发展奠定基础。 " 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多，针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点，通过分析加工要求进行工艺设计，确定加工方案，选择合适的机床、刀具、夹具，确定合理的走刀路线及切削用量等；建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹，然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真，反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案，直到仿真结果确无干涉碰撞发生，则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理，生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。 图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程!"! 混流式水轮机叶片的三维几何建模 混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面、 大， 可编写一个*/0程序读入这些三维坐标点，然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型，如图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理，或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型，并缝合成实体。 !"# 叶片加工工艺规划 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床，根据三点定位原理经大量的研究分析，决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑，配以叶片焊接的定位销对叶片定位，在叶片上焊接必要的工艺块，采用一些通用的拉紧装置来装夹。加工正面时，采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具，将叶片背面放入胎具，利用焊接的工艺块进行调整找正，仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成，为了解决加工过程中的碰撞问题，我们采用沿流线 走刀，对于叶片的正背面进行分区域加工，根据曲面各 处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方 式来加工。对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下，尽量采用大直 径曲面面铣刀，以提高加工效率。叶片正背面我们选用 刀具直径!-56曲面面铣刀粗铣、!-16曲面面铣刀精铣， 叶片头部曲面采用!76的曲面面铣刀加工，出水边采用!76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况 反复做刀位编辑，以寻求合理的加工方案。在满足加工 要求、机床正常运行和一定的刀具寿命的前提下尽可能 的提高加工效率。 !"$叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 针对大型混流式叶片各曲面的特点，进行合理的刀 位轨迹规划和计算，是使所生成的刀位轨迹无干涉、无 碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。由于五轴加工的 刀具位置和刀具轴线方向是变化的，因此五轴加工的是 由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成，刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制，于是我们可 根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。从加工效率、 表面质量和切削工 艺性能来看，选择 沿叶片造型的参数 线作为铣削加工的 方向分多次粗铣和 一次精铣，然后划 分加工区域，定义 与机床有关的参数， 根据以上所选叶片 的加工部位、装夹 图， 混流式叶片的刀轨生成 定位方式、机床、 刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面 分别进行加工。通过对曲面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的 余量，精加工采用同一直径的铣刀，根据粗糙度要求给 定残余高度，根据具体情况选择切削类型、切削参数、 刀轴方向、进退刀方式等参数，生成的刀位轨迹如图， 所示。但是对于像叶片这样的曲率变化很大而又不均匀 的雕塑曲面零件我们还要根据情况作大量的刀位编辑， 并且必须进一步通过切削仿真做干涉和碰撞检查修改和 编辑刀轨。 !"#叶片五轴联动数控加工仿真 数控加工仿真通过软件模拟加工环境、刀具路径 与材料切除过程来检验并优化加工程序。在计算机上 仿真验证多轴联动加工的刀具轨迹，辅助进行加工刀 具干涉检查和机床与叶片的碰撞检查，取代试切削或 试加工过程，可大大地降低制造成本，并缩短研制周 期，避免加工设备与叶片和夹具等的碰撞，保证加工 过程的安全。加工零件的"!代码在投入实际的加工之 前通常需要进行试切，水轮机叶片是非常复杂的雕塑 曲面体，开发利用数控加工仿真技术是其成功采用五 轴联动数控加工的关键。在此，我们首先进行工艺系 统分析，明确机床!"!系统型号、机床结构形式和尺 寸、机床运动原理和机床坐标系统。用三维!，-软件建 立机床运动部件和固定部件的实体几何模型，并转换 成仿真软件可用的格式，然后建立刀具库，在仿真软 件中新建用户文件，设置所用!"!系统，并建立机床运 动模型，即部件树，添加各部件的几何模型，并准确 定位，最后设置机床参数。 接下来将叶片模型变换到 加工位置计算出刀具轨迹，再以此轨迹进行叶片切削 过程、刀位轨迹和机床运动的三维动态仿真。这样就 可以清楚的监控到叶片加工过程中的过切与欠切、刀 杆和联接系统与叶片、机床各运动部件与叶片和夹具 间的干涉碰撞，从而保证了数控编程的质量，减少了 试切的工作量和劳动强度，提高了编程的一次成功率， 缩短了产品设计和加工周期，大大提高生产效率。如 在数控加工行业进行推广，可产生巨大的经济和社会 效益。叶片的切削仿真如图所示，叶片的机床加工仿 真如图/所示。 图 混流式叶片的切削仿真图/ 混流式叶片的机床加工仿真 !"$叶片刀位轨迹的后置处理 后置处理是数控编程的一个重要内容，它将我们前 面生成的刀位数据转换成适合具体机床的数据。后处理 最基本的两个要素就是刀轨数据和后处理器。我们应首 先了解龙门移动式五坐标数控铣镗床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式和机床 配备的数控系统，熟悉该系统的"!编程包括功能代码 的组成、含义。然后应用通用后置处理器导向模板，根 据以上掌握的知识，开发定制专用后置处理器。然后将 我们已得刀位源文件进行输入转换成可控制机床加工的 "!代码。 % 结束语 复杂曲面的多轴联动数控编程是一涉及到众多领域 知识的复杂流程，是数字化仿真及优化的过程。本文介 绍的大型水轮机叶片的多轴联动编程技术，已用于工程 实际大型叶片的数控编程中，实现了大型转轮叶片的五 轴联动数控加工的刀位轨迹计算和加工仿真，保证了后 续数控加工的质量和效率，已作为大型水轮机叶片五轴 联动数控加工的编程工具用于实际生产中。

制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨，提出了以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上，研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。 我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗！时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。在这个美好的季节里，我在电脑上敲出了最后一个字，心中涌现的不是想象已久的欢欣，却是难以言喻的失落。是的，随着论文的终结，意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束，尽管百般不舍，这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中决绝的来临。 三年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友，无论在学习上、生活上还是工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在诸多方面都有所成长。感恩之情难以用语言量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。还要感谢我的父母，给予我生命并竭尽全力给予了我接受教育的机会，养育之恩没齿难忘； 他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我一定会好好孝敬和报答他们！， 还有许多人，也许他们只是我生命中匆匆的过客，但他们对我的支持和帮助依然在我记忆中留底了深刻的印象。在此无法一一罗列，但对他们，我始终心怀感激。最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢！

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数控加工工艺分析论文怎么写好

3“数控技术”专业的毕业论文怎么写 %3A+%C2%DB%CE%C4&ch=uf&num=10&w=site%3A+%C2%DB%CE%C4 亲爱的朋友，由于这里不让发网站网址，我们发了搜索结果给您，您在搜索结果页面点进去后会见到我们网站网址，然后在我们网站里即可查看到您想要的论文或者资料，本站有数十万篇免费论文，希望对您写作有帮助，给您带来不便，请谅解！

河北师范大学职业技术学院毕业论文 数控车床加工程序的优化问题 (针对 Faunc-0i-MateTc 进行分析) 我们在数控车上加工的零件主要还是以回转件为主，其加工精度一般都比较高，而往往加工精 度高出废品率也比较高 那么我们如何才能保证高的精度而出废品率低?当然要达到高精度低废品 率的要求需要考虑的各方面的原因，而本论题主要是侧重于从程序这一角度来分析旨在使车床编 程人员在满足工艺要求的前提下， 编制出即简洁， 运算量小又能使机床损耗小， 刀具磨损小的程序 一， 简析数控车床的工艺方面问题编制数控机床加工零件程序需要处理一系列的工艺问题 在普通机床上加工零件的工艺实际上 就是一个工艺卡片，机床加工的切削用量，走刀路线，工序内的工步安排等，往往都是操作工人自 行决定而数控机床是按程序进行加工的因此加工中的所有工序，工步，每道工序的切削用量， 走刀路线，加工余量，以及所用刀具的尺寸，类型等都要预先确定好并编入程序中为此要求一个 合格的编程人员首先应该是一个很好的工艺员，并对数控机床的性能，特点和应用，切削规范和标 注刀具系统非常熟悉否则就无法做到全面，周到地考虑零件加工全过程，无法正确，合理地确定 零件加工程序其加工工艺主要包括:机床加工的切削用量，工序划分及安排，走刀路线，加工顺 序等 1 切削用量的选择切削用量的选择:数控加工零件时，其切削用量都预先编到加工程序里面，在正常的情况下是 人工部允许变动的只有在试切削或是出现异常情况时，才允许通过速度调节或是电手轮调节其切 削用量因此程序中所选的切削用量一般是最合理，最优化的这样才可以提高其数控加工机床的 加工精度，刀具寿命和生产率，降低加工成本 影响数控加工切削用量的因素有: (1)机床 切削用量的选择必须在机床主传动功率，进给传动功率，主轴转速范围之内机床刀具工 件系统的刚性是限制切削用量的重要因素 切削用量的选择使机床—刀具—工件系统部发 生较大的颤动对于热稳定性好，热变形小，刚性好的数控机床，可以适当加大切削用量 (2)刀具 刀具材料是影响切削用量的有一重要因素常用的刀具材料有高速钢，硬质合金，陶瓷和 金刚石金刚石刀片性能最好，允许很高的切削速度，耐磨性好，硬度高，硬度随温度变 化小数控机床所采用的刀具多是部刃磨可换刀片(机夹刀片)机夹刀片的材料，形状和 尺寸，必须与程序中切削速度和进给量相适应并存入刀具参数里面对于标准刀片的参数 可参考有关的手册或是产品样本 (3)工件 加工工件的材料不同，所选用的刀具材料，刀片的类型也不同要注意其可切削性优良 的切削性能的标志:在高的切削速度下，有效的形成切屑，较小的饿道具磨损，良好的表 面加工质量采用较高的切削速度， 较小的背吃刀量和进给量， 可以获得较好的表面粗糙度 采用合理的恒切削速度，较小的背吃刀量和进给量，可获得较高的加工精度工件的测量 除首件全面检验外，应隔一段时间对工件的重要尺寸进行检验，控制刀具的磨损量及时进 行刀具的补偿或更换刀片 (4)冷却液 冷却液具有冷却和润滑的作用 冷却液能带走切削过程中产生的热量， 降低工件， 刀具， 夹具和机床的升温， 减少刀具与工件的摩擦与磨损， 提高刀具寿命和工件的表面加工质量 使用冷却液还能提高切削用量冷却液必须定期更换，以防老化，腐蚀机床导轨或其他零 件 2 工序划分的安排 (1)刀具的集中分序法 该法是按所用刀具来划分工序的方法用同一把刀完成零件上所所有可第 1 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 以完成的部位再用第二把刀，第三把刀完成他们可以完成的部位这样可以减少换刀 的次数，压缩空行程时间，减少不必要的定位误差 (2)粗精加工分序法 对于单个零件要先粗加工，半精加工，而后在精加工对于一批零件要， 应先全部进行粗加工，半精加工，最后在进行精加工，且粗，精加工之间最好先隔一段时 间以使粗加工后的零件的变形得到充分地恢复，然后再进行精加工以提高零件的加工精 度 (注:尤其是对于易变形的零件或是对精度要求较高的零件必须将粗，精加工放在不 同的工序下进行 ) (3)按加工部位分序法 一般是先加工平面，定位面，后加工孔;先加工简单的几何形状，再加 工复杂的几何形状;先加工精度低的部位，再加工精度高的部位 3 加工路线的选择原则及加工顺序的安排加工路线的安排及确定 加工路线是指数控机床加工过程中刀具的运动轨迹和方向 每一道工 序的加工路线的确定都是非常重要的，因为它影响着零件的加工精度及表面粗糙度其加工路线的 总体划分原则为:保证加工精度及粗糙度，使得空行程最少及加工路线最短，计算也要方便但是 在加工路线的确定中还需考虑以下几点: (1)应尽量减少进，退刀时间和其他辅助时间 (2)选择合理的进，退刀位置，尽量避免沿零件轮廓法向切入和进给中途停顿，且进，退刀的 位置应选在不重要的位置上 (3)加工路线一般是先加工外轮廓，然后再加工内轮廓 加工顺序的安排 重点是为了保证定位夹紧时工件的刚性和保证加工精度一般可按以下原 则来进行: (1)上道工序加工部影响下道工序的装夹(特别是定位) (2)以相同的装夹方式或同一把刀加工的工序尽可能采用集中的连续加工，减少重复装夹，更 换刀具等辅助时间 (3)同一次安装中的加工内容，以对零件刚性小的内容先行 指令及其插补方式概 及其插补方式概述 二， 车床数控系统的 G 指令及其插补方式概述 1 车床数控系统常用 G 指令 1，快速定位 G00 格式:G00 X(U)_ Z(W)_ 说明:X，Z:为绝对编程时，快速定位终点在工件坐标系中的坐标;U，W:为增量编程时， 快速定位终点相对于起点的位移量;G00 指令刀具相对于工件以各轴预先设定的速度， G00 指令中的快移速度由机床参数 "快 从当前位置快速移动到程序段指令的定位目标点 移进给速度"对各轴分别设定，不能用 F 规定 注意: 在执行 G00 指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴 的合成轨迹不一定是直线操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞常见的做法是，将 X 轴移动到安全位置，再放心地执行 G00 指令 G00 一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀快移速度可由面板上的快速修调按钮修正 G00 为模态功能，可由 G01，G02，G03 或 G32 功能注销 2，直线插补 G01 格式: G01 X(U)_ Z(W) _ F_ ; 说明: X，Z:为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标;U，W:为增量编程时终点相对于起 点的位移量;F_:合成进给速度G01 指令刀具以联动的方式，按 F 规定的合成进给 速度，从当前位置按线性路线(联动直线轴的合成轨迹为直线)移动到程序段指令的终点 第 2 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 G01 是模态代码，可由 G00，G02，G03 或 G32 功能注销 3，圆弧进给 G02/G03 格式: G02X(U)_Z(W)_I_K_F 说明:G02/G03 指令刀具，按顺时针/逆时针进行圆弧加工圆弧插补 G02/G03 的判断，是在 加工平面内，根据其插补时的旋转方向为顺时针/逆时针来区分的加工平面为观察者迎 着 Y 轴的指向，所面对的平面 注意: ①G02: 顺时针圆弧插补; G03: 逆时针圆弧插补; ②X， Z: 为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标; ③U，W: 为增量编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的位移量; ④I， K:圆心相对于圆弧起点的增加量(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标，在绝对，增量编程 时都是以增量方式指定，在直径，半径编程时 I 都是半径值 R:圆弧半径，F:被编程的两个轴的 合成进给速度; 4，螺纹切削 G32 格式:G32 X(U)__Z(W)__ F__ 说明:X， Z: 为绝对编程时，有效螺纹终点在工件坐标系中的坐标; U，W: 为增量编程时，有效螺纹终点相对于螺纹切削起点的位移量; F: 螺纹导程，即主轴每转一圈，刀具相对于工件的进给值; 注意: ①从螺纹粗加工到精加工，主轴的转速必须保持一常数; ②在没有停止主轴的情况下，停止螺纹的切削将非常危险;因此螺纹切削时进给保持功能无效，如 果按下进给保持按键，刀具在加工完螺纹后停止运动; ③在螺纹加工中不使用恒定线速度控制功能; ④在螺纹加工轨迹中应设置足够的升速进刀段δ 和降速退刀段δ′，以消除伺服滞后造成的螺距 误差 5，内(外)径切削循环 G90 圆柱面内(外)径切削循环 格式: G90 X__Z__F__; 说明:X，Z:绝对值编程时，为切削终点在工件坐标系下的坐标;增量值编程时，为切削终点 相对于循环起点的有向距离 6，端平面切削循环 G94 格式: G94 X__Z__F 说明:X，Z:绝对值编程时，为切削终点在工件坐标系下的坐标;增量值编程时，为切削终点 相对于循环起点的有向距离 7，螺纹切削循环 G92 格式: G92 X(U)__Z(W)__ F__; 说明:X，Z:绝对值编程时，为螺纹终点在工件坐标系下的坐标;增量值编程时，为螺纹终点 相对于循环起点的有向距离 F:螺纹导程; 8，复合循环有四类复合循环，分别是: G71:内(外)径粗车复合循环; G72:端面粗车复合循环; G73:封闭轮廓复合循环; G70:精车循环; 运用这组复合循环指令，只需指定精加工路线和粗加工的吃刀量，系统会自动计算粗加工路线 和走刀次数 第 3 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 (1)内(外)径粗车复合循环 G71 格式:G71 U(△d) R(r) G71 P(ns) Q(nf) X(△x) Z(△z) F(f) S(s) T(t); △d:切削深度(每次切削量); r:每次退刀量; ns:精加工路径第一程序段的顺序号; nf:精加工路径最后程序段的顺序号; △x:X 方向精加工余量; △z:Z 方向精加工余量; f，s，t:粗加工中 G71 程序段中编程的 F，S，T 有效，而精加工处于 ns 到 nf 程序段之 间的 F，S，T 有效 注意: ①G71 指令必须带有 P，Q 地址 ns，nf，且与精加工路径起，止顺序号对应，否则不能进行 该循环加工 ②ns 的程序段必须为 G00/G01 指令 ③在顺序号为 ns 到顺序号为 nf 的程序段中，不应包含子程序 (2)端面粗车复合循环 G72 格式:G72 W(△d) R(r) ; G72 P(ns) Q(nf) X(△x) Z(△z) F(f) S(s) T(t); 说明:该循环与 G71 的区别仅在于切削方向平行于 X 轴 (3)固定形状复合循环 G73 格式:G73 U(△i) W(△k) R(d) ; G73 P(ns) Q(nf) X(△x) Z(△z) F(f) S(s) T(t); 说明:适用于铸造，锻造毛坯，与最终零件有相似外形 (4)精车循环 G70 格式:G70 P(ns) Q(nf) ; 2 数控机床中的插补原理在理解插补的基本概念之前，应先首先理解脉冲当量的含义在数控机床中，刀具或是工件最 小的位移量是机床坐标轴运动的一个分辨单位，由检测装置辨识，称为分辨率(闭环系统) ，或称 为脉冲当量(开环系统) 又称之为最小设定单位可见刀具的运动轨迹在微观上是由许多的小线 段构成的折线，不可能使刀具严格按照所要求的零件轮廓进行运动，因此只能用折线逼近所要求的 廓形曲线而"插补"的实质就是使数控系统根据零件轮廓线型的有限信息(包括直线的起点，终 点，圆弧的起点，终点等) ，计算出刀具的一系列的加工点，完成所谓的数据的"密化"工作也 就是说插补有两层意思:一是产生基本线型，二是用基本线型拟合其他轮廓曲线如图所示常见的 插补方式有: 圆弧插补方式第 4 页 共 8 页 直线插补方式 河北师范大学职业技术学院毕业论文 三，椭圆宏程序的编制由于数控车床加工对象为各种类型的回转面，其中对于圆柱面，锥面，圆弧面，球面等的加工， 可以利用直线插补和圆弧插补指令完成，而对于椭圆等一些非圆曲线构成的回转体，加工起来具有 一定的难度这是因为大多数的数控系统只提供直线插补和圆弧插补两种插补功能，更高档的数控 系统提供双曲线，正弦曲线和样条曲线插补功能，但是一般都没有椭圆插补功能因此，在数控机 床上对椭圆的加工大多采用小段直线或者小段圆弧逼近的方法来编制椭圆加工程序 在这里结合工作实践对车削椭圆轮廓的宏程序的编制方法进行探讨 1 椭圆宏程序的编制原理数控系统的控制软件，一般由初始化模块，输入数据处理模块，插补运算处理模块，速度控制 模块，系统管理模块和诊断模块组成其中插补运算处理模块的作用是依据程序中给定的轮廓的起 点，终点等数值对起点终点之间的坐标点进行数据密化，然后由控制软件，依据数据密化得到的坐 标点值驱动刀具依次逼近理想轨迹线的方式来移动，从而完成整个零件的加工 依据数据密化的原理，我们可以根据曲线方程，利用数控系统具备的宏程序功能，密集的算出 曲线上的坐标点值，然后驱动刀具沿着这些坐标点一步步移动就能加工出具有椭圆，抛物线等非圆 曲线轮廓的工件 2 椭圆宏程序的编制步骤宏编程一般步骤: 首先要有标准方程(或参数方程)一般图中会给出 对标准方程进行转化，将数学坐标转化成工件坐标标准方程中的坐标是数学坐标，要应用到 数控车床上，必须要转化到工件坐标系中 求值公式推导 利用转化后的公式推导出坐标计算公式 根据实际选择计算公式 求值公式选择 编程 公式选择好后就可以开始编程了 下面分别就工件坐标原点与椭圆中心重合，偏离等 2 种情况进行编程说明 (1)工件坐标原点与椭圆中心重合 2 2 2 2 椭圆标准方程为 X / a + Y / b =1 ① 2 2 2 2 转化到工件坐标系中为 Z / a + X / b =1 ② 根据以上公式我们可以推导出以下计算公式第 5 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 X = ±b 1 Z 2 / a 2 Z = ±a 1 Z 2 / a 2 ④ ③ 在这里我们取公式③凸椭圆取+号，凹椭圆取-号即 X 值根据 Z 值的变化而变化，公式④不 能加工过象限椭圆，所以舍弃 下面就是 FANUC 系统 0i 椭圆精加工程序: O0001;……………………………… 程序名 #1=100; ……………………………用#1 指定 Z 向起点值 #2=100; ……………………………用#2 指定长半轴 #3=50; ………………………………用#3 指定短半轴 G99 T0101 S500 M03; ………… 机床准备相关指令 G00 X Z M08; ………… 程序起点定位，切削液开 X0Z;…………………………快速定位到靠近椭圆加工起点的位置 N1WHILE[#1GE-80]DO1; …………于-80 时执行 DO1 到 END1 之间的程序 2 2 #4=#3*SQRT[1-#1*#1/[#2*#2]]; …计算 X 值，就是把公式 X = ± b 1 Z / a 里面的各值用变量代替 G01 X[#4*2] Z#1 F15; …………直线插补 #1=#1-1; ………………………步距 1，即 Z 值递减量为 1，此值过大 影响形状精度，过小加 重系统运算负担， 应在满足形状精度的前提下尽可能取大值 END1; ………………………………语句结束，这里的 END1 与上面的 DO1 对应 G01 Z-; ………………………加工圆柱面 X; ………………………………退刀 G00 X Z;…………………回程序起点 M09; …………………………………切削液关 M05; …………………………………主轴停止 M30; …………………………………程序结束 (2) 工件坐标原点与椭圆中心偏离 数控车床编程原点与椭圆中心不重合，这时需要将椭圆 Z(X)轴负向移动长半轴的距离，使起 2 2 2 2 点为 0，原公式 Z / a + X / b =1 转变为: 2 ( Z Z1 ) 2 / a 2 + X X 1) / b 2=1 ( ⑤ Z1----编程原点与椭圆中心的 Z 向偏距;此例中为-100 X1----编程原点与椭圆中心的 X 向偏距;此例中为 0 第 6 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 可推导出计算公式: 2 X = ± b 1 Z Z1) / a 2 + X 1 ( ⑥ (精加工程序) O0001; ……………………………程序名 #1=0; ……………………………用#1 指定 Z 向起点值 #2=100; …………………………用#2 指定长半轴 #3=50; …………………………用#3 指定短半轴 #5=-100; ……………………… Z 向偏距 G99 T0101 S500 M03; …………机床准备相关指令 G00 X Z M08; ……… 程序起点定位，切削液开 X0 Z;…………………………快速定位到靠近椭圆加工起点的位置 N1WHILE[[#1-#5]GE-80]DO1; ……于-80 时执行 DO1 到 END1 之间的程序 2 2 #4=#3*SQRT[1-[#1-#5]*[#1-#5]/[#2*#2]]; …计算 X 值， 就是把公式 X = ± b 1 Z / a 里面的各 值用变量代替 G01 X[#4*2] Z[#1-#5] F15; ……直线插补 #1=#1-1; …………………………步距 1，即 Z 值递减量为 1 END1; …………………………………循环语句结束 G01 Z-110 ; …………………………加工圆柱面 X; …………………………………平圆柱的阶梯端面 G00 X Z M09; ………………快速退刀并切削液关 M05; ……………………………………主轴停止 M30; ……………………………………程序结束 3 完整粗，精加工程序以上两个实例均只编写了精加工程序，另外可以利用宏调用子程序进行粗加工，下面以第一个 图(工件坐标原点与椭圆中心重合的零件)为例说明 O0001; ……………………………………程序名 #6=95;…………………………………定义总的加工余量 G99 T0101 S500 M03; …………………机床的相关准备工作 G00 X Z M08; …………………程序起点位置切削液开 G00 X#6 Z;………………………程序循环起点 N10 #6=#6-5;……………………………每循环完一次 X 向进 5 M98 P0002; ……………………………子程序的调用 IF [#6GE0]GOTO10; ……………………执行 N10 到 IF 之间的语句 G00 XZ; ………………………快退到换刀点 M05; ……………………………………主轴停止 M30; ……………………………………主程序结束 O0002 子程序 #1=100; ………………………………用#1 指定椭圆加工 Z 向起点值 #2=100; ………………………………用#2 指定长半轴 #3=50; ………………………………用#3 指定短半轴 WHILE[#1GE-80]DO1; ………………于-80 时执行 DO1 到 END1 之间的程序 #4=#3*SQRT[1-#1*#1/[#2*#2]]; … 计算 X 值，把数学公式用变量替代第 7 页 共 8 页 河北师范大学职业技术学院毕业论文 G01 X[#4*2+#6] Z#1 F15; ………进行直线 #1=#1-1; ………………………步距 1，即 Z 值递减量为 1 END1; ……………………………循环语句结束 G01Z-110 ; ……………………加工圆柱面 X; …………………………平圆柱的阶梯端面 G00 Z; ……………………Z 向退刀 X#6;……………………………X 向退刀循环起点 M99; ……………………………子程序结束并返回主程序 除了用标准方程加工椭圆外，还可以用参数方程加工椭圆曲线在这里就不一一阐述了 4 加工椭圆的注意事项利用数控车床加工椭圆曲线，应注意以下几点: (1)车削后工件的精度与编程时所选择的步距有关步距值越小，加工精度越高;但是减小步距 会造成数控系统工作量加大，运算繁忙，影响进给速度的提高，从而降低加工效率因此， 必须根据加工要求合理选择步距，一般在满足加工要求前提下，尽可能选取较大的步距 (2)对于椭圆轴中心与 Z 轴不重合的零件，需要将工件坐标系进行偏置后，然后按文中所述的方 法进行加工 结论不同的加工方案就会出现不同的加工路径，每一条加工路径都有其各自的特色，有的会是加工 效率高，但是机床和刀具的损耗大，不宜于大批量加工;而有的加工路径则效率适中，机床和刀具 的损耗相对较小，从而在大批量生产时，零件的尺寸精度波动比较小 在使用宏程序编程，大部分零件尺寸和工艺参数可以传递到宏程序中，程序的修改比较方便 图样改变时，仅需修改几个参数，因此，柔性好，极易实现系列化生产另外，使用宏程序除了能 加工椭圆面外，还可以加工抛物线，双曲线等非圆曲线，有效的扩展数控机床的加工范围，提高加 工效率和品质，充分发挥机床的使用价值 主要参考文献 (1) 卢增怀数控车床上椭圆的编程与零件的加工机械加工 2007/5/66 (2) 孙摘茂数控机床加工编程技术〔M]北京:机械工业出版社 (3) 北京发那克机电有限公司BEIJING-FANUCOM 操作编程说明书 [Z] 北 京 北京发那 克机电有限公司 1998 (4) 严爱珍 机床数控原理与系统 北京 机械工业出版社 (5) 郭培全 数控机床编程与应用 北京 机械工业出版社 2000 (6) 于华 数控机床编程与实例 北京 机械工业出版社 1996 第 8 页 共 8 页