毕业论文-轴套配合件的加工设计

定制全套设计，选择圆梦设计 宜宾职业技术学院 毕业论文（设计） 轴套配合件的加工设计 系 部 五粮液技术学院 专 业 名 称 机电一体化技术 班 级 姓 名 学 号 指 导 教 师 2015 年 10 月 25 日 I 摘 要 本 次设计的零件为螺纹配合零件，它是由一个轴零件和两个轴套组成，本设计将从零件的加工工艺工艺设计、编写工艺文件、程序的编辑、操作加工、质量分析这四个部分进行设计。零件加工工艺的设计主要从螺纹轴和轴套的加工设计，机床、毛坯件、刀具、量具和夹具的选择以及定位基准、走刀路线、起刀换刀点的确定，切削用量、切削液的选择等方面进行设计的。从螺纹轴工艺文件的编写制作和轴套工艺文件的编写制作完成对工艺文件的编写。根据设计的需要分别对三个零件进行编程。程序编写完成之后进行实际的操作加工，把零件加工出来。为了保证加工质量，我们对加 工出来的零件进行检测，分析加工中所出现的一些具体的问题，那些地方存在不足等。最后完成整个设计。 关键词 ： 数控加工；工艺分析；工艺设计；加工工序 录 1 绪论 . 1 2 零件加工工艺设计 . 2 工工艺设计 . 2 . 2 . 2 . 2 床的选择 . 3 坯的选择 . 5 具的选择 . 5 夹方案 . 6 . 7 . 7 . 8 刀路线和换刀点的确定 . 8 . 10 工余量的确定 . 11 . 12 削液的选择 . 15 3 编写工艺文件 . 17 纹轴的加工工序 . 17 . 18 4 程序的编制 . 20 . 20 . 21 . 21 . 23 5 零件的加工 . 24 . 24 的加工 . 24 的加工 . 25 6 加工质量分析 . 26 结 论 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 附录 . 30 附录 1 螺纹轴 附录 2 轴套 1 附录 3 轴套 2 附录 4 配合图 附录 5 1 1 绪论 数控技术，简称“数控”。英文： 。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由 于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。 数控技术及计算机辅助设计与制造（ 术的迅速发展，使得很传统的机械设计与制造方式发生根本性的变化。在现代 算机自动编程，大幅度的缩短了产品的制造周期，提高了产品的加工质量，加速了产品的更新换代，提高了产品的竞争能力。因而具有显著的经济效益及广阔的发展前景。数控技术是体现一个机械制造企业水平的重要标志。 这次毕业设计我选的课题是轴套配合件 的加工工艺的数控车削加工。在加工过程中是利用数控车床加工完成的。 数控车床又称为 床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的 25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控 机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。 数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，用数控加工具有很大的优势，不仅可以降低人工成本和产品缺陷率，还可以控制加工时发生错误。具有适应性强，生产效率高，能实现复杂的运动，有利于生产管理的现代化，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。数控车床加工质量稳定，还可减少检验时间。数控车床可比普通车床提高效率 2 3 倍，复杂零件的加工，生产率可提高十几倍甚至几十倍。 2 2 零件加工工艺设计 工工艺设计 的加工工艺设计 图 2 套加工工艺设计 图 2 图 2 件图样分析 3 1螺纹轴零件图分析 螺纹轴的尺寸大小为 102 39件由外圆表面和外螺纹组成，外 圆为（ 101 39螺纹大径为 21距为 2， 糙度要求最高处为 m，其余为 m。 2轴套零件图分析 该零件由圆柱面、内螺纹、以及内孔组成。其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度、表面粗糙和形位公差要求。零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整。 根据零件图样，改零件的内孔的公差等级为 的表面粗糙度 1.6 m ；零件的外圆的公差等级为（ 表面粗糙度为 3.2 m 。其余的表面粗糙度为 3.2 m 。由于该零件的尺寸公差较小，因此编程时取基本尺寸即可。 床的选择 选择数控加工机床，首先要保证加工零件的 技术 要求，能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率，降低生产成本。选择加工机床时，一般要考虑到机床的结构、载重、功率、行程和精度。还应依据被加工零件的材料状态、技术状态要求和工艺复杂程度，选用适宜、经济的数控机床。 本次设计加工的工件是由一个轴零件和两个轴套零件组成。 介于对该工件的加工精度与工艺要求等一系列综合因素考虑该工件 适合 在数控中心加工 ，根据学校的设备选择统）加工，机床选择如图 2示。 图 2选择 数控机床时，一般应考虑以下几个方面的问题： 2 C ) 8 r. / u7 q 1 数控机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应 。 2 机床结构取决于机床规 4 格尺寸、工件的重量等因素的影响 。 3 机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应。根据零件的加工精度要求选择机床，如精度要求低的粗加工工 序，应选择精度低的机床，精度要求高的精加工工序，应选用精度高的机床 。 4 机床的功率与刚度以及机动范围应与工序的性质和最合适的切削用量相适应。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削余量选得大，就要求机床有大的功率和较好的刚度 ， 号及参数如表 2示。 表 2加 工 能 力 床身最大回转直径 20 横滑板最大回转直径00 最大加工长度 000 床身宽度 330 行 程 230 1080 主 轴 主轴转速范围 150轴端部尺寸 轴内孔锥度 轴通孔直径 65 刀 架 刀具数量 4（ 6） 刀柄尺寸 25 25 换刀时间 给 3000 6000 每转切削进给量 座 尾座套筒锥度 座套筒直径 65 尾座套筒行程 100 电 机 主电机功率 轴、 机 6、 11 长宽高 420 1567 1512 净重 2600 数控系统 02C 5 坯的选择 1螺纹轴毛胚件的选择 轴类零件的材料一般为碳素结构钢和合金结构钢两类，以中碳钢 45 钢应用最多，该零件材料为 45钢， 45钢价格便宜，硬度 40 50，切削加工性能好，无热处理和硬度要求。轴类零件的常用毛坯是型材圆棒料和锻件，直径相差不大的阶梯轴常采用热轧或冷拉的圆棒料。此零件为阶梯轴，各台阶直径相差不大，因此选择圆棒料。由于毛坯大小主要考虑加工余量、 面及加工情况来选择，所以毛坯大小定为 4010 2轴套毛胚件的选择 套类零件的毛坯选择与零件的材料、结构及尺寸等因素有关。材料为 45 刚，毛坯大小主要考虑加工余量、夹持长度及加工情况来选择。所以轴套一和轴套二的毛坯大小分别定为 400400 具的选择 1螺纹轴刀具的选择 对刀具的要求：数控车床能兼作粗、精车削。为使粗车能大吃刀、大走刀，要求粗车刀具强度高、耐用度好；精车首先是保证加工精度，所以要求刀具的精度高、耐用度好。 0硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓超干涉，副 偏角不宜太小，选副偏角为 35 0外螺纹车刀，刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径，取 r = 定位孔以利于钻削底孔时刀具找正。 7通孔 轴套刀具的选择 轴套一： 6 定位孔以利于钻削底孔时刀具找正。 b 18高速钢钻头，钻通孔 粗车、精车一次完成） 0外圆车刀（粗车、精车一次完成） 断刀 套二： a 中心钻，钻定位孔以利于钻削底孔时刀具找正。 通孔 0外圆车刀（粗车、精车一次完成） 具如图 2 - 图 2控车刀 夹方案 夹具的选择 车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头，它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。这类夹具一般已经标准化。由专业工厂生产，作为机床附件供应给客户。夹具的种类有很多如专用夹具 7 专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。其他还有组合夹具、拼装夹具、通用可调夹具、成组夹具等这里就不一一介绍了。分析当前夹具的发展 趋势：夹具是继续加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向大致的带动下，夹具技术正朝着精度、高效、模板、组合、通用、经济方向发展。 此次零件的加工材料属外圆类，加工时以外圆定位用三爪卡盘夹紧，该卡盘主要用于装夹外圆类零件，无需找正、装夹精度高、自动定心好所以选择三爪卡盘如图 2 2爪卡盘 具的选择 量具是测量工件必不可少的一样的工具。量具种类很多，但不同的工件采用不同的量具作为测量工具。但在数控车削外圆中多采用 外径 千分尺 、 内径千分尺和游标卡尺作为测量工 件的量具。 外径千分尺它的量程为 050度值是 固定的尺架、测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置、锁紧装置等组成。内径千分尺它的量程为 530度值是 固定套管、微分筒、微测力装置、锁紧装置组成。游标卡尺是精密的长度测量仪器，它的量程为 0110度值为 内测量爪、外测量爪、紧固螺钉、微调装置、主尺、游标尺、深度尺组成。它们的量程都在此次设计量程内，可以选用。 位基准的选择 1粗基准的选择 8 选择粗基准时，主要要求保证各加工表面有足够 的余量，使不加工的表面的尺寸位置符合图样要求，同时为后续工序提供精基准。对于全部表面都需要加工的零件，应该选择加工余量最小的表面作为粗基准，这样不因为位置偏移而造成余量太少的部分加工不出而报废。件 1 已 40 作为粗基准，件 2 以 20 中心孔为粗基准，件 3 以 17 为粗基准。 2精基准的选择 精基准的选择应保证零件加工精度出发，同时考虑 保证工件定位可靠、夹紧可靠、操作方便、 结构简单。该工件是两边加工，先夹持左端面，再车削 右端面。夹具 采用三爪卡盘夹紧不加工外圆表面，这样减少了夹具的设计、制造工作量和成本，使加工更容易 达到精度要求，经济性更。而为了较容易的获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为定位基准，即加工原点与设计基准重合，则应该选择左端大端面（设计基准）为定位基准，即“基准重合”原则。在选择的时以加工过的粗基准为基准。 工原点B 加工表面C 夹持面准重合原则 工进给路线及工艺路线的确定 刀点、进刀路线和换刀点的确定 1起刀点的确定 在起刀或切削过程中，要使刀具不受损坏，一般来说：数控刀具在进入起刀点过程 9 中，应避免使刀具与工件产生相碰，应使下刀的点大于工件的尺寸，选择最高点作为 定位点。由于图 11 4040所以换点应 都 大于 40保刀具在换刀时与工件不产生碰撞，根据毛坯尺寸，可取为换点为（ 100，100），以保证了刀具与工件之间的安全距离 。 2 进刀 方式 的确定 进刀方式有几种： 速走刀到达安全平面，一般应大于工件毛坯（ 2 速到达安全点。 b 沿坐标轴的 c 沿给定的矢量方向进行进刀。 在进刀过成中，这几种方法都可以运用，所以任其选则一种，毛坯 件都是 是 40以 令快速直线 到达安全平面，大于毛坯 5安全面为 45定为加工零件时的循环，如图 22示 图 2换刀 点 10 图 2套的起刀点、换刀点 图 2套的起刀点、换刀点 1螺纹轴表面的加工工艺路线： 21232739 粗、 半精 、精车一次性完成。 车 外螺纹。 用 4的切断刀切断。 车端面 。 1427 粗、 半精 、精车一次性完成。 如图 22 图 2左端的走刀路线 图 2右端的走刀路线 11 2轴套表面的加工工艺路线： 1） 轴套 1 表面的加工工艺路线： a 车端面 。 b 车削外圆表面 3932 粗、 半精车 、精车一次性完成。 c 钻孔 镗孔。 d 切断 用 4的切断刀切断。 如图 2示： 2 轴套 2 表面的加工工艺路线： a 车端面 。 b 车削外圆表面 3932 粗、 半精车 、精车一次性完成。 c 钻孔 镗孔。 d 纹粗精加工一次完成。 e 切断 用 4的切断刀切断。 如图 22示： 图 2套 1的走刀路线 图 2的走刀路线 工余量的确定 加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。加工余量的大小对于工件的加工质 量和制造的经济性均有较大的影响。加工余量过大，必然增加机械加工的劳动量、降低 12 生产率；增加原材料、设备、工具及电力等的消耗。若加工余量过小，则既不能消除上工序的各种表面缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时工件的装夹误差，造成废品。 因此，应当合理地确定加工余量。确定加工余量的基本 原则是：在保证加工质量的前提下越小越好。该螺纹轴右端表面的粗糙度值要求均为 m ，粗车后，留余量 1精车，留余量 精车至尺寸。螺纹轴左端表面粗糙度值的要求均为 m 。粗车后，留余量 精车至尺寸。 定切削用量 确定螺纹轴的切削用量 切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。数控加工中选择 切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。 要达到高的生产率，应按背吃刀量、进给量、切削速度的顺序来选择切削用量，即应首先考虑尽可能大的背吃刀量，其次选用尽可能大的进给量，最后在保证刀具合理耐用度的条件下，选取尽可能大的切削速度。 首先尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度； 首先根据粗加工 后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量，最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。 1主轴转速的确定 a 车外圆时主轴转速车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料及性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度是切削用量中对切削加工影响最大的因素。要综合考虑切削条件和要求。 2背吃刀量的确定 背吃刀量的选择要根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在工艺系统钢度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。当零 件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车余量一般比普通车削时 13 所留余量小，一般为 此轮廓粗车循环时选背吃刀量为 半精车循环时选背吃刀量为 车循环时选背吃刀量为 纹粗车循环时选背吃刀量为 纹精车循环时选背吃刀量为 当切削速度确定后，用以下公式计算主轴转速： c1000（ 2 车圆弧和直线时，选粗车切削速度 90 m/精车切削速度 100m/车切削速度 110m/后利用公式（ 2算主轴转速，（粗车工件直径 D=40车工件直径取平均值）。 d vn c1000=01000 =r/700(r/粗车时 ) d vn c1000=001000 =r/1200(r/半精车时） d vn c1000=101000 =r/1300(r/精车时） 在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距（或导程）大小、驱动电动机的升降特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，大多数普通车床数控系统车螺纹时的主轴转速为： 1500 m (42 080315 00 进给速度是指切削单位时间内工件与进给方向相对位移，单位为 mm/给速度的大小直接影响表面粗糙度的值和车削效率。主要根据零件的加工精度和表面粗糙度以及刀具、工件的材料性质参考用量手册选取。 确定进给速度的原则为： a) 当工件的质量要求能够得到保证时，可选择较高的进给速度。一般在 100200mm/围内选取。 b) 在切断、加工深孔时，宜选较低的进给速度，一般在 20 50mm/围内选取。 14 c) 在加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小一些，一般在 2050mm/ d) 刀具空行程时，特别是远距离回零时，可以选择机床数控系统给定的最高速度。 一般根据零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选取。每转进给量，进给速度的计算公式： （ 2 选择粗车、半精车、精车每转进给量分别为 r、 mm/r、 15mm/r，再根据公式（ 2 =00=280(mm/粗车时） =200=240(mm/粗车时） =300=195(mm/精车时） 确定轴套切削用量 根据被加工表面质量要求，刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或有关资料选取切削速度与每转进给量。然后根据公式 （ 2和公式（ 2算主轴转速和进给速度。 1 背吃刀量的选择 粗车外圆表面时选背吃刀量 2精车背吃刀量 车内孔时背吃刀量 1半精车内孔时为 2 主轴转速的选择 粗车外圆时，取切削速度 90mm/r； 半精车外圆时，取切削速度 100mm/r； 精车外圆时，切削速度取 110mm/r； d vn c1000=01000 =r/700（ r/（粗车时 ） d vn c1000=001000 =r/800(r/精车时） d vn c1000=101000 =r/900(r/精车时） 3 进给速度的确定 15 根据在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在 2050mm/围内选取。 根据公式（ 2来计算进给速度： 粗车时 f 一般选取为 （ mm/r,半精车时一般取 （ mm/r。精车时一般取 （ mm/r。 =00=2100(mm/粗车时） =00=160(mm/半精车时） =00=90(mm/精车时） 削液的选择 由于在切削加工过程中，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦 要产生大量的热 切削热。由于热胀冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量，工件和刀具产生变形最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏 造成“烧刀”的现象。 为了提高加工零件的刀具精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度 的影响。 切削液的作用：有冷却、润滑、清洗和排屑作用。在加工零件时采用合成切削液，这种切削液是以水落石出为主要成分，加入适量的水溶性防锈添加剂制成，俗称水溶液。由于水有良好的流动性，导热率和比热都 比没大得多，可以吸收大量的热。 表 2常用的切削液。 表 2用切削液 切削液名称 主要成份 主要作用 水溶液 水、防锈添加剂 冷却 乳化液 水、油、乳化剂 冷却、润滑、清洗 切削油 矿物油、动植物油、极压添加剂或油性 润滑 16 从工件材料考虑，加工钢等塑性材料时，需要用切削液；而加工铸铁等脆性材料时，一般则不用，原因是作用不如钢明显，又易污染机床、工作地；对于高速钢、高温合金等。加工时处于极压润滑摩擦状态，应选用极压切削油或极乳化液；对于铜、铝及合金，为了得到更好的表面质量和精度，可采用 10%乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合液；切削铜时不适宜用含硫的切削液，因为柳会腐蚀铜；有的切削液与金属能形成超过金属本身强度的化合物，这将给切削带来相反的效果。 本次是使用的 45 钢，所以在加工零件时采用合成切削液，加入适量的水溶性防锈添加剂制成，俗称水溶液。由于水有良好的流动性，导热率和比热都比没大得多，可以吸收大量的热，但是从刀具的材料的考虑，硬质合金刀具在加工时太多的冷却液会影响刀具的性能，所以主要是润滑。综合以上，采用油作为冷却液效果最好。 17 3 编写工艺文件 编写数控加工工 艺文件是数控加工工艺设计的内容之一。这些工艺文件既是数控加工和产品验收的依据，也是操作者要遵守和执行的规程，同时还是以后产品零件加工生产在技术上的工艺资料的积累和储备。它是编程员在编制数控加工程序单时做出的相关技术文件。不同的数控机床和加工要求，工艺文件的内容和格式有所不同，因目前尚无统一的国家标准，各企业可根据自身特点制定出相应的工艺文件。下面 是本文零件 工艺文件 的填写 。 纹轴的加工工序 表 3数控加工工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 轴套配合零件 轴 45钢 01 程序编号 序号 01 使用设备 具名称 三爪卡盘 加工地点 宜宾职业技术学院数控基地 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速（ r/ 进给量（ mm/r） 背吃刀量 /注 01 车端面 00 手动 粗车外轮廓 00 自动 02 精车外表面 300 动 03 切槽 00 动 04 车螺纹 200 动 编制 指导老师 审核 批准 共 1页 共 1页 文泽沁 楚功 楚功 楚功 宜宾职业技术学院 18 套的加工工序 表 3数控加工工序卡片 产品名称 零件名称 材料 零件图号 轴套配合零件 轴套 45钢 02 程序编号 序号 02 使用设备 具名称 三爪卡盘 加工地点 宜宾职业技术学院数控基地 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速（ r/ 进给量（ mm/r） 背吃刀量 /注 01 车 端面 50 手动 粗车外轮廓 50 自动 02 精车外表面 200 动 03 钻孔 00 动 04 镗孔 200 动 05 车内螺纹 000动 编制 指导老师 审核 批准 共 1页 共 1页 文泽沁 楚功 楚功 楚功 宜宾职业技术学院 19 表 3数控加工工序卡片 产品 名称 零件名称 材料 零件图号 轴套配合零件 轴套 45钢 03 程序编号 序号 02 使用设备 具名称 三爪卡盘 加工地点 宜宾职业技术学院数控基地 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速（ r/ 进给量（ mm/r） 背吃刀量 /注 01 车端面 00 手动 粗车外轮廓 00 自动 02 精车外表面 300 动 03 钻孔 00 动 04 镗孔 200 动 05 车内螺纹 000动 编制 指导老师 审核 批准 共 1页 共 1页 文泽沁 楚功 楚功 楚功 宜宾职业技术学院 20 4 程序的编制 数控编程是数控加工准备阶段的主要内容，结合前面的内容包括机床的选择，装夹方案的确定，刀具的选择，走刀路线的确定，加工余量的确定及切削用量的选择，我们根据程序编制格式和零件图利用 速进给 ,线进给 ,车循环指令等指令进行程 序的编制。此次我们编程的对象 是由一个轴零件和两个轴套零件组成的工件。在编制的过程中首先要分析零件的加工过程、进给路线，并沿着进给路线逐一的进行程序的编制。详情如下 : 程序的基本知识 用户宏程序简介 一组以子程序的形式存储并带有变量的程序成为用户宏程序，简称宏程序；调用宏程序的指令称为 “用户宏程序指令 ”或宏程序调用指令（简称宏指令）。用户宏程序是控系统及类似产品中的特殊编程功能。 宏程序与普通程序相比较，普通程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，所以缺乏灵活性和实用性。而在用户 宏程序的本体中，可以使用变量进行编程，还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理。还可以完成子程序无法实现的特殊功能，如型腔加工宏程序、固定加工循环宏程序、锥面加工宏程序等。 用户宏程序一般分为 A、 B 两类。由于 A 类宏程序不直观，现在很少采用。而 语言很相似在 0i 系统中应用比较广。由于 A 类宏程序不直观，现在很少采用。一般情况下变量可以在程序中用赋值语句赋值，也可以在系统面板上直接键入。直接键入可以在不修改程序的情况下，把一个程序用于加工多个不同的工件。 变量形式 变 量 =变量符号 #+变量号。如 #1 变量的引用 可在程序地址符号后指定变量。例如：当 #3=20 时， X#30 相当于 逻辑跳转或逻辑循环：可以使程序实现智能化判断，根据一定的条件决定执行或不执行某些程序段，继续一个循环或退出循环。这样可以实现一些复杂形状的加工。 跳转和循环功能的使用使程序增加了灵活性，循环的使用可以在重复加工的情况下 21 大大减少程序的长度，使程序易于阅读和维护。结合变量的计算功能，可以实现常规程序无法完成的插补运动。具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实 现普通编程难以实现的功能。 件程序的编制 程坐标系的确定 坐标系的概念 工件坐标系的建立是数控车削加工中一个非常重要的环节。 一、数控车床的坐标系工件坐标系是以工件上的某一个点为坐标原点，建立起来的 控车床的编程是按照工件坐标系来编制指令值，因此也叫编程坐标系。下面以数控设备厂生产的 绍数控车削加工中工件坐标系的建立及几则应用。 二、工件坐标系的设定 工件坐标系可以用下列指令设定： （） Z（）式中、 距工件坐标系原点的距离。用 （） Z（）指令所建立的坐标系，是一个以工件原点为坐标系原点，确定刀具（一般指刀尖）当前位置的一个工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的所取代。为提高加工效率和保证加工精度，工件坐标系原点根据需要选在工件上任何一点都可以。该指令在执行时不产生运动，这是许多初学者较难掌握的地方。 三、应用实例 对刀是数控车削加工中极其重要并十分棘手的一项基础工作，试切对刀法因其较高的准确性和可靠性而得到广泛应用。试切对刀过程中，巧妙建立工件坐标系能收到事半功 倍的效果。现运用切对刀的方法综述如下： a、装夹好用于对刀的铝材工件和刀具； b、主轴正转，手轮方式，基准刀沿表面 工件右端面车一刀； c、 主轴； d、取工件左端面中心为工件原点，测量 A 表面与工件原点之间的距离，程序录入方式下，输入 “”，把当前 Z 向绝对坐标设为，按刀补键，在相应的刀具参数偏置号处输入 Z“”； e、手轮方式沿表面 B 切削； f、 X 轴不动，沿 Z 轴释放刀具，停主轴； g、测量距离，程序录入方式下，输入 “”，把当前 X 向绝对坐标设为，按刀 补键，在相应刀具参数偏置号处输入 X“”； 上述操作实际上是将用于试切的刀具作为标准刀，根据标准刀具建立坐标系，使其刀补为零刀架上的其他刀具则要通过和标准刀作比较，比较他们 方向的长度之差，系统会自动计算出 22 其差值作为其他刀具的刀补值。 2. 找程序原点程序原点为开始加工时刀尖的起始点及加工过程中的换切点，该点由编程确定。工件坐标系设定后， 幕上显示的是车刀刀尖相对于工件原点的坐标值，那么如何使刀尖在自动加工前处于程序原点“待命”呢？例如要加工某工件，工件原点设在工件右端面中心，编程时程序原点指定为 100 工中确定程序原点的过程如下： a、对刀后，装夹好工件毛坯； b、主轴正转，手轮方式，基准刀平工件右端面 A； c、 点，输入 0 脑记忆该点； d、 程序录入方式，输入 50，将工件车削出一台阶； e、 手轮方式。将刀具移至安全位置，停主轴，测量车削出的台阶直径； f、 主轴正转，手轮方式下将刀尖返回 C 点； g,程序录入方式，输入 “” 脑将 C 点坐标根据工件原点正确设置并记忆，输入 100 具运行至 编程指定的程序原点，再输入 100 脑记忆程序原点。在上述确定程序原点的过程中，步骤 54设定中间桥梁 为 内次该点坐标的具体数值并不重要，目的是让电脑记忆该点，方便测量台阶直径后正确返回。 3. 中途断电后重新建立坐标系 数控车削加工中难免遇到突然停电的情况，当机床在断电状态时系统会失去对工件坐标值的记忆。解决方法如下： a、 接通电源，测量工件某处直径；b、 启动主轴，用基准刀刀尖轻轻接触该处表面，输入 “”； c、 退出刀具，停主轴 ，测量工件某处台阶至工件原点的距离 Z“”； d、 启动主轴，用基准刀刀尖轻轻接触该处台阶，输入 “”，再用 令运行至编程时指定的程序原点，用 e、 编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段，按自动运行方式继续加工。中途停电后，巧妙建立坐标系重新找回程序原点，既保证了加工精度，又不致重复全部加工操作过程，取得了很好的应用效果。 本设计是由一个螺纹轴和两个轴套组成的，在加工工件前首先得建立工件坐标系。建立坐标系的步骤 a、装夹好用于对刀的毛坯工件和刀具； b、主轴正转，手轮方式，基准刀沿毛坯表面切削，将工件右端面车一刀； c、 主轴；d、取工件右端面中心为工件原点，测量毛坯表面与工件原点之间的距离，程序录入方式下，输入 “”，把当前 Z 向绝对坐标设为，按刀补键，在相应的刀具参数偏置号处输入 Z“”； e、手轮方式沿毛坯表面切削； f、 X 轴不动，沿 Z 轴释放刀具，停主轴； g、测量距离，程序录入方式下，输入 “”，把当前 X 向绝对坐标设为，按刀补键，在相应刀具参数偏置号处输入 X“”； 23 控车床常用编程指令 准 备功能（ G 代码），主要用来规定刀具和零件的相对运动轨迹（插补功能）、机床坐标系、刀具补偿和固定循环等多种操作。 速定位 线插补指令，用于车外圆和端面； 03 圆弧插补指令，用于车顺时针圆弧 /逆时针圆弧； 择工件坐标系； 70 内外圆切削复合循环指令，用与内外圆粗 /精车复合循环； 槽循环指令 ,用于切槽； 纹切削循环指令，用于加工螺纹。 定每分钟移动量； 定每转移动量； 辅助功能（ M 代码），由字母及其后两位数字组成。主要用于控制机床及 其辅助装置的通断，如实现主轴的正反转、换刀、切削液的开关等。 轴正转 轴反转 轴停转 序结束复位 零件具体程序的编制见附录 5。 24 5 零件的加工 纹轴的加工 操作加工主要是讲工件加工的详细过程。 加工轴类零件，首 先分析零件图纸上的内容，确定加工所需的毛坯大小，本设计选用毛坯为 40。 首先进行的是轴的加工，我们把零件图设计好，并做好前期的准备工作后。接着我们就开始进行加工，我们先加工的是螺纹轴的右表面。首先开启机床，准备好切削时所要用到的刀具有外圆车刀，内螺纹车刀，端面刀，还有切槽刀。然后先开启机床运行一下检查机床是否可以正常运行，准备切削时要用切削液，准备好毛坯件，毛坯直径为 40择加工中所用的刀具， 再把刀具装夹到三爪卡盘上，外圆车刀装到一号刀架，切槽刀装到二号刀架，螺纹刀三号，端面刀四号， 安装到刀架上，使主轴 正转，手动返回参考点，为对刀或设定坐标系做准备。选择外圆刀作为基准刀，根据加工要求和编程需要，设定加工参数并试车验证。先手动移动刀具切削右端面，再沿 右端面与加工原点距离输入数控系统，即完成 设定工件坐标系。在控制面板上输入已编好的加工程序，空运行改程序，观察图像，检查程序是否有误，确定程序无误后，取消锁定，待光标回到程序最上端，进行机床自动