畢業(yè)設(shè)計主軸箱數(shù)控加工

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1、 常州輕工職業(yè)技術(shù)學院機械工程系畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計(論文) 題 目 V70-30001加工中心 主軸箱數(shù)控加工 姓 名 學 號 班 級 指導教師

2、職 稱 日 期 目 錄 第1章 引言…………………………………………………………5 第2章 課題研究 2.1 課題研究的主要內(nèi)容………………………………………….6 2.2 研究的方法…………………………………………………..6 2.3 具體

3、操作步驟和措施…………………………………………7 第3章 數(shù)控工藝基礎(chǔ)知識與分析步驟 3.1 數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇…………………………………...11　　　 3.2 數(shù)控加工工藝性分析………………………………………..12 3.3 數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計…………………………………...12 3.4 確定走刀路線和安排加工順序……………………………. .13 3.5 確定刀具與工件的相對位置…………………………………15 3.6 定位基準可靠……………………………………………. .17

4、3.7 統(tǒng)一幾何類型及尺寸………………………………………17 3.8 確定切削用量……………………………………………. .17 第4章 數(shù)控加工技術(shù)文件……………………………………..19 第5章 設(shè)計加工工作總結(jié) 5.1 靈活設(shè)置參考點……………………………………………20 5.2 化整為零法………………………………………………...20 5.3 減少刀具空行程……………………………………………21 5.4 優(yōu)化參數(shù), 平衡刀具負荷,減少刀具磨損……………………21 結(jié)論…………………………………………

5、………………………..23 致謝…………………………………………………………………..23 參考文獻……………………………………………………………..24 附錄A………………………………………………………………..25 附錄B………………………………………………………………...26 附錄C………………………………………………………………..28 附錄D………………………………………………………………...30 附錄E………………………………………………………………..39

6、 摘 要 采用加工中心加工是眾多數(shù)控加工方法的一種，它利用直線插補和圓弧插補對工件進行自動化操作，而且加工精度要比普通機床加工精度要高很多，有的是普通機床所無法達到的。 該加工中心主軸箱上面的孔比較多,加工精度要求也相當?shù)馗摺?每一個重要零件必須通過檢測以確保組裝后的精度。而且該主軸箱上的一些孔的定位精度要求也比較高,所以要必須保證加工的每個孔必須符合圖紙上的要求。 本文最后還提出了改進措施,以進一步提高加工精度。 關(guān)鍵詞：主軸箱，數(shù)控加工，編程 第1章 引 言 本次畢業(yè)設(shè)計的課題是V70-30001加工中心主軸箱箱體的試制──編制數(shù)

7、控加工頂面及底面孔的程序。V70-30001加工中心主軸箱箱體是很典型的箱體類零件（參照附錄E），結(jié)構(gòu)比較復雜、精度要求高、要加工的孔多、工序很長且具有較廣泛的代表性，通過本次課題的完成，使自己熟悉實際生產(chǎn)中工程圖的全貌和具體要求，其次熟悉實際生產(chǎn)中工藝設(shè)計的全方法。對FANUC-0i系統(tǒng)和牧野A100臥式加工中心的加工工藝特性也有了一定的了解。通過本課題的完成，使學生首先感覺到合作配合工作的重要性，其次熟悉實際生產(chǎn)中的程序設(shè)計過程及方法，還要設(shè)計的O8501程序?qū)70-30001加工中心主軸箱箱體的試制有指導意義，最后學會獨立分析解決問題、編寫（纂寫）畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）、查找參考資料的

8、方法。 在數(shù)字化制造技術(shù)中，計算機數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之一，它直接面對加工對象和操作者，數(shù)控及其編程技術(shù)的熟悉和掌握程度也直接影響到制造系統(tǒng)的成效。目前以數(shù)控機床和加工中心為重要組成部分的柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）已越來越多，數(shù)控機床的應用已滲透到機械制造業(yè)的各個領(lǐng)域。 在分析零件圖樣的基礎(chǔ)上，確定加工順序，加工路線，裝卡方法，選擇刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)。同時充分利用數(shù)控機床的指令功能特點，簡化程序，縮短加工路線，充分發(fā)揮機床效能。 第2章 課題研究 2.1 課題研究的主要內(nèi)容： （1）根據(jù)圖紙計

9、算任圓柱之間中心孔的編程尺寸，然后進行手工編程； (2)對程序的應用作出簡單而必要的說明； (3)選定數(shù)控加工所用刀桿，并校對任一刀具組的長度。 圖1 零件軸二測視圖 該V70-30001加工中心主軸箱箱體是很典型的箱體類零件，結(jié)構(gòu)比較復雜、尺寸精度要求比較高、要加工的孔多、工序很長且具有較廣泛的代表性。通過本次課題的完成，使自己熟悉實際生產(chǎn)中工程圖的全貌和具體要求，其次熟悉實際生產(chǎn)中工藝設(shè)計的全方法。對FANUC-0i系統(tǒng)和牧野A100E臥式加工中心的加工工藝特性也有了一定的了解。 2.2 研究的方法： 2.2.1 看圖紙 一開始拿到圖紙時感覺這個零件加工比較簡單，所以開

10、始的一段時間，并沒有太關(guān)注這個圖紙，但到真正開始做有點手足無策。一時間感覺做設(shè)計很茫然，后來自己靜下心來仔細思考，根據(jù)圖紙的具體要求，再結(jié)合我以前實際生產(chǎn)經(jīng)驗，制定出一套加工的詳細方案。 圖2 零件側(cè)視圖 2.2.2 讀解裝夾定位方式 采用專用夾具進行定位： 專用夾具定位時限制了5個自由度，四塊壓板限制四個自由度，底面再用定位銷限制兩個自由度，屬于完全定位。夾具在工作臺上用Φ6H7的孔定位，夾具底板高160，可以有效縮短刀具長度，提高刀具的抗振性。 2.2.3選擇刀具。根據(jù)工件材料，機床性能，刀具材料，選擇所需的刀具。（見表格.數(shù)控加工刀具卡） 2.2.4讀解工序卡片（見表格.數(shù)

11、控加工工序卡） 看工藝卡片可以知道加工順序、切削用量、刀具號等工藝參數(shù)，然后進行手工編程。 2.3 具體步驟和措施： 2.3.1查找資料 為了能夠做好此次的畢業(yè)設(shè)計，我利用業(yè)余時間在百度網(wǎng)和其他一些網(wǎng)站上查找了與自己設(shè)計有關(guān)的資料，也到學校圖書館查閱了一些數(shù)控加工的書籍。再做了一些必要的筆記，以便在設(shè)計時方便查找。 2.3.2編寫程序 1）加工方法 本工件是鑄件，由工藝卡片(附錄.數(shù)控加工工藝卡)中可看出，除了Ф20以下孔未鑄出毛坯孔以外，其余孔均以鑄出毛坯孔，所以所需加工方法有：鉆削、鏜削、鉸削和攻螺紋等。 2）計算編程尺寸 首先根據(jù)加工工序的要求計算斜油孔(如圖)的坐

12、標 具體步驟如下： 1） 確定加工路線 加工加工順序為：有相同孔時，第一個孔放在主程序里，其余放在子程序里，只要調(diào)用一下就可以了。為使加工中誤差減小，各孔的加工遵循先粗后精的原則。全部配合孔均需經(jīng)粗加工、半精加工和精加工。 圖3 零件側(cè)面 圖4 零件底面 （2）加工坐標的計算 加工坐標的計算是從基準面開始的，以哪個面作基準我的尺寸就從哪個面開始計算。這個面上的孔都要以這個基準面都作為基準。而且尺寸應該都是封閉的。統(tǒng)一以一個基準面來進行加工能夠保證加工精度。 （3）選定數(shù)控加工所用刀桿，并校對任一刀具組的長度 因為這個工件的外表的尺寸差別比較大，很多高度都不在同

13、一個位置。因此在滿足各個部位加工要求的前提下，盡量減小刀具長度，以提高工藝系統(tǒng)的剛性，所以要對刀具校驗，（見附錄.數(shù)控加工刀具卡）,例如校驗一把Φ97的粗鏜刀。 圖5 校對刀具組長度示意圖 Φ97鏜刀的長度校驗有關(guān)尺寸： A=900 B=700 N=156.8 L=14 Tt= 28.2 Z0=5 T=900-700-156.8+5+28.2+14=90.4 T<900-156.8=743.2 所以刀具的尺寸范圍為90.4

14、6 工作臺回轉(zhuǎn)后安全距離的確定 由圖可知：圖上圓的半徑R*R=43.6205*43.6205+37.5*37.5 則R=216.43 所以在刀具長度補償不取消的情況下，刀尖離開工件加工表面的距離只要大于250，工作臺旋轉(zhuǎn)時，就不可能撞刀。 第3章 數(shù)控工藝基礎(chǔ)知識與分析步驟 3.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 對于一個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數(shù)控機床上完成,而往往只是其中的一部分工藝內(nèi)容適合數(shù)控加工。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在考慮選擇內(nèi)容時，應結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的實際，立足于解決難題、攻克關(guān)鍵問題和提

15、高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢。 3.1.1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容 在選擇時，一般可按下列順序考慮： （1）通用機床無法加工的內(nèi)容應作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應作為重點選擇內(nèi)容； （3）通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚存在富裕加工能力時選擇。 3.1.2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容 一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工： （1）占機調(diào)整時間長。如以毛坯的粗基準定位加工第一個精基準，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；

16、 （2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點。這時，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機床補加工； （3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊M量做到合理，達到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機床降格為通用機床使用。 因此，根據(jù)本產(chǎn)品的實際情況，其加工孔和其他一些復雜的工序，是普通機床無法達到的，采用數(shù)控機床來加工本產(chǎn)品是比較省時，而且能夠達到要求的。 3.2數(shù)控加工工藝性分析 被加工鑄件的數(shù)控加工工

17、藝性問題涉及面很廣，下面結(jié)合編程的可能性和方便性提出一些必須分析和審查的主要內(nèi)容。 3.2.1、尺寸標注應符合數(shù)控加工的特點 　　在數(shù)控編程中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基準的。因此零件圖樣上最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸。 3.2.2、幾何要素的條件應完整、準確 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關(guān)系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。但由于零件設(shè)計人員在設(shè)計過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直

18、線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時，一定要仔細核算，發(fā)現(xiàn)問題及時與設(shè)計人員聯(lián)系。 3.3數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計與通用機床加工工藝路線設(shè)計的主要區(qū)別,在于它往往不是指從毛坯到成品的整個工藝過程，而僅是幾道數(shù)控加工工序工藝過程的具體描述。因此在工藝路線設(shè)計中一定要注意到，由于數(shù)控加工工序一般都穿插于零件加工的整個工藝過程中，因而要與其它加工工藝銜接好。 數(shù)控加工工藝路線設(shè)計中應注意以下幾個問題： 3.3.1、工序的劃分 　　根據(jù)數(shù)控加工的特點，數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進行： （1）以一次安裝、加工作為一道工序。這種方法適合于

19、加工內(nèi)容較少的零件，加工完后就能達到待檢狀態(tài)。 （2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工表面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如控制系統(tǒng)的限制（主要是內(nèi)存容量），機床連續(xù)工作時間的限制（如一道工序在一個工作班內(nèi)不能結(jié)束）等。此外，程序太長會增加出錯與檢索的困難。因此程序不能太長，一道工序的內(nèi)容不能太多。 （3）以加工部位劃分工序。對于加工內(nèi)容很多的工件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部位分成幾個部分，如內(nèi)腔、外形、曲面或平面，并將每一部分的加工作為一道工序。 （4）以粗、精加工劃分工序。對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，由于對粗加工后可能發(fā)生的變形需要進行校形

20、，故一般來說，凡要進行粗、精加工的過程，都要將工序分開。 3.3.2、順序的安排 　　順序的安排應根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位、安裝與夾緊的需要來考慮。順序安排一般應按以下原則進行： （1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也應綜合考慮； （2）先進行內(nèi)腔加工，后進行外形加工； （3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)； 3.3.3、數(shù)控加工工藝與普通工序的銜接 數(shù)控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工序，如銜接得不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個加工工藝內(nèi)容的

21、同時，要清楚數(shù)控加工工序與普通加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點，如要不要留加工余量，留多少；定位面與孔的精度要求及形位公差；對校形工序的技術(shù)要求；對毛坯的熱處理狀態(tài)等，這樣才能使各工序達到相互滿足加工需要，且質(zhì)量目標及技術(shù)要求明確，交接驗收有依據(jù)。 3.4確定走刀路線和安排加工順序 　　 走刀路線就是刀具在整個加工工序中的運動軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一。確定走刀路線時應注意以下幾點： 3.4.1、尋求最短加工路線 如加工圖6所示零件上的孔系。圖7的走刀路線為先加工完外圈孔后，再加工內(nèi)圈孔。若改用圖8的走刀路線，減少空刀時

22、間，則可節(jié)省定位時間近一倍，提高了加工效率。 圖6加工圖 圖7走刀路線1 圖8走刀路線2 3.3.2、最終輪廓一次走刀完成 為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來。 如圖2.4a為用行切方式加工內(nèi)腔的走刀路線，這種走刀能切除內(nèi)腔中的全部余量，不留死角，不傷輪廓。但行切法將在兩次走刀的起點和終點間留下殘留高度，而達不到要求的表面粗糙度。所以如采用2.4b圖的走刀路線，先用行切法，最后沿周向環(huán)切一刀，光整輪廓表面，能獲得較好的效果。圖2.4c也是一種較好的走刀路線方式。 圖9路線

23、1 圖10路線2 圖11路線3 銑削內(nèi)腔的三種走刀路線 3.3.3、選擇切入切出方向 考慮刀具的進、退刀（切入、切出）路線時，刀具的切出或切入點應在沿零件輪廓的切線上，以保證工件輪廓光滑；應避免在工件輪廓面上垂直上、下刀而劃傷工件表面；盡量減少在輪廓加工切削過程中的暫停（切削力突然變化造成彈性變形），以免留下刀痕。 3.3.4、選擇使工件在加工后變形小的路線 對橫截面積小的細長零件或薄板零件應采用分幾次走刀加工到最后尺寸或?qū)ΨQ去除余量法安排走刀路線。安排工步

24、時，應先安排對工件剛性破壞較小的工步。 3.5確定刀具與工件的相對位置 　　 對于數(shù)控機床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，這一相對位置是通過確認對刀點來實現(xiàn)的。對刀點是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點。對刀點可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上與零件定位基準有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對刀點往往就選擇在零件的加工原點。對刀點的選擇原則如下： （1）所選的對刀點應使程序編制簡單； （2）對刀點應選擇在容易找正、便于確定零件加工原點的位置； 圖12對刀示意圖 （3）對刀點應選在加工時檢驗方便、可靠的位置； （4）對刀點的選擇應有利于提高

25、加工精度。 例如，加工圖12所示零件時，當按照圖示路線來編制數(shù)控加工程序時，選擇夾具定位元件圓柱銷的中心線與定位平面A的交點作為加工的對刀點。顯然，這里的對刀點也恰好是加工原點。 　　 在使用對刀點確定加工原點時，就需要進行“對刀”。所謂對刀是指使“刀位點”與“對刀點”重合的操作。每把刀具的半徑與長度尺寸都是不同的，刀具裝在機床上后，應在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置?！暗段稽c”是指刀具的定位基準點。如圖13所示，圓柱銑刀的刀位點是刀具中心線與刀具底面的交點；如圖15所示，球頭銑刀的刀位點是球頭的球心點或球頭頂點；如圖14所示，車刀的刀位點是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點是鉆頭頂點。各類數(shù)

26、控機床的對刀方法是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類機床分別討論。 換刀點是為加工中心、數(shù)控車床等采用多刀進行加工的機床而設(shè)置的，因為這些機床在加工過程中要自動換刀。對于手動換刀的數(shù)控銑床，也應確定相應的換刀位置。為防止換刀時碰傷零件、刀具或夾具，換刀點常常設(shè)置在被加工零件的輪廓之外，并留有一定的安全量。 圖13鉆頭的刀位點 圖14車刀的刀位點 圖15圓柱銑刀的刀位點 3.6、定位基準可靠 　 在數(shù)控加工中，加工工序往往較集中，以同一基準定位十分重要。因此往往需要設(shè)置一些輔助基準，或在毛坯上增加一些工藝凸臺。為增加定位的穩(wěn)定性，可在底面增加一工藝凸臺。在完成定位加工

27、后再除去。 3.7、統(tǒng)一幾何類型及尺寸 　　 零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能應用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。零件的形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機床的鏡向加工功能來編程，以節(jié)省編程時間。 3.8確定切削用量 對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。 　　編程人員在確定每道工序的切削用量時，應根據(jù)刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。也可以結(jié)合實際經(jīng)驗用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時要充分保證

28、刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。 　　背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機床加工的余量小一些。 編程人員在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。 第4章 數(shù)控加工技術(shù)文件 填寫數(shù)控加工專用技術(shù)文件是數(shù)控加工工藝設(shè)計的內(nèi)容之一。這些技術(shù)文件既是數(shù)控加工的依據(jù)、產(chǎn)品驗收的依據(jù)

29、，也是操作者遵守、執(zhí)行的規(guī)程。技術(shù)文件是對數(shù)控加工的具體說明，目的是讓操作者更明確加工程序的內(nèi)容、裝夾方式、各個加工部位所選用的刀具及其它技術(shù)問題。數(shù)控加工技術(shù)文件主要有：一、數(shù)控編程任務(wù)書（詳見附錄A）； 二、數(shù)控加工工序卡片（詳見附錄B）； 三、數(shù)控刀具卡片（詳見附錄C）； 四、數(shù)控編程程序清單（詳見附錄D）。 以下提供了常用文件格式，文件格式可根據(jù)企業(yè)實際情況自行設(shè)計。 　 它闡明了工藝人員對數(shù)控加工工序的技術(shù)要求和工序說明，以及數(shù)控加工前應保證的加工余量。它是編程人員和工藝人員協(xié)調(diào)工作和編制數(shù)控程序的重要依據(jù)之一。 第5章 設(shè)計加工工作總結(jié) 加工中心雖然加工柔

30、性比普通銑床優(yōu)越，而且能夠加工更加復雜的曲面等工件，但單就某一種普通零件的生產(chǎn)效率而言，與普通銑床還存在一定的差距。因此，提高加工中心的效率便成為關(guān)鍵，而合理運用編程技巧，編制高效率的加工程序，對提高機床效率往往具有意想不到的效果?，F(xiàn)在就我在此次自己做畢業(yè)設(shè)計得出的一些數(shù)控加工提高工作效率提出一些小小的個人建議。 5.1 靈活設(shè)置參考點 　　加工中心共有3根軸，即主軸Z和工作臺面X和Y軸。一般工件中心為坐標系原點，各刀接近工件時，坐標值減小，稱之為進刀；反之，坐標值增大，稱為退刀。當退到刀具開始時位置時，刀具停止，此位置稱為參考點。參考點是編程中一個非常重要的概念，每執(zhí)行完一次自動

31、循環(huán)，刀具都必須返回到這個位置，準備下一次循環(huán)。因此，在執(zhí)行程序前，必須調(diào)整刀具及主軸的實際位置與坐標數(shù)值保持一致。然而，參考點的實際位置并不是固定不變的，編程人員可以根據(jù)零件的尺寸、所用的刀具的種類、數(shù)量調(diào)整參考點的位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。 5.2 化零為整法 如果按照常規(guī)方法編程，在每一次循環(huán)中只加工一個零件，由于軸向尺寸較短，造成機床主軸滑塊在床身導軌局部頻繁往復，彈簧夾頭夾緊機構(gòu)動作頻繁。長時間工作之后，便會造成機床導軌局部過度磨損，影響機床的加工精度，嚴重的甚至會造成機床報廢。而彈簧夾頭夾緊機構(gòu)的頻繁動作，則會導致控制電器的損壞。要解決以上問題，必須加大主軸

32、送進長度和彈簧夾頭夾緊機構(gòu)的動作間隔，同時不能降低生產(chǎn)率。由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個零件，則主軸送進長度為單件零件長度的數(shù)倍,甚至可達主軸最大運行距離，而彈簧夾頭夾緊機構(gòu)的動作時間間隔相應延長為原來的數(shù)倍。更重要的是，原來單件零件的輔助時間分攤在數(shù)個零件上，每個零件的輔助時間大為縮短，從而提高了生產(chǎn)效率。為了實現(xiàn)這一設(shè)想，我聯(lián)想到電腦程序設(shè)計中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個子程序中，而將有關(guān)機床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中，每加工一個零件時，由主程序通過調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序，加工完成后，跳轉(zhuǎn)回主程序。需要加工幾個零件便調(diào)用

33、幾次子程序，十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。通過這種方式編制的加工程序也比較簡潔明了，便于修改、維護。值得注意的是，由于子程序的各項參數(shù)在每次調(diào)用中都保持不變，而主軸的坐標時刻在變化，為與主程序相適應，在子程序中必須采用相對編程語句。 5.3 減少刀具空行程 刀具的運動是依靠步進電動機來帶動的，盡管在程序命令中有快速點定位命令G00，但與普通銑床的進給方式相比，依然顯得效率不高。因此，要想提高機床效率，必須提高刀具的運行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完畢后退回參考點所運行的距離。只要減少刀具空行程，就可以提高刀具的運行效率。（對于點位控制的加工中心，只要

34、求定位精度較高，定位過程可盡可能快，而刀具相對工件的運動路線是無關(guān)緊要的。）在機床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近工件的地方。在程序方面，要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時彼此盡可能分散，在很接近工件時彼此就不會發(fā)生干涉；另一方面，由于刀具實際的初始位置已經(jīng)與原來發(fā)生了變化，必須在程序中對刀具的參考點位置進行修改，使之與實際情況相符，與此同時再配合快速點定位命令，就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內(nèi)從而提高機床加工效率。 5.4 優(yōu)化參數(shù)，平衡刀具負荷，減少刀具磨損 由于零件結(jié)構(gòu)的千變?nèi)f化，有可能導致刀具切削負荷的不平衡。而由于自身幾何形狀的差異導

35、致不同刀具在剛度、強度方面存在較大差異，例如：正外圓刀與切斷刀之間，正外圓刀與反外圓刀之間。如果在編程時不考慮這些差異。用強度、剛度弱的刀具承受較大的切削載荷，就會導致刀具的非正常磨損甚至損壞，而零件的加工質(zhì)量達不到要求。因此編程時必須分析零件結(jié)構(gòu)，用強度、剛度較高的刀具承受較大的切削載荷，用強度、剛度小的刀具承受較小的切削載荷，使不同的刀具都可以采用合理的切削用量，具有大體相近的壽命，減少磨刀及更換刀具的次數(shù)。 　　本章總結(jié)的一些具體結(jié)論僅適用于BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床，但是它表現(xiàn)的編程思想具有普遍意義。要編制合理高效的加工程序，必須要熟悉所使用機床的

36、程序語言并能加以靈活運用，了解機床的主參數(shù)，深入分析零件的結(jié)構(gòu)特點、材料特性及加工工藝等。 附圖：加工設(shè)備（牧野臥加A100E） 結(jié) 論 通過這一個多月的畢業(yè)設(shè)計，使我對V70-30001型加工中心主軸箱的加工過程有了一定的了解，我的任務(wù)是對該型號的箱體程序編制和加工。當一開始拿到圖紙感覺比較地煩瑣，所以開始的一段時間，我仔細在圖紙上找與自己加工有關(guān)的地方，盡量弄明白，搞清楚整

37、個加工的內(nèi)容及工序，不明白的地方向指導老師和系里其他機械老師請教，盡量使自己在加工之前把整個圖紙內(nèi)容搞清楚，這樣也有利于我整個加工。經(jīng)指導老師和朋友的一些提示讓我的思路豁然開闊。這對我的設(shè)計工作起到了一定的推動作用，特別是在主軸箱箱體的工藝分析過程上居老師更是不斷的加以指導和分析，通過老師的悉心指導和自己的認真學習，刻苦分析，查閱相關(guān)資料，最終做完了畢業(yè)設(shè)計。根據(jù)圖紙的具體要求，再結(jié)合我以前實際生產(chǎn)的經(jīng)驗，制定出一套加工的詳細方案。這次的畢業(yè)設(shè)計對我以后的學習和工作都很有幫助的，不僅是因為通過設(shè)計我們學到了很多原本不懂的東西，更是因為在設(shè)計中，我們遇到了很多的問題，老師又教會我許多不同的分析問

38、題、解決問題的方法，這些經(jīng)歷將在我以后的人生道路上的助推劑。 致謝 揚州職業(yè)大學的居澤龍老師對本次的畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)、要求、以及說明書的格式、章節(jié)的設(shè)置都提出了許多寶貴的修改和補充意見，在此謹致謝意。并對本次畢業(yè)設(shè)計中的各位指導老師表示謝意以及本次設(shè)計中的所列參考文獻的作者們表示真摯的謝意。謝謝您們在本次設(shè)計對我的指導，讓我在這一個多月的時間內(nèi)學到了許多的知識，讓我受益匪淺！ 參考文獻： （1）王榮興主編．數(shù)控中級工認證強化實訓．北京：高等教育出版社，2005 （2）張煜主編．機械制圖．蘇州；蘇州大學出版社，2004 （4）揚黎明主編．機床夾具設(shè)計

39、手冊．北京：國防工業(yè)出版社，1996 （5）趙長明，劉萬菊主編．數(shù)控加工工藝及設(shè)備．北京：高等教育出版社， 2003 （6）許祥泰，劉艷芳．數(shù)控加工編程實用技術(shù)．北京：機械工業(yè)出版社，2001 （7）孫德茂著.數(shù)控機床銑削加工直接編程技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2004 （8）孟少龍主編.機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1992 （9）王志平主編.數(shù)控編程與操作.北京：高等教育出版社，2003 （10）華茂發(fā)主編．數(shù)控機床加工工藝．北京：機械工業(yè)出版社，2000 （11）蘇春主編.計算機輔助設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2004

40、 41 工藝處 數(shù)控編程任務(wù)書 產(chǎn)品零件圖號 V70-30001 任務(wù)書編號 零件名稱 主軸箱 使用數(shù)控設(shè)備 牧野臥加 共 頁第 頁 主要工序說明及技術(shù)要求： 首先進行粗加工，然后再粗加工周壁、精加工底面、圓柱孔加工、通孔加工、通孔內(nèi)孔加工、平口槽加工。因為這個工件加工的精度及表面粗糙度都要求比較高，因此在在加工過程中注意要保護好工件。 編程收到日期 月 日 經(jīng)手人 編制 審核 編程 審核 批準

41、 附錄A 數(shù)控編程任務(wù)書 附錄B 數(shù)控加工工序卡 揚州職業(yè)大學 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號 DSSD71/DTSD71 零件圖號 DSSD71/DTSD71-1 產(chǎn)品名稱 多功能電表 零件名稱 底蓋板 材料牌號 DSSD71/DTSD71 GB9439-88 毛坯種類 45鋼 毛坯外形尺寸 245*220 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 場地 牧野臥加 VMH55L 乳化液 新瑞精加工區(qū) 工 步 號 工步內(nèi)容 刀

42、具 號 刀具 量具及檢具 主軸轉(zhuǎn)速 （r/min） 進給速度 （mm/min ） 背吃刀量 （mm） 備注 1 銑底面 T1 Φ50玉米銑刀 0-125mm 游標卡尺 500 120 1 2 精銑底面 T2 Φ50端銑刀 0-125mm 游標卡尺 800 100 0.6 3 銑側(cè)靠 T3 Φ16端銑刀 0-125mm 游標卡尺 400 60 0.9 4 鉆中心孔 T4 Φ4中心鉆 200 50 0.8 5 通孔內(nèi)孔加工 T5 Φ13鉆頭 1000 50 0.8

43、 6 銑側(cè)面 T6 Φ120盤銑刀 1200 40 0.7 7 鏜孔 T7 Φ75.5粗鏜刀 0-125mm 游標卡尺 300 60 0.3 8 半精鏜孔 T8 Φ75.8半精鏜刀 量缸表 1000 80 0.2 9 精鏜孔 T9 Φ76精鏜刀 量缸表 2000 100 0.1 10 鉆中心孔 T10 Φ3.5鉆頭 量缸表 11 鉆孔 T11 Φ5鉆頭 1000 80 0.5 12 鉆孔 T12 Φ17.5鉆頭 1100 100 0.8 13

44、 鉆孔 T13 Φ9鉆頭 1000 80 0.7 14 鉆孔 T14 Φ6.8鉆頭 1000 80 0.7 15 鉆孔 T15 Φ8.5鉆頭 1000 80 0.7 16 攻絲 T16 M6絲錐 螺紋規(guī) 300 1 0.3 17 攻絲 T17 M20絲錐 螺紋規(guī) 300 2.5 0.3 18 攻絲 T18 M12絲錐 螺紋規(guī) 300 1.75 0.3 19 攻絲 T19 M8絲錐 螺紋規(guī) 300 1.25 0.3 20 攻絲 T20 M10絲錐

45、 螺紋規(guī) 300 1.5 0.3 編制 審核 批準 共 1 頁 第 1 頁 附錄C 數(shù)控加工刀具卡片 揚州職業(yè)大學 數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品型號 DSSD71/DTSD71 零件圖號 DSSD71/DTSD71-1 產(chǎn)品名稱 多功能電表 零件名稱 底蓋板 材料牌號 DSSD71/DTSD71 GB9439-88 毛坯種類 45鋼 毛坯外形尺寸 245*220 備注 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 程序編號 夾具代號 夾具名稱 冷卻液 場地 新瑞加工中心 VMH55L

46、 乳化液 數(shù)控車間 工步號 刀具號 刀具各稱 刀具型號 刀片 刀尖半徑 (mm) 刀柄型號 刀具 補償量(mm) 備注 型號 牌號 直徑/mm 刀長mm) 1 T01 Φ50玉米銑刀 Φ50 70 41 H1 2 T02 Φ50端銑刀 Φ50 70 H2 3 T03 Φ16端銑刀 Φ16 70 H3 4 T04 Φ4中心鉆 Φ4 65 H4

47、 5 T05 Φ13鉆頭 Φ13 65 H5 6 T06 Φ120盤銑刀 Φ120 170 H6 7 T07 Φ75.5粗鏜刀 Φ151.2 65 H7 8 T08 Φ75.8半精鏜刀 Φ151.6 80 H8 9 T09 Φ76精鏜刀 Φ152 85 H9 10 T10 Φ3.5鉆頭 120 H10 11 T11 Φ

48、5鉆頭 85 H11 12 T12 Φ17.5鉆頭 140 H12 13 T13 Φ9鉆頭 100 H13 14 T14 Φ6.8鉆頭 110 H14 15 T15 Φ8.5鉆頭 100 H15 16 T16 M6絲錐 65 H16 17 T17 M20絲錐 80 H17 18 T18 M12絲錐 75

49、H18 19 T19 M8絲錐 80 H19 20 T20 M10絲錐 80 H20 附錄D 數(shù)控編程清單 程序號：05801 加工中心V70-30001底面、側(cè)面數(shù)控加工程序 程序段號KGN KGN KGN 號 程序內(nèi)容 備注 B0 旋轉(zhuǎn)工作臺到0度 N001 T1 準備1號刀（Φ50玉米銑刀） N002 M98 PO123 換1號刀 N003 T2 準備2號刀（Φ50端銑刀） N004 G54

50、 G90 G00 X0 Y0 S500 M03 F120 建立工件坐標系并定位主軸啟動 N005 G43 Z10 H01 1號刀具長度補償 N006 G0 X-270 Y0 左下角面定位 N007 M98 P20001 調(diào)用銑底面的子程序 N008 G0 X270 Y0 右下角面定位 N009 M98 P20001 調(diào)用銑底面的子程序 N010 G0 X270 Y85.5 右上角面定位 N011 M98 P20001 調(diào)用銑底面的子程序 N012 G0 X-270 Y85.5 左上角面定位 N013 M98 P20001

51、調(diào)用銑底面的子程序 N014 M98 PO123 換2號刀 N015 T3 準備3號刀（Φ16端銑刀） N016 G54 G90 G00 X0 Y0 S800 M03 F100 建立工件坐標系并定位主軸啟動 N017 G43 Z10 H02 2號刀具長度補償 N018 G0 X-270 Y0 左下角面定位 N019 M98 P20001 調(diào)用銑底面的子程序 N020 G0 X270 Y0 右下角面定位 N021 M98 P20001 調(diào)用銑底面的子程序 N022 G0 X270 Y85.5 右上角面定位 N023 M98 P2

52、0001 調(diào)用銑底面的子程序 N024 G0 X-270 Y85.5 左上角面定位 N025 M98 P20001 調(diào)用銑底面的子程序 N026 M98 PO123 換3號刀 N027 T4 準備4號刀（Φ4中心鉆） N028 G90 G54 G00 X420 Y0 F60 M03 S400 定位主軸啟動 N029 G43 Z10 H03 3號刀具長度補償 N030 G1 Z-0.2 Z向下刀 N031 G1 X420 Y0 F100 銑側(cè)靠 N032 Y120 清銑右下角的側(cè)靠 N033 G0 Z10 Z向抬刀 N03

53、4 Y280 進行右上角側(cè)靠的清銑 N035 G1 Z-0.2 F100 Z向進刀 N036 Y400 銑右上角的側(cè)靠 N037 G49 G00 Z400 撤消長度補償 N038 M98 PO123 換4號刀 N039 T5 準備5號刀（Φ13鉆頭） N040 G90 G54 G00 X-270 Y0 F60 M03 S200 定位主軸啟動 N041 G43 Z10 H04 4號刀具長度補償 N042 G99 G81 Z-4 R10 打孔4-Φ13的中心孔，并回R平面 N043 M98 P0002 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N

54、044 G98 Z400 打孔結(jié)束，回初始平面 N045 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N046 G90 G54 G00 X270 Y0 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N047 G99 G81 Z-4 R10 打孔4-Φ13的中心孔，并回R平面 N048 M98 P0002 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N049 G98 Z400 打孔結(jié)束，回初始平面 N050 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N051 G90 G55 G00 X270 Y285.5 F120 M03 S1200 定位主軸

55、啟動 N052 G99 G81 Z-4 R10 打孔4-Φ13的中心孔，并回R平面 N053 M98 P0002 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N054 G98 Y109 打孔結(jié)束，回初始平面 N055 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N056 G90 G55 G00 X270 Y-285.5 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N057 G99 G81 Z-4 R10 打孔4-Φ13的中心孔，并回R平面 N058 M98 P0002 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N059 G98 Z400 打孔結(jié)束，回初始平面

56、N060 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N061 M98 PO123 換5號刀 N062 T6 準備6號刀（Φ120盤銑刀） N063 G90 G54 G00 X420 Y0 F60 M03 S400 定位主軸啟動 N064 G43 Z10 H05 5號刀具長度補償 N065 G0 X-270 Y0 左下角面定位 N066 M98 P20003 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N067 G0 X270 Y0 右下角面定位 N068 M98 P20003 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N069 G0 X270 Y85.5

57、 右上角面定位 N070 M98 P20003 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N071 G0 X-270 Y85.5 左上角面定位 N072 M98 P20003 調(diào)用孔4-Φ13的子程序 N073 M98 PO123 換3號刀 N074 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N075 G49 G80 G00 Z400 撤消長度補償 N076 B180 旋轉(zhuǎn)工作臺到180度 N077 M98 PO123 換6號刀 N078 T7 準備7號刀（Φ75.5粗鏜刀） N079 G55 G90 G00 X0 Y0 S500 M0

58、3 F120 建立工件坐標系并定位主軸啟動 N080 G43 Z10 H06 6號刀具長度補償 N081 G1 Z-0.2 F50 Z向進刀 N082 G1 X180 F100 銑圓孔面 N083 G49 G00 Z400 撤消長度補償 N084 M98 PO123 換7號刀 N085 T8 準備8號刀（Φ75.8半精鏜刀） N086 G90 G55 G00 X0 Y0 F60 M03 S300 重新建立坐標系并定位主軸啟動 N087 G43 Z10 H07 7號刀具長度補償 N088 G99 G81 Z-28 R5 孔定

59、位后粗鏜Φ76的孔，回R平面 N089 G98 Z400 鏜孔后回初始平面 N090 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N091 G49 G80 G00 Z400 撤消長度補償 N092 M98 PO123 換8號刀 N093 T9 準備9號刀（Φ76精鏜刀） N094 G90 G55 G00 X0 Y0 F60 M03 S1000 定位主軸啟動 N095 G43 Z10 H08 8號刀具長度補償 N096 G99 G89 Z-28R10 半精鏜Φ76的孔，回R平面 N097 G98 Z400 鏜孔后回初始平面

60、N098 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N099 G49 G80 G00 Z400 撤消長度補償 N100 M98 PO123 換9號刀 N101 T10 準備10號刀（Φ3.5中心鉆） N102 G90 G56 G00 X0 Y0 F60 M03 S2000 定位主軸啟動 N103 G43 Z10 H09 4號刀具長度補償 N104 G99 G85 Z-14 R10 精鏜Φ76的孔至尺寸，回R平面 N105 G98 Z400 鏜孔后回初始平面 N107 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停

61、N108 G49 G80 G00 Z400 撤消長度補償 N109 M98 PO123 換10號刀 N110 T11 準備11號刀（Φ5鉆頭） N112 G90 G56 G00 X0 Y0 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N113 G43 Z10 H10 10號刀具長度補償 N114 G99 G81 X-287.5 Y890.5 Z-4 R10 打孔8-M6U15的中心孔，并回R平面 N115 X-197.5 Y890.5 鉆8-M6U15的中心孔 N116 X197.5 Y890.5 鉆8-M6U15的中心孔 N117 X2

62、87.5 Y890.5 鉆8-M6U15的中心孔 N118 X287.5 Y865.5 鉆8-M6U15的中心孔 N119 X197.5 Y865.5 鉆8-M6U15的中心孔 N120 X-197.5 Y865.5 鉆8-M6U15的中心孔 N121 X-287.5 Y865.5 鉆8-M6U15的中心孔 N122 G98 Z400 打孔結(jié)束，回初始平面 N123 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N124 G90 G56 G00 X-125 Y806 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N125 G99 G81

63、 Z-4 R10 打孔2-M20U45的中心孔，并回R平面 N126 X125 Y806 鉆2-M20U45的中心孔 N127 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N128 G90 G56 G00 X-115 Y669.92 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N129 G99 G81 Z-4 R10 打孔4-M12U30的中心孔，并回R平面 N130 X115 Y669.92 鉆4-M12U30的中心孔 N131 X139 Y369.92 鉆4-M12U30的中心孔 N132 X-139 Y369.92 鉆4-M12U

64、30的中心孔 N133 G98 Z400 打孔結(jié)束，回初始平面 N134 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N135 G90 G56 G00 X-170 Y300 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N136 G99 G81 Z-4 R10 打4-M8U20孔的中心孔，并回R平面 N137 X-140 Y300 鉆4-M8U20孔的中心孔 N138 X140 Y300 4-M8U20孔的中心孔 N139 X170 Y300 4-M8U20孔的中心孔 N140 G98 Z400 打孔結(jié)束，回初始平面 N141 G

65、80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N142 G90 G56 G00 X-139 Y166 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N143 G99 G81 Z-4 R10 打孔4-M10U25的中心孔，并回R平面 N144 X139 Y166 打孔4-M10U25的中心孔 N145 X139 Y140 打孔4-M10U25的中心孔 N146 X-139 Y140 打孔4-M10U25的中心孔 N147 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N148 G90 G56 G00 X139 Y24 F120 M03

66、S1200 定位主軸啟動 N149 G98 G81 Z-4 R10 打孔2-M6的中心孔，回初始平面 N150 X159 Y24 鉆2-M6的中心孔 N151 G80 G00 X0 Y0 M05 取消循環(huán)，主軸停 N152 N153 M98 PO123 換11號刀 N154 T12 準備12號刀（Φ17.5鉆頭） N155 G90 G56 G00 X0 Y0 F120 M03 S1200 定位主軸啟動 N156 G43 Z10 H11 11號刀具長度補償 N157 G99 G83 X-287.5 Y890.5 Z-15 Q5 P2 R10 F120 打孔8-M6U15的中心孔，并回R平面 N158 X-197.5 Y890.5 鉆8-M6U15的孔至尺寸要求 N159 X197.5 Y890.5 鉆8-M6U15的孔至尺寸要求 N160 X287.5 Y890.5 鉆8-M6U15的孔至尺寸要求 N161 X287.5 Y865.5 鉆8-M6U15的孔至尺寸要求