小葫蘆的數(shù)控車加工工藝設計及手動編程斯沃仿真含NX三維及CAD圖

小葫蘆的數(shù)控車加工工藝設計及手動編程斯沃仿真含NX三維及CAD圖,葫蘆,數(shù)控,加工,工藝,設計,手動,編程,仿真,nx,三維,cad 摘 要隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。本設計通過對數(shù)控加工的工藝特點、加工零件工藝性等進行分析，選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點。設計說明書以數(shù)控車床車削軸零件為例，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編寫加工零件的程序。按照說明書要求將加工出零件，并對零件自檢數(shù)據(jù)進行分析，說明在加工過程中應注意的事項。關(guān)鍵詞：工藝分析；刀具；切削用量；加工的程序1ABSTRACTWith the continuous development of science and technology, numerical control technology play an increasingly important role in the enterprise. Through the design process characteristics of NC machining, machining process analysis, choose the correct processing methods, design the reasonable process, give full play to the numerical control processing of high quality, high efficiency, low cost. The design specification of CNC lathe turning arc shaft parts as an example, according to the workpiece material, shape, the machining precision of the machine tool suitable for processing scheme, and determine the parts processing order, the tools used in each working procedure, fixture and cutting machining parts, written in accordance with the instructions procedures. Requirements will be processed parts, and parts of the self analysis of data to explain the process should pay attention to mattersKEYWORDS: Process analysis; cutting tools; cutting parameters;目 錄摘 要1ABSTRACT2第一章 緒論31.1 數(shù)控加工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀31.1.1我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀31.1.2與國外的差距31.2 數(shù)控加工技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀41.3 本論文研究的目的與意義51.4 數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點51.5 數(shù)控加工工藝基本特點6第二章 零件的工藝分析72.1 零件的結(jié)構(gòu)特點分析72.2 零件的技術(shù)要求分析72.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析82.4 確定毛坯82.4.1毛坯類型82.4.2毛坯余量確定9第三章 零件的工藝規(guī)程設計103.1 表面加工方法的確定103.2 加工順序的安排103.3 定位基準及裝夾方式的選擇103.4 制訂工藝路線113.5選擇加工設備機床123.6選擇刀具123.7確定切削用量143.7.1、背吃刀量的確定143.7.2、切削用量的具體選擇143.8數(shù)控加工工藝卡片擬訂15第四章 零件的程序編制164.1 數(shù)控編程的定義及分類164.1.1 數(shù)控編程的分類164.1.2 編程方法的選擇164.2 編程原點的確定164.3 數(shù)控車加工程序編寫17第五章 零件的仿真加工195.1打開仿真軟件選擇機床195.2開機回參考點195.3安裝工件205.4安裝刀具205.5建立工件坐標系215.6 程序校驗225.7 自動加工22設計小結(jié)24參考文獻25致 謝26第一章 緒論1.1 數(shù)控加工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀傳統(tǒng)的機床延伸了人的體力，成為工作母機，而數(shù)控技術(shù)賦予機床一個大腦，使機床變得越來越“聰明”。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)從被動執(zhí)行運動指令發(fā)展到能夠“感知”機床的溫度、振動、能耗等工況并加以調(diào)整和控制，在線測量工件尺寸、刀具破損和預測刀具壽命，以及防止刀具和運動部件干涉，甚至為操作者進行語音導航或發(fā)送短消息。數(shù)控機床具備智能化功能可以保證機床自動適應加工環(huán)境的變化，從而使機床操作更加便利，精度更加穩(wěn)定，效率更加提升。數(shù)控系統(tǒng)的前瞻控制和軌跡平滑處理技術(shù)、位置與速度精確控制技術(shù)、工廠總線和網(wǎng)絡技術(shù)顯著提高了系統(tǒng)動態(tài)性能和控制精度，保證了數(shù)控機床的高速化、高精度和多軸聯(lián)動的穩(wěn)定性和可靠性。1.1.1我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀近年來，我國數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展迅速，國產(chǎn)數(shù)控車床已完全能滿足國內(nèi)市場需要。高性能的臥式車削中心和車銑復合中心，通過合資、引進技術(shù)和自主開發(fā)，某些產(chǎn)品已能滿足部分國內(nèi)高端用戶要求。但是，臥式車銑復合加工中心、帶Y軸或C軸的臥式車削中心、雙主軸臥式車削中心和高精度臥式車削中心仍然主要依靠進口。1.1.2與國外的差距1 經(jīng)營理念的差距國內(nèi)某些企業(yè)的“市場導向”觀念是短視的、狹隘的，僅僅局限于產(chǎn)品的銷路好壞，簡單地賣產(chǎn)品，所謂的售后服務就是修機床。以客戶為中心、聚焦客戶需求，提供解決方案，為客戶創(chuàng)造價值，從產(chǎn)品競爭轉(zhuǎn)向服務競爭還沒有成為企業(yè)的核心經(jīng)營理念。特別是對高端客戶的需求，國內(nèi)機床企業(yè)往往所供非所需，所需不能供。目前情況雖有所改善，但仍然沒有從根本上改變。國內(nèi)某些企業(yè)忽視技術(shù)集成的重要性，把自己局限在生產(chǎn)機床設備的范疇，沒有認識到軟、硬件集成會給客戶帶來創(chuàng)造價值的巨大潛力。國外領(lǐng)先的機床企業(yè)普遍將軟、硬件集成作為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要途徑。例如，德馬吉公司的Power Tool軟件包，馬扎克公司的Cyber Production管理系統(tǒng)，GF阿奇夏米爾公司的Smart Machine過程監(jiān)控系統(tǒng)，西門子公司828D的ShopMill和Program Guide編程軟件等。2 關(guān)鍵技術(shù)的差距與機床制造強國相較，我國數(shù)控機床在結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、創(chuàng)新和研發(fā)能力等方面都還存在明顯的差距。基礎技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)尚未完全掌握。聚焦客戶需求，研發(fā)個性化的產(chǎn)品，開發(fā)專門化的數(shù)控機床，為用戶提供全面解決方案的能力薄弱。特別是高性能數(shù)控系統(tǒng)和核心功能部件的發(fā)展滯后于主機，市場占有率很低，已成為制約我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。關(guān)鍵技術(shù)的差距最終反映在國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)品的可靠性和精度穩(wěn)定性。即使數(shù)量較大的、我國能生產(chǎn)的、技術(shù)比較成熟的數(shù)控機床，如立式加工中心、中小規(guī)格臥式加工中心、數(shù)控車床等產(chǎn)品的市場由于可靠性和精度保持性等方面略遜一籌，外國公司也因而占有相當市場份額。3發(fā)展戰(zhàn)略的差距國內(nèi)企業(yè)在制定發(fā)展戰(zhàn)略時往往是以開發(fā)某種產(chǎn)品成為主線，大多數(shù)是一種跟隨和模仿外國領(lǐng)先企業(yè)產(chǎn)品的策略。有競爭力的企業(yè)應該將視線越過競爭對手而移向客戶的隱現(xiàn)和潛在需求，跨越現(xiàn)有的競爭邊界，從既定市場結(jié)構(gòu)下的定位選擇向改變市場結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，即“引導市場”。引導市場是一種積極主動的戰(zhàn)略，其特征是以自主原創(chuàng)的新技術(shù)、新產(chǎn)品引導并滿足市場不斷發(fā)展的需求，提升客戶的技術(shù)水平，為客戶追求利潤最大化，為自身開拓新的利潤空間。它將改變市場的結(jié)構(gòu)，向市場提供超前的新產(chǎn)品，引導客戶認識新產(chǎn)品，使用新產(chǎn)品，受惠于新產(chǎn)品。1.2 數(shù)控加工技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀近年來，隨著國防、航空、高鐵、汽車和模具等重要裝備制造行業(yè)需求量的大幅增長，我國數(shù)控機床也取得了快速發(fā)展。中國通過引進技術(shù)、消化吸收和科技攻關(guān)、開發(fā)自主版權(quán)數(shù)控系統(tǒng)兩個階段，已為數(shù)控機床的產(chǎn)業(yè)化奠定了良好的技術(shù)基礎。數(shù)控機床新開發(fā)1300個品種，已有一定的覆蓋面。新開發(fā)的國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)品大部分達到了八十年代的中期水平，部分達到國際九十年代水平，為國家重點建設提供了一批高水平的數(shù)控機床5。數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn)也取得了一定成果：目前已新開發(fā)出80個品種。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心技術(shù)，其品種多少與質(zhì)量好壞直接影響到國產(chǎn)數(shù)控機床的發(fā)展。多年來，國外發(fā)達國家對向我進口高擋數(shù)控系統(tǒng)實行禁運政策。因此，自“七五”以來，國家一直把CNC系統(tǒng)的發(fā)展作為重中之重來支持，現(xiàn)已開發(fā)出具有中國版權(quán)的CNC系統(tǒng)，掌握了國外一直對中國封鎖的一些關(guān)鍵技術(shù)，為中國數(shù)控系統(tǒng)的自行開發(fā)、生產(chǎn)奠定了基礎。大部份數(shù)控機床配套產(chǎn)品已能生產(chǎn)，自我配套率超過60%。1.3 本論文研究的目的與意義數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù),數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不但發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大，對歸計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、醫(yī)療、輕工等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需要裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢.發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)及裝備是提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性保證.數(shù)控加工與編程畢業(yè)設計是數(shù)控專業(yè)教學體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設計使我們學會了對相關(guān)學科中的基本理論基本知識進行綜合運用,同時使對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認識,從而達到鞏固、擴大、深化所學知識的目的,培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學的研究和創(chuàng)新能力。選這個題目的目的是它能體現(xiàn)出對所學知識的掌握程度和靈活規(guī)范的運用所學知識，用所學的知識來完成一份成功的畢業(yè)設計是必不可少的。經(jīng)過這次設計，我初步具有了解數(shù)控編程以及加工知識，我們可以理解和處理的編程已經(jīng)成為數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中不可缺少的基本技術(shù)，應用程序編程和數(shù)控加工技術(shù)是制造業(yè)中越來越受歡迎的，并已成為現(xiàn)今制造技術(shù)的基礎和重要組成部分。通過這樣的設計可以使我們知道數(shù)控工藝編程更深入，目前發(fā)展中存在的問題和需要解決的問題。1.4 數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝的設計過程和設計原理是相似的，但也有數(shù)控技術(shù)的特點是不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù)。由于計算機控制系統(tǒng)的數(shù)控機床和數(shù)控加工，使得數(shù)控加工具備自動化水平高、精度高、質(zhì)地穩(wěn)定、生成率高、周期短、裝備使用費用高等特點。1.5 數(shù)控加工工藝基本特點數(shù)控機床加工工藝與普通機床加工原則上基本相同，但數(shù)控機床是自動進行加工，因而有如下特點：數(shù)控加工的工序內(nèi)容比普通機床的加工內(nèi)容復雜，加工的精度高，加工的表面質(zhì)量高，加工的內(nèi)容較豐富。數(shù)控機床加工程序的編制比普通機床工藝編制要復雜些。這是因為數(shù)控機床加工存在對刀、換刀以及退刀等特點，這都無一例外的變成程序內(nèi)容，正是由于這個特點，促使對加工程序正確性和合理性要求極高，不能有絲毫的差錯。否則加工不出合格的零件。23第二章 零件的工藝分析2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點分析如圖2.1所示零件圖（若插圖不清晰，詳見附件CAD零件圖），分析其加工工藝性。圖2.1零件的二維平面圖圖2.1中所示的小葫蘆零件主要由內(nèi)外圓柱面、外錐面、圓弧等組成，從這些結(jié)構(gòu)中更可以看出，該零件外輪廓形狀復雜。2.2 零件的技術(shù)要求分析該零件的表面粗糙度要求較高，最高表面達到Ra3.2m。2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該零件屬于軸類零件，其結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)外圓柱面、圓弧、倒角等特征組成，精度要求較高在普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進行加工，并且是數(shù)控車削加工中常見的形狀特征。2.4 確定毛坯2.4.1毛坯類型毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。（一）鑄件 對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。（二）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。（三）型材型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。2.4.2毛坯余量確定毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設計基準一般同零件圖一致。筆者認為這種設計方法并不合理，這是因為從毛坯尺寸的作用來講并不要求它和零件圖一致，對它提出的要求是:(1)保證它在機械加工時有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準確的位置及尺寸。根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長，因此可以直接采用型材毛坯（棒料），又零件的最大外圓為24.25mm，長度為49.13mm。長度方向要留有30mm的夾持量，確定該零件的毛坯尺寸為3080mm。第三章 零件的工藝規(guī)程設計3.1 表面加工方法的確定粗車精車切斷。3.2 加工順序的安排工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當擬定工藝路線時要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。切削加工工序的安排原則1）基準先行 選為精基準的表面，應先進行價格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應安排在初始工序加工完成。2）先粗后精 各表面均應按照粗加工半精加工精加工的順序依次進行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前。該零件的加工順序應嚴格按照以上原則進行加工。3.3 定位基準及裝夾方式的選擇（1）定位基準的選擇1）粗基準的選擇：粗車時以外圓和兩端面為粗基準，并加工出精基準2）精基準的選擇：精加工時以粗加工時加工出的端面和外圓為基準。（2）裝夾方式的選擇夾具用來裝夾被加工工件以完成加工過程，同時要保證被加工工件的定位精度，并使裝卸盡可能方便、快捷。數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要協(xié)調(diào)零件和機床坐標系的尺寸關(guān)系。1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。 2）在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。 3）用卡盤和頂尖裝夾。當車削質(zhì)量較大的工件時要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準，應用較廣泛。 4）用心軸裝夾。當裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準。根據(jù)零件的尺寸、精度要求和生產(chǎn)條件，選擇最常用的車床通用的三爪自定心卡盤。三爪自定心卡盤可以自動定心，夾持范圍大，適用于截面為圓形、三角形、六邊形的軸類和盤類中小型零件。圖3.1三爪卡盤3.4 制訂工藝路線最終確定零件的加工工序如下工序1：下料30130mm。工序2：夾住零件右邊毛坯外圓，車左端外輪廓。工步1：車左端面端面至平整。工步2：粗車外圓各輪廓，預留0.5mm精加工余量。工步3：精車外圓各輪廓，至圖紙尺寸要求。工序3：切斷零件。工序4：去毛刺。工序5：檢驗。3.5選擇加工設備機床分析零件圖可知，本設計加工的零件特征包括：外圓、圓弧、圓錐，加工工序復雜。為減少換刀和對刀時間，保證良好精度和表面粗糙度要求，選擇廣州數(shù)控設備有限公司生產(chǎn)的CK61401000，該機床項目技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)參數(shù)如下：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑400mm卡盤直徑250mm拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑210mm主軸轉(zhuǎn)速（機械）25-1600rpm變頻300-2000rpmX軸最大行程250mm尾座套筒內(nèi)孔錐度MT4Z軸最大行程1000mm尾座套筒移動量140mm最大加工長度800mm尾座套筒直徑60mmX/Z軸快速進給速度5/10m/min刀位數(shù)4X/Z軸脈沖當量0.001mm刀方尺寸25mmx25mm定位精度0.01mm主電機功率5.5kw重復定位精度0.006mm機床外形尺寸(長寬高)2250mmx1200mmx1600mm主軸通孔直徑46mm機床重量2000kg主軸內(nèi)孔錐度MT3.6選擇刀具與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。數(shù)控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。車削用刀具及其選擇 數(shù)控車削常用的車刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀以及成型車刀三類。1）尖形車刀 尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如90內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時基本相同，但應結(jié)合數(shù)控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）進行全面的考慮，并應兼顧刀尖本身的強度。2）圓弧形車刀 圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，應此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應考慮兩點：一是車刀切削刃的圓弧半徑應小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。3）成型車刀 成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應盡量少用或不用成型車刀。通過以上分析，加工本零件選擇標準刀具，以減少加工成品和提高加工效率。刀具的選擇也是數(shù)控加工中重要內(nèi)容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加 工質(zhì)量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。如下是對該零件工步順序、刀具的選擇。 該零件的數(shù)控加工中主要為車外圓、鏜內(nèi)孔、切槽、車螺紋，具體的刀具選擇情況表3.1所示。表3.1 數(shù)控加工刀具卡片序號刀具名稱刀具規(guī)格刀片材料加工表面1端面車刀（焊接式）90刀尖YT15車端面2外圓車刀（可轉(zhuǎn)位）35刀尖YT15車外輪廓3外切槽刀寬度3mmYT15切斷3.7確定切削用量3.7.1、背吃刀量的確定在機床功率容許的情況下，應盡量采選較大的背吃刀量，進給次數(shù)才會有所減少。當精度要求較高的零件時，半精車或精車的余量需要被留出，正常半精車的余量是0.5mm左右，精車余量在半精車之后，通常少于普通車削的余量，一般選取0.10.3mm。由于該零件精度要求相對要高，固必須至少有粗加工及精加工兩種。通過表3.2來采選背吃刀量。表3.2 數(shù)控切削用量推薦表加工內(nèi)容背吃刀量Ap/（mm）切削速度vc(mmin)進給量f/(mmr)粗加工23801200.20.5精加工0.10.51201500.10.2綜合考慮粗車時背吃刀量選取1mm，留出精車余量為0.5mm，精車時背吃刀量為0.5mm。3.7.2、切削用量的具體選擇主軸轉(zhuǎn)速應根據(jù)零件上加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。切削學速度除了計算和查表選取外，還可以根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取由公式n=來進行計算。式中Vc為切削速度；D為工件或刀具的直徑（mm）1、 車外輪廓（1）粗車外圓輪廓粗車外圓時，選取Vc=60m/min，f=0.2mm/r，ap=1.5mm，粗加工時直徑取值20mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（100060）/（3.1420）r/min=955r/min取950r/min進給速度：F =fn =（0.2950）mm/min=190mm/min（2）精車外圓輪廓精車外圓時，選取Vc=70m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，粗加工時直徑取值20mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（100070）/（3.1420）r/min=1114r/min取1100r/min進給速度：F =fn =（0.11100）mm/min=110mm/min2、切斷切槽時，選取Vc=50m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，加工時直徑取15mm。則：主軸轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/d =（100050）/（3.1415）r/min=1061r/min取1000r/min進給速度：F =fn =（0.11000）mm/min=100mm/min3.8數(shù)控加工工藝卡片擬訂詳細工藝卡片見附件第四章 零件的程序編制4.1 數(shù)控編程的定義及分類4.1.1 數(shù)控編程的分類數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程。（1）手工編程是指，通過解析幾何和代數(shù)運算等數(shù)學方法，人工進行刀具軌跡的運算，并用專門代碼編織加工源程序，即所有編制加工程序的全過程（圖樣分析、工藝處理、數(shù)值計算、編寫程序單、制作控制介質(zhì)、程序校驗）都是由手工來完成，這種方式比較簡單，很容易掌握，適應性較大。適用與中等復雜程度程序、計算量不大的部件編程，對機床操作人員來講必須掌握通用基本加工代碼指令。（2）自動編程 對于曲線輪廓、三維曲面等復雜面部件，手工編程的計算能力有限甚至無法計算，一般采用計算機自動編程。自動編程的優(yōu)點是效率高，正確性好。自動編程由計算機代替人完成復雜的坐標計算和書寫程序單的工作，它可以解決許多手工編制無法完成的復雜部件編程難題，但其缺點是必須具備自動編程系統(tǒng)或自動編程軟件，和生成的程序空刀太多，加工時間長，如果個人能力強則可以對生成的程序進行手工修改，以提高加工效率。目前為止最高效的自動編程方式是利用CAD/CAM軟件進行部件的造型設計、工藝分析及加工編程。4.1.2 編程方法的選擇該零件是數(shù)控車床加工的特征無復雜曲面、曲線，其結(jié)構(gòu)比較規(guī)則，主要由直線等組成，可直接采用手工編程的方法進行編制。4.2 編程原點的確定在整個工件的加工過程中，數(shù)控機床的運動都是相對運動。當我們對好刀以后，機床就將對刀那一點定義為相對坐標的原點。在加工過程中，機床的動作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定機床上的成形、運動和輔助運動，必須要建立一個坐標系來確定機床上運動的方向和距離，這個坐標系就稱為機床坐標系。該零件屬于軸對稱零件，因此數(shù)控車加工時，可選擇軸的端面中心為編程原點，加工時編程原點如下圖紅色標注處。圖4.1 加工編程原點4.3 數(shù)控車加工程序編寫程序解釋說明O0001 程序號T0101;外圓車刀換1號刀，90端面車刀M03 S600;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/minM08;切削液開G00 X32 Z0.5;快速走刀至粗車位置G01 X-1 F120;粗車端面Z2;G00 X32;Z0;快速走刀至精車位置M03 S650;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/minG01 X-1 F70;精車端面Z2;G00 X100 Z200;快速走刀至換刀位置T0202;外圓車刀換1號刀，75外圓車刀M03 S600;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600G00 X32 Z2;快速運動至循環(huán)起點G71 U1 R1;建立外圓車削循環(huán)G71 P100 Q200 U0.3 W0.3 F120;給定循環(huán)起點和終點，給定精加工余量N100 G00 X0;快速走刀至切削起點G01 Z0 F120;靠近工件G03 X2.88 Z-1.1 R1.49;車圓弧G01 X5.35 Z-8.13車錐面G02 X9.76 Z-11.81 R6車圓弧G03 X13.91 Z-21.77 R7.9車圓弧G02 X16.38 Z-29.05 R6車圓弧G03 X9.64 Z-49.14 R12.12車圓弧N200 G00 X32;快速離開工件表面G00 X100 Z100返回換刀點T0303;換4號刀，切斷刀M03 S1000;主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1000G00 X35 Z2;快速運動至起點G01 Z-52.14 F100X-1 F50切槽X35退刀Z2退刀G00 X100 Z100;快速走刀至換刀位置M05;主軸停止M09;切削液關(guān)M30;程序結(jié)束第五章 零件的仿真加工5.1打開仿真軟件選擇機床打開數(shù)控仿真軟件，進入主界面后，點選菜單欄 “選項/選擇機床和系統(tǒng)”，進入選擇機床對話框，選擇“臥式車床”系統(tǒng)，則出現(xiàn)下圖所示控制操作面板，它與真實機床操作面板幾乎一模一樣。圖5.1機床5.2開機回參考點點按“系統(tǒng)電源”，點按并彈起急停按鈕 ，則系統(tǒng)開機上電。點按“回零”按鈕，再按 (+Z)和 (+X)按鈕，各軸原點指示燈變亮,即回參考點。圖5.2操作面板5.3安裝工件首先在菜單欄中選擇“工件操作/毛坯”，出現(xiàn)對話框，在該對話框中選擇“新毛坯”，出現(xiàn)對毛坯與夾具設置話框，按照對話框提示設置毛坯參數(shù)，選擇夾具后確定，出現(xiàn)毛坯列表對話框；在毛坯列表中選擇某毛坯并點選“安裝此毛坯/確定”,出現(xiàn)調(diào)整毛坯位置對話框, 調(diào)整好毛坯在夾具中的位置后關(guān)閉即可。此時觀察視圖區(qū)可以見到工件毛坯被安裝到夾具上。圖5.3毛坯設置5.4安裝刀具在菜單欄中選擇“機床操作/刀具管理”，出現(xiàn)所示刀具設置對話框，在此為所用各刀具選擇刀具類型，設置刀具參數(shù)后確定。此時觀察視圖區(qū)可以見到各刀具“對號入座”，被安裝到車床刀架上。圖5.4添加刀具5.5建立工件坐標系假設工件坐標系原點建在工件右端面中心。打開主軸正轉(zhuǎn)，選工作方式為手動，分別移動X軸Z軸，平端面、車外圓用試切法對刀。圖5.5對刀切削端面后，刀具沿X方向退離工件后，點按偏置/設置鍵 ，再點軟鍵“坐標系”，調(diào)出工件坐標系設定界面，將光標移到G54的“Z”之后，在命令行輸入“0”，再點選軟鍵“測量”，系統(tǒng)即可自動計算并顯示出G54坐標系Z零點的機床坐標值。試切一段外圓，刀具沿Z方向退離工件后，在菜單欄選擇“工具/選項/測量”，測量出毛坯的試切直徑值。點選 鍵，在所示界面中，將光標移到G54的“X”之后，在命令行輸入X的測量值，點軟鍵“測量”，系統(tǒng)即可自動計算并顯示出G54坐標系的X零點的機床坐標值。此時G54工件坐標系建立完畢，在程序中用G54調(diào)用該坐標系即可。圖5.6操作頁面5.6 程序校驗點工作方式鍵為“自動” 、“機床鎖住”，然后點按“循環(huán)啟動”，則主軸旋轉(zhuǎn)，進給運動鎖住，坐標值動態(tài)顯示。根據(jù)坐標值的變化情況檢查刀具運動軌跡是否正確，據(jù)此修改程序。校驗結(jié)束后解除“機床鎖住”，確認程序無誤可以進行下一步。5.7 自動加工編輯或上傳NC程序，檢查主軸轉(zhuǎn)速和進給速度倍率旋鈕無誤后，點按“循環(huán)啟動”按鈕，機床開始自動加工。得到如下各圖的仿真效果圖。圖5.7仿真加工設計小結(jié)本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與實踐操作技術(shù)，從分析設計到計算、操作得到成品，同時本次選題提供了自主學習，自主選擇，自主完成的機會。畢業(yè)設計有實踐性，綜合性，探索性，應用性等特點，通過對該零件的加工設計，使自己能夠完成軸零件的仿真加工，對刀具路徑有了更深一步的理解。這次畢業(yè)設計，給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。除了對編程的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識，對于夾具的選擇，切削參數(shù)的設定我們必須十分清楚。在上機操作時，我們只有練習各功能鍵的作用，在編程時才得心應手。因此，我總結(jié)出一個結(jié)論“理論是指導實踐的基礎，只有不斷在實踐中總結(jié)驗，并對先前的理論進行消化和創(chuàng)新，自己的水平會很快的提高”。本畢業(yè)的選題、設計內(nèi)容、及設計的形成是在老師的悉心指導下完成的。在畢業(yè)論文的完成過程中傾注了老師大量的心血，因此，在論文完成之際，特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。通過此次設計使我掌握了科學研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎，在以后的日子我將會繼續(xù)保持這份做學問的態(tài)度和熱情。參考文獻1 趙長旭. 數(shù)控加工工藝. 西安：西安電子科技大學出版社，2017.92 王甫茂. 機械制造基礎. 上海：上海交通大學出版社，2015.3 呂思科. 機械制圖. 北京：北京理工大學出版社，2017.74 艾興. 切削用量簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2017.95 顧京.數(shù)控加工編程與操作.北京：高等教育出版社，2013.96 孫已德.機床夾具圖冊.北京：機械工業(yè)出版社，20117 李洪.機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，20108 馬賢智.機械加工余量與公差手冊.北京：中國標準出版社，20149 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊.上海：上海科學技術(shù)出版社，201410 周永強.高等學校畢業(yè)設計指導.北京：中國建材工業(yè)出版社，201211 劉文劍，曹天河，趙維.夾具工程師手冊.哈爾濱：黑龍江科學技術(shù)出版社，201412 余光國，馬俊，張興發(fā).機床夾具設計.重慶：重慶大學出版社，201513 李慶壽.機械制造工藝裝備設計適用手冊.銀州：寧夏人民出版社，201114 廖念釗，莫雨松，李碩根.互換性與技術(shù)測量.中國計量出版社，201015 王光斗，王春福.機床夾具設計手冊.上海科學技術(shù)出版社，201016 樂兌謙.金屬切削刀具.機械工業(yè)出版社，201517 許曉旸.專用機床設備設計.重慶：重慶大學出版社，201325致 謝經(jīng)過一個多月的研究分析，我的畢業(yè)設計終于完成。作為一名數(shù)控專業(yè)的畢業(yè)生，由于本專業(yè)的特殊性，在設計過程中，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導的指導，以及身邊朋友們的幫助，想靠一己之力完成此次設計是相當困難的。首先，向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。從最初的選題到中后期修改，再到最后定稿，指導一直給我提供了許多寶貴的建議。老師嚴肅的工作態(tài)度、謹?shù)闹螌W精神、益求精的工作作風、深地感染和激勵了我。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，其樸實無華、平易近人的人格魅力更對我影響深遠，不僅使我樹立了遠大的學術(shù)目標、掌握基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。其次，要感謝學院所有教導老師，你們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，更多的是對待學習、對待生活的態(tài)度，乃至做人的道理。最后，我要感謝這一路上給過我?guī)椭哪切┱J識乃至不認識的朋友們，因為你們的鼓勵和支持，我的畢業(yè)設計才得以順利完成。感謝你們，在我最需要幫助和鼓勵的時候，給與我的一切，我永遠不會忘記我們一起奮斗過的日日夜夜，此時此刻，就讓一切在記憶中封存。