畢業(yè)設(shè)計（論文）-平面凸輪線路的擬定及編制

X學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題目平面凸輪線路的擬定及編制所屬系部機械工程系所屬專業(yè)數(shù)控技術(shù)所屬班級學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師起訖日期2011年X月——2011年X月XX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告姓名學(xué)號指導(dǎo)教師專業(yè)教學(xué)系機械工程系畢業(yè)設(shè)計題目平面凸輪加工工藝路線擬定及編程開題報告（闡述課題的目的、意義、國內(nèi)外現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、研究方案、預(yù)期結(jié)果等）課題目的、意義：本課題為平面凸輪加工工藝路線擬定及編程。通過對零件的結(jié)構(gòu)分析、加工工藝分析、加工路線擬定、相關(guān)參數(shù)設(shè)定、到最后由軟件生成加工程序，將使我們對整個數(shù)控加工過程有了比較明確的思路。同時整個過程將運用到我在大學(xué)三年所學(xué)到的各門學(xué)科的知識。通過完成這次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)了自己綜合運用專業(yè)知識分析和解決平面凸輪的工藝分析和程序的編制，進一步將自己學(xué)到的理論知識運用到實際問題當(dāng)中去，使所學(xué)的理論知識得到鞏固、擴大、加深和系統(tǒng)化。學(xué)會利用軟件繪圖、建模，然后生成加工程序，從而使數(shù)控加工變得簡單化。學(xué)會和同學(xué)們一起互相合作，互相探討，培養(yǎng)團隊合作精神。對我個人而言，也希望通過這次畢業(yè)設(shè)計，鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識，培養(yǎng)自我分析和解決問題的能力，使自我獲得一次全面的綜合性訓(xùn)練，為今后從事技術(shù)和科研工作打下基礎(chǔ)。國內(nèi)外現(xiàn)狀：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，尤其是機械制造業(yè)中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數(shù)控機械所代替。自2005年時國外機械設(shè)備的數(shù)控化率已達(dá)到85%以上，而我國的機械設(shè)備的數(shù)控化率還在15%-20%之間，隨著我國機制行業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，我國世界制造業(yè)加工中心地位形成，數(shù)控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業(yè)城市都非常緊缺，再加上數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣，可在現(xiàn)代制造業(yè)的模具、鐘表業(yè)、五金行業(yè)、中小制造業(yè)、從事相應(yīng)公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計、加工中心操作、模具設(shè)計與制造、電火花及線切割工作，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無法滿足制造業(yè)的需求，而且人才市場上的這類人才儲備并不大，企業(yè)要在人才市場上尋覓合適的人才顯得比較困難，以至于導(dǎo)致模具設(shè)計、CAD/CAM工程師、數(shù)控編程、數(shù)控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率最高的職位之一。在2005年的中國國情研究所的數(shù)據(jù)也顯示，全國數(shù)控工人技師缺口60萬人；高級程序編寫員缺口42萬人；高級模具工缺口40萬人。上海市工業(yè)發(fā)展咨詢公司最近的調(diào)查更是佐證了這一數(shù)據(jù)，調(diào)查稱：長三角16個城市120多萬家制造企業(yè)，高級技工、高級技師缺口竟高達(dá)68%。來自國際勞工組織的統(tǒng)計資料，也反映出我國的技工結(jié)構(gòu)令人擔(dān)憂。世界發(fā)達(dá)國家技術(shù)工人中，高級技工占40%，中級技術(shù)工人占15%，初級技工占10%，而我國的技術(shù)工人中，高級技師和技師僅占1.5%，高級技工占3.5%，中級技工占35%，初級技工占60%。這表也明，我國的高級技師和技工在未來5-10年內(nèi)仍會有大量的人才缺口。隨著產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，就業(yè)結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化。企業(yè)對較高層次的第一線應(yīng)用型人才的需求將明顯增加。而借助國外的發(fā)展經(jīng)驗來看，當(dāng)進入產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整時期，與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化匹配、培養(yǎng)相當(dāng)數(shù)量的具有高等文化水平的職業(yè)人才，成為迫切要求。而對于數(shù)控加工專業(yè)，不僅要求從業(yè)人員有過硬的實踐能力，更要掌握系統(tǒng)而扎實的機加理論知識。因此，既有學(xué)歷又有很強操作能力的數(shù)控加工人才更是成為社會較緊缺、企業(yè)最急需的人才。研究內(nèi)容：分析平面凸輪零件的數(shù)控銑削加工工藝；合理選擇數(shù)控機床；確定各工序的加工路線與定位方式；選擇相應(yīng)的工裝及刀具；利用CAD/CAM技術(shù)畫圖并根據(jù)圖樣自動生成加工程序，然后傳送到數(shù)控銑床。研究方案：首先查閱相關(guān)資料，了解并掌握各種凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、工作原理等基本知識。再參考相關(guān)凸輪機構(gòu)的數(shù)控加工方案。通過實驗的方法的方法，利用Mastercam仿真加工，分析結(jié)果。最終確定出平面凸輪的數(shù)控加工路線。計劃進度、預(yù)期進展和預(yù)期成果:序號內(nèi)容時間分配（周）1設(shè)計準(zhǔn)備工作12查閱相關(guān)資料13零件圖的分析24零件圖繪制15工藝路線的安排與制定26程序的編制27編寫設(shè)計說明書28答辯準(zhǔn)備19合計12學(xué)生簽名：年月日指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽名：年月日專業(yè)答辯委員會意見：專業(yè)答辯委員主任簽字：年月日專業(yè)所在系的意見：系主任簽名：年月日目錄TOC\o"1-2"\u1.緒論 12．平面凸輪加工工藝分析 22.1零件簡圖 22.2零件圖的工藝分析 22.3毛坯的選擇及熱處理 22.4各表面加工方法的選擇 62.5擬訂并確定加工工藝方案 73.數(shù)控加工工序設(shè)計 113.1進給路線的確定 113.2夾具的選擇 133.3刀具的選擇 143.4機床的選擇 153.5切削用量的選擇 173.6量具、及冷卻液的選用 254.數(shù)控仿真加工 274.1刀具路徑生成與數(shù)控仿真加工 274.2平面凸輪的數(shù)控加工工藝過程 285.數(shù)控仿真程序的效驗 415.1平面凸輪精加工上表面的程序效驗 415.2平面凸輪鉆孔?24H8至?22mm仿真加工的程序效驗 425.3平面凸輪精銑凸輪外輪廓仿真加工的程序效驗 43結(jié)束語 45參考文獻 46XX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第1頁共46頁1.緒論凸輪機構(gòu)由于其本身傳遞力的特殊性，因此廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備,特別是自動機械和自動控制裝置之中,以使實現(xiàn)各種運動規(guī)律。凸輪機構(gòu)的制造包含眾多內(nèi)容,其中以凸輪輪廓加工最為重要。由于凸輪輪廓常含有非圓的平面曲線,以前受到設(shè)計和加工條件的限制，往往采用作圖法設(shè)計凸輪輪廓和劃線加工凸輪，包括采用劃線銑削、靠模銑削(含磨削)等常規(guī)的方法,都難以保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。隨著機械不斷朝著高速精密、自動化方向發(fā)展，對凸輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)速和精度也提出了更高的要求，因此利用計算機輔助設(shè)計和數(shù)控機床加工是很有必要的。同過去的傳統(tǒng)加工相比，數(shù)控不僅加工自動化程度高，在數(shù)控機床加工零件時，除了手工裝卸工件外，全部加工過程都是由機床自動完成。而且，數(shù)控加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控加工尺寸精度通常在0.005-0.1mm之間。數(shù)控加工對象比較廣泛，生產(chǎn)的效率也比較高：一方面自動化程度高，在一次裝夾中能完成較多表面，省去了劃線，多次裝夾，檢測等工序；例如平面凸輪零件在加工過程中，先把刀對好，再利用數(shù)控編程技術(shù)使加工深度逐漸的加深，這樣既能不損壞刀具，又能達(dá)到加工要求，這樣就提高了效率。2．平面凸輪加工工藝分析2.1零件簡圖圖2-12.2零件圖的工藝分析主要從凸輪輪廓形狀、尺寸和技術(shù)要求、定位基準(zhǔn)及毛坯等方面對零件圖進行分析。該凸輪工作輪廓是由圓弧、直線、及過渡圓弧所組成，可用兩軸聯(lián)動的數(shù)控銑床加工。平面凸輪輪廓表面與內(nèi)孔表面粗糙度要求較高為，凸輪左右表面粗糙度為，因而需要通過粗精加工來完成。凸輪輪廓表面與孔對左端面有垂直度要求，需要提高裝夾精度，使左端面與銑刀軸線垂直，即可保證。整體零件精度要求一般，零件材料為45鋼，切削加工性能良好。凸輪工作表面為其表面，要求具有較好的硬度和耐磨性，應(yīng)對其進行良好的熱處理。凸輪表面需進行高頻感應(yīng)加熱淬火。2.3毛坯的選擇及熱處理2.3.1確定毛坯的制造形式數(shù)控銑床加工時，由于是自動化加工，除要求毛坯的余量要充分、均勻，毛坯裝夾要方便、可靠外，還應(yīng)注意到數(shù)控銑床中最難保證的是加工面與非加工面之間的尺寸。該零件為平面凸輪，其形狀較簡單，但要表面求具有高硬度、高強度、高耐磨性、適當(dāng)?shù)捻g性、熱處理不變形(或少變形)及淬火時不易開裂等性能。鑄造適用于形狀較復(fù)雜的零件，而鍛造適用于強度較高、形狀較簡單的零件，最終根據(jù)該零件結(jié)構(gòu)各特點的考慮，確定毛坯的制造形式為鍛造。根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2-6可查得優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，牌號為45。綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用正火處理。主要用于制造強度高的運動件，如渦輪機葉輪、壓縮機活塞、軸、齒輪、齒條、蝸桿等。高頻加熱表面淬火后用于制造高硬度、耐磨的零件。根據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表3-10查得優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45，推薦熱處理正火：850℃淬火：840℃回火：600℃?？估瓘姸葹?00Mpa。2.3.2毛坯形狀和尺寸的選擇選擇毛坯形狀和尺寸的總的要求是：減少“肥頭大耳”，實現(xiàn)少屑或無屑加工。因此，毛坯形狀要力求接近成品形狀，以減少機械加工的勞動量。本零件毛坯為45鋼鍛件。由《數(shù)控加工工藝》書P101頁查得，自由鍛件單邊余量2.5～1.7mm。根據(jù)本零件結(jié)構(gòu)特點，取單邊余量3mm并將?24H8內(nèi)孔鍛出。2.3.3毛坯的熱處理一般說來，45鋼鍛造空冷后需要重新加熱正火（850℃），以便細(xì)化晶粒、消除應(yīng)力、均勻組織和改善切削加工性能。因該零件表面有很高的耐磨性要求，所以機械加工后應(yīng)進行表面硬化熱處理。2.3.4凸輪表面硬化熱處理平面凸輪是在自動和半自動機械裝置中傳遞復(fù)雜運動的機構(gòu)，由于凸輪表面反復(fù)受到大的表面壓力，因此必須對表面進行硬化處理。有兩種處理方法，一是提高表面硬度，二是提高潤滑性或在表面上形成一層阻止薄膜。表面硬化法主要是增加硬度和提高耐磨性。在表面上附著硫化層可提高耐磨性，氮化層既能增加硬度，又能提高耐磨性。一般情況下，凸輪破壞的主要原因多是發(fā)生在表面上的疲勞，因此，硬化表面，提高表面特性是重要的，見表2-1。表2-2所示為物理表面硬化法，化學(xué)表面硬化法和表面覆蓋法三種表面硬化方法。這些表面硬化方法各有所長，應(yīng)根據(jù)物品的實際需要選擇適合的表面硬化方法。對于凸輪而言，常用物理表面硬化方法和化學(xué)表面硬化法，最常用的是高頻感應(yīng)加熱淬火、滲碳淬火和氮化處理。根據(jù)平面凸輪的材料為45鋼和其使用條件，我選擇表面高頻感應(yīng)加熱淬火。表2-1熱處理特征適用鋼種高頻感應(yīng)加熱淬火這是高頻加熱的表面硬化方法，適用于許多鋼種中碳鋼以上軟氮化氣體氮化，通過短時間處理，能提高耐磨性、耐燒傷性（鹽浴軟氮化）38CrMoAlML42CrMo離子氮化調(diào)整氮化能力，通過鹽浴軟氮化處理，增加氮化層深度38CrMoAlML42CrMo滲碳淬火表面滲碳淬火，從而得到外硬內(nèi)軟的鋼組織20表2-2大分類大分類內(nèi)容小分類物理表面硬化法不改變表面化學(xué)組織的硬化方法表面淬火，高頻感應(yīng)加熱淬火，激光淬火表面加工硬化，噴丸硬化化學(xué)表面硬化法通過許多元素擴散改變表面化學(xué)組織的擴散硬化法處理溫度：在鋼的相變溫度以上滲碳，滲碳氮化，滲硼，金屬滲透法。處理溫度：在相變溫度之下，氮化，軟氮化表面覆蓋法用與母材化學(xué)組織無關(guān)的其他材料覆蓋硬化法物理蒸鍍（PUD），化學(xué)蒸鍍（CUD）電鍍，噴鍍，補貼2.3.5熱處理缺陷及其對策為了最大限度地凸輪的性能，正確的選擇凸輪材料和熱處理方法是極為重要的。下面將有針對性的介紹凸輪熱處理缺陷及其應(yīng)對措施。高頻感應(yīng)加熱淬火產(chǎn)生的缺陷、原因和對策1）硬度不足和硬度不均。這主要是因為材料選擇不合適、冷卻不當(dāng)或者高頻感應(yīng)加熱淬火的高頻發(fā)生器功率不足等原因造成的。鋼材料的含碳量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）必須在0.3%以上，否則硬度＞500HV是不可能的。如果冷卻不當(dāng)，應(yīng)考慮噴水孔是否堵塞，噴水口大小、數(shù)量、水壓和冷卻液等問題。2）淬裂。淬裂原因有材料不合適、淬火溫度過高、冷卻方法不正確等。當(dāng)材料的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）超過0.4%時容易脆裂。如果含碳量較高，在淬火之前應(yīng)進行碳化物球化處理；如果是合金鋼，則不用水冷，采用油冷或合成樹脂水溶液冷卻。為了不使淬火溫度超高，應(yīng)該進行預(yù)熱處理，并斷續(xù)通電慢慢加熱到正常淬火溫度時進行淬火。關(guān)于冷卻方法，應(yīng)考慮到噴水量、水壓、水溫、噴水時間、噴嘴數(shù)量、噴嘴位置調(diào)整，并使物品旋轉(zhuǎn)等問題。3）磨削裂紋。為了不產(chǎn)生磨削裂紋，應(yīng)在120～180℃溫度條件下回火后進行磨削，或者在300℃時回火后磨削。4）剝離。解決不產(chǎn)生剝離的方法是，預(yù)熱增加硬化深度。但是，硬化深度增加，最容易產(chǎn)生淬裂。因此，要求適當(dāng)增加硬化深度即可。5）淬火變形。解決淬火變形方法是在淬火之前首先使用物品向著變形相反方向變形，并夾緊固定后進行淬火。2.4各表面加工方法的選擇2.4.1平面的加工方案凸輪上下（左右）表面：精度要求不高，表面粗糙度為，查《機械加工技師綜合手冊》表5-3可以確定。加工方案：粗車—半精車，或粗銑—半精銑。2.4.2平面凸輪凸臺加工方案凸臺：公差等級為IT12，表面粗糙度為，查《機械加工技師綜合手冊》表5-3可以確定。加工方案：粗車—半精車，或粗銑—精銑。2.4.3平面凸輪輪廓表面加工方案平面凸輪輪廓表面：公差等級為IT12，表面粗糙度為，查《機械加工技師綜合手冊》表5-3可以確定。加工方案：粗銑--精銑。2.4.4孔的加工方案內(nèi)孔：公差等級為IT8，表面粗糙度為，毛坯孔已鍛出，孔為工藝孔，根據(jù)圖紙要求未注公差等級按IT12加工，其內(nèi)孔表面粗糙度為，鉆孔前應(yīng)先打中心孔。查《機械加工技師綜合手冊》表5-2可以確定?？准庸し桨福恒@—擴—鉸，或粗鏜—半精鏜；孔加工方案：鉆中心孔—鉆—鉸。2.4.5孔內(nèi)鍵槽加工方案孔內(nèi)鍵槽：公差等級為IT9，表面粗糙度為，孔內(nèi)鍵槽的加工方法有插削法、刨削法、拉削法等。但刨削法效率低，拉削法拉刀制造成本高，由于本零件內(nèi)孔鍵槽精度要求不高，故選用插削法。2.5擬訂并確定加工工藝方案2.5.1擬訂加工方案根據(jù)零件圖及相關(guān)技術(shù)要求和工藝、工步劃分的原則來確定二個加工工藝方案并選其較合理的一個作為最終加工方案。兩個加工方案的加工工藝如下：方案一：序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備及工裝1鍛鍛造毛坯，除凸輪外表面，各部留單邊余量3~5mm2熱處理正火3車夾右端面，粗車左端面，留余量0.5mm普通車床C61324鉗劃凸臺加工線5車（1）上三爪卡盤夾左端，按線找正，粗車臺階，留余量0.5mm（2）粗鏜孔至（3）精車臺階，倒R2圓角，確保（4）夾右端，精車左端面，確保（5）精鏜孔及倒角C1至尺寸要求（5）調(diào)頭裝夾，精車右端面及倒孔另一側(cè)倒角普通車床C61326鉗劃孔加工線7鉆（1）鉆中心孔（2）將孔鉆成孔（3）鉸孔至尺寸鉆床Z358銑（1）粗銑凸輪外輪廓徑向余量留0.5（2）精銑凸輪外輪廓至尺寸數(shù)控銑床9鉗劃孔的鍵槽加工線10插按工件端面的劃線找正對刀后，插削鍵槽普通插床11鉗去毛刺12熱處理表面高頻感應(yīng)加熱淬火13檢驗按圖檢查。并做記錄方案一中的主要工序都是在普通車床上加工完成。因凸輪表面比較特殊可將毛坯鍛造成階梯軸樣式，采用三爪卡盤，以外圓表面定位，定位基準(zhǔn)為孔的軸心線，以先粗后精、先面后孔的原則加工平面凸輪的左右端面、凸輪凸臺、及孔。在通過鉆床上加工出兩個工藝孔，最后采用“一面兩孔”方式定位，即以加工好的左端面和、兩孔為定位基準(zhǔn)，在銑床上粗、精銑凸輪外輪廓，符合基準(zhǔn)重合原則。但由于工序分散，設(shè)備及操作人多，占地面積大，加工效率低。方案二：序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備及工裝1鍛鍛造毛坯，各部留單邊余量3~5mm2熱處理正火3銑粗、精銑凸輪左（下）表面，粗銑上表面留0.5mm余量普通銑床4鉗劃全線，檢查5銑（1）精銑輪右（上）端面，確保（2）鉆中心孔（3）鉆孔至（4）鉆孔至（5）擴孔至（6）鉸孔至尺寸（7）鉸至尺寸（8）孔倒角（9）一面兩孔定位，粗銑凸輪凸臺淺平面（10）粗銑凸輪凸臺徑向余量留0.5mm，軸向余量留0.3mm（11）粗銑凸輪外輪廓徑向余量留0.5mm（12）精銑凸輪凸臺至尺寸（13）精銑凸輪外輪廓至尺寸（14）翻面裝夾銑孔另一側(cè)倒角數(shù)控銑床6鉗劃孔的鍵槽加工線7插按工件端面的劃線找正對刀后，插削鍵槽普通插床8鉗工去毛刺9熱處理表面高頻感應(yīng)加熱淬火10檢驗按圖檢查。并做記錄方案二中，工序3在普通銑床上粗、精銑凸輪下表面，粗銑上表面，符合互為基準(zhǔn)原則。工序5在數(shù)控銑床上，以下表面定位采用螺旋壓板機構(gòu)夾緊，加工凸輪上表面、孔、孔及倒角，符合先面后孔原則。隨后采用“一面兩孔”方式定位，即以加工好的下表面和、兩孔為定位基準(zhǔn)，在銑床上粗、精銑凸輪凸臺和凸輪外輪廓，符合先粗后精、基準(zhǔn)重合原則。再翻面裝夾，加工孔另一側(cè)倒角。其余輔助、熱處理工序基本與方案一一致。方案二加工工序相對集中，加工效率較高。2.5.2比較并確定最終加工工藝方案通過上述分析，方案一中加工工序分散。主要采用普通機床加工，使用的設(shè)備及工藝裝備比較簡單，調(diào)整和維修方便；但效率較低，適合于單件小批量生產(chǎn)。因在車床上加工，鍛造毛坯所留余量不均勻，加工精度底。方案二中加工工序相對集中。主要在數(shù)控銑床上完成加工，雖三次裝夾，但裝夾方便、簡單。一次裝加工多個表面，易于保證各表面間的相互位置精度，并且在數(shù)控銑床中可以使用MastercamX編程，實現(xiàn)快速自動，便于達(dá)到精度要求。綜上所述，方案二較方案一更為合理，所以我選擇方案二為最終的加工工藝方案。3.數(shù)控加工工序設(shè)計3.1進給路線的確定確定進給路線時，要在保證加工零件獲得良好的加工精度和表面質(zhì)量的前提下，力求計算容易，走到路線短，空刀時間少。進給路線的確定與工件的表面狀況、要求的零件表面質(zhì)量、機床進給機構(gòu)的間隙、刀具耐用度以及零件輪廓形狀有關(guān)。3.1.1確定走刀路線走刀路線包括平面進給和深度進給兩部分。平面進給時，銑削凸輪凸臺時，刀具應(yīng)避免沿零件外輪廓的法向切入應(yīng)安排刀具從切向進入圓周銑削加工，當(dāng)整圓加工完畢，也應(yīng)避免在工件的外輪廓處直接退刀，而應(yīng)讓刀具多運動一段距離，最好沿切線方向退出，以避免在取消刀具補償時，刀具與工件表面相碰撞造成工件報廢，如圖3-1。圖3-1銑削凸輪輪廓表面時，可以從過渡圓弧切入，如圖3-2。深度進給有兩種方法：一種是在XZ平面（或者YZ平面）來回銑削，逐漸進給到給定深度，另一種方法是先打一個工藝孔，然后從工藝孔進刀到給定深度。圖3-23.2夾具的選擇3.2.1數(shù)控加工對夾具的要求數(shù)控加工對夾具的總的要求是：要充分發(fā)揮數(shù)控機床的高速度、高精度和自動化的效能，還應(yīng)該有相應(yīng)的夾具進行配合。鑒于數(shù)控加工的特點，對其使用的夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機床的坐標(biāo)方向相對固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機床坐標(biāo)系的尺寸。除此之外，還應(yīng)重點考慮以下幾點：（1）夾具應(yīng)具有較高的定位精度，盡可能做到定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，以減小定位誤差；各夾具元件應(yīng)具有較好的精度保持性，以利于長期可靠地使用。（2）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間。（3）夾具上的各零部件不應(yīng)妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、夾緊機構(gòu)元件不能影響加工中的走到（如產(chǎn)生碰撞等）（4）排屑要方便順暢，以免切屑聚集破壞工件的定位和切屑帶來的大量熱量引起熱變形，影響加工質(zhì)量。（5）為發(fā)揮數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工盡可能采用多工位、氣動或液壓夾具。3.2.2裝夾方案的確定根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點，宜采用組合夾具。加工凸輪上下表面、孔、孔及倒角時，以下表面定位，采用螺旋壓板機構(gòu)夾緊。加工凸輪外輪廓時，采用“一面兩孔”方式定位，即以底面和、兩孔為定位基準(zhǔn)，并用螺母夾緊，提高裝夾剛性，防止銑削時振動。凸輪外輪廓加工的裝夾示意圖如圖3-3所示。加工凸輪孔另一側(cè)倒角時，以上表面定位，采用螺旋壓板機構(gòu)夾緊。圖3-3平面凸輪裝夾示意圖1圖3-3平面凸輪裝夾示意圖1-開頭墊圈2-壓緊螺母3-帶螺紋圓柱銷4-削邊銷5-工件6-墊塊3.3刀具的選擇3.3.1刀具材料選擇。刀具的材料的選擇很重要，刀具的切削性能的優(yōu)劣，直接影響著生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量和生產(chǎn)成本。而刀具的切削性能，首先取決于切削部分的材料；其次是幾何形狀及刀具結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計是否合理。在切削過程中，刀具的切削部分不僅要承受很大的切削力，而且要承受切削變形和摩擦產(chǎn)生的高溫。要保持刀具的切削能力，刀具應(yīng)具備如下的切削性能：高硬度和耐磨性、足夠的強度和韌性、良好的導(dǎo)熱性和耐熱性、良好的工藝性。此外，刀具材料還應(yīng)具有較好的經(jīng)濟性，一般于推廣使用。同時，還應(yīng)該注意多采用國內(nèi)生產(chǎn)的材料。國內(nèi)長見的幾種刀具材料：高速鋼、硬質(zhì)合金、非金屬材料刀具；我選擇高速鋼和硬質(zhì)合金材料作為刀具材料。3.3.2銑刀的選擇數(shù)控銑床可以進行銑、鏜、鉆、擴、鉸等多工序加工，所涉及到的刀具種類較多，常用的銑刀的有以下幾類：面銑刀、成型銑刀和球頭銑刀等。綜上所述和該零件的結(jié)構(gòu)特點及零件的材料為45剛鍛件，切削加工性能較好。銑平面時，在粗銑過程中為降低切削力，銑刀直徑應(yīng)小些，但又不能太小，以免影響加工的效率；在精銑中為減少接刀痕跡，銑刀直徑應(yīng)大些。由于該凸輪零件的上下平面不同。上表面為R46的圓面，下表面為幾段圓弧與直選組成的平面。加工上表面時選擇粗銑、精銑的銑刀直徑大于平面的一半即可，直接取硬質(zhì)合金面銑刀；加工下表面時用硬質(zhì)合金面銑刀；加工凸輪凸臺及凸輪外輪廓時，粗加工選用加工選用粗齒四刃立銑刀（高速鋼），精加工選用細(xì)齒四刃立銑刀（硬質(zhì)合金），當(dāng)加工凸輪凸臺淺平面時，應(yīng)有R2的圓弧倒角，選用圓鼻銑刀。加工孔用中心鉆、直柄麻花鉆、直柄麻花鉆、直柄麻花鉆、鉸刀、鉸刀、倒角銑刀（硬質(zhì)合金）。所選刀具及其加工表面見附錄B表2-1平面凸輪數(shù)控加工刀具卡。3.4機床的選擇選擇機床要考慮以下因素：1、機床規(guī)格應(yīng)與工件的外形尺寸相適應(yīng)；2、機床加工精度應(yīng)與工件加工精度要求相適應(yīng)；3、機床的生產(chǎn)效率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；4、與現(xiàn)有條件相適應(yīng)；5、機床的加工范圍。3.4.1普通機床的選擇在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡量提高生產(chǎn)率和降低成本的原則，不一定全部都是由數(shù)控機床加工，簡單的表面應(yīng)該由普通機床來完成。根據(jù)零件的特點選擇普通銑床加工平面凸輪上下表面；普通插床加工孔內(nèi)鍵槽。普通銑床的類型很多，主要有：臥式銑床、立式銑床、龍門銑床、工具銑床等，在機械加工外表面常用臥式銑床和立式銑床，根據(jù)凸輪的外形特征宜采用型立式銑床。該機床的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：（1）工作臺最大縱向行程：500mm；（2）工作臺工作面積，寬×長：200mm×900mm；（3）表面粗糙度：；平面度：0.02mm；（4）主電動機功率：3KW；3.4.2普通插床的選擇插床是一種利用插刀的豎直往復(fù)運動插削鍵槽和型孔的直線運動機床。其機床類型主要有普通插床、鍵槽插床、龍門插床和移動式插床等幾種。根據(jù)凸輪內(nèi)孔鍵槽特征選擇普通插床。該機床的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：（1）工件最大尺寸，長×高：485mm×200mm；（2）直線度：0.015mm；垂直度：0.02mm；工件表面粗糙度：（3）最大插削長度：200mm；（4）主電動機功率3KW；（3）最大插削長度：200mm；3.4.3數(shù)控銑床的選擇根據(jù)工件的尺寸、精度要求、工件的加工類型等所選的數(shù)控銑床的型號為的數(shù)控立式升降臺銑床。該機床的技術(shù)參數(shù)、規(guī)格見下表：單位：技術(shù)參數(shù)規(guī)格矩形工作臺面積（寬長）主軸端面至工作臺面距離40~390主軸錐孔工作臺行程縱向橫向垂向主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)范圍/（）200~3000機床精度定位精度重復(fù)定位電動機主電動機功率/電動機總功率/重量/毛重凈重外形尺寸長寬高生產(chǎn)廠黃山皖南機床有限公司3.5切削用量的選擇切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、切削寬度及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。3.5.1銑削加工凸輪的切削用量選擇1.粗銑凸輪上下表面的切削用量選擇（1）選擇背吃刀量由于該凸輪上下表面精度要求不高，糙度要求為Ra3.2μm，銑削可分粗銑、精銑二個階段進行。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取2mm。（2）選擇進給速度在加工的時候，快進的進給速速一般為機床允許的最大進給速度。工進的進給速度：注：—銑刀每齒進給量，單位mm/齒，可以參考附錄A表1-1選擇z—銑刀齒數(shù)n—銑刀轉(zhuǎn)速（3）選擇切削速度由于該凸輪的材料為45鋼鍛件，硬度30-34HRC，在選擇銑刀為硬質(zhì)合金鋼銑削的切削速度參考附錄A表1-2和1-3可以選擇為100m/min。（4）選擇主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速可以通過一下公式求的：=可以得出轉(zhuǎn)速=其中D為刀具最大直徑。綜上，粗銑凸輪上表面時選擇刀具為24mm硬質(zhì)合金面銑刀，齒數(shù)可以選擇為4齒。主軸轉(zhuǎn)速：==≈1330r/min由此可以知道銑刀的轉(zhuǎn)速為1330r/min。故工進的進給速度：=0.15×4×1330=798mm/min當(dāng)粗銑凸輪下表面時選擇刀具為34mm硬質(zhì)合金面銑刀，齒數(shù)可以選擇為4齒；參考附錄A表1-2和1-3取切削速度為110m/min。主軸轉(zhuǎn)速：==≈1030r/min由此可以知道銑刀的轉(zhuǎn)速為1030r/min。故工進的進給速度：=0.10×4×1030=412mm/min綜上所述粗加工凸輪上表面時背吃刀量為2mm，切削速度為100m/min，主軸轉(zhuǎn)速為1330r/min，進給速度為798mm/min；粗加工凸輪下表面時背吃刀量為2mm，切削速度為110m/min，主軸轉(zhuǎn)速為1030r/min，進給速度為412mm/min。2.精銑凸輪上下表面的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量由于該凸輪零件的上下表面粗糙度要求為Ra3.2μm,銑削時可分粗銑、精銑二個階段進行。精銑時，余量為0.5mm直接取背吃刀量0.5mm。(2)選擇切削速度==80mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速===1060r/min(4)選擇進給速度=0.06×4×1060=254mm/min綜上所述精加工凸輪上表面背吃刀量為0.5mm，進給速度為254mm/min，切削速度為80m/min，主軸轉(zhuǎn)速為1060r/min；同理可知精加工凸輪下表面背吃刀量為0.5mm，進給速度為374mm/min，切削速度為100m/min，主軸轉(zhuǎn)速為936r/min。3.粗銑凸輪凸臺淺平面的切削用量(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于凸輪凸臺表面粗糙度為3.2μm，銑削凸輪凸臺表面需進行粗、精銑二個階段。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5mm。(2)選擇切削速度=30mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈950r/min(4)選擇進給速度=0.14×4×950=532mm/min4.粗銑凸輪凸臺的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于凸輪凸臺表面粗糙度為3.2μm，銑削凸輪凸臺表面需進行粗、精銑二個階段。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取2mm。(2)選擇切削速度=30mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈950r/min(4)選擇進給速度=0.12×4×700=456mm/min5.精銑凸輪凸臺的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于凸輪凸臺表面粗糙度為3.2μm，銑削凸輪凸臺表面需進行粗、精銑二個階段。凸輪凸臺表面精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量背吃刀量取0.5mm。(2)選擇切削速度=95mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈3000r/min(4)選擇進給速度=0.12×4×3000=1440mm/min6.粗銑凸輪輪廓表面的切削用量(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于凸輪輪廓表面粗糙度為1.6μm，但精度要求不高，可分粗、精銑二個階段。凸輪輪廓表面粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量背吃刀量取1.5mm。(2)選擇切削速度=30mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈950r/min(4)選擇進給速度=0.15×4×950=570mm/min7.精銑凸輪輪廓表面的切削用量(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于凸輪輪廓表面粗糙度為1.6μm，但精度要求不高，可分粗、精銑二個階段。凸輪輪廓表面精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量背吃刀量取0.5mm。(2)選擇切削速度=80mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈2550r/min(4)選擇進給速度=0.12×4×2550=1224mm/min8.鉆?24H8孔至?22mm的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于?24H8精度等級為：IT8，需進行鉆、擴、鉸完成，鉆孔時的背吃刀量取0.15mm。(2)選擇切削速度=20mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈290r/min(4)選擇進給速度=0.29×2×300=168mm/min9.擴?24H8孔至?23.8mm的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于?24H8精度等級為：IT8，需進行鉆、擴、鉸完成，擴孔時的背吃刀量取0.35mm。(2)選擇切削速度=15mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈200r/min(4)選擇進給速度=0.7×2×200=280mm/min10.鉸?24H8孔至尺寸的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于?24H8精度等級為：IT8，需進行鉆、擴、鉸完成，鉸孔時的背吃刀量取0.06mm。(2)選擇切削速度=25mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈330r/min(4)選擇進給速度=0.4×2×330=264mm/min11.銑?24H8孔倒角的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于?24H8孔倒角精度要求不高，粗銑即可，粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量背吃刀量取0.5mm。(2)選擇切削速度=20mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈650r/min(4)選擇進給速度=0.12×4×650=312mm/min12.鉆2×?10孔至?9.8mm的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于2×?10孔為工藝孔精度等級不高，表面粗糙度為1.6μm，需進行鉆、鉸完成，鉆孔時的背吃刀量取0.45mm。(2)選擇切削速度=15mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈490r/min(4)選擇進給速度=0.15×2×490=147mm/min13.鉸2×?10孔至尺寸的切削用量選擇(1)選擇背吃刀量（端銑）或側(cè)吃刀量（圓周銑）由于2×?10孔為工藝孔精度等級不高，表面粗糙度為1.6μm，需進行鉆、鉸完成，鉸孔時的背吃刀量取0.05mm。(2)選擇切削速度=15mm/min(3)選擇主軸轉(zhuǎn)速==≈470r/min(4)選擇進給速度=0.2×2×470=188mm/min3.6量具、及冷卻液的選用3.6.1量具的選用量具是指來測量或檢驗零件尺寸形狀的工具，結(jié)構(gòu)比較簡單。這種工具能直接指示出零件的長度與角度。例如量塊、角尺、卡尺、千分尺、鋼直尺和游標(biāo)卡尺等。數(shù)控銑削加工零件的檢測，一般常規(guī)尺寸仍可使用普通的量具進行測量，如游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分表、萬能角度尺、高度游標(biāo)卡尺等，曲線曲面可以采用樣板或自制檢具；而高度精度尺寸、空間位置尺寸、復(fù)雜輪廓和曲面的檢驗測只有采用三坐測量機才能完成。根據(jù)本零件的特點選擇的量具有三種，見表3-1。表3-1序號量具種類量具規(guī)格/mm數(shù)量1游標(biāo)卡尺0～15012深度千分尺0～10013內(nèi)徑百分尺50～12513.6.2冷卻液的選擇由于在切削加工過程中，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱——切削熱。大量的切削熱被工件吸收9%～30%、切屑吸收50%～80%、刀具吸收4%～10%，其余由周圍介質(zhì)傳出，而在鉆削時切削熱有52%傳入麻花鉆。由于熱脹冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量，工件和刀具產(chǎn)生變形最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加工零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的影響。而且對不同的加工材料使用的冷卻液不盡相同。通過查詢資料知道常用的冷卻液主要有三種，見表3-2。表3-2常用冷卻液冷卻液名稱主要成份主要作用水溶液水、防銹添加劑冷卻、清洗乳化液水、油、乳化劑冷卻、潤滑、清洗、防銹切削油礦物油、動植物油、及壓添加劑或油性潤滑、防銹從工件材料考慮，考慮到冷卻液作用和價格，選擇乳化液可以滿足要求。從刀具材料考慮，硬質(zhì)合金刀具一般采用乳化液作為冷卻液，其冷卻效果很好。綜合以上的種種分析，采用乳化液作為冷卻液效果很好。它的主要作用：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。4.數(shù)控仿真加工MasterCAM軟件是美國CNCSoftware公司開發(fā)的PC平臺CAD/CAM軟件。它集二維繪圖、三維建模、曲面設(shè)計、體素拼合、刀具路徑模擬、數(shù)控仿真等功能于一體，對系統(tǒng)運行環(huán)境要求低。在此先利用MasterCAM軟件中繪圖功能繪制三維線架圖，根據(jù)零件特點，擬定數(shù)控加工工藝，輸入加工參數(shù)，利用MasterCAM軟件中的CAM模塊自動生成數(shù)控加工程序，同時進行數(shù)控仿真加工。4.1刀具路徑生成與數(shù)控仿真加工在現(xiàn)代化工件加工中，工件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜。本文闡述新的設(shè)計制造工藝方法：利用MasterCAM等先進的CAD/CAM軟件進行產(chǎn)品的2D圖形設(shè)計；然后根據(jù)產(chǎn)品的特點設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，對實體進行加工確定方案；再在MasterCAM中根據(jù)模具型腔的特點繪制CNC數(shù)控加工工藝圖，擬定數(shù)控加工工藝路線，輸入加工參數(shù)，生成刀具路徑；最后進行三維加工動態(tài)仿真，生成NC程序代碼，并輸送到數(shù)控銑床進行自動加工。以下就以一個平面類零件的加工，重點體說明這一加工流程。4.2平面凸輪的數(shù)控加工工藝過程根據(jù)平面凸輪的圖形在MasterCAM中繪制三維線架圖，如下圖4-1所示。圖4-14.2.1對平面凸輪加工步驟如下所示：（1）精銑凸輪上表面至尺寸，采用?24的平底銑刀（2）鉆2×?10mm中心孔，采用?3中心鉆（3）鉆?24H8孔至?22mm，采用?22的直柄麻花鉆（4）鉆?10mm孔至?9.8mm，采用?9.8的直柄麻花鉆（5）擴?24H8孔至?23.8mm，采用?23.8的直柄麻花鉆（6）鉸?10mm孔至尺寸，采用?10的鉸刀（7）鉸?24H8孔至尺寸，采用?24H8的鉸刀（8）銑?24H8孔倒角，采用倒角銑刀（9）粗銑凸輪凸臺淺平面，采用?10高速鋼立銑刀粗銑凸輪凸臺，?10圓鼻銑刀粗銑凸輪外輪廓，?10高速鋼立銑刀精銑凸輪凸臺至尺寸，?10圓鼻銑刀精銑凸輪外輪廓至尺寸，?10硬質(zhì)合金立銑刀銑?24H8孔另一側(cè)倒角，采用倒角銑刀下面分別予以介紹：1.工步一（1）材料參數(shù)設(shè)定： 由于工件毛坯已鍛造成類似零件，所以直接畫出毛坯圖將其設(shè)為材料。如圖4-2所示。圖4-2（2）刀具參數(shù)：采用?24的平底銑刀；進給量為254mm/min；提刀速率為3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速1060r/min。刀刃數(shù)4。（3）精銑平面凸輪上表面加工參數(shù)：安全高度絕對坐標(biāo)45，參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量坐標(biāo)2.0；工件表面高度絕對坐標(biāo)25.5，深度0.5，不分層銑削。切削方式為雙向，兩切削間的位移方式為高速回圈。（4）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-3所示。圖4-3圖4-4（5）加工效果如圖4-4。2.工步二（1）刀具參數(shù)：采用?3中心鉆；刀尖角度118°；刀肩角度90°；進給量48mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速400r/min；刀刃數(shù)2。（2）鉆中心孔加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；工件表面絕對坐標(biāo)10.5；深度絕對坐標(biāo)9.598709；暫留時間2s。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-5所示。圖4-5圖4-6（4）加工效果如下圖4-6。3.工步三（1）刀具參數(shù)：采用?22的直柄麻花鉆；刀尖角度118.0°；進給量168mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速290r/min；刀刃數(shù)2。（2）鉆孔加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；工件表面絕對坐標(biāo)25.5；深度絕對坐標(biāo)-6.609467；暫留時間2s。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-7所示。圖4-7圖4-8（4）加工效果如圖4-8所示。4.工步四（1）刀具參數(shù)：采用?9.8的直柄麻花鉆，進給量147mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速490r/min；刀刃數(shù)2。（2）鉆孔加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；工件表面絕對坐標(biāo)10.5；深度絕對坐標(biāo)-2.944217；暫留時間2s。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-9所示。圖4-9圖4-10（4）加工效果如圖4-10所示。5.工步五（1）刀具參數(shù)：采用?23.8的直柄麻花鉆；進給量280mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速200r/min；刀刃數(shù)2。擴孔加工加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；工件表面絕對坐標(biāo)25；深度絕對坐標(biāo)-7.150241；暫留時間2s。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-11所示。圖4-11圖4-12（4）加工效果如圖4-12所示。6.工步六（1）刀具參數(shù)：采用?24H8的鉸刀；進給量264mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速330r/min；刀刃數(shù)2。（2）鉸孔加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31，工件表面絕對坐標(biāo)25、深度絕對坐標(biāo)-7.210327，暫留時間2s。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-13所示。圖4-13圖4-14（4）加工效果如圖4-14所示。7.工步七（1）刀具參數(shù)：采用?10的鉸刀；錐度角45.0；進給量188mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速470r/min；刀刃數(shù)2。（2）鉸孔加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31，工件表面絕對坐標(biāo)10.5，深度絕對坐標(biāo)-3.004303，暫留時間2s。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-15所示。圖4-15圖4-16（4）加工效果如圖4-16。8.工步八（1）刀具參數(shù)：采用?25的倒角銑刀，錐度角為45°；進給量210mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速450r/min；刀刃數(shù)4。（2）?24H8孔倒角加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量坐標(biāo)2.0；工件表面高度絕對坐標(biāo)25；加工深度絕度坐標(biāo)24。倒角加工寬度1，尖部補償1，校刀長位置為刀尖；補正方向為左補正。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-17所示。圖4-17圖4-18（4）加工效果如圖4-18所示。9.工步九（1）刀具參數(shù)：采用?10的高速鋼立銑刀；進給量532mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速950r/min；刀刃數(shù)4。（2）粗銑凸輪凸臺淺平面加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量坐標(biāo)2；工件表面絕度坐標(biāo)10.5；深度-0.5，XY方向的預(yù)留量0；刀徑百分比的進刀量75%；實際進刀量7。選擇加工方向為逆銑。粗切，切削方為式平行環(huán)切，切削間距（直徑%）75，切削間距（距離）7.5，刀具補正方式電腦，精修外邊界，不提刀，粗切角選擇自動計算。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-19所示。圖4-19圖4-20（4）加工效果如圖4-20所示。10.工步十（1）刀具參數(shù)：采用?10的圓鼻銑刀，刀鼻半徑2；進給量456mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速950r/min；刀刃數(shù)4。（2）粗銑凸輪凸臺加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量坐標(biāo)3.0；工件表面高度絕對坐標(biāo)25.5；加工面預(yù)留量0.5。T整體誤差‘過濾的比率1：1，過濾的誤差0.05，切削方向的誤差0.05，整體的誤差0.1’；Z軸最大進給量1.5；采用逆銑；進刀采用螺旋式下刀‘最小半徑：10%0.6，最大半徑30%1.8，Z方向開始螺旋位1.0，進刀角度3.0，方向逆時針’；切削深度的設(shè)定絕對坐標(biāo)最高位置10.5。粗切削方式等距環(huán)切；切削間距65.0；刀具半徑間距3.9。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-21所示。圖4-21圖4-22（4）加工效果如圖4-22所示。11.工步十一（1）刀具參數(shù)：采用?10高速鋼立銑刀；刀尖角度118.0°；進給量570mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速950r/min；刀刃數(shù)4。（2）粗銑凸輪外輪廓加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量座標(biāo)3.0；XY方向預(yù)留量0.5，Z方向預(yù)留量0.3。T整體誤差‘過濾的比率1：1，過濾的誤差0.05，切削方向的誤差0.05，整體的誤差0.1’；分層銑削，不提刀，Z軸最大進給量1.5；封閉式輪廓的方向為逆銑；兩區(qū)段間的路經(jīng)過渡方式為打斷；開放式輪廓的方向為單向；切削深度絕對坐標(biāo)0。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-23所示。圖4-23圖4-24（4）加工效果如圖4-24所示。12.工步十二（1）刀具參數(shù)：采用?10的圓鼻銑刀；刀尖角度118.0°；進給量1440mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速3000r/min；刀刃數(shù)4。（2）精銑凸輪凸臺加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量座標(biāo)3.0；加工面預(yù)留量0。T整體誤差‘過濾的比率1：1，過濾的誤差0.05，切削方向的誤差0.05，整體的誤差0.1’；Z軸最大進給量1.5；封閉式輪廓的方向為順銑；兩區(qū)段間的路經(jīng)過渡方式為打斷；開放式輪廓的方向為單向；切削深度絕對坐標(biāo)10。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-25所示。圖4-25圖4-26（4）加工效果如圖4-26所示。13.工步十三（1）刀具參數(shù)：采用?10硬質(zhì)合金立銑刀；進給量1224mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速2550r/min；刀刃數(shù)4。（2）精銑凸輪外輪廓加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量座標(biāo)3.0；XY方向預(yù)留量0，Z方向預(yù)留量0。T整體誤差‘過濾的比率1：1，過濾的誤差0.05，切削方向的誤差0.05，整體的誤差0.1’；Z軸最大進給量1.5；封閉式輪廓的方向為逆銑；兩區(qū)段間的路經(jīng)過渡方式為打斷；開放式輪廓的方向為單向；切削深度絕對坐標(biāo)0；分層銑削不提刀。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-27所示。圖4-27圖4-28（4）加工效果如圖4-28所示。14.工步十四（1）刀具參數(shù)：采用?25的倒角銑刀，錐度角為45°；進給量210mm/min；提刀速率3000mm/min；主軸轉(zhuǎn)速450r/min；刀刃數(shù)4。（2）?24H8孔倒角加工參數(shù)：參考高度絕對坐標(biāo)31；進給下刀位置增量坐標(biāo)2.0；工件表面高度絕對坐標(biāo)25；加工深度絕度坐標(biāo)24。倒角加工寬度1，尖部補償1，校刀長位置為刀尖；補正方向為左補正。（3）刀具路徑：設(shè)置完所有參數(shù)后，在Geometry中選取所有加工面，加工邊界選取圖所示的外形邊界。無須選擇檢查面。刀具的加工路徑如下圖4-29所示。圖4-29圖4-30（4）加工效果如圖4-30所示。5.數(shù)控仿真程序的效驗隨著數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控程序已成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一，數(shù)控程序的正確與否將直接影響到工件的加工。本章內(nèi)容主要是對MastercamX2仿真加工中自動生成的數(shù)控程序進行效驗，通過效驗數(shù)控自動生成的程序可以清晰的反應(yīng)在本次設(shè)計是否合理，是否正確。5.1平面凸輪精加工上表面的程序效驗程序檢驗單程序段號程序內(nèi)容說明O0001程序名稱N100G21米制輸入N102G0G17G40G49G80G90快進,XY平面選擇,刀具補償、長度補償注銷,撤銷固定循環(huán),絕對值編程N104T10M6換第1把刀N106G0G90G54X-43.386Y-26.998A0.S1060M3采用絕對值編程，并建立工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1060r/minN108G43H10Z45刀具長度補償（正），使刀尖到參考點位置N110Z35刀具下降到安全平面N112G1Z25F800Z方向直線插補，下刀速度為