數(shù)控機(jī)床軸類零件加工工藝與加工仿真

1、涪江機(jī)器廠職工大學(xué)2012級(jí)數(shù)控加工畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 課 題 軸類零件工藝分析與數(shù)控加工仿真 姓 名 王 政 指導(dǎo)教師 齊 春 林 2 0 1 6 年 3 月 1 日摘 要在車(chē)床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。 車(chē)削加工是在車(chē)床上利用工件相對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行切削加工的方法。車(chē)削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車(chē)削是最基本、最常見(jiàn)的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車(chē)削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車(chē)削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車(chē)刀。在各

2、類金屬切削機(jī)床中，車(chē)床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機(jī)床總數(shù)的50%。車(chē)床既可用車(chē)刀對(duì)工件進(jìn)行車(chē)削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。按工藝特點(diǎn)、布局形式和結(jié)構(gòu)特性等的不同，車(chē)床可以分為臥式車(chē)床、落地車(chē)床、立式車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床以及仿形車(chē)床等，其中大部分為臥式車(chē)床。數(shù)控車(chē)削加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的典型代表，在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域如航天、汽車(chē)、模具、精密機(jī)械、家用電器等各個(gè)行業(yè)有著日益廣泛的應(yīng)用，已成為這些行業(yè)不可或缺的加工手段。為了子數(shù)控機(jī)床上加工出合格的零件，首先需根據(jù)零件圖紙的精度和計(jì)算要求等，分析確定零件的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)等內(nèi)容，用規(guī)定的數(shù)控編程代碼和格式編制出合適的

3、數(shù)控加工程序。編程必須注意具體的數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床，應(yīng)該嚴(yán)格按機(jī)床編程手冊(cè)中的規(guī)定進(jìn)行程序編制。但從數(shù)控加工內(nèi)容的本質(zhì)上講，各數(shù)控系統(tǒng)的各項(xiàng)指令都是應(yīng)實(shí)際加工工藝要求而設(shè)定的。 由于本人才疏學(xué)淺，缺乏知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)不當(dāng)之處，望各位給予指正并提出寶貴意見(jiàn)。關(guān)鍵詞： 車(chē)削加工 刀具 零件的工藝過(guò)程 工藝參數(shù) 程序編制 目錄第一章 零件加工工藝分析- 9 -1.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析- 9 -1.2零件技術(shù)要求分析- 10 -1.3 零件毛坯、材料的分析- 10 -1.4 零件設(shè)備的選擇- 11 -1.5確定工件的定位與夾具方案- 12 -1.6確定走刀順序和路線- 13 -1.6.

4、1切削加工順序的安排原則- 13 -1.7刀具與切削用量的選擇- 15 -1.7.1 刀具的選擇- 15 -1.7.2.切削用量的選擇- 16 -1.8數(shù)控加工工序卡片- 18 -1.9數(shù)控加工刀具卡片- 19 -1.10切削用量選擇- 20 -1.11數(shù)控刀具卡片- 20 -1.12 保證加工精度的方法- 21 -第二章 數(shù)控加工程序的編制- 23 -2.1確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)- 23 -2.2數(shù)值的計(jì)算- 24 -23.加工程序- 24 -第三章 軸類零件仿真加工及檢驗(yàn)- 31 -3.1 仿真軟件介紹- 31 -3.1.1軟件簡(jiǎn)介- 31 -3.1.2 斯沃界面- 31 -3.2仿真加

5、工過(guò)程- 33 -結(jié)論37參考文獻(xiàn)38致謝39前言一、 設(shè)計(jì)目的 通過(guò)設(shè)計(jì)，一方面能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在以下各方面得到鍛煉： 1、能熟練地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的基本理論知識(shí)，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到相應(yīng)的實(shí)踐知識(shí)，掌握從零件圖開(kāi)始到正確地編制加工程序的整個(gè)步驟、方法。 2、提高編程能力。根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，選擇合理的工藝，編制出既經(jīng)濟(jì)又合理，又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控程序。 3、學(xué)會(huì)使用各類設(shè)計(jì)手冊(cè)及圖表資料。二、 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)主要是通過(guò)對(duì)零件圖工藝特點(diǎn)，工藝安排，機(jī)械加工工藝過(guò)程幾個(gè)方面對(duì)零件加工

6、工藝進(jìn)行分析，然后對(duì)零件的程序進(jìn)行編制，最后用仿真加工以達(dá)到完成對(duì)零件的加工程序進(jìn)行檢驗(yàn)。零件圖如下： 三、 設(shè)計(jì)意義數(shù)控加工技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展具有重要的意義。當(dāng)前我國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)正逐步從原來(lái)的粗放型轉(zhuǎn)向內(nèi)涵型，產(chǎn)品生產(chǎn)也從原來(lái)的“粗制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬啤?。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)效率，企業(yè)在未來(lái)的生產(chǎn)中自動(dòng)化程度將大大的提高，一線的生產(chǎn)將向機(jī)電一體化，程控化，數(shù)字化方向發(fā)展，形成迫使我們?cè)跈C(jī)械加工方面不僅要會(huì)操作普通機(jī)床而且要會(huì)操作數(shù)控機(jī)床，此外，還要求我們具有分析、判斷、處理生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)事件的能力；具有開(kāi)拓創(chuàng)新能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交際能力。通過(guò)本課題的完成，我們能夠加強(qiáng)自己

7、對(duì)數(shù)控知識(shí)的掌握。第一章 零件加工工藝分析1.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。1.零件圖紙的工藝分析如圖所示1.2零件技術(shù)要求分析小批量生產(chǎn)條件編程，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對(duì)平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸50mmx130mm。加工難點(diǎn)及處理方案分析圖紙可知，此零件對(duì)平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案：1. 對(duì)圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的

8、尺寸，編程時(shí)采用中間值。2.在輪廓曲線上，有一處既過(guò)象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時(shí)應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性。3.零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值。4.本設(shè)計(jì)圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工-精加工加工方案，并且在精加工的時(shí)候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高。5.螺紋加工時(shí)，為保證其精度，在精車(chē)時(shí)選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時(shí)利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度1.3 零件毛坯、材料的分析 1）.材料的分析該軸零件加工中

9、，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。45鋼相對(duì)切削性硬質(zhì)合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對(duì)加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來(lái)制造汽輪機(jī)、壓縮機(jī)，泵的運(yùn)動(dòng)零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據(jù)以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。2）.毛坯的分析 軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。鍛件：適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡(jiǎn)單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力

10、學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。根據(jù)該軸零件的結(jié)構(gòu)形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模鍛毛坯至40X425mm,使鋼材經(jīng)過(guò)鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學(xué)性能，同時(shí)也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗1.4 零件設(shè)備的選擇 數(shù)控車(chē)床能對(duì)軸類或盤(pán)類等回轉(zhuǎn)體零件自動(dòng)地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車(chē)床機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)較低，這類車(chē)床設(shè)置三爪自定心卡盤(pán)、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車(chē)削較長(zhǎng)的軸類零件。根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控

11、車(chē)床。數(shù)控車(chē)床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車(chē)床剛性良好，制造和對(duì)刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車(chē)削錐面和內(nèi)外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對(duì)加工時(shí)非常有利的。1.5確定工件的定位與夾具方案1. 確定裝夾方案在數(shù)控車(chē)床上工件定位安裝的基本原則與普通機(jī)床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，在裝夾工件時(shí)，應(yīng)考慮以下幾種因素： 1.盡可能采用通用夾具，必須時(shí)才設(shè)計(jì)制造專用夾具； 2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿足精度要求； 3.易

12、于定位和裝夾； 4.易于切削的清理； 5.抵抗切削力由足夠的剛度； 使用三爪自定心卡盤(pán)夾持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長(zhǎng)度（應(yīng)將機(jī)床的限位距離考慮進(jìn)去）。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，該圖先加工左端，然后調(diào)頭加工右端。 2. 定位基準(zhǔn)工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過(guò)定位，對(duì)與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)在數(shù)控機(jī)床上要仔細(xì)找正。 由于這個(gè)工件是個(gè)實(shí)心軸，末端要鏜一個(gè)20的錐孔，因軸的長(zhǎng)度不是很長(zhǎng)，所以采用工件的左端面和50的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤(pán)夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)在（100.100）處。由于此零

13、件全部表面都需加工，應(yīng)選用外圓及一端面為粗基準(zhǔn)，然后通過(guò)“互為基準(zhǔn)的原則”進(jìn)行加工。遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。加工左端時(shí)選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時(shí)選擇在50 mm外圓柱段的表面，以體現(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸的中心線。1.6確定走刀順序和路線1.6.1切削加工順序的安排原則1)先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。2)先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。3)先面后孔 對(duì)于箱體、

14、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時(shí)也給孔加工帶來(lái)方便。4基面先行 用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來(lái)。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時(shí)包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工綜上所訴：此零件的的加工順序如下：一:先用三爪卡盤(pán)夾實(shí)55毛坯面，右側(cè)伸出外端90mm。二：粗車(chē)50外圓面，R8圓弧面，切直徑30的槽及錐度比為1:10的圓錐面，留0.5加工余量，然后精車(chē)至規(guī)定尺寸。三：鏜內(nèi)孔直徑為20mm深為20mm的孔，然后精車(chē)。四：再

15、掉頭裝夾50外圓面，工件伸出外端90mm，粗車(chē)35.8mm，,19.8 mm外圓面，切直徑為34mm,18mm的槽，然后精車(chē)，最后車(chē)螺紋去毛刺。(1) 工序 車(chē)左端面，將毛坯車(chē)為163mm的棒料(2）工序 左端面打中心孔 選用5mm的中心鉆（手動(dòng)鉆孔）(3）工序 左端鉆孔（鉆20mm深-25mm的孔）手動(dòng)鉆孔加工孔20mm，刀具選用硬質(zhì)合金鉆頭，直徑為20mm，使用切削液位乳化液。機(jī)械加工工藝手冊(cè)1)確定進(jìn)給量f，由于孔徑較大，故采用數(shù)控車(chē)床CK6132A, 查得f=0.260.40mm/r，選擇f=0.35mm/r。2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，根據(jù)表查得鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.81.2mm，壽命

16、為T(mén)=75min。3）鉆孔速度v， =14，zv=0.25，xv=0，yu=0.4，m=0.125，鉆孔速度的修正系數(shù)， =0.88 =0.75查Z535型鉆床取n=195r/min，實(shí)際切削速為v=16r/min。鉆頭走刀路線如下圖：(4）工序 粗、精車(chē)左端內(nèi)孔至要求尺寸(5)工序 粗、精車(chē)零件左端面各部、倒角。(6)工序 調(diào)頭車(chē)右端面將零件車(chē)至要求尺寸進(jìn)給路線。 (7)工序 調(diào)頭粗、精車(chē)右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽。1.7刀具與切削用量的選擇1.7.1 刀具的選擇數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。刀具的選擇是在數(shù)

17、控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：盡量減少刀具數(shù)量；一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆 ；先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床

18、的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。綜上所述：本零件的加工，(1)用18mm的鉆頭加工左端的孔，(2) 粗車(chē)及平端面選用60硬質(zhì)合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr=60。(3) 為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車(chē)和車(chē)螺紋選用硬質(zhì)合金60外螺紋車(chē)刀，刀尖圓弧半徑應(yīng)小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.150.2mm 。 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率、而且還影響加工質(zhì)量。選擇刀具通?？紤]機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。與傳統(tǒng)的車(chē)削方法相比，數(shù)控車(chē)削對(duì)刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、

19、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。1.7.2.切削用量的選擇數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫(xiě)入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。1）、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。根據(jù)本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，粗加工選擇轉(zhuǎn)速600r/min,精加工選擇80

20、0r/min車(chē)削外圓，考慮細(xì)牙螺紋切削力不大，采用300r/min來(lái)車(chē)螺紋，而內(nèi)孔由于剛性較差，采用粗車(chē)300 r/min，比較容易達(dá)到加工要求，切槽的切削刀較大，采用300 r/min更穩(wěn)妥。2、進(jìn)給速度（進(jìn)給量）F(mm/r，mm/min)的選擇 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工進(jìn)度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。一般粗車(chē)選用較高的進(jìn)給速度，以便較快去除毛坯余量，精車(chē)以考慮表面粗糙和零件精度為原則，粗加工時(shí)，由于對(duì)工件的表面質(zhì)量沒(méi)有太高的要求，這時(shí)主要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性、刀桿的強(qiáng)度和剛性、刀具材料

21、、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來(lái)選取進(jìn)給速度。精加工時(shí)，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來(lái)選取進(jìn)給速度。進(jìn)給速度Vf可以按公式Vf =fn計(jì)算，式中f表示每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，粗車(chē)時(shí)一般取0.30.8mm/r；精車(chē)時(shí)常取0.10.3mm/r；切斷時(shí)常取0.050.2mm/r。應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度，得出下表粗精外圓0.2min/r0.1min/r內(nèi)孔0.2min/r0.1min/r槽0.05 min/r3）、背吃刀量確定背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車(chē)量)，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證加工表面質(zhì)

22、量，可留少量精加工余量。本例中，背吃刀量的選擇大致為粗精外圓1.5-2(mm)0.2-0.5(mm)內(nèi)孔1-1.5(mm)0.1-0.5(mm)螺紋隨進(jìn)刀次數(shù)依次減少槽根據(jù)刀寬，分兩次進(jìn)行總之，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。切削用量對(duì)于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對(duì)零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。切削用量的選擇方法：粗車(chē)時(shí)，應(yīng)盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。精車(chē)時(shí)，對(duì)加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，應(yīng)著重考慮如

23、何保證加工精度，且在此基礎(chǔ)上如何提高加工效率。因此，要求精車(chē)時(shí)應(yīng)選用較?。ǖ荒芴。┑谋吵缘读亢瓦M(jìn)給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。 1.8數(shù)控加工工序卡片數(shù)控加工工序卡片材料45#鋼零件圖號(hào)夾具名稱三爪自定心卡盤(pán)工步號(hào)工步內(nèi)容G功能T刀具主軸轉(zhuǎn)速S/（r/min）進(jìn)給量f/（mm/r）背吃刀量ap/mm備注1鉆孔50030手動(dòng)2粗車(chē)零件左端內(nèi)輪廓G71T03033000.22自動(dòng)3精車(chē)零件左端內(nèi)輪廓G71T03036000.10.5自動(dòng)4粗車(chē)零件左端外輪廓G73T01016000.22自動(dòng)5精車(chē)零件左端外輪廓G73T01018000.10.5自動(dòng)6切10m

24、m20mm的槽G01T02023000.052自動(dòng)7粗車(chē)零件右端外輪廓G71T01016000.22自動(dòng)8 精車(chē)零件右端外輪廓G71T01018000.10.5自動(dòng)9切6mm2mm退刀槽G01T02023000.052自動(dòng)10車(chē)削M20mm2.5外螺紋G92T0404300自動(dòng)11車(chē)削端面G01T01016000.15自動(dòng)12檢測(cè)、校核手動(dòng)1.9數(shù)控加工刀具卡片數(shù)控加工刀具卡片序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱及規(guī)格刀尖半徑R刀尖位置T數(shù)量加工表面?zhèn)渥?20mm鉆頭1鉆孔手動(dòng)2T0303鏜孔刀0.1mm3mm1鏜孔自動(dòng)3T010160左偏外圓車(chē)刀0.2mm2mm1粗精車(chē)外輪廓自動(dòng)4T0202切槽車(chē)刀B=4mm

25、1切槽自動(dòng)5T040460外螺紋車(chē)刀0.2mm01三角形螺紋自動(dòng)1.10切削用量選擇主軸轉(zhuǎn)速S/(r/min)進(jìn) 給 量F/(mm/r)吃 刀 量F/(mm/r)背 吃 刀 量ap/mm粗車(chē)外圓60010011.5精車(chē)外圓8001000.050.2鉆孔3001000.10粗鏜孔30010011.5精鏜孔6001000.050.2退刀槽300500.040車(chē)外螺紋3000.750.10.41.11數(shù)控刀具卡片 表1左端刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名 稱典型軸零件圖號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T0101硬質(zhì)合金端面60度車(chē)刀1粗、精車(chē)端面自動(dòng)2T0101硬質(zhì)合金60度放型車(chē)刀1粗、精車(chē)

26、外輪廓自動(dòng)3T0303硬質(zhì)合金鏜刀1粗、精鏜孔自動(dòng)4T0202硬質(zhì)合金切槽刀1切槽自動(dòng)5尾座硬質(zhì)合金18鉆頭1鉆孔手動(dòng)表2右端刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名 稱典型軸零件圖號(hào)序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T0101硬質(zhì)合金端面60度車(chē)刀1粗、精車(chē)端面自動(dòng)2T0101硬質(zhì)合金60度放型車(chē)刀1粗、精車(chē)外輪廓自動(dòng)3T0202硬質(zhì)合金車(chē)槽刀1切槽自動(dòng)4T0460度硬質(zhì)合金外螺紋車(chē)刀1粗、精車(chē)螺紋自動(dòng)1.12 保證加工精度的方法為了保證和提高加工精度，必須根據(jù)生產(chǎn)加工誤差的主要原因，采取相應(yīng)的誤差預(yù)防或誤差補(bǔ)償?shù)扔行У墓に囃緩酱胧﹣?lái)直接控制原始誤差或控制原始誤差對(duì)零件加工精度的影響。一、刀具半徑

27、的選定 1.刀具的半徑R比工件轉(zhuǎn)角處半徑大時(shí)不能加工。 2.刀具較小時(shí)不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。二、采用合適的切削液1.切削液主要用來(lái)減少切削過(guò)程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對(duì)提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固體潤(rùn)滑劑，非溶性切削液主要起潤(rùn)滑作用。3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。故本設(shè)計(jì)加工時(shí)采用水溶液進(jìn)行冷卻。第二章 數(shù)控加工程序的編制數(shù)控加工的特點(diǎn)：1.采用數(shù)控機(jī)床加工零件可以提高加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。2.數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成，或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工

28、。3.采用數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上，可以比普通機(jī)床提高23倍，尤其對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。4.可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。5.采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。數(shù)控編程的分類：數(shù)控編程一般分為兩種：一種是手工編程，另一種是自動(dòng)編程。手工編程是由分析零件圖，確定工藝過(guò)程，數(shù)值計(jì)算，編寫(xiě)零件加工程序單，程序的輸入和檢驗(yàn)都是由工人完成的。特點(diǎn)：對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單的零件，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，程序不是很多，采用手工編程（仍被廣泛應(yīng)用）較容易完成，而且經(jīng)濟(jì)，及時(shí)，因此在點(diǎn)位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用，但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有

29、非圓曲線，列表曲線的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯(cuò)的機(jī)率增大，有的無(wú)法編程序。自動(dòng)編程：用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過(guò)程。特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)圖編程，編程準(zhǔn)確，不易出錯(cuò)，安排走刀路線合理，從而使加工準(zhǔn)確。本零件的凸輪加工就采用自動(dòng)編程來(lái)完成的。2.1確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)數(shù)控機(jī)床采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系，其基本坐標(biāo)軸為X、T、Z直角坐標(biāo)系，相對(duì)于每個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為A、B、C。編程原點(diǎn)也稱工件原點(diǎn)，一般用G92或G54-G59（對(duì)于數(shù)控鏜銑床）和G50（對(duì)于數(shù)控車(chē)床）設(shè)置。根據(jù)以上可以知道，編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)的選擇要滿足以下幾個(gè)方面的要求：1.所選的編程原點(diǎn)及坐標(biāo)系要使程序編制簡(jiǎn)單

30、。2.編程原點(diǎn)應(yīng)選在容易找正，并在加工過(guò)程中便于檢查的位置。3.引起的加工誤差小。4.一般回轉(zhuǎn)體零件的編程零點(diǎn)選在其加工面的回轉(zhuǎn)軸線與端面交點(diǎn)處。2.2數(shù)值的計(jì)算（1）圓錐大端直徑計(jì)算：由公式C=D-d L得15=50-44L，即內(nèi)圓錐的長(zhǎng)度為D=30mm。（2）螺紋尺寸計(jì)算：M202.5的螺紋：牙高=1.32.5=3.25，小徑=大徑-牙高=19.8-3.25=16.55，根據(jù)螺距查表得刀具每次走刀路線為18.8，18.1，17.5，17.1，16.7，16.55。M362的螺紋：牙高=1.32=2.6，小徑=大徑-牙高,35.8-2.6=33.2，根據(jù)螺距查表得刀具每次走刀路線為34.9，

31、34.3，33.7，33.3，33.2。23.加工程序左端O0001程序名T0101刀號(hào)M03 S600主軸正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速600mm/rG00 X57 Z5快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G73 U19.5 R10G73 P10 Q20 U0.5 F0.2N10 G00 X44快速定位G01 Z0 F0.1X50 Z-30Z-40G02 X50 Z-50 R8G01 X50 Z-80N20 G01 X57G00 X100 Z100退回?fù)Q刀點(diǎn)M05M00主軸停止T0101刀號(hào)M03 S800精車(chē)轉(zhuǎn)速G00 X57 Z2快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G70 P10 Q20精車(chē)循環(huán)G00 X100 Z100換刀點(diǎn)M05 M00程

32、序暫停T0202換二號(hào)刀M03 S300主軸轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)G00 X52 Z-70快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G01 X30 F0.05G04 X1停頓一秒G01 X52 F0.5G00 Z-66G01 X30 F0.05G04 X1停頓一秒G01 X52 F0.5G00 Z-64G01 X30 F0.05G04 X1快速定位至安全起點(diǎn)G01 X52 F0.5G00 X100 Z100退刀至換刀點(diǎn)M05主軸停止M00程序暫停T0303換3刀M03 S300主軸正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速300 r/minG00 X18 Z5鏜孔G71 U2 R1G71 P30 Q40 U-0.5 F0.2N30 G00 X22G01 Z

33、0 F0.1G01 X20 Z-1G01 Z-20N40 G00 X18 Z5G00 X100 Z100M05主軸停止M00程序暫停T0303換三號(hào)刀M03 S600精車(chē)主軸正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速600r/minG00 X18 Z5快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G70 P30 Q40G00 X100 Z100快速退回?fù)Q刀點(diǎn)M30程序結(jié)束右端O0002程序名T0101換1號(hào)端面車(chē)刀M03 S600主軸正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速600r/minG00 X57 Z2快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G71 U2 R1G71粗車(chē)外端面G71 P10 Q20 U0.5 F0.2N10 G00 X17G01 Z0 F0.1G01 X19.8 Z-1.5G0

34、1 X19.8 Z-30G01 X32 Z-30G01 X35.8 Z-32G01 X35.8 Z-80G01 X47 Z-80G01 X50 Z-81.5N20 G01 X57G00 X100 Z100快速退回?fù)Q刀點(diǎn)M05主軸停止M00T0101換一號(hào)刀M03 S800主軸正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速800r/minG00 X57 Z5快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G70 P10 Q20精車(chē)循環(huán)G00 X100 Z100快速退回?fù)Q刀點(diǎn)M05M00程序暫停T0202換二號(hào)刀M03 S300主軸正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速300r/minG00 X25 Z-30快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G01 X16 F0.05G04 X1G01 X25 F0.

35、5G00 Z-28G01 X16 F0.05G04 X1G01 X25 F0.5G00 X40 Z-80G01 X30 F0.05G04 X1G01 X40 F0.5G00 Z-78G01 X30 F0.05G04 X1G01 X40 F0.5G00 X100 Z100快速退回?fù)Q刀點(diǎn)M05M00程序暫停T0404換四號(hào)刀M03 S300主軸正轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速300 r/mmG00 X22 Z2快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G92 X19 Z-26加工螺距為1.5 mm的螺紋X19X18.4X18X17.85X17.85G00 X38 Z28快速移動(dòng)至循環(huán)點(diǎn)G92 X34.9 Z-76加工螺距為2mm的螺紋X34

36、.3X33.7X33.3X33.2G00 X100 Z100程序結(jié)束，并返回參考點(diǎn)M30主軸停止第三章 軸類零件仿真加工及檢驗(yàn)3.1 仿真軟件介紹3.1.1軟件簡(jiǎn)介市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的，是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與高校教學(xué)訓(xùn)練一體所開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)第一款自動(dòng)免費(fèi)下載更新的數(shù)控仿真軟件。通過(guò)該軟件可以使學(xué)生達(dá)到實(shí)物操作訓(xùn)練的目的，又可大大減少昂貴的設(shè)備投入。斯沃?jǐn)?shù)控仿真(數(shù)控模擬)軟件包括16大類，66個(gè)系統(tǒng)，121個(gè)控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國(guó)哈斯HAAS、PA、廣州數(shù)控GSK、華中世紀(jì)星HNC、北京凱恩帝KND系統(tǒng)、大連大森DASEN、南京華興