機(jī)械專業(yè)畢業(yè)論文---軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目：軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程</p><p>　　軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技

2、術(shù)對(duì)國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)樾?、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主題。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競爭能力。而對(duì)于數(shù)控加工，無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對(duì)一些工藝問題（如對(duì)刀點(diǎn)、加工路線等）也需要一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的產(chǎn)

3、品。</p><p>　　本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，針對(duì)具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 工藝分析 加工方案 進(jìn)給路線 控制尺寸</p><p>　　Shaft parts CNC turning technology</p>

4、<p>　　analysis and NC programming </p><p><b>　　Abstract</b></p>

5、<p>　　With the continuous development of numerical control technology and applications expand, CNC machining technology on the economy of a number of important sectors (IT, automotive, light industrial, medical, e

6、tc.) play an increasingly important role, since the efficiency, quality is the theme of advanced manufacturing technology. High-speed, high-precision machining technologies can greatly enhance efficiency, improve product

7、 quality and grades, shorten the production cycle and improve market comp</p><p>　　Keywords：analysis processing programme feeding line control size </p><p>　　工藝分析 加工方案 進(jìn)給路線 控制尺寸</p>&l

8、t;p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p>　　第一章 概 述4</p><p>　　1.國內(nèi)外數(shù)控發(fā)展概況4</p><p>　　第二章 工藝方案分析8

9、</p><p><b>　　2.1 零件圖8</b></p><p>　　2.2零件圖分析8</p><p>　　2.3確定加工方法8</p><p>　　2.4確定加工方案9</p><p>　　第三章 工件的裝夾10</p><p>　　3.1定位基準(zhǔn)的選

10、擇10</p><p>　　3.2定位基準(zhǔn)選擇的原則10</p><p>　　3.3確定零件的定位基準(zhǔn)10</p><p>　　3.4裝夾方式的選擇10</p><p>　　3.5數(shù)控車床常用裝夾方式10</p><p>　　3.6確定合理的裝夾方式11</p><p>　　第四章

11、 刀具及切削用量12</p><p>　　4.1選擇數(shù)控刀具的原則12</p><p>　　4.2選擇數(shù)控車削用刀具12</p><p>　　4.3設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)13</p><p>　　4.4確定切削用量13</p><p>　　第五章 典型軸類零件加工14</p><p>　　

12、5.1 軸類零件加工的工藝分析14</p><p>　　5.2 典型軸類零件加工工藝16</p><p>　　5.3 手工編程19</p><p>　　第六章 數(shù)控車自動(dòng)編程軟件CAXA介紹23</p><p>　　1．CAXA數(shù)控車界面23</p><p>　　2.CAXA數(shù)控車進(jìn)行造型設(shè)計(jì)23<

13、;/p><p>　　3．CAXA數(shù)控車加工-CAM24</p><p>　　4．CAXA數(shù)控車加工類型24</p><p>　　第七章 結(jié)束語25</p><p>　　第八章 致謝詞26</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p>　　第一

14、章 概 述</p><p>　　1.1國內(nèi)外數(shù)控發(fā)展概況 </p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、

15、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的

16、群控加工。     長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有</p><p>　　1.2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1.2.1　性能發(fā)展方向（1

17、）高速高精高效化　速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化　包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)

18、進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化　以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。</p><p>　　（4）實(shí)時(shí)智能化　早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡單的理想環(huán)境，其作用是

19、如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)

20、、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。1.2.2　功能發(fā)展方向（1）用戶界面圖形化　用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前

21、INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等</p><p>　?。?）通用型開放式閉環(huán)控制模式　采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱

22、變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。</p><p>　　1.3.智能化新一代

23、PCNC數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。</p><p>　　第二章 工藝方案分析</p>&l

24、t;p><b>　　2.1 零件圖</b></p><p><b>　　2.2零件圖分析</b></p><p>　　該零件表面由圓柱、逆圓弧、槽、螺紋、內(nèi)孔、內(nèi)槽、內(nèi)螺紋等表面組成，尺寸標(biāo)注完整，選用毛坯為45#鋼，Φ65mm×125mm，無熱處理和硬度要求。</p><p><b>　　2.3

25、確定加工方法</b></p><p>　　加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。</p><p>　　圖上幾個(gè)精度較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時(shí)有取平均值，而取其基本尺寸。</p><p>　　通過以上數(shù)據(jù)

26、分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大量加工，股加工設(shè)備采用數(shù)控車床。</p><p>　　根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用cjk6032數(shù)控機(jī)床。</p><p><b>　　2.4確定加工方案</b></p><p>　　零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些表面

27、僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。</p><p>　　毛坯先夾持右端車右端輪廓95mm處，先用中心鉆打中心孔，再用Φ8的鉆頭鉆25mm的孔，再用Φ20的鉆頭擴(kuò)孔，再用鏜刀鏜Φ22.5mm的孔，再用內(nèi)槽刀鏜Φ28的槽，再用內(nèi)螺紋刀車M24×1.5的螺紋。然后再車Φ40mm、R6的圓弧、Φ60mm和R45的圓弧。調(diào)頭加工Φ32mm、R4、R6的圓弧、Φ

28、60mm的外輪廓，在切退刀槽，最后車M32×0.75的螺紋。</p><p>　　該典型軸加工順序?yàn)椋?lt;/p><p>　　預(yù)備加工---車端面---鉆孔---鏜孔---切內(nèi)螺紋退刀槽---車內(nèi)螺紋---粗車左端面輪廓---精車左端面輪廓---調(diào)頭---車端面---粗車輪廓---精車輪廓---退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋。</p><p>　　第三章

29、 工件的裝夾</p><p>　　3.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分中的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件個(gè)表面的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。</p><p>　　3.2定位基準(zhǔn)選擇的原則<

30、;/p><p>　　1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使用工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)三者統(tǒng)一。</p><p>　　2）便于裝夾的原則。所選的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位夾緊簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。</p><p>　　3）便于對(duì)刀的原則。批量加工時(shí)在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對(duì)刀

31、的可能性和方便性。</p><p>　　3.3確定零件的定位基準(zhǔn)</p><p>　　以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　3.4裝夾方式的選擇</p><p>　　為了工件不至于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊壓牢。合理的選擇加緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)率，加工成

32、本及操作安全都有直接影響。</p><p>　　3.5數(shù)控車床常用裝夾方式</p><p>　　1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個(gè)爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。</p><p>　　2）在兩頂尖之間裝夾。對(duì)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(shí)的裝夾精

33、度，可用兩頂尖。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。</p><p>　　3）用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時(shí)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(zhǔn)，應(yīng)用較廣泛。</p><p>　　4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)再做個(gè)與之配合的螺紋進(jìn)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(zhǔn)。&

34、lt;/p><p>　　3.6確定合理的裝夾方式</p><p>　　裝夾方法：先用三爪自定心卡盤夾住右端，加工左端達(dá)到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤夾住工件右端，在加工到工件精度要求。</p><p>　　第四章 刀具及切削用量</p><p>　　4.1選擇數(shù)控刀具的原則</p><p>　　刀具壽命與切

35、削用量有密切的關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。</p><p>　　選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換到時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生

36、產(chǎn)效率，刀具壽命可選的低些，一般取15-30min對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支M較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選的低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具

37、提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時(shí)要求安裝和調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的道具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒質(zhì)硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。</p><p>　　4.2選擇數(shù)控車削用刀具</p><p>　　數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的

38、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(yīng)盡量少用或不用成型車刀。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型主副切削刃構(gòu)成，如90度內(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(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面考慮

39、，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。</p><p>　　4.3設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)</p><p>　　刀具究竟從什么位置開始移動(dòng)到指定的位置呢？所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動(dòng)的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)與工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，所以稱程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。此起始點(diǎn)一般通過對(duì)刀來確定，所以，該點(diǎn)又稱對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是：便于數(shù)值處理

40、和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)，可以通過手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合，所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。用手動(dòng)對(duì)到操作，對(duì)刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置

41、等，以減少對(duì)刀時(shí)間，提高對(duì)刀精度。加工過程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”時(shí)指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件及其他部件為準(zhǔn)。</p><p><b>　　4.4確定切削用量</b></p><p>　　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)

42、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</p><p>　　第五章 典型軸類零件加工</p><p>　　5.1 軸類零件加工的工藝分析</p><p>　?。?）技術(shù)要求 軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸的徑向尺

43、寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差的等級(jí)通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求是限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動(dòng)；保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。</p><p>　?。?） 毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動(dòng)機(jī)

44、曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為65mm，材料為45鋼在鋸床上按130mm長度下料。</p><p>　?。?） 定位基準(zhǔn)的選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對(duì)軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓表面和端面，因此常用中心

45、孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。</p><p>　　當(dāng)不能采用中心孔時(shí)或粗加工是為了工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。</p><p>　　數(shù)控車削時(shí)，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的精確性，或?yàn)榱硕嗣嬗嗔烤鶆?，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時(shí)，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致

46、。以外圓定位時(shí)，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺(tái)階面或臺(tái)階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。</p><p>　?。?） 軸類零件預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有：直—毛坯出廠時(shí)或在運(yùn)輸、保管過程中，或熱處理時(shí)常會(huì)發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會(huì)造成加工余量不足或裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。</p><p>　　切斷—用棒料切得所需長度的坯

47、料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床上切斷或在沖床上涌沖模沖切。</p><p>　?。?） 熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求正火或退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，一提高零件的綜合機(jī)械性能；對(duì)于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處

48、理，以提高耐磨性。</p><p>　　（6） 加工工序劃分一般可按下類方法進(jìn)行：</p><p>　?、俚毒呒蟹中蚍?就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。這樣可以減少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。</p><p>　?、谝约庸げ课环中蚍?對(duì)于加工類容很多的零件，可

49、按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單幾何形狀，在加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較高的部位。</p><p>　?、垡源帧⒕庸し中蚍?對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)

50、控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來確定，但一定力求合理。</p><p>　?。?）在加工時(shí)，加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點(diǎn)是零件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行：</p><p>　　①上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工

51、序的也要綜合考慮。</p><p>　?、谙冗M(jìn)行內(nèi)形、內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。</p><p>　?、垡韵嗤ㄎ?、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。</p><p>　?、茉谕淮伟惭b中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。</p><p>　　在數(shù)控床上粗車、半精車分別

52、用一個(gè)加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。</p><p>　?。?）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)切削起始點(diǎn)，刀具切入，切出并返回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理的確定對(duì)刀點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件

53、上，但注意對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被加工損壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置，這樣可以根據(jù)他們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。</p><p>　　5.2 典型軸類零件加工工藝</p><p>　?。?）確定加工

54、順序及進(jìn)給路線</p><p>　　加工順序按粗到精、由遠(yuǎn)到近（由左到右）的原則確定。工件左端加工：即從左到右進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車）,然后左到右進(jìn)行外輪廓精車，然后鉆孔，鏜內(nèi)退刀槽，鏜內(nèi)螺紋。工件調(diào)頭，工件右端加工：粗車外輪廓，精車外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工，螺紋精加工。</p><p><b>　?。?）選擇刀具</b></p>

55、<p>　?、佘嚩嗣妫哼x用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車一把刀完成。</p><p>　?、诖?、精車外圓：（因?yàn)槌绦蜻x用G71循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度，Kr’=60度；E=30度，（因?yàn)橛袌A弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗(yàn)。</p><p>　?、坫@孔：選用Ф16的硬質(zhì)合金鉆頭。</p><p&g

56、t;　?、茜M孔：選用90度硬質(zhì)合金鏜刀。</p><p>　?、輧?nèi)槽刀：硬質(zhì)合金內(nèi)槽刀。</p><p>　　⑥內(nèi)螺紋刀：選用60度硬質(zhì)合金鏜刀。</p><p>　?、卟鄣叮哼x用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm，刀寬4mm）。</p><p>　　⑧螺紋刀：選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀。</p><p><b>

57、;　?。?）選擇切削用量</b></p><p>　　表3-5切削用量選擇</p><p><b>　　數(shù)控刀具卡片</b></p><p>　　表3-1左端刀具卡片</p><p>　　表3-2右端刀具卡片</p><p>　　用以上數(shù)據(jù)編制工藝卡如下：</p><

58、;p>　　表3-3 數(shù)控加工工藝卡</p><p><b>　　5.3 手工編程</b></p><p><b>　　工件左端加工</b></p><p>　　O0529 文件名</p><p>　　%0529

59、 程序名</p><p>　　G94 絕對(duì)坐標(biāo)編程</p><p>　　G00 X100 Z100 運(yùn)動(dòng)到安全點(diǎn) </p><p>　　T0101

60、 調(diào)用一號(hào)刀</p><p>　　M03S800 主軸以800r/min正轉(zhuǎn)</p><p>　　G00 X60 Z5 到循環(huán)加工起點(diǎn)</p><p>　　G71

61、U1 R0.5 P70 Q160 X0.5 Z0.1 F100 粗加工循環(huán)</p><p>　　G00 X100 X退到100</p><p>　　Z100 Z退到100</p><p>　　M05

62、 主軸停止</p><p>　　M00 程序暫停 </p><p>　　M03S900 精加工主軸轉(zhuǎn)速 </p><p>　　N70 G

63、01 X0 F80 精加工循環(huán)</p><p>　　Z0 到工件圓心位置</p><p>　　X40 C2 倒角</p><p>　　Z-19

64、 加工Ф40</p><p>　　G02 X52 Z-25 R6 加工R6的圓弧</p><p>　　G01 X60 C2 倒角</p><p>　　Z-35

65、 加工Ф60</p><p>　　N160 G02 X60 Z-80 R45 加工R45的凹圓弧</p><p>　　G00 X100 X退到100</p><p>　　Z100

66、 Z退到100</p><p>　　T0202 調(diào)用二號(hào)刀</p><p>　　M03S800 主軸以800r/min正轉(zhuǎn) </p><p>　　G00 X15

67、 到循環(huán)加工起點(diǎn)</p><p>　　Z2 到循環(huán)加工起點(diǎn)</p><p>　　G71 U0.5 R0.2 P70 Q160 X-0.5 Z0 F100 粗加工循環(huán)</p><p>　　G00 X15

68、 到安全點(diǎn)退刀</p><p>　　Z100 Z退到100</p><p>　　M05 主軸停止</p><p>　　M00

69、 程序暫停</p><p>　　M03S900 精加工主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　N70G01 X22.5 Z-2 鏜Ф28的孔</p><p>　　N160G01 Z-23

70、 鏜Ф28的孔</p><p>　　G01X16 到安全點(diǎn)退刀</p><p>　　Z100 Z退到100</p><p>　　G00X100

71、 X100</p><p>　　M05 主軸停轉(zhuǎn)</p><p>　　M30 程序結(jié)束</p><p><b>　　工件右端加工<

72、/b></p><p>　　O0528 文件名</p><p>　　%0528 程序名</p><p>　　G94 絕對(duì)坐標(biāo)編程&

73、lt;/p><p>　　G00 X100 Z100 運(yùn)動(dòng)到安全點(diǎn)</p><p>　　T0101 調(diào)用一號(hào)刀</p><p>　　M03S800 主軸以800r/m

74、in正轉(zhuǎn)</p><p>　　G00 X60 Z5 到循環(huán)加工起點(diǎn)</p><p>　　G71 U0.5 R0.5 P70 Q160 X0.5 Z0.1 F100 粗加工循環(huán)</p><p>　　G00 X100 X退到

75、100</p><p>　　Z100 Z退到100</p><p>　　M05 主軸停轉(zhuǎn)</p><p>　　M00 程序暫停&l

76、t;/p><p>　　M03S900 精加工主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　N70 G01 X0 F80 精加工循環(huán)</p><p>　　Z0 到工件圓心位置&l

77、t;/p><p>　　X32 C2 倒角</p><p>　　Z-20 加工Ф32</p><p><b>　　X34</b></p><p>　　G03 X42 Z-22

78、R4 加工R4的圓弧</p><p>　　G02 X52 Z-28 R6 加工R6的圓弧</p><p>　　G01 X60 C2 倒角</p><p>　　N160 Z-36

79、 加工Ф60</p><p>　　G00 X100 </p><p><b>　　Z100 </b></p><p>　　T0202 調(diào)用二號(hào)刀</p>&

80、lt;p>　　M03S350 主軸以350r/min正轉(zhuǎn)</p><p>　　G00 X35 運(yùn)動(dòng)到切槽點(diǎn)X方向</p><p>　　Z-16 運(yùn)動(dòng)到切槽點(diǎn)Z方向

81、</p><p>　　G01 X26 F25 切槽</p><p>　　G04 X2 在槽底暫停兩秒</p><p>　　G01 X35 退刀</

82、p><p>　　G00 X100 </p><p><b>　　Z100</b></p><p>　　T0303 調(diào)用三號(hào)刀</p><p>　　M03S100

83、 主軸以100r/min正轉(zhuǎn) </p><p><b>　　G00 X32</b></p><p>　　Z1.5 起刀點(diǎn)</p><p>　　G82 X31.80 Z-18 F0.75

84、 加工螺紋</p><p>　　G82 X31.65 Z-18 F0.75 加工螺紋 </p><p>　　G82 X31.50 Z-18 F0.75 加工螺紋 </p><p>　　G82 X31.35 Z-18 F0.75

85、 加工螺紋 </p><p>　　G82 X31.25 Z-18 F0.75 加工螺紋</p><p>　　G82 X31.25 Z-18 F0.75 加工螺紋</p><p>　　G00 X100 退

86、刀 X100</p><p>　　Z100 Z退到100</p><p>　　M05 主軸停轉(zhuǎn)</p><p>　　M30

87、 程序結(jié)束</p><p>　　第六章 數(shù)控車自動(dòng)編程軟件CAXA介紹</p><p>　　數(shù)控編程分為手工編程和自動(dòng)編程，自動(dòng)編程是根據(jù)工件圖形和加工工藝采用專用軟件自動(dòng)生成加工程序。CAXA數(shù)控車是國產(chǎn)自動(dòng)編程軟件之一。</p><p>　　CAXA數(shù)控車具有全中文Windows界面，形象化的圖標(biāo)菜單，全面的鼠標(biāo)拖動(dòng)功能，靈活方便的立即菜單參數(shù)調(diào)整功能，智能

88、化的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航捕捉功能和多方位的信息提示等。CAXA數(shù)控車具有CAD軟件的強(qiáng)大繪圖功能和完善的外部數(shù)據(jù)接口，可以繪制任意復(fù)雜的二維圖形，通過數(shù)據(jù)接口與其他系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。CAXA數(shù)控車提供了功能強(qiáng)大、使用簡潔的軌跡生成手段，可按加工要求生成各種復(fù)雜圖形的加工軌跡。通用的后置處理模塊使CAXA數(shù)控車可以滿足各種機(jī)床的代碼格式，對(duì)生成的代碼進(jìn)行校驗(yàn)及加工仿真。將CAXA數(shù)控車同其他的專業(yè)制造軟件結(jié)合起來，將會(huì)滿足任何CAD／CAM的需求。<

89、;/p><p>　　1．CAXA數(shù)控車界面</p><p>　　CAXA數(shù)控車基本應(yīng)用界面由標(biāo)題欄、菜單欄、繪圖區(qū)、工具條和狀態(tài)欄組成，如圖5—1所示。各種應(yīng)用功能均通過菜單和工具條驅(qū)動(dòng)，工具條中的每一個(gè)圖標(biāo)都對(duì)應(yīng)一個(gè)菜單命令。單擊圖標(biāo)或單擊菜單-命令，會(huì)得到相同的結(jié)果。狀態(tài)條指導(dǎo)用戶進(jìn)行操作并提示當(dāng)前狀態(tài)和所處位置，繪圖區(qū)顯示各種繪圖操作的結(jié)果。同時(shí)，繪圖區(qū)和參數(shù)欄為用戶實(shí)現(xiàn)各種功能提供數(shù)據(jù)

90、的交互使用。</p><p>　　2.CAXA數(shù)控車進(jìn)行造型設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造軟件來說，需要先有加工零件的幾何模型，然后才能形成用于加工的刀具軌跡。幾何模型的來源主要有兩種，一是由CAM軟件附帶的CAD部分直接建立，二是由外部文件轉(zhuǎn)入。對(duì)于轉(zhuǎn)入的外部文件，很可能出現(xiàn)圖線散亂或在曲面接合位置產(chǎn)生破損，這些修補(bǔ)工作只能由CAM軟件來完成。而對(duì)于直接在CAM軟件中

91、建立的模型，則不需要轉(zhuǎn)換文件，只需結(jié)合不同的模型建立方式，產(chǎn)生獨(dú)特的刀具軌跡。因此，CAM軟件大多附帶完整的幾何模型建構(gòu)模塊。</p><p>　　CAXA數(shù)控車軟件提供了建立幾何模型的功能。在CAXA數(shù)控車中，點(diǎn)、直線、圓弧、樣條、組合曲線的曲線繪制或編輯，其功能意義相同，操作方式也一樣。由于不同種類曲線組合的不一樣，不同狀態(tài)的曲線功能組合也不盡相同</p><p>　　3．CAXA數(shù)控

92、車加工-CAM</p><p>　　用CAXA數(shù)控車實(shí)現(xiàn)加工的過程</p><p>　?、俦仨毰渲煤脵C(jī)床，這是正確輸出代碼的關(guān)鍵。</p><p>　?、诳炊畧D樣，用曲線工具條中的各項(xiàng)功能表達(dá)工件。</p><p>　?、鄹鶕?jù)工件形狀，選擇合適的加工方式，生成刀位軌跡。</p><p>　　④生成G代碼，通過數(shù)據(jù)接口傳

93、給機(jī)床。</p><p>　　4．CAXA數(shù)控車加工類型</p><p>　?、佥喞周?輪廓粗車的過程</p><p>　　輪廓粗車功能主要用于對(duì)工件外輪廓表面、內(nèi)輪廓表面和端面的粗車加工，用于快速消除毛坯多余部分加工軌跡的生成、軌跡仿真以及數(shù)控代碼的提取。</p><p>　?、谳喞?輪廓精車的過程</p

94、><p>　　輪廓精車實(shí)現(xiàn)對(duì)工件外輪廓表面、內(nèi)輪廓表面和端面的精車加工。輪廓精車時(shí)，要確定被加工輪廓。被加工輪廓就是加工結(jié)束后的工件表面輪廓，被加工輪廓不能閉合。</p><p>　?、矍胁奂庸?切槽加工的過程</p><p>　　車槽功能用于在工件外輪廓表面、內(nèi)輪廓表面和端面切槽。切槽時(shí)要確定被加工輪廓，被加工輪廓就是結(jié)束后的工件表面輪廓，被加工輪廓不能閉

95、合。</p><p>　　④螺紋加工 適合加工各種螺紋</p><p><b>　?、菘准庸?lt;/b></p><p>　　以上是CAXA數(shù)控車軟件主要內(nèi)容，目前我院數(shù)控教學(xué)手工編程與自動(dòng)編程相結(jié)合，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。</p><p><b>　　第七章 結(jié)束語</b></p&

96、gt;<p>　　在數(shù)控車削加工中經(jīng)常遇到的軸類零件，本設(shè)計(jì)論文中采用含螺紋零件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，在螺紋車削編程中要注意，數(shù)控車床主軸上必須安裝有脈沖編碼器測(cè)定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具進(jìn)給一個(gè)螺紋導(dǎo)程的同步運(yùn)動(dòng)，從螺紋粗車刀精車，主軸的轉(zhuǎn)速必須保持不變，給特殊軸零件結(jié)構(gòu)，有螺紋、倒角、圓弧、孔、槽等。數(shù)控加工的基本編程方法時(shí)用點(diǎn)定位指令編寫接近或離開工件等空行程軌跡，要用插補(bǔ)指令編寫工件輪廓的切削進(jìn)給軌跡。<

97、/p><p>　　幾個(gè)星期以來，從開始刀畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，每一步對(duì)我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到很多，我感到無論做什么事情都要用心去做，才會(huì)使自己更快的成長。我相信，通過這次的實(shí)踐，我對(duì)數(shù)控加工能更一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯(cuò)誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b><

98、;/p><p>　　[1]邵澤強(qiáng).數(shù)控原理與數(shù)控系統(tǒng).北京理工大學(xué)出版社2009</p><p>　　[2]杜家熙.數(shù)控加工工藝.機(jī)械工業(yè)出版社,2009</p><p>　　[3]周文玉.數(shù)控加工編程及操作教程.中國輕工業(yè)出版社,2008</p><p>　　[4]顧京. 數(shù)控機(jī)床加工程序編制.機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p>

99、<p>　　[5]隋秀梅.CAXA制造工程師2006數(shù)控加工自動(dòng)編程.機(jī)械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[6]楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控車部分）.清華大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[7]劉哲.AutoCAD2004工程繪圖與訓(xùn)練.大連理工大學(xué)0出版社，2004</p><p>　　[8]余英良.數(shù)控加工編程及操作. 北京高等教育