凹凸軸零件的三維造型及數(shù)控加工工藝手動(dòng)編程、斯沃仿真含三維及CAD圖,凹凸,零件,三維,造型,數(shù)控,加工,工藝,手動(dòng),編程,仿真,cad 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材料牌號(hào) 45 毛 坯 種 類 型材 毛坯外形尺寸 Φ55×162 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備 注 工 序 號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 下料 下料Φ55×162mm 金工 鋸床 2 車 夾住零件左邊毛坯外圓，車右端外輪廓 數(shù)控 數(shù)控車 外圓車刀、切槽刀、螺紋車刀、三爪卡盤 3 車 夾持右端外圓Φ52mm，加工左端輪廓 數(shù)控 數(shù)控車 外圓車刀、切槽刀、螺紋車刀、三爪卡盤 4 車 去毛刺 5 車 檢驗(yàn) 設(shè)計(jì)(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì)簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 2 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 數(shù)控 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 Φ55×162mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 車右端面端面至平整。 外圓車刀 630 126 0.2 1 1 2 粗車外圓Φ39、圓弧SR48、R9mm、Φ35mm、Φ59mm外圓，預(yù)留0.5mm精加工余量。 外圓車刀 630 126 0.2 1 1 3 精車外圓Φ39、圓弧SR48、R9mm、Φ35mm、Φ59mm外圓，至圖紙尺寸要求。 外圓車刀 720 72 0.1 0.5 1 4 切槽2個(gè)槽 切槽刀 650 65 0.1 0.5 1 5 車外螺紋M39X1.5 螺紋車刀 600 - - - 1 設(shè)計(jì)(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì)簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 數(shù)控加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 2 頁(yè) 第 2 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 數(shù)控 車 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 Φ55×162mm 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控車 CK6140 1 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 1 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 mm/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 車左端面端面至平整并且保證長(zhǎng)度尺寸。 外圓車刀 750 150 0.2 1 1 2 粗車螺紋外徑、外圓Φ25mm，預(yù)留0.5mm精加工余量。 外圓車刀 750 150 0.2 1 1 3 精車螺紋外徑、外圓Φ25mm，至圖紙尺寸要求。 外圓車刀 900 90 0.1 0.5 1 4 切槽3X2mm 切槽刀 650 65 0.1 0.5 1 5 車外螺紋M25X1.5 螺紋車刀 600 - - - 1 設(shè)計(jì)(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì)簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 數(shù)控車加工程序編寫 1.1工件右端加工程序編寫 程序 解釋說(shuō)明 O0001 程序號(hào) T0101;外圓車刀 換1號(hào)刀，90°端面車刀 M03 S600; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min M08; 切削液開(kāi) G00 X60 Z0.5; 快速走刀至粗車位置 G01 X-1 F120; 粗車端面 Z2; G00 X60; Z0; 快速走刀至精車位置 M03 S650; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min G01 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(hào)刀，35°外圓車刀 M03 S600; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600 G00 X60 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) 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(diǎn)和終點(diǎn)，給定精加工余量 N100 G00 X35; 快速走刀至切削起點(diǎn) G01 Z0 F120; 靠近工件 X39 W-2; 倒角 Z-41; 車外圓 G03 X35 Z-72.55 R24 車圓弧 G02 X35 Z-85 R9 車圓弧 G01 Z-90 G01 X45.3 車端面 X52 Z-109 車錐面 Z-128 車外圓 N200 G00 X60; 快速離開(kāi)工件表面 G00 X100 Z200 返回?fù)Q刀點(diǎn) T0303;切槽刀 換3號(hào)刀，切槽刀 M03 S750; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為750 G00 X42 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至起點(diǎn) G01 Z-33 F120 X35 F50 切槽 X60 退刀 G01 Z-97 F120 X39 F50 切槽 X60 退刀 G01 Z-100 F120 X39 F50 切槽 X60 退刀 G01 Z-103 F120 X39 F50 切槽 X60 退刀 G01 Z-104 F120 X39 F50 切槽 X60 退刀 Z2 退刀 G00 X100 Z200; 快速走刀至換刀位置 T0404; 換4號(hào)刀，螺紋車刀 M03 S500; 主臺(tái)階軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500 G00 X40 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G92 X39 Z-31 F1.5 螺紋車削循環(huán) G92 X38.5 Z-31 F1.5 螺紋車削循環(huán) G92 X38 Z-31 F1.5 螺紋車削循環(huán) G92 X37.5 Z-31 F1.5 螺紋車削循環(huán) G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn) M30; 程序結(jié)束 1.2 工件左端加工程序編寫 程序 解釋說(shuō)明 O0001 程序號(hào) T0101;外圓車刀 換1號(hào)刀，90°端面車刀 M03 S600; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min M08; 切削液開(kāi) G00 X60 Z0.5; 快速走刀至粗車位置 G01 X-1 F120; 粗車端面 Z2; G00 X60; Z0; 快速走刀至精車位置 M03 S650; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/min G01 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(hào)刀，35°外圓車刀 M03 S600; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600 G00 X60 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G71 U1.5 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(diǎn)和終點(diǎn)，給定精加工余量 N100 G00 X21; 快速走刀至切削起點(diǎn) G01 Z0 F120; 靠近工件 X25 W-2; 倒角 Z-33; 車外圓 G01 X48 車端面 X52 W-2 倒角 N200 G00 X60; 快速離開(kāi)工件表面 G00 X100 Z200 返回?fù)Q刀點(diǎn) T0303;切槽刀 換3號(hào)刀，切槽刀 M03 S750; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為750 G00 X55 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至起點(diǎn) G01 Z-28 F120 X21 F50 切槽 X55 退刀 G00 X100 Z200; 快速走刀至換刀位置 T0404; 換4號(hào)刀，螺紋車刀 M03 S500; 主臺(tái)階軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為500 G00 X26 Z2; 快速運(yùn)動(dòng)至循環(huán)起點(diǎn) G92 X25 Z-26 F1.5 螺紋車削循環(huán) G92 X24.5 Z-26 F1.5 螺紋車削循環(huán) G92 X24 Z-26 F1.5 螺紋車削循環(huán) G92 X23.5 Z-26 F1.5 螺紋車削循環(huán) G00 X100 Z100 快速運(yùn)動(dòng)至換刀點(diǎn) M30; 程序結(jié)束 XXXX XX設(shè)計(jì)作品 題 目： 凹凸軸零件的三維造型及數(shù)控加工工藝手動(dòng)編程、斯沃仿真 類 型： 學(xué)生姓名： 二級(jí)學(xué)院： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師： XXXXX 20XX年11 月 11 日 摘 要 伴隨科技技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的用處開(kāi)始在企業(yè)中越來(lái)越不可忽視。本次設(shè)計(jì)主要對(duì)數(shù)控加工中的加工流程、制造零部件技術(shù)等研究，設(shè)計(jì)合適的制造方法，改進(jìn)現(xiàn)有的加工的流程，盡量把數(shù)字化加工的高質(zhì)量、優(yōu)效率、小代價(jià)的優(yōu)勢(shì)。論文中介紹了數(shù)控機(jī)床車削凹凸軸的加工工藝及其編程仿真，由被加工零件的材質(zhì)、大小形狀、要求的加工的精度等來(lái)尋找匹配的機(jī)床，研究具體的加工方法，制定出合理的加工流程，加工過(guò)程中各工序所選用的刀具，機(jī)床夾具及切削用量等。遵從設(shè)計(jì)要求，加工出所需要零件以及對(duì)工件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，講清在加工過(guò)程中需要應(yīng)注意的事項(xiàng)。 關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；凹凸軸；加工流程；刀具；切削用量 3 ABSTRACT With the continuous development of science and technology, the use of numerical control technology has become more and more important in enterprises. This design mainly focuses on the research of machining process and manufacturing parts technology in NC machining, designs appropriate manufacturing methods, improves the existing machining process, and tries to take the advantages of high quality, excellent efficiency and low cost of digital machining. This paper introduces the processing technology and programming simulation of turning concave convex axis with CNC machine tool. It looks for the matching machine tool from the material, size and shape of the parts to be processed and the required processing precision, studies the specific processing method, formulates the reasonable processing flow, the tools selected in each process of processing, the machine tool fixture and the cutting amount, etc. According to the design requirements, the parts needed are processed and the self inspection data of the workpiece are analyzed. The matters needing attention in the process of processing are pointed out. Key words: CNC machine tool; concave convex axis; machining process; cutting tool; cutting parameters 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 3 前言 3 第一章 零件的建模 4 1.1產(chǎn)品規(guī)劃 4 1.2打開(kāi)UG軟件 4 1.3背景設(shè)置和創(chuàng)建坐標(biāo)系 5 1.4創(chuàng)建平面 5 1.5創(chuàng)建軸體 6 1.6創(chuàng)建開(kāi)口槽 7 1.7倒斜角 8 1.8創(chuàng)建符號(hào)螺紋 8 第二章 零件的工藝分析 10 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 10 2.2 零件的技術(shù)要求分析 10 2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 11 2.4 確定毛坯 11 2.4.1毛坯類型 11 2.4.2毛坯余量確定 12 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 13 3.1 表面加工方法的確定 13 3.2 加工順序的安排 13 3.3 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的選擇 13 3.4 制訂工藝路線 15 3.5選擇加工設(shè)備機(jī)床 16 3.6選擇刀具 17 3.7確定切削用量 18 3.7.1、背吃刀量的確定 18 3.7.2、切削用量的具體選擇 19 第四章? 零件的程序編制 21 4.1 數(shù)控編程的定義及分類 21 4.1.1 數(shù)控編程的分類 21 4.1.2 編程方法的選擇 21 4.2 編程原點(diǎn)的確定 22 第五章? 零件的仿真加工 22 5.1打開(kāi)仿真軟件選擇機(jī)床 22 5.2開(kāi)機(jī)回參考點(diǎn) 23 5.3安裝工件 23 5.4安裝刀具 24 5.5建立工件坐標(biāo)系 24 5.6 程序校驗(yàn) 26 5.7 自動(dòng)加工 26 設(shè)計(jì)小結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 前言 數(shù)控技術(shù)是通過(guò)數(shù)字信息對(duì)工作過(guò)程與機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的一門技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了歷史性的改革，制造工程也成為了工業(yè)化的象征標(biāo)志，數(shù)控技術(shù)的高速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)張，對(duì)如IT、汽車、醫(yī)療、輕工等民生行業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的作用,只是類似這樣的行業(yè)應(yīng)用的數(shù)字化成為了不斷進(jìn)步的必然需求.提升國(guó)內(nèi)軟硬件設(shè)施是發(fā)展中國(guó)數(shù)字化制造業(yè)水平與在緊跟世界先進(jìn)上生產(chǎn)能力的有效措施.數(shù)控加工與程序化畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)培育系統(tǒng)內(nèi)組建數(shù)控加工專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我明白聯(lián)合使用各門學(xué)科里面的基礎(chǔ)知識(shí)理倫,也加深了對(duì)專業(yè)內(nèi)涵的理解,最終加深對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的理解,鍛煉和強(qiáng)化了獨(dú)立處理與解決問(wèn)題的素質(zhì)，以完成科學(xué)探究與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 完成一份成功的畢業(yè)設(shè)計(jì)，專業(yè)的知識(shí)是必不可少的。此選題能對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)有一個(gè)較完整的展示，也能全面展現(xiàn)對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)掌握與靈活運(yùn)用，故選用此題目。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我深入了解了數(shù)控程序編程，并具備了一定加工知識(shí)，數(shù)控加工技術(shù)與應(yīng)用程序編程在制造工程中越來(lái)越流行，成為現(xiàn)今制造技術(shù)的基礎(chǔ)部分，同時(shí)數(shù)控加工技術(shù)中易于理解的編程已是現(xiàn)代制造工程中不可或缺的基本一環(huán)。通過(guò)此設(shè)計(jì)，我們對(duì)數(shù)控程序編程的理解能更深入，發(fā)現(xiàn)制造業(yè)發(fā)展中亟需解決的難題。 11 第一章 零件的建模 1.1產(chǎn)品規(guī)劃 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)做出的產(chǎn)品規(guī)劃如下所示：首先，使用UG軟件，在UG軟件中建立一個(gè)新的草圖，在創(chuàng)建草圖時(shí)即為確定建模的基準(zhǔn)平面，通過(guò)確定的基準(zhǔn)平面，可以將三維建模的位置上在空間直角坐標(biāo)系中確定，確定后續(xù)創(chuàng)建的三維模型的視圖方向。其次，在選擇好的基準(zhǔn)平面上開(kāi)始繪制草圖，草圖繪制完成后，使用UG軟件的旋轉(zhuǎn)命令將草圖沿著指定的軸線旋轉(zhuǎn)生成三維模型。然后，可以在三維模型的指定位置處使用螺紋命令，建立螺紋特征。最后，為了模型的美觀，也為了實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)材料的節(jié)省，對(duì)三維模型的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒角和倒圓。通過(guò)上述規(guī)劃，即可完成產(chǎn)品的三維模型設(shè)計(jì)。 1.2打開(kāi)UG軟件 點(diǎn)擊桌面圖標(biāo)，打開(kāi)UG軟件，點(diǎn)擊“新建”指令，進(jìn)入模塊選擇界面，選擇“模型”，然后在下方重命名模型名稱、選擇模型保存路徑，點(diǎn)擊確定后即可進(jìn)入模型建模界面，如圖1.1所示。隨后在左側(cè)導(dǎo)航器中找到“角色”，將“角色”設(shè)置為具有完整菜單的模式，該模式為“角色”的高級(jí)功能。通過(guò)上述操作及設(shè)置，可完成建模前的準(zhǔn)備工作。 圖1.1 新建模型 1.3背景設(shè)置和創(chuàng)建坐標(biāo)系 點(diǎn)擊軟件界面上方功能欄，按照以下順序“文件—新建—確定”可進(jìn)入建模界面，在笛卡爾坐標(biāo)系上單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“顯示”，按照以下順序點(diǎn)擊“首選項(xiàng)—背景”，為便于觀察建模細(xì)節(jié)和抓圖，將建模界面的背景顏色設(shè)置為白色，如圖1.2所示。然后在左側(cè)導(dǎo)航器中，鼠標(biāo)右鍵單擊“基準(zhǔn)坐標(biāo)系”，將基準(zhǔn)坐標(biāo)系設(shè)置為顯示狀態(tài)?；鶞?zhǔn)坐標(biāo)系即可顯示在建模界面，如圖1.3所示。 圖1.2背景設(shè)置 圖1.3 坐標(biāo)系 1.4創(chuàng)建平面 在頂部菜單欄中找到插入選項(xiàng)，鼠標(biāo)單擊插入選項(xiàng)，在下拉的插入所有命令中選擇草圖命令，由此進(jìn)入創(chuàng)建草圖命令框。首先調(diào)整創(chuàng)建草圖類型，將其改為在平面上創(chuàng)建草圖，其次將判斷平面的方法選為由系統(tǒng)自動(dòng)判斷，然后選擇基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的XY平面。這里選擇XY平面為草圖基準(zhǔn)平面的方法為在XY平面上點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，如圖1.4所示。 圖1.4 基準(zhǔn)平面 1.5創(chuàng)建軸體 創(chuàng)建軸體首先需要點(diǎn)擊使用菜單欄中的輪廓線命令，由基準(zhǔn)坐標(biāo)系的中心點(diǎn)出發(fā)，逐一繪制出軸體的草圖基本輪廓形狀。接下來(lái)需要使用菜單欄中的約束命令將輪廓線終點(diǎn)約束在Y軸延伸垂直線上。第一步選中草圖輪廓的結(jié)束點(diǎn)，第二步再點(diǎn)擊基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的Y軸，便可在選中Y軸的同時(shí)使使曲線上出現(xiàn)約束命令點(diǎn)，第三步依次點(diǎn)擊菜單中的約束命令和底部尺寸判斷命令，并調(diào)整選擇尺寸判斷命令將其選擇為自動(dòng)判斷尺寸。上述操作結(jié)束后便可將所繪制的軸體草圖中的各條輪廓線的尺寸和位置進(jìn)行約束，并且這一約束屬于草圖完全約束。草圖繪制與約束完成之后，點(diǎn)擊底部命令欄中的完成草圖選項(xiàng)即可。如圖1.5所示。 圖1.5 草圖 在完成軸體的草圖繪制之后，接下來(lái)進(jìn)行三維實(shí)體創(chuàng)建。在頂部菜單欄中找到回轉(zhuǎn)命令選項(xiàng)并且點(diǎn)擊進(jìn)入回轉(zhuǎn)命令框。三維實(shí)體創(chuàng)建的第一步需要先進(jìn)行截面曲線的選擇，首先需要將抓取曲線的方式調(diào)整為自動(dòng)判斷曲線狀態(tài)，然后抓取所有曲線。第二步在抓取完所有曲線之后，單擊鼠標(biāo)中鍵開(kāi)始指定草圖回轉(zhuǎn)的矢量方向，這里需要指定草圖的回轉(zhuǎn)矢量方向?yàn)榛鶞?zhǔn)坐標(biāo)系的Y軸。第三步為輸入回轉(zhuǎn)的限制值，這里調(diào)整兩個(gè)回轉(zhuǎn)開(kāi)始的限制值角度與結(jié)束的限制值角度依次為0度、360度，這就可以讓軸體草圖沿著Y軸回轉(zhuǎn)360度來(lái)生成軸體實(shí)體。第四步需要進(jìn)行布爾運(yùn)算。對(duì)于實(shí)體，我們應(yīng)該將布爾運(yùn)算這一選項(xiàng)調(diào)整為無(wú)，并且這里的其他值都使用系統(tǒng)默認(rèn)值即可，最后點(diǎn)擊確定，即可生成三維實(shí)體來(lái)完成軸體創(chuàng)建這一步驟。如圖1.6所示。 圖1.6 三維實(shí)體 1.6創(chuàng)建開(kāi)口槽 完成草圖的繪制后，我們通過(guò)約束點(diǎn)擊輪廓紅的結(jié)束點(diǎn)。約束草圖中的每一個(gè)輪廓線的大小方向，這樣是我們稱之為草圖完全約束，接下來(lái)點(diǎn)擊命令欄中的完成草圖，那么我們就把草圖繪制完成。如圖1.7所示。 圖1.7草圖 在頂部菜單欄中使用回轉(zhuǎn)命令功能，打開(kāi)回轉(zhuǎn)命令框，首先，我們需要決定進(jìn)行所選的截面曲線。使用布爾來(lái)求差。 圖1.8開(kāi)口槽 1.7倒斜角 與上一步相同在頂部菜單欄中使用倒斜角功能，在倒斜角命令框中設(shè)定倒斜角值為1，這樣我們可以三維模型對(duì)應(yīng)的地方得到C1的倒斜角，這樣我們就可以最終得出三維實(shí)體的倒斜角，如圖1.9所示。 圖1.9 倒斜角命令框 1.8創(chuàng)建符號(hào)螺紋 與之前相同我們選擇插入菜單里設(shè)計(jì)特征，首先在設(shè)計(jì)特征命令中選擇螺紋進(jìn)入，我們用到的是符號(hào)螺紋，在螺紋類型中創(chuàng)建出來(lái)，使用手工輸入螺紋值。這樣我們可以在與其對(duì)應(yīng)的圓柱面，手工輸入螺紋的系數(shù)。將另外的參數(shù)都不變，完成以上步驟點(diǎn)擊確定就可以創(chuàng)建成功螺紋符號(hào)，如圖1.10所示。 圖1.10螺紋符號(hào) 第二章 零件的工藝分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 如圖2.1所示的零件圖（如果插圖顯示不清晰，詳見(jiàn)附件CAD零件圖），對(duì)零件的加工工藝性進(jìn)行分析。 圖2.1零件的二維平面圖 在車床加工或者數(shù)控加工中凸凹零件是最為常見(jiàn)的零件，在輕型車輛或者重載車輛，或者其他機(jī)械裝配中的應(yīng)用是非常廣泛的的。圖2.1中所示的凹凸軸零件主要是由外螺紋M25,外圓柱面Φ52, 外圓柱面Φ39、，外錐面、圓弧R9、外螺紋M39、槽等組成，由這些特征可以看出該零件的用途，該零件在機(jī)械裝配中主要起到聯(lián)接的作用。 2.2 零件的技術(shù)要求分析 因?yàn)樵摿慵鸬街饕穆?lián)接作用對(duì)尺寸精度等級(jí)的要求較高，在幾個(gè)外圓尺寸中精度最高為Φ52mm，，該零件的總體長(zhǎng)度尺寸公差要求為±0.08mm；（其余尺寸以及主要尺寸精度等級(jí)請(qǐng)參照零件圖紙中的標(biāo)注）；該零件對(duì)表面粗糙度要求較高，需要具有較好表面質(zhì)量的零件特征的粗糙度值可以達(dá)到Ra1.6μm，沒(méi)有特別要求的特征的粗糙度值為Ra6.3μm。 2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 由該凸凹零件的總體尺寸可以看出為軸類零件，外圓柱面，外錐面，圓弧，倒角這些特征中精度要求較高部分在普通的車床上很難按照加工要求完成加工的，可以通過(guò)數(shù)控中心進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并且這些特征在數(shù)控車削加工中可以很好的按照要求需求完成加工。 2.4 確定毛坯 2.4.1毛坯類型 毛坯是還沒(méi)加工的原料，或者指成品完成前的那一部分,可以是鑄造件，鍛打件，型材，焊接件，或者是用鋸割，氣割等方法下的料。以下是各種毛坯的特征比較，進(jìn)而選用最合適的毛坯進(jìn)行加工零件。 （一）鑄件 鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成形物件，用澆注、壓射、吸入等方法將液態(tài)金屬注入預(yù)先準(zhǔn)備好的鑄型中，所以可用鑄造方法制造形狀較復(fù)雜的毛坯。砂型鑄造是較好且主要應(yīng)用的鑄造方式，特種鑄造主要用于對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，離心鑄造，熔模鑄造等都屬于特殊鑄造的范疇。 （二）鍛件 毛坯的鍛造件，經(jīng)過(guò)這鍛造后會(huì)得到一些均勻的，且連續(xù)的具有金屬性的組織，正是由于這些組織，因此，讓它的這個(gè)力學(xué)性能顯著，因此它主要應(yīng)用于一些受力復(fù)雜的重要金屬件。由于是自由鍛造，所以它的精確性較差，況且生產(chǎn)效率低，所以它只能適應(yīng)一些小批量的生產(chǎn)，或是大型的鍛件生產(chǎn)。而相反的，模型鍛造它的出錯(cuò)率就相對(duì)較低，且生產(chǎn)周期短，所以呢，它就是用一些大批量的、中小型鍛件。 （三）型材 型材一般來(lái)說(shuō)，大致可以分為三類，它們分別是板類材料，線類材料和棒材料，但是有由于它們的形狀的不同，一般有下面幾類的斷面，圓形方形六角形及一些特殊截面。身材的制造方法大致可分為熱軋和冷拉兩個(gè)類，這兩類都有自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，比如說(shuō)熱扎，它的精度相對(duì)較低，型材的尺寸比較大，所以，它一般用于一些大型的機(jī)械零件，而冷拉恰恰相反，它的精度高，型材的尺寸較小，所以，它用于一些精度較高的中小型的零件。 （四）焊接件 焊接的主要用于一些小批量生產(chǎn)和一些大型零件試制的，在生產(chǎn)過(guò)程中，它的生產(chǎn)效率高，材料的利用率高，現(xiàn)在它還在零件焊接后降低整體的重量，同時(shí)，它也有缺點(diǎn)，因?yàn)樗呛附蛹?，所以它的抗震性比較差，面形變系數(shù)大，必須要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后才能進(jìn)行其它的機(jī)械加工。 （五）其它毛坯 一般毛坯件主要有上面提到的幾類，但是還有一些特殊毛坯，比如沖壓件粉末冶金件，塑料壓制件以及冷擠件等。 2.4.2毛坯余量確定 根據(jù)所下發(fā)的圖紙技術(shù)要求，在制造過(guò)程中需要留有一定的加工余量，因?yàn)榱慵叽巛^短，我們可以選擇棒料為型材毛坯，因?yàn)樗x擇的零件最大外圓直徑為52mm，長(zhǎng)度為160mm，選擇毛坯的時(shí)候外圓單邊留1.5mm余量，長(zhǎng)度單邊各留1mm余量。 依據(jù)選擇毛坯的余量，可確定該零件的毛坯尺寸為Φ55×162mm 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 表面加工方法的確定 （1）右端面輪廓加工：粗車→精車→切槽→車螺紋。 （2）左端面輪廓加工：粗車→精車→切槽→車外螺紋。 3.2 加工順序的安排 被加工零件的機(jī)械加要經(jīng)過(guò)切削加工、熱處理和輔助工序等工藝路線。因此，全面合理的安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序是擬定工藝路線的重要環(huán)節(jié) 切削加工工序的安排原則 1）基準(zhǔn)先行。最為精基準(zhǔn)的面，并將其先進(jìn)行加工，這樣能為后續(xù)加工的工序提供一個(gè)較為可靠的精基準(zhǔn)。初始加工工序多加工像箱體的地面或剖分面、軸類零件的中心孔、齒輪的內(nèi)孔和一端面等部位。 2）先粗后精。各加工零件的加工表面都應(yīng)該嚴(yán)格遵循粗加工→半精加工→精加工的原則來(lái)進(jìn)行加工，這樣不僅能夠很好的提高零件的加工精度而且還能有效地降低零件的表面粗糙度。 3）先主后次。既應(yīng)該先要加工工件的主要表面（如定位基面、裝配面、工作面等），然后再來(lái)加工工件的次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面的加工一般在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前進(jìn)行穿插加工。 所以，應(yīng)該嚴(yán)格的遵循上面的原則來(lái)加工該零件。 3.3 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的選擇 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 1）粗基準(zhǔn)的選擇：進(jìn)行粗車時(shí)要先以外圓表面和兩個(gè)端面為粗基準(zhǔn)，把粗基準(zhǔn)加工出來(lái)。 2）精基準(zhǔn)的選擇：進(jìn)行精加工時(shí)可以用粗加工時(shí)加工出的端面和外圓為基準(zhǔn)。 （2）裝夾方式的選擇 夾具的作用是定位夾緊被加工的零件，并保證數(shù)控加工裝卸的方便與快捷。依據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)提出兩點(diǎn)基本要求：一是要保證夾具坐標(biāo)系的位置和方向相對(duì)機(jī)床的坐標(biāo)系的位置和方向相對(duì)固定；二是要使零件和機(jī)床的坐標(biāo)系尺寸關(guān)系相互協(xié)調(diào)。 1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個(gè)定位爪的運(yùn)動(dòng)形式是同步的，而且還能自動(dòng)進(jìn)行定心控制，所以不需要進(jìn)行找正裝夾。其特點(diǎn)是裝夾工件方便、快捷，但裝夾較松，只能適用于外形規(guī)范的中、小型加工工件。 2）在兩頂尖之間裝夾。對(duì)于軸類工件的軸向尺寸比較大且加工的工序非常多時(shí)，可以采用兩頂尖定位裝夾來(lái)保證裝夾的精度。這種方式適用于多工序精加工。 3）用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)被車削的工件質(zhì)量較大時(shí)，可以采用一端用卡盤定位裝夾，而另一端采用機(jī)床的后頂尖輔助支撐。這種裝夾方式的特點(diǎn)是安全，且能承受的最大切削力大，裝夾牢固，在軸向定位裝夾廣泛應(yīng)用。 4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時(shí)采用心軸裝夾，及再做個(gè)與之相互配合的螺紋進(jìn)行裝夾。這種裝夾方式的特點(diǎn)是安全，且能承受的最大切削力大，裝夾牢固，軸向定位基準(zhǔn)。 我們根據(jù)所需零件的尺寸、精度和生產(chǎn)加工條件的要求，常常選擇在車床上比較常用的三爪自定心卡盤。三爪自定心卡盤可以自動(dòng)完成定心定位，而且?jiàn)A持的范圍非常大，加工的范圍是零件的截面形狀為圓形、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 刀具集中分序法：所謂刀具集中分序法，顧名思義把車床上使用的車刀夾具按照加工步驟劃分，以此來(lái)到達(dá)在使用相同的一套車刀夾具來(lái)車削完所制造零件上全部可以使用該刀具進(jìn)行加工的部位，然后再依次使用第二套車刀夾具、第三套車刀夾具來(lái)車削完可以使用這些刀具加工的零件其他部位。使用這樣的方法即可達(dá)到減少更換車刀夾具這一繁瑣的工序，從而完成減少車床空程時(shí)間的目的，進(jìn)而更可以削減因更換車刀夾具而產(chǎn)生的定位誤差。 以加工部位分序法：當(dāng)需要處理那些需要多種加工內(nèi)容的零件時(shí)，應(yīng)該按照需要加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)將其劃分為幾個(gè)部分，例如可以分為內(nèi)部形狀、外部狀形、彎曲的面或平整的面等等多個(gè)類型。按照慣例來(lái)說(shuō)應(yīng)先加工平整的面、用以定位零件的面，接下來(lái)再進(jìn)行孔的制造加工，或者應(yīng)該首先加工制造不復(fù)雜的零件部分，加工完成以后在進(jìn)行復(fù)雜零件部分的加工制造，還可以首先制造那些要求加工精度低的零件部位，然后在進(jìn)行要求加工精度很高的零件部位。 以粗、精加工分序法：當(dāng)我們需要制造的零件特別容易在加工過(guò)程中產(chǎn)生變形時(shí)，因?yàn)槲覀冊(cè)谶M(jìn)行粗加工之后必須要對(duì)零件上產(chǎn)生的加工變形進(jìn)行校形這一工序，所以按照慣例一旦零件同時(shí)需要進(jìn)行粗加工與精加工時(shí)，我們必須把這兩個(gè)工序分隔開(kāi)進(jìn)行。根據(jù)上述內(nèi)容來(lái)說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行工序的劃分時(shí)，必須首先檢視所需加工零件的工藝特性、結(jié)構(gòu)特征并且應(yīng)該詳細(xì)掌握使用的機(jī)床性能和需要用到數(shù)控加工的零件結(jié)構(gòu)特征、零件加工過(guò)程中需要的安裝次數(shù)、制造生產(chǎn)地方的人員組織現(xiàn)狀。并且應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，在保證合理加工的情況下因地制宜的確定到底是使用工序集中原則還是使用工序分散的原則。 在進(jìn)行完以上的說(shuō)明分析之后，可以確定零件車削加工的工序如下 加工工序1：下毛坯料Φ55×162mm。 加工工序2：夾具夾住毛坯料零件的左部外圓，用車刀車削毛坯料零件的右端外部輪廓。 工步1：車削右部端面讓其達(dá)到平整的狀態(tài)。 工步2：粗車外圓Φ39、圓弧SR48、R9mm、Φ35mm、Φ59mm外圓，并且預(yù)留精加工余量0.5mm。 工步3：精車外圓Φ39、圓弧SR48、R9mm、Φ35mm、Φ59mm外圓，直到其符合加工圖紙的尺寸要求。 工步4：進(jìn)行2個(gè)槽的切槽 工步5：車削外部螺紋M39X1.5 工序3：夾具夾住零件的右部外圓Φ52mm，車刀車削加工左部的輪廓。 工步1：車削左部的端面使其達(dá)到平整且確保達(dá)到加工圖紙要求的長(zhǎng)度尺寸。 工步2：粗車螺紋的外徑、外圓Φ25mm，并且預(yù)留精加工余量0.5mm。 工步3：精車螺紋的外徑、外圓Φ25mm，直到達(dá)到加工圖紙的尺寸要求。 工步4：切槽3X2mm 工步5：車外螺紋M25X1.5 工序4：去除零件的所有毛刺。 工序5：檢驗(yàn)零件。 3.5選擇加工設(shè)備機(jī)床 研究需要加工的零件圖紙可以得到以下信息。圖紙要求加工制造的零件上的所有特征都有：外圓、槽、螺紋、圓弧、圓錐，因此該零件的加工工序十分繁瑣。為了到達(dá)削減換刀與對(duì)刀花費(fèi)的時(shí)間這一目的，并且還為了達(dá)到完成較高的加工精度和保證加工零件的表面粗糙度這兩個(gè)目的，我們使用了廣州數(shù)控設(shè)備有限公司制造的CK6140×1000加床，這一機(jī)床的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)使用下圖來(lái)說(shuō)明：  3.6選擇刀具 對(duì)比于之前那些普通機(jī)床的加工制造方式，當(dāng)使用數(shù)控的方式進(jìn)行加工時(shí)對(duì)所用的機(jī)床刀具有了更高和更多方面的要求，不但應(yīng)該使其在進(jìn)行安裝調(diào)整時(shí)十分的方便快捷，以此來(lái)符合高效率的數(shù)控機(jī)床要求；而且要求刀具的剛性好、精度高，并且刀具必須在斷屑和排屑這些方面性能好，加工的尺寸穩(wěn)定，耐用度很高。數(shù)控的機(jī)床上使用的加工刀具多數(shù)使用可以進(jìn)行高速切削的刀具材料（比如高速鋼、超細(xì)粒度的硬質(zhì)合金）并且使用可以進(jìn)行轉(zhuǎn)位操作的刀片。 車削加工制造時(shí)所使用的刀具應(yīng)該進(jìn)行合適的挑選，進(jìn)行數(shù)控車削時(shí)經(jīng)常用到的車刀分為三類：分尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。 1）尖形車刀 把直線形的切削刃當(dāng)作特征的車床所用刀具是尖形車刀。這種尖形車刀它的車刀刀尖是直線形的主副切削刃，舉例來(lái)說(shuō)90°內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀與車刀的刀尖倒棱微小各式外圓和內(nèi)孔車床刀具。 尖形車刀的各種幾何參數(shù)（最主要是車刀的幾何角度）的選擇方法與普通車削所用到的車刀選擇方法大致一樣，但是有一點(diǎn)應(yīng)該注意，那就是必須結(jié)合數(shù)控加工的加工路線、加工干涉特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行全方位多層次的分析，并且應(yīng)該同時(shí)顧及到車刀的刀尖強(qiáng)度問(wèn)題。 2）圓弧形車刀 把圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃當(dāng)作特征的車床所用刀具是圓弧形車刀。圓弧形車刀的圓弧刃上每個(gè)點(diǎn)都是這種車刀的刀尖，因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)圓弧形車刀的刀位點(diǎn)并不在圓弧刃上，而是圓弧形車刀圓弧刃的圓心。 在進(jìn)行零件的內(nèi)外表面車削的時(shí)候多使用圓弧形車刀，這種車刀非常適合用于加工制造各種圓整的連接（凹形）處毛坯零件成型面。在進(jìn)行車刀圓弧半徑的選擇時(shí)必須要考慮兩個(gè)問(wèn)題：第一個(gè)問(wèn)題是零件的加工干涉問(wèn)題，為了避免干涉，車刀的切削刃圓弧半徑必須等于或小于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑；第二個(gè)問(wèn)題是車刀損壞問(wèn)題，造成車刀損壞的原因多是刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差，為解決這一問(wèn)題所選的車刀半徑不宜太小。 3）成型車刀 成型車刀的另一名稱是樣板車刀，車刀刀刃的形狀和尺寸決定它車削制造零件的輪廓特征。 數(shù)控的車削加工制造過(guò)程中，經(jīng)常使用的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等多種車刀。實(shí)際數(shù)控的加工車削過(guò)程中，應(yīng)該最大可能的避免全部使用或完全不使用成型車刀，部分使用成型車刀為最佳。 在進(jìn)行完以上的分析說(shuō)明之后，該零件的車削加工應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)刀具，這樣可以削減加工使用的毛坯料并且可以提高加工的效率。車削過(guò)程中車刀與夾具的挑選是數(shù)控加工的過(guò)程中最為重要的部分，刀具的挑選一方面會(huì)影響機(jī)床的加工效率，另一方面更會(huì)顯著的直接影響到零件的加工質(zhì)量問(wèn)題。在進(jìn)行數(shù)控加工的時(shí)侯，挑選車刀夾具一般來(lái)說(shuō)要充分考慮到多個(gè)方面的因素如機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等。以下是對(duì)本文車削制造零件的工步順序與刀具的挑選。 本文加工制造零件的數(shù)控加工過(guò)程中主要為車外圓、鏜內(nèi)孔、切槽、車螺紋，詳細(xì)的刀具挑選如下表3.1所示。 表3.1 數(shù)控加工刀具卡片 序號(hào) 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3mm YT15 切槽 4 外螺紋車刀 60° YT15 車螺紋 3.7確定切削用量 3.7.1、背吃刀量的確定 背吃刀量應(yīng)該在機(jī)床功率容許的情況下盡可能的挑選的大一些，這樣的話車床的進(jìn)給次數(shù)才能夠削減。當(dāng)加工制造零件的精度要求很高的時(shí)候，需要留出足夠的半精車或精車加工余量，一般半精車的余量應(yīng)該留到0.5mm上下，精車余量必須半精車的后面，正常情況下需要少于普通車削的余量，通常留到0.1～0.3mm左右。因?yàn)檫@個(gè)零件的精度要求相對(duì)來(lái)說(shuō)很高，所以加工必須最少需要粗加工與精加工這兩種加工方式。由表3.2來(lái)采挑選車刀的背吃刀量。 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(m·min) 進(jìn)給量f/(mm·r) 粗加工 2～3 80～120 0.2～0.5 精加工 0.1～0.5 120～150 0.1～0.2 出于各種考慮，粗車的時(shí)侯車刀的背吃刀量應(yīng)該選取1mm，這樣留出的精車余量為0.5mm，精車時(shí)的背吃刀量是0.5mm。 3.7.2、切削用量的具體選擇 確定主軸轉(zhuǎn)速的時(shí)候需要零件上加工部位的直徑和零件、刀具的材料以及加工性質(zhì)等各個(gè)條件，然后綜合起來(lái)確定合適的切削速度。 切削速度一般來(lái)計(jì)算和查表選取，特殊情況下還可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。 允許的切削速度Vc(m/min)是由公式n=來(lái)進(jìn)行計(jì)算選取。 式中Vc為切削速度； D為工件或刀具的直徑（mm） 1、 車削右端的外輪廓 （1）粗車右端的外圓輪廓 粗車右端的外圓輪廓時(shí)，選擇Vc=80m/min，f=0.2mm/r，ap=1mm，粗加工時(shí)直徑選擇的值為40mm。 因此：主軸的轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×80）/（3.14×40）]r/min=636.9r/min取650r/min 進(jìn)給的速度：F =f×n =（0.2×650）mm/min=130mm/min （2）精車右端的外圓輪廓 精車外圓的右端輪廓時(shí)，選取Vc=90m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，精加工時(shí)的直徑選擇的值為40mm。 因此：主軸的轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×90）/（3.14×40）]r/min=716.5r/min取750r/min 進(jìn)給的速度：F =f×n =（0.1×750）mm/min=75mm/min 2、 車削左端的外輪廓 （1）粗車左端的外圓輪廓 粗車左端的外圓輪廓時(shí)，選取Vc=60m/min，f=0.2mm/r，ap=1mm，粗加工時(shí)應(yīng)取中間值Φ25mm。 因此：主軸的轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? ?=[（1000×60）/（3.14×25）]r/min=764r/min取750r/min ?????? ?進(jìn)給的速度：F =f×n =（0.2×750）mm/min=150mm/min （2）精車左端的外圓輪廓 精車左端的外圓輪廓時(shí)，選取Vc=70m/min，f=0.1mm/r，ap=0.25mm，精加工時(shí)應(yīng)取中間值φ25mm。 因此：主軸的轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????? =[（1000×70）/（3.14×25）]r/min=891.7r/min取900r/min ?????? ?進(jìn)給的速度：F =f×n=0.1×900mm/min=90mm/min 3、車槽 切槽時(shí)，選取Vc=60m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm，加工時(shí)直徑取30mm。 因此：主軸的轉(zhuǎn)速：n =1000Vc/πd ????????????????? ? =[（1000×60）/（3.14×30）]r/min=636r/min取650r/min 進(jìn)給的速度：F =f×n =（0.1×650）mm/min=65mm/min 31 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 手工編程與自動(dòng)編程是目前最主要的兩種數(shù)控編程方式。 （1）手工編程 手工編程是用數(shù)學(xué)中的解析幾何與代數(shù)運(yùn)算等一系列數(shù)學(xué)公式和方法，在人工的操作下進(jìn)行刀具軌跡運(yùn)行的預(yù)演，并且使用獨(dú)特編碼方式來(lái)編程加工源程序，這個(gè)意思就是說(shuō)在編程的整個(gè)過(guò)程中都是人力手工來(lái)完成，這種手工方式十分簡(jiǎn)練，便于掌握，可以靈活適用各種工況。手工編程這種編程方式適用于低、中等復(fù)雜程度的程序編制與計(jì)算并不復(fù)雜的部件編程，這就要求機(jī)床的操作人員要熟練掌握各種通用的基礎(chǔ)代碼命令。 （2）自動(dòng)編程 當(dāng)需要對(duì)復(fù)雜面部件的曲線輪廓、三維曲面等進(jìn)行數(shù)控加工編程時(shí)，再采用手工編程的話，就會(huì)十分困難有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)無(wú)法計(jì)算的狀況，這種情況就需要使用自動(dòng)編程的數(shù)控編程方式。 較高的效率與精準(zhǔn)性是自動(dòng)編程的主要特點(diǎn)。因?yàn)槭怯糜?jì)算機(jī)來(lái)完成繁瑣的坐標(biāo)軌跡計(jì)算和書(shū)寫程序單任務(wù)，所以它就可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況下手工編制無(wú)法完成的數(shù)控編程問(wèn)題。自動(dòng)編程的缺點(diǎn)也十分明顯，它依賴于自動(dòng)編程系統(tǒng)和自動(dòng)編程軟件，而且生成的程序還會(huì)產(chǎn)生機(jī)床加工過(guò)程中空刀多而造成的制造加工時(shí)間加長(zhǎng)問(wèn)題， 因此，應(yīng)該靈活采用兩種編程方式結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)控編程。首先使用編程系統(tǒng)自動(dòng)編程完所需的加工程序，然后由有能力能夠讀懂并修改程序的工人對(duì)自動(dòng)生成的數(shù)控程序進(jìn)行手工修改，這樣就可以大幅度的減少空刀時(shí)間來(lái)提高加工效率的目的。到現(xiàn)在為止，最好的編程方式是利用CAD/CAM軟件進(jìn)行加工零件的造型設(shè)計(jì)、工藝分析與機(jī)床制造編程，然后人工進(jìn)行程序的修改，最后進(jìn)行零件的加工。 4.1.2 編程方法的選擇 經(jīng)分析，本文所制作的零件無(wú)復(fù)雜曲面、曲線，適合數(shù)控車床加工，它的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，大多數(shù)是直線與平面，因此我們可以直接使用手工編程的編程方式來(lái)進(jìn)行數(shù)控程序的編制。 4.2 編程原點(diǎn)的確定 相對(duì)運(yùn)動(dòng)是數(shù)控機(jī)床的零件加工過(guò)程中機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)方式。對(duì)刀完成以后，對(duì)刀點(diǎn)就是相對(duì)坐標(biāo)的編程原點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置在整個(gè)零件的加工過(guò)程中控制著機(jī)床全部動(dòng)作。機(jī)床坐標(biāo)系可以確定數(shù)控機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)的過(guò)程坐標(biāo)，由坐標(biāo)就可以確定機(jī)床上刀具與零件的運(yùn)動(dòng)的方向和距離。 本文所加工的零件是軸對(duì)稱零件，因此在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，因該選擇零件的軸端面中心做數(shù)控機(jī)床的編程原點(diǎn)，在進(jìn)行右部的端面加工時(shí)，確定的編程原點(diǎn)就在下圖紅色標(biāo)注的地方。 圖4.1 右端加工編程原點(diǎn) 進(jìn)行左部端面的加工時(shí)，確定的編程原點(diǎn)就如下圖所示紅色標(biāo)注的地方。 圖4.2 左端加工編程原點(diǎn) 第五章? 零件的仿真加工 5.1打開(kāi)仿真軟件選擇機(jī)床 首先在電腦桌面上雙擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)入數(shù)控機(jī)床的仿真軟件，在主界面中點(diǎn)擊菜單欄 里的“選項(xiàng)/選擇機(jī)床和系統(tǒng)”選項(xiàng)，由此可進(jìn)入機(jī)床的選擇對(duì)話框中，然后再點(diǎn)選“臥式車床”系統(tǒng)，之后就會(huì)如下圖所示出現(xiàn)控制操作面板一欄，這個(gè)操作面板與真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作面板基本上完全一樣。 圖5.1機(jī)床 5.2開(kāi)機(jī)回參考點(diǎn) 選擇“系統(tǒng)電源”按鈕，點(diǎn)擊按下并且彈起面板中的急停按鈕，這樣數(shù)控系統(tǒng)就可上電。然后點(diǎn)擊面板中的“回零”按鈕，再按下 (+Z)和 (+X)按鈕，讓各軸的原點(diǎn)指示燈發(fā)光,就可以回到參考點(diǎn)。 圖5.2操作面板 5.3安裝工件 在菜單欄中點(diǎn)擊選擇“工件操作/毛坯”選項(xiàng)，然后就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，然后在這個(gè)對(duì)話框中點(diǎn)擊“新毛坯”選項(xiàng)，然后就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框可以對(duì)毛坯與夾具進(jìn)行設(shè)置，依據(jù)下圖所示的對(duì)話框來(lái)設(shè)置零件的毛坯參數(shù)，點(diǎn)擊挑選完夾具之后就可以出現(xiàn)毛坯列表的對(duì)話框；然后在毛坯列表中對(duì)話框中點(diǎn)擊毛坯并選擇“安裝此毛坯/確定”選項(xiàng),出現(xiàn)的對(duì)話框可以調(diào)整毛坯位置, 合理的選擇好毛坯在夾具中的相對(duì)位置以后就可以關(guān)閉這個(gè)對(duì)話框。在這個(gè)時(shí)候就可以看到視圖區(qū)里的毛坯工件被安裝到夾具之上。 圖5.3毛坯設(shè)置 5.4安裝刀具 刀具設(shè)置對(duì)話框是在菜單欄中點(diǎn)選“機(jī)床操作/刀具管理”選項(xiàng)以后就會(huì)跳出，其內(nèi)容如下圖所示。在刀具設(shè)置對(duì)話框中選擇所用的刀具類型，然后確定好所用的刀具參數(shù)。這個(gè)時(shí)候在視圖區(qū)就可以看到所選的刀具依次被安裝到車床刀架之上。 圖5.4添加刀具 5.5建立工件坐標(biāo)系 首先我們假定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)在加工工件的右端面中心上。 然后打開(kāi)主軸正轉(zhuǎn)按鈕，選擇它的工作方式為手動(dòng)，再分別移動(dòng)X軸Z軸，平端面、車外圓并且使用試切法的方法進(jìn)行對(duì)刀操作。 圖5.5對(duì)刀 在機(jī)床切削完零件的端面以后，車刀再順著坐標(biāo)軸X的離開(kāi)加工的零件后，點(diǎn)按偏置/設(shè)置鍵 ，之后再點(diǎn)擊“坐標(biāo)系”按鍵，跳出工件坐標(biāo)系設(shè)定界面以后，將光標(biāo)移動(dòng)到G54的“Z”欄，繼續(xù)在命令提示行中鍵入“0”值，之后再點(diǎn)擊屏幕鍵盤上“測(cè)量”按鈕，這個(gè)時(shí)候數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)就可以顯示出G54坐標(biāo)系的Z零點(diǎn)。 首先需要用刀具試切坯料的一段外圓輪廓，刀具在順著坐標(biāo)系的Z軸撤離工件以后，然后在數(shù)控系統(tǒng)的菜單欄中點(diǎn)擊“工具/選項(xiàng)/測(cè)量”按鈕，這樣就可以計(jì)算坯料試切的直徑值。在如下圖所示的界面中，用鍵盤方向鍵使光標(biāo)移動(dòng)至G54的“X”后面，最后在命令提示行中鍵入X的測(cè)量計(jì)算值，鼠標(biāo)點(diǎn)擊界面鍵盤的“測(cè)量”按鈕，這樣G54坐標(biāo)系的X零點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值就會(huì)被顯示出來(lái)。 G54加工工件的坐標(biāo)系已經(jīng)建立，在數(shù)控系統(tǒng)中使用G54命令就可以顯示這一坐標(biāo)系。 圖5.6操作頁(yè)面 5.6 程序校驗(yàn) 調(diào)整工作方式鍵，使其變成“自動(dòng)” 、“機(jī)床鎖住”狀態(tài)，在點(diǎn)擊“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，這樣機(jī)床的主軸就可以運(yùn)動(dòng)，并且機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)被鎖住，但是機(jī)床的坐標(biāo)值就會(huì)動(dòng)態(tài)的出現(xiàn)在顯示屏上。依照動(dòng)態(tài)變化坐標(biāo)值可以檢視車床的刀具是不是按照預(yù)想的軌跡在運(yùn)動(dòng)。檢視刀具運(yùn)動(dòng)軌跡以后就可以結(jié)束后并且解除“機(jī)床鎖住”選項(xiàng)，詳細(xì)的認(rèn)定沒(méi)有錯(cuò)誤以后就應(yīng)該進(jìn)行接下來(lái)的加工操作。 5.7 自動(dòng)加工 在NC程序編輯完或上傳完以后，查看好主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給的速度倍率旋鈕都已經(jīng)，沒(méi)有錯(cuò)誤就可以點(diǎn)擊菜單欄中的“循環(huán)啟動(dòng)”選項(xiàng)，此時(shí)數(shù)控機(jī)床的刀具就已經(jīng)加工工序。機(jī)床的刀具仿真效果圖如下圖所示。 圖5.7左端仿真加工 圖5.8右端仿真加工 設(shè)計(jì)小結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從一開(kāi)始的計(jì)算到之后的操作用到了所學(xué)的本專業(yè)各種知識(shí)。同時(shí)這個(gè)選題也是我十分感興趣的方向，興趣是最好老師，在本次設(shè)計(jì)中我遇到過(guò)很多的困難，但是興趣所致，讓我不斷查閱各種資料，車到山前必有路，遇到一個(gè)困難就解決一個(gè)困難，提高了我自主解決問(wèn)題的能力，豐富了我的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了我的專業(yè)技能。 在計(jì)算機(jī)編程方面，我收獲良多，一個(gè)好的編程習(xí)慣會(huì)讓數(shù)控機(jī)床操作者受用終生，不斷提高工作效率是我以后一直追求的目標(biāo)，我會(huì)為不斷的進(jìn)行努力。如今的機(jī)械行業(yè)是一個(gè)各種學(xué)科交叉的行業(yè)，我們機(jī)械從業(yè)者應(yīng)該掌握各方面的技能來(lái)應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展的時(shí)代潮流。 這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)從一開(kāi)始的選題到中間的內(nèi)容設(shè)計(jì)雖然是我獨(dú)立完成的，但是離不開(kāi)各位老師的耐心指導(dǎo)，為我答疑解惑。尤其是在遇到特別專業(yè)的問(wèn)題時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)上與課本里找不到詳細(xì)的解決方式時(shí)，此時(shí)我的老師們就會(huì)出現(xiàn)幫我解決難題，在這里我忠心表示對(duì)各位老師的感謝，你們辛苦了！ 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我的專業(yè)技能得到鍛煉與提高，對(duì)以后的工作打下了牢固的基礎(chǔ)，我會(huì)不斷的努力豐富自己，不斷奮斗。 參考文獻(xiàn) [1] 趙長(zhǎng)旭. 數(shù)控加工工藝. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2017.9 [2] 王甫茂. 機(jī)械制造基礎(chǔ). 上海：上海交通大學(xué)出版社，2015. 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