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1、裝 訂 線 畢 業(yè) 設 計 課題名稱 數(shù)控加工工藝設計 姓 名 ，，， 學 號 ，，，，，， 所 在 系 ，，，，，， 專業(yè)年級，，，， 指導教師 ，，， 職 稱 ，，，，， 二O一三年 五 月 六 日 第 26 頁 共 27 頁 目 錄 摘要 …………………………………………………………………

2、…………2 第一章 概述……………………………………………………………………3 1.1 數(shù)控加工的特點 …………………………………………………………3 1.2 數(shù)控機床 …………………………………………………………………3 1.3 數(shù)控加工 …………………………………………………………………4 1.4 數(shù)控編程系統(tǒng)………………………………………………………………5 1.5 CAD/CAM系統(tǒng) ………………………………………………………………5 1.6利用CAXA制造工程師CAD/CAM系統(tǒng)進行自動編程的基本步驟……………6 第二章 總方案設計與論證 ………………

3、………………………………9 第三章 各組成部分方案設計與計算…………………………………………10 3.1 軸類零件加工的特點 ……………………………………………10 3.2 加工工藝分析 …………………………………………………10 3.3 加工路線 …………………………………………………11 3.4 選擇刀具 …………………………………………………12 3.5 數(shù)控加工工序卡片 ………………………………………………15 3.6 數(shù)學計算 …………………………………………

4、………16 第四章 編制數(shù)控加工程序、仿真加工 ……………………………………17 4.1 制定加工程序清單 …………………………………………………17 4.2 應用宇龍仿真軟件仿真加工 ……………………………………………19 第五章 實際操作加工 ……………………………………………………23 5.1 準備機床 …………………………………………………………23 5.2 準備工件 ………………………………………………………………23 5.3 刀具準備 ……………………………………………………23 5.4 程序準備

5、 ………………………………………………23 總結 ………………………………………………………25 致謝 ……………………………………………………………………………26 參考文獻 ……………………………………………………………………27 摘 要 　　此次設計是基于SEMENS802S的典型零件的編程與加工。 　　數(shù)控技術及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機械制造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產的重要手段和標志。數(shù)控技術及數(shù)控機床的廣泛應用，給機械

6、制造業(yè)的產業(yè)結構、產品種類和檔次以及生產方式帶來了革命性的變化。數(shù)控機床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。它的發(fā)展是信息技術(1T)與制造技術(MT)結合發(fā)展的結果?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技術，都是建立在數(shù)控技術之上的。掌握現(xiàn)代數(shù)控技術知識是現(xiàn)代機電類專業(yè)學生必不可少的。 　　本次設計內容介紹了數(shù)控加工的特點、加工工藝分析以及數(shù)控編程的一般步驟。并利用CAXA制造工程師軟件完成零件的三維造型，進行加工軌跡設計，實現(xiàn)加工仿真。利用SEMENS仿真軟件完成仿真加工。利用CAD/CAM軟件及G代碼指令進行手工編程。 關鍵詞:數(shù)控技術;仿真加工;手工編程;自動編程

7、 第一章 概 述 1.1數(shù)控加工的特點 1、 提高生產效率； 2、 不需熟練的機床操作人員； 3、 提高加工精度并且保持加工質量； 4、 可以減少工裝卡具； 5、 可以減少各工序間的周轉，原來需要用多道工序完成的工件，數(shù)控加工一次裝夾完成加工，縮短加工周期，提高生產效率； 6、 容易進行加工過程管理； 7、 可以減少檢查工作量； 8、 可以降低廢、次品率； 9、 便于設計變更，加工設定柔性； 10、 容易實現(xiàn)操作過程的自動化，一個人可以操作多

8、臺機床； 隨著制造設備的數(shù)控化率不斷提高，數(shù)控加工技術在我國得到日益廣泛的使用，在模具行業(yè)，掌握數(shù)控技術與否及加工過程中的數(shù)控化率的高低已成為企業(yè)是否具有競爭力的象征。數(shù)控加工技術應用的關鍵在于計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）系統(tǒng)的質量。 1.2 數(shù)控機床 　　20世紀40年代末，美國開始研究數(shù)控機床，1952年，美國麻省理工學院（MIT）伺服機構實驗室成功研制出第一臺數(shù)控銑床，并于1957年投入使用。這是制造技術發(fā)展過程中的一個重大突破，標志著制造領域中數(shù)控加工時代開始。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術的基礎，這一發(fā)明對于制造行業(yè)而言，具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要工業(yè)發(fā)達國家都

9、十分重視數(shù)控加工技術的研究的發(fā)展。我國于是1958年開始研制數(shù)控機床，成功試制出配有電子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機床，1965年開始批量生產配有晶體管數(shù)控系統(tǒng)的三坐標數(shù)控銑床。經過幾十年的發(fā)展，目前的數(shù)控機床已經在工業(yè)界得到廣泛應用，在模具制造行業(yè)的應用尤為普及。 數(shù)控機床種類繁多，模具制造常用數(shù)控加工機床有：數(shù)控銑床、數(shù)控電火花成型機床、數(shù)控電火花線切割機床、數(shù)控磨床和數(shù)控車床。數(shù)控機床通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)及其它輔助系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)用于數(shù)控機床的運算、管理和控制，通過輸入介質得到數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行解釋和運算并對機床產生作用；伺服系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)的指令驅動機床，使刀

10、具和零件執(zhí)行數(shù)控代碼規(guī)定的運動；檢測系統(tǒng)則是用來檢測機床執(zhí)行件（工作臺、轉臺、滑板等）的位移和速度變化量，并將檢測結果反饋到輸入端，與輸入指令進行比較，根據(jù)其差別調整機床運動；機床傳動系統(tǒng)是由進給伺服驅動元件至機床執(zhí)行件之間的機械進給傳動裝置；輔助系統(tǒng)種類繁多，如：固定循環(huán)（能進行重復加工）、自動換刀（可交換指定的刀具）、傳動間隙補償（補償機械傳動系統(tǒng)產生的間隙誤差）等等。 1.3 數(shù)控加工 　　數(shù)控加工是將待加工零件進行數(shù)字化表達，數(shù)控機床按數(shù)字量控制刀具和零件的運動，從而實現(xiàn)零件加工的過程。 　　被加工零件采用線架、曲面、實體等幾何體來表示，CAM系統(tǒng)在零件幾何體基礎上生成刀具軌跡，

11、經過后處理生成加工代碼，將加工代碼通過傳輸介質傳給數(shù)控機床，數(shù)控機床按數(shù)字量控制刀具運動，完成零件加工。其過程如下圖所示： 【零件信息】→【CAD系統(tǒng)造型】→【CAM系統(tǒng)生成加工代碼】→【數(shù)控機床】→【零件】 1、零件數(shù)據(jù)準備：系統(tǒng)自設計和造型功能或通過數(shù)據(jù)接口傳入CAD數(shù)據(jù)，如STEP，IGES，SAT，DXF，X-T等；在實際的數(shù)控加工中，零件數(shù)據(jù)不僅僅來自圖紙，特別在廣泛采用Internet網的今天，零件數(shù)據(jù)往往通過測量或通過標準數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)确绞降玫健? 2、確定粗加工、半精加工和精加工方案。 3、生成各加工步驟的刀具軌跡。 4、刀具軌跡仿真。

12、 5、后期處理輸出加工代碼。 6、輸出數(shù)控加工工藝技術文件。 7、傳給機床實現(xiàn)加工。 1.4 數(shù)控編程系統(tǒng) 　　數(shù)控加工機床與編程技術兩者的發(fā)展是緊密相關的。數(shù)控加工機床的性能提升推動了編程技術的發(fā)展，而編程手段的提高也促進了數(shù)控加工機床的發(fā)展，二者相互依賴?，F(xiàn)代數(shù)控技術下在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向發(fā)展，而編程方式也越來越豐富。 　　數(shù)控編程可分為機內編程和機外編程。機內編程指利用數(shù)控機床本身提供的交互功能進行編程，機外編程則是脫離數(shù)控機床本身在其他設備上進行編程。機內編程的方式隨機床的不同而異，可以以“手工”的形式分行輸入控制代碼（手工編程）、交

13、互方式輸入控制代碼（會話編程）、圖形方式輸入控制代碼（圖形編程），甚至可以語音方式輸入控制代碼（語音編程）或通過高級語言方式輸入控制代碼（高級語言編程）。但機內編程一般來說只適用于簡單形體，而且效率較低。機外編程也可以分成手工編程、計算機輔助APT編程和CAD/CAM編程等方式。機外編程由于其可以脫離數(shù)控機床進行數(shù)控編程，相對機內編程來說效率較高，是普遍采用的方式。隨著編程技術的發(fā)展，機外編程處理能力不斷增強，已可以進行十分復雜形體的靈敏控加工編程。 隨著微電子技術和CAD技術的發(fā)展，自動編程系統(tǒng)也逐漸過渡到以圖形交互為基礎的與CAD集成的CAD/CAM系統(tǒng)為主的編程方法。與以前的語言型自動

14、編程系統(tǒng)相比，CAD/CAM集成系統(tǒng)可以提供單一準確的產品幾何模型，幾何模型的產生和處理手段靈活、多樣、方便，可以實現(xiàn)設計、制造一體化。雖然數(shù)控編程的方式多種多樣，毋庸置疑，目前占主導地位的是采用CAD/CAM數(shù)控編程系統(tǒng)進行編程。 1.5 CAD/CAM系統(tǒng) 　　20世紀90年代以前，市場上銷售的CAD/CAM軟件基本上為國外的軟件系統(tǒng)。90年代以后國內在CAD/CAM技術研究和軟件開發(fā)方面進行了卓有成效的工作，尤其是在以PC機動性平臺的軟件系統(tǒng)。其功能已能與國外同類軟件相當，并在操作性、本地化服務方面具有優(yōu)勢。 　　一個好的數(shù)控編程系統(tǒng)，已經不是一種僅僅是繪圖，做軌跡，出加工代碼，他

15、還是一種先進的加工工藝的綜合，先進加工經驗的記錄，繼承，和發(fā)展。 北航海爾軟件公司經過多年來的不懈努力，推出了CAXA制造工程師數(shù)控編程系統(tǒng)。這套系統(tǒng)集CAD、CAM于一體，功能強大、易學易用、工藝性好、代碼質量高，現(xiàn)在已經在全國上千家企業(yè)的使用，并受到好評，不但降低了投入成本，而且提高了經濟效益。CAXA制造工程師數(shù)編程系統(tǒng)，現(xiàn)正在一個更高的起點上騰飛。 1.6利用CAXA制造工程師CAD/CAM系統(tǒng)進行動編程的基本步驟 CAM系統(tǒng)的編程基本步驟如下： * 理解二維圖紙或其它的模型數(shù)據(jù) * 建立加工模型或通過數(shù)據(jù)接口讀入 * 確定加工工藝（裝卡、刀具等）

16、 * 生成刀具軌跡 * 加工仿真 * 后期處理生成NC代碼 * 輸出加工代碼 現(xiàn)在分別予以說明: 1、加工工藝的確定:加工工藝的確定目前主要依靠人工進行，其主要內容有： * 核準加工零件的尺寸、公差和精度要求 * 確定裝夾位置 * 選擇刀具 * 確定加工路線 * 選定工藝參數(shù) 2、加工模型建立 　　利用CAM系統(tǒng)提供的圖形生成和編輯功能將零件的被加工部位繪制計算機屏幕上。作為計算機自動生成刀具軌跡的依據(jù)。 　　加工模型的建立是通過人機交互方式進行的。被加工零件一般用工程圖的形式表達在圖紙上，用戶可

17、根據(jù)圖紙建立三維加工模型。針對這種需求，CAM系統(tǒng)應提供強大幾何建模功能，不僅應能生成常用的直線和圓弧，還應提供復雜的樣條曲線、組合曲線、各種規(guī)則的和不規(guī)則的曲面等的造型方法，并提供種過渡、裁剪、幾何變換等編輯手段。 　　被加工零件數(shù)據(jù)也可能由其他CAD/CAM系統(tǒng)傳入，因此CAM系統(tǒng)針對此類需求應提供標準的數(shù)據(jù)接口，如DXF、IGES、STEP等。由于分工越來越細，企業(yè)之間的協(xié)作越來越頻繁，這種形式目前越來越普遍。 　　被加工零件的外形不可能是由測量機測量得到，針對此類的需求，CAM系統(tǒng)應提供讀入測量數(shù)據(jù)的功能，按一定的格式給出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動生成零件的外形曲面。 3、刀具軌跡生成

18、　　建立了加工模型后，即可利用CAXA制造工程師系統(tǒng)提供的多種形式的刀具軌跡生成功能進行數(shù)控編程。CAXA制造工程師中提供了十余種加工軌跡生成的方法。用戶可以根據(jù)所要加工工件的形狀特點、不同的工藝要求和精度要求，靈活的選用系統(tǒng)中提供的各種加工方式和加工參數(shù)等，方便快速地生成所需要的刀具軌跡即刀具的切削路徑。CAXA制造工程師在研制過程中深入工廠車間并有自己的實驗基地，它不僅集成了北航多年科研方面的成果，也集成了工廠中的加工工藝經驗，它是二者的完美結合。在CAXA制造工程師中做刀具軌跡，已經不是一種單純的數(shù)值計算，而是工廠中數(shù)控加工經驗的生動體現(xiàn)，也是你個人加工經驗的積累，它人加工經驗的繼承，

19、 　　為滿足特殊的工藝需要，CAXA制造工程師能夠對已生成的刀具軌跡進行編輯。CAXA制造工程師還可通過模擬仿真檢驗生成的刀具軌跡的正確性和是否有過切產生。并可通過代碼較核，用圖形方法檢驗加工代碼的正確性。 4、后期G代碼生成 在屏幕上用圖形形式顯示的刀具軌跡要變成可以控制機床的代碼，需進行所謂后期處理。后期處理的目的是形成數(shù)控指令文件，也就是平我們經常說的G代碼程序或NC程序。CAXA制造工程師提供的后期處理功能是非常靈活的，它可以通過用戶自己修改某些設置而適用各自的機床要求。用戶按機床規(guī)定的格式進行定制，即可方便地生成和特定機床相匹配的加工代碼。 5、加工代碼輸出 　　生成數(shù)控指令

20、之后，可通過計算機的標準接口與機床直接連通。CAXA制造工程師可以提供我們自己開發(fā)的通信軟件，完成通過計算機的串口或并口與機床連接，將數(shù)控加工代碼傳輸?shù)綌?shù)控機床，控制機床各坐標的伺服系統(tǒng)，驅動機床。 隨著我們國家加工制造業(yè)的迅猛發(fā)展，數(shù)控加工技術得到空前廣泛的應用，CAXA的CAD/CAM軟件得到了日益廣泛的普及和應用。我們相信當你認識了CAXA制造工程師以后，CAXA制造工程師一定會走到你的身邊，成為你身邊的不可多得的造型能手，忠實可靠的編程高手，數(shù)控加工工藝的良師益友。 第二章 總體方案

21、設計與論證 此次設計共有1個軸類零件，為期14周。我根據(jù)實際情況分配自己的時間，在時間安排上我基本上是按照老師的要求的進度來進行的，我們開設的課程《數(shù)控機床》講述的是基于SIEMENS802S系統(tǒng)的編程，接到任務書后就著手開始手工編程和去圖書館借閱了相關的參考資料。在接到任務書（12月25日）開始到——1月20日，調研、收集并消化資料，隨后進行了對零件工藝分析以及進一步熟悉此次設計用到的軟件；1月21---3月5日，我在寒假里認真地對CAXA制造工程師軟件和SIEMENS仿真軟件的操作復習演練，完成了1個零件的實體造型和仿真加工，并且對華中數(shù)控系統(tǒng)的操作和原理進行了了解，以便進行真實加工。我

22、們依靠CAXA軟件的自動編程功能自動編輯了程序。3月6日---3月13日我們對前面的自動編輯的程序進行了手動修正，使程序變的簡潔明了，從而完成了程序設計。 第三章 各組成部分方案設計與計算 3.1 軸類零件的加工工藝特點 軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內孔和螺紋及相應的端面所組成。根據(jù)結構形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。 軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸

23、的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項： 1、尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5～IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～IT9）。 2、幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。 3、相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（

24、齒輪等）的傳動精度，并產生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.01～　0.03mm　，高精度軸（如主軸）通常為0.001～　0.005mm　。 4、表面粗糙度 一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。 3.2 加工工藝分析 1、 零件的外部輪廓分析 該加工零件為帶球頭的軸類零件。該零件由圓柱、圓錐臺、圓弧過渡、螺紋、凹槽、圓弧面等部分構成。 2、 粗糙度要求 表面粗糙度和尺寸精度是保證零件表面微觀精度的重要要求，也是合理選擇數(shù)控車床、刀具及確定切削用量的依

25、據(jù)。此零件的最高精度要求為3.2um，該零件的精度等級為IT7-IT6。 3.2 技術要求 未注倒角為C1 3.3 加工路線 3.3.1 加工路線 零件左端加工路線如圖3-1所示 圖3-2為零件的右端加工路線； 圖3-2零件右端的加工路線 圖3-1 零件左端加工路線 3.3.2 確定加工順序 工藝順序的安排原則： 1、先加工外圓，再加工內孔 2、先加工主要表面，再加工次要表面 3、先安排粗加工工序，再安排精加工工 3.3.3確定加工路線 表3-1軸類零件的加工路線 工序 工序名稱 工序內容 設備 1 車

26、端面 用三爪卡盤裝夾，車右端面 CA6140 2 粗循環(huán)車削 車圓錐臺及直徑為24和16的圓柱并留有一定的精車余量 CA6140 3 精循環(huán)車削 車圓錐臺及直徑為24和16的圓柱并達到尺寸要求 CA6140 4 調頭 5 車端面 調頭并用三爪卡盤夾住工件，車右端面 CA6140 6 粗循環(huán)車削 粗車工件外輪廓，并留有一定的精加工余量 CA6140 7 精循環(huán)車削 精車工件外輪廓并達到尺寸要求 CA6140 8 車槽 車削寬度為三的槽 CA6140 9 車螺紋 用60度螺紋刀車螺紋 CA6140 10 去毛刺 用銼刀去

27、毛刺 銼刀 11 檢驗 檢驗工件是否合格 3.4 選擇刀具 1、 粗車及平端面選用93硬質合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉， 副偏角不宜太小，選κ=350。 2、 精車選用93硬質合金右偏刀，車螺紋選用硬質合金60外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取rε=0.15～0.2㎜。 產品名稱或代號 軸 零件名稱 典型軸 零件圖號 324 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工表面 備注 1 T01 硬質合金93外圓車刀 1 車端面及粗車輪廓 右偏刀 1 T01 硬質合金93外圓車刀

28、 1 精車輪廓 右偏刀 2 T02 硬質合金60外螺紋車刀 1 車螺紋 編制 審核 批準 譚文 共 1頁 第1 頁 3.2.4 選擇切削用量 1、確定背吃刀量 背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環(huán)時選ap=3 ㎜，精車ap=0.25㎜；螺紋粗車時選ap= 0.4 ㎜，逐刀減少，精車ap=0.1㎜。 2、確定進給速度 進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，其大小直接影響表面粗糙度和車削效率。進給速度主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。

29、 3．確定主軸轉速 表3-2 主軸轉速的選擇 車直線和圓弧時選粗車切削速度vc=90m/min、精車切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=πdn/1000計算主軸轉速n.硬質合金外圓車刀切削速度硬質合金車刀粗車外圓及端面的進給量如表3-2 工件材料 車刀刀桿尺寸(mm)(BH) 工件直徑dw(mm) 背吃刀量 ≤3 ﹥3～5 ﹥5～8 ﹥8～12 ﹥12 進給量f(mm/r) 碳素結構鋼、合金結構鋼、耐熱鋼 16X25 20 0.3～0.4 — — — — 40 0.4～0.5 0.3～0.4 60

30、 0.5～0.7 0.4～0.6 0.3～0.5 100 0.6～0.9 0.5～0.7 0.5～0.6 0.4～0.5 — 400 0.8～1.2 0.7～1.0 0.6～0.8 0.5～0.6 — 20X30 25X25 20 0.3～0.4 — 40 0.4～0.5 0.3～0.4 60 0.5～0.7 0.5～0.7 0.4～0.6 100 0.8～1.0 0.7～0.9 0.5～0.7 0.4～0.7 400 1.2～1.4 1.0～1.2 0.8～0.9 0.6～

31、 0.4～0.6 表3-2 3.5數(shù)控加工工序卡片 單位名 稱 淄博職業(yè)學院 零件名稱 材料 零件圖號 軸 45 A1 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設備 車間 O0101 三抓卡盤 CKA6130 工步號 工步內容 刀具號 刀具名稱 主軸轉速（r/min） 進給量(mm/r) 背吃刀量(mm) 量具 1 車右端面 T01 93度外圓車刀 500 0.4 2 粗循環(huán)車外圓 T01 93度外圓車刀 500 0.15 1.0 3 精循環(huán)車

32、外圓 T01 93度外圓車刀 800 0.15 0.5 4 掉頭 5 車右端面 T01 93度外圓車刀 500 0.4 6 粗循環(huán)車外圓 T01 93度外圓車刀 500 0.15 1.0 7 精循環(huán)車外圓 T01 93度外圓車刀 800 0.15 0.5 8 切凹槽 T01 93度外圓車刀 500 0.15 0.5 9 切螺紋 T04 60度外螺紋刀 500 10 測量 游標卡尺 11 檢驗 3.6 數(shù)

33、學處理 根據(jù)參考資料，得車削時的切削速度計算公式為： 式中 vc──切削速度，m/min； n──工件或刀具的轉速，r/min； d──工件或刀具選定點的旋轉直徑，mm。 根據(jù)式得n＝1000vc /πd＝ =40（r/min ） 根據(jù)以上確定的數(shù)據(jù)代入公式得粗加工主軸轉速： n＝1000vc /πd＝1000X90/3.14X40≈800（r/min） 精加工主軸轉速： n＝1000vc /πd＝1000X120/3.14X25≈1600（r/min） 進給速度的

34、計算： 根據(jù)以上確定的數(shù)據(jù)代入公式vf =nf得粗加工進給速度： vf =nf=800X0.4mm/min=320mm/min 精加工進給速度： vf =nf=1200X0.15 mm/min=240 mm/min 第四章 編制數(shù)控加工程序、仿真操作加工 4.1制定加工程序清單 程序清單如下表4-1所示 表4-1加工程序清單 程序 注釋 O0101; 程序名 T0101; 換1號刀用1號刀補 S500M03; G0X35.0Z0; G1X-1.0F0.4; X35.0Z3.0; 車端面 G71U1.0R0.5;

35、 粗車外圓 G71P10Q20U0.2W0.05F0.15; N10G0X11.0; G42G1Z0; 建立刀補 X14.0Z-7.5; X16.0; Z-21.5; G02X21.0Z-24.0R2.5; G1X24.0; Z-30.0; N20G40X35.0; 取消刀補 S800M03; G70P10Q20; G0X50.0Z50.0; M30; 程序結束 調頭 程序 注釋 O0102; 程序名 T0101; 換1號刀用1號刀補 S500M03; G0X35.0Z3.0; G71U

36、1.0R0.5; 粗循環(huán)車削 G71P10Q20U0.2W0.05F0.15; N10G0X0; G42G1z0; 建立刀補 G03X13.0Z-2.57R9.5; G1Z-5.07; X14.0; X15.0Z-5.57; Z-14.07; X17.0; G03X18.0Z-14.57R0.5; G1Z-19.07; X24.0; Z-25.07; N20G40X35.0; 取消刀補 S800M03; G70P10Q20; 精車外圓 G0X17.0Z-11.07; G1X15.0; X1

37、3.0Z-12.07； Z-13.07 G02X15.0Z-14.07R1.0； G1X35.0； Z50.0； T0202； G0X15.0Z-5.07； G76P041560Q160R0.02； G76X13.052Z-11.57P974Q800F1.5； G0X50.0Z50.0； M30； 程序結束 4.2 應用宇龍仿真軟件仿真數(shù)控加工過程 加工零件的NC代碼在投入實際的加工之前通常需要進行試切，以檢驗NC代碼的正確性和被加工零件是否達到設計要求。這一過程周期長、成本高、勞動強度大，而且占用了加工設備的工作時間。采用計

38、算機建模和仿真技術來模擬實際的數(shù)控加工環(huán)境并對加工過程進行仿真分析可以幫助設計人員在實驗室就可以檢查制造中的問題，以部分或者完全取消試切環(huán)節(jié)，從而減少設計和制造周期和費用。利用仿真器還可以檢查數(shù)控加工中出現(xiàn)的各種危險，如存在于刀具與工件、夾具、工作臺之間的碰撞、干涉和過切現(xiàn)象，甚至檢查工件裝夾的不合理及加工參數(shù)的不合理等問題，減輕了數(shù)控編程和操作人員的勞動強度。 選擇FANUC數(shù)控系統(tǒng)，選擇的機床如圖所示 一、機床回原點 1、激活機床：點擊啟動按鈕，此時機床電機和伺服控制的指示燈變亮。檢查急停按鈕是否松開，若未松開，點擊急停按鈕將其松開。 2、機床回參考點：檢查操作面板上回原點燈是

39、否亮，若指示燈亮，則已進入回原點模式；若指示燈不亮，則點擊回原點按鈕，轉入回原點模式。 在回原點模式下，先將X軸回原點，點擊操作面板上的X按鈕，使X軸方向移動指示燈變亮，點擊+，此時X軸將回原點，X軸回原點指示燈變亮，CRT上的X坐標為“0.000”；同樣再點擊Z軸方向移動按鈕，使指示燈變亮，點擊+，此時Z軸回原點指示燈變亮。 機床回零點的機床顯示圖，如圖所示 二、安裝刀具 由零件圖可知，加工本零件需要兩把刀：93外圓車刀、60外圓螺紋刀。選擇刀具如圖所示，最后在選擇好刀具的對話框內點擊確定。安裝好刀具的機床如圖 三、建立坐標系 由零件圖可知，本零件的工件坐標系

40、建立在工件的右端面 四、調入程序 數(shù)控程序可以通過記事本或寫字板等編輯軟件輸入并保存為文本格式文件，也可直接用FANUC 0i系統(tǒng)的MDI鍵盤輸入。 點擊操作面板上的編輯按鈕，編輯狀態(tài)指示燈變亮，此時已進入編輯狀態(tài)。點擊MDI鍵盤上的PROG按鈕，CRT界面轉入編輯頁面。再按軟件“操作”在出現(xiàn)的下級菜單中按軟件@，按軟件“READ”，點擊MDI鍵盤上的數(shù)字/字母鍵，輸入“Ox”（x為任意不超過4位的數(shù)字），按軟件“EXEC”,點擊菜單“機床/DNC傳送”，在彈出的對話框中選擇需要的NC程序，按“打開”確認，則數(shù)控程序被導入并顯示在CRT界面上。調入的程序如圖所示

41、 掉頭 五、模擬軌跡如圖 六、完成零件加工并進行精度檢測 對加工好的零件進行檢驗，按照圖紙要求，對主要尺寸進行檢驗。使用用工具主要有千分尺、游標卡尺、塞規(guī)。 第五章 實際操作加工 5.1 準備機床 因為在前幾章我們已經做過分析，所以，我們直接選擇車間里的CK6140數(shù)控車床來加工。 1 電源接通檢查 在加工之前，檢查電源是否接通，CRT界面是否顯示 2 回參點 機床上電后，首先要進行回參考點操作，以避免影響以后的加工操作。 5.2 準備工件 根據(jù)分析，我們選擇Ф50Х11

42、0的45號鋼作為毛坯進行加工。 1、 安裝毛坯 用三抓卡盤夾住毛坯，一定要把毛坯加緊。 5.3 刀具準備 根據(jù)前幾章所作的分析，準備好刀具。 1、 檢查刀具 檢查刀具是否有損壞，清理刀柄上的殘渣、油污，以免影響機床的加工精度。 2、 安裝刀具 根據(jù)加工工序以及程序的要求，把刀具安裝到正確的刀位上。 5.4 程序準備 將編制好的程序，輸入到機床上。 1、程序調試 檢查程序是否正確，空運行看一下走刀路線。 2、對刀及參數(shù)設定 車床回參考點后，我們來進行對刀。首先對Z軸，將車刀移動到工件側面，切端面，此時不能將刀具在Z軸移動，然后測量在CRT界面下輸入Z=0

43、測量，Z軸就對好了；然后退出刀具對X軸，試切外圓（切一小段即可），此時不能動X軸方向，停車用卡尺測量，把數(shù)值輸入數(shù)控機床，點擊測量。這樣這一把車刀就對完了，其余兩把對法一樣。 3、 數(shù)控車床的自動加工 刀具對好后，點擊“自動執(zhí)行”“循環(huán)啟動”，數(shù)控機床開始自動加工。 4、 工件檢測 加工完畢后，用卡尺進行測量（注意：此時不能將工件卸下檢測，以免誤差過大，卸下后不能再做修整）如圖5-1 5、尺寸調整 測量尺寸后，如果發(fā)現(xiàn)尺寸偏大，我們可以根據(jù)刀補進行補償，使工件加工到符合要求為止。加工出合適零件 圖5-1 總 結 在

44、本次零件設計中，主要介紹了數(shù)控技術的內容、特點、發(fā)展，對數(shù)控加工工藝結合零件進行了仔細分析，并利用宇龍數(shù)控仿真軟件對設計零件進行加工。 通過這次零件設計，是我掌握了很多知識，但對程序的編制、刀具的選擇還有不足之處，以后要繼續(xù)努力。 隨著科學技術的日新月異，自動化程度要求越來越高，市場競爭激烈、人工成本上漲，以往人工操作的搬運和固定式輸送帶為主的傳統(tǒng)物件搬運方式，不但占用空間也不容易更變生產線結構，加上需要人力監(jiān)督操作，更增加生產成本，原有的生產裝料裝置遠遠不能滿足當前高度自動化的需要。減輕勞動強度，保障生產的可靠性、安全性，降低生產成本，減少環(huán)境污染、提高產品的質量及經濟效益是企業(yè)生成所必

45、須面臨的重大問題。它集成自動控制技術、計量技術、新傳感器技術、計算機管理技術于一體的機電一體化產品；充分利用計算機技術對生產過程進行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標準化、模塊化、系統(tǒng)化設計，配置靈活、組態(tài)方便。隨著微電子技術的迅速發(fā)展和機械加工工藝水平的提高及現(xiàn)代控制理論的應用，為研究高性能的數(shù)控機床奠定了堅實的物質技術基礎。 由于數(shù)控機床有結構簡單、易實現(xiàn)無級調速、易實現(xiàn)過載保護、易實現(xiàn)復雜的動作等諸多獨特的優(yōu)點，可以預見，在不久的將來，數(shù)控機床將越來越廣泛地進人工業(yè)軍事、航空、醫(yī)療、生活等領域。 致

46、謝 本論文是在韓愛華老師的悉心指導下完成的，論文從選題到寫作及最后的成稿，老師都給予了精心的指導和極大的幫助。 在此謹向尊敬的導師致以由衷的感謝和崇高的敬意！ 畢業(yè)論文的這個機會，好好地總結一下我在學校所學的各門課程，將它們分化理解，合理分類，融會貫通。也不愧三年來老師含辛茹苦的授課和課下的諄諄教導，以及同學間的團結互助。這次畢業(yè)設計，老師給予我們許多幫助，同時也為我們指明了方向。 通過這次畢業(yè)設計，我們把以前所學都綜合起來，感覺自己的水平提高很多。我們了解到了做一個系統(tǒng)的基本常識，為我們以后從事技術工作打下良好的基礎。 在設計的過程中遇到許多困難，在老師的幫助下，通過查資料，把困難

47、都一一克服。另外我們在設計的過程中還得到許多同學的幫助，對于良師益友的幫助，我深表感謝。同時也感謝學校提供給我們一次提高的機會，我在此深表感謝。 父母十幾年寒心茹苦將我撫養(yǎng)成人，并以堅定的意志負擔起我求學的重擔，使我能安心學業(yè)，順利完成大學學習任務，實現(xiàn)兒時的夢想。還有我的兄長們在我成長期間一如既往地給我極大的關心與鼓舞，在此真誠感謝他們！ 參 考 文 獻 【1】陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M]. 北京.高等教育出版社.2003. 【2】張平亮.現(xiàn)代數(shù)控加工工藝與裝備[M]. 北京.清華大學出版社.2005. 【3】李宏勝.機床數(shù)控技術及應用[M]. 北京.高等教育出版社.2001. 【4】眭潤舟.數(shù)控編程毓加工技術[M].北京:機械工業(yè)出版社.2003. 【5】來建良.數(shù)控加工實訓[M].杭州. 浙江大學出版社.2004.