內(nèi)圓錐面套筒的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)及仿真.zip,圓錐,套筒,數(shù)控,加工,工藝,設(shè)計(jì),仿真 內(nèi)圓錐面加工工藝 摘 要 本文開始介紹了數(shù)控技術(shù)的制造業(yè)的社會(huì)、行業(yè)背景，數(shù)控技術(shù)人才需求情況，就業(yè)方向。接下來主要針對(duì)零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，論文首先根據(jù)零件的圖紙及技術(shù)要求進(jìn)行了詳細(xì)的零件工藝分析，分析過后對(duì)該零件進(jìn)行了數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，擬定了加工方案，選擇了加工設(shè)備、加工刀具、夾具，確定了裝夾方案、切削用量，制定了加工順序、編制零件的數(shù)控加工工序卡片和刀具卡片等。最后在使用軟件仿真加工零件，確定正確無誤后使用后處理功能導(dǎo)出數(shù)控加工程序，最終完成本次論文設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)、加工工藝、程序編制、仿真 II Abstract This paper begins to introduce the social and industrial background of NC technology manufacturing industry, the demand for NC technology personnel, employment direction. Next, mainly for the part NC machining process design, the paper first according to the parts of the drawings and technical requirements of a detailed NC machining process analysis, analysis of the part after the NC machining process design, worked out the processing plan, selected processing equipment, cutting tools, fixtures, determine the clamping square. Case, cutting parameters, the formulation of the processing sequence, the preparation of parts of the NC machining process cards and cutting tool cards. Finally, using the software to simulate the processing of parts, determine the correctness and correctness, and then use the post-processing function to derive the NC machining program, complete the design of this paper. Key words: NC technolog、processing technology、programming、simulation 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 5 1.1 本課題研究的背景 5 1.2 數(shù)控設(shè)備的簡(jiǎn)介 5 1.3 本論文研究的目的與意義 6 第二章 零件分析 1 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 1 2.2 零件的技術(shù)要求分析 1 2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1 2.4 確定毛坯 2 第三章 確定工藝方案 3 3.1 表面加工方法的確定 3 3.2 加工順序的安排 3 3.3 定位基準(zhǔn)及裝夾方式的選擇 3 3.4 制訂加工工藝方案 4 3.5 加工設(shè)備的選擇 5 3.6 夾具的確定 6 3.7 刀具的選擇 6 3.8 量具的選擇 8 3.9 確定切削用量 8 3.9.1 背吃刀量的確定 8 3.9.2 切削用量的具體選擇 9 第四章 數(shù)控加工工藝卡片擬訂 11 第五章 仿真加工 12 5.1 外圓仿真加工 12 5.2 切槽仿真加工 16 5.3 銑槽仿真加工 18 5.4 程序 20 第六章 加工質(zhì)量檢測(cè) 22 6.1 加工質(zhì)量檢測(cè) 22 6.2 改善方法 22 第七章 設(shè)計(jì)小結(jié) 23 參考文獻(xiàn) 24 致 謝 25 IV 第一章 緒論 1.1 本課題研究的背景 科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)的用途早已普及全世界，現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)發(fā)展的越來越快了。數(shù)控技術(shù)現(xiàn)在我們國(guó)家被越來越重視。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到世界前列了。我國(guó)的數(shù)控技術(shù)在軍事化，商業(yè)化等等起了重要的角色，數(shù)控越來越在我們生活中引起重要的作用。現(xiàn)在我國(guó)數(shù)控技術(shù)發(fā)展到我國(guó)各個(gè)方面，慢慢的深入我們的日常生活。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展的總體方向是功能復(fù)合，網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)字化，更開放的軟硬件體系結(jié)構(gòu)，更方面，人性化的人機(jī)交互作用，更加高效智能的控制算法，以滿足高速高精度，完整性加工的需求。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們對(duì)大學(xué)幾年所學(xué)課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。因此，它在我們幾年的大學(xué)生生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析能力和實(shí)踐能力。 由于零件的工藝設(shè)計(jì)過程可以是多種多樣的，工藝人員的任務(wù)是從現(xiàn)有生產(chǎn)任務(wù)條件出發(fā)，制定一個(gè)切合實(shí)際的最優(yōu)工藝設(shè)計(jì)過程，制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產(chǎn)條件下，以最低的成本，按計(jì)劃規(guī)定的速度，可靠地加工符合圖紙要求的零件。在制定工藝過程時(shí)，應(yīng)該要注意技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)的合理性及勞動(dòng)條件的良好性。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是這樣一個(gè)制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的過程，由于能力所限，設(shè)計(jì)肯定會(huì)有許多不足的地方，懇請(qǐng)各位老師給予指教。 1.2 數(shù)控設(shè)備的簡(jiǎn)介 數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動(dòng)化問題。隨著科技的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。數(shù)控加工和編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能的重要組成部分，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時(shí)使對(duì)本專業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的，培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。 數(shù)控加工是機(jī)械制造中的先進(jìn)的加工技術(shù)是一種高效率，高精度與剛?cè)嵝蕴攸c(diǎn)的自動(dòng)加工方法，數(shù)控加工技術(shù)可有效解決復(fù)雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，制造自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)及所帶來的巨大利益，已引起了世界各國(guó)技術(shù)與工業(yè)界的普遍重視，目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床使用越來越普及，如何提高數(shù)控加工技術(shù)水平已成為當(dāng)務(wù)之急，隨著數(shù)控加工的日益普及，越來越多的數(shù)控機(jī)床用戶感到，數(shù)控加工工藝掌握的水平是制約手工編程與CAD/CAM集成化自動(dòng)編程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。數(shù)控技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)很快會(huì)普極中國(guó)工業(yè)基地，成為工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志，數(shù)控技術(shù)的成熟也是當(dāng)代科技發(fā)展的標(biāo)志，所以數(shù)控技術(shù)也是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn)。 1.3 本論文研究的目的與意義 選這個(gè)題目的目的是它能體現(xiàn)出對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度和靈活規(guī)范的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，用所學(xué)的知識(shí)來完成一份成功的畢業(yè)設(shè)計(jì)是必不可少的。 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我初步具有了解數(shù)控編程以及加工知識(shí)，我們可以理解和處理的編程已經(jīng)成為數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中不可缺少的基本技術(shù)，應(yīng)用程序編程和數(shù)控加工技術(shù)是制造業(yè)中越來越受歡迎的，并已成為現(xiàn)今制造技術(shù)的基礎(chǔ)和重要組成部分。通過這樣的設(shè)計(jì)可以使我們知道數(shù)控工藝編程更深入，目前發(fā)展中存在的問題和需要解決的問題。 （1） 培養(yǎng)了我們分析和解決本專業(yè)一般工程問題的能力，拓寬和深化了我們的知識(shí)哦。 （2） 培養(yǎng)了我們正確查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力哦。 （3） 培養(yǎng)了我們考慮實(shí)際、聯(lián)系生產(chǎn)，向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的工作態(tài)度和工作方法。 （4）了解軸類零件的加工工藝過程和了解編程設(shè)計(jì)的方法，為以后從事相關(guān)的技術(shù)性工作打下基礎(chǔ)。 （5） 通過對(duì)零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，讓我在機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個(gè)方面得到一次綜合性訓(xùn)練。 （6） 通對(duì)過零件圖的繪制，讓我進(jìn)一步熟練繪圖軟件的使用。 24 第二章 零件分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 如圖2.1所示零件圖（若插圖不清晰，詳見附件CAD零件圖），分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 圖2.1 零件的二維圖 軸類零件是機(jī)械加工中常見的加工零件之一，在各類機(jī)械中應(yīng)用很廣。圖1.1中所示的零件主要由外圓柱面、外圓曲面等組成，從這些結(jié)構(gòu)中更可以看出，該軸主要起聯(lián)接的作用。 2.2 零件的技術(shù)要求分析 該零件屬于軸類零件，其結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)外圓柱面、槽、內(nèi)孔、倒角等特征組成，精度要求較高在普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進(jìn)行加工，并且是數(shù)控車削加工中常見的形狀特征。 外形輪廓為內(nèi)圓錐面套筒的形狀輪廓的精度等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra0.2um。Φ48的圓度為0.002mm，圓柱度為0.003mm。2個(gè)60°倒角表面粗糙度為Ra0.8um。Φ31.26內(nèi)孔對(duì)齊A基準(zhǔn)的圓跳動(dòng)為0.005mm。 2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在一定生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件下，能用最少的時(shí)間和最小的勞動(dòng)量以及用一般的加工方法把機(jī)械零件制造出來，而且裝配方便。機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性的好壞取決于零件的結(jié)構(gòu)，所以又稱為結(jié)構(gòu)工藝性。零件的結(jié)構(gòu)工藝性反映在毛坯制備、熱處理、切削加工和裝配等階段。各階段零件的結(jié)構(gòu)互相聯(lián)系、互相影響，所以在設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)時(shí)必須全面考慮，應(yīng)使設(shè)計(jì)的零件具有良好的工藝性。 本次零件，其結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)外圓柱面、槽、倒角等特征組成，精度要求較高在普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進(jìn)行加工方才達(dá)到要求。 2.4 確定毛坯 根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長(zhǎng)可以采用一個(gè)毛坯加工，因此可以直接采用型材毛坯（棒料），又零件的最大外圓為48mm，零件長(zhǎng)度總和為240mm，因此可以給毛坯的外圓單邊留2.5mm余量，長(zhǎng)度留5mm余量。 本次車削軸零件選擇45 鋼材料，45鋼廣泛用于機(jī)械制造業(yè)中常用的軸，它相對(duì)廉價(jià)，經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）可以得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能。綜上更適合車削零件的設(shè)計(jì)。在考慮零件的工藝確定毛坯尺寸 由毛坯余量的選擇，可確定該零件的毛坯尺寸為φ50×250mm，如圖2.2所示。 圖2.2 毛坯圖 第三章 確定工藝方案 3.1 表面加工方法的確定 （1）加工精度為IT9~IT7級(jí)、表面粗糙度Ra為0.8~0.2um的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用粗車、精車的加工方案加工。 （2）加工精度為IT7~IT5級(jí)、表面粗糙度Ra為0.63~0.2um的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用粗車、半精車、精車的加工方案加工。 （3）加工精度高于IT5級(jí)、表面粗糙度Ra<0.63um的除淬火鋼以外的常用金屬，可以采用高精密數(shù)控車床，按粗車、半精車、精車、精密車的加工方案加工。 在數(shù)控車床上加工零件時(shí)，要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)等編制成程序，整個(gè)加工過程時(shí)自動(dòng)進(jìn)行的，因此程序編制前的工藝分析是一項(xiàng)十分重要的工作。 3.2 加工順序的安排 工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當(dāng)擬定工藝路線時(shí)要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。 切削加工工序的安排原則： （1）基準(zhǔn)先行 選為精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)先進(jìn)行價(jià)格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應(yīng)安排在初始工序加工完成。 （2）先粗后精 各表面均應(yīng)按照粗加工→半精加工→精加工的順序依次進(jìn)行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。 （3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進(jìn)行加工，一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前。 該零件的加工順序應(yīng)嚴(yán)格按照以上原則進(jìn)行加工。 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：粗車時(shí)以外圓和兩端面為粗基準(zhǔn)，并加工出精基準(zhǔn) （2）精基準(zhǔn)的選擇：精加工時(shí)以粗加工時(shí)加工出的端面和外圓為基準(zhǔn)。 2、裝夾方式的選擇 該零件為回轉(zhuǎn)型零件，其裝夾方式可直接采用三爪卡盤進(jìn)行裝夾，由于零件至少需要進(jìn)行多次裝夾方能完成，采用一夾一頂在第二次裝夾時(shí)為保證加工面不被夾傷，需要墊上銅皮或者采用軟爪進(jìn)行裝夾。 在加工右端的外圓時(shí)，使用三爪卡盤對(duì)毛坯外圓進(jìn)行夾緊，需要留出足夠的工件長(zhǎng)度來。 圖3.2加工右端裝夾示意圖 3.4 制訂加工工藝方案 由于本次設(shè)計(jì)的零件外圓尺寸一樣，并且零件長(zhǎng)度不是很長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，屬于可以采用一個(gè)毛坯一次加工零件，然后采用調(diào)頭把工件加工出來。 （1） 工藝路線方案一 1 圓鋼下料 2 熱處理 3 夾內(nèi)孔，粗、精車外圓 4 鉆?16孔 5 鉆?24孔 6 鏜?28.5內(nèi)孔 7 鏜莫氏4號(hào)內(nèi)孔 8 切R1.5環(huán)形槽 9 切R2槽 10 切25*6槽 11 去除全部毛刺 12 按零件圖樣要求全面檢查 （2）工藝路線方案二 1 圓鋼下料 2 熱處理 3 一頂一夾，車外圓，留余量 4 鉆?16孔，鉆?24孔 5 一頂一夾，精車外圓 6 鏜?28.5內(nèi)孔 7 鏜莫氏4號(hào)內(nèi)孔 8 切R1.5環(huán)形槽 9 切R2槽 10 切25*6槽 11 去除全部毛刺 12 按零件圖樣要求全面檢查 （3）工藝方案的比較與分析 上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一考慮先加工右端，在加工左端時(shí)，會(huì)導(dǎo)致沒地方裝夾。而方案二則是先加工左端，掉頭后有地方裝夾，而且保證其圓跳動(dòng)等精度要求。因此選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。 3.5 加工設(shè)備的選擇 當(dāng)工件表面的加工方法確定之后，機(jī)床的種類也就基本上確定了。但是，每一類機(jī)床都有不同的形式，其工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度都各不相同。為了正確地為每一道工序選擇機(jī)床，除了充分了解機(jī)床的性能外，從加工工藝的角度分析，選用的數(shù)控機(jī)床功能還必須適應(yīng)被加工零件的形狀、尺寸精度和生產(chǎn)節(jié)拍等要求。 依據(jù)上述各選擇原則，我們選用的Ck6140型數(shù)控車床（如圖3.3），系統(tǒng)為FANUCoi，配置前置式刀架。 圖3.3 Ck6140型數(shù)控車床 3.6 夾具的確定 因?yàn)榧庸すぜ跈C(jī)床坐標(biāo)系中的位置是由夾具決定的（也就是加工原點(diǎn)的位置），因此我們需要夾具必須可以確保工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的準(zhǔn)確坐標(biāo)方向，并且要適合工件在機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸大小。 綜合一車削零件及2.2的工藝路線擬定。一車削為典型的軸類零件,形狀復(fù)雜，但是在加工過程中因?yàn)檠b夾的位置較短，導(dǎo)致加工過程中可能導(dǎo)致橫向切削力過大導(dǎo)致工件原心偏離，故夾具選用三爪自定心卡盤如圖（4.2），三爪卡盤裝夾工件時(shí)可自動(dòng)定心，不需找正。但需要注意的是，用三爪卡盤夾緊工件時(shí)，為保證足夠的夾緊力，一般要留有20mm以上的夾持長(zhǎng)度。 綜合軸（如圖1.2）同樣采用三爪卡盤（?如圖4.2）。 如圖3.4 三爪卡盤 3.7 刀具的選擇 加工本零件選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，以減少加工成品和提高加工效率。刀具的選擇也是數(shù)控加工中重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加 工質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。如下是對(duì)該零件工步順序、刀具的選擇。 該零件的數(shù)控加工中主要為車外圓具體的刀具選擇情況表3-1所示。 表3-1 數(shù)控加工刀具卡片 刀具卡 零件名稱 毛坯材料 毛坯尺寸 程序號(hào) 內(nèi)圓錐面套筒 45#鋼 φ50×250 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀柄規(guī)格 刀具材料 備注 1 T0101 端面刀 90° 20×20 硬質(zhì)合金 2 T0202 外圓車刀 93° 20×20 硬質(zhì)合金 T0303 內(nèi)孔刀 93° 20×20 硬質(zhì)合金 T0404 槽刀 R1.5 20×20 硬質(zhì)合金 T05 球頭刀 R2 BT40 硬質(zhì)合金 T06 立銑刀 ?4 BT40 硬質(zhì)合金 設(shè)計(jì) 審核 時(shí)間 共1頁 第1頁  3.8 量具的選擇 在數(shù)控銑削加工過程中，工件尺寸精度的保障需要選取正當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具，當(dāng)下，頗多的量具類型，可是不同的零件需采用不一樣的測(cè)量工具。千分尺一般運(yùn)用在銑削外輪廓中，以游標(biāo)卡尺和直尺作為測(cè)量工件的基本量具。因游標(biāo)卡尺使用便捷、多樣化等特點(diǎn)導(dǎo)致在某些加工部位的尺寸上測(cè)量精度有所欠缺。正常千分尺選用在精度高的零件上。如表3-2所示。 表3-2 量具表 名稱 規(guī)格 分度值 用途 游標(biāo)卡尺 0-150mm 0.02mm 主要用于測(cè)量?jī)?nèi)、外尺寸和深度等 千分尺 0-150mm 0.001mm 用于長(zhǎng)度測(cè)量工具 直尺 0-200mm 1mm 用來測(cè)量工件的長(zhǎng)度 3.9 確定切削用量 3.9.1 背吃刀量的確定 在機(jī)床功率容許的情況下，應(yīng)盡量采選較大的背吃刀量，進(jìn)給次數(shù)才會(huì)有所減少。當(dāng)精度要求較高的零件時(shí)，半精銑或精銑的余量需要被留出，正常半精銑的余量是0.5mm左右，精銑余量在半精銑之后，通常少于普通銑削的余量，一般選取0.1～0.3mm。由于該零件精度要求相對(duì)要高，固必須至少有粗加工及精加工兩種。通過表3-3來采選背吃刀量。 表3-3 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 綜合考慮粗車時(shí)背吃刀量選取1mm，留出精車余量為0.5mm，精車時(shí)背吃刀量為0.5mm。 3.9.2 切削用量的具體選擇 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)零件上加工部位的直徑，并按零件和刀具材料以及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。 切削學(xué)速度除了計(jì)算和查表選取外，還可以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。 主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取由公式n=來進(jìn)行計(jì)算。 式中Vc為切削速度； D為工件或刀具的直徑（mm） 1、車外輪廓 （1）粗車左端外輪廓留0.5mm作為精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=1mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r，初步確定f=0.4mm/r,工件外徑D=50mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s，取=1.5m/s=90m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=573r/min 取s=570r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=171㎜/min。 （2）精車左端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.5mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.2mm/r,工件外徑D=50mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s.取=100m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=636r/min取650r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=190㎜/min。 3、車右邊外輪廓 （1）粗車右端外輪廓留0.5mm作為精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=1mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r，初步確定f=0.3mm/r,工件外徑由φ26、φ36和斜面組成，取工件直徑大小中間值D=30mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s，取=1.5m/s=90m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=955r/min 取s=900r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=270㎜/min。 （2）精車右端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.5mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.2mm/r,工件外徑由φ26、φ36和斜面組成，取工件直徑大小中間值D=30mm。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s.取=100m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=1061r/min取1000r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=200㎜/min。 第四章 數(shù)控加工工藝卡片擬訂 將前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容綜合成數(shù)控加工工藝卡片，具體卡片請(qǐng)查看如下。 機(jī)械加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 材料牌號(hào) 毛坯種類 毛坯尺寸 毛坯件數(shù) 軸 45#鋼 型材 φ50×125 1 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 1 下料 圓鋼下料 鋸床 通用工裝 2 熱處理 熱處理 熱處理爐 硬度計(jì) 3 車 一頂一夾，車外圓，留余量 CKA6140 通用工裝 4 車 鉆?16孔，鉆?24孔 CKA6140 通用工裝 5 車 一頂一夾，精車外圓 CKA6140 通用工裝 6 車 鏜?28.5內(nèi)孔 CKA6140 通用工裝 7 車 鏜莫氏4號(hào)內(nèi)孔 CKA6140 通用工裝 8 車 切R1.5環(huán)形槽 CKA6140 通用工裝 9 銑 切R2槽 四軸 通用工裝 10 銑 切25*6槽 四軸 通用工裝 11 去毛刺 去除全部毛刺 12 終檢 按零件圖樣要求全面檢查 設(shè)計(jì) 審核 時(shí)間 共1頁 第1頁 第五章 仿真加工 5.1 外圓仿真加工 （1）機(jī)床選擇 打開Mastercam，點(diǎn)擊工具欄,,選擇“車削”，點(diǎn)擊“默認(rèn)”。 （2）材料設(shè)置 點(diǎn)擊左側(cè)機(jī)床設(shè)置中的，點(diǎn)擊Stock的按鈕，根據(jù)工藝設(shè)置如下圖所示：的毛坯，設(shè)置“外徑”，“內(nèi)徑”，“長(zhǎng)度”，“軸向位置”，然后點(diǎn)擊“√”設(shè)置完畢。 圖5.1 （3）刀具選取和仿真加工 點(diǎn)擊工具欄，選擇“粗車”，選擇加工路徑，然后確定，選取外圓刀，設(shè)置“進(jìn)給率”，“下刀速率”，“主軸轉(zhuǎn)速”等參數(shù)。然后點(diǎn)擊“粗加工參數(shù)”，如下圖所示： 圖5.2 圖5.3 圖5.4 圖5.5 （4）仿真驗(yàn)證。 點(diǎn)擊右側(cè)驗(yàn)證按鈕，點(diǎn)擊驗(yàn)證，加工仿真圖，表示仿真正確如下圖所示： 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.2 切槽仿真加工 機(jī)床選擇、材料設(shè)置以及驗(yàn)證請(qǐng)參考內(nèi)圓仿真加工。 （1）刀具選擇和仿真加工點(diǎn)擊工具欄，選擇“徑向車削刀具路徑”，選擇加工路徑，然后確定，選取槽刀，設(shè)置“進(jìn)給率”，“下刀速率”，“主軸轉(zhuǎn)速”等參數(shù)。然后點(diǎn)擊“徑向粗車參數(shù)”，最后點(diǎn)擊“徑向精車參數(shù)”，如下圖所示： 圖5.11 圖5.12 圖5.13 （2）仿真驗(yàn)證。 點(diǎn)擊右側(cè)驗(yàn)證按鈕，點(diǎn)擊驗(yàn)證，切槽仿真如下圖所示： 圖5.14 5.3 銑槽仿真加工 機(jī)床選擇、材料設(shè)置以及驗(yàn)證請(qǐng)參考內(nèi)圓仿真加工。 2.銑臺(tái)階加工 在完成孔的加工后，即可根據(jù)本文2中的工藝對(duì)加工連接零件臺(tái)階仿真加工。具體步驟如下： （1）單擊“挖槽”→“2D挖槽”，根據(jù)提示，拾取曲面，單擊√確認(rèn)選擇，將跳出如下圖所示的2D刀具路徑參數(shù)設(shè)置界面，在界面中，首先選擇2D挖槽銑削，然后單擊刀具，選擇1號(hào)刀R1.5mm立銑刀刀，將其“進(jìn)給速率”設(shè)置為500，主軸轉(zhuǎn)速2000如下圖所示，單擊“十字架”應(yīng)用選擇。 圖5.15 （2）單擊“共同參數(shù)”選項(xiàng)，設(shè)置如圖所示參數(shù)。 圖5.16 （3）設(shè)置完畢后，單擊右下角的√按鈕確認(rèn)設(shè)置，將得到如圖3.11所示的刀路及仿真。 圖5.17走刀路徑 圖5.18 仿真圖 圖5.19 仿真圖 通過仿真可以看出程序正確無誤。但是需要調(diào)整程序的切削參數(shù)，方便更加快速的模擬，模擬后，記得改回原先的實(shí)際加工參數(shù)。 5.4 程序 先在刀具路徑中選中后處理圖標(biāo)“”，在“后處理”對(duì)話框中，后處理選擇“NC”，單擊“確定”后，系統(tǒng)就會(huì)生成加工操作的NC加工代碼，如下圖所示 。 圖5.20 加工代碼 第六章 加工質(zhì)量檢測(cè) 6.1 加工質(zhì)量檢測(cè) 在整個(gè)加工過程中，遇到了許許多多的問題，有機(jī)床上的問題，有加工方面的問題，這些問題在老師和同學(xué)的幫助下都一一解決了，以下就是加工質(zhì)量問題的分析： 首先，因?yàn)槭軛l件限制，只能選擇 CK-6140 普通型數(shù)控車床，其加工精度本身就不夠。 其次，夾具和刀具也會(huì)影響零件的加工精度。在加工過程中，如果夾具沒有裝夾平衡，在加工過程中就會(huì)出現(xiàn)徑向或者端面跳動(dòng)的情況，從而導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。刀具在加工過程中發(fā)熱以及刀片裝夾不穩(wěn)定都會(huì)導(dǎo)致刀片磨損，從而導(dǎo)致加工出來的工件產(chǎn)生誤差或者粗糙度偏大。 再者，對(duì)刀的精確也是影響加工精度的因素。我們?cè)诩庸み^程中，完全采用手工對(duì)刀，靠眼睛去觀察，這樣或多或少會(huì)產(chǎn)生誤差，從而影響零件的精度。 最后，冷卻液也能影響到零件的加工精度。在加工時(shí)，工件與道具摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，從而導(dǎo)致工件熱變形，同時(shí)也會(huì)加劇刀具的損壞程度。因此，選擇合理的冷卻液以及冷卻方式顯得非常重要，他們會(huì)直接影響加工精度。除上述原因之外，還有些原因，如：機(jī)床主軸本身有擺動(dòng)情況、機(jī)床有振動(dòng)、刀刃太長(zhǎng)，刀具硬度不夠等等都會(huì)影響到加工精度和光澤度。 6.2 改善方法 對(duì)車床進(jìn)行定期保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)有磨損的零件及時(shí)進(jìn)行更換。定期調(diào)校車床的精度，提高對(duì)刀精度，把誤差盡可能地降低到最小。 加工時(shí)，盡量選擇剛度大、刀刃短的刀具來使用。同時(shí)，在加工的過程中，優(yōu)先采用高轉(zhuǎn)速，快進(jìn)給；小切深，大切寬的工藝參數(shù)，從而達(dá)到降低切削力的目的。 第七章 設(shè)計(jì)小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們幾年來所學(xué)知識(shí)的一次總結(jié)和運(yùn)用 ，是對(duì)我們自身能力的一次考驗(yàn)和鍛煉，從選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，每走一步對(duì)我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間完成的傾注心血和精力最多的一次任務(wù)。 通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行過系統(tǒng)的訓(xùn)練，很好把理論和實(shí)際聯(lián)系,并和具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合，圍繞了二維制圖、工序卡和數(shù)控編程以及各種資料的查詢，使我懂得了了我所要學(xué)習(xí)的并不僅僅是單純的理 論知識(shí)，要學(xué)的是自己的獨(dú)立設(shè)計(jì)與操作，所以我需要隨時(shí)查閱各種文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)手冊(cè)，并且通過自己對(duì)課題的理解，進(jìn)行分析，判斷優(yōu)劣，這樣來，我各個(gè)方面都得到了鍛煉，豐富了經(jīng)驗(yàn)，這就是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我得到的最大收獲。 回顧這一個(gè)月的時(shí)光，其實(shí)過的挺快，對(duì)我們來說，我們懂得的知識(shí)還很有限，要這方便有所提高，我們還需在基礎(chǔ)理論上下功夫，以理論聯(lián)系實(shí)際，才能使我們的知識(shí)有一個(gè)量變到質(zhì)變的飛躍。我們大學(xué)的學(xué)習(xí)主要是學(xué)習(xí)理論知識(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)和以往的課程學(xué)習(xí)就有很大的不同。 以后的學(xué)習(xí)道路還很長(zhǎng)，人生就是在不斷地學(xué)習(xí)中提高自己的，而畢業(yè)設(shè)計(jì)也給了我們自信，讓我們相信以后會(huì)做得更好。也許這份設(shè)計(jì)并不是很完美,但在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西我卻終身受益，在以后的道路的，我會(huì)不斷的吸取和積累經(jīng)驗(yàn)，爭(zhēng)取做得更好。 參考文獻(xiàn) [1] 余英良.數(shù)控加工編程與操作[M].北京:高等教育出版社.2005 [2] 黃康美.數(shù)控加工編程[M].上海:上海交通大學(xué)出版社.2004 [3] 趙正文.數(shù)控銑床/加工中心加工工藝與編程[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2006 [4] 周曉宏.數(shù)控銑床操作技能考核培訓(xùn)教程[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2008 [5] 皺青,呼詠.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.[M],2011. [6] 金福吉.數(shù)控大賽試題·答案·點(diǎn)評(píng).機(jī)械工業(yè)出版社.[M],2006 [7] 余英良.數(shù)控加工編程及操作.高等教育出版社.[M],2004 [8] 田春霞.數(shù)控加工工藝.機(jī)械工業(yè)出版社.[M],2006 [9] 馬立克.數(shù)控編程與加工技術(shù).大連理工大學(xué)出版社.[M],2005 致 謝 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)工廠生產(chǎn)加工實(shí)際零件的總體工藝流程有了一定程度的了解和把握，這對(duì)我是受益匪淺的，對(duì)今后參加社會(huì)工作將會(huì)有很大的幫助同時(shí)我認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處，也清楚了自己今后應(yīng)該努力的方向。 短短幾周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)自己所掌握的知識(shí)是如此貧乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力是如此不足，兩年來學(xué)習(xí)了那么多課程，今天才知道自己并不會(huì)用。在這次作畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間里自己又學(xué)到了很多知識(shí)，也讓我由理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的一個(gè)轉(zhuǎn)折。因此，它在幾年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我把學(xué)校所學(xué)的知識(shí)和近半年的實(shí)踐相結(jié)合，使我對(duì)數(shù)控加工更加了解，當(dāng)然這也大大提高了我獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。在此過程中我查閱關(guān)于數(shù)控車床編程、數(shù)控加工方面的資料，和請(qǐng)教了指導(dǎo)老師，這讓我的知識(shí)更加的豐富，對(duì)理論的研究及理論與實(shí)踐的結(jié)合有了一個(gè)全新的突破，也讓我對(duì)于制造業(yè)這個(gè)行業(yè)有了一個(gè)更深的了解。 在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到了很多，我感到不論做什么事都要真真正正用心去做，才會(huì)使自己更加的成長(zhǎng)，沒有學(xué)習(xí)就不可能有實(shí)踐的能力，沒有自己的實(shí)踐就不會(huì)有所突破，希望這次的經(jīng)歷能讓我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)生活中不斷成長(zhǎng)與進(jìn)步。感謝老師這些年來的辛勤栽培。 25