配合軸零件加工及工裝設計【配合軸零件的數控加工工藝及編程仿真優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含UG三維2張CAD圖紙帶任務書+刀具卡+過程工序卡片】-bc03

配合軸零件加工及工裝設計【配合軸零件的數控加工工藝及編程仿真】

前言

數控車床是現代加工車間里面重要的加工設備，現代的CAD/CAM都是建立在數控技術之上的?，F代數控加工技術知識是現代機械專業(yè)學生必需掌握的。在數控加工過程中，要考慮到零件加工工藝路線的安排、加工機床型號的選擇、切削刀具的選擇、零件加工的定位裝夾及數控程序的編制等一系列因素的影響。所涉及到的知識面非常廣闊。

此設計書根據數控車床的加工，針對裝配件一和件二，進行了零件圖分析、加工方法工藝方案的確定，工裝計劃的確定，刀具和切削用量的選擇，數控加工程序的編制及仿真檢驗。體現出了數控加工設備在保證加工精度，以及生產功效。

目      錄

前言 I

一、 任務分析 2

二、制定計劃 5

2.1零件工藝性分析 5

1、結構性分析 5

2、尺寸分析 5

3、表面粗糙度分析 5

2.2裝夾方案和定位基準確定 5

1、確定生產類型，選用設備 5

2、工件的定位與夾緊 6

2.3刀具及切削用量選擇 6

1、選用刀具 6

2、切削用量的選擇 7

3、加工順序及進給路線擬定 7

2.4相關知識點與技能點的應用 8

1、與零件特征相關的知識點 8

2、與零件特征相關的工藝方案知識 8

3、與零件特征相關的刀具方案知識 8

4、與零件特征相關的程序編寫知識 9

5、與零件特征相關的工件裝夾知識 9

6、與零件特征相關的提高質量的方法 9

7、與零件特征相關的編程方法 9

三、零件工藝文件編制 11

3.1編制機械加工工藝過程卡 11

3.2編制數控加工工序卡 11

3.3編制加工直管的刀具調整卡 16

四、零件加工程序確定 17

4.1建立工件坐標系，計算坐標點位 17

4.2填寫加工程序單 19

五、仿真驗證 24

5.1零件仿真加工 24

5.2零件加工操作步驟 24

5.3操作中應注意的問題 25

5.4仿真加工效果圖 28

六、檢測控制 33

6.1 量具準備及檢測方法 33

1、檢測方式 33

2、量具 34

6.2 檢測項目及檢測結果填寫 35

6.3 質量分析 35

1、尺寸精度達不到要求可能出現的原因 35

2、表面粗糙度達不到要求可能出現的原因 36

七、總結與體會 37

八、參考文獻 38

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配合軸零件加工及工裝設計【配合軸零件的數控加工工藝及編程仿真】任務書.doc

零件一工藝、工序卡片.doc

零件二工藝、工序卡片.doc

目 錄 摘 要 ......................................................... I ...................................................... I 一、 任務分析 ................................................ 2 二、制定計劃 ................................................... 5 件工藝性分析 .......................................... 5 1、結構性分析 ........................................... 5 2、尺寸分析 ............................................. 5 3、表面粗糙度分析 ....................................... 5 夾方案和定位基準確定 .................................. 5 1、確定生產類型，選用設備 ............................... 5 2、工件的定位與夾緊 ..................................... 6 具及切削用量選擇 ...................................... 6 1、選用刀具 ............................................. 6 2、切削用量的選擇 ....................................... 7 3、加工順序及進給路線擬定 ............................... 7 關知識點與技能點的應用 ................................ 8 1、與零件特征相關的知識 點 ............................... 8 2、與零件特征相關的工藝方案知識 ......................... 8 3、與零件特征相關的刀具方案知識 ......................... 8 4、與零件特征相關的程序編寫知識 ......................... 9 5、與零件特征相關的工件裝夾知識 ......................... 9 6、與零件特征相關的提高質量的方法 ....................... 9 7、與零件特征相關的編程方法 ............................. 9 三、零件工藝文件編制 .......................................... 11 制機械加工工藝過程卡 ................................. 11 制數控加工工序卡 ..................................... 11 制加工直管的刀具調整卡 ............................... 16 四、零件加工程序確定 .......................................... 17 立工件坐標系，計算坐標點位 ........................... 17 寫加工程序單 ......................................... 19 五、仿真驗證 .................................................. 24 件仿真加工 ........................................... 24 件加工操作步驟 ....................................... 24 作中應注意的問題 ..................................... 25 真加工效果圖 ......................................... 28 六、檢測控制 .................................................. 33 具準備及檢測方法 .................................... 33 1、檢測方式 ............................................ 33 2、量具 ................................................ 34 測項目及檢測結果填寫 ................................ 35 量分析 .............................................. 35 1、尺寸精度達不到要求可能出現的原因 .................... 35 2、表面粗糙度達不到要求可能出現的原因 .................. 36 七、總結與體會 ................................................ 37 八、參考文獻 .................................................. 38 摘 要 數控車床是現代加工車間里面重要的加工設備，現代的 是建立在數控技術之上的?，F代數控加工技術知識是現代機械專業(yè)學生必需掌握的。在數控加工過程中，要考慮到零件加工工藝路線的安排、加工機床型號的選擇、切削刀具的選擇、零件加工的定位裝夾及數控程序的編制等一系列因素的影響。所涉及到的知識面非常廣闊。 本文根據數控車床的加工特點，針對裝配件一和件二，進行了零件圖分析、加工方法工藝方案的確定，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，數控加工程序的編制及仿真檢驗。通過整個工藝的過程的制定，充分體現了數控加工設備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。 關鍵詞 工藝分析 加工 方案 進給路線 控制尺寸 NC is an AM is on of C of is C a of to NC in a to C in of to of of NC of NC to of of of 任務分析 使用 件繪制零件的二維圖如圖 件二維圖 圖 件三維圖 技術要求如下： （ 1）以中批量生產條件編程。 （ 2）不準用砂布及銼刀等修飾表面。 （ 3）未注倒角 角倒鈍 （ 4）未注公差尺寸按 （ 5）端面允許 打中心孔。 （ 6） 確定毛坯形狀和尺寸。 （ 7）材料： 45#,調質處理 6～ 36。 本次任務的目的： 針對具體的零件，進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，數控加工程序編制。通過整個工藝的過程的制定，充分體現了數控設備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。 本次任務的意義： 機械工藝是國民經濟各部門的裝備軍，而數控加工在機械行業(yè)占有領頭羊的地位，因此國民經濟各部門的生產技術水平和所取得的經濟效益，在很大程度上取決于機械行業(yè)和數控行業(yè)中所能提供的機械裝備的技術性能、指令和可靠性。因此數控加工技術水平和生產規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經濟實力的重要標志。 數控工藝規(guī)程的編制是直接指導產品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件，它將直接影響企業(yè)產品質量、效益、競爭能力。本文通過對典型軸類零件數控加工工藝的分析，對零件進行編程加工，給出了對于凸臺板零件的數控加工工藝分析的方法，對于提高制造質量、實際生產具有一定的意義。 主要任務如下 （ 1）繪制零件二維圖及三維圖； （ 2）分析零件結構、技術要求等； （ 3）對零件進行工藝分析； （ 4）制定合理的加工方案； （ 5）對零件編程及仿真加工。二、制定計劃 件工藝性分析 1、結構性分析 零件一為回旋體零件，主要由倒角、外螺紋、切槽、斜邊、圓弧、內孔等特征組成，形狀結構比較復雜。普通車床無法完成加工，適合數控車床加工，并且是數控車床常見的加工類型。 零件二為回旋體零件，主要由倒角、內螺紋、斜邊、圓弧、內孔等特征組成，形狀結構比較復雜。普通車床無法完成加工，適合數控車床加工，并且是數控車床常見的加工類型。 2、尺寸分析 零件一零件尺寸精度等級較高，其中外圓尺寸精度最高為 輪廓尺寸精度最高為 度尺寸精度最高為 合精度有 等，其余的請參照零件圖紙）； 零件二零件尺寸精度等級較高，其中外圓尺寸精度最高為 度尺寸精度最高為 合精度有 等，其余的請參照零件圖紙）； 3、表面粗糙度分析 兩個零件的表面粗糙度要求一般， 夾方案和定位基準確定 1、確定生產類型，選用設備 本零件為軸類零件，中批量生產并且是回旋軸類零件，是車床中常見的加工零件。 分析零件圖可知，本設計 加工的零件特征包括：外圓、槽、螺紋、圓弧、內孔，加工工序復雜。為減少換刀和對刀時間，保證良好精度和表面粗糙度要求，選擇廣州數控設備有限公司生產的 1000，該機床 項目技術參數項目技術參數床身上最大回轉直徑 Φ400 卡盤直徑Φ250 拖板上最大回轉直徑 Φ210 主軸轉速機械： 25變頻： 300X 軸最大行程 250 Z 軸最大行程 1000尾座套筒移動量 140最大加工長度 800尾座套筒直徑 Φ60 X/Z 軸快速進給速度 5/10m/定位精度 主電機功率 重復定位精度 2、工件的定位與夾緊 基準有粗基準和精基準兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準稱為粗基準，用己加工過的表面作為定位基準稱為精加工。除第一道工序用粗基準外，其余工序都應使用精基準。 選擇基準要遵循基準重合原則，即力求沒計基準、工藝基準和編程基準統(tǒng)一，這樣做可以減少基準不重合產生的誤差和數控編程中的計算量，并且能有效地減少裝夾次數。 根據該零件的結構特性，確定其粗基準選擇為毛坯外圓，以此基準加工右端面中心孔；精基準為左端面及軸中心線 ，以此基準加工其外輪廓及螺紋。 該零件為軸類零件，在數控車削中，通常選擇三爪卡盤進行裝夾，該零件也不例外，三爪卡盤是最常用的車床也是數控車床的通用卡具。三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以自動定心。它的夾持范圍大，但定心精度不高，不適合于零件同軸度要求高時的二次裝夾。 具及切削用量選擇 1、選用刀具 在數控加工中，大多數刀具與普通加工中所用的刀具基本相同，但對一些工藝難度較大或其輪廓、形狀等方面較特殊的零件，所選用的刀具必須具有較高要求，或需作進一步的特殊處理，才能使數控機床真正發(fā)揮效率。 （ 1）刀具的選擇原 則 刀具的選用應遵循以下原則： ①應盡可能選擇通用的標準刀具，不用或少用特殊的非標準刀具。 ②盡量使用不重磨刀片，少用焊接式刀片。 ③大力推廣標準的模塊化刀夾（刀柄和刀桿）等。 ④不斷推進可調試刀具（如浮動可調鏜刀頭）的開發(fā)和應用。 刀具確定好后，要把刀具規(guī)格、專用刀具代號和該刀所要加工的內容列表記錄下來。 （ 2）刀具的確定 綜上所述， 該零件的數控加工中主要為車外圓、鏜內孔、切外槽、車外螺紋，具體的刀具見刀具卡 2、切削用量的選擇 數控編程時，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速、背吃刀量、進給速度。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。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)揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。 根據經驗及查表確定該零件在數控加工過程中的切削用量如表 示。 表 數控加工切削用量表 加工表面 主軸轉速（ r/ 背吃刀量（ 進給速度（ mm/ 粗車外圓 500 2 120 精車外圓 800 0 粗鏜內孔 450 0 精鏜內孔 750 0 切外槽 500 —— 45 車外螺紋 400 程序自動計算 6 車內螺紋 400 程序自動計算 6 3、加工順序及進給路線擬定 工件的機械加工工藝路線中要經過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當擬定工藝路線時要合理、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）基準先行 選為精基準的表面，應先進行價格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內孔和一端面等，都應安排在初始工序加工完成。 2）先 粗后精 各表面均應按照粗加工→半精加工→精加工的順序依次進行，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），次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前。 根據以上原則及該零件的結構特性，確定零件一加工順序為：車外圓→打中心孔→鉆孔→鏜孔→掉頭裝夾→車外圓→車內螺紋 根據以上原則及該零件的結構特性，確定零件二其加工順序為：車外圓→打中心孔→鉆孔→鏜孔→掉頭裝夾→車外圓→切槽→ 車螺紋 關知識點與技能點的應用 1、與零件特征相關的知識點 組合件就是由若干個不同的零件加工后，按圖樣組合 (裝配 )達到一定的技術要求，由多個零件組合而成。不管組合件的件數多少，復雜程度如何，組合件的組合類型不外乎以下幾種：圓柱配合、圓錐配合、偏心配合、螺紋配合。應從影響組合件配合的因素著手分析，并針對各個因素在加工過程中提出具體的應對措施，減少各個因素對配合的影響，使加工更加容易快捷，并保證工件滿足精度要求及配合要求，從而實現組合件的裝配并滿足裝配精度。 2、與零件特征相關的工藝方案知識 數控加工工 藝方案設計是數控編程的核心部分。數控加工工藝方案設計的質量，完全取決于編程員的技術水平和加工經驗，這其中包含對數控技術等相關技術的了解程度和熟練應用能力，同時也需要一些具體的應用技巧和操作技能。數控加工工藝方案設計的水平原則上決定了數控程序的質量，這是因為編程員在進行數控編程的過程中，相當多的工作內容集中在加工工藝分析和方案設計，以及數控編程參數設置這兩個階段，因而在一定程度上決定了數控編程的質量。 3、與零件特征相關的刀具方案知識 圖 圖 過 以上兩圖的對比，發(fā)現圖 刀具和和圖 刀具均能加工本零件，無過切情況，均能滿足加工的要求。但是圖 示的刀具不能大量的切削，增加了加工時間，圖 刀具能夠承受較大的吃刀量，減少加工時間，所以選擇圖 90°外圓車刀作為本次加工刀具。 4、與零件特征相關的程序編寫知識 編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數據、工藝參數（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉、冷卻液開關、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加 工程序。 5、與零件特征相關的工件裝夾知識 本零件需要使用數控車床進行加工，并且為軸類零件，由零件圖得，三爪卡盤更穩(wěn)定，方便裝夾。所以夾具選用三爪卡盤，方便快捷，減少加工時間和費用。 6、與零件特征相關的提高質量的方法 為了提高零件的加工精度，可采用多次走刀方法，能控制零件變形誤差。合適的加工路線同樣是提高加工精度的重要保障，刀具的切向切入和切向切出是始終要堅持的一項原則。 為提高零件加工表面質量，應盡量選擇較高的切削速度，而這樣便對刀具提出了更高的要求。 7、與零件特征相關的編程方法 數控編程主要分為手工 編程與自動編程。 1）手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機械加工工藝知識和數值計算能力。對于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，數控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現。 2）自動編程 用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數控機床能執(zhí)行的數控加工程序，就是說數控編程的大部分工作有計算機來實現。 （ 3）編程方法的選擇 該零件的結構為圓弧與直線組成，無雙曲線、拋物線、正弦曲線、橢圓等高級曲線，故其所有加工程序均選用手工編制。 三、零件工藝文件編制 制機械加工工藝過程卡 表 件一機械加工工藝過程卡 機械加工 工藝過程卡 產品名稱 零件名稱 零件圖號 材料 毛坯規(guī)格 配合軸 配合軸件一 1 45鋼 工序號 工序名稱 工序簡要內容 設備 工藝裝備 工時 車端面 車端面保證零件 長度 數控車 外圓車刀、游標卡尺 車端面 10 車輪廓 車削左端外輪廓 數控車 外圓車刀、千分尺 20 打中心孔 打中心孔 數控車 中心鉆、 30 鉆孔 鉆孔 Φ22 數控車 麻花鉆、游標卡尺 40 鏜孔 對內孔進 行加工 數控車 內孔鏜刀、千分尺 50 掉頭 掉頭裝夾 數控車 60 車輪廓 車削右端外輪廓 數控車 外圓車刀、千分尺 70 切槽 切寬 5的槽 數控車 切槽刀、游標卡尺 80 車螺紋 車削 數控車 螺紋車刀、通規(guī)止規(guī) 90 去毛刺 去毛刺、終檢 鉗工 銼刀 編制 審核 批準 共 1頁 第 1頁 制數控加工工序卡 表 件一數控加工工序卡 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 配合件一 工序號 10 工序名稱 材料 45鋼 數量 設備型號 具 三爪卡盤 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 1 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內容 工藝裝備 主軸轉速 進給量 切削 深度 進給 次數 r/mm/r 1 車端面保證零件總長度 外圓車刀、游標卡尺 500 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 配合件一 工序號 20 工序名稱 材料 45鋼 數量 設備型號 具 三爪卡盤 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 2 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內容 工藝裝備 主軸轉速 進給量 切削 深度 進給 次數 r/mm/r 1 車削左端外輪廓 外圓車刀、千分尺 600 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 配合件 一 工序號 30 工序名稱 材料 45鋼 數量 設備型號 具 三爪卡盤 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 3 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內容 工藝裝備 主軸轉速 進給量 切削 深度 進給 次數 r/mm/r 1 打中心孔 中心鉆、 800 手動 1 2 鉆孔 Φ22 麻花鉆、游標卡尺 500 手動 3 對內孔進行加工 內孔鏜刀、千分尺 800 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 配合件一 工序號 40 工序名稱 材料 45鋼 數量 設備型號 具 三爪卡盤 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 4 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內容 工藝裝備 主軸轉速 進給量 切削 深度 進給 次數 r/mm/r 1 車削右端外輪廓 外圓車刀、千分尺 600 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 配合件一 工序號 50 工序名稱 材料 45鋼 數量 設備型號 具 三爪卡盤 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 5 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內容 工藝裝備 主軸轉速 進給量 切削 深度 進給 次數 r/mm/r 1 切寬 5的槽 外切槽刀、千分尺 600 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 配合件一 工序號 60 工序名稱 材料 45鋼 數量 設備型號 具 三爪卡盤 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 6 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內容 工藝裝備 主軸轉速 進給量 切削 深度 進給 次數 r/mm/r 1 車削 螺紋車刀、通規(guī)止規(guī) 400 50 編制 校對 批準 重慶航天職業(yè)技術學院機電系 機械加工 工 序 卡片 零件圖號 1 零件名稱 配合件一 工序號 70 工序名稱 材料 45鋼 數量 設備型號 具 三爪卡盤 量具 游標卡尺、千分尺 切削液 乳化液 第 7 頁 共 頁 工 步 號 工 步 內容 工藝裝備 主軸轉速 進給量 切削 深度 進給 次數 r/mm/r 1 去毛刺、終檢 銼刀 編制 校對 批準 制加工直管的刀具調整卡 表 數控加工刀具調整卡 產品名稱或代號 配合軸 零件名稱 配合軸 零件圖號 1 序號 刀具號 刀具名稱 及 規(guī)格 刀具參數 刀補地址 刀尖半徑 刀桿規(guī)格 半徑 形狀 1 圓車刀 2 切槽刀 寬 3 3 60°螺紋車刀 4 中心鉆 5 麻花鉆 10 6 孔鏜刀 7 孔螺紋刀 編制 審核 批準 共 頁 第 頁 四、零件加工程序確定 立工件坐標系，計算坐標點位 圖 一右端工件坐標系原點 圖 二右端工件坐標系原點 圖 一右端工件坐標系原點 圖 二左端工件坐標系原點 圖 件一點位圖 圖 件二點位圖 寫加工程序單 零件一左邊加工程序 加工程序單 序 解釋說明 序號 換 1 號刀，外圓車刀 500; 主軸正轉，轉速為 500 52 快速運動至循環(huán)起點 1; 建立復合車削循環(huán) 100 120; 給定起終點，精加工余量 00 快速運動至切削起點 0; 靠近工件 車削圓弧 Z 向車削 00 退刀 回換刀點 換 2 號刀，內孔鏜刀 500; 主軸正轉，轉速為 500 22 快速運動至循環(huán)起點 1; 建立復合車削循環(huán) 100 120; 給定起終點，精加工余量 00 快速運動至切削起點 22 100 快速運動至換刀點 序結束 零件一右邊加工程序 加工程序單 序 解釋說明 序號 換 1 號刀，外圓車刀 500; 主軸正轉，轉速為 500 52 快速運動至循環(huán)起點 1; 建立復合車削循環(huán) 100 120; 給定起終點，精加工余量 00 快速運動至切削起點 0; 靠近工件 倒角 Z 向進刀 削臺階 車削斜邊 倒角 200 52; 退刀 100 速運動至換刀點 換 2 號 刀，外切槽刀 450; 主軸正轉，轉速為 450 52快速運動至第一個切槽點 20 切槽 退刀 100快速返回換刀點 換 3 號刀，外螺紋車刀 500; 25 快速走刀至循環(huán)起點 020060 200; 建立復合螺紋切削循環(huán) 900 設定切削參數 100 快速走刀至換 刀點 程序結束 零件二左邊加工程序 加工程序單 序 解釋說明 序號 換 1 號刀，外圓車刀 500; 主軸正轉，轉速為 500 52 快速運動至循環(huán)起點 1; 建立復合車削循環(huán) 100 120; 給定起終點，精加工余量 00 快速運動至切削起點 0; 靠近工件 Z 向車削 00 退刀 換 2 號刀，內孔鏜刀 500; 主軸正轉，轉速為 500 22 快速運動至循環(huán)起點 1; 建立復合車削循環(huán) 100 120; 給定起終點，精加工余量 00 快速運動至切削起點 近工件 削斜邊 角 向車削 22 100 快速運動至換刀點 序結束 零件二右邊加工程序 加工程序單 端加工程序表 程序 解釋說明 序號 換 1 號刀，外圓車刀 500; 主軸正轉，轉速為 500 52 快速運動至循環(huán)起點 1; 建立復合車削循環(huán) 100 120; 給定起終點，精加工余量 00 快速運動至切削起點 0; 靠近工件 倒角 Z 向進刀 削 臺階 削斜邊 00 退刀 100 速運動至換刀點 換 3 號刀，內螺紋車刀 500; 22 快速走刀至循環(huán)起點 020060 200; 建立復合螺紋切削循環(huán) 24 900 設定切削參數 100 快速走刀至換刀點 程序結束 五、仿真驗證 件仿真加工 數控加工過程仿真， 保證了數控編程的質量，減少了試切的工作量和勞動強度，提高了編程的一次成功率，引入教學培訓，在數控行業(yè)推廣，都可產生巨大的經濟和社會效益 . 模擬真實數控機床的操作 ,學習數控技術、演示講解數控操作編程、工程技術人員檢驗數控程序防止碰刀提高效益的工具軟件。通過在 上操作該軟件，能在很短時間內掌握各種系統(tǒng)數控車、數控銑及加工中心的操作。我所使用的是斯沃數控仿真軟件。 件加工操作步驟 打開斯沃數控仿真軟件，選擇 統(tǒng)，進入后將看到如圖 開機床，進行急停解除、程序解鎖、機 床回零等操作。 圖 作界面 首先將所編制的程序復制到記事本中，將程序導入到機床中記錄。 根據該零件的毛坯，在仿真機床中設置其毛坯，如圖 示。 圖 設置毛坯 根據刀具卡片中的刀具，在仿真機床中設置好卡片中的刀具，首先打開菜單欄中“機床操作”下的“刀具管理”，在里面加入所需要的刀具。 設置好刀具和毛坯后，接下來的工作就是對刀了，對刀是在數控加工中必不可少的環(huán)節(jié)，它的準確性直接影響到零件的加工質量，下面來介紹下對刀操作。 首先在刀具管理中，將 1 號刀轉到加工位置（一 般機床默認 1 號刀在加工位），然后單擊菜單欄中“工件操作”下的“快速定位”，得到如圖 擇默認對刀點。 圖 具定位 圖 補設置界面 將刀具移到軸中心后，然后在操作面板中單擊“刀補”按鈕，將出現如圖 示界面，選擇 入）方式，根據現在位置（相對位置）下的坐標值，將其輸入至 1 號刀補中，如：先輸入“ 按“測量”鍵；然后再輸入“ 按下“測量”鍵，這樣第 1 把刀的刀補就設置好了。 同理將其他刀也進行 相應的設置。 作中應注意的問題 數控車床目前已被廣泛應用，由于簡易數控車床價格低廉，許多私營機械加工廠也配備了數控車床，使越來越多的人投身于數控加工這個熱門行業(yè)。技校學生和數控廠家培訓生是數控操作工的兩大來源，大部分技校學生理論知識掌握的較好而實踐能力較差些，數控廠家培訓的操作工實踐技能較強而理論知識較弱。由于學習的側重點不同，在實際操作中暴露出許多問題?，F僅就常見的幾個問題進行些許探討。 一 .“ 對刀 ” 問題 對于初學者來說， “ 對刀 ” 是一個難點問題，不同的機床對刀方法不盡相同。在實際操作中，由于對刀 錯誤造成的撞刀事故屢見不鮮，給企業(yè)造成了一定的經濟損失，也打擊了操作者的信心。 有對刀儀的數控車床對刀方法比較簡便，也容易掌握，沒有對刀儀的數控車床一般多采用試切法對刀。具體操作方法是：工件和刀具裝夾完畢后，先驅動主軸旋轉，再移動刀架至工件試切一段外圓或內孔。然后保持X 軸不變移動 Z 軸使刀具離開工件，停主軸，然后測量出該段外圓或內孔的直徑。將其輸入到相應刀具的 X 坐標存儲器中（具體輸入方法因機床的不同有所差別），系統(tǒng)會自動用刀具當前 X 坐標減去試切出的那段外圓或內孔的直徑，即得到工件坐標系 X 原點的位置。再移動刀具 試切工件一端端面，在相應刀具參數 Z 坐標中輸入 統(tǒng)會自動將此時刀具的 Z 坐標減去剛才輸入的數值，即得工件坐標系 Z 原點的位置。 需要注意的是： 1．試切工件直徑時，可以退出刀具的 Z 軸坐標，但刀具的 X 軸坐標絕對不能變，試切工件端面時剛好相反，可以退出刀具的 X 軸坐標，但不能移動刀具的 Z 軸坐標。 2．試切工件采用手動操作，當刀具接近工件 2應改變手輪的進給倍率為 1μ 或 10μ ，切削工件時保持這個倍率不變，這是為了避免刀具在快移的情況下撞到工件上而發(fā)生撞刀事故。 3．對刀前一定要 “ 回零 ” 。有的數控車床，對刀時 沒有執(zhí)行 “ 回零 ”操作，一旦關閉車床電源，下次重新啟動后，刀具坐標就會發(fā)生變化，極易撞車，這是因為數控車床的編碼器有相對編碼器與絕對編碼器兩種，對加裝相對編碼器的數控車床當機床斷電后重新啟動或故障排除復位后會失去對參考點的記憶，此時，若不進行回參考點的操作，就進行對刀或自動加工，勢必造成數據讀寫錯誤，進而引發(fā)車刀與工件或機床碰撞。因此對刀前執(zhí)行 “ 回零 ” 操作，并養(yǎng)成習慣，以后不論操作何種數控車床，都能做到萬無一失。 二．刀具安裝與換刀問題 1．裝夾刀具問題。 在數控車床上使用的刀具有外圓車刀、鉆頭、鏜刀、切斷刀 、螺紋加工刀具等，其中以外圓車刀、鏜刀、鉆頭最為常用。刀片或刀桿若安裝不正確，極易造成工件的加工尺寸不穩(wěn)定，無法加工出合格的產品。在刀具安裝過程中應注意以下問題： ① 安裝前保證刀桿及刀片定位面清潔，無損傷。 ② 將刀桿安裝在刀架上時，保證刀桿方向正確，長度合適，位置合理。 ③ 要緊固好刀片或刀桿，尤其是緊固帶刀套刀座的鏜刀桿或內螺紋刀桿時，最好用合適的扳手鉗住刀桿的上下平面，一邊小幅度的上下轉動刀桿，一邊緊固壓緊刀桿的螺釘，這樣才能把刀桿裝的最緊，避免加工時出現振刀現象。 ④ 正確使用扳手，避免因使用扳手不當造 成螺絲損壞而無法拆卸刀片或刀桿。 ⑤ 安裝刀具時應注意使刀尖的高度與主軸的回轉中心一致。 上面提到的四個注意事項看似無關緊要，但是在實際操作中如果有一項處理不好，導致的后果可能是相當嚴重的。就拿正確使用扳手來說，在實際操作中經常遇到，使用扳手看似簡單，其實技巧性很強，用力不當或扳手使用不正確時，扳手與螺絲可能同時損壞，為了松開損壞的螺絲，真能讓你大費周章，浪費很多時間。在企業(yè)時間可是金錢呀！另外，在加工過程中如果出現尺寸不穩(wěn)定的現象時，首先應考慮刀片或刀桿松動，因為大部分尺寸不穩(wěn)定現象是刀片或刀桿松動造成的 。 2．換刀問題。 ① 換刀點指定不合適，發(fā)生碰撞。換刀點選得離工件太近或離尾座太近或離機床其他部位太近，刀架在轉位時刀具就容易碰撞工件或機床，要避免這種情況發(fā)生，就得遵循換刀點的選用原則，即換刀點必須在工件與尾座之間，盡量靠近工件，且刀架在轉位時不得碰著工件、尾座及機床的任何部位。尤其是刀架上裝有鉆頭或長刀桿時。更應注意。 ② 如果鉆頭或長刀桿上下相鄰的兩把刀，都是在加工中需要用到的刀具，即使指定了合適的換到點，也不能冒然運行加工程序。正確的做法應該是，分別把鉆頭或長刀桿上下相鄰的兩把刀手動靠近工件，看看鉆頭 或長刀桿與工件是否發(fā)生碰撞，如果不發(fā)生碰撞，則繼續(xù)靠近工件，直到距工件端面 1停止， X 向則停在這把刀具最終要加工的直徑的位置。然后用手慢慢轉動卡盤，觀察卡抓與鉆頭或長刀桿是否發(fā)生碰撞，如果發(fā)生碰撞，就需要改變刀具的安裝位置，改變位置后重新執(zhí)行上面的步驟，直到不發(fā)生碰撞為止，然后才能運行加工程序。 三 有的初學者在確定工件坐標系時，不知道毛坯端面該去除多少量，尤其是需要給工件另一端預留量時，不知如何計算，更有甚者，根本不給工件另一端預留量，最終導致工件另一端無法 加工。所以這個問題應引起初學者足夠的重視，忽視這個問題造成的損失可能是無法估量的。 計算毛坯端面的去除量時，一般情況是用毛坯的總長減去圖紙要求的工件的總長，得出的數值除以 2，就是毛坯一端的去除量，也是另一端的預留量。當然，實際工作中，有時情況比較復雜，上面的計算方法不一定適用，這就需要在工作中加強學習，多請教老師傅，不斷積累經驗。 作為數控機床初學者，首先要對自己操作的機床和系統(tǒng)有一個全面的了解，其次在操作中掌握正確的操作方法，并且做到細心、謹慎，才能做到萬無一失，避免不必要的損失，從而提高自己的操作技能。 真加工效果圖 在設置好刀具補償后，可以開始仿真加工了，首先關閉機床窗門，然后將功能鍵中的“循環(huán)啟動”打開，再按下“循環(huán)啟動”按鈕，開始切削，最終得到的零件如圖所示。由于軟件限制，裝夾方式無法根據要求裝夾。 圖 真加工效果圖 圖 真加工效果圖 圖 真加工效果圖 圖 真加工效果圖 圖 真加工效果圖 圖 真加工效果圖 六、檢測控制 具準備及檢測方法 1、檢測方式 一、經驗法 經驗法是通過觀 察、敲擊和感覺來檢驗和判斷零件技術狀況的方法。這種方法雖然簡單易行，但它要求技術人員有對各種尺寸、間隙、緊度、轉矩和聲向的感覺經驗，它的準確性和可靠性是有限的。 對于零件表面有毛糙、溝槽、刮傷、剝落（脫皮），明顯裂紋和折斷、缺口、破洞以及零件嚴重變形、磨損和橡膠零件材料的變質等，都可以通過眼看、手摸或借助放大鏡觀察檢查確定出來。對于齒輪中心鍵槽或軸孔的磨損，可以與相配合的零件配合檢驗，以判定其磨損程度。 汽車上部分殼體、盤形零件有無裂紋，用鉚釘連接的 零件有無松動，軸承合金與底板結合是否緊密，都可用敲擊聽音的方法進行檢驗。用小鍾輕擊零件，發(fā)出清脆的金屬響聲，說明技術狀況是好的；如發(fā)出的聲音沙啞，則可判定零件有裂紋、松動或結合不緊密。 用新的標準零件與被檢驗零件相比，從中鑒別被檢驗零件的技術狀況。用此法可檢驗彈簧的自由長度和負荷下的長度、滾動軸承的質量等。 如將新舊彈簧一同夾在虎鉗上，用此法可判定其彈力大小。用比較法檢驗彈簧彈力 二、測量法 零件因磨損或變形引起尺寸和幾何形狀的變化，或因長期使用引起技術性能 （如彈性）的下降等。這些改變，通常是采用各種量具和儀器測量來確定的。如軸承孔和軸孔的磨損，一般用相配合的零件進行配合檢驗，較松曠時，可插入厚薄規(guī)檢查，判定其磨損程度，確定是否可繼續(xù)使用；要求較高的氣缸損壞時，應用量缸表或內徑測微器進行測量，確定其失圓和錐形程度。 軸類零件一般用千分尺來檢查。對于磨損較均勻的軸，只檢查其外徑大小，但對某些磨損不均勻的軸，還需檢查其橢圓度及錐度的大小。測量曲軸連桿軸頸時，先在軸頸油孔兩側測量，然后轉 90°再測量。軸頸同一橫斷面上差數最大值為橢圓度，軸頸同一縱斷面上差數 最大值為錐度。 用量具和儀器檢驗零件，一般能獲得較準確的數據，但要使用得當，同時在測量前必須認真檢查量具本身的精確度，測量部位的選擇以及讀數等都要正確。 三、探測法 這是一種探測隱蔽缺陷的簡便方法。檢驗時，先將零件浸入煤油或柴油中片刻，取出后將表面擦干、撒上一層白粉，然后用小鐵錘輕輕敲擊零件的非工作面。零件有裂紋時，由于震動，浸入裂紋的煤油（柴油）滲出，使裂紋處的白粉呈黃色線痕。根據線痕即可判斷裂紋位置。 磁力探傷的原理是：用 磁力探傷儀將零件磁化，即使磁力線通過被檢測的零件，如果表面有裂紋，在裂紋部位磁力線會偏移或中斷而形成磁極，建立自己的磁場。若在零件表面撒上顆粒很細的鐵粉，鐵粉即被磁化并附在裂紋處，從而顯現出裂紋的位置和大小。 進行磁力探傷時，必須使磁力線垂直通過裂紋，否則裂紋便不會被發(fā)現。 經過分析，本次零件使用測量法就能達到要求。 2、量具 1. 量具的選擇原則和方法 ( 1 )從工藝方面進行選擇 ( 工藝性 )在單件 、 小批 量生產 中應選通用量具 ，如各種規(guī)格 的游標卡尺 、千分尺及百 分表等。 對于大 批量生產的 零件則應采用專用量具， 如卡板 、 塞規(guī)和一些專用檢具。 慮 ( 科 學 性 )每種量具都有它的 測量不確定度 ( 測量的 極限誤差 ) ， 不可避免會將一部分量具的誤差帶入測量結果 中去。為了避免 “ 誤 收”或 “ 誤廢” 的發(fā)生 ，對部分量具的選擇做 了具體的規(guī)定 ， 同時還規(guī)定 了 在車間條件下檢測工件時應將 驗收極限尺寸向公差帶 內移 。 擇 ( 經濟性 )在保證測量精度和測量效率 的前提下 ，能用專用量具的， 不用萬能量具； 能用萬能量具的，不用精密儀 器。 圖 于本零件加工精度要求不高，所以選用游標卡尺 、千分尺作為檢查的 量具，即可達到加工精度的要求（如圖 測項目及檢測結果填寫 零件一檢測表 驗尺寸 要求尺寸 實際尺寸 是否合格 零件總長度 68 ±格 內孔直徑 Φ 格 表面粗糙度 格 零件二檢測表 驗尺寸 要求尺寸 實際尺寸 是否合格 零件總長度 45 ±格 外圓直徑 Φ 格 表面粗糙度 格 量分析 1、尺寸精度達不到要求可能出現的原因 l）工藝系統(tǒng)的幾何誤差，包括機床、夾具和刀具等的制造誤差及其磨損。 2）工件裝夾誤差。 3）工藝系統(tǒng)受力變形引起的加工誤差。 4）工藝系統(tǒng)受熱變形引起的加工誤差。 5）工件內應力重新分布引起的變形。 6）其他誤差，包括原理誤差、測量誤差、調整誤差等。 2、表面粗糙度達不到要求可能出現的原因 易振刀，考慮加裝中 心架或跟刀架。 右的余量精車，既能壓住刀又不會因為余量大引起震動。 不住刀光潔度自然就不好控制。 刀。選用合適的轉速和走刀。 形成崩碎切削，這樣機床受力比較大引起震動，光潔度也不會好?？刂畦F屑流向，盡量使其排向待加工表面。排向已加工表面的話就會劃傷加工好的軸體，光潔度自然不好。 七、總結與體會 本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與 實踐操作技術，從分析設計到計算、操作得到成品，同時本次選題提供了自主學習，自主完成 的機會。畢業(yè)設計有實踐性，綜合性，探索性，應用性等特點，本次選題的目的是數控專業(yè)教學體系中構成數控技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分。傳統(tǒng)的 一些簡單的圖形，只包括直線、圓弧的二維圖形，可以直接用手工編程的方法編制加工程序。 現 在對于一些復雜的二維圖形或三維曲面圖形組成的零件、模具只能使用自動編程軟件來完成編程工作。 加工設計理論已經不拘泥于系統(tǒng)的理論基礎，開始強調產品尺寸精度，工藝嚴格性，從而更加有得于學生裝的數控編程及操作的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結束，但在這段時間里 面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經為解決技術上的問題，而去翻我所學專業(yè)的書籍。經過這段時間我真正體會了很多，也感到了很多。 為了更深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。通過此次的分析，需要對刀具的切削參數進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們去復習以前的知識，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關聯的知識也能很好的理解。 這次畢業(yè)設計，給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。比如，我們想加快編程程度，除了對各編程 指令的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識，對于夾具的選擇，切削參數的設定我們必須十分清楚。在上機操作時，我們只有練習各功能鍵的作用，在編程時才得心應手。因此，我總結出一個結論 “ 理論是指導實踐的基礎，只有不斷在實踐中總結驗，并對先前的理論進行消化和創(chuàng)新，自己的水平會很快的提高 ” 。 八、參