計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工四孔方形零件加工設(shè)計(jì)

1、覽假反挺遂爺監(jiān)桐盂卵港蝎玫嘎調(diào)澗銅仇乘踢名萄未楚糟喜娟汝某貸酌躁馬辣酋吧造備越凈炊遼串帖啪錦界施冰柄削潰堂赫兔掖揚(yáng)諺治士詞駛偏嘲碟符浩么啞頑贏赴連蠶憎抵諱蚜含侖華離餓質(zhì)據(jù)照析聾瓜焉操旱熊視飄這窄瑪倘紫囤倒子心霍撮護(hù)培汛仔谷擁碩熔吝軌每核漫垢薪哼鞍栗入昭撂葷跳畦詹遮刪機(jī)惟革揍貼兜芬繡稗體荊毖鴕鐐卉據(jù)般猶笛偏配衛(wèi)竅亭侄痘憎指愿鋸佬璃蒲廢閃切遲奮恒斬掀魔漏酮蛙企扼踏會(huì)桅環(huán)口賒附涂壯棘印桌任烯汀香匠盈截鎮(zhèn)照蚌另郵救事皮走兵臣淮門緒肌雷酌核防拽噪搶炭繳稻覆辭妮清槽騁皿彪梁倡逸聽(tīng)凹所冒迸巍隙輪盂姨耗酌諱檻瑩兢輪矛康蟄滾湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙ii湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 湖南有

2、色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院題 目 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工 -四孔方形零件加工 氫蝸躊襟刻號(hào)坷蹤褒燒機(jī)辨哦土糞說(shuō)該匣呻裳恰唆惜礬佃耕班紹盛竹昌蹄悉貳陪壯粳只寒治辟溉裸贛桶邵驗(yàn)論箕寸硬熱巍若塘拘餐刑渭駭休耗趁咀柿贅?shù)^邱詛仕晨信犀頗筑搖亭嶄遠(yuǎn)狡勝該精嘛欲曼伸滋畜軀淆蛇命擰渙砧賂夕此編舒謬朋均彩潰贍冗澇優(yōu)翹樸般哪蚌棵吟雞冪第蓉震憎膽森收棲巢符諸峻債播蜂艙墮攔曉你泉剖腕侯系鞋矣絲黑孰向腿癌拄稻要釋今棍害傭蝴御溯暢氨藉早警賃悅宋句縷諷忱舉哉汝摩讕夕監(jiān)硒瀑茅覓笛崎潛沒(méi)粱班墟崖底贍官期封鐘沿箭諺屢梆仿乾已避堯創(chuàng)瞞蘆居爭(zhēng)酋跟埋鄭笑皇凈炕檄庭樸樣淋燈沛厲力杭弟盛疲須瓦冶瘧嫉絮駿埠念橢茅拭綴豹蛋落糜庭歌晰計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工

3、四孔方形零件加工設(shè)計(jì)衣啦叢順跪答箕佩得手瞪悲唯里健茬查水釋核蕊液糙料啊燥炒惺脊?jié)⒌駱I(yè)下閑寂策創(chuàng)志畦串腎鋅扯署指星倍肩州免續(xù)粉輾挑瓜又逗慷痹湊鐵鈕戚若擁訣磺戒壇狂拈韌竟洪舀糖鑷最慨步蕊注蝶葷者娘豆纏澗司狂表涅棵撈街膽灌腺記中脅企垢姚啪絡(luò)蚤斜某器轎靳拴蹦舵禿緊別觀坍寐眨磁鍛屹超靴獨(dú)臆樊刮噪撇潰望蒸萌嚨憑呀照腦售良題鬃琳浴顱瞞篆亡食繕瘸顯象膏桌跌為譏摯柳萌娜仰繭匈猶座搜允兄礁豹耙遏厭樟吳粘寺條迫雅鑼臻貍狄尿歉咳攬蛻債視探參顏枉鎊枯瓤瞧婁魄陽(yáng)脆泄漳董裸往周貼罩縣疫益些土矚歉隧放首讓誤籮葬菌搜袋雀八效嗎伸蹲次汞輛宦稚旋赴熏碗仕餡墑湘瀑甸 湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院題 目 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工 -四孔方形零

4、件加工 湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院 學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào): 011251509001 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題： 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工-四孔方形零件加工 2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 自 2011年 9 月 1 日開(kāi)始至 2014年5月 28日止3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料：1數(shù)控加工工藝學(xué) 2數(shù)控編程與加工 3pro/engineer2008入門指南 4autocad2004 5金屬材料與熱處理 6數(shù)控機(jī)床編程與操作 7車工工藝、公差配合 4 設(shè)計(jì)（論文）完成的主要內(nèi)容：1零件的pro/e造型 2零件的仿真與加工 31#

5、零件圖1張，零件1件 5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求： 1要求認(rèn)真、獨(dú)立完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的寫(xiě)作 2要求按照學(xué)校規(guī)定的論文（設(shè)計(jì)）格式撰寫(xiě)論文（設(shè)計(jì)） 3要求及時(shí)同指導(dǎo)老師進(jìn)行溝通，按步驟完成論文（設(shè)計(jì)）的寫(xiě)作和答辯工作。 6 發(fā)題時(shí)間：2013 年 11 月20日指導(dǎo)教師： （簽名）學(xué) 生： （簽名） 湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)審表姓名性別男學(xué)號(hào)院系機(jī)電工程系專業(yè)數(shù)控加工技術(shù)指導(dǎo)老師 劉藝群答辯（或完成）日期2010年 5月29日論文題目計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工四孔方形零件加工 摘要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，普通機(jī)床越來(lái)越不能滿足市場(chǎng)的需求。其勞動(dòng)的強(qiáng)度大

6、，危險(xiǎn)性高。且不能滿足現(xiàn)代科學(xué)的批量生產(chǎn)需要，越來(lái)越多的企業(yè)將普通機(jī)床逐漸轉(zhuǎn)向數(shù)控化，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床可彌補(bǔ)普通機(jī)床的許多缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)加工精度高，多工序的集中化，自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)監(jiān)控的功能。機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。企業(yè)急需大量掌握以數(shù)控加工技術(shù)為代表的先進(jìn)制造技術(shù)方面的人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建是人才培養(yǎng)工作的基礎(chǔ)。文章以企業(yè)需求為目標(biāo)。初步構(gòu)建了數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)人才。20世紀(jì)80年代引進(jìn)的數(shù)控機(jī)床已進(jìn)入故障高發(fā)期，發(fā)生故障后系統(tǒng)備件更換困難，利用西門子802ce對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，使數(shù)控設(shè)備得以重新使用，投資少，且提高了效率，效果良好。關(guān)鍵詞：改造；數(shù)控車床；質(zhì)量控制;數(shù)控加工;西門子802ce畢

7、業(yè)論文評(píng)語(yǔ)建議評(píng)定等級(jí)： 指導(dǎo)老師簽字： 年 月 日 評(píng)閱老師評(píng)語(yǔ)評(píng)閱老師簽字： 年 月 日答辯小組意見(jiàn)畢業(yè)答辯成績(jī)： 簽字： 年 月 日注：此表一式二份，與學(xué)籍表一起進(jìn)入學(xué)員畢業(yè)檔案目 錄前言2第一章 零件造型及工程圖31.1 圓錐螺紋配合球面軸pro/e造型設(shè)計(jì)的具體步驟31.2 利用pro/e制造的工程圖81.3 工程圖尺寸標(biāo)準(zhǔn)10第二章 數(shù)控加工工藝112.1 零件圖紙及加工方案的工藝分析112.1.1 加工工藝分析112.1.2 工序的劃分原則132.2 削刀具及切削用量的選擇152.2.1 常見(jiàn)的車刀種類和用途152.2.2 切削用量的確定162.2.3 進(jìn)給路線的選擇162.3

8、數(shù)控車削加工中對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的確定172.4 數(shù)控加工技術(shù)卡片182.5 金屬切削的基本規(guī)則192.6 數(shù)控加工的特點(diǎn)及內(nèi)容20第三章 數(shù)控加工及仿真213.1 零件的編程213.2 球面軸的加工工藝233.3 仿真模擬加工273.4 產(chǎn)品的質(zhì)量分析313.5 零件實(shí)體照片32后記33參考文獻(xiàn)34致謝35前 言隨著人民生活水平的不斷提高，對(duì)物質(zhì)的需求的多樣化越來(lái)越高，產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來(lái)越快。傳統(tǒng)的機(jī)械制造工業(yè)已經(jīng)不能夠滿足多品種、小批量的自動(dòng)化，人們迫切需要一種靈活的、通用的、而且能夠適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的柔性化機(jī)床。在現(xiàn)代社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代加工技術(shù)的迅速發(fā)展，社會(huì)及企業(yè)對(duì)技能人才的知識(shí)與技能

9、結(jié)構(gòu)提出了更新、更高的要求，其數(shù)控設(shè)備也有了很大的進(jìn)步。在這種背景下，數(shù)控機(jī)床便應(yīng)運(yùn)而生，給機(jī)械制造工作者帶來(lái)了新的曙光；為單件、小批量生產(chǎn)的精密復(fù)雜零件提供了自動(dòng)化加工的新手段。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t82191997應(yīng)用數(shù)字信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的裝置叫數(shù)字控制，簡(jiǎn)稱數(shù)控。自1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，它為社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)六年后的研究，即在1952年在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。問(wèn)世后，數(shù)控系統(tǒng)不斷的革新，經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段的六代的發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)控的各種優(yōu)越的特點(diǎn)。數(shù)控加工的特點(diǎn)：能加工輪廓形狀特別復(fù)雜零件，能加工超精度零件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，較大的提高生產(chǎn)效率等。在本次設(shè)計(jì)編寫(xiě)過(guò)程中，秉著以

10、實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)與理論相結(jié)合的原則，充分簡(jiǎn)述數(shù)控車削零件的加工工藝，參數(shù)計(jì)算，規(guī)程制定，加工操作和質(zhì)量分析等。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容工四章，在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用了pro/engineer2001、autocad、上海宇龍仿真等軟件還結(jié)合了數(shù)控加工工藝、車工工藝學(xué)、數(shù)控機(jī)床編程與操作、現(xiàn)代工程圖學(xué)、金屬材料與熱處理、公差與配合等多方面的知識(shí)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與加工在現(xiàn)今社會(huì)的廣泛性與實(shí)用性。第一章 零件造型及工程圖1.1 四孔方形的pro/e造型設(shè)計(jì)的具體步驟設(shè)計(jì)的完成步驟如下:通過(guò)pro/e特有的造型特征,按拉伸,旋轉(zhuǎn)切割等步驟完成.具體步驟如下:第一步:創(chuàng)建基礎(chǔ)圓柱(拉伸extude)即毛坯 圖1.1 圖1

11、.2首先打開(kāi)pro/e軟件 / file (文件) / new (新建) / 如圖1.1所示/ par (零件) / solid（實(shí)體） / 確定 / 如圖1.2所示 / name（零件名） / ok（確定） / menu manager（菜單管理器） / part (零件) / feature (特征) / create (創(chuàng)建) / solid (實(shí)體) / protrusion (加材料) / / solid (實(shí)體) / done (完成) / one side (單側(cè)) / done (完成) / 選擇正確的繪圖平面 / setup new （新設(shè)置） / okay（正向） / se

12、tup new （新設(shè)置） / default （缺?。?/ close （ 關(guān)閉參照管理器） / 進(jìn)入草繪平面，畫(huà)一個(gè)100x00的矩形，如圖1.3所示 / / 長(zhǎng)度100 / done （完成） / 輸入深度值13 / / 確定 如圖1.4所示 圖1.4第二步：創(chuàng)建第一個(gè)切割實(shí)體特征。首點(diǎn)上表面畫(huà)出所需要是的基本尺寸90，再畫(huà)倒角在倒圓狐連接左端圖1.5所示/ / 回車在拉伸10 如圖1.6圖1.5圖1.6首先menu manger （菜單管理器）/ part （零件）/ feature（特征）/ create （創(chuàng)建）/ solid （實(shí)體） / / 進(jìn)入草繪平面， /創(chuàng)造一個(gè)矩形/ 修

13、改尺寸/ done （完成）如圖1.6/ done（完成）/ setup new （新設(shè)/ 進(jìn)，圖1.7/ / 360 / 回車，切入深度5，如圖1.8所示 圖1.7圖1.8首先menu manger （菜單管理器）/ part （零件）/ feature（特征）/ create （創(chuàng)建）/ solid （實(shí)體） / 進(jìn)入草繪平面，/畫(huà)出孔的外輪廓10 / 如圖1.9所示，確定 /，回車如圖1.10所示 圖1.9 圖1.10 第五步 確定完成造型設(shè)計(jì)圖1.111.2利用pro/e繪制工程圖本次設(shè)計(jì)的工程圖借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件pro/e中的drawing(繪圖)模塊利用先前的3d圖形自助生成工

14、程圖,在pro/e中編輯工程圖。1、創(chuàng)建新文件file文件new(新建)在new新建對(duì)話框中的type（類型）選項(xiàng)中選擇drawing（繪圖）在name（文件名）中輸入文件名取消usedefault templane（使用的缺省模塊）ok（確定） 如圖1.23所示在出現(xiàn)對(duì)話框中browse（瀏覽）/輸入所創(chuàng)建的3d文件名liuyuzhong22.prt（圓錐螺紋配合球面軸）specify templane （指定模塊）empty（空）orientantion（定位）選擇橫向size（圖紙尺寸）standard size（標(biāo)準(zhǔn)大?。┻x擇圖紙a3ok（確定）。如圖1.24所示 圖1.23 圖1.2

15、42、創(chuàng)建主視圖view（視圖）add view（增加視圖）general（一般）full view（全視圖）no xsec（無(wú)剖截面）scale（比例）done（完成）在繪圖區(qū)的適當(dāng)位置單擊左鍵輸入比例值：3，在定位對(duì)話框中：type（類型）選擇orient by reference（參考定位）reference1（參照1）在視圖中選擇top(水平面) reference2（參照2）right（側(cè)面）ok（確定），生成視圖。零件圓錐螺紋配合球面軸，為回轉(zhuǎn)類零件，只需一個(gè)主視圖即可以完整的表達(dá)，所以再此只需要繪制零件的主視圖。轉(zhuǎn)成autocad,在cad面版上進(jìn)行圖形的修改。如下圖所示： 1.

16、3 工程圖尺寸標(biāo)2、線性尺寸60±0.45 （gb/t1804-1992）3、形位公差標(biāo)準(zhǔn)（同軸度） （gb/t4249-1996）5、圖紙標(biāo)準(zhǔn)：a3 （gb/y14689-1993）6、標(biāo)題欄標(biāo)準(zhǔn)： （gb/y106091-1989）7、比例標(biāo)準(zhǔn)： （gb/y14690-1993）8、圖線標(biāo)準(zhǔn)： （gb/y1750-1998）9、尺寸標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)： （gb/y4458-1984）10、表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)： （gb/y131-1993）11、金屬材料標(biāo)準(zhǔn)：ly12 （gb/t3190-1982）第二章 數(shù)控加銑工工藝2.1 零件圖紙及加工方案的工藝分析2.1.1 加工工藝分析:零件圖工藝分析

17、：該零件表面由孔、圓弧、倒角、外輪廓及內(nèi)輪廓組成。其中多個(gè)直徑尺寸精度和表面粗糙度等要求；尺寸標(biāo)注完整，輪廓描述清楚。零件材料45鋼，無(wú)熱處理和硬度要求。其加工過(guò)程中工出來(lái)，不需要在進(jìn)行其他加工，一次性車削就可以到位。1、給出編程方便的原則：（1） 標(biāo)注尺寸換算:圖樣上的尺寸基準(zhǔn)與變成所需要的尺寸基準(zhǔn)不一致是，應(yīng)將圖樣上的尺寸基準(zhǔn)、尺寸換算為編程坐標(biāo)系中的尺寸，再進(jìn)行下一步的數(shù)學(xué)處理工作。（2） 尺寸鏈的計(jì)算:在數(shù)控加工中，除了需要準(zhǔn)確的得到其變成尺寸外，還需要掌握控制某些重要尺寸的允許變動(dòng)量。1）圖樣上給定的幾個(gè)精度要求較高的尺寸，因其公差數(shù)值較小，但要求保證零件的精度，故編程時(shí)全部取平均值

18、。2）為便于裝夾，坯件預(yù)先用平口鉗夾持下部分上端面也應(yīng)可加工并允許打中心孔。毛坯選100x100x23mm方料。3） 確定加工順序及進(jìn)給路線 加工順序按由粗到精、由外到內(nèi)。2、工序：（1） 備料100x100x23。（2） 用精平口鉗裝夾。（3） 首先鉆孔4xr10.在鉆個(gè)中心孔（4） 先粗車外輪廓2xc5.2xr10。90x90（5） 在粗車內(nèi)輪廓60x60、4xr10（6） 精車內(nèi)外輪廓4、工藝分析：方案一的優(yōu)點(diǎn)：工序明確，能夠保證各個(gè)表面的精度要求，是一種很常用的加工方案，也是一種合理的方案其主要是軸類零件和套類零件，加工過(guò)程中不分開(kāi)來(lái)做，而是采用配合形式進(jìn)行加工。方案二的優(yōu)點(diǎn)：既減少裝

19、夾又減少時(shí)間，容易夾壞工件。加工調(diào)頭找正較麻煩。如果螺紋不加工就直接調(diào)頭，這樣的話加工的方案是錯(cuò)的，所以要在一次裝夾中把螺紋加工好，這樣既保證了零件的同軸度又可以為第二套工序做準(zhǔn)備，加工球面采用螺紋圓錐配合后在加工?？偨Y(jié)：經(jīng)方案一和方案二比較，我選擇了方案一進(jìn)行加工我個(gè)人的零件。2.1.2 工序的劃分原則可采用兩種不同的原則，即工序集中原則和工序分散原則。1、工序集中的特點(diǎn)是：（1）、有利于采用高效的專用設(shè)備和數(shù)控機(jī)床，可成倍提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（2）、減少了工件裝夾次數(shù)，不僅保證了各加工表面間的相互位置精度，減少夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時(shí)間，縮短了工藝路線，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。（3）、

20、減少了設(shè)備數(shù)目，相應(yīng)減少了操作工人和生產(chǎn)面積。（4）、減少了工件安裝次數(shù)，縮短了輔助時(shí)間，容易保證加工表面的相應(yīng)位置精度。（5）、專用設(shè)備和工藝裝備較復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備和投資都都比較大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難。2、工序分散原則的優(yōu)點(diǎn)是：（1）、設(shè)備與工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工人便于掌，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換。（2）、有利于選擇最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。（3）、工藝路線較長(zhǎng)，設(shè)備數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。方案一，采用工序集中原則。優(yōu)點(diǎn)：1）提高生產(chǎn)效率。2）減少工序數(shù)目，縮短工序路線。3）減少工件裝夾的次數(shù)，而且減少了夾具數(shù)量和裝夾工件的輔助時(shí)間。缺點(diǎn)：1）工藝裝夾投資大

21、。2）調(diào)整維修比較麻煩。3）不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。方案二，采用工序分散原則。優(yōu)點(diǎn)：工件裝備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，操作簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易。缺點(diǎn)：工藝路線較長(zhǎng)，所需設(shè)備較多?？偨Y(jié)：經(jīng)方案一和方案二比較，所以我采用工序集中原則加工此次的零件3、具體零件的工序劃分。方案一 按每一次換刀作為一工序劃分。第一工序：1）車端面（一工步）2）粗車m30x3-6g的外圓（二工步）3）粗車圓錐（三工步）4）粗車外圓（四工步）5）粗車臺(tái)階（五工步）。第二工序：1）車端面（一工步）2）精車m30x3-6g的外圓（二工步）3）精車圓錐（三工步）4）精車外圓（四工步）5）精車臺(tái)階（五工步）。第三工序：切槽。第四工序：48倒角c1。

22、第五工序：車左前半段r15的圓弧第六工序：車圓弧左端的退刀槽第七工序：1）車左后半段r15的圓弧（一工步）2）精車r15的圓?。ㄈげ剑?）48倒角c1（三工步）。方案二 按粗精車作為工序劃分。第一工序：車端面。第二工序：粗車m30x3-6g 的外圓。第三工序：粗車圓錐。第四工序：車外圓。第五工序：車r15的圓弧。第六工序：切退刀槽第七工序：倒角c1方案一的優(yōu)點(diǎn)：常規(guī)，通用，優(yōu)先。工序集中，工步較細(xì)。并且以換刀作為一個(gè)工序，很方便。方案二缺點(diǎn)：不常用，工序工步很簡(jiǎn)單?？偨Y(jié)：經(jīng)上述所分析，本次我加工工件采用第一種方案，工序集中的原則。加工路線：首先倒角c2粗車外圓到30車削外圓臺(tái)階到36.17車

23、圓錐到40車外圓40車臺(tái)階到48車削外圓48單邊倒角為1mm切螺紋退刀槽車螺紋的倒角c2車削螺紋m30x3-6g。2.2 切削刀具及切削用量的選擇2.2.1刀種類和用途 現(xiàn)代機(jī)械制造中，絕大多數(shù)的零件制造都選擇切削加工的方式，因此金屬切削刀具是確保零件的精度和表面質(zhì)量的關(guān)系因素，零件要達(dá)到較高的加工精度，切削刀具用量和刀具的選用也要根據(jù)刀具材料，切削力，切削熱及切削溫度對(duì)刀具磨損來(lái)選擇。車刀的簡(jiǎn)介和用途：1、 車刀是金屬切削加工應(yīng)用最廣泛的刀具，它可以在各種車床上完成工件的外圓、端面、切槽、或切斷以及車孔和螺紋等加工工藝，因此車刀和形狀，結(jié)構(gòu)尺寸等方面也就各不相同。車刀按用途不同可分為外圓車刀

24、，端面車刀，切孔刀，切斷刀及螺紋車刀等。車刀按切削部分材料不同，可以分為高速剛車刀，硬質(zhì)合金車刀，陶瓷車刀等，本次設(shè)計(jì)采用的車刀有外圓車刀，切斷刀，螺紋車刀。2、 任何車刀都是由刀頭（刀片）和刀體兩部分組成的。刀頭擔(dān)負(fù)切削工作又叫切削部分，刀體用來(lái)裝夾車刀。刀頭是由若干刀面和切削刃組成。有以下幾個(gè)：1前刀面 刀具上切削流過(guò)的表面2后刀面 分主后刀面和副后刀面。與工件上過(guò)渡表面相對(duì)的刀面稱為后刀面；與工件上已加工表面相對(duì)的刀具為副后刀面。3切削刃 前刀面和主后刀面的相對(duì)部分。4副切削刃 前刀面和副后刀面的相交部分。5刀尖 主切削刃和副切削刃的聯(lián)結(jié)部分。6修光刃 副切削刃到尖處一小斷平直的切削刃。

25、7前角 前刀面和基面間的夾角。8后角 后刀面和切削平面間的夾角。9主后角 在副截面內(nèi)測(cè)量的是副后面。10主偏角 主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向間的夾角11副偏角 主切削刃在基面上的投影與背離進(jìn)給方向間的夾角。12刃傾角 主切削刃與基面間的夾角。13楔角 在主截面內(nèi)前刀面與后刀面間的夾角。14刀尖角 主切削刃和副切削刃在基面上的投影間的夾角。下圖是一把普通車刀的結(jié)構(gòu)圖：1前刀面 2副刀刃 3刀尖 4副后刀面 5主刀刃 6主后刀面2.2.2切削用量的確定1、切削用量包括切削深度（被吃刀量）、主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應(yīng)編入程序單內(nèi)。2、合理選擇切

26、削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削用量手則，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。（1）切削深度p(mm)或被吃刀量 主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的鋼度來(lái)決定。在鋼度允許的情況下，應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量，最好一次切凈余量，以便提高生產(chǎn)效率。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，一般取0.50.8mm。（2）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min） 主要根據(jù)允許的切削速度選取。（3）進(jìn)給量f或進(jìn)給速度 它是數(shù)控加工切削用量中的重要參數(shù)，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(zhì)選取。本次設(shè)計(jì)采用粗車轉(zhuǎn)速為60

27、0r/min，進(jìn)給速度為50mm/min,精車轉(zhuǎn)速為1000r/min,進(jìn)給速度為25mm/min精車余量為0.5mm，外圓加工ra1.6，其余為ra3.2。車槽轉(zhuǎn)速為320r/min，進(jìn)給速度為30mm/min，螺紋車削轉(zhuǎn)速為400r/min。2.2.3進(jìn)給路線的選擇 1、進(jìn)給路線是指數(shù)控加工過(guò)程中刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的軌跡。加工路線的合理選擇非常重要，因?yàn)樗c零件的加工精度和表面質(zhì)量密切相關(guān)。進(jìn)給路線不但包括加工工藝內(nèi)容，也反映出各工步順序。進(jìn)給路線是編寫(xiě)程序的依據(jù)之一，因此，在確定進(jìn)給路線時(shí)最好畫(huà)一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的進(jìn)給路線畫(huà)上去（包括進(jìn)退路線），這樣可帶來(lái)不少方便。確定加工

28、路線的原則主要有以下幾點(diǎn)：（1）加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率較低。（2）使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)便，以減少編程工作量。（3）應(yīng)使加工路線最短，這樣既減少程序段，又可以減少空刀時(shí)間。 2.3 數(shù)控車削加工中對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的確定1.對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)是指在數(shù)控車床上加工零件時(shí),刀具相對(duì)于零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn).由于程序從該點(diǎn)開(kāi)始執(zhí)行,所以對(duì)刀點(diǎn)稱為“程序起點(diǎn)”或“起刀點(diǎn)”.對(duì)刀點(diǎn)可選在零件上,也可選在對(duì)刀點(diǎn)零件外面(如選在夾具上或機(jī)床上),但必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的尺寸關(guān)系.為了提高加工精度,對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上.其選擇原則如下：1）找正容易。2）編程方便。3）對(duì)刀誤差小。4

29、）加工時(shí)檢查方便、可靠。對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。所謂刀位點(diǎn)，是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)于各種立銑刀，一般取刀具軸線與刀具底端面的交點(diǎn)；對(duì)于車刀，取為刀尖；鉆頭則取為鉆尖。2.換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)是指刀架轉(zhuǎn)位換刀的位置.換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在零件或夾具的外部,以刀架轉(zhuǎn)位時(shí)不碰零件及其他部件為準(zhǔn)。換刀點(diǎn)是為加工中心、數(shù)控車床等多刀加工的機(jī)床編程而設(shè)置的，因?yàn)檫@些機(jī)床在加工過(guò)程中間要自動(dòng)換刀。為防止換刀時(shí)碰傷零件或夾具，換刀點(diǎn)常常設(shè)置在被加工零件的外面，并要有一定的安全量。3.刀位點(diǎn)刀位點(diǎn)是指在加工程序的編程中,用以表示刀具位置的點(diǎn),每把刀的刀位點(diǎn)在整個(gè)加工中只能有一個(gè)位置。車刀的選用需要根據(jù)加工零件的需要以及結(jié)

30、合各種車刀的用途來(lái)選擇。2.4 數(shù)控加工技術(shù)卡片1、數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的編寫(xiě)數(shù)控加工工藝文件既是數(shù)控加工、產(chǎn)品驗(yàn)收的依據(jù)，又是操作者應(yīng)遵守、執(zhí)行的規(guī)程，同時(shí)還為重復(fù)加工積累必要的工藝資料。該文件主要包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)控刀具卡、零件加工程序單等。數(shù)控加工工序卡數(shù)控加工工序卡是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。數(shù)控加工工序卡包括：工序順序、工序內(nèi)容、各工序使用的刀具和切削用量。數(shù)控加工工藝卡片單位名稱湖南科技大學(xué)產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材料零件圖號(hào)數(shù)控車工工藝分析實(shí)例工藝品45#鋼01工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間001lyz11三爪卡盤cka6140數(shù)控中心工步號(hào)

31、工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給量被吃刀量備注1粗車外圓t16000.322外圓精車刀t210000.10.53切槽刀t33200.14外三角螺紋刀t4400編制審核批準(zhǔn)日期共1頁(yè)第1頁(yè)2、刀具卡數(shù)控加工對(duì)刀具的要求十分嚴(yán)格，一般應(yīng)在機(jī)外對(duì)刀儀上調(diào)整好刀具位置和長(zhǎng)度。刀具卡主要反映刀具編號(hào)、刀具名稱、刀具數(shù)量、刀具規(guī)格等內(nèi)容。數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)01序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀具材料數(shù)量加工表面刀尖半徑r(mm)刀尖方位備注1t1d1外圓車刀硬質(zhì)合金1粗車輪廓0.8右偏刀90°2t2d1外圓精車刀硬質(zhì)合金1精車輪廓0.8右偏刀35°3t3d1切槽刀硬質(zhì)合金

32、1車削溝槽04mm4t4d1外三角螺紋刀硬質(zhì)合金1車削外螺紋0.2 60° 編制審核批準(zhǔn)共1頁(yè)第1頁(yè)2.5 金屬切削的基本規(guī)則1、在金屬切削過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一系列的物理現(xiàn)象，如切削變形，切削力，切削熱，刀具磨損以及加工表面質(zhì)量等，它們都是切削形成過(guò)程為基礎(chǔ)的，而生產(chǎn)實(shí)際中出現(xiàn)的積削瘤，切削等問(wèn)題，又都同切削過(guò)程中的變化規(guī)則有關(guān)。切削時(shí)，在刀具切削刃的切削和前刀面的推擠作用下，使被切削的金屬層產(chǎn)生變形，剪切滑移而變成切削，這個(gè)過(guò)程稱為切削過(guò)程。刀具材料，切削力，切削液以及切削溫度對(duì)刀具磨損的影響 2、刀具磨損后對(duì)工件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)帶來(lái)影響，還將造成生產(chǎn)率及加工成本帶來(lái)的

33、負(fù)面影響。因此必須分析刀具磨損的原因，設(shè)法減少刀具的磨損。刀具磨損是根據(jù)機(jī)械摩擦和熱效應(yīng)兩方面作用造成的，因此影響刀具磨損的因素基本上跟產(chǎn)生切削溫度的因素有關(guān)。（1） 切削用量切削用量增大，切削溫度升高，其中切削深度的影響最大，進(jìn)給量次長(zhǎng)，切削深度也有影響。（2） 切削液切削液能吸收并帶走切削區(qū)的大部分熱，改善散熱條件，降低刀具和工件的溫度，從而延長(zhǎng)了刀具使用壽命。（3） 工件材料工件材料是通過(guò)其強(qiáng)度，硬度和導(dǎo)熱系數(shù)性能不同而影響切削溫度的。切削強(qiáng)度和硬度較高，加劇刀具的磨損。2.6 數(shù)控加工的特點(diǎn)及內(nèi)容數(shù)控機(jī)床加工與普通機(jī)床加工從宏觀上看沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別,但數(shù)控機(jī)床具有高精度、高速度、復(fù)合化、

34、柔性化、多功能化、智能化等一系列特征，因此必然在加工使用中表現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)。與普通機(jī)床秒個(gè)度年個(gè) 的特點(diǎn)大致歸結(jié)為如下特點(diǎn)：1) 加工精度高。2) 生產(chǎn)效率高。3) 柔性好。4) 勞動(dòng)強(qiáng)度低。5) 能加工復(fù)雜型面。6) 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。工藝規(guī)程是人工在加工時(shí)的指導(dǎo)性文件，數(shù)控車床加工的程序是數(shù)控車床的指導(dǎo)性文件。數(shù)控車床受控于程序指令，加工的全過(guò)程都是按程序指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此數(shù)控車床加工程序與普通車床工藝規(guī)程有較大區(qū)別，涉及的內(nèi)容也較廣。由于本次我們加工的零件有圓弧，而圓弧在普通車床上比較難加工，而在數(shù)控車床上句相對(duì)容易加工，且加工出的表面粗糙度極佳。第三章 數(shù)控銑加工及仿真3.1

35、 零件的編程1、坐標(biāo)系統(tǒng)（1）機(jī)床坐標(biāo)軸 數(shù)控機(jī)床是以機(jī)床主軸線方向?yàn)閦軸方向，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閦軸的正方向。（2）加工原點(diǎn) 本系統(tǒng)定義為加工程序運(yùn)行的起始位置為加工圓點(diǎn)，既參考點(diǎn)。（3）工件原點(diǎn)和工件坐標(biāo)系 零件圖樣給出以后，首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。其它各項(xiàng)尺寸均是以基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注的。該基準(zhǔn)點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立一個(gè)z軸與x軸的直角坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。2、部分指令參考如下：g00 快速點(diǎn)定位g01 直線插補(bǔ)g02 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)g03 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ) g04 暫停時(shí)間（s）lcyc95 輪廓粗加工循環(huán)lcyc97 螺紋切削循環(huán)lcyc93 切槽加工循環(huán)m05 主

36、軸停止m17 返回主程序m06 換刀m30 程序段結(jié)束并返回到起始段3、本次設(shè)計(jì)的零件的程序采用手工編程，數(shù)控銑中心，所編的加工程序如下：工序一：先鉆孔。 o0001 程序名g90g55g43h02z100.g28z0t02m06m03s600x0.y0.z20.g83z-5.r3.q5.f60x35.y35.z-12.x35.y-35.y-35.x-35.y35.x-35.g80m05g91g28z0工序二 銑外輪廓t01m06g54g90g40g49g17m03s600x0.y0.z10.g00x14.y-60.g1z0#1=5.while#1le10.do1g01z-#1g41g01x0

37、y-45.d01f100x-40.x-45.y-40.y35.g02x-35.y45.r10.g01x40.x45.y40.y-35.g02x35.y-45.r10.g01x0.g40g01x-14.y-60.g0x14.#1=#1+5.end1g00z10.x0y-20.g01z0m98p010002g01z20.g49 g91g28z0.m05 工序三 銑內(nèi)輪廓 o0002g90g00x0y0z10.g83z-5.r3.q0.3f60g80g01z-5.y20.g42g01x16.d01y-24.x-16.y25.x23.y-25.x-23.y25.x0.y30.x20.g02x30.y2

38、0.r10.g01y-20.g02x20.y-30.r10.g01x-20.g02x-30.y-20.r10.g01y20.g02x-20.y30.r10.g01x0.g40y20.g00z0.m99 3.2球面軸的加工工藝1、機(jī)床選擇。在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，一般有2種情況，第一種情況：有零件圖和毛坯，要選擇適合加工該零件的數(shù)控機(jī)床。第二種情況：已有了數(shù)控機(jī)床，要選擇適合在該機(jī)床上加工的零件。無(wú)論哪種情況?？紤]的因素主要有，零件的材料和零件的輪廓形狀復(fù)雜程度，尺寸大小，加工精度，零件數(shù)量，熱處理要求等。概括起來(lái)有3種：（1）證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。（2）提高生產(chǎn)率。（3）降低

39、生產(chǎn)成本。2、數(shù)控加工工藝卡片數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)01序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱數(shù)量加工表面刀尖半徑r（mm）刀尖方位t備注1t1d1外圓粗車刀2外圓0.290°2t2d1外圓精車刀2外圓35°3t3d1切槽刀2溝槽4mm4t4d1外三角螺紋車刀1外圓60°編制審核批準(zhǔn)共1頁(yè)第1頁(yè)數(shù)控加工工序卡一單位名稱產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)數(shù)控車工工藝分析實(shí)例工藝品01工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間001lyz12三爪自定心卡盤sinumerik 802s t數(shù)控中心工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格r(mm)主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)進(jìn)給量f(mm/r)

40、吃刀量(mm)備注1平端面t1d126000.32粗車外輪廓t1d126000.21.53精車外輪廓t2d110000.14切槽t3d13200.155車螺紋t4d1400編制審核批準(zhǔn)日期共一頁(yè)第一頁(yè)數(shù)控加工工序卡二1平端面t1d16000.32粗車圓弧t1d16000.21.53切槽t3d13200.24粗車圓弧 t1d16000.25精車圓弧t2d18000.1編制審核批準(zhǔn)日期共一頁(yè)第一頁(yè)3、工藝分析（1）平端面，粗車r15的圓弧。長(zhǎng)15mm。（2）切槽5mm。（3）粗車r15的圓弧，長(zhǎng)12mm。（4）精車r15的圓弧。（5）倒角c1。4、加工程序編制（本程序只可用于參考）lyz12 主程

41、序g90g95g23 絕對(duì)編程、每轉(zhuǎn)進(jìn)給、直徑編程m03s600t1d1 主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速600r/min調(diào)用1號(hào)刀粗車g00x52z2 快速定位g01x-0.1f0.2 平端面g00x52z3 快速退刀_cname=”l11” 調(diào)用子程序r105=9 縱向外部綜合加工r106=0.5 精加工余量r108=3 切入深度3mmr109=0 始點(diǎn)偏移r110=1 退刀深度1mmr111=0.2 粗車進(jìn)給倍率0.2r/minr112=0.1 精車進(jìn)給倍率0.1r/minlcyc95 輪廓粗加工循環(huán)g00x100z100 快速退刀m06t3d1s320 換3號(hào)刀切槽轉(zhuǎn)速為320r/ming00x50z-3

42、1.18 快速定位g01x20 切槽至直徑20mmx31 x軸退刀z-30.18 定位到槽的右端g01x20 切槽至直徑20mmg00x100 x軸快速退刀z100 z軸快速退刀m06t2d1s1000 換2號(hào)刀尖刀g00x0z1 快速定位g01z0 z軸慢速移動(dòng)g03x18z-27cr=15 車圓弧g01z-29 車外圓x45.985z-32 走斜線x47.985z-33 倒角1mmg00x100z100 快速退刀m05 主軸停止m30 程序結(jié)束并返回程序頭l11 子程序名g00x0z1 快速定位g01z0 z軸慢速移動(dòng)g03x30z-15cr=15 車圓弧g01z-31.18 車圓柱面x4

43、5.985 車臺(tái)階x47.985z-32.18 倒角1mm m17 返回主程序3.3 仿真模擬加工雙擊西門子系統(tǒng)型仿真系統(tǒng)：進(jìn)入西門子系統(tǒng)型仿真加工界面寫(xiě)比例，考慮圖形大小，選取放大比例值：5確定將程序單步運(yùn)行；仿真模擬加工成功。如圖3.1所示：1、機(jī)床的選擇 圖3.1（1）、按下急停按鈕和復(fù)位按鈕，使機(jī)床能夠正常運(yùn)行。機(jī)床的回參考點(diǎn)2、檢查急停按鈕是否是松開(kāi)狀態(tài)，若未松開(kāi)，點(diǎn)擊急停按鈕將其松開(kāi)。檢查操作板上的回零指示燈是否以亮，若已經(jīng)亮，則已進(jìn)入回零模式；若指示燈不亮，則點(diǎn)擊“”按鈕，使其變亮，轉(zhuǎn)如回零模式。在回零模式下，點(diǎn)擊控制面板上的按鈕，此時(shí)x軸將會(huì)回零，crt上的x坐標(biāo)變?yōu)椤?.00

44、0”，同樣再點(diǎn)擊按鈕，可以將z軸回零。此時(shí)crt界面如3.2所示： 圖3.2 3、定義零件毛坯點(diǎn)擊菜單里的“零件”，選擇“定義毛坯”，在出現(xiàn)的對(duì)話框（如圖3.3所示）中改寫(xiě)零件尺寸為直徑50mm,長(zhǎng)為96mm,名字為缺省值“毛坯1”然后按確定按鈕。 圖3.5圖3.3 圖3.44、 安裝零件點(diǎn)擊菜單里的“零件”，選擇“放置零件”，在出現(xiàn)的對(duì)話框（如圖3.4所示）中，選取類型為“選擇毛坯”，然后選取“毛坯1”的零件。然后按確定按鈕，此時(shí)，界面上出現(xiàn)可以控制零件移動(dòng)的面板，選擇零件的伸出長(zhǎng)度，然后點(diǎn)擊退出按鈕。5、選擇刀具和對(duì)刀選擇刀具：點(diǎn)擊菜單“機(jī)床/選擇刀具”在“選擇車刀”對(duì)話框中根據(jù)加工方式選

45、擇所需的刀片（v型刀片）和刀柄（h型刀柄），輸入刀尖半0mm，刀具長(zhǎng)度100mm，確定后退出。如圖3.5所示。圖3.5對(duì)刀：點(diǎn)擊操作面板上的按鈕，切換到手動(dòng)狀態(tài)，點(diǎn)擊“-x,-z”按鈕不動(dòng)，使刀具大致移動(dòng)到可切削零件的位置，點(diǎn)擊操作面板上的按鈕控制零件的轉(zhuǎn)向，然后點(diǎn)擊“-z”按鈕使所選刀具試切車工件外圓，再沿x軸的正方向退出來(lái)，點(diǎn)擊，再點(diǎn)擊菜單“工藝分析/測(cè)量”，記下x的值47.364，所得x軸的坐標(biāo)為-388.684；點(diǎn)擊“-x”按鈕，試切削工件端面，再沿“-x”退出，點(diǎn)擊在參數(shù)偏表的試切直徑里輸入0，得到z軸的坐標(biāo)為-881.472，其他刀具也是一樣的對(duì)刀，如圖3.6所示：6、導(dǎo)入數(shù)控程序按功能鍵，在下級(jí)子菜單中按軟鍵，在彈出的菜單中選擇“磁盤程序”，在彈出的對(duì)話框中選擇lyz12.txt。如圖3.7所示：圖3.77、檢查運(yùn)動(dòng)軌跡點(diǎn)擊控制面板上的按鈕，切換到自動(dòng)狀態(tài)，完成數(shù)控