畢業(yè)論文-數(shù)控機床編程與操作的研究(共21頁)

1、長春汽車工業(yè)(gngy)高等?？茖W校繼續(xù)教育(jioy)學院 畢業(yè)論文(b y ln wn)（設(shè)計）中文題目：數(shù)控機床編程與操作的研究英文題目：The number controls the research of the tool machine plait distance and operation畢業(yè)專業(yè)： 汽車機械制造技術(shù)學生姓名： 準考證號： 指導教師： 二零一五 年 二 月獨創(chuàng)性聲明(shngmng)本人聲明所呈交(chn jio)的論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得

2、 長春汽車工業(yè)(gngy)高等?？茖W校 或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文作者簽名： 簽字日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本論文作者完全了解 長春汽車工業(yè)高等?？茖W校 有關(guān)保留、使用論文的規(guī)定。特授權(quán) 長春汽車工業(yè)高等?？茖W校 可以將論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。（保密的論文在解密后適用本授權(quán)說明）論文作者簽名： 導師簽名：簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月中文(zhngwn)摘要世界制造業(yè)轉(zhuǎn)移(zhuny)，中國正

3、在逐步成為世界加工廠。美國、德國、韓國等國家已經(jīng)進 入工業(yè)化發(fā)展的高技術(shù)密集時代與微電子時代，鋼鐵、機械、化工等重工業(yè)正逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，我國目前經(jīng)濟(jngj)發(fā)展已經(jīng)過了發(fā)展初期，正處于重化工業(yè)發(fā)展中期。 未來10年將是中國機械行業(yè)發(fā)展最佳時期。美國、德國的重化工業(yè)發(fā)展期延續(xù)了18年以上，美國、德國、韓國四國重化工業(yè)發(fā)展期平均延續(xù)了12年，我們估計中國的重化工業(yè)發(fā)展期將至少延續(xù)10年，直到2015年。因此，在未來10年中，隨著中國重化工業(yè)進程的推進，中國企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量等都將得到大幅提升，國產(chǎn)機械產(chǎn)品國際競爭力增強，逐步替代進口，并加速出口。目前，機械行業(yè)中部分子行業(yè)如船舶、鐵

4、路、集裝箱及集裝箱起重機制造等已經(jīng)受益于國際間的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，并將持續(xù)受益；電站設(shè)備、工程機械、床等將受益于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，加快出口進程。關(guān)鍵詞：重化工業(yè) 國產(chǎn)機械 快速出口 工程機械A(chǔ)bstract The world manufacturing transfer, China is gradually becoming the world factory. The United States, Germany, Korea and other countries has been into the industrialization of high technology intensive era

5、and microelectronics era, steel, machinery, chemical and other heavy industry is gradually transfer to developing countries, Chinas current economic development has been the development initial period, is in the middle of heavy chemical industry development. In the next 10 years will be the best tim

6、e for Chinas machinery industry development. The United States, Germany, the heavy chemical industry period lasted for more than 18 years, the United States, Germany, South Korea, the four heavy chemical industry period lasted for 12 years on average, we estimates Chinas heavy industry development w

7、ill continue at least 10 years, until 2015. Therefore, in the next 10 years, with the advancement of Chinas heavy industry, Chinas enterprise scale, product technology and quality will be improved, such as domestic machinery products to enhance the international competitiveness, gradually replace th

8、e imported, and accelerate the export. At present, in middle molecular mechanical industries such as ships, railways, container and container crane manufacturing has benefit between international industry transfer, and will continue to benefit; Power station equipment, engineering machinery, such as

9、 bed will benefit from the industrial transfer, to accelerate the process of export.key word: Heavy industry Domestic mechanical Rapid export Engineering machinery目 錄前言(qin yn).1第一章 數(shù)控機床(sh kn j chun)的產(chǎn)生.2第二章 數(shù)控機床(sh kn j chun)的發(fā)展.22.1數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 .22.2機床的發(fā)展趨勢.2第三章 數(shù)控機床的分類.33.1按加工工藝方法分類.43.1.1金屬切削類數(shù)控機床 .

10、43.1.2特種加工類數(shù)控機床 .43.1.3板材加工類數(shù)控機床 .53.2按控制運動軌跡分類 .53.2.1點位控制數(shù)控機床 .53.2.2直線控制數(shù)控機床 .63.2.3輪廓控制數(shù)控機床 .63.3按驅(qū)動裝置的特點分類 .63.3.1開環(huán)控制數(shù)控機床.73.3.2閉環(huán)控制數(shù)控機床.73.3.3半閉環(huán)控制數(shù)控機床.73.3.4混合控制數(shù)控機床 .7第四章 工件的夾裝 .84.1.定位基準的選擇.84.2定位基準選擇的原則.84.3.確定零件的定位基準.94.4裝夾方式的選擇.94.5數(shù)控車床常用的裝夾方式.94.6確定合理的裝夾方式.9第五章 工藝方案分析.105.1.零件圖.105.2.零

11、件圖分析.105.3.確定加工方法.105.4.確定加工方案.115.5.結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析.115.6.加工工藝過程分析.11第六章 數(shù)控車自動編程軟件CAXA介紹.116.1.CAXA數(shù)控車界面.126.2.CAXA數(shù)控車進行造型(zoxng)設(shè)計.126.3.CAXA數(shù)控車加工(ji gng)CAM.13第七章 結(jié)束語.13參考文獻.13致謝(zh xi).14前 言 數(shù)控加工是機械制造中的先進的加工技術(shù)是一種高效率，高精度與高柔性特點的自動加工方法，數(shù)控加工技術(shù)可有效解決復雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，制造自動化是先進制造技術(shù)的重要組成部分，其核心技術(shù)是

12、數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)是綜合計算機、自動技術(shù)、自動檢測及精密機械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)及所帶來的巨大利益，已引起了世界各國技術(shù)與工業(yè)界的普遍重視。 目前，國內(nèi)數(shù)控機床使用越來越普及，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集成化自動編程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。 數(shù)控加工工藝是數(shù)控編程與操作的基礎(chǔ)，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量發(fā)揮數(shù)控機床的前提條件，從數(shù)控加工的實用角度出發(fā)，以數(shù)控加工的實際生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以掌握數(shù)控加工工藝為目標，在介紹數(shù)控加工切削基礎(chǔ)，數(shù)控機床刀具的選用，數(shù)控加工的定位與裝夾以及數(shù)控加

13、工工藝基礎(chǔ)等基本知識的基礎(chǔ)上，分析了數(shù)控車削的加工工藝。第一章 數(shù)控機床(sh kn j chun)的產(chǎn)生在機械制造工業(yè)中并不是所有的產(chǎn)品零件都具有很大的批量，單件與小批量生產(chǎn)的零件（批量在10100件）約占機械加工總量的80%以上(yshng)。尤其是在造船、航天、航空、機床、重型機械以及國防工業(yè)更是如此。為了滿足多品種，小批量的自動化生產(chǎn)(shngchn)，迫切需要一種靈活的，通用的，能夠適用產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動化機床。數(shù)控機床就是在這樣的背景下誕生與發(fā)展起來的。它為單件、小批量生產(chǎn)的精密復雜零件提供了自動化的加工手段。根據(jù)國家標準，對機床數(shù)字控制的定義：用數(shù)字控制的裝置（簡稱數(shù)控裝置）

14、，在運行過程中，不斷地引入數(shù)字數(shù)據(jù)，從而對某一生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動控制，叫數(shù)字控制，簡稱數(shù)控。用計算機控制加工功能，稱計算機數(shù)控（computerized numerical ，縮寫）。數(shù)控機床即使采用了數(shù)控技術(shù)的機床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床。從應用來說，數(shù)控機床就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、松加工件、進刀與退刀、開車與停車、選擇刀具、供給切削液等）和步驟，以及刀具與工件之間的相對位移量都用數(shù)字化的代碼來表示，通過控制介質(zhì)將數(shù)字信息送入專用的或通用的計算機，計算機對輸入的信息進行處理與運算，發(fā)出各種指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，是機床自動加工出所需要的零件。 第二章 數(shù)控

15、機床(sh kn j chun)的發(fā)展2.1 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展(fzhn)從年第一臺數(shù)控機床問世后，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)先后經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展，其六代是指電子管、晶體管、集成電路、小型計算機、微處理器和基于工控機的通用CNC系統(tǒng)。其中(qzhng)前三代為第一階段，稱作為硬件連接數(shù)控，簡稱系統(tǒng)；后三代為第二階段，乘坐計算機軟件數(shù)控，簡稱系統(tǒng)。2.2 機床的發(fā)展趨勢數(shù)控機床總的發(fā)展趨勢是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。 （1）工序集中 20世紀50年代末期，在一般數(shù)控機床的基礎(chǔ)上開發(fā)了數(shù)控加工中心，即自備刀具庫的自動換刀數(shù)控機床。在加工中心機床上，工件一次裝夾后，機床的機械

16、手可以自動更換刀具，連續(xù)的對工件進行多種工序加工。目前，加工中心機床的刀具庫容量可達到100多把刀具，自動換刀裝置的換刀時間僅需0.52秒。加工中心機床使工序集中在一臺機床上完成，減少了由于工序分散，工件多次安裝引起的定位誤差，提高了加工精度，同時也減少了機床的臺數(shù)與占地面積，壓縮了半成品的庫存量，減少了工序間的輔助時間，有效的提高了數(shù)控機床的生產(chǎn)效率和數(shù)控加工的經(jīng)濟效益。（2）高速、高效、高精度 高速、高效、高精度是機械加工的目標，數(shù)控機床因其價格昂貴，在上述三方面的發(fā)展也就更為突出。（3）方便使用數(shù)控機床制造廠把建立友好的人機界面、提高數(shù)控機床的可靠性作為提高競爭能力的主要方面。1）加工(

17、ji gng)編程方便 手工編程和自動編程已經(jīng)使用了幾十年，有了長足的發(fā)展，在手工編程方面，開發(fā)了多種加工循環(huán)、參數(shù)編程和除直線、圓弧以外的各種插補功能，CAD/CAM的研究發(fā)展，從技術(shù)上來講可以替代手工編程。但是一套適用的CAD/CAM軟件加上計算機硬件，投資較大(jio d)，學習、掌握時間較長，對大多數(shù)的簡單工件很不經(jīng)濟。近年來，發(fā)展起來(q li)的圖形交互式編程系統(tǒng)（WOP，又稱面向車間編程），很受用戶歡迎。這種編程方式不使用G、M代碼，而是借助圖形菜單，輸入整個圖形塊以及相應參數(shù)作為加工指令，形成加工程序，與傳統(tǒng)加工時的思維方式類似。圖形交互編程方法在制定標準后，有可能成為各種型號

18、的數(shù)控機床統(tǒng)一的編程方法。2）使用方法數(shù)控機床普遍采用彩色CRT進行人機對話、圖形顯示和圖形模擬的。有的數(shù)控機床將采用說明書、編程指南、潤滑指南等存入系統(tǒng)共使用者調(diào)閱。 第三章 數(shù)控機床的分類3.1 按加工工藝方法分類 3.1.1金屬切削類數(shù)控機床 與傳統(tǒng)的車、銑、鉆、磨、齒輪加工相對應的數(shù)控機床有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床等。盡管這些數(shù)控機床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機床的動作和運動都是數(shù)字化控制的，具有較高的生產(chǎn)率和自動化程度。 在普通數(shù)控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數(shù)控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數(shù)控機床的自

19、動化程度和生產(chǎn)效率。例如銑、鏜、鉆加工中心，它是在數(shù)控銑床基礎(chǔ)上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的，工件一次裝夾后，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鉆、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由于工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的臺數(shù)和占地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。 3.1.2特種加工類數(shù)控機床 除了切削加工數(shù)控機床以外，數(shù)控技術(shù)也大量用于數(shù)控電火花線切割機床、數(shù)控電火花成型機床、數(shù)控等離子弧切割機床、數(shù)控火焰切割機床以及數(shù)控激光加工機床等。 3.1.3板材加工類數(shù)控機床 常見的應用于金屬

20、板材加工的數(shù)控機床有數(shù)控壓力機、數(shù)控剪板機和數(shù)控折彎機等。 近年來，其它機械設(shè)備中也大量采用(ciyng)了數(shù)控技術(shù)，如數(shù)控多坐標測量機、自動繪圖機及工業(yè)機器人等。 3.2 按控制運動(yndng)軌跡分類 3.2.1點位控制(kngzh)數(shù)控機床 位置的精確定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數(shù)控系統(tǒng)只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯(lián)系?？梢詭讉€坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。 這類數(shù)控機床主要有數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控沖床、數(shù)控點焊機等。點位控制數(shù)控機床的數(shù)控裝置稱為點位數(shù)控裝置。 3.2.2直線控制數(shù)控機床

21、直線控制數(shù)控機床可控制刀具或工作臺以適當?shù)倪M給速度，沿著平行于坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據(jù)切削條件可在一定范圍內(nèi)變化。 直線控制的簡易數(shù)控車床，只有兩個坐標軸，可加工階梯軸。直線控制的數(shù)控銑床，有三個坐標軸，可用于平面的銑削加工?，F(xiàn)代組合機床采用數(shù)控進給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鉆鏜加工，它也可算是一種直線控制數(shù)控機床。 數(shù)控鏜銑床、加工中心等機床，它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機床應該稱為點位/直線控制的數(shù)控機床。 3.2.3輪廓控制數(shù)控機床 輪廓控制數(shù)控機床能夠?qū)蓚€或兩個以上運動的位移及速度

22、進行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。 常用的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床就是典型的輪廓控制數(shù)控機床。數(shù)控火焰切割機、電火花加工機床以及數(shù)控繪圖機等也采用了輪廓控制系統(tǒng)。輪廓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要比點位/直線控系統(tǒng)更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然后進行相應的速度與位移控制。 現(xiàn)在計算機數(shù)控裝置的控制功能均由軟件實現(xiàn)，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。 因此，除少數(shù)專用控制系統(tǒng)外，現(xiàn)代計算機數(shù)控裝置都具有輪廓控制功能。3.3 按驅(qū)動裝置的特點分

23、類3.3.1開環(huán)控制數(shù)控機床 這類控制的數(shù)控機床是其控制系統(tǒng)沒有位置檢測元件，伺服驅(qū)動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個進給指令，經(jīng)驅(qū)動電路功率放大后，驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)一個角度，再經(jīng)過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，通過絲杠螺母機構(gòu)轉(zhuǎn)換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數(shù)所決定的。此類數(shù)控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發(fā)出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制數(shù)控機床。 開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。但是，系統(tǒng)對移動部件的實際位移量不進行監(jiān)測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲

24、杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環(huán)控制系統(tǒng)僅適用于加工精度要求不很高的中小型數(shù)控機床，特別是簡易經(jīng)濟型數(shù)控機床。 3.3.2閉環(huán)控制數(shù)控機床(sh kn j chun)接對工作臺的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要(xyo)的位移量運動，最終實現(xiàn)移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環(huán)系統(tǒng)的運動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關(guān)，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環(huán)控制數(shù)控機床的系統(tǒng)框圖。圖中A為速度傳感器、C為直線位移傳感器。當位移指令值發(fā)送到位置比較電路時，若工作臺沒

25、有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉(zhuǎn)動，通過A將速度反饋信號送到速度控制電路，通過C將工作臺實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較后得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數(shù)控機床，因把機床工作臺納入了控制環(huán)節(jié)，故稱為閉環(huán)控制數(shù)控機床。 閉環(huán)控制數(shù)控機床的定位精度高，但調(diào)試和維修(wixi)都較困難，系統(tǒng)復雜，成本高。 3.3.3半閉環(huán)控制數(shù)控機床 半閉環(huán)控制數(shù)控機床是在伺服電動機的軸或數(shù)控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測移動部件的實際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，并對誤差進行修正。通過測速元件

26、A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機的轉(zhuǎn)速，從而推算出工作臺的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現(xiàn)控制。由于工作臺沒有包括在控制回路中，因而稱為半閉環(huán)控制數(shù)控機床。 半閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試比較方便，并且具有很好的穩(wěn)定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設(shè)計成一體，這樣，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。 3.3.4混合控制數(shù)控機床 將以上三類數(shù)控機床的特點結(jié)合起來，就形成了混合控制數(shù)控機床?；旌峡刂茢?shù)控機床特別適用于大型或重型數(shù)控機床，因為大型或重型數(shù)控機床需要較高的進給速度與相當高的精度，其傳動鏈慣量與力矩大，如果只采用全閉環(huán)控制，機床傳動鏈和工作臺全部置于控制閉環(huán)中，閉環(huán)調(diào)試比較復雜?；旌?/p>

27、控制系統(tǒng)又分為兩種形式： （1）開環(huán)補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環(huán)伺服機構(gòu)，另外附加一個校正電路。用裝在工作臺的直線位移測量元件的反饋信號校正機械系統(tǒng)的誤差。 （2）半閉環(huán)補償型。它是用半閉環(huán)控制方式取得高精度控制，再用裝在工作臺上的直線位移測量元件實現(xiàn)全閉環(huán)修正，以獲得高速度與高精度的統(tǒng)一。其中A是速度測量元件（如測速發(fā)電機），B是角度測量元件，C是直線位移測量元件。 第四章 工件(gngjin)的裝夾4.1定位(dngwi)基準的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確地選擇工件(gngjin)的定位基準有著十分重要的意義。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件

28、各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。4.2定位基準選擇的原則1）基準重合原則。為了避免基準不重合誤差，方便編程，應選用工序基準作為定位基準，盡量使工序基準、定位基準、編程原點三者統(tǒng)一。2）便于裝夾的原則。所選擇的定位基準應能保證定位準確、可靠，定位、夾緊機構(gòu)簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。3）便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。4.3確定(qudng)零件的定位基準 以左右端大端面為定位(dngwi)基準,為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終

29、保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。4.4裝夾方式(fngsh)的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。4.5數(shù)控車床常用的裝夾方式1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。2）在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工

30、工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。3）用卡盤和頂尖裝夾。當車削質(zhì)量較大的工件時要一段用卡盤夾住，另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確，應用較廣泛。4）用心軸裝夾。當裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準確。4.6確定合理的裝夾方式 裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工右端達到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤毛坯右端52，再加工左端達到工件精度要求。第五章 工藝方案分析3.1零件圖 圖1-1典

31、型(dinxng)軸類零件圖3.2 零件圖分析(fnx) 該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐(yunzhu)、槽、螺紋等表面組成。尺寸標注完整，選用毛坯為45#鋼，55mm150mm，無熱處理和硬度要求。 3.3 確定加工方法 加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差具體要求等全面考慮。圖上幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時沒有取平均值，而取其基本尺寸。在輪廓線上，有個錐度10度坐標P1、和一處圓弧切點P2，在編程時要求出其坐標，P1（45.29，

32、75）P2（35，56.46）。3.4確定加工方案 零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。毛坯先夾持(ji ch)左端，車右端輪廓113mm處，右端加工(ji gng)39mm、S42mm、R9mm、35mm、錐度(zhud)為10度的外圓，52mm調(diào)頭裝夾已加工52mm外圓，左端加工25mm33mm、切退刀槽、加工螺紋M25mm1.5mm。該典型軸加工順序為:預備加工-車端面-粗車右端輪廓-精車右端輪廓-切槽-工件調(diào)頭-車端面-粗車左端輪廓-精車左端輪廓-切退

33、刀槽-粗車螺紋-精車螺紋。3.5結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件分析圖1-2典型軸類零件圖圖1-2為某型號電錘主軸，它屬于臺階軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、螺 尾退刀槽、深直孔、橫孔、扁平面、砂輪越程槽等組成。根據(jù)工作性能與條件，該主軸圖樣規(guī)定了各外圓的尺寸、位置精度及較小的表面粗糙度值，并有熱處理要求。這些技術(shù)要求必須在加工中給予保證。2.2加工工藝過程分析 1.確定主要表面加工方法和加工方案：該軸大多是回轉(zhuǎn)表面，主要是采用車削和外圓磨削。由于此軸主要表面粗糙度值較小（Ra0.8 m）,最終加工應采用磨削。還要用打孔機鉆直孔8X84. 2.劃分加工階段:該軸加工大致分為三個階段，即粗車（粗車外圓、鉆中心孔和

34、直孔），半精車（半精車各處外圓、臺階及次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各處外圓）。各階段劃分大致以熱處理為界。 3.選擇定位基準：軸類零件的定位基面，最常用的是兩中心孔。因為軸類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計基準一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔做為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準同一原則。 粗基準采用圓鋼的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾毛坯的外圓，車端面、鉆中心孔。由于粗基準不能重復使用，端面車完、中心孔鉆好后，再車出該端外圓。然后掉頭用已車

35、過的外圓作基準，車另一端的外圓，并鉆中心孔。如此，可保證兩中心孔同軸。 4.熱處理工序的安排 該軸需進行調(diào)質(zhì)處理。它應放在粗加工之后，半精加工前進行。該軸毛坯為熱軋鋼，可不必進行正火處理。 5.加工順序安排 （1）外圓表面加工順序應為，先加工大直徑外圓，然后再加工小直徑外圓，以免一開始就降低了工件的剛度。 （2）軸上的扁平面應在精車之后，磨削之前進行。 （3）軸上的螺紋一般有較高的精度，如安排在局部淬火之前進行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會影響螺紋的精度。因此螺紋加工宜安排在工件局部淬火之后進行。 綜合上述分析，該軸的工藝路線如下： 下料車兩端(lin dun)面鉆中心(zhngxn)孔粗車各外圓

36、鉆直徑(zhjng)為8mm的直孔調(diào)質(zhì)修研中心孔（另一端可在孔口倒60角代替中心孔）半精車各外圓（帶倒角）車槽鉆直徑為5mm的橫孔銑扁面淬火車螺紋磨削 6.加工尺寸和切削用量;磨削余量可取0.2mm，半精車余量可選用1.8mm,具體見加工工藝卡的工序內(nèi)容。 車削用量的選擇，可根據(jù)加工情況由工人定；一般可由機械加工工藝手冊或切削用量手冊中選取。 第六章 數(shù)控車自動(zdng)編程軟件CAXA介紹 數(shù)控編程分為手工編程和自動編程，自動編程是根據(jù)(gnj)工件圖形和加工工藝采用專用軟件自動生成(shn chn)加工程序。CAXA數(shù)控車是國產(chǎn)自動編程軟件之一。CAXA數(shù)控車具有全中文Windows界面

37、，形象化的圖標菜單，全面的鼠標拖動功能，靈活方便的立即菜單參數(shù)調(diào)整功能，智能化的動態(tài)導航捕捉功能和多方位的信息提示等。CAXA數(shù)控車具有CAD軟件的強大繪圖功能和完善的外部數(shù)據(jù)接口，可以繪制任意復雜的二維圖形，通過數(shù)據(jù)接口與其他系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。CAXA數(shù)控車提供了功能強大、使用簡潔的軌跡生成手段，可按加工要求生成各種復雜圖形的加工軌跡。通用的后置處理模塊使CAXA數(shù)控車可以滿足各種機床的代碼格式，對生成的代碼進行校驗及加工仿真。將CAXA數(shù)控車同其他的專業(yè)制造軟件結(jié)合起來，將會滿足任何CADCAM的需求。7.1CAXA數(shù)控車界面 CAXA數(shù)控車基本應用界面由標題欄、菜單欄、繪圖區(qū)、工具條和狀態(tài)欄

38、組成，各種應用功能均通過菜單和工具條驅(qū)動，工具條中的每一個圖標都對應一個菜單命令。單擊圖標或單擊菜單-命令，會得到相同的結(jié)果。狀態(tài)條指導用戶進行操作并提示當前狀態(tài)和所處位置，繪圖區(qū)顯示各種繪圖操作的結(jié)果。同時，繪圖區(qū)和參數(shù)欄為用戶實現(xiàn)各種功能提供數(shù)據(jù)的交互使用。7.2CAXA數(shù)控車進行造型設(shè)計 對于計算機輔助設(shè)計與制造軟件來說，需要先有加工零件的幾何模型，然后才能形成用于加工的刀具軌跡。幾何模型的來源主要有兩種，一是由CAM軟件附帶的CAD部分直接建立，二是由外部文件轉(zhuǎn)入。對于轉(zhuǎn)入的外部文件，很可能出現(xiàn)圖線散亂或在曲面接合位置產(chǎn)生破損，這些修補工作只能由CAM軟件來完成。而對于直接在CAM軟件

39、中建立的模型，則不需要轉(zhuǎn)換文件，只需結(jié)合不同的模型建立方式，產(chǎn)生獨特的刀具軌跡。因此，CAM軟件大多附帶完整的幾何模型建構(gòu)模塊。CAXA數(shù)控車軟件提供了建立幾何模型的功能。在CAXA數(shù)控車中，點、直線、圓弧、樣條、組合曲線的曲線繪制或編輯，其功能意義相同，操作方式也一樣。由于不同種類曲線組合的不一樣，不同狀態(tài)的曲線功能組合也不盡相同。7.3CAXA數(shù)控車加工(ji gng)CAM 用CAXA數(shù)控車實現(xiàn)(shxin)加工的過程必須配置好機床，這是正確輸出(shch)代碼的關(guān)鍵?？炊畧D樣，用曲線工具條中的各項功能表達工件。根據(jù)工件形狀，選擇合適的加工方式，生成刀位軌跡。生成G代碼，通過數(shù)據(jù)接口傳給機床。輪廓粗車輪廓粗車的過程輪廓粗車功能主要用于對工件外輪廓表面、內(nèi)輪廓表面和端面的粗車加工，用于快速消除毛坯多余部分加工軌跡的生成、軌跡仿