軸類(lèi)零件的加工工藝分析與編程設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 軸類(lèi)零件的加工工藝分析與編程設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 指導(dǎo)教師： =========== 職 稱(chēng)： 講師 二○一二 年 五 月 摘要 本文主要針對(duì)軸類(lèi)零件的數(shù)控加工進(jìn)行工藝分析。軸類(lèi)零件的主要作用是支承傳動(dòng)零件、傳動(dòng)扭矩、承受載荷，以及保證裝在主軸上的工件或刀具具有一定的回轉(zhuǎn)精度。并在數(shù)控加工部分進(jìn)行了數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控加工刀具卡片及數(shù)控走刀路線(xiàn)圖等工藝文件的編制。 數(shù)控加工的作用在當(dāng)今制造業(yè)的作用正日趨明顯，在零件加工前，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析、編程設(shè)計(jì)具有相當(dāng)大的作用。本文對(duì)典型軸類(lèi)零件加工工藝進(jìn)行分析，并利用Pro/E 進(jìn)行數(shù)控加工，最后增設(shè)一道銑槽工序，設(shè)計(jì)夾具并建模，具有一定的代表性，對(duì)一般軸類(lèi)零件的加工具有一定的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞: 軸；加工工藝；編程；夾具 Abstract This paper aims to the CNC machine of shaft parts for process analysis, shaft parts are mainly composed by the outer cylinder,internal and external conical surface, end ,step surface,thread,arc,etc. And to ensure that the workpiece or tool mounted on the spindle has a certain rotary accuracy. Besides, at the CNC machine part, the process documentation ,like the CNC machine process card 、CNC machine tool cards and CNC tool path roadmap. The roal of CNC machining in today’s manufaturing industry is becoming more obvious. Before processing, making process analysis and programme design for the part has a considerable role. This paper aim to analyse the process of typical shaft parts, and use Pro/E to process shaft by CNC machining, which has a certain significance in general shaft processing. Finally add a slot milling process and make a fixture and model for this process,which has a certain representation. This article has a guiding significance on the processing of general shafts. Keywords : shaft; processing ; programming; fixture 目錄 摘要 2 Abstract 3 目錄 4 軸類(lèi)零件的加工工藝分析及編程設(shè)計(jì) 6 1 緒論 6 1.1 選題背景及依據(jù) 6 1.1.1 選題背景 6 1.1.2 選題依據(jù) 6 1.2國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì) 7 1.3 軸類(lèi)零件的數(shù)控加工有待解決的問(wèn)題 8 1.4本課題的解決方案 9 2 軸類(lèi)零件概述 11 2.1 軸的功用及分類(lèi) 11 2.1.1 軸的功用： 11 2.1.2 軸的分類(lèi)： 11 2.2 主要技術(shù)要求 12 2.3 軸類(lèi)零件的材料和毛坯 13 3 數(shù)控技術(shù) 14 3.1 數(shù)控加工原理 14 3.2 數(shù)控機(jī)床的基本工作過(guò)程與組成 15 3.2.1 數(shù)控機(jī)床加工零件的過(guò)程 15 3.3 數(shù)控機(jī)床的分類(lèi) 16 3.4 數(shù)控編程 17 3.4.1 數(shù)控編程方法 17 3.4.2 常用G代碼、M代碼 17 4數(shù)控加工工藝過(guò)程 20 4.1 引言 20 4.2 零件圖 20 4.3 分析零件圖 21 4.3.1 零件幾何要素分析 21 4.3.2 零件尺寸精度分析 21 4.3.3 形位精度分析 21 4.3.4 表面粗糙度分析 21 4.4 制定加工工藝 21 4.4.1 確定裝夾方法和定位基準(zhǔn) 21 4.4.2 確定加工順序及進(jìn)給路線(xiàn) 22 4.4.3 選擇機(jī)床設(shè)備 27 4.3.4 確定刀具并對(duì)刀 27 4.4.4 選擇切削用量 27 4.4.5 確定對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)位置 29 5 數(shù)控編程及仿真 30 5.1 選擇數(shù)控加工軟件 30 5.2 NC程序 30 5.3 數(shù)控加工截圖 48 5.3.1 粗車(chē)輪廓截圖 49 5.3.2 精車(chē)輪廓截圖 49 5.3.3 粗車(chē)螺紋截圖 50 5.3.4 精車(chē)螺紋截圖 50 6 銑操夾具任務(wù)書(shū) 51 參考文獻(xiàn) 52 致謝 53 軸類(lèi)零件的加工工藝分析及編程設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 選題背景及依據(jù) 1.1.1 選題背景 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開(kāi)始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專(zhuān)用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。 1.1.2 選題依據(jù) 長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。 1.2國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì) 2０世紀(jì)人類(lèi)社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從１９５２年美國(guó)第１臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已經(jīng)歷了５０個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車(chē)、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類(lèi)專(zhuān)機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有１０～２０萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值上百億美元。?世界制造業(yè)在２０世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽(yáng)工業(yè)，所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。９０年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過(guò)重大改組。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng)，從９０年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從２０００年至今已接受３個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿(mǎn)。? 我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在８０年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠(chǎng)從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)說(shuō)，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在９０年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到５０％，庫(kù)存超過(guò)４個(gè)月。從１９９５年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在１９９９年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。從２０００年８月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和２００１年４月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。但也反映了下列問(wèn)題：? （１）?低技術(shù)水平的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，互相靠壓價(jià)促銷(xiāo)；? （２）?高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進(jìn)口；? （３）?配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進(jìn)口；? （４）?應(yīng)用技術(shù)水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有完全推廣使用；? （５）?自行開(kāi)發(fā)能力較差，相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合 資生產(chǎn)或進(jìn)口件組裝。? 當(dāng)今世界工業(yè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床的擁有量反映了這個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)能力和國(guó)防實(shí)力。目前國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向是串行總線(xiàn)數(shù)控和基于PC數(shù)控。串行總線(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)具有連接簡(jiǎn)單、成本較低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外正處于發(fā)展階段，國(guó)外未見(jiàn)報(bào)道。基于PC的數(shù)控系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)的開(kāi)放性好、擴(kuò)展功能容易、并且允許使用第三方軟件?；赑C的數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，其一是利用PC或DSP作為數(shù)控軸的運(yùn)動(dòng)控制部件，采用雙端口存儲(chǔ)技術(shù)或串/并行通信與主機(jī)（PC）交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)CNC控制；其二是利用PC高速運(yùn)算能力，將硬件功能軟化，用于CNC控制的硬件只是簡(jiǎn)單的接口；其三是利用EPCD、FPGA等大規(guī)模器件，作為基于IPC的專(zhuān)用數(shù)字─脈沖伺服接口卡，控制執(zhí)行電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。 1.3 軸類(lèi)零件的數(shù)控加工有待解決的問(wèn)題 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，首先遇到的問(wèn)題就是零件的工藝處理。數(shù)控機(jī)床的加工工藝與普通機(jī)床的加工工藝有許多相同之處，也有許多不同，在數(shù)控機(jī)床上加工零件通常要比在普通機(jī)床上加工的零件復(fù)雜的多。在數(shù)控機(jī)床加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、零件的工藝過(guò)程、刀具的形狀、切削用量和走刀路線(xiàn)都輸入程序。制定出細(xì)致優(yōu)化的加工工藝，是數(shù)控加工工藝編制人員數(shù)控加工操作人員常需要分析的問(wèn)題，必須在編程之前確定正確的加工方案，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，再考慮編程。此外，定位夾緊方式的選擇，刀具的選用、裝夾與對(duì)刀，切削變形、切削力、刀具的變形、排屑、系統(tǒng)剛性及精度問(wèn)題都是有待優(yōu)化解決的 1.4本課題的解決方案 主要采用數(shù)控加工工藝分析，具體組織安排如下： （1） 零件圖工藝分析 零件圖的工藝性分析包括零件圖分析與結(jié)構(gòu)工藝性分析兩部分內(nèi)容。 首先應(yīng)熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關(guān)系和工作條件，搞清楚各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要和關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析。零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿(mǎn)足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，良好的結(jié)構(gòu)工藝性可以使零件加工容易，節(jié)省工時(shí)和材料。而較差的結(jié)構(gòu)工藝性會(huì)使加工困難，浪費(fèi)工時(shí)和材料，有時(shí)甚至無(wú)法加工。因此，零件各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝行應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn)。 （2） 確定裝夾方案 正確、合理地選擇工件的定位與夾緊方式，是保證加工精度必要條件。 （3） 確定加工順序及走刀路線(xiàn) 走刀路線(xiàn)是刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映了工步的順序。走刀路線(xiàn)是編寫(xiě)依據(jù)之一。因此，在確立走刀路線(xiàn)時(shí)最好畫(huà)一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定的走刀路線(xiàn)畫(huà)上去（包括進(jìn)、退刀路線(xiàn)）工步順序是指一道工序中，各個(gè)表面加工的先后次序。它對(duì)零件的加工性質(zhì)、加工性質(zhì)和加工中的走刀路線(xiàn)有直接影響，應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序的加工要求等合理安排。工序的劃分與安排可隨走刀路線(xiàn)來(lái)進(jìn)行。 （4） 刀具的選擇及切削用量的選擇 在金屬切削加工中，刀具材料的切削性能直接影響著工件的加工精度、已知加工表面質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本等。正確選擇刀具材料是設(shè)計(jì)和選用刀具的重要內(nèi)容之一，特別是對(duì)某些難加工材料的切削，刀具材料的選擇顯得尤為重要。 在數(shù)控加工中，切削用量的大小對(duì)切削力、切削功率、刀具磨損、加工質(zhì)量和加工成本均有顯著影響。合理選擇切削用量可參考切削用量手冊(cè)。 （5） 數(shù)控加工工藝卡片及刀具卡的擬定 數(shù)控加工工藝卡片是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序加工的指導(dǎo)性文件，主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量。 （6） 編制加工程序 采用Pro/E 數(shù)控加工，自動(dòng)生成NC程序。 (7) 為滿(mǎn)足圖紙量的要求，特增加一道銑槽工序，并制作夾具及建模。 2 軸類(lèi)零件概述 2.1 軸的功用及分類(lèi) 2.1.1 軸的功用： 為支承傳動(dòng)零件（齒輪、皮帶輪等）、傳動(dòng)扭矩、承受載荷，以及保證裝在主軸上的工件或刀具具有一定的回轉(zhuǎn)精度。 2.1.2 軸的分類(lèi)： 1) 按受載 2)按軸線(xiàn)形狀 3)直軸 各類(lèi)軸的特點(diǎn)及應(yīng)用： 1)光軸 特點(diǎn)：光軸形狀簡(jiǎn)單，加工容易，應(yīng)力集中源少，軸上零件不易裝配及定位。 應(yīng)用：主要用作傳動(dòng)軸，比如機(jī)床主軸。 2)階梯軸 特點(diǎn)：加工復(fù)雜，應(yīng)力集中源多，容易實(shí)現(xiàn)軸上零件的裝配及定位。 應(yīng)用：階梯軸常用作轉(zhuǎn)軸，比如減速器上的軸。 3)曲軸 應(yīng)用：主要用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)中。 4)鋼絲軟軸 特點(diǎn)：可以把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活地傳遞到任何位置。 應(yīng)用：用于受連續(xù)振動(dòng)的場(chǎng)合，具有緩和沖擊的作用。 5)轉(zhuǎn)軸 特點(diǎn): 同時(shí)承受轉(zhuǎn)矩和彎矩。 應(yīng)用：這類(lèi)軸應(yīng)用最廣泛，如減速器和變速箱中的軸。 6)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸 特點(diǎn)：軸只受彎矩，不受轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸受變應(yīng)力。 應(yīng)用：如機(jī)車(chē)輪軸。 7)固定心軸 特點(diǎn)：軸只彎矩，不受轉(zhuǎn)矩，固定的心軸受靜變力。 8)傳動(dòng)軸 特點(diǎn)：軸只轉(zhuǎn)矩，不受彎矩或彎矩很小。 選取若按軸的長(zhǎng)度和直徑的比例來(lái)分，又可分為剛性軸（L/d＜12＝和撓性軸（L/d＞12）兩類(lèi)。 本論文的研究對(duì)象為典型的螺紋異形軸。 2.2 主要技術(shù)要求 1、尺寸精度 軸頸是軸類(lèi)零件的主要表面，它影響軸的回轉(zhuǎn)精度及工作狀態(tài)。軸頸的直徑精度根據(jù)其使用要求通常為IT6～9，精密軸頸可達(dá)IT5。 2、幾何形狀精度 軸頸的幾何形狀精度（圓度、圓柱度），一般應(yīng)限制在直徑公差點(diǎn)范圍內(nèi)。對(duì)幾何形狀精度要求較高時(shí)，可在零件圖上另行規(guī)定其允許的公差。 3、位置精度 主要是指裝配傳動(dòng)件的配合軸頸相對(duì)于裝配軸承的支承軸頸的同軸度，通常是用配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)來(lái)表示的；根據(jù)使用要求，規(guī)定高精度軸為0.001～0.005mm，而一般精度軸為0.01～0.03mm。 此外還有內(nèi)外圓柱面的同軸度和軸向定位端面與軸心線(xiàn)的垂直度要求等。 4．表面粗糙度 根據(jù)零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通機(jī)床主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.16～0.63um，配合軸頸的表面粗糙度為Ra0.63～2.5um，隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的增大和精密程度的提高，軸類(lèi)零件表面粗糙度值要求也將越來(lái)越小。 2.3 軸類(lèi)零件的材料和毛坯 合理選用材料和規(guī)定熱處理的技術(shù)要求，對(duì)提高軸類(lèi)零件的強(qiáng)度和使用壽命有重要意義，同時(shí)，對(duì)軸的加工過(guò)程有極大的影響。 1、軸類(lèi)零件的材料 一般軸類(lèi)零件常用45鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理規(guī)范（如正火、調(diào)質(zhì)、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。 對(duì)中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類(lèi)零件，可選用40Cr等合金鋼。這類(lèi)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有較高的綜合力學(xué)件能。精度較高的軸，有時(shí)還用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65Mn等材料，它們通過(guò)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有更高耐磨性和耐疲勞性能。 對(duì)于高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度、抗沖擊韌性和心部強(qiáng)度，熱處理變形卻很小。 本實(shí)例中的軸類(lèi)零件材料為典型的45鋼。 2、軸類(lèi)零件的毛坯 　 軸類(lèi)零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類(lèi)型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。 　 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。 3 數(shù)控技術(shù) 3.1 數(shù)控加工原理 當(dāng)我們使用機(jī)床加工零件時(shí)，通常都需要對(duì)機(jī)床的各種動(dòng)作進(jìn)行控制，一是控制動(dòng)作的先后次序，二是控制機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件的位移量。采用普通機(jī)床加工時(shí)，這種開(kāi)車(chē)、停車(chē)、走刀、換向、主軸變速和開(kāi)關(guān)切削液等操作都是由人工直接控制的。采用自動(dòng)機(jī)床和仿形機(jī)床加工時(shí)，上述操作和運(yùn)動(dòng)參數(shù)則是通過(guò)設(shè)計(jì)好的凸輪、靠模和擋塊等裝置以模擬量的形式來(lái)控制的，它們雖能加工比較復(fù)雜的零件，且有一定的靈活性和通用性，但是零件的加工精度受凸輪、靠模制造精度的影響，而且工序準(zhǔn)備時(shí)間也很長(zhǎng)。采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，只需要將零件圖形和工藝參數(shù)、加工步驟等以數(shù)字信息的形式，編成程序代碼輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)中，再由其進(jìn)行運(yùn)算處理后轉(zhuǎn)成驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，從而控制機(jī)床各部件協(xié)調(diào)動(dòng)作，自動(dòng)地加工出零件來(lái)。當(dāng)更換加工對(duì)象時(shí)，只需要重新編寫(xiě)程序代碼，輸入給機(jī)床，即可由數(shù)控裝置代替人的大腦和雙手的大部分功能，控制加工的全過(guò)程，制造出任意復(fù)雜的零件。數(shù)控加工的原理如圖3-1所示。 圖3-1 數(shù)控加工原理框圖 從圖1-1可以看出，數(shù)控加工過(guò)程總體上可分為數(shù)控程序編制和機(jī)床加工控制兩大部分。 數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)一般都能按照數(shù)字程序指令控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)主軸自動(dòng)啟停、換向和變速，能自動(dòng)控制進(jìn)給速度、方向和加工路線(xiàn)，進(jìn)行加工，能選擇刀具并根據(jù)刀具尺寸調(diào)整吃刀量及行走軌跡，能完成加工中所需要的各種輔助動(dòng)作。 3.2 數(shù)控機(jī)床的基本工作過(guò)程與組成 3.2.1 數(shù)控機(jī)床加工零件的過(guò)程 （1）根據(jù)零件圖樣和加工工藝，用規(guī)定的指令和程序格式進(jìn)行程序編制； （2）通過(guò)鍵盤(pán)或其他輸入裝置將加工程序以及加工參數(shù)輸入數(shù)控裝置； （3）完成工件安裝和刀具調(diào)整； （4）數(shù)控機(jī)床自動(dòng)完成零件加工。一方面，通過(guò)數(shù)控裝置進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，控制伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)各坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，從而使刀具按照要求相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)位置檢測(cè)反饋裝置保證位移精度。令一方面，按照加工要求，通過(guò)PLC控制主軸及其他輔助裝置協(xié)調(diào)工作。 數(shù)控機(jī)床通過(guò)程序調(diào)試，進(jìn)入正常批量加工時(shí)，操作者只需要進(jìn)行工件裝卸，再按下程序自動(dòng)循環(huán)按鈕，加床就能自動(dòng)完成整個(gè)加工過(guò)程。 3.2.2 數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床由數(shù)控系統(tǒng)組成和機(jī)床本體兩部分組成，而數(shù)控系統(tǒng)又由輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和輔助控制裝置等部分組成，如圖3-2所示。 3.3 數(shù)控機(jī)床的分類(lèi) 1 按工藝用途可分為： 　　數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控沖床、數(shù)控液壓機(jī)等各種用途的數(shù)控機(jī)床。 2按運(yùn)動(dòng)方式分： 1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，而不控制運(yùn)動(dòng)軌跡，各坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)是不相關(guān)的，在移動(dòng)過(guò)程中不對(duì)工件進(jìn)行加工。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等。 2）直線(xiàn)控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置外，還要保證兩點(diǎn)間的移動(dòng)軌跡為一直線(xiàn)，并且對(duì)移動(dòng)速度也要進(jìn)行控制，也稱(chēng)點(diǎn)位直線(xiàn)控制。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有比較簡(jiǎn)單的數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床等。單純用于直線(xiàn)控制的數(shù)控機(jī)床已不多見(jiàn)。 3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床：輪廓控制的特點(diǎn)是能夠?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移和速度同時(shí)進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，它不僅要控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)，而且要控制整個(gè)加工過(guò)程的每一點(diǎn)的速度、方向和位移量，也稱(chēng)為連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床。這類(lèi)數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床、加工中心等。 按伺服控制方式分： 1）開(kāi)環(huán)控制數(shù)控機(jī)床：這類(lèi)機(jī)床不帶位置檢測(cè)反饋裝置，通常用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)算，發(fā)出脈沖指令，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，再通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的直線(xiàn)移動(dòng)，移動(dòng)部件的移動(dòng)速度和位移量由輸入脈沖的頻率和脈沖個(gè)數(shù)所決定。 2）半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床：在電機(jī)的端頭或絲杠的端頭安裝檢測(cè)元件（如感應(yīng)同步器或光電編碼器等），通過(guò)檢測(cè)其轉(zhuǎn)角來(lái)間接檢測(cè)移動(dòng)部件的位移，然后反饋到數(shù)控系統(tǒng)中。由于大部分機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。其控制精度雖不如閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床，但調(diào)試比較方便，因而被廣泛采用。 3）閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床：這類(lèi)數(shù)控機(jī)床帶有位置檢測(cè)反饋裝置，其位置檢測(cè)反饋裝置采用直線(xiàn)位移檢測(cè)元件，直接安裝在機(jī)床的移動(dòng)部件上，將測(cè)量結(jié)果直接反饋到數(shù)控裝置中，通過(guò)反饋可消除從電動(dòng)機(jī)到機(jī)床移動(dòng)部件整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)誤差，最終實(shí)現(xiàn)精確定位。 本論文中采用的是TND360數(shù)控車(chē)床. 3.4 數(shù)控編程 3.4.1 數(shù)控編程方法 數(shù)控編程有手動(dòng)和自動(dòng)編程兩種， 手工編程是指編程的各個(gè)階段均由人工完成。利用一般的計(jì)算工具，通過(guò)各種數(shù)學(xué)方法，人工進(jìn)行刀具軌跡的運(yùn)算，并進(jìn)行指令編制。 這種方式比較簡(jiǎn)單，很容易掌握，適應(yīng)性較大。適用于中等復(fù)雜程度程序、計(jì)算量不大的零件編程，對(duì)機(jī)床操作人員來(lái)講必須掌握。 自動(dòng)編程是指對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件需借助計(jì)算機(jī)使用規(guī)定的數(shù)控語(yǔ)言編寫(xiě)零件源程序，經(jīng)過(guò)處理后生成加工。常用自動(dòng)編程軟件有UG、CATIA、Pro/E 、Maztercam等，在本論文中采用的是比較常用的Pro/E數(shù)控加工。 3.4.2 常用G代碼、M代碼 （一）我國(guó)HB/T3208-1999標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的G功能的含義 代碼 分組 意義 格式 G00 01 快速進(jìn)給、定位 G00X-Z- G01 直線(xiàn)插補(bǔ) G01X-Z- G02 圓弧插補(bǔ)CW（順時(shí)針） G02 /X-Z- / R- G03 / /I-K- G03 圓弧插補(bǔ)CCW（逆時(shí)針） G04 00 暫停 G04[X/U/P]X，U單位：秒：P單位：毫秒（整數(shù)） G20 06 英制輸入 G21 米制輸入 G28 0 回歸參考點(diǎn) G28X＿Z＿ G29 由參考點(diǎn)回歸 G29X＿Z＿ G32 01 螺紋切削（有參數(shù)指定絕對(duì)和增量） GxxX/U＿Z/W＿F/E＿F指定單位為0.01mm/r的螺距。E指定單位為0.0001mm/r的螺旋 G40 07 刀具補(bǔ)償取消 G40 G41 右半經(jīng)刀補(bǔ) G41 G42 左半經(jīng)刀補(bǔ) G42 G50 00 設(shè)定工件坐標(biāo)系：G50X Z 偏移工件坐標(biāo)系：G50U W G53 機(jī)械坐標(biāo)系選擇 G53X＿Z＿ G54 12 選擇工件坐標(biāo)系1 GXX G55 選擇工件坐標(biāo)系2 G56 選擇工件坐標(biāo)系3 G57 選擇工件坐標(biāo)系4 G58 選擇工件坐標(biāo)系5 G59 選擇工件坐標(biāo)系6 G70 00 精加工循環(huán) G70 Pns Qnf G71 端面粗切削循環(huán) G71 U△d R（e） G71 Pns Qnf U△u W△wFf G72 端面粗切削循環(huán) G72W（△d）R（e） G72 P（ns） Q（nf ）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t） G73 封閉切削循環(huán) G73Ui W△k Rd G73Pns Qnf U△u W△wFf G74 端面切斷循環(huán) G74 R（e） G74 X（U）＿Z（W）＿P（△ｉ）Q（△ｔ）R（△ｄ）F（ｆ） G75 內(nèi)經(jīng)/外徑切斷循環(huán) G75R（e） G75 X（U）＿Z（W）＿P（△ｉ）Q（△ｔ）R（△ｄ）F（ｆ） G76 復(fù)合行螺紋切削循環(huán) G76P（m）（r）（a）Q（△dmin）R（d） G76X（U）Z（W）R（i）Q（△k）R（△d）F（f） G90 01 直線(xiàn)車(chē)削循環(huán) G90X（U）＿＿Z（W）＿F＿ G90 X（U）＿Z（W）＿R＿F＿ G92 螺紋車(chē)削循環(huán) G92X（U）＿Z（W）＿F＿ G92X（U）＿Z（W）＿R＿F＿ G94 端面車(chē)削循環(huán) G94X（U）＿Z（W）＿F＿ G94（U）＿Z（W）＿R＿F＿ G98 05 每分鐘進(jìn)給速度 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度 注：①與坐標(biāo)設(shè)定有關(guān)的指令為G53---G59、G17—G19； ②與坐標(biāo)移動(dòng)有關(guān)的指令為G00、G01、G02、G03； ③刀具補(bǔ)償指令為G40、G41、G42； ④與指令確定的數(shù)值有關(guān)的指令為G94、G95、G50、G21； ⑤可簡(jiǎn)化編程指令表為G71—76。 （二）輔助功能也叫M功能或M代碼 常用的輔助功能M代碼含義及用途 代碼 意義 格式 M00 停止程序運(yùn)行 M01 選擇性停止 M02 結(jié)束程序運(yùn)行 M03 主軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始 M04 主軸反響轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始 M05 主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng) M06 換刀指令 M06T＿ M08 冷卻液開(kāi)啟 M09 冷卻液關(guān)閉 M30 結(jié)束程序運(yùn)行切返回程序開(kāi)頭 M98 子程序調(diào)用 M98 Pxxnnn 調(diào)用程序號(hào)為Onnn的程序xx次 M99 子程序結(jié)束 子程序格式： Onnn … … M99 4數(shù)控加工工藝過(guò)程 4.1 引言 確定數(shù)控加工工藝對(duì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效和經(jīng)濟(jì)的數(shù)控加工具有極為重要的意義。其內(nèi)容包括選擇合適的機(jī)床、刀具、夾具、走刀路線(xiàn)及切削用量等，只有選擇合適的工藝參數(shù)及切削策略才能獲得較理想的加工效果。從加工的角度看，數(shù)控加工技術(shù)主要是圍繞加工方法與工藝參數(shù)的合理確定及其實(shí)現(xiàn)的理論和技術(shù)。數(shù)控加工通過(guò)計(jì)算機(jī)控制刀具做精確地切削加工運(yùn)動(dòng)，是完全建立在復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上的，它能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)加工無(wú)法實(shí)現(xiàn)的合理、完整的工藝規(guī)劃。 本章將對(duì)給定實(shí)例的數(shù)控加工工藝進(jìn)行詳細(xì)的分析。 4.2 零件圖 4.3 分析零件圖 4.3.1 零件幾何要素分析 從結(jié)構(gòu)上看，該零件主要由圓柱、圓錐、順圓弧、逆圓弧及雙線(xiàn)螺紋等表面； 其結(jié)構(gòu)形狀適合數(shù)控車(chē)床的車(chē)削加工。 4.3.2 零件尺寸精度分析 該零件精度要求較高的尺寸有：Φ26、Φ36、Φ34、Φ56的圓柱面和S50的球面，需仔細(xì)對(duì)刀和認(rèn)真調(diào)整機(jī)床，并采取合理的加工方案。 4.3.3 形位精度分析 該零件無(wú)形位精度要求。 4.3.4 表面粗糙度分析 Φ26的圓柱面、Φ36的圓錐面有Ra 0.3的粗糙度要求，其余表面的粗糙度要求為 Ra 3.2.粗糙度要求較高，要保證零件的粗糙度要求，就要通過(guò)制定合適的加工工藝并合理選擇工件的裝夾方式，選用合理的刀具及其幾何參數(shù)，確定正確的粗、精加工路線(xiàn)及合理的切削用量等措施來(lái)保證。 采用的選用毛坯為已鍛造成型的鍛件。 4.4 制定加工工藝 4.4.1 確定裝夾方法和定位基準(zhǔn) 1． 裝夾方式 在機(jī)床上加工零時(shí)，為保證加工精度，必須先使工件在機(jī)床上占據(jù)一個(gè)正確的位置，即定位；然后將其壓緊夾牢,使其在加工中保持這一正確的位置不變，即夾緊，從定位到夾緊的全過(guò)程稱(chēng)為工件的裝夾。 本實(shí)例采用夾具定位法對(duì)工件進(jìn)行定位，具體定位方法如下： 右端工件采用三爪自定心卡盤(pán)夾緊，使工件伸出卡盤(pán)255mm,右端采用活動(dòng)頂尖支頂?shù)难b夾方式,一次裝夾完成粗精加工（切斷時(shí)將活動(dòng)頂尖退出） 2定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)的概念：基準(zhǔn)是零件 用來(lái)確定其他點(diǎn)、線(xiàn)、面的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線(xiàn)、面。 ， 確定坯件軸線(xiàn)和左端大端面（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。 4.4.2 確定加工順序及進(jìn)給路線(xiàn) 加工順序按先粗后精、由近到遠(yuǎn)的原則確定，根據(jù)本工件的結(jié)構(gòu)特征，可按下列步驟進(jìn)行： (1)先車(chē)削工件右端面（對(duì)刀前手工完成），并以此端面的中心作為原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。 (2)采用G73功能對(duì)工件外形進(jìn)行粗車(chē)?；静捎秒A梯切削路線(xiàn)，粗車(chē)Φ26mm、Φ36mm、Φ34mm、Φ56mm、M30mm各外圓段以及錐圓錐段 長(zhǎng)為10mm 的圓錐段，留1mm的余量。 （3）用G70自右向左精車(chē)各外圓面：螺紋段右倒角→切削螺紋段外圓Φ30mm→車(chē)錐長(zhǎng)10mm的圓錐 →車(chē)Φ36mm圓柱段→車(chē)Φ34mm圓柱段→車(chē)Φ56mm圓柱段 。 (4)車(chē)5mm×Φ26mm螺紋退刀槽，倒螺紋段左倒角，車(chē)錐長(zhǎng)10mm的圓錐以及41mm×Φ56mm的槽。 （5 ）車(chē)螺紋。 （6）自右向左粗車(chē)R15mm、R25mm、SΦ50mm、R16mm各圓弧面及300 的圓錐面。 （7）自右向左精車(chē)R15mm、R25mm、SΦ50mm、R16mm各圓弧面及300 的圓錐面。（8）切斷 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)卡(1) 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖 零件圖號(hào) 05 工序號(hào) 03 工步號(hào) 03 程序號(hào) ％1000 機(jī)床型號(hào) TND360 程序段號(hào) N5-N1205 加工內(nèi)容 粗車(chē)外輪廓 共4頁(yè) 第1頁(yè) 編程 校對(duì) 符號(hào) 含義 循環(huán)點(diǎn) 編程原點(diǎn) 換刀點(diǎn) 快速走刀方向 進(jìn)給走刀方向 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)卡（2） 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖 零件圖號(hào) 05 工序號(hào) 03 工步號(hào) 03 程序號(hào) ％1000 機(jī)床型號(hào) TND360 程序段號(hào) N1206-1460 加工內(nèi)容 粗車(chē)外輪廓 共4頁(yè) 第1頁(yè) 編程 校對(duì) 符號(hào) 含義 循環(huán)點(diǎn) 編程原點(diǎn) 換刀點(diǎn) 快速走刀方向 進(jìn)給走刀方向 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)卡（3） 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖 零件圖號(hào) 05 工序號(hào) 03 工步號(hào) 03 程序號(hào) ％1000 機(jī)床型號(hào) TND360 程序段號(hào) N1465-N2610 加工內(nèi)容 粗車(chē)外輪廓 共4頁(yè) 第1頁(yè) 編程 校對(duì) 符號(hào) 含義 循環(huán)點(diǎn) 編程原點(diǎn) 換刀點(diǎn) 快速走刀方向 進(jìn)給走刀方向 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)卡（4） 數(shù)控加工走刀路線(xiàn)圖 零件圖號(hào) 05 工序號(hào) 03 工步號(hào) 03 程序號(hào) ％1000 機(jī)床型號(hào) TND360 程序段號(hào) N2615-N2670 加工內(nèi)容 粗車(chē)外輪廓 共4頁(yè) 第1頁(yè) 編程 校對(duì) 符號(hào) 含義 循環(huán)點(diǎn) 編程原點(diǎn) 換刀點(diǎn) 快速走刀方向 進(jìn)給走刀方向 4.4.3 選擇機(jī)床設(shè)備 根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選定TND360數(shù)控車(chē)床；根據(jù)加工時(shí)所需功能，選定其數(shù)控系統(tǒng)為BKC2-001. 4.3.4 確定刀具并對(duì)刀 1.粗、精車(chē)刀具 （1） T01：Φ5mm鉆鉆削中心孔。 （2） T02: 粗車(chē)及平端面選用硬質(zhì)合金900外圓車(chē)刀。因工件SR50的圓球要求過(guò)象限切削，為防止刀具與工件輪廓發(fā)生干涉，車(chē)刀副偏角不能取太小， 在此取為350，斷屑性能比較好； （3） T03:為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車(chē)和車(chē)螺紋選用硬質(zhì)合金600外螺紋車(chē)刀，刀尖角取為59030′，刀尖圓弧半徑取為0.15～0.2mm. 2. 對(duì)刀 （1）將粗車(chē)用900外圓車(chē)刀安裝在絕對(duì)刀號(hào)自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的1號(hào)刀位上，并定為1號(hào)刀。 （2）將精車(chē)外形（含外螺紋）用600外螺紋車(chē)刀安裝在絕對(duì)刀號(hào)自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的2號(hào)刀位上。 （3）在對(duì)刀過(guò)程中，同時(shí)測(cè)定出2號(hào)刀相對(duì)于1號(hào)刀的刀位偏差。 （4）本實(shí)例假定經(jīng)熟練對(duì)刀后，其X、Z兩坐標(biāo)方向的刀位偏差值極小，故取為零。 4.4.4 選擇切削用量 切削用量的選擇要根據(jù)切削用量的選擇原則，結(jié)合數(shù)控機(jī)床和被加工工件的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，并經(jīng)過(guò)實(shí)際加工進(jìn)行調(diào)整，在此切削用量的選擇如下： (1)背吃刀量的選擇： 輪廓粗車(chē)循環(huán)時(shí)選ap =3mm;精車(chē)時(shí)，選擇背吃刀量ap =0.25mm.螺紋粗車(chē)循環(huán)時(shí)選ap =0.4mm, 精車(chē)時(shí)選ap =0.1mm. (2) 主軸轉(zhuǎn)速的選擇： 車(chē)直線(xiàn)和圓弧輪廓時(shí)，查表選粗車(chē)切削速度Vc=90mm/min 精車(chē)切削速度Vc=120mm/min,然后利用式子計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n(粗車(chē)工件直徑D=60mm,精車(chē)工件取平均值)：粗車(chē) 500r/min、精車(chē) 1200r/min. 車(chē)螺紋時(shí)由式子計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 n=320r/min. (3)進(jìn)給速度的選擇: 粗車(chē)時(shí)，為提高切削效率，可選擇較高的進(jìn)給量，在此選f=0.4mm/r;精車(chē)時(shí)，為提高工件表面質(zhì)量，兼顧到圓弧插補(bǔ)運(yùn)行，進(jìn)給量應(yīng)選擇的小一些，在此取f=0.15mmm/r;在根據(jù)式計(jì)算粗車(chē)、精車(chē)進(jìn)給速度分別為200mm/min和180mm/min.車(chē)削螺紋時(shí)的進(jìn)給量應(yīng)等于螺紋導(dǎo)程，即f=1.5mm/r，短距離控行程的f=0.6mm/r. 4.4.5 確定對(duì)刀點(diǎn)及換刀點(diǎn)位置 1.確定對(duì)刀點(diǎn)的位置 確定對(duì)刀點(diǎn)距離車(chē)床主軸軸線(xiàn)30mm,距離坯件右端端面5mm;其對(duì)刀點(diǎn)在正X和正Z方向處于消除機(jī)械間隙狀態(tài)。 2.換刀點(diǎn)的位置 為使其各車(chē)刀在換刀過(guò)程中不致碰撞到尾座上的頂尖，故確定換刀點(diǎn)距離車(chē)床主軸軸線(xiàn)60mm，即在正X方向距離對(duì)刀點(diǎn)30mm,距離坯件右端面5mm,即在方向與對(duì)刀點(diǎn)一致。 5 數(shù)控編程及仿真 5.1 選擇數(shù)控加工軟件 Pro/ENGINEER Wildfire 是中國(guó)市場(chǎng)上占有率最高的大型三維CAD/CAM/CAE軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、航空、電子、工業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè)，具有相當(dāng)多的功能模塊，利用它可以實(shí)現(xiàn)零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、數(shù)控加工、鈑金設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、有限元分析和數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。在本論文的數(shù)控加工中選用Pro/ENGINEER為數(shù)控加工軟件。 5.2 NC程序 N5 G71 N10 ( / ZHOU) N15 G0 G17 G99 N20 G90 G94 N25 S300 M03 N30 G0 Z279.084 N35 X38.28 Y0. N40 G1 X31.98 F100. N45 Z30. N50 X35.28 N55 G0 Z279.084 N60 G1 X29.96 F100. N65 Z30. N70 X33.26 N75 G0 Z279.084 N80 G1 X26.96 F100. N85 Z87.377 N90 X29.9 Z76.403 N95 X29.927 Z76.288 N100 X29.946 Z76.171 N105 X29.957 Z76.053 N110 X29.96 Z75.95 N115 X33.26 N120 G0 Z279.084 N125 G1 X24.627 F100. N130 Z186.927 N135 X24.812 Z186.503 N140 X24.99 Z186.076 N145 X25.16 Z185.646 N150 X25.324 Z185.213 N155 X25.479 Z184.777 N160 X25.627 Z184.339 N165 X25.767 Z183.898 N170 X25.9 Z183.455 N175 X26.025 Z183.01 N180 X26.143 Z182.562 N185 X26.252 Z182.113 N190 X26.354 Z181.661 N195 X26.448 Z181.208 N200 X26.534 Z180.754 N205 X26.612 Z180.298 N210 X26.683 Z179.841 N215 X26.745 Z179.382 N220 X26.8 Z178.923 N225 X26.846 Z178.463 N230 X26.885 Z178.002 N235 X26.916 Z177.54 N240 X26.938 Z177.078 N245 X26.953 Z176.616 N250 X26.96 Z176.153 N255 Z176. N260 X30.26 N265 G0 Z279.084 N270 G1 X22.293 F100. N275 Z191.096 N280 X22.551 Z190.712 N285 X22.802 Z190.323 N290 X23.046 Z189.93 N295 X23.284 Z189.534 N300 X23.515 Z189.132 N305 X23.738 Z188.728 N310 X23.955 Z188.319 N315 X24.164 Z187.906 N320 X24.366 Z187.49 N325 X24.562 Z187.071 N330 X24.627 Z186.927 N335 X27.927 N340 G0 Z279.084 N345 G1 X19.96 F100. N350 Z194.576 N355 X20.175 Z194.203 N360 X20.398 Z193.833 N365 X20.627 Z193.468 N370 X20.863 Z193.107 N375 X21.105 Z192.75 N380 X21.354 Z192.398 N385 X21.61 Z192.05 N390 X21.61 Y0. Z192.05 N395 X22.293 Z191.096 N400 X25.593 N405 G0 Z279.084 N410 G1 X16.96 F100. N415 Z231.413 N420 X19.775 Z225.783 N425 X19.825 Z225.675 N430 X19.866 Z225.564 N435 X19.901 Z225.451 N440 X19.927 Z225.336 N445 X19.946 Z225.219 N450 X19.957 Z225.101 N455 X19.96 Z225. N460 X23.26 N465 G0 Z279.084 N470 G1 X15.46 F100. N475 Z275.725 N480 X16.447 Z274.737 N485 X16.528 Z274.651 N490 X16.603 Z274.559 N495 X16.671 Z274.463 N500 X16.733 Z274.362 N505 X16.788 Z274.257 N510 X16.835 Z274.149 N515 X16.875 Z274.037 N520 X16.908 Z273.924 N525 X16.933 Z273.808 N530 X16.95 Z273.691 N535 X16.958 Z273.573 N540 X16.96 Z273.5 N545 X20.26 N550 G0 Z240. N555 G1 X16.96 F100. N560 X16.956 Z239.882 N565 X16.944 Z239.764 N570 X16.924 Z239.647 N575 X16.896 Z239.532 N580 X16.861 Z239.42 N585 X16.818 Z239.309 N590 X16.768 Z239.202 N595 X16.71 Z239.099 N600 X16.646 Z239. N605 X16.575 Z238.905 N610 X16.498 Z238.815 N615 X16.415 Z238.731 N620 X16.326 Z238.652 N625 X16.233 Z238.58 N630 X16.134 Z238.514 N635 X16.032 Z238.455 N640 X15.926 Z238.403 N645 X15.816 Z238.358 N650 X15.704 Z238.321 N655 X15.589 Z238.292 N660 X15.473 Z238.27 N665 X15.356 Z238.256 N670 X15.237 Z238.25 N675 X15.21 N680 X14.96 N685 Z235.413 N690 X16.96 Z231.413 N695 X20.26 N700 G0 X23.26 N705 Z215. N710 G1 X19.96 F100. N715 X19.956 Z214.882 N720 X19.944 Z214.764 N725 X19.924 Z214.647 N730 X19.896 Z214.532 N735 X19.861 Z214.42 N740 X19.818 Z214.309 N745 X19.768 Z214.202 N750 X19.71 Z214.099 N755 X19.646 Z214. N760 X19.61 Z213.95 N765 X19.418 Z213.687 N770 X19.232 Z213.42 N775 X19.053 Z213.148 N780 X18.881 Z212.871 N785 X18.716 Z212.591 N790 X18.557 Z212.307 N795 X18.406 Z212.018 N800 X18.261 Z211.727 N805 X18.124 Z211.431 N810 X17.995 Z211.133 N815 X17.872 Z210.831 N820 X17.757 Z210.526 N825 X17.65 Z210.219 N830 X17.55 Z209.909 N835 X17.458 Z209.597 N840 X17.373 Z209.283 N845 X17.296 Z208.966 N850 X17.227 Z208.648 N855 X17.166 Z208.328 N860 X17.113 Z208.007 N865 X17.068 Z207.685 N870 X17.03 Z207.361 N875 X17.001 Z207.037 N880 X16.979 Z206.712 N885 X16.966 Z206.387 N890 X16.96 Z206.061 N895 Z206. N900 X16.964 Z205.569 N905 X16.976 Z205.138 N910 X16.996 Z204.707 N915 X17.024 Z204.276 N920 X17.06 Z203.847 N925 X17.104 Z203.418 N930 X17.156 Z202.99 N935 X17.216 Z202.562 N940 X17.283 Z202.136 N945 X17.359 Z201.712 N950 X17.442 Z201.289 N955 X17.534 Z200.867 N960 X17.633 Z200.448 N965 X17.74 Z200.03 N970 X17.854 Z199.614 N975 X17.977 Z199.2 N980 X18.106 Z198.789 N985 X18.244 Z198.38 N990 X18.389 Z197.974 N995 X18.542 Z197.571 N1000 X18.702 Z197.17 N1005 X18.869 Z196.773 N1010 X19.044 Z196.379 N1015 X19.226 Z195.988 N1020 X19.416 Z195.6 N1025 X19.612 Z195.216 N1030 X19.816 Z194.836 N1035 X19.96 Z194.576 N1040 X23.26 N1045 G0 X30.26 N1050 Z176. N1055 G1 X26.96 F100. N1060 X26.956 Z175.537 N1065 X26.944 Z175.075 N1070 X26.924 Z174.613 N1075 X26.896 Z174.151 N1080 X26.86 Z173.69 N1085 X26.816 Z173.229 N1090 X26.764 Z172.77 N1095 X26.704 Z172.311 N1100 X26.637 Z171.853 N1105 X26.561 Z171.397 N1110 X26.477 Z170.942 N1115 X26.386 Z170.489 N1120 X26.287 Z170.037 N1125 X26.18 Z169.587 N1130 X26.065 Z169.13