減振器傳動軸數(shù)控車削加工工藝設計及手動編程斯沃仿真含NX三維及CAD圖.zip

減振器傳動軸數(shù)控車削加工工藝設計及手動編程斯沃仿真含NX三維及CAD圖.zip,減振器,傳動軸,數(shù)控,車削,加工,工藝,設計,手動,編程,仿真,NX,三維,CAD 摘 要 本設計是減振器傳動軸數(shù)控車削加工工藝設計這個課題，因為他涉及到的知識面非常廣闊，基本將我們在大學里所學知識綜合運用起來。它突出了數(shù)控加工的特點，零件在加工過程中的工藝性特點。從圖紙設計，機床的選擇，刀具的選擇，工藝分析，零件的數(shù)控編程，仿真加工結果的全過程，將理論知識和實際操作緊密聯(lián)系起來。從圖樣設計開始到零件加工結束，說明零件加工與設計的基本過程。并編制加工工藝卡片，編寫出加工程序，最終完成說明書的編寫。 關鍵詞：數(shù)控加工；工藝分析；走刀路線 IV Abstract This design is the subject development and programming of spherical threaded shaft turning process procedures, because the knowledge he involves is very wide, basically we learned knowledge comprehensively in the University. It highlights the characteristics of NC machining, the characteristics of process components in processing process. From the design drawing machine the selection, tool selection, process analysis and NC programming of parts, the whole process of machining simulation results, the theoretical and practical knowledge together closely. From design to finished parts processing, illustrates the basic process of processing and the design of the parts. And the preparation processing card, write processing procedures, the final end Written into the specification. Key words: numerical control processing; process analysis; tool path 目 錄 摘 要 I Abstract II 引言 1 第1章 零件介紹 3 1.1 零件的結構特點分析 3 1.2 零件的技術要求分析 3 1.3確定毛坯 4 1.3.1毛坯類型 4 1.3.2毛坯余量確定 5 第2章 加工工藝分析及設備選擇 6 2.1定位基準的選擇 6 2.2確定加工方案 6 2.3夾具的確定 7 2.4刀具的選擇 9 2.5選擇切削用量 10 2.5.1背吃刀量的確定 10 2.5.2零件切削用量的具體選擇確定 10 2.6 冷切液的選擇 12 2.7機床的選擇 13 第3章 零件的數(shù)控編程 15 3.1 數(shù)控編程的定義及分類 15 3.1.1數(shù)控編程的定義 15 3.1.2 數(shù)控編程的分類 15 3.2工件坐標系的設定 15 3.2 數(shù)控加工程序代碼的編寫 16 3.2.1 車左端時的加工程序 16 3.2.2 車右端時的加工程序 19 第4章 數(shù)控加工仿真 21 4.1打開仿真軟件選擇機床 21 4.2開機回參考點 21 4.3安裝工件 22 4.4安裝刀具 22 4.5建立工件坐標系 23 4.6 設置刀具偏置值 24 4.7編輯或上傳NC程序 24 4.8 程序校驗 25 4.9 自動加工 25 結束語 29 致 謝 30 參考文獻 31 引言 進入20世紀90年代以來，隨著計算機技術突飛猛進的發(fā)展，數(shù)控技術正不斷朝著高速化、高精度復合化、智能化及信息網(wǎng)絡化發(fā)展，從而提高所加工零件精度，提高生產(chǎn)效率、節(jié)約加工成本。數(shù)控加工技術是先進制造技術的基礎與核心，數(shù)控加工技術的普及將使現(xiàn)代制造技術產(chǎn)生巨大變革，數(shù)控化更是一個國家制造現(xiàn)代化的一個重要標志。制造業(yè)是我國入世后為數(shù)不多的競爭優(yōu)勢的行業(yè)之一。 提倡培養(yǎng)技術型人才的基本理念更是符合當前國情的發(fā)展需求，為達到這一目標，我們更要將理論知識和實際操作緊密聯(lián)系起來。本設計是根據(jù)我們數(shù)控專業(yè)學生所需掌握的知識及技術要求編寫的，它突出了數(shù)控加工的特點，零件在加工過程中的工藝性特點。全面培養(yǎng)我們加工能力。并制定出合理的數(shù)控加工工藝過程，自己利用設備執(zhí)行零件的實體加工，加工出合格的零件。并掌握加工中夾具的合理選用，了解刀具的材料、特點、以及如何選用刀具等一系列問題。這不僅學到了理論知識還將理論運用在了實際加工當中，將理論與實踐結合在一起。 裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術及其產(chǎn)業(yè)、生物技術及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別，在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術和裝備就是人類生活的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控又是當今先進制造技術和裝備最核心和技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造業(yè)能力和水平，提高對動態(tài)多變市場和適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造業(yè)技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 隨著科學技術不斷發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展越來越快，數(shù)控機床也正朝著高性能、高精度、高速高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 高性能：隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強，數(shù)控機床出實現(xiàn)多臺集中控制，甚至遠距離遙控。 高精度：數(shù)控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度保持性要好。 高速度：數(shù)控機床各軸運行的速度將大大加快。 高柔性：數(shù)控機床的柔性化將向自動化程度更高的發(fā)展方向，將管理、物流及各相應輔機集成柔性制造系統(tǒng)。 模塊化：數(shù)控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還有一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀質量差，產(chǎn)品開發(fā)周期長，應變能力差。為了縮短與世界水平的差距，有關專家建議機床企業(yè)應在以下6個方面著力研究：1.加大力度實施質量工程，提高數(shù)控機床無故障率。2.跟蹤國際水平，使數(shù)控機床向高效高精方面發(fā)展。3.加大成套設計開發(fā)能力上求突破。4.發(fā)揮服務優(yōu)勢，擴大市場占有率。5.多品種制造，滿足不同層次的用戶。6.模塊化設計，縮短開發(fā)周期，快速響應市場。數(shù)控機床使用范圍越來越大，國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇。 31 第1章 零件介紹 1.1 零件的結構特點分析 本零件是減振器傳動軸零件。該零件有半圓形凸臺、倒角、螺紋、外圓柱面等組成。該零件形如圖1.1所示，零件圖尺寸標注完整，符合數(shù)控加工尺寸標注要求。這些特征在普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進行加工，并且是數(shù)控車削加工中常見的形狀特征。 如圖1.1所示零件圖，分析其加工工藝性。 圖1.1 減振器傳動軸零件CAD圖 1.2 零件的技術要求分析 該零件尺寸精度等級較高，其中外圓尺寸精度有φ48mm，長度尺寸精度45±0.05mm，內孔尺寸精度有φ36mm螺紋精度為M24X2-6g（等等，其余的請參照零件圖紙）；該零件的表面粗糙度要求較高，全部表面粗糙度要求達到Ra1.6um。 技術要求： 1.為注長度尺寸偏差±0.5mm 2.為注倒角C0.5 3.去除毛刺飛邊 4.零件表面不應有劃痕、損壞表面的缺陷。 1.3確定毛坯 1.3.1毛坯類型 毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。 （一）鑄件 對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （二）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （三）型材 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （四）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。 （五）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 1.3.2毛坯余量確定 毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設計基準一般同零件圖一致。筆者認為這種設計方法并不合理，這是因為從毛坯尺寸的作用來講并不要求它和零件圖一致，對它提出的要求是:(1)保證它在機械加工時有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準確的位置及尺寸。 根據(jù)該零件的尺寸，設毛坯為φ53X117mm，材料為45鋼。 第2章 加工工藝分析及設備選擇 2.1定位基準的選擇 定位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。 選擇定位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(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。 該零件為回轉型零件，其加工2次成型，故只有一個精基準，基準為端面及回轉中心線。 2.2確定加工方案 本零件主要加工表面是外圓表面，還有常見的特形表面，因此針對各中精度等級和表面粗糙度要求，按經(jīng)濟精度選擇加工方法。對于普通精度的軸零件加工，其典型加工工藝路線如下： 加工方案的制定與選擇根據(jù)零件圖樣到工序原則，制定以下加工順序方案，選取最佳一種，（即加工工時最短，且又能保證質量）下面分析兩套加工順序方案進行比較。 綜上所述，減振器傳動軸車削零件的主要加工表面是外表面，以及最多見的輪廓表面，所以關于零件的加工面精度等級以及表面粗糙度的需求，務必考慮符合經(jīng)濟精度來選擇加工方法。 通過零件圖并依據(jù)工序原則等來制定合理加工方案，以下是零件的幾種加工順序方案，選定加工工序最少、工時最短，又能夠確保質量最理想的一組工藝。 經(jīng)過分析最終確定減振器傳動軸車削的加工方案為： 零件的加工路線安排如下 工序1：下料φ53X117mm 工序2：左端面鉆孔φ14mm深度50mm 工序3：夾持毛坯外圓，車削左邊外圓輪廓 工步1：車左邊端面至平整。 工步2：粗車φ48mm外圓、R20mm、R16mm、R10mm圓弧面，留有精加工余量 工步3：精車φ48mm外圓、R20mm、R16mm、R10mm圓弧面，精加工至圖紙尺寸要求 工序2：夾持毛坯外圓，車削左邊內孔輪廓 工步1：粗車φ36mm、斜面、φ20mm、φ16mm內孔，留有精加工余量 工步2：精車φ36mm、斜面、φ20mm、φ16mm內孔，精加工至圖紙尺寸要求 工序4：夾持零件左邊φ48外圓，車削右邊外圓輪廓 工步1：車右邊端面至平整，保證總長。 工步2：粗車M32螺紋外徑、斜面，留有精加工余量 工步3：精車M32螺紋外徑、斜面，精加工至圖紙尺寸要求 工序5：切削4X2mm的槽 工序6：車削M32X2的外螺紋 工序7：去毛刺、清洗 工序8：終檢 工序9：入庫 2.3夾具的確定 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量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。 1．數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求：一是保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要能協(xié)調零件與機床坐標系的尺寸。 除此之外，重點考慮以下幾點： （1）單件小批量生產(chǎn)時，優(yōu)先選用組合夾具、可調夾具和其它通用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間和節(jié)省生產(chǎn)費用； （2）在成批生產(chǎn)時，才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單； （3）零件的裝御要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間，減少輔助時間； （4）夾具上各零部件應不妨礙機床對零件各表面的加工，即夾具要敞開，其定位、夾緊元件不影響加工中的走刀； （5）為提高數(shù)控加工的效率，批量較大的零件加工可采用氣動或液壓夾具、多工位夾具。 2．在選擇裝夾方案時，要根據(jù)已選定的加工表面和定位基準來確定工件的定位夾持方式，并選擇合理的夾具。我們數(shù)控車床通用夾具包括有以下： （1）三爪卡盤 三爪卡盤是最常用的車床也是數(shù)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. （2）卡盤加頂尖 在車削質量較大的工件時，一般工件的一端用卡盤夾持，另一端用后頂尖支撐。為了防止工件由于切削力的作用而產(chǎn)生的軸向位移，必須在卡盤內裝一限位支撐，或者利用工件的臺階面進行限位。此種裝夾方法比較安全可靠，能夠承受較大的軸向切削力，安裝剛性好，軸向定位準確，所以數(shù)控車削加工中應用較多。 （3）彈簧夾套 彈簧夾套定心精度高，裝夾工件快捷方便，常用于精加工的外圓表面定位。它特別適用于尺寸精度較高，表面質量較好的冷拔圓棒料的夾持。它夾持工件的內孔是規(guī)定的標準系列，并非任意直徑的工件都可以進行夾持。 （4）四爪卡盤 加工精度要求不高，偏心距較小，零件長度較短的工件時，可以采用四爪卡盤進行裝夾，四爪卡盤的四個卡爪是各自獨立移動的，通過調整工件夾持部位在車床主軸上的位置，使工件加工表面的回轉中心與車床主軸的回轉中心重合。但是，四爪卡盤的找正煩瑣費時，一般用于單件小批生產(chǎn)。四爪卡盤的卡爪有正爪和反爪兩種形式。 根據(jù)上述幾種通用夾具的簡介分析，由于該零件一般不會產(chǎn)生夾緊變形，零件尺寸小、結構和形狀比較復雜，毛坯為棒料，在數(shù)控車加工中只需要用三爪卡盤來裝夾。 圖2.2三爪卡盤 2.4刀具的選擇 在加工的過程中，對刀具的選擇是非常重要的，一個零件好與壞直接給刀具的選擇有關，刀具的好壞會影響整個加工過程，所以我們要注意刀具的材料和刀具的性能綜上數(shù)控機床加工中采納最普遍的是硬質合金類刀具。當前因其性價比高，適應性穩(wěn)定且多樣化，綜合效果最優(yōu)。由于減振器傳動軸車削的材料為45鋼，如（表2-1）的刀具來加工此零件。 表2-1所用刀具規(guī)格 序號 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀片材料 加工方法 1 外圓車刀 75°刀尖 YT15 車外輪廓 2 麻花鉆 Φ14 高速鋼 手動鉆孔 3 內孔鏜刀 60° YT15 內孔 4 切槽刀 刀寬4MM YT15 切槽 5 外螺紋車刀 60°刀尖 YT15 車螺紋 2.5選擇切削用量 2.5.1背吃刀量的確定 在機床功率容許的情況下，應盡量采選較大的背吃刀量，進給次數(shù)才會有所減少。當精度要求較高的零件時，半精銑或精銑的余量需要被留出，正常半精加工的余量是0.5mm左右，精加工余量在半加工之后，通常少于普通加工的余量，一般選取0.1～0.3mm。由于該零件精度要求相對要高，固必須至少有粗加工及精加工兩種。通過表2.2來采選背吃刀量。 表2.2 數(shù)控切削用量推薦表 加工內容 背吃刀量Ap/（mm） 切削速度vc(m·min) 進給量f/(mm·r) 粗加工 2～3 80～120 0.2～0.4 精加工 0.1～0.5 120～150 0.1～0.2 綜合考慮粗車時背吃刀量選取2mm，留出精車余量為0.5mm，精車時背吃刀量為0.5mm。 2.5.2零件切削用量的具體選擇確定 主軸轉速應根據(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等條件所允許的切削速度來確定。 切削學速度除了計算和查表選取外，還可以根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。 主要根據(jù)允許的切削速度Vc(m/min)選取由公式n=來進行計算。 式中Vc為切削速度； D為工件或刀具的直徑（mm） （1） 工序：車左邊外輪廓 現(xiàn)選取工件的中間尺寸為?48的直徑為例說明其計算過程。D=48mm 工步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=2mm。 由文獻查得進給量f=0.2~0.4mm/r，初步確定f=0.2mm/r。 選擇切削速度由文獻查得=80m/min。 計算主軸轉速s==m/min=530r/min 取s=500r/min。 計算進給速度計算進給速度F=Sf=100㎜/min。 工步2精車右端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.25mm。 由文獻查得進給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.1mm/r。 選擇切削速度由文獻查得取=90m/min。 計算主軸轉速s==m/min=597r/min取600r/min。 計算進給速度F=Sf=60㎜/min。 （2） 工序：車左邊內孔輪廓 現(xiàn)選取工件的中間尺寸為?25的直徑為例說明其計算過程。D=25mm 工步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=2mm。 由文獻查得進給量f=0.2~0.4mm/r，初步確定f=0.2mm/r。 選擇切削速度由文獻查得=60m/min。 計算主軸轉速s==m/min=764r/min 取s=750r/min。 計算進給速度計算進給速度F=Sf=150㎜/min。 工步2精車右端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.25mm。 由文獻查得進給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.1mm/r。 選擇切削速度由文獻查得取=80m/min。 計算主軸轉速s==m/min=1019r/min取1000r/min。 計算進給速度F=Sf=100㎜/min。 （3） 工序：車右邊外輪廓 現(xiàn)選取工件的中間尺寸為?32的直徑為例說明其計算過程。D=32mm 工步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=2mm。 由文獻查得進給量f=0.2~0.4mm/r，初步確定f=0.2mm/r。 選擇切削速度由文獻查得=70m/min。 計算主軸轉速s==m/min=696r/min 取s=700r/min。 計算進給速度計算進給速度F=Sf=140㎜/min。 工步2精車右端外輪廓，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.25mm。由文獻查得進給量f=0.1~0.2mm/r，初步確定f=0.1mm/r。選擇切削速度由文獻查得取=90m/min。計算主軸轉速 s==m/min=895r/min取900r/min。 計算進給速度F=Sf=90㎜/min。 （4）工序：車右邊4X2mm的槽 切槽保證其加工精度及表面粗糙度，根據(jù)所選刀具取ap=4mm，工件直徑取D28mm。由文獻查得切削速度= 50m/min，計算主軸轉速 s==m/min=568r/min據(jù)經(jīng)驗值取600r/min。 文獻查得進給量f=0.1 mm/r；計算進給速度F=Sf=60㎜/min。 2.6 冷切液的選擇 由于在切削加工過程在，被切削層金屬的變形、切屑與刀具前面的摩擦和工件與刀具后面的摩擦要產(chǎn)生大量的熱——切削熱。由于熱長冷縮的原理，工件和刀具吸收了一部分的熱量后，工件和刀具會產(chǎn)生變形，最終影響加工精度。如果大量的切削熱傳入刀具，容易使刀具損壞——造成“燒刀”的現(xiàn)象。為了提高加零件的精度和刀具的耐用度及使用壽命，在切削加工過程中必須使用冷卻液對工件和刀具進行冷卻，以避免造成“燒刀”的現(xiàn)象和零件精度的影響。該工件材料為45鋼，為了避免刀具與工件摩擦產(chǎn)生大量熱影響工件精度，在加工時主要是以冷卻為主，多采用乳化液作為冷卻液。常用的冷卻液如表2-3所示。 表2-3 常用冷卻液 冷卻液名稱 主要成份 主要作用 水溶液 水、防銹添加劑 冷卻 乳化液 水、油、乳化劑 冷卻、潤滑、清洗 切削油 礦物油、動植物油、極壓添加劑或油性 潤滑 從工件材料考慮，切削時不得使用水溶液，考慮到冷卻液作用和價格，選擇乳化液可以滿足要求。 從刀具材料考慮，硬質合金刀具一般采用乳化液作為冷卻液，其冷卻效果很好。綜合以上的種種分析，采用乳化液作為冷卻液效果很好。它的主要作用：冷卻、潤滑、清洗而且還有一定的防銹作用。 2.7機床的選擇 類機床都有不同的形式，其工藝范圍、技術規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動化程度都各不相同。為了正確地為每一道工序選擇機床，除了充分了解機床的性能外，從加工工藝的角度分析，選用的數(shù)控機床功能還必須適應被加工零件的形狀、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2.3），系統(tǒng)為華中系統(tǒng)，配置前置式刀架。 圖2.3Ck6140型數(shù)控車床 第3章 零件的數(shù)控編程 3.1 數(shù)控編程的定義及分類 3.1.1數(shù)控編程的定義 編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)以及輔助操作加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。 3.1.2 數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。 1) 手工編程的定義? 手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機床程序編 制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十分復雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。對于幾何形狀不太復雜的零件，所需要的加工程序不長，計算也比較簡單，出錯機會較少，這時用手工編程既經(jīng)濟又及時，因而手工編程被廣泛地應用于形狀簡單的點位加工及平面輪廓加工中。 2) 手工編程的意義? 手工編程的意義在于加工形狀簡單的零件(如直線與直線或直線與圓弧組成的輪廓)時，快捷、簡便；不需要具備特別的條件(價格較高的硬件和軟件等)；對機床操作或程序員不受特殊條件的制約；還具有較大的靈活性和編程費用少等優(yōu)點。 本次零件主要采用了 手動編程的方法進行編制程序。 3.2工件坐標系的設定 工件坐標系是固定于工件上的笛卡爾坐標系，是編程人員在編制程序時用來確定刀具和程序起點的，該坐標系的原點可使用人員根據(jù)具體情況確定，但坐標軸的方向應與機床坐標系一致并且與之有確定的尺寸關系。 工件坐標系是編程時使用的坐標系，又稱編程坐標系，該坐標系是人為設定的。建立工件坐標系是數(shù)控車床加工前的必不可少的一步。不同的系統(tǒng)，其方法各不相同。 圖3.2左端坐標系零點 圖3.3右端坐標系零點 3.2 數(shù)控加工程序代碼的編寫 3.2.1 車左端時的加工程序 程序 解釋說明 O0001 程序號 T0101; 換1號刀，75°端面車刀 M03 S500; 主軸正轉，轉速500r/min M08; 切削液開 G00 X55 Z0.5; 快速走刀至粗車位置 G01 X-1 F100; 粗車端面 Z2; G00 X55; Z0; 快速走刀至精車位置 M03 S600; 主軸正轉，轉速600r/min G01 X-1 F60; 精車端面 Z2; G00 X55 Z2; 快速運動至循環(huán)起點 G71 U1.5 R1 P100 Q200 X0.3 Z0.3 F100 建立外圓車削循環(huán) N100 G00 X46; 快速走刀至切削起點 G01 Z0 F100; 靠近工件 X48 W-1; 倒角C1 Z-22; 車Ф48外圓 G03 X40.7 Z-33.52 R20; 車圓弧R20 G02 X42.95 Z-53.36 R16 車圓弧R16 G03 X48 Z-60 R10; 車圓弧R10 G01 Z-70 車Ф48外圓 N200G01 X55; 車臺階面 G00 X100 Z100 快速運動至換刀點 T0202; 換2號刀，并調用2號刀具補償 M03 S750; 主軸正轉，轉速為750 G00 X14 Z2; 快速運動至循環(huán)起點 G71 U1 R1 P300 Q400 Z-0.3 Z0.3 F150 建立復合車削循環(huán) N300 G00 X36 快速運動至切削起點 G01 Z0 F60; 靠近工件 Z-10; 鏜Ф36內孔 X20 Z-28; 鏜斜面 Z-45; 鏜Ф20內孔 X16; 平端面 Z-50; 鏜Ф16內孔 X14; 退刀 N400 G00 Z2; 退刀 G00 X100 Z100; 快速運動至換刀點 M05; 主軸停止 M09; 切削液關 M30; 程序結束 3.2.2 車右端時的加工程序 程序 解釋說明 O0002 程序號 T0101; 換1號刀，75°端面車刀 M03 S500; 主軸正轉，轉速500r/min M08; 切削液開 G00 X55 Z0.5; 快速走刀至粗車位置 G01 X-1 F120; 粗車端面 Z2; G00 X55; Z0; 快速走刀至精車位置 M03 S800; 主軸正轉，轉速800r/min G01 X-1 F80; 精車端面 Z2; G00 X55 Z2; 快速運動至循環(huán)起點 G71 U1.5 R1 P100 Q200 U0.3 W0.3 F120 建立復合車削循環(huán) N100 G00 X28; 快速運動至切削起點 G01 Z0 F80; 靠近工件 X32 W-2; 倒角C2 Z-30; 車螺紋外徑 X36; 車端面 X48 Z-42; 車斜面 N200 G00 X55; 退刀 G00 X100 Z100 快速運動至換刀點 T0202; 換2號刀，外切槽刀 M03 S600; 主軸正轉，轉速為450 G00 X37 Z-30; 快速運動至第一個切槽點 G01 X28 F45; 切槽 X37; 退刀 G00 X100 Z100 快速運動至換刀點 T0303; 換3號刀，外螺紋車刀 M03 S600; G00 X32 Z2; 快速走刀至循環(huán)起點 G76 P020060 Q100 R200; 建立復合螺紋切削循環(huán) G76 X30 Z-27 P900 Q400 F2; 設定切削參數(shù) G00 X100 Z100; 快速走刀至換刀點 M30; 程序結束 第4章 數(shù)控加工仿真 4.1打開仿真軟件選擇機床 打開數(shù)控仿真軟件，進入主界面后，點選菜單欄 “選項/選擇機床和系統(tǒng)”，進入選擇機床對話框，選擇“臥式車床”系統(tǒng)，則出現(xiàn)下圖所示控制操作面板，它與真實機床操作面板幾乎一模一樣。 圖4.1機床 4.2開機回參考點 點按“系統(tǒng)電源”，點按并彈起急停按鈕 ，則系統(tǒng)開機上電。點按“回零”按鈕，再按 (+Z)和 (+X)按鈕，各軸原點指示燈變亮,即回參考點。 圖4.2操作面板 4.3安裝工件 首先在菜單欄中選擇“工件操作/毛坯”，出現(xiàn)對話框，在該對話框中選擇“新毛坯”，出現(xiàn)對毛坯與夾具設置話框，按照對話框提示設置毛坯參數(shù)，選擇夾具后確定，出現(xiàn)毛坯列表對話框；在毛坯列表中選擇某毛坯并點選“安裝此毛坯/確定”,出現(xiàn)調整毛坯位置對話框, 調整好毛坯在夾具中的位置后關閉即可。此時觀察視圖區(qū)可以見到工件毛坯被安裝到夾具上。 圖4.3毛坯設置 4.4安裝刀具 在菜單欄中選擇“機床操作/刀具管理”，出現(xiàn)所示刀具設置對話框，在此為所用各刀具選擇刀具類型，設置刀具參數(shù)后確定。此時觀察視圖區(qū)可以見到各刀具“對號入座”，被安裝到車床刀架上。 圖4.4添加刀具 4.5建立工件坐標系 假設工件坐標系原點建在工件右端面中心。 打開主軸正轉，選工作方式為手動，分別移動X軸Z軸，平端面、車外圓用試切法對刀。 圖4.5對刀 切削端面后，刀具沿X方向退離工件后，點按偏置/設置鍵 ，再點軟鍵“坐標系”，調出工件坐標系設定界面，將光標移到G54的“Z”之后，在命令行輸入“0”，再點選軟鍵“測量”，系統(tǒng)即可自動計算并顯示出G54坐標系Z零點的機床坐標值。 試切一段外圓，刀具沿Z方向退離工件后，在菜單欄選擇“工具/選項/測量”，測量出毛坯的試切直徑值。點選基本功能/MDI/刀偏表，在所示界面中，將光標移到試切直徑值之后，在命令行輸入X的測量值，系統(tǒng)即可自動計算并顯示出G54坐標系的X零點的機床坐標值。 此時G54工件坐標系建立完畢，在程序中用G54調用該坐標系即可。 圖4.6操作頁面 4.6 設置刀具偏置值 打開主軸正轉，工作方式選擇手動，分別移動X軸Z軸，平端面、車外圓對刀設置偏置值。以下是1號刀具的對刀過程： 點選鍵在出現(xiàn)的參數(shù)設置界面中，點選軟鍵“補正”出現(xiàn)刀具偏置值設置或稱補正界面；將光標移到“G 01”行X列，在命令行輸入所測直徑值，點軟鍵“測量”，系統(tǒng)即可自動計算并顯示出X方向刀具的補償值，即完成了X方向刀具偏置值的設定。 切削端面后，刀具沿X方向退離工件后，在界面將光標移到“G 01”行Z列，在命令行輸入 “0”，點軟鍵“測量”，即可完成了Z方向刀具偏置值的設定。 4.7編輯或上傳NC程序 編輯程序：進入編輯狀態(tài)，再點選鍵，出現(xiàn)編輯程序界面，在該界面用MDI鍵將程序指令先輸入緩沖區(qū)，然后點 (INSERT)鍵插入即可。程序段可以單獨輸入，也可以幾個程序段一起輸入，但是段與段之間要有“；”隔開（點“EOB”鍵）。如果在輸入程序于緩沖區(qū)時發(fā)現(xiàn)錯誤，點按 （CAN）可以消除光標前面的字符。在已經(jīng)插入的程序中發(fā)現(xiàn)錯誤字符，點 （DELETE）鍵可以刪除；輸入正確的程序字，再點 （ALTER）可以替換錯誤的字符。 圖4.7操作頁面 上傳NC程序:點選 鍵進入編輯狀態(tài)，再點選 鍵，然后在菜單欄選擇“文件/加載NC代碼文件”，出現(xiàn)瀏覽磁盤界面，尋找并雙擊找到的程序文件（此文件路徑是個人設置的），該程序將自動出現(xiàn)在顯示窗口中。 4.8 程序校驗 點工作方式鍵為“自動” 、“機床鎖住”，然后點按“循環(huán)啟動”，則主軸旋轉，進給運動鎖住，坐標值動態(tài)顯示。根據(jù)坐標值的變化情況檢查刀具運動軌跡是否正確，據(jù)此修改程序。校驗結束后解除“機床鎖住”，確認程序無誤可以進行下一步。 4.9 自動加工 編輯或上傳NC程序，檢查主軸轉速和進給速度倍率旋鈕無誤后，點按“循環(huán)啟動”按鈕，機床開始自動加工。 圖4.8鉆孔仿真加工 圖4.9左端仿真加工 圖4.10內孔仿真加工 圖4.11右端仿真加工 圖4.12數(shù)控車加工完成后 結束語 畢業(yè)設計是我們大學之中最后一個也是最重要的一個總結性設計、一個階段。通過畢業(yè)設計，我們可以將在大學中所學的知識作一個整體性的梳理，把學到的理論知識融會貫通、熟練應用，并結合實習經(jīng)驗，使理論和實際有一個完美的結合。為我們將來踏上工作崗位能夠進一步運用綜合能力以及解決實際問題作了很好的鋪墊。 畢業(yè)設計過程中，在老師的悉心指導下，我們從數(shù)控機床的認識、加工工藝的指定、刀具的選擇、數(shù)控系統(tǒng)的編程、數(shù)控加工的仿真操作、工件的實體造型、畢業(yè)論文的書寫整理等幾個階段依次進行了認真的解決，圓滿的完成了畢業(yè)論文的要求。 與此同時，我也認識到自身的許多不足：基礎理論知識有些不是很扎實，還缺乏相用的工作經(jīng)驗，不能夠很好的綜合運用。因此，我通過畢業(yè)設計，懂得以后如何去做，以使自身能夠得到很好的完善。 “一份耕耘，一份收獲”。雖然這份畢業(yè)設計不是很完美，但是畢竟也是自己一手寫起來的，感覺還是有些欣慰的。 總的來說，這次畢業(yè)設計讓我學會了更多的獨立處理事情的能力，分析能力和解決問題的能力都有所提高，這對我以后的工作也都有很大的好處。 致 謝 時光匆匆如流水，轉眼便是大學畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。在這個美好的季節(jié)里，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結，意味著自己生命中最純美的學生時代即將結束，盡管百般不舍，這一天終究會在熙熙攘攘的喧囂中來臨。 經(jīng)過幾個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個大學生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在論文寫作過程中，得到了老師的親切關懷和耐心的指導。老師嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想上給我以無微不至的關懷，除了敬佩老師的專業(yè)水平外，治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 ?在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們 師恩似海，永生難忘！衷心祝愿各位老師身體健康，工作順利，生活幸福美滿，一生平安！ 參考文獻 [1]．數(shù)控機床及其應用;李業(yè)農主編;北京：國防工業(yè)出版社;2006 [2]．數(shù)控加工程序編制;王洪主編;北京：機械工業(yè)出版社;2003 [3]．數(shù)控加工工藝;徐宏海主編; 北京：化學工業(yè)出版社;2004 [4]．數(shù)控加工技師手冊;<<數(shù)控加工技師手冊>>編委會主編; 北京：2006 [5]．數(shù)控加工工藝;田春霞主編; 北京：機械工業(yè)出版社;2006 [6]．數(shù)控加工技術;王彪 張?zhí)m主編; 北京：中國林業(yè)出版社;2006 [7]．數(shù)控銑床(第2版);徐宏海 謝春富主編; 北京：化學工業(yè)出版社;2007 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