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第一篇：波浪形軸類零件的數控加工工藝分析

波浪形軸類零件的數控加工工藝分析

摘要：在數控機床上加工零件，首先遇到的問題就是零件的工藝處理。制定出細致、優化的加工工藝，是數控加工應用中應重視的問題。本文介紹波浪形軸類零件的數控加工工藝分析。

關鍵詞：波浪形軸類零件數控加工工藝分析

制定細致、優化的加工工藝，是數控加工工藝編制人員、數控加工操作人員常需分析的問題，必須在編程之前正確確定加工方案，進行工藝設計，再考慮編程。波浪形軸類零件泛指軸徑外大內小的軸類零件，本類零件的加工是軸類零件中的難點。本文以典型波浪形軸類零件為例，對數控加工中的工藝處理進行分析。

1、數控加工中的典型工藝處理方法

1)改局部分散標注法尺寸為集中引注或坐標式尺寸。在數控編程中，所有點、線、面的尺寸和位置都是以編程原點為基礎的。因此，零件圖中最好直接給出坐標尺寸，或盡量以同一基準引注尺寸。這種標注法，既便于編程，也便于尺寸之間的相互協調，在保持設計、工藝、檢測基準與編程原點設置的一致性方面帶來很大方便。但是由于零件設計人員往往在尺寸標注中較多地考慮裝配等使用特性方面，而不得不采取局部分散的標注方法，這樣會給工序安排與數控加工帶來諸多不便。事實上，由于數控加工精度及重復定位精度都很高，不會因產生較大的累積誤差而破壞零件的使用性能，因而改動局部的分散標注法尺寸為集中引注或坐標式尺寸是完全可以的。

2)刀路應盡量簡單。具體要求就是盡量選用 0°或 90°方向切削。因為單軸插補加工的物理意義在于不存在輪廓誤差，兩軸或兩軸以上插補加工，在兩軸位置增益不相同時，存在輪廓誤差，且平行刀路要選擇較長邊作為進給方向。單軸插補加工不存在輪廓誤差，故對于數控銑床加工零件，必須使零件的直線輪廓平行或垂直于坐標軸，以提高零件的加工精度。

3)拐點的處理要合理，避免采用直角過渡。在外角加工中選用圓角過渡，走刀方向不會因突然改變而損壞刀具，零件的拐角輪廓誤差也得以有效控制。如果確需直角過渡的，可在輪廓交接處加入G04指令，延時數十至數百毫秒，在這段時間里前段輪廓加工時的跟隨誤差會迅速得以修正，如車削軸類零件臺肩等。在現代數控加工中可以用CAM軟件來很好地處理這類問題。有些數控系統也可采用尖角過渡G07指令。

4)刀路的材料去除量要均勻，減小沖擊產生。材料切削量的突然改變會對刀具和機床產生沖擊，特別是在留精加工余量時更應注意，大多在使用復合固定循環時，易出現該現象。

2、波浪形軸類零件的車削加工

如圖1a所示零件，在車削類零件中屬于非單調類，加工時具有較高的難度，必須合理制定其加工工藝。該零件加工所用坯料設為?66mm的棒料，批量生產，加工時用一臺數控車床，圖形的數字處理及數控加工工藝如下。

2.1 圖形的數學處理曲線用 35°外圓切削刀加工點 C刀具必須具備的最小副偏角 Kr′的計算: kr/?arcsinCQ23?arcsin?39.71? O1C361 第頁

故采用封閉粗切削循環時,刀具須選用副偏角大于39.71°的外圓車刀。點B坐標的計算(固定坐標系以點A為中心): O1Q?O1C2?CQ2?362?232?27.6948

所以點 B的坐標X=2(36-27.6948+20)=56.61，Z=-35.17。封閉粗切削循環時總退刀量的計算: O2P?O2D2?DP2?302?152?25.981

故采用G73指令加工X軸上的總退刀量: i?30?O2P?(56.61?40)/2?30?25.981?8.305?12.324

2.2 數控加工的工藝制定

工步1：夾棒料外圓柱面，車端面。

工步2：如圖1b所示，采用外圓粗切削循環 G71、精加工 G70指令，加工軌跡A→B→F→H→J→G。第頁

工步3：如圖 1c所示,采用55°外圓車刀，封閉粗切削循環G73、精加工G70指令，加工圖中軌跡 B→C→D→G。55°外圓車刀能保證點C的副偏角 Kr′為62?30?，大于39?70?，不產生刀具干涉。循環起始點O3一般位于點 C基于R36圓弧的切線以左，?64mm圓柱右側端面以右，以防循環切削時的碰刀和過切。

工步4：如圖 1c所示,沿軌跡D→E→K，采用縱向切削循環 G90指令,車削?40mm圓柱。

工步5：如圖 1d所示，調頭，夾持?64mm外圓柱面，按總長157.17mm要求，車削?20mm圓柱右端面。

工步6：如圖 1d所示，采用縱向切削循環G90指令,車削?20mm圓柱。2.3工藝制定中易出現的幾種問題

問題一：整個手柄曲線按一次精車處理。此加工工藝切削量太大，若刀具選擇不當，易在點 A或點 C處產生刀具干涉，無法加工。

問題二：整個手柄曲線按 G71指令外圓粗切削循環G70指令精加工。此加工工藝?40mm圓柱、R30圓弧處切削量太大，兩圓弧交點 C處附近刀具易干涉無法加工。

問題三：整個手柄用割斷刀粗車至手柄輪廓，然后精加工。此加工工藝割斷刀的徑向坐標尺寸計算非常繁瑣，不易采用此方案進行實際加工。

問題四：如圖 2所示，夾棒料外圓柱面，整個手柄曲線用 35°外圓切削刀具，按 G73指令封閉粗切削循環、G70指令精加工，X軸上的總退刀量為 i =33。第頁

圖2 加工工藝的不合理表現

實際退刀量將由循環起始點 O3位置的變化而減小，點O3一般位于點C基于 R36圓弧的切線以左，點A居工件端面以右，否則G73切削循環時易出現碰刀和過切現象。此加工工藝在加工棒料零件時，所用循環次數非常多，不利于提高加工生產率。

3、數控仿真軟件下的刀具的干涉實驗

在圖1c中，需用55°外圓尖刀，采用封閉粗切削循環G73、精加工G70指令車削軌跡B→C→D→G。封閉粗切削循環是對鑄造、鍛造成型毛坯或已粗車成型工件的切削，這里用于處理非單調軸類零件的加工。

通過計算可知，點C處刀具不引起干涉的副偏角Kr′要大于 39.71°，除用55°外圓尖刀具加工外，還可用35°外圓車刀。用35°外圓車刀車削時，必須保證副偏角Kr′大于39.71°，副偏角Kr′可在39.71°～50°范圍中調節(副偏角 Kr′為50°時，主偏角Kr為95°，這里不應靠主偏角Kr小于95°來增大副偏角 Kr′)，若刀具安裝不當，出現副偏角Kr′小于39.71°，將出現刀具干涉。圖 3所示是在仿真軟件下,刀具副偏角 Kr′為20°時在點C的干第頁

涉試驗，明顯表明在點C刀具的后刀面與零件已發生嚴重干涉。圖4所示是55°外圓尖刀具在點C的切削狀況，沒有發生干涉現象。

圖3 圖4

4、結論

對于坯料為棒料的波浪形軸類零件(軸徑外大內小)，一般的加工方法是先右側去除直徑單調部分材料(直徑外小內大部分)，按零件情況選擇，然后對非單調部分，通常是采用局部G73指令和割槽處理，并采用通用加工方法補充。為解決此類零件的高精度加工，可以按上述方法進行粗加工(留0.1～0.25mm精車余量)，最后進行一次完整的精加工(精加工時必須特別注意刀具的副偏角，以防干涉)。

參考文獻

1、嚴愛珍，李宏勝.機床數控原理與系統 [M ].北京:機械工業出版社 ,2003

2、程淑重.數控加工工藝 [M ].杭州:浙江大學出版社 ,2003 第頁

第二篇：軸類零件的加工及工藝分析

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前言

數控加工是機械制造中的先進的加工技術是一種高效率，高精度與高柔性特點的自動加工方法，數控加工技術可有效解決復雜、精密、小批多變零件的加工問題，充分適應了現代化生產的需要，制造自動化是先進制造技術的重要組成部分，其核心技術是數控技術，數控技術是綜合計算機、自動技術、自動檢測及精密機械等高新技術的產物，它的出現及所帶來的巨大利益，已引起了世界各國技術與工業界的普遍重視，目前，國內數控機床使用越來越普及，如何提高數控加工技術水平已成為當務之急，隨著數控加工的日益普及，越來越多的數控機床用戶感到，數控加工工藝掌握的水平是制約手工編程與CAD/CAM集成化自動編程質量的關鍵因素。

數控加工工藝是數控編程與操作的基礎，合理的工藝是保證數控加工質量發揮數控機床的前提條件，從數控加工的實用角度出發，以數控加工的實際生產為基礎，以掌握數控加工工藝為目標，在介紹數控加工切削基礎，數控機床刀具的選用，數控加工的定位與裝夾以及數控加工工藝基礎等基本知識的基礎上，分析了數控車削的加工工藝。

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前言

第一章設計概要…………………………………………….1 第一節設計題目及目的……………………………………… 1 第二節選用設計軟件………………………………………….1

第二章實體設計………………………………………….2

第一節 CAXA平面圖的繪制………………………………….2 第二節零件實體的構造……………………………………..4 第三章工藝分析………………………………………….7

第一節零件工藝分析………………………………………..8 第二節刀具的選擇…………………………………………..9 第三節刀具卡片……………………………………………..10 第四節確立工件的定位與夾具方案………………………..10 第五節確定走刀順序和路線………………………………..11 第六節切削用量的選擇……………………………………..15 第七節數控加工工藝文件的填寫…………………………..16 第八節保證加工精度的方法…………………………………17

第四章數控加工程序……………………………………18 第五章零件仿真加工……………………………………23

第一節仿真軟件簡介……………………………………….23 第二節仿真加工過程……………………………………… 25 結論……………………………………………………………… 30

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參考文獻…………………………………………..31 III

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摘要：

本次設計主要是對數控加工工藝進行分析與具體零件圖的加工，首先對數控加工技術進行了簡單的介紹，然后根據零件圖進行數控加工分析。第一，根據本零件材料的加工工序、切削用量以及其他相關因素選用刀具及刀柄和零件的輪廓特點確定需要7把刀具分別為外圓粗車刀、外圓精車刀、外切槽刀、外螺紋刀、內鏜孔刀、內切槽刀。第二，針對零件圖圖形進行編制程序，此零件為軸類零件，外輪廓由直線、圓弧和螺紋組成，零件的里面要鏜出一個錐孔，在加工過程中，工件需要調頭鉆孔再鏜孔，第三，早鉆孔對刀時要先回參考點，要以孔中心作為對刀點，刀具的位置要以此來找正，使刀位點與換刀點重合。

關鍵字：

刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對刀點、工件的定位。

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第一章設計概要

第一節設計題目及目的

設計題目：軸類零件的加工及工藝分析

設計目的：本次畢業綜合實訓實踐項目為軸類零件的加工及工藝分析，用所學理論知識和實際操作知識，在工作中分析問題、解決實際問題的能力同時達到對我們基本技能的訓練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設計資料（手冊、標準、圖冊和規范等）的能力。加強對在加工機械零件時的零件工藝分析、及其加工精度、刀具機床的選用、刀具補償，工件的定位與裝夾的分析等。同時提高我們編寫技術文件、編寫數控程序、仿真數控機床操作的獨立工作能力。

第二節選用設計軟件

本課題二維圖選用：CAXA電子圖表

實體圖選用：CAXA制造工程師2008 仿真加工用:斯沃仿真軟件

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第二章實體設計

第一節 CAXA平面圖的繪制 1.軟件簡介

我們采用CAXA電子圖版2007繪制，CAXA電子圖板2007打造了全新軟件開發平臺，多文檔、多標準以及交互方式上帶來全新體驗，而且在系統綜合性能方面進行了充分改進和優化，對于文件特別是大圖的打開、存儲、顯示、拾取等操作的運行速度均提升100%以上，Undo/Redo性能提升了十倍以上，動態導航、智能捕捉、編輯修改等處理速度的提升，給用戶的設計繪圖工作帶來流暢、自如的感受。而且依據中國機械設計的國家標準和使用習慣，提供專業繪圖工具盒輔助設計工具，通過簡單的繪圖操作將新品研發、改型設計等工作迅速完成，提升工程師專業設計能力。2.軟件界面介紹 CAXA電子圖版工作界面

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3.利用該軟件作此圖的平面圖

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第二節零件實體

一、零件主體的實體化

我們這里使用CAXA數控車2008來進行實體，首先選擇工作界面，打開軟件后，點擊軟件的左下角的

命令，然后出現一個界面如下

然后右鍵點擊平面XY，創建草圖，繪制如下圖的封閉圖形

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完成上圖之后，點擊菜單欄里的按鈕，完成實體創建。如下圖：

二、在右端創建螺紋

利用公式曲線來創建螺紋，點擊

按鈕，出現如下圖所示的界面

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將參數X=12*sin(t)Y=12*cos(t)Z=0.239*t 設置好之后點擊

按鈕，完成如圖的曲線，單擊，在曲線的一端創建一個平面，在此 6

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平面內繪制一個等邊三角形，如圖：導動除料，完成實體創建，如下圖：，退出草繪，選擇至此，整個零件的實體完成。

第三章工藝分析

工藝分析是工藝員的中心工作也是設計者設計的一個重要環節，它是對工件進行數控加工的前期準備。合理正確的工藝分析也是編制數控加工程序的重要依據。故工藝分析是數控加工不可缺少的。正確合理的工藝分析需完成如下工作步驟和內容。

零件尺寸的正確標注：由于加工程序是以準確的坐標點來編制的，因此，各圖形幾何元素間的相互關系一定要明確；各種幾何元素的條件要充分，應無引起沖突的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸等；構成零件輪廓的幾何尺寸的條件應充分。

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識讀零件：零件圖紙直接反映零件的結構，而零件的結構決定工藝分析的合理性，所以我們要保證良好的零件結構。

工藝步驟：制定數控加工程序、劃分工步、工序，確定對刀點、換刀點，刀具補償，選擇切削刀具、冷卻液，編制工藝文件等。

編制加工程序：將工藝分析融入加工程序，并對其程序進行校驗和優化。

第一節零件工藝分析

零件結構分析

1.如圖所示零件便面由柱面，圓錐面，順圓弧，逆圓弧及外螺紋構成，外螺紋絞復雜其中多個直徑尺寸由較高的精度，表面粗糙，零件圖尺寸編注完整，符合數控加工尺寸標注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛胚為ф60mm*122mm 零件技術要求分析

小批量生產條件編程，不準用砂布和銼刀修飾平面，這是對平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調質處理，HRC25-35，未注粗糙度部分光潔度按Ra6.3，毛胚尺寸ф60mm*122mm。

加工難點及處理方案

分析圖紙可知，此零件對平面度的要求高，左端更有內輪廓加工，為提高零件質量，采用以下加工方案：

1.對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值。2.在輪廓曲線上，有圓弧，因此在加工時應進行刀具半徑補償，以保證輪廓曲線的準確性。

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本設計圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工---超精加工方案。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度

第二節刀具選擇

數控刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率，而且直接影響加工質量。刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。

在經濟型數控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：①盡量減少刀具數量；②一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規格的刀具；④先銑后鉆；⑤先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應盡可能利用數控機床的自動換刀功能，以提高生產效率等。

綜上所訴：本零件的加工(1)選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20的鉆頭加工左端的孔(2)粗車及平端面選用90°硬質合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr′=35°。(3)為減少刀具數量和換刀次數，精車和車螺紋選用硬質合金60°外

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螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.15～0.2mm。

第三節刀具卡片

第四節確定工件的定位與裝夾方案

在數控車床上工件定位安裝的基本原則與普通機床相同。工件的裝夾方法影響工件的加工精度和效率，為了充分發揮數控機床的工作特點，在裝夾工件時，應考慮以下幾種因素： 1.盡可能采用通用夾具，必須時才設計制造專用夾具； 2.結構設計要滿足精度要求； 3.易于定位和裝夾； 4.易于切削的清理； 5.抵抗切削力由足夠的剛度；

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工件的定位與基準應與設計基準保持一致，應防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準，定位基準在數控機床上要仔細找正。

由于這個工件是個實心軸，末端要鏜一個30的錐孔，因軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標的原點，對刀點在（100.1000）處。

第五節切削加工順序的安排：

①先粗后精先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

②先主后次先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進行。

③先面后孔對于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時也給孔加工帶來方便。

④基面先行用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工綜上所訴：此零件的的加工順序如下：

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1.先進行右端部分的加工，右端部分首先 1加工主輪廓走刀路線如下 ○

圓弧段加工

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切槽

螺紋加工

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2.調頭加工，調頭之后的加工在分成3部 1首先加工外輪廓，走刀路線如下： ○

2鉆孔：鉆一個ф20深度為29的孔 ○3加工左端部分的內輪廓，走刀圖如下 ○ 14

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以上為整個零件的加工路線

第六節切削用量的選擇

切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質量和生產效率的重要因素。車削時，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度，以v(m/min)表示。其計算公式：

v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直徑（mm）n——車床主軸每分鐘的轉速（r/min）

根據零件的結構特點，外輪廓用采用90度外圓車刀，輪廓粗加工時留1mm的精車余量，粗加工時選主軸轉速為s=800r/min，精加工選擇1000 r/min，由公式計算得：切削速度v 粗加工：v=150(m/min)精加工：v=188(m/min)

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第七節數控加工工藝文件的填寫

1.工藝過程卡片

2.機械加工工序卡片

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第八節保證加工精度的方法

為了保證和提高加工精度，必須根據生產加工誤差的主要原因，采取相應的誤差預防或誤差補償等有效的工藝途徑措施來直接控制原始誤差或控制原始誤差對零件加工精度的影響。

一、刀具半徑的選定

1.刀具的半徑R比工件轉角處半徑大時不能加工。2.刀具較小時不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。

二、采用合適的切削液

1.切削液主要用來減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對提高刀具耐用度和加工表面質量、加工精度起重要的作用。2.非水溶性切削液：切削油、固體潤滑劑，非溶性切削液主要起潤滑作用。

3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。

故本設計加工時采用水溶液進行冷卻。

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第

4章數控加工程序

本零件采用電腦軟件編程，由于程序過多，這里只打出一部分，這里只展示左端部分的程序

O1234 T0404 M03 S1200 M08 F1500 G00 X77.917 Z13.100 G00 Z6.549 G00 X71.414 G01 X61.014 F5.000 G01 X59.600 Z5.841 G01 Z-14.200 F10.000 X60.000 G01 X61.414 Z-13.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X60.014 F5.000 G01 X58.600 Z5.841 G01 Z-14.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-13.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X59.014 F5.000 G01 X57.600 Z5.841 G01 Z-15.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X58.014 F5.000 G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 18

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G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841 G01 Z-17.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X54.014 F5.000 G01 X52.600 Z5.841 G01 Z-17.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.800 G01 X51.600 F10.000 G01 Z-18.200 G01 X59.600 G01 Z-36.000 G01 X61.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.014 G00 Z6.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 19

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G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600 G01 Z-36.000 G01 X58.014 Z-35.293 F20.000 G01 X68.014 G00 Z4.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.800 G01 X47.600 F10.000 G01 Z-20.200 G01 X55.600 G01 Z-36.000 G01 X57.014 Z-35.293 F20.000 G01 X67.014 G00 Z4.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.300 G01 X46.600 F10.000 G01 Z-20.700 G01 X54.600 G01 Z-36.000 G01 X56.014 Z-35.293 F20.000 G01 X66.014 G00 Z3.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 20

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G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200 G01 X51.600 G01 Z-36.000 G01 X53.014 Z-35.293 F20.000 G01 X63.014 G00 Z2.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.300 G01 X42.600 F10.000 G01 Z-22.700 G01 X50.600 G01 Z-36.000 G01 X52.014 Z-35.293 F20.000 G01 X62.014 G00 Z1.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.800 G01 X41.600 F10.000 G01 Z-23.200 G01 X49.600 G01 Z-36.000 G01 X51.014 Z-35.293 F20.000 G01 X61.014 G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 21

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G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000 G01 Z-36.000 G01 X49.414 Z-35.293 F20.000 G01 X59.414 G00 X70.318 G00 Z11.144 G00 X100 Z100 T0505 M3S500 G0X20.Z20 G0X0.Z5.G99G1Z-32.F0.1 G0Z5.X100.Z100.G0 T0606 G97 S3600 M03 G0 X21.92 Z2.5 M8 G50 S3600 G96 S330 G99 G1 Z-23.8 F.2 X20.X17.172 Z-22.386 G0 Z2.5 X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 22

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X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5 Z2.X30.G1 Z0.Z-9.X25.Z-16.Z-24.X20.X17.172 Z-22.586 G0Z2.M9 G28 U0.W0.M05 T0606 M30

第五章零件仿真加工

第一節、仿真軟件介紹

1.軟件簡介

市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術有限公司開發的，是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校教學訓練一體所開發的國內第一款自

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動免費下載更新的數控仿真軟件。通過該軟件可以使學生達到實物操作訓練的目的，又可大大減少昂貴的設備投入。

斯沃數控仿真(數控模擬)軟件包括16大類，66個系統，121個控制面板。具有FANUC、SIEMENS(SINUMERIK)、MITSUBISHI、FAGOR、美國哈斯HAAS、PA、廣州數控GSK、華中世紀星HNC、北京凱恩帝KND系統、大連大森DASEN、南京華興WA、江蘇仁和RENHE、南京四開、天津三英、成都廣泰GREAT、巨森數控JNC編程和加工功能，學生通過在PC機上操作該軟件，能在很短時間內掌握各系統數控車、數控銑及加工中心的操作，可手動編程或讀入CAM數控程序加工，教師通過網絡教學，可隨時獲得學生當前操作信息。斯沃數控仿真軟件也是目前國內唯一自動免費下載更新的數控仿真軟件

2.斯沃界面

打開軟件，選擇GSK980TD

工作界面

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第二節仿真加工過程

（一）第一段加工

1.裝入刀具

2.設置毛胚，內江職業技術學院

3.對刀，輸入刀補

4.開始加工

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第一段加工完成

（二）第二段加工

1.調頭加工另一端，因為有內部輪廓的加工，我們這里選擇透明模式，便于觀察,對刀方式和第一段方法相同

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車外輪廓

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鉆孔鉆一個ф20深度為29的孔

完成內輪廓加工

至此整個零件仿真加工完成

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結論

通過這次的畢業設計，我從設計的過程中學到了很多在書本上沒有的內容，加深了對數控機床的了解，鞏固了書本的知識。結論總結如下：

1.對于某個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在數控機床完成。而往往只是其中的一部分適合于數控加工。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行數控加工的內容和工序。

2．在確定走刀路線時，最好畫一張工序簡圖，將已經擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。

3.有些零件雖然能在一次安裝中加工出很多待加工面，但考慮到程序太長，會受到某些限制，如：控制系統的限制（主要是內存容量），機床連續工作時間的限制等。此外，程序太長會增加出錯與檢索困難。因此程序不能太長，一道工序的內容不能太多。致謝

非常感謝各位指導老師，沒有你們交給我們知識，我們是不可能完成這項畢業設計，非常感謝你們這幾年對我們的辛勤教導，你們不僅僅是傳授給我們了知識，更是教會我們技能，從而讓我們在這個社會上更好的立足，讓我們的人生更加豐富多彩，在這里我們全組成員（曹陽，趙志城，雷露，郭川）向你們致敬！！

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參考文獻：

[1]陳洪濤.數控加工工藝與編程.高等教育出版社，2003 [2]羅學科.數控機床編程與操作實訓.北京化學工業出版社，2002 [3]李佳.數控機床及應用.北京清華大學出版社，2001 [4]姜愛國.數控機床技能數實訓.北京理工大學出版社，2006 [5]汪建安.CAXA自動編程與訓練化學工業出版社

2008 [6] 鐘日銘.CAXA實體設計2009基礎教程清華大學出版社2009

第三篇：軸類零件加工程序編制及工藝分析

軸類零件加工程序編制及工藝分析

設計說明書

系、部：機械系

設計人：指導老師：組別：班級：

前言

數控加工工藝是數控編程與操作的基礎，合理的工藝是保證數控加工質量發揮數控機床的前提條件，從數控加工的實用角度出發，以數控加工的實際生產為基礎，以掌握數控加工工藝為目標，在介紹數控加工切削基礎，數控機床刀具的選用，數控加工的定位與裝夾以及數控加工工藝基礎等基本知識的基礎上，分析了數控車削的加工工藝。課程設計分工名單：

曹陽：說明書的匯總與制作（前言、第一章、小結）

趙志城：零件數控仿真、生成NC代碼程序及單說明（二、四、五章）郭川： PPT幻燈片的制作

雷路：零件工藝分析與加工工藝卡片的制作（第三章）

前言

第二章實體設計………………………………………….2

第一節 CAD平面圖的繪制………………………………….2 第二節零件實體的構造…………………………………….4 第三章工藝分析………………………………………….7

第四章數控加工程序……………………………………18 第五章零件仿真加工……………………………………23

參考文獻…………………………………………..31

摘要：

關鍵字：

刀具的確定、走刀路線的選擇、刀具的對刀點、工件的定位。

第一章設計概要

第一節設計題目及目的

設計題目：軸類零件的加工及工藝分析

第二節選用設計軟件

本課題二維圖選用：CAD制圖軟件

實體圖選用：CAD 2008 仿真加工用: 南京斯沃仿真軟件

第二章實體設計

第一節 CAD平面圖的繪制 3.利用CAD軟件作的平面圖

第二節零件實體

一、零件主體的實體化

我們這里使用CAD2008來進行實體，創建草圖，繪制如下圖的封閉圖形

完成上圖

之

后，實

體

創

建。

如

下

圖

：

完

成如圖的曲線，單擊，在曲線的一端創建一個平面，在此平面內繪制一個等邊三角形，如圖：

至此，整個零件的實體完成。

第三章工藝分析

工藝分析是工藝員的中心工作也是設計者設計的一個重要環節，它是對工件進行數控加工的前期準備。合理正確的工藝分析也是編制數控加工程序的重要依據。故工藝分析是數控加工不可缺少的。

正確合理的工藝分析需完成如下工作步驟和內容。

識讀零件：零件圖紙直接反映零件的結構，而零件的結構決定工藝分析的合理性，所以我們要保證良好的零件結構。

工藝步驟：制定數控加工程序、劃分工步、工序，確定對刀點、換刀點，刀具補償，選擇切削刀具、冷卻液，編制工藝文件等。

編制加工程序：將工藝分析融入加工程序，并對其程序進行校

驗和優化。

第一節零件工藝分析

零件結構分析

加工難點及處理方案

分析圖紙可知，此零件對平面度的要求高，左端更有內輪廓加工，為提高零件質量，采用以下加工方案：

本設計圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工---超精加工方案。選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度

第二節刀具選擇

綜上所訴：本零件的加工(1)選用φ5mm中心鉆鉆削中心孔。用ф20的鉆頭加工左端的孔(2)粗車及平端面選用90°硬質合金左偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小，選Kr′=35°。(3)為減少刀具數量和換刀次數，精車和車螺紋選用硬質合金60°外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取re=0.15～0.2mm。

第三節刀具卡片

第四節確定工件的定位與裝夾方案

工件的定位與基準應與設計基準保持一致，應防止過定位，對與箱體工件最好選擇“一面兩銷”作為定位基準，定位基準在數控機床上要仔細找正。

由于這個工件是個實心軸，末端要鏜一個30的錐孔，因軸的長度

不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標的原點，對刀點在（100.1000）處。

第五節切削加工順序的安排：

①先粗后精先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

④基面先行用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工綜上所訴：此零件的的加工順序如下： 1.先進行右端部分的加工，右端部分首先 1加工主輪廓走刀路線如下 ○

圓弧段加工

切槽

螺紋加工

2.調頭加工，調頭之后的加工在分成3部 1首先加工外輪廓，走刀路線如下： ○

2鉆孔：鉆一個ф20深度為29的孔 ○3加工左端部分的內輪廓，走刀圖如下 ○

以上為整個零件的加工路線

第六節切削用量的選擇

v=πdn/1000(m/min)式中：d——工件待加工表面的直徑（mm）n——車床主軸每分鐘的轉速（r/min）

第七節數控加工工藝文件的填寫

1.工藝過程卡片

2.機械加工工序卡片

第八節保證加工精度的方法

一、刀具半徑的選定

1.刀具的半徑R比工件轉角處半徑大時不能加工。

2.刀具較小時不能用較大的切削量加工（刀具剛性差）。

二、采用合適的切削液

3.水溶性切削液：水溶液、乳化液，水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用。

故本設計加工時采用水溶液進行冷卻。

第

本零件采用電腦軟件編程，由于程序過多，這里只打出一部分，這里只展示左端部分的程序

4章數控加工程序

G01 Z-14.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-13.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X59.014 F5.000 G01 X57.600 Z5.841 G01 Z-15.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X58.014 F5.000 G01 X56.600 Z5.841 G01 Z-15.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-14.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X57.014 F5.000 G01 X55.600 Z5.841 G01 Z-16.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X56.014 F5.000 G01 X54.600 Z5.841 G01 Z-16.700 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-15.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X55.014 F5.000 G01 X53.600 Z5.841 G01 Z-17.200 F10.000 G01 X60.000 G01 X61.414 Z-16.493 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.549 G01 X54.014 F5.000 G01 X52.600 Z5.841 G01 Z-17.700 F10.000 G01 X60.000

G01 X61.414 Z-16.993 F20.000 G01 X71.414 G00 Z6.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.800 G01 X51.600 F10.000 G01 Z-18.200 G01 X59.600 G01 Z-36.000 G01 X61.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.014 G00 Z6.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z5.300 G01 X50.600 F10.000 G01 Z-18.700 G01 X58.600 G01 Z-36.000 G01 X60.014 Z-35.293 F20.000 G01 X70.014 G00 Z5.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.800 G01 X49.600 F10.000 G01 Z-19.200 G01 X57.600 G01 Z-36.000 G01 X59.014 Z-35.293 F20.000 G01 X69.014 G00 Z5.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z4.300 G01 X48.600 F10.000 G01 Z-19.700 G01 X56.600 G01 Z-36.000 G01 X58.014 Z-35.293 F20.000 G01 X68.014 G00 Z4.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.800 G01 X47.600 F10.000 G01 Z-20.200 G01 X55.600

G01 Z-36.000 G01 X57.014 Z-35.293 F20.000 G01 X67.014 G00 Z4.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z3.300 G01 X46.600 F10.000 G01 Z-20.700 G01 X54.600 G01 Z-36.000 G01 X56.014 Z-35.293 F20.000 G01 X66.014 G00 Z3.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.800 G01 X45.600 F10.000 G01 Z-21.200 G01 X53.600 G01 Z-36.000 G01 X55.014 Z-35.293 F20.000 G01 X65.014 G00 Z3.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z2.300 G01 X44.600 F10.000 G01 Z-21.700 G01 X52.600 G01 Z-36.000 G01 X54.014 Z-35.293 F20.000 G01 X64.014 G00 Z2.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.800 G01 X43.600 F10.000 G01 Z-22.200 G01 X51.600 G01 Z-36.000 G01 X53.014 Z-35.293 F20.000 G01 X63.014 G00 Z2.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z1.300 G01 X42.600 F10.000 G01 Z-22.700

G01 X50.600 G01 Z-36.000 G01 X52.014 Z-35.293 F20.000 G01 X62.014 G00 Z1.507 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.800 G01 X41.600 F10.000 G01 Z-23.200 G01 X49.600 G01 Z-36.000 G01 X51.014 Z-35.293 F20.000 G01 X61.014 G00 Z1.007 G01 X1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.300 G01 X40.600 F10.000 G01 Z-23.700 G01 X48.600 G01 Z-36.000 G01 X50.014 Z-35.293 F20.000 G01 X71.414 G00 X77.917 G00 Z13.100 G00 X100 Z100 T0404 M03 S1200 G00 X70.318 Z11.144 G00 Z0.707 G00 X59.414 G01 X-1.414 F5.000 G01 X0.000 Z0.000 G01 X40.000 F10.000 G01 Z-24.000 G01 X48.000 G01 Z-36.000 G01 X49.414 Z-35.293 F20.000 G01 X59.414 G00 X70.318 G00 Z11.144 G00 X100 Z100 T0505 M3S500 G0X20.Z20

G0X0.Z5.G99G1Z-32.F0.1 G0Z5.X100.Z100.G0 T0606 G97 S3600 M03 G0 X21.92 Z2.5 M8 G50 S3600 G96 S330 G99 G1 Z-23.8 F.2 X20.X17.172 Z-22.386 G0 Z2.5 X23.84 G1 Z-23.8 X21.52 X18.692 Z-22.386 G0 Z2.5 X25.76 G1 Z-14.341 X24.6 Z-15.965 Z-23.8 X23.44 X20.612 Z-22.386 G0 Z2.5 X27.68 G1 Z-11.653 X25.36 Z-14.901 X22.532 Z-13.487 G0 Z2.5 X29.6 G1 Z-8.965 X27.28 Z-12.213 X24.452 Z-10.799 G0 X19.5 Z2.X30.G1 Z0.Z-9.X25.Z-16.Z-24.X20.X17.172 Z-22.586 G0Z2.M9 G28 U0.W0.M05 T0606 M30

第五章零件仿真加工

第一節、仿真軟件介紹

1.軟件簡介

市面上的仿真軟件有很多，例如：南京斯沃和上海宇龍、斐克，這里我們選用斯沃，南京斯沃軟件技術有限公司開發的，是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校教學訓練一體所開發的國內第一款自動免費下載更新的數控仿真軟件。通過該軟件可以使學生達到實物操作訓練的目的，又可大大減少昂貴的設備投入。

2.斯沃界面

打開軟件，選擇GSK980TD

工作界面

第二節仿真加工過程

（一）第一段加工

1.裝入刀具

2.設置毛胚，3.對刀，輸入刀補

4.開始加工

第一段加工完成

（二）第二段加工

1.調頭加工另一端，因為有內部輪廓的加工，我們這里選擇透明模式，便于觀察,對刀方式和第一段方法相同

車外輪廓

鉆孔鉆一個ф20深度為29的孔

完成內輪廓加工

至此整個零件仿真加工完成

結論

通過這次的畢業設計，我從設計的過程中學到了很多在書本上沒有的內容，加深了對數控機床的了解，鞏固了書本的知識。結論總結如下：

2．在確定走刀路線時，最好畫一張工序簡圖，將已經擬定出的走刀路線畫上去，這樣可為編程帶來不少方便。

非常感謝各位指導老師，沒有你們交給我知識，我是不可能完成這項畢業設計，非常感謝你這幾年對我的辛勤教導，你們不僅僅是傳授給我了知識，更是教會我技能，從而讓我在這個社會上更好的立足，讓我的人生更加豐富多彩，在這里我向你們致敬！！