第一篇：大作業一 軸類零件的數控加工工藝分析

大作業一：軸類零件的數控加工工藝分析

要求：1.用AutoCAD軟件繪制出零件二維圖紙；

2.對零件圖形進行數學處理并確定編程尺寸設定值；

3.對零件進行數控加工工藝分析； 4.編制數控加工工藝規程文件；

5.以上各項均要求以A4紙打印后上交，字體為宋體小四，1.5倍行距。并附上同組人員名單以及分工明細。

下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

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3.對零件進行數控加工工藝分析； 4.編制數控加工工藝規程文件；

5.以上各項均要求以A4紙打印后上交，字體為宋體小四，1.5倍行距。并附上同組人員名單以及分工明細。

下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

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2.對零件圖形進行數學處理并確定編程尺寸設定值；

3.對零件進行數控加工工藝分析； 4.編制數控加工工藝規程文件；

5.以上各項均要求以A4紙打印后上交，字體為宋體小四，1.5倍行距。并附上同組人員名單以及分工明細。

下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

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下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

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下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

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下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

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2.對零件圖形進行數學處理并確定編程尺寸設定值；

3.對零件進行數控加工工藝分析； 4.編制數控加工工藝規程文件；

5.以上各項均要求以A4紙打印后上交，字體為宋體小四，1.5倍行距。并附上同組人員名單以及分工明細。

下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

大作業一：軸類零件的數控加工工藝分析

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2.對零件圖形進行數學處理并確定編程尺寸設定值；

3.對零件進行數控加工工藝分析； 4.編制數控加工工藝規程文件；

5.以上各項均要求以A4紙打印后上交，字體為宋體小四，1.5倍行距。并附上同組人員名單以及分工明細。

下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

大作業一：軸類零件的數控加工工藝分析

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2.對零件圖形進行必要的數學處理并確定編程尺寸設定值；

3.對零件進行數控加工工藝分析； 4.編制數控加工工藝規程文件；

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下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

大作業一：軸類零件的數控加工工藝分析

要求：1.用AutoCAD軟件繪制出零件二維圖紙；

2.對零件圖形進行數學處理并確定編程尺寸設定值；

3.對零件進行數控加工工藝分析； 4.編制數控加工工藝規程文件；

5.以上各項均要求以A4紙打印后上交，字體為宋體小四，1.5倍行距。并附上同組人員名單以及分工明細。

下圖所示零件材料為45號鋼，批量20件。

第二篇：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

第三篇：數控機床軸類零件加工工藝分析2

九江職業技術學院

數控編程與工藝課程設計說明書

姓 名：

班

級：

學 號：

指導老師：

前言 世界制造業轉移，中國正逐步成為世界加工廠。美國、德國、韓國 等國家已經進入發展的高技術密集時代與微電子時代，鋼鐵、機械、化工等重化工業發展中期。

由于數控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服系統、精密檢測與新型機械結構等方面的技術成果，具有高的高柔性、高精度與高度自動化的特點，因此，采用數控加工手段，解決了機械制造中常規加工技術難以解決甚至無法解決的單件、小批量，特別是復雜型面零件的加工，應用數控加工技術是機械制造業的一次技術革命，使機械制造的發展進入了一個新的階段，提高了機械制造業的制造水平，為社會提供高質量，多品種及高可靠性的機械產品。

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4把刀具分別為35°右偏外圓車刀、外切槽刀60°外螺紋刀、內鏜孔刀（刀具體如下圖1.1）。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，工件需要鉆孔再鏜孔，第三，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確定編程坐標系及編程原點，進行數控加工程序編制，最后用編程模擬軟件對軸類零件進行仿真加工及校驗。

關鍵詞：數控機床 軸類零件 數控編程

圖1.1 35°右偏外圓車刀 外切槽刀

60°外螺紋刀 內鏜孔刀

麻花鉆

內螺紋刀

目錄

一．零件加工工藝分析

1、零件圖紙工藝分析

2、零件技術要求分析

3、零件毛坯、材料的分析

4、零件設備的選擇

5、確定工件的定位與夾具方案

6、確定走刀順序和路線

7、刀具與切削用量的選擇

二． 數控加工程序的編制

1、確定編程坐標系及編程原點

2、數值的計算

3、加工程序

三．小結 四．參考文獻

一、設計目的

數控編程設計是在完成了《機械制造基礎》、《數控加工工藝》、《數控編程》等課程的學習并進行實習后，進行的一個重要教學環節。通過設計，一方面能獲得綜合運用過去所學的知識進行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對數控加工過程進行的一次綜合訓練。通過此次設計，學生可以在以下各方面得到鍛煉：

1、能熟練地運用已學過的基本理論知識，以及在生產實習中學到相應的實踐知識，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個步驟、方法。

2、提高編程能力。根據被加工零件的技術要求，選擇合理的工藝，編制出既經濟又合理，又能保證加工質量的數控程序。

3、學會使用各類設計手冊及圖表資料。

二、設計任務

本次設計主要是通過對零件圖工藝特點，工藝安排，機械加工工藝過程幾個方面對零件加工工藝進行分析，然后對零件的程序進行編制，最后用仿真加工以達到完成對零件的加工程序進行檢驗。

零件圖如下：

三、設計意義

數控加工技術對我國經濟建設的發展具有重要的意義。當前我國企業的生產正逐步從原來的粗放型轉向內涵型，產品生產也從原來的“粗制”轉變為“精制”。為了保證產品質量，降低成本，提高生產效率，企業在未來的生產中自動化程度將大大的提高，一線的生產將向機電一體化，程控化，數字化方向發展，形成迫使我們在機械加工方面不僅要會操作普通機床而且要會操作數控機床，此外，還要求我們具有分析、判斷、處理生產過程中的突發事件的能力；具有開拓創新能力，團隊協作能力和交際能力。通過本課題的完成，我們能夠加強自己對數控知識的掌握。

1、一．零件加工工藝分析

零件的結構工藝性分析

零件的結構工藝性是指所設計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經濟性，即所設計的零件結構應便于成形，并且成本低，效率高。

(1)零件圖紙的工藝分析

如圖所示

(2)零件結構分析

由圖我們可知，本零件上由圓柱面、內孔、內圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工成形輪廓的結構形狀較復雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質量要求都很高

該零件重要的徑向加工部位有M30x2的外螺紋，φ52mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6μm）、φ52mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6μm）、三個槽2*4（表面粗糙度Rɑ=1.6μm）錐面20°、球面φ48±0.02，R9±0.02，R3.5,φ28內孔（表面粗糙度Rɑ=0.04μm）、其余表面粗糙度均為Rɑ=3.2μm）。零件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*160mm

2、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ф60mmx160mm。

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，有一處既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。

(3)零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數值。

(4)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---精加工加工方案，并且在精加工的時候將進給量調小些，主軸轉速提高。

(5)螺紋加工時，為保證其精度，在精車時選擇改程序的方法，將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時利用螺紋千分尺或螺紋環規保證精度要求。

選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度

3.零件毛坯、材料的分析

(1)材料的分析

該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機械性能都跟工件的材料有關。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。45鋼的化學成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P ≤0.035%，S≤0.035%，Cr≤0.25%，N≤0.25%,Cu≤0.25%.45鋼在進行冷加工時硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45鋼的機械性能：δs≥335Mpa，δb≥600Mpa，∮≥40％，Ak≥47J。45鋼相對切削性硬質合金刀具1.0，8 高速鋼刀具1.0，45鋼經濟合理對加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來制造汽輪機、壓縮機，泵的運動零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據以上數據適合該軸的加工。

(2)毛坯的分析

軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。

鍛件：適用與零件強度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復雜的剛質零件不宜用自由鍛。

鑄件：適用于形狀復雜的毛坯。

鋼質零件的鍛造毛坯，其力學性能高于鋼質棒料和鑄鋼件。根據該軸零件的結構形狀和外輪廓尺寸，所以采用鍛件。

本零件的毛坯宜采用鍛件，由棒料鋸割，模鍛毛坯至Φ40X160mm,使鋼材經過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學性能，同時也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗

4、零件設備的選擇

數控車床能對軸類或盤類等回轉體零件自動地完成內外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進行切槽、鉆、擴等的工作。根據零件的工藝要求，可以選擇經濟型數控車床，一般采用步進電動機形式半閉環伺服系統。此類車床機構簡單，價格相對較低，這類車床設置三爪自定心卡盤、普通尾座或數控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件。根據主軸的配置的要求選擇臥式數控車床。數控車床具有加工精度高，能做直線和圓弧插補，數控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進行人工補償和自動補償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復雜的表面和尺寸難于控制的回轉體，而且能比較方便的車削錐面和內外圓柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產效率。所以對加工時非常有利的。

5、確定工件的定位與夾具方案

(1)確定裝夾方案

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 9 點，在裝夾工件時，應考慮以下幾種因素：

a.盡可能采用通用夾具，必須時才設計制造專用夾具； b.結構設計要滿足精度要求； c.易于定位和裝夾； d.易于切削的清理；

e.抵抗切削力由足夠的剛度；

使用三爪自定心卡盤夾持零件的毛坯外圓，確定零件伸出合適的長度（應將機床的限位距離考慮進去）。零件需要加工兩端，因此需要考慮兩次裝夾的位置，考慮到右端的Φ60mmx50mm可以用來裝夾，來加工Φ30*2的螺紋，然后調頭夾住Φ52mm的外圓柱面加工球面。

1.定位基準

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。

由于此零件全部表面都需加工，應選用外圓及一端面為粗基準，然后通過“互為基準的原則”進行加工。遵循“基準重合”的原則。加工左端時選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時選擇在Φ52 mm外圓柱段的表面，以體現定位基準是軸的中心線。

6、確定走刀順序和路線

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

7、刀具與切削用量的選擇

(1)刀具的選擇

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。

綜上所述：本零件的加工，a.選用φ26麻花鉆鉆削加工右端的孔，b.粗車及平端面選用35°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°。c.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。

刀具的選擇是數控加工工藝設計中的重要內容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機床的加工效率、而且還影響加工質量。選擇刀具通常考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等。

與傳統的車削方法相比，數控車削對刀具的要求較高。不僅要求精度高、鋼度好、耐用度高、而且要求尺寸穩定、安裝調整方便。這就要求采用新型優質材料制造數控加工刀具，并優選刀具參數。

（2）切削用量的選擇

數控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。

a、主軸轉速的確定

主軸轉速應根據允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據本例中零件的加工要求，考慮工件材料為45鋼，刀具材料為硬質合金鋼，粗加工選擇轉速500r/min,精加工選擇1000r/min車削外圓，考慮細牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內孔由于剛性較差，采用粗車600 r/min，比較容易達到加工要求，切槽的切削刀較大，采用350 r/min更穩妥。

b、進給速度（進給量）F(mm/r，mm/min)的選擇

進給速度是數控機床切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工進度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統的性能限制。一般粗車選用較高的進給速度，以便較快去除毛坯余量，精車以考慮表面粗糙和零件精度為原則，粗加工時，由于對工件的表面質量沒有太高的要求，這時主要根據機床進給機構的強度和剛性、刀桿的強度和剛性、刀具材料、刀桿和工件尺寸以及已選定的背吃刀量等因素來選取進給速度。精加工時，則按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素來選取進給速度。進給速度Vf可以按公式Vf =f×n計算，式中f表示每轉進給量，粗車時一般取0.3～0.8mm/r；精車時常取0.1～0.3mm/r；切斷時常取0.05～0.2mm/r。c、背吃刀量確定

背吃刀量根據機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車量)，這樣可以減少走刀次數，提高生產效率。為了保證加工表面質量，可留少量精加 工余量。

總之，切削用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊并結合實際經驗用類比方法確定。同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。

切削用量對于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對零件的表面質量、精度、加工效率影響很大。切削用量的選擇方法：粗車時，應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。精車時，對加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且較均勻，應著重考慮如何保證加工精度，且在此基礎上如何提高加工效率。因此，要求精車時應選用較小（但不能太小）的背吃刀量和進給量，并選用性能高的刀具材料和合理的幾何參數，以盡可能提高切削速度。

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。

二．數控加工程序的編制

數控加工的特點：

1.采用數控機床加工零件可以提高加工精度，穩定產品的質量。2.數控機床可以完成普通機床難以完成，或根本不能加工的復雜曲面的零件加工。

3.采用數控機床在生產效率上，可以比普通機床提高2～3倍，尤其對某些復雜零件的加工，生產效率可提高十倍甚至幾十倍。

4.可以實現一機多用。

5.采用數控機床有利于向計算機控制與管理方面發展，為實現生產過程自動化創造條件。數控編程的分類：

數控編程一般分為兩種：一種是手工編程，另一種是自動編程。手工編程是由分析零件圖，確定工藝過程，數值計算，編寫零件加工程序單，程序的輸入和檢驗都是由工人完成的。特點：對于加工形狀簡單的零件，計算比較簡單，程序不是很多，采用手工編程（仍被廣泛應用）較容易完成，而且經濟，及時，因此在點位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應用，但對于形狀復雜的零件，特別是具有非圓曲線，列表曲線的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯的機率增大，有的無法編程序。

自動編程：用計算機編制數控加工程序的過程。特點：計算機自動識圖編程，編程準確，不易出錯，安排走刀路線合理，從而使加工準確。本零件的凸輪加工就采用自動編程來完成的。

1.確定編程坐標系及編程原點

數控機床采用右手笛卡兒直角坐標系，其基本坐標軸為X、T、Z直角坐標系，相對于每個坐標軸的旋轉運動坐標為A、B、C。

編程原點也稱工件原點，一般用G92或G54-G59（對于數控鏜銑床）和G50（對于數控車床）設置。

根據以上可以知道，編程坐標系及編程原點的選擇要滿足以下幾個方面的要求：

1.所選的編程原點及坐標系要使程序編制簡單。

2.編程原點應選在容易找正，并在加工過程中便于檢查的位置。3.引起的加工誤差小。

4.一般回轉體零件的編程零點選在其加工面的回轉軸線與端面交點處。

編程

O0001（夾工件左端面做右邊）T0101（外圓車刀）G00X100Z100 M03S800 G00X57Z2.0 #101=37 #102=0 WHILE[#101LE48.0]D01 G01X[#101]F0.3D01 Z-[102] #101=#101+0.1 #102=#102+0.1 END1 #103=48 #104=15 WHIEL[#103GE37]D01 G01X[#103]F0.3D01 Z-[#104] #103=#103-0.1 #104=#104-0.1 END1 G02X35W-18R9F0.2 G03X35W-7R3.5F0.2 G01W-8 X42.4 X52W-29 Z-100 G00X57Z20 16 M05 M30

O0002 T0101（麻花鉆）M03S400 G00X100Z100 X0Z2M08 G01Z-26 G04P5 G00Z100 X100 T0202（內鏜刀）G00X100Z100 M03S600 M08 G00X20Z2.0 G71U1.0R0.5 G71P10Q20U-0.5W0.5F0.3 N10G00X32Z1.0 G01Z0F0.1 X28Z-2 Z-24 N20X20 G00X100 Z100 M30 O0003（夾工件右端面做左邊）T0101(外圓車刀)M03S600 G00X100Z100 X57Z2 17 G71U0.5R0.5 G71P10Q20U0.5R0.5F100 N10G01X26Z0 X30Z-2 Z-33 X50 X52Z-34 N20Z-48 G00X100Z100 T0202(切槽刀)M03S400G00Z-77 G01X39F50 G04P1000 Z-8 X39F50 G04P1000 G01X55 Z-87 X39F50 G04P1000 G01X55 G00Z100 X100 T0303(外螺紋刀)Mo3S600 G00X32Z2 G92X29.1Z-26F0.2 X28.5 X27.9 X27.5 X27.4 G00X100Z100 M30

三． 小 結

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。

四．參考文獻

（1）數控加工工藝基礎，主編：潭嶺，重慶大學出版社；（2）數空機床編程，主編：杜國成，北京 機械工業出版社；（3）現代機械制造工藝，主編：陳錫渠，北京 清華大學出版社；（4）數控機床加工工藝，主編： 華茂發，北京 機械工業出版社；（5）公差配合與測量技術，主編： 姚云英，北京 機械工業出版社；（6）機械設計基礎，主編： 胡家秀，北京 機械工業出版社；（7）金屬工藝學，主編： 萬德金，北京 機械工業出版社；

第四篇：軸類零件加工工藝分析

畢業設計說明書(論文)

摘 要

世界制造業轉移，中國正逐步成為世界加工廠，美國、德國、韓國等國家已經進入發展的高技術密集時代與微電子時代，鋼鐵、機械、化工等重化工業發展中期。

由于數控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、精密檢測與新型機械結構等方面的技術成果,具有高精度、高度自動化的特點,因此,采用數控加工手段,解決了機械制造中常規加工技術難以解決甚至無法解決的單件，特別是復雜型面零件的加工，應用數控加工技術是機械制造業的一次技術革命，使機械制造的發展進入了一個新的階段，提高了機械制造業的制造水平，為社會提供高質量，多品種及高可靠性的機器產品。

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。

關鍵詞：軸類零件；毛坯；表面加工；工藝分析；加工方案、目 錄

1軸類零件的毛坯 2軸類零件加工工藝特點 2.1軸類零件的預備加工

2.2軸類零部件定位基準的選擇 2.3外圓及細長軸的車削加工 3提高車削外圓生產率的措施 4外圓磨削加工

5外圓表面的光整加工 5.1研磨

5.2超精加工 5.3滾壓加工 5.4拋光

5.5金屬表面加工裝置 6軸類零件的技術要求 6.1尺寸精度

6.2幾何形狀精度 6.3相互位置精度 6.4表面粗糙度 7工藝方案分析 7.1零件圖

7.2 零件圖分析 7.3 確定加工方法 7.4 確定加工方案 8 工件的裝夾

8.1 定位基準的選擇

8.2 定位基準選擇的原則 8.3 確定零件的定位基準 8.4 裝夾方式的選擇

8.5 數控車床常用的裝夾方式 8.6 確定合理的裝夾方式 9 刀具及切削用量 9.1 選擇數控刀具的原則 9.2 選擇數控車削用刀具 9.3 設置刀點和換刀點 10 典型軸類零件的加工 10.1 軸類零件加工工藝分析 10.2 典型軸類零件加工工藝 總結 參考文獻 致謝 軸類零件的毛坯

軸類零件最常用的毛坯是圓鋼材和鍛件，只有某些大型、結構復雜的軸，才采用鑄鐵或鑄鋼件。常用的光軸毛坯一般采用熱軋圓鋼和冷卻圓鋼;當要求毛坯具有較高的機械性能時應采用鍛件。對于階梯軸，當階梯尺寸相差較大時，為了節約原材料，也常采用鍛件。毛坯鍛件有兩種:自由鍛件和模鍛。

采用自由鍛造方式設備簡單，容易投產，但毛坯余量大，精度比較差，而且不能鍛造形狀復雜的毛坯，一般多用于單件和中小批生產。機械修配和重型機械的毛坯零件多采用自由鍛造

模鍛毛坯精度較高，余量小，可以鍛造形狀比較復雜的毛坯，但模鍛需要較大型設備，而且需要制造形狀復雜的耐熱鋼模具，設備投資大，生產準備時間長。因而只適用大批量生產。軸類零件加工工藝特點

軸類零件常用的加工方法為車削和磨削，當表面質量要求很高時，還應增加光整加工。軸類零件的一般加工工藝特點如下：

2.1軸類零件的預備加工。

在預備加工中有校直、切斷、切端面和鉆中心孔。鉆中心孔時的注意點：中心孔應有足夠大的 尺寸和準確的錐角。因中心孔在加工過程中要承受零件的重量和切削力，因此尺寸過小和錐角不準確，將會是中心孔和頂尖很快被磨損。兩端中心孔應在同一軸心線上。中心孔和頂尖接觸不良，容易產生變形和磨損，使加工的外圓產生圓度誤差。

2.2軸類零部件定位基準的選擇。

軸類零件加工時，一般采用兩中心孔作為定位基準。在加工外圓時總是先加工軸的兩端面和鉆中心孔，為后繼加工工序作為定位基準的準備。軸類零件各外圓、錐孔、螺紋等表面的設計基準一般都是軸的中心線，因此選擇兩中心孔定位是符合基準重合原則的，加工時能達到較高的相互位置精度，且工件裝夾方便，故兩中心空定位方式應用最廣泛。

在車削較長軸時，常將軸一端裝夾在卡盤中，靠近尾座的另一端用中心孔頂住，或用中心架托住，這樣工件的鋼度要比用兩中心孔定位時增加很多。但是，用卡盤裝卡方法關鍵的缺點是定心精度不高（0.06～0.15mm）,因此，不能保證較高的相互位置精度。

2.3外圓及細長軸的車削加工。外圓車削是機械加工中最常見的加工方法，其工藝范圍廣泛，可以劃分為荒車、粗車、半精車、精車等階段。各個加工階段主要根據毛坯制造精度和工件最終的精度要求來選擇。對于每個具體工件來說，不一定都要經過那些全部的加工階段。

3提高車削外圓生產率的措施

選用硬度高、耐磨性和熱穩定性好的新材料刀具，如陶瓷、金剛石、合金鋼等刀片，進行高速切削。②采用機夾式車刀、多角形可轉位車刀等，以充分發揮硬質合金的作用，縮短刃磨刀具和更換刀具的輔助時間。③采用多刀多刃切削，在一次進給中同時車削幾個不同的外圓表面，可縮短機動時間和輔助時間，也很大程度提高了生產效率。④應用強力切削加大切削深度和進給量來提高切削效率。外圓磨削加工

磨削是精加工外圓表面的主要方法。磨削加工可比較經濟地達到精度IT6～IT8級和表面粗糙度Ra0.1～0.8μm。

磨削時影響磨削表面質量的主要工藝因素有:砂輪機的特性、磨削用量、冷卻、砂輪的修整、加工時的振動等。砂輪的特性包括磨料、粒度、硬度、結合劑、組織及形狀、尺寸等。

5外圓表面的光整加工

外圓表面的光整加工是用來提高尺寸精度和表面光潔質量的加工方法，它包括研磨、超精加工、滾壓、拋光和金屬表面加工裝置處理等。

5.1研磨。

研磨是一種簡便的光整加工方法。研磨后工件的直徑尺寸公差可達到0.001～0.003mm,表面光潔度Ra0.006～0.1μm。因而過去工藝采用研磨作為加工最精密和最光潔零件的最終加工方法。研磨方法可分為手工研磨和機械研磨兩種。手工研磨具使用時可用螺釘調節 其間隙，研磨具常用鑄鐵、銅、鋁、軟鋼等比工件材料軟些的材料制成。研磨時，部分磨粒嵌入研具表面層，部分磨粒懸浮于工件與研具之間。磨粒就在工件表面上切去薄的 一層金屬，主要是上道工序留下的粗糙的凸峰。此外研磨還有化學作用，研磨劑能使被加工表面形成氧化層，而氧化層易于被磨料出去，因而加速了研磨過程。

研磨加工還能提高工件表面的幾何形狀精度，圓柱體圓度精度可達0.1μm，但不能提高工件表面間的同軸度等相互位置精度。

5.2超精加工。

超精加工是用細粒度的磨具對工件施加很小的壓力，并作往復振動和慢速縱向進給運動，以實現微量磨削的一種光整加工方法。其加工原理中有三種運動:工件的低速旋轉運動（6～30m／min）;磨條的軸向給進運動（0.2～1mm／工件沒轉）;磨條的高速往復振動（振動頻率取500～1500次／min,振幅1～3mm）。由于這三種運動同時進行，使得磨粒在工件表面上留下非常淺的痕跡并呈網紋軌跡。

超精加工中采用的磨條，既要有切削作用，又要有拋光作用，因此所使用的磨條的磨粒都很細。但粒度過細會影響加工效率，預加工時，一般選用粒度W14～W20的磨條，精加工時宜用W3.5～W10的磨條。當預加工和精加工合用一種磨條時，則采用W10粒度的磨條。

5.3滾壓加工。

滾壓加工是用滾壓工具對金屬坯料或工件施加壓力，是其生產塑性變形，從而將坯料成形或滾光工件表面的加工方法。塑性變形可是表面金屬晶體結構歪曲，晶粒度為細長緊密，晶界增多，故金屬表面得以強化，也就是表面層產生殘余壓力和冷作硬化現象，使表面粗糙度降低，強度和硬度有所提高，從而提高了耐磨性和疲勞強度，同時也提高了產品表面的加工質量。

5.4拋光。

拋光是利用機械、化學或電化學的作用，使工件獲得光亮、平整表面的加工方法。拋光裁量可用氧化鉻、氧化鐵等，涂在彈性輪上，靠拋光膏的機械刮擦和化學作用去掉表面粗糙度的輪廓峰高，使表面的光澤成鏡面。拋光加工一般去不掉余量，所以不能提高工件的尺寸精度。

5.5金屬表面加工裝置。毫克能金屬表面加工裝置是利用高頻電磁脈沖原理對金屬表面進行光整加工，從而提高工件表面粗糙度。該裝置多使用在立車、臥車等設備上，通過設備車削加工使工件表面粗糙度達到Ra6.3m以上，則可使用毫克能金屬表面加工裝置一次性提高粗糙度至Ra0.8m以上。如果通過精度高的裝置及特殊工序可通過該裝置提高工件表面粗糙度達到Ra0.1以上，使表面達到鏡面要求。近幾年該裝置使用非常廣泛，操作簡單、加工效率高，同時通過該裝置高頻沖擊工件表面也提高了表面的硬度，從而提高了耐磨性和抗疲勞強度，提高軸類零件的使用壽命。

6.1尺寸精度

起支撐作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5～IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～IT9）。

6.2幾何形狀精度

軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓錐度等。一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。

6.3相互位置精度

軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功能決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支撐軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支撐軸頸的經向跳動一般為0.01～0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001～0.005mm。

6.4表面粗糙度

一般與傳動件相配合的軸經表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm,與軸承相配合的支撐軸經的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。

7.1零件圖

7.2 零件圖分析 該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標注完整，選用毛坯為45#鋼，Φ55mm×150mm，無熱處理和硬度要求。

7.3 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，要結合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。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（45.29，75）P2（35，56.46）。通過以上數據分析，考慮加工的效率和加工的經濟性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大批量加工，故加工設備采用數控車床。根據加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6032數控機床。

7.4 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質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。

毛坯先夾持左端，車右端輪廓113mm處，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、R9mm、Φ35mm、錐度為10度的外圓，Φ52mm.調頭裝夾已加工Φ52mm外圓，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺紋M25mm×1.5mm.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---工件調頭---車端面---粗車左端輪廓---精車左端輪廓---切退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋

第8章 工件的裝夾 8.1 定位基準的選擇 在制定零件加工的工藝規程時，正確地選擇工件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的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。

8.2 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確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。

8.3 確定零件的定位基準

以左右端大端面為定位基準。8.4 裝夾方式的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發生位移，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，而且對生產率，加工成本及操作安全都有直接影響。

8.5 數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。

8.6 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；再工件調頭，用三爪自定心卡盤毛坯右端Φ52，再加工左端達到工件精度要求。

第9章 刀具及切削用量

9.1 選擇數控刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據優化的目標而定。一般分最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據單件工時最少的目標確定，后者根據工序成本最低的目標確定。選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具，由于換刀時間短，為了充分發揮其切削性能，提高生產效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀具可靠性。車間內某一工序的生產率限制了整個車間的生產率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支M較大時，刀具壽命也應選得低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機床加工方法相比，數控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調整方便，這樣來滿足數控機床高效率的要求。數控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)并使用可轉位刀片。

9.2 選擇數控車削用刀具

數控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。數控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數控加工中，應盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構成，如90°內外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。尖形車刀幾何參數(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同，但應結合數控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進行全面的考慮，并應兼顧刀尖本身的強度。二是圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，應此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內外表面，特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發生加工干淺 6 該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。

9.3 設置刀點和換刀點

刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?所以在程序執行的一開始，必須確定刀具在工件坐標系下開始運動的位置，這一位置即為程序執行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設置原則是:便于數值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對刀點可以設置在加工零件上，也可以設置在夾具上或機床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應盡量設置在零件的設計基準或工藝基誰上。實際操作機床時，可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合。所謂“刀位點”是指刀具的定位基準點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點。球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應規定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉動換刀時的位置，換刀點應設在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其它部件為準。

9.4 確定切削用量 數控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本

第10章 典型軸類零件的加工

10.1 軸類零件加工工藝分析

（1）技術要求 軸類零件的技術要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面精度要求較高。（2）毛坯選擇 軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發動機曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為60mm，材料45#鋼，在鋸床上按150mm長度下料。（3）定位基準選擇 軸類零件外圓表面、內孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項目，而這些表面的設計基準一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準重合原則，并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準。當不能采用中心孔時或粗加工是為了提高工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準，能承受較大的切削力，但重復定位精度并不太高。數控車削時，為了能用同一程序重復加工和工件調頭加工軸向尺寸的準確性，或為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時，則應采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階兒面作為軸向定位基準。（4）軸類零件的預備加工 車削之前常需要根據情況安排預備加工，內容通常有:直--毛坯出廠時或在運輸、保管過程中，或熱處理時常會發生彎曲變形。過量彎曲變形會造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。切斷---用棒料切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進行，也可以在普通車床切斷或在沖床上用沖模沖切。車端面和鉆中心孔—對數控車削而言，通常將他們作為預備加工工序安排。（5）熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應根據材質和技術要求安排正火火退火處理，以消除應力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工 8 后、精加工前應安排調質處理，以提高零件的綜合機械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，調質也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或后進行表面淬火處理或進行化學熱處理，以提高其耐磨性。（6）加工工序的劃分一般可按下列方法進行： ①刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數,壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。②以加工部位分序法 對于加工內容很多的零件，可按其結構特點將加工部分分成幾個部分，如內形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。③以粗、精加工分序法 對于易發生加工變形的零件，由于粗加工后可能發生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結構與工藝性，機床的功能，零件數控加工內容的多少，安裝次數及本單位生產組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據實際情況來確定，但一定力求合理。（7）工時在加,加工順序的安排應根據零件的結構和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行： ①上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。②先進行內形內腔加工序，后進行外形加工工序。③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行，以減少重復定位次數，換刀次數與挪動壓板次數。④在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞小的工序。在數控車床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。工件調頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環啟動”繼續加工。（8）走刀路線和對刀點選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動到切削起始點、刀具切入、切出并返回切削起始點或對刀點等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進行的，所以確定走刀路線主要在于規劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對刀點,對刀點可以設在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準位或已精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞，會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定尺寸關系的地方設立一個相 9 對對刀位置，這樣可以根據它們之間的相對位置關系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設在機床工作臺或夾具上。

10.2 典型軸類零件加工工藝（1）確定加工順序及進給路線 加工順序按粗到精、由近到遠（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從右到左進行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車），然后從右到左進行外輪廓精車，最后切槽；工件調頭，工件左端加工：粗加工外輪廓、精加工外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工、螺紋精加工。（2）選擇刀具 1）車端面：選用硬質合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。2)粗、精車外圓：（因為程序選用 G71循環所以粗、精車選用同一把刀）硬質合金90度放型車刀，Kr=90度,Kr＇=60度;E=30度,（因為有圓弧輪廓）以防與工件輪廓發生干涉,如果有必要就用圖形來檢驗.3)車槽: 選用硬質合金車槽刀（刀長12mm，刀寬3mm）4)車螺紋:選用60度硬質合金外螺紋車刀.（3）選擇切削用量

結 論

在進行工件的加工時，軸類零件的加工是一項非常嚴謹，非常精密的技術工作，隨著現代技術的不斷改革以及加工技術的快速發展，軸類零件的加工也在高速、高精度、自動化、系統化的發展道路上邁出一項新的臺階，這也將是軸類零件的加工質量提升到一個更加高，更加好的一個水平，我相信軸類零件的加工在今后的發展會更加的快速，會更加的謹慎，更且具有更加快捷的生產效率。

參考文獻

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機械設計基礎.機械工業出版社，2012，61：56-62

129

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。

在畢業設計規定的時間內，我做了大量的咨詢和總結，收集了較大的技術資料。閱讀了大量的專業文獻，并將它們應用到了畢業設計當中，并在設計中進行了分析，研究。同時在整個設計過程中，得到了指導教師的專業知識及其它知識的講授，這將使我在以后的工作中有很大的幫助。感謝所有老師的幫助，讓我們的設計更加完美。由于經驗欠缺，不妥之處，懇請各位老師海涵并予以指正，以便于我以后更好的學習和工作，感謝老師給予我的指導。

第五篇：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。

I

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目錄

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

II

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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。

IV

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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