计算机辅助设计与加工四孔方形零件加工设计

1、湖南有色金属职业技术学院题目计算机辅助设计与加工-四孔方形零件加工湖南有色金属职业技术学院毕业设计专用纸湖南有色金属职业技术学院毕业设计（论文）任务书湖南有色金属职业技术学院学生姓名：_学号：011251509001专业：机械设计与制造1设计（论文）题目及专题：计算机辅助设计与加工-四孔方形零件加工_2学生设计（论文）时间：自2011年_9_月丄日开始至2014年5月之8日止3设计（论文）所用资源和参考资料：1数控加工工艺学2数控编程与加工3Pro/Engineer2008入门指南4AutoCAD20045金属材料与热处理6数控机床编程与操作7车工工艺、公差配合4设计（论文）完成的主要内容：1

2、零件的pro/E造型2零件的仿真与加工31#零件图1张，零件1件5提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：1要求认真、独立完成毕业论文（设计）的写作2要求按照学校规定的论文（设计）格式撰写论文（设计）3要求及时同指导老师进行沟通，按步骤完成论文（设计）的写作和答辩工作6发题时间：2013年月20日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南有色金属职业技术学院毕业论文（设计）评审表姓名性别男学号院系机电工程系专业数控加工技术指导老师刘艺群答辩（或完成）日期2010年5月29日论文题目计算机辅助设计与加工四孔方形零件加工5摘要随着科学技术的发展，普通机床越来越不能满足市场的需求。其劳动的强

3、度大，危险性高。且不能满足现代科学的批量生产需要，越来越多的企业将普通机床逐渐转向数控化，因为数控机床可弥补普通机床的许多缺点，可实现加工精度高，多工序的集中化，自动报警，自动补偿，自动监控的功能。机械制造业的快速发展。企业急需大量掌握以数控加工技术为代表的先进制造技术方面的人才培养模式的构建是人才培养工作的基础。文章以企业需求为目标。初步构建了数控加工技术专业人才。20世纪80年代引进的数控机床已进入故障高发期，发生故障后系统备件更换困难，利用西门子802ce对数控系统进行改造，使数控设备得以重新使用，投资少，且提高了效率，效果良好。关键词：改造；数控车床；质量控制；数控加工；西门子802c

4、e毕业论文评语建议评定等级：指导老师签字：年月日评阅老师评语评阅老师签字：年月日答亠辩小组意见毕业答辩成绩：签字：年月日注：此表一式二份，与学籍表一起进入学员毕业档案湖南有色金属职业技术学院毕业设计专用纸目录前言2第一章零件造型及工程图31.1 圆锥螺纹配合球面轴Pro/E造型设计的具体步骤31.2 利用Pro/E制造的工程图81.3 工程图尺寸标准10第二章数控加工工艺112.1 零件图纸及加工方案的工艺分析112.1.1 加工工艺分析112.1.2工序的划分原则132.2 削刀具及切削用量的选择152.2.1 常见的车刀种类和用途152.2.2切削用量的确定162.2.3进给路线的选择16

5、2.3 数控车削加工中对刀点、换刀点的确定172.4 数控加工技术卡片182.5 金属切削的基本规则192.6 数控加工的特点及内容20第三章数控加工及仿真213.1 零件的编程213.2 球面轴的加工工艺233.3 仿真模拟加工273.4 产品的质量分析313.5 零件实体照片32后记33参考文献34致谢35随着人民生活水平的不断提高，对物质的需求的多样化越来越高，产品的更新换代越来越快。传统的机械制造工业已经不能够满足多品种、小批量的自动化，人们迫切需要一种灵活的、通用的、而且能够适应产品频繁变化的柔性化机床。在现代社会主义市场经济和现代加工技术的迅速发展，社会及企业对技能人才的知识与技能

6、结构提出了更新、更高的要求，其数控设备也有了很大的进步。在这种背景下，数控机床便应运而生，给机械制造工作者带来了新的曙光；为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化加工的新手段。根据国家标准GB/T82191997应用数字信号来实现控制的装置叫数字控制，简称数控。自1946年诞生了世界上第一台电子计算机，它为社会奠定了基础。经过六年后的研究，即在1952年在美国诞生了第一台数控机床。问世后，数控系统不断的革新，经过两个阶段的六代的发展，逐步实现了数控的各种优越的特点。数控加工的特点：能加工轮廓形状特别复杂零件，能加工超精度零件，减轻劳动强度，较大的提高生产效率等。在本次设计编写过程中，秉着以

7、实际操作经验与理论相结合的原则，充分简述数控车削零件的加工工艺，参数计算，规程制定，加工操作和质量分析等。本次设计的内容工四章，在设计过程中运用了Pro/Engineer2001、AutoCAD、上海宇龙仿真等软件还结合了数控加工工艺、车工工艺学、数控机床编程与操作、现代工程图学、金属材料与热处理、公差与配合等多方面的知识，同时也实现了设计与加工在现今社会的广泛性与实用性。-44-第一章零件造型及工程图1.1 四孔方形的Pro/E造型设计的具体步骤设计的完成步骤如下：通过Pro/e特有的造型特征，按拉伸，旋转切割等步骤完成.具体步骤如下:第一步：创建基础圆柱（拉伸Extude）即毛坯Hl口世E

8、nEFnersrrrrrrrrEEZIZTnWDel罰1dW,IF-43=-ffisr.2图首先打开Pro/e软件/File（文件）/New（新建）/如图1.1所示/Par（零件）/Solid（实体）/确定/如图1.2所示/Nam（零件名）/Ok（确定）/Menumanager（菜单管理器）/Part（零件）/Feature（特征）/Create（创建）/Solid（实体）/Protrusion（加材料）/Solid（实体）/Done（完成）/Oneside（单侧）/Done（完成）/选择正确的绘图平面/SetupNew（新设置）/Okay（正向）/SetupNew（新设置）/Default（

9、缺省）/Close（关闭参照管理器）/进入草绘平面，画一个100X00的矩形，如图1.3所示/V/长度100/Done（完成）/输入深度值13/V/确定如图1.4所示图1.4第二步：创建第一个切割实体特征。首点上表面画出所需要是的基本尺寸90,再画倒角在倒圆狐连接左端图1.5所示/V/回车在拉伸10如图1.6图1.5图1.6首先Menumanger（菜单管理器）/Part（零件）/Feature（特征）/Create（创建）/Solid（实体）/进入草绘平面，/创造一个矩形/修改尺寸/Done（完成）如图1.6Done（完成）/SetupNew（新设/进,图1.7/V/360/回车，切入深度5

10、,如图1.8所示图1.8首先Menumanger（菜单管理器）/Part（零件）/Feature（特征）/Create（创建）/Solid（实体）/进入草绘平面，/画出孔的外轮廓10V/如图1.9所示，确定/，回车如图1.10所示图1.9图1.10第五步确定完成造型设计图1.111.2利用Pro/E绘制工程图本次设计的工程图借助计算机辅助设计软件Pro/E中的Drawing（绘图）模块利用先前的3D图形自助生成工程图，在Pro/E中编辑工程图。1、创建新文件File文件New新建）在New新建对话框中的Type（类型）选项中选择Drawing（绘图）在Nam（文件名）中输入文件名取消usede

11、faulttemplane（使用的缺省模块）0K（确定）如图1.23所示在出现对话框中Browse（浏览）/输入所创建的3D文件名liuyuzhong22.prt（圆锥螺纹配合球面轴）Specifytemplane（指定模块）Empty（空）Orientantion（定位）选择横向Size（图纸尺寸）StandardSize（标准大小）选择图纸AlOK（确定）。如图1.24所示图1.23图1.242、创建主视图View（视图）AddView（增加视图）General（一般）FullView（全视图）NoXsec（无剖截面）Scale（比例）Done（完成）在绘图区的适当位置单击左键输入比例值：

12、3,在定位对话框中：Type（类型）选择OrientByReferenee（参考定位）Reference1（参照1）在视图中选择Top（水平面）Reference2（参照2）Right（侧面）0K（确定）,生成视图。零件圆锥螺纹配合球面轴，为回转类零件，只需一个主视图即可以完整的表达，所以再此只需要绘制零件的主视图。转成AutoCAD在CADS版上进行图形的修改。如下图所示：01K13.L1咖瓷3.2I縫尺寸的DIB叶艺翱II麺h不鵬，gfiSsWJSWo3期我ra?。rmir0口1.3 工程图尺寸标2、线性尺寸600.45(GB/T1804-1992)(GB/T4249-1996)3、形位公

13、差标准（同轴度）(GB/Y14689-1993)(GB/Y106091-1989(GB/Y14690-1993)(GB/Y1750-1998)(GB/Y4458-1984)(GB/Y131-1993)(GB/T3190-1982)5、图纸标准：A36标题栏标准：7、比例标准：8、图线标准：9、尺寸标注标准：10、表面粗糙度标准：11、金属材料标准：LY12第二章数控加铳工工艺2.1零件图纸及加工方案的工艺分析2.1.1 加工工艺分析：零件图工艺分析：该零件表面由孔、圆弧、倒角、外轮廓及内轮廓组成。其中多个直径尺寸精度和表面粗糙度等要求；尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料45钢，无热处理和硬度

14、要求。其加工过程中工出来，不需要在进行其他加工，一次性车削就可以到位。1、给出编程方便的原则：(1) 标注尺寸换算：图样上的尺寸基准与变成所需要的尺寸基准不一致是，应将图样上的尺寸基准、尺寸换算为编程坐标系中的尺寸，再进行下一步的数学处理工作。(2) 尺寸链的计算：在数控加工中，除了需要准确的得到其变成尺寸外，还需要掌握控制某些重要尺寸的允许变动量。1) 图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小，但要求保证零件的精度，故编程时全部取平均值。2) 为便于装夹，坯件预先用平口钳夹持下部分上端面也应可加工并允许打中心孔。毛坯选100X100X23mr方料。3) 确定加工顺序及进给路线加工

15、顺序按由粗到精、由外到内。2、工序：(1) 备料100X100X23(2) 用精平口钳装夹。(3) 首先钻孔4XR10.在钻个中心孔(4) 先粗车外轮廓2XC5.2XR1090X90(5) 在粗车内轮廓60X604XR10(6) 精车内外轮廓4、工艺分析:方案一的优点：工序明确，能够保证各个表面的精度要求，是一种很常用的加工方案，也是一种合理的方案其主要是轴类零件和套类零件，加工过程中不分开来做，而是采用配合形式进行加工。方案二的优点：既减少装夹又减少时间，容易夹坏工件。加工调头找正较麻烦。如果螺纹不加工就直接调头，这样的话加工的方案是错的，所以要在一次装夹中把螺纹加工好，这样既保证了零件的同

16、轴度又可以为第二套工序做准备，加工球面采用螺纹圆锥配合后在加工。总结：经方案一和方案二比较，我选择了方案一进行加工我个人的零件。2.1.2 工序的划分原则可采用两种不同的原则，即工序集中原则和工序分散原则。1、工序集中的特点是：（1）、有利于采用高效的专用设备和数控机床，可成倍提高劳动生产率。（2）、减少了工件装夹次数，不仅保证了各加工表面间的相互位置精度，减少夹具数量和装夹工件的辅助时间，缩短了工艺路线，简化了生产计划和生产组织工作。（3）、减少了设备数目，相应减少了操作工人和生产面积。（4）、减少了工件安装次数，缩短了辅助时间，容易保证加工表面的相应位置精度。（5）、专用设备和工艺装备较复

17、杂，生产准备和投资都都比较大，转换新产品比较困难。2、工序分散原则的优点是：（1）、设备与工艺装备比较简单，调整和维修方便，操作简单，生产工人便于掌，容易适应产品的变换。（2）、有利于选择最合理的切削用量，减少机动时间。（3）、工艺路线较长，设备数目多，操作工人多，占地面积大。方案一，采用工序集中原则。优点：1）提高生产效率。2）减少工序数目，缩短工序路线。3）减少工件装夹的次数，而且减少了夹具数量和装夹工件的辅助时间。缺点：1）工艺装夹投资大。2）调整维修比较麻烦。3）不利于转产。方案二，采用工序分散原则。优点：工件装备结构简单，调整和维修方便，操作简单，转产容易。缺点：工艺路线较长，所需设

18、备较多。总结：经方案一和方案二比较，所以我采用工序集中原则加工此次的零件3、具体零件的工序划分。方案一按每一次换刀作为一工序划分。第一工序：1）车端面（一工步）2）粗车M30x3-6g的外圆（二工步）3）粗车圆锥（三工步）4）粗车外圆（四工步）5）粗车台阶（五工步）。第二工序：1）车端面（一工步）2）精车M30x3-6g的外圆（二工步）3）精车圆锥（三工步）4）精车外圆（四工步）5）精车台阶（五工步）。第三工序：切槽。第四工序：48倒角C1。第五工序：车左前半段R15的圆弧第六工序：车圆弧左端的退刀槽第七工序：1）车左后半段R15的圆弧（一工步）2）精车R15的圆弧（三工步）3）48倒角C1（

19、三工步）。方案二按粗精车作为工序划分。第一工序：车端面。第二工序：粗车M30x3-6g的外圆。第三工序：粗车圆锥。第四工序：车外圆。第五工序：车R15的圆弧。第六工序：切退刀槽第七工序：倒角C1方案一的优点：常规，通用，优先。工序集中，工步较细。并且以换刀作为一个工序，很方便。方案二缺点：不常用，工序工步很简单。总结：经上述所分析，本次我加工工件采用第一种方案，工序集中的原则。加工路线：首先倒角CM粗车外圆到30车削外圆台阶到36.17车圆锥到40车外圆40车台阶到48车削外圆48单边倒角为1mrn切螺纹退刀槽车螺纹的倒角CM车削螺纹M30X3-62.2切削刀具及切削用量的选择221刀种类和用

20、途现代机械制造中，绝大多数的零件制造都选择切削加工的方式，因此金属切削刀具是确保零件的精度和表面质量的关系因素，零件要达到较高的加工精度，切削刀具用量和刀具的选用也要根据刀具材料，切削力，切削热及切削温度对刀具磨损来选择。车刀的简介和用途：1、车刀是金属切削加工应用最广泛的刀具，它可以在各种车床上完成工件的外圆、端面、切槽、或切断以及车孔和螺纹等加工工艺，因此车刀和形状，结构尺寸等方面也就各不相同。车刀按用途不同可分为外圆车刀，端面车刀，切孔刀，切断刀及螺纹车刀等。车刀按切削部分材料不同，可以分为高速刚车刀，硬质合金车刀，陶瓷车刀等，本次设计采用的车刀有外圆车刀，切断刀，螺纹车刀。2、任何车刀

21、都是由刀头（刀片）和刀体两部分组成的。刀头担负切削工作又叫切削部分，刀体用来装夹车刀。刀头是由若干刀面和切削刃组成。有以下几个：1前刀面刀具上切削流过的表面分主后刀面和副后刀面。与工件上过渡表面相对的刀面称为后刀面；与工件上已加工表面相对的刀具为副后刀面。前刀面和主后刀面的相对部分。前刀面和副后刀面的相交部分。主切削刃和副切削刃的联结部分。副切削刃到尖处一小断平直的切削刃。前刀面和基面间的夹角。后刀面和切削平面间的夹角。在副截面内测量的是副后面。主切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角主切削刃在基面上的投影与背离进给方向间的夹角。主切削刃与基面间的夹角。在主截面内前刀面与后刀面间的夹角。主切削

22、刃和副切削刃在基面上的投影间的夹角。2后刀面34567810121314切削刃副切削刃刀尖修光刃前角后角主后角主偏角副偏角刃倾角楔角刀尖角下图是一把普通车刀的结构图:1前刀面2副刀刃3刀尖4副后刀面5主刀刃6主后刀面2.2.2切削用量的确定1、切削用量包括切削深度(被吃刀量)、主轴转速(切削速度)、进给量。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并应编入程序单内。2、合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削用量手则，并结合经验而定。(1) 切削深度ap(mm或被吃刀量主要根据机床、夹具、刀具和

23、工件的钢度来决定。在钢度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切净余量，以便提高生产效率。在数控机床上，精加工余量可小于普通机床，一般取0.50.8mm(2) 主轴转速n(r/min)主要根据允许的切削速度选取。(3) 进给量f或进给速度它是数控加工切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。本次设计采用粗车转速为600r/min，进给速度为50mm/min,精车转速为1000r/min,进给速度为25mm/min精车余量为0.5mm，外圆加工Ra1.6,其余为Ra3.2。车槽转速为320r/min，进给速度为30mm/min，螺纹

24、车削转速为400r/min。2.2.3进给路线的选择1、进给路线是指数控加工过程中刀具刀位点相对于零件运动的轨迹。加工路线的合理选择非常重要，因为它与零件的加工精度和表面质量密切相关。进给路线不但包括加工工艺内容，也反映出各工步顺序。进给路线是编写程序的依据之一,因此，在确定进给路线时最好画一张工序简图，将已经拟定出的进给路线画上去(包括进退路线)，这样可带来不少方便。确定加工路线的原则主要有以下几点：（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较低。（2）使数值计算简便，以减少编程工作量。（3）应使加工路线最短，这样既减少程序段，又可以减少空刀时间。2.3数控车削加工中对刀点、换

25、刀点的确定1. 对刀点对刀点是指在数控车床上加工零件时，刀具相对于零件运动的起点.由于程序从该点开始执行，所以对刀点称为“程序起点”或“起刀点”.对刀点可选在零件上,也可选在对刀点零件外面（如选在夹具上或机床上），但必须与零件的定位基准有一定的尺寸关系.为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上.其选择原则如下：1）找正容易。2）编程方便。3）对刀误差小。4）加工时检查方便、可靠。对刀时应使对刀点与刀位点重合。所谓刀位点，是指刀具的定位基准点。对于各种立铣刀，一般取刀具轴线与刀具底端面的交点；对于车刀，取为刀尖；钻头则取为钻尖。2. 换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置.换刀点

26、应设在零件或夹具的外部，以刀架转位时不碰零件及其他部件为准。换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的，因为这些机床在加工过程中间要自动换刀。为防止换刀时碰伤零件或夹具，换刀点常常设置在被加工零件的外面，并要有一定的安全量。3. 刀位点刀位点是指在加工程序的编程中，用以表示刀具位置的点，每把刀的刀位点在整个加工中只能有一个位置。车刀的选用需要根据加工零件的需要以及结合各种车刀的用途来选择。2.4数控加工技术卡片1、数控加工工艺技术文件的编写数控加工工艺文件既是数控加工、产品验收的依据，又是操作者应遵守、执行的规程，同时还为重复加工积累必要的工艺资料。该文件主要包括数控加工工序卡、

27、数控刀具卡、零件加工程序单等。数控加工工序卡数控加工工序卡是编制加工程序的主要依据和操作人员进行数控加工的指导性文件。数控加工工序卡包括：工序顺序、工序内容、各工序使用的刀具和切削用量。数控加工工艺卡片单位名称湖南科技大学产品名称或代号零件名称材料零件图号数控车工工艺分析实例工艺品45#钢冈01工序号程序编号夹具名称使用设备车间001LYZ11三爪卡盘CKA6140数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速进给量被吃刀量备注1粗车外圆T16000.322外圆精车刀T210000.10.53切槽刀T33200.14外三角螺纹刀T4400编制审核批准日期共1页第1页2、刀具卡数控加工对刀具的要求

28、十分严格，一般应在机外对刀仪上调整好刀具位置和长度。刀具卡主要反映刀具编号、刀具名称、刀具数量、刀具规格等内容。数控加工刀具卡产品名称或代号零件名称零件图号01序号刀具号刀具名称刀具材料数量加工表面刀尖半径R(mm)刀尖方位备注1T1D1外圆车刀硬质合金1粗车轮廓0.8右偏刀902T2D1外圆精车刀硬质合金1精车轮廓0.8右偏刀353T3D1切槽刀硬质合金1车削沟槽04mm4T4D1外三角螺纹刀硬质合金1车削外螺纹0.260编制审核批准共1页第1页2.5金属切削的基本规则1、在金属切削过程中，会出现一系列的物理现象，如切削变形，切削力，切削热，刀具磨损以及加工表面质量等，它们都是切削形成过程为

29、基础的，而生产实际中出现的积削瘤，切削等问题，又都同切削过程中的变化规则有关。切削时，在刀具切削刃的切削和前刀面的推挤作用下，使被切削的金属层产生变形，剪切滑移而变成切削，这个过程称为切削过程。刀具材料，切削力，切削液以及切削温度对刀具磨损的影响2、刀具磨损后对工件的加工精度和产品质量会带来影响，还将造成生产率及加工成本带来的负面影响。因此必须分析刀具磨损的原因，设法减少刀具的磨损。刀具磨损是根据机械摩擦和热效应两方面作用造成的，因此影响刀具磨损的因素基本上跟产生切削温度的因素有关。（1）切削用量切削用量增大，切削温度升高，其中切削深度的影响最大，进给量次长，切削深度也有影响。（2）切削液切削

30、液能吸收并带走切削区的大部分热，改善散热条件，降低刀具和工件的温度，从而延长了刀具使用寿命。（3）工件材料工件材料是通过其强度，硬度和导热系数性能不同而影响切削温度的。切削强度和硬度较高，加剧刀具的磨损。2.6数控加工的特点及内容数控机床加工与普通机床加工从宏观上看没有本质的区别，但数控机床具有高精度、高速度、复合化、柔性化、多功能化、智能化等一系列特征，因此必然在加工使用中表现出一些新的特点。与普通机床秒个度年个的特点大致归结为如下特点：1）加工精度高。2）生产效率高。3）柔性好。4）劳动强度低。5）能加工复杂型面。6）有利于生产管理的现代化。工艺规程是人工在加工时的指导性文件，数控车床加工

31、的程序是数控车床的指导性文件。数控车床受控于程序指令，加工的全过程都是按程序指令自动进行的，因此数控车床加工程序与普通车床工艺规程有较大区别，涉及的内容也较广。由于本次我们加工的零件有圆弧，而圆弧在普通车床上比较难加工，而在数控车床上句相对容易加工，且加工出的表面粗糙度极佳。第三章数控铳加工及仿真3.1零件的编程1、坐标系统（1）机床坐标轴数控机床是以机床主轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。（2）加工原点本系统定义为加工程序运行的起始位置为加工圆点，既参考点。（3）工件原点和工件坐标系零件图样给出以后，首先应找出图样上的设计基准点。其它各项尺寸均是以基准进行标注的。该基准点

32、称为工件原点。以工件原点为坐标原点建立一个2、部分指令参考如下:G00G01G02G03G04LCYC95LCYC97LCYC93M05M17M06M30Z轴与X轴的直角坐标系，称为工件坐标系快速点定位直线插补顺时针圆弧插补逆时针圆弧插补暂停时间（s）轮廓粗加工循环螺纹切削循环切槽加工循环主轴停止返回主程序换刀程序段结束并返回到起始段3、本次设计的零件的程序采用手工编程，数控铣中心，所编的加工程序如下：工序一：先钻孔。O0001G90G55G43H02Z100.G28Z0T02M06M03S600X0.Y0.Z20.G83Z-5.R3.Q5.F60X35.Y35.Z-12.X35.Y-35.Y

33、-35.X-35.程序名Y35.X-35.G80M05G91G28Z0工序二铣外轮廓T01M06G54G90G40G49G17M03S600X0.Y0.Z10.G00X14.Y-60.G1Z0#1=5.WHILE#1LE10.DO1G01Z-#1G41G01X0Y-45.D01F100X-40.X-45.Y-40.Y35.G02X-35.Y45.R10.G01X40.X45.Y40.Y-35.G02X35.Y-45.R10.G01X0.G40G01X-14.Y-60.G0X14.#1=#1+5.END1G00Z10.X0Y-20.G01Z0M98P010002G01Z20.G49G91G28Z

34、0.M05工序三铣内轮廓00002G90G00X0Y0Z10.G83Z-5.R3.Q0.3F60G80G01Z-5.Y20.G42G01X16.D01Y-24.X-16.Y25.X23.Y-25.X-23.Y25.X0.Y30.X20.G02X30.Y20.R10.G01Y-20.G02X20.Y-30.R10.G01X-20.G02X-30.Y-20.R10.G01Y20.G02X-20.Y30.R10.G01X0.G40Y20.G00Z0.M993.2球面轴的加工工艺1、机床选择。在数控机床上加工零件时，一般有2种情况，第一种情况：有零件图和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况

35、：已有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况。考虑的因素主要有，零件的材料和零件的轮廓形状复杂程度，尺寸大小，加工精度，零件数量，热处理要求等。概括起来有3种：(1)证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。(2) 提高生产率。(3) 降低生产成本。2、数控加工工艺卡片数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号01序号刀具号刀具名称数量加工表面刀尖半径R(mm刀尖方位T备注1T1D1外圆粗车刀2外圆0.2902T2D1外圆精车刀2外圆353T3D1切槽刀2沟槽4mm4T4D1外三角螺纹车刀1外圆60编制审核批准共1页第1页数控加工工序卡单位名称产品名称或代号零件名称零件图号

36、数控车工丄艺分析实例工艺品01工序号程序编号夹具名称使用设备车间001LYZ12三爪自定心卡盘SINUMERIK802ST数控中心丄步号工步内容刀具号刀具规格R(mm)主轴转速n(r/min)进给量f(mm/r)吃刀量(mm)备注1平端面T1D126000.32粗车外轮廓T1D126000.21.53精车外轮廓T2D110000.14切槽T3D13200.155车螺纹T4D1400编制审核批准日期共一页第一页数控加工工序卡二1平端面T1D16000.32粗车圆弧T1D16000.21.53切槽T3D13200.24粗车圆弧T1D16000.25精车圆弧T2D18000.1编制审核批准日期共一页

37、第一页3、工艺分析（1）平端面，粗车R15的圆弧。长15mm（2）切槽5mm（3）粗车R15的圆弧，长12mm（4）精车R15的圆弧。（5）倒角C1。4、加工程序编制（本程序只可用于参考）LYZ12G90G95G23M03S600T1D1G00X52Z2G01X-0.1F0.2G00X52Z3_CNAME=L11”R105=9R106=0.5R108=3R109=0R110=1R111=0.2R112=0.1LCYC95G00X100Z100M06T3D1S320G00X50Z-31.18G01X20X31XZ-30.18G01X20G00X100XZ100ZM06T2D1S1000G00X0

38、Z1G01Z0ZG03X18Z-27CR=15G01Z-29X45.985Z-32X47.985Z-33G00X100Z100M05M30L11主程序绝对编程、每转进给、直径编程主轴正转转速600r/min调用1号刀粗车快速定位平端面快速退刀调用子程序纵向外部综合加工精加工余量切入深度3mm始点偏移退刀深度1mm粗车进给倍率0.2r/min精车进给倍率0.1r/min轮廓粗加工循环快速退刀换3号刀切槽转速为320r/min快速定位切槽至直径20mm轴退刀定位到槽的右端切槽至直径20mm轴快速退刀轴快速退刀换2号刀尖刀快速定位轴慢速移动车圆弧车外圆走斜线倒角1mm快速退刀主轴停止程序结束并返回程

39、序头子程序名G00X0Z1快速定位G01Z0Z轴慢速移动G03X30Z-15CR=15车圆弧G01Z-31.18车圆柱面X45.985车台阶X47.985Z-32.18倒角1mmM17返回主程序3.3 仿真模拟加工双击西门子系统型仿真系统：进入西门子系统型仿真加工界面-写比例，考虑图形大小，选取放大比例值：5确定将程序单步运行；仿真模拟加工成功。如图3.1所示：选择机床选勧具调整刀員歆1、机床的选择图3.1(1)、按下急停按钮和复位按钮,使机床能够正常运行机床的回参考点2、检查急停按钮是否是松开状态，若未松开，点击急停按钮将其松开。检查操作板上的回零指示灯是否以亮，若已经亮，则已进入回零模式；

40、若指示灯不亮，则点击“固”按钮，使其变亮，转如回零模式。在回零模式下，点击控制面板上的栋按钮，此时X轴将会回零，CRT上的X坐标变为“0.000”，同样再点击按钮，可以将Z轴回零。此时CRT界面如3.2所示:加丄；1F:Sin/iftl1X帥懐QQQ1&0CLDOC01010.000SP(XQQQ1000-000S0.0000.000T:iD：D图3.23、定义零件毛坯点击菜单里的“零件”，选择“定义毛坯”，在出现的对话框（如图3.3所示）中改写零件尺寸为直径50mm长为96mm名字为缺省值“毛坯1”然后按确定按钮。图3.5p废拎毛督厂妙悽世fci-iyu.m:丄.J_LI-J:.J-bcu.

41、cuJbu.uuJuj.uj：3秫丨,*!丈悴念充收|址4轻el3T（W1）匾Cm）材M|吐旦世状|怏tmiI誑皿11為仙珈科黄冈別降图3.3图3.44、安装零件点击菜单里的“零件”，选择“放置零件”，在出现的对话框（如图3.4所示）中，选取类型为“选择毛坯”，然后选取“毛坯1”的零件。然后按确定按钮，此时，界面上出现可以控制零件移动的面板，选择零件的伸出长度，然后点击退出按钮。5、选择刀具和对刀选择刀具：点击菜单“机床/选择刀具”在“选择车刀”对话框中根据加工方式选择所需的刀片（V型刀片）和刀柄（H型刀柄），输入刀尖半Omm刀具长度100mm确定后退出。如图3.5所示。|AZ/V图3.5对刀

42、：点击操作面板上的心按钮，切换到手动状态，点击“-x,-z”按钮不动，使刀具大致移动到可切削零件的位置，点击操作面板上的-z”按钮使所选刀具试切车工件外圆，再沿x轴的正方向退出来，点击，再点击菜单“工艺分析/测量”，记下x的值47.364，所得x轴的坐标为-388.684;点击“-x”按钮,试切削工件端面，再沿“-x”退出，点击在参数偏表的试切直径里输入0,得到z轴的坐标为-881.472，其他刀具也是一样的对刀，如图3.6所示：&导入数控程序按功能键土，在下级子菜单中按软键，在弹出的菜单中选择“磁盘程序”I在弹出的对话框中选择LYZ12.txt。如图3.7所示:V21S.60UVZ194.3

43、45ZF6011图3.7打开7、检查运动轨迹点击控制面板上的按钮，切换到自动状态，完成数控程序导入后，把刀具对好后运动轨迹就马上显示出来，即可观察数控程序的运行轨迹，此时可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态的放缩、动态平移等方式对运行轨迹进行全方位的动态观察，运行轨迹如图3.8所示：8、自动加工图3.8在完成数控程序的导入、对刀等工作后，可进行自动加工。先将刀架移动到离工件有一定距离（换刀时刀具不会与工件相撞的位置）的地方，在控制面板上点击存按钮，转入到自动加工状态，点击h按钮即开始自动加工，加工完毕后得到的零件如图3.9所示:图3.93.4 产品的质量分析工件的质量和产品的装配与精度有关，而零件的加工质量又是整个产品质量的基础；零件的加工质量包括精度和表面粗糙度两个方面的内容，在加工过程中，一旦出现产品质量问题，必须分析并找出原因，进一步提出改善措施，以保证加工质量，从本次设计产品的加工来看，影响加工质量的原因主要