【正文】 據(jù)力求進給路線最短原則，第一種走刀路線較適合。切削進給路線為最短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降 22 低刀具的損耗等。 車削進給路線泛指刀具從對刀點（或機床固定原點）開始運動起，直至返回該點并結(jié)束加工程序所經(jīng)過的路徑，包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程。精車時 n=1200r/min. 刀具及切削參數(shù)如下： 21 進給路線的確定 在數(shù)控機床加工過程中，進給路線的確定是非常重要的，它與工件的加工精度和粗糙度直接相關(guān)。 在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量、進給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。也可以結(jié)合實際經(jīng)驗用類比法確定切削用量。 切削用量的選擇 對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。锪窩除了可以解決毛坯表面鉆孔引正問題外，還可以代替孔口倒角。 5）鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀可以進行強力切削，銑削毛坯表面和用于孔的粗加工。加工余量大，且加 工面又不均勻時，刀具直徑要選得小些，否則當(dāng)粗加工時會因接刀刀痕過深而影響加工質(zhì)量。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求。 一、夾具的選擇 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機床附件，如卡盤、機床用平口虎鉗、分度頭等；對于大批和大量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率應(yīng)采用專用高效夾具； 多品種中、小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。 經(jīng)綜合考慮，本課題所設(shè)計的軸采用 45 鋼，因其在機構(gòu)中起傳遞作用，則需要有較高的強度、硬度和耐磨性。 2．軸類零件的熱處理 鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 ⑸ 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。其誤差一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。 5. 軸 通過對材料的綜合性能及經(jīng)濟性的分析，本課題所設(shè)計的軸采用 45 鋼，因其在機構(gòu)中起傳遞作用，則需要有較高的強度、硬度和耐磨性。因此，箱體的加工質(zhì)量對機器的精度、性能和壽命都有直接的影響。 15 非合金結(jié)構(gòu)鋼 Q235 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，具有良好的塑性和焊接性能，但強度較低，在機械制造中主要用于制造受力不大的普通機械零件，因此本課題所設(shè)計的調(diào)整環(huán)，選用 Q235A。考慮材料的綜合性能及經(jīng)濟性，本課題所設(shè)計的齒輪的材料選用 45 鋼，齒面硬度 220～ 250HBS。 （ 4） 經(jīng)濟性 選擇零 件材料時，當(dāng)用價格低廉的材料能滿足使用要求時，就不應(yīng)選擇價格高的材料，這對于大批量制造的零件尤為重要。 （ 2） 零件的工作條件 在腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料，在高溫下工作的零件應(yīng)選耐熱材料，在濕熱環(huán)境下工作的零件，應(yīng)選防銹能力好的材料，如不銹鋼、銅合金等。 用碳素鋼和合金鋼澆鑄而成的鑄件稱為鑄鋼，通常用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大的零件，但鑄鋼的液態(tài)流動性比鑄鐵差，且其收縮率的鑄鐵件大，故鑄鋼的壁厚常大于 10ｍｍ，其圓角和不同壁厚的過渡部分應(yīng)比鑄鐵件大。每一種合金元素含量高于 5%或合金元素總含量高于 10%的稱為高合金鋼。含碳量在 %~%的高碳鋼具有高的強度和剛性，通常用于制作普通的板彈簧、螺旋彈簧和鋼絲繩。碳素鋼的性能主要取決于其含碳量。按化學(xué)成分鋼可分為碳素鋼和合金鋼。 鋼的類型很多，按用途分，鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊用途鋼。灰鑄鐵的抗壓強度高，耐磨性、減振性好，對應(yīng)力集中的敏感性小，價格便宜，但其抗拉強度較鋼差。 金屬材料主要指鑄鐵和鋼，它們都是鐵碳合金，它們的區(qū)別主要在于含碳量的不同。 傳動器是動力的中間傳遞機構(gòu)。 70 年代后期， CAD／ CAM 進人初期實用階段。 MIT 小組初步設(shè)想了采用計算機設(shè)計、分析，并開發(fā)了交互式圖形處理系統(tǒng)、繪制出了工程圖，從而使 CAD 由試驗階段過渡到了實施階段。 6)對程序進行校驗與修改。 2)進行數(shù)控加工工藝設(shè)計。可見，實現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。 (2)實現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化 性能越來越完善，功能愈來愈豐富的現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)有利地促進了其硬件、軟件實現(xiàn)“三化”：模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，包括數(shù)控機床的主軸部件，變速箱立柱、工作臺、刀架、刀庫等都可模塊化生產(chǎn)。這些變量一般事先難以預(yù)知，編制加工程序時常依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)。更先進的數(shù)控機床有自動編程能力，通過鍵盤和圖像顯示可進行人機對話，可根據(jù)圖樣自動編程并通過遠(yuǎn)距離串行接口輸入給機床，使之實現(xiàn)自動加工。 目前采用 64位微處理器的新型數(shù)控系統(tǒng)，更增強了插補運算功能、快速進給功能，可進行更高速的加工，并實現(xiàn)了多軸控制功能，一般控制軸數(shù)為 3～ 15軸，最多24軸，同時控制軸數(shù)可達 3～ 6軸。 4) 生產(chǎn)效率高 數(shù)控機床的加工效率高，一方面是自動化程度高，在一次裝夾中能完成 較多表面的加工，省去了劃線、多次裝夾、檢測等工序 。 6 數(shù)控加工的特點 1) 自動化程度高 在數(shù)控機床上加工零件時，除了手工裝卸工件外，全部加工過程都有機床自動完成 .在柔性制造系統(tǒng)上，上下料、檢測、診斷對到、傳輸、調(diào)度、管理等也都有機床自動完成，這樣減輕了操作者的勞動強度，改善了勞動條件。此外，機床價格高，設(shè)備一次性投資大，為保證數(shù)控加工的綜合技術(shù)經(jīng)濟效益， 同樣要求機床的使用者和維修人員應(yīng)具有較高的專業(yè)素質(zhì)。因此，數(shù)控機床具有較高的加工精度。這樣，便非常迅速地從一種零件的加工過渡到另一種零件的加工，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大為縮短。隨著以航天、精密儀器制造業(yè)為主的高技術(shù) 產(chǎn)品不斷的出現(xiàn)，復(fù)雜零件越來越多，精度要求也越來越高，傳統(tǒng)的剛性自動化生產(chǎn)模式 難以滿足要求，柔性自動化生產(chǎn)則應(yīng)運而生。 數(shù)控機床的基本工作原理 在數(shù)控機床上加工一個零件，一般包含以下幾個步驟： ，用規(guī)定的代 碼和程序格式來編寫加工程序； ； CNC裝置。 (三 )伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)接收來自 CNC裝置的指令信息， 嚴(yán)格按照指令信息的要求，拖動機床的移動部件，完成零件的加工。 5. 可編程序控制器 可編程序控制器 (PLC)是用來替代傳統(tǒng)的機床強電控制線路，實現(xiàn)對數(shù)控機床的切削液供給、停止、刀具的自動交換、工作臺的自動交換等的自動控制功能。 (3)直接輸入存儲器 直接輸入方式是采用 CNC裝置的串行通信接口等，通過對有關(guān)參數(shù)的設(shè)定，直接讀入由自動編程機或者其它計算機編制的程序?？偩€是計算機系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間傳遞信號的渠道，一般由 數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等組成。 典型 CNC裝置的構(gòu)成如圖 11所示。與傳統(tǒng)的機床相比，數(shù)控機床的外部造型、整體部局、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)以及操作機構(gòu)等方面部已發(fā)生了很大的變化，這些變化的目的是為了滿足數(shù)控技術(shù)的要求，從而使數(shù)控機床的特點得以充分發(fā)揮。 數(shù)控機床的組成 數(shù)控技術(shù)可以應(yīng)用于各種 加工機床，例如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、數(shù)控沖床、數(shù)控電火花、線切割、激光加工機床等等。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床 Pro/E MasterCAM II 目 錄 摘 要 ..................................................................................................... (1) 1 緒 論 數(shù)控機床 ............................................................................................. (1) 數(shù)控加工技術(shù) ..................................................................................... (5) 數(shù)控加工工藝 ................................................................................... (8) CAD/CAM 技術(shù) ................................................................................ (8) 本課題設(shè)計的主要內(nèi)容 ...................................................................... (9) 2 各部分零件的工藝分析 金屬材料的分析 ............................................................................... (10) 各零部件的材料選擇及工藝分析 ................................................... (13) 3 主要零件的參數(shù)設(shè)置及加工路徑分析 概述 .................................................................................................. (15) 軸類零件的材料、毛坯及熱處理 ................................................... (16) 工藝裝備的選擇 ............................................................................... (17) 切削用量的選擇 ............................................................................... (18) 進給路線的確定 ............................................................................... (20) 加工順序的確定 ............................................................................... (22) 加工余量的確定 ............................................................................... (22) 程序的確定 ...................................................................................... (23) 軸的加工程序 .................................................................................. (24) 4 結(jié)論與展望 本文總結(jié) .......................................................................................... (38) III 將來展望 .......................................................................................... (39) 致 謝 ................................................................................................. (40) 參考文獻 ................................................................................................. (41) 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 .....................................................................