【正文】 27 第八章 致謝詞 ................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文 的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。鄭州科技學(xué)院 專科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目 ： 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 本文根據(jù)數(shù)控機床的特點，針對具體的零件，進行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀 具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。CAD/CAM 和 CNC 之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中 CNC 只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構(gòu)。數(shù)控技術(shù)軸，西門子 880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達 24 軸。當(dāng)前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù)也對用戶界面提出了更高要求。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序?qū)嵗脩艨稍跇?biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。 （ 2）模塊化 硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。 PCNC 數(shù)控系統(tǒng) 當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 定位基準(zhǔn)選擇的原則 1）基準(zhǔn)重合原則。合理的選擇加緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時要一端用卡盤夾住，另一端用后頂尖支撐。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標(biāo)確定 ，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 選擇數(shù)控車削用刀具 數(shù)控車削刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀三類。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。加工過程中需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面粗糙度要求較高。以外圓定位時，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階面或臺階面兒作為軸向定位基準(zhǔn)。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(xué)熱處理，以提高耐磨性。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(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。 （ 8）走刀路線和對刀點的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動切削起始點 ，刀具切入，切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。 ②粗、精車外圓：（因為程序選用 G71 循環(huán)，所以粗、精選用同一把刀）硬質(zhì)合金 90 度放型車刀， Kr=90 度， Kr’ =60 度； E=30 度，（因為有圓弧輪廓）以防于零件輪廓發(fā)生干涉，如果有必要就用圖形來檢驗。 CAXA 數(shù)控車是國產(chǎn)自動編程軟件之 一。單擊圖標(biāo)或單擊菜單 命令，會得到相同的結(jié)果。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 26 CAXA 數(shù)控車軟件提供了建立幾何模型的功能。輪廓精車時，要確定被加工輪廓。我相信，通過這次的實踐，我對數(shù)控加工能更一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯誤，有能力加工出更復(fù)雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。 ④ 螺紋加工 適合加工各種螺紋 ⑤ 孔加工 以上是 CAXA 數(shù)控車軟件主要內(nèi)容，目前我院數(shù)控教學(xué)手工編程與自動編 程相結(jié)合，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。 ③根據(jù)工件形狀，選擇合適的加工方式，生成刀位軌跡。幾何模型的來源主要有兩種，一是由 CAM 軟件附帶的 CAD 部分直接建立，二是由外部文件轉(zhuǎn)入。通用的后置處理模塊使 CAXA 數(shù)控車可以滿足各種機床的代碼格式，對生成的代碼進行校驗及加工仿真。 ⑥內(nèi)螺紋刀：選用 60 度硬質(zhì)合金鏜刀。 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、由遠到近 （由左到右）的原則確定。 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(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。 ②以加工部位分序法 對于加工類容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形 、 外形 、曲面或平面等。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 17 切斷 — 用棒料切得所需長度的坯料。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度的在一次裝夾中加工出多個外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。對刀點可設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應(yīng)盡量 設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。車間內(nèi)某一工序的 生產(chǎn)率 限制了 整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選的低些，當(dāng)某工序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支 M較大時，刀具壽命也應(yīng)選的低些。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位基準(zhǔn)。 2）在兩頂尖之間裝夾。 3）便于對刀的原則。 該典型軸 加工順序為： 預(yù)備加工 車端面 鉆孔 鏜孔 切內(nèi)螺紋退刀槽 車內(nèi)螺紋 粗車左端面輪廓 精車左端面輪廓 調(diào)頭 車端面 粗車輪廓 精車輪廓退刀槽 粗車螺紋 精車螺紋。 圖上幾個精度較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時有取平均值，而取其基本尺寸。 （ 4）通用型開放式閉環(huán)控制模式 采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。應(yīng)用 FPD 平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于 CAD/CAM，如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實時智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。由軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 7 于采用了高速 CPU 芯片、 RISC 芯片、多 CPU 控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 3 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 摘 要 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，數(shù)控加工技術(shù)對國計民生的 一些重要行業(yè)（ IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)的主題。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名 ： 日 期： 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 2 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機、多媒體、 模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上， CAD/CAM 與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。 （ 2）柔性化 包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔 性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài) 前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。 （ 3）插補和補償方式多樣化 多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標(biāo)插補、 2D+2 螺旋插補、 NANO 插補、 NURBS插補（非均勻有理 B 樣條插補）、樣條插補（ A、 B、 C 樣條）、多項式插補等。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點，可實現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和 CRT 抗衡的新興顯示技術(shù)，是 21 世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的 數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機封閉式開環(huán)控制模式提出的。 通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大量加工，股加工設(shè)備采用數(shù)控車床。 軸類零件數(shù)控車削工藝分析及數(shù)控加工編程 12 第三章 工件的裝夾 定位基準(zhǔn)的選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確的選擇工件的定位的基準(zhǔn)有著十分中的意義。批量加工時在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。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。 確定合理的裝夾方式 裝夾方法：先用三爪自定心卡盤夾住右端，加工左端達到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤夾住工件右端，在加工到工件精度 要求。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(yīng)按零件精度和表面粗糙度來定。這類車刀的刀尖由直線型主副 切削刃構(gòu)成，如 90 度內(nèi) 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(nèi)孔車刀。實際操作機床時，可以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”是指刀具定位基準(zhǔn)點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。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(fā)揮刀具切削性能，保證合理的 刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成