【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 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文 的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。鄭州科技學院 ?？?畢業(yè)設計（論文） 題目 ： 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 1 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導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。 本文根據數控機床的特點，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。數控技術軸，西門子 880 系統控制軸數可達 24 軸。當前 INTERNET、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術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準 PLC 用戶程序實例，用戶可在標準 PLC 用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。 （ 2）模塊化 硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化。 PCNC 數控系統 當前開發(fā)研究適應于復雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結構的、智能化新一代 PCNC 數控系統已成為可能。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，還應正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 定位基準選擇的原則 1）基準重合原則。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量，而且對生產率，加工成本及操作安全都有直接影響。當車削質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。 選擇數控車削用刀具 數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。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對刀點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 數控車是國產自動編程軟件之 一。單擊圖標或單擊菜單 命令，會得到相同的結果。 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 26 CAXA 數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，有能力加工出更復雜的零件，精度更高的產品。 ④ 螺紋加工 適合加工各種螺紋 ⑤ 孔加工 以上是 CAXA 數控車軟件主要內容，目前我院數控教學手工編程與自動編 程相結合，取得了良好的學習效果。 ③根據工件形狀，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，二是由外部文件轉入。通用的后置處理模塊使 CAXA 數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內螺紋刀：選用 60 度硬質合金鏜刀。 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，以減少重復定位次數，換刀次數與挪動壓板次數。 ②以加工部位分序法 對于加工類容很多的零件，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。 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 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。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準上。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。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的低些，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。 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： 預備加工 車端面 鉆孔 鏜孔 切內螺紋退刀槽 車內螺紋 粗車左端面輪廓 精車左端面輪廓 調頭 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、嵌入式體系結構，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數控系統。應用 FPD 平板顯示技術，可提高顯示器性能。在數控技術領域，可視化技術可用于 CAD/CAM，如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。在數控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。由軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 7 于采用了高速 CPU 芯片、 RISC 芯片、多 CPU 控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，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，數控技術正在發(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 導師簽名： 日期： 年 月 日 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 3 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 摘 要 隨著數控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，數控加工技術對國計民生的 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、質量是先進制造技術的主題。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨? 作者簽名 ： 日 期： 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 2 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、 模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節(jié)與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上， CAD/CAM 與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。 （ 2）柔性化 包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統的柔 性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統的效能。例如在數控系統中配備編程專家系統、故障診斷專家系統、參數自動設定和刀具自動管理及補償等自適應調節(jié)系統，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、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，使數控系統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，可實現超大尺寸顯示，成為和 CRT 抗衡的新興顯示技術，是 21 世紀顯示技術的主流。閉環(huán)控制模式是針對傳統的 數控系統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，考慮該零件為大量加工，股加工設備采用數控車床。 軸類零件數控車削工藝分析及數控加工編程 12 第三章 工件的裝夾 定位基準的選擇 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有著十分中的意義。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。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 切削刃構成，如 90 度內 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。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，最大限度提高生產率，降低成