【正文】 就可以完成零件的加工。 工件的定位基準及定位基面 在進行溝槽凸輪零件溝槽 粗銑加工工序時， φ 150 外圓端面已經粗銑， 以 φ 150外輪廓 已經粗車 ，故選 溝槽凸輪 以 φ 150 外圓端面作為定位基面。夾緊時， 由三爪卡盤 夾緊 以 φ 120外圓 。該零件采用的是一 端面外圓 定位，其中 φ 150 外圓 以限制工件的 X， Z 方向的移動和轉動。選擇機床應考慮以下幾個因素： ，應避免盲目加大機床規(guī)格。 機床的生產效率應與被加工工件的生產類型相適應。如果工件的尺寸太大，精度要求過高，沒用相應的設備可供選擇時，就需改裝設 備或設計專用機床。所選用的通用設備應提出機床型號，如該 溝槽凸輪零件選用的通用設備 的型號為“ XK8140A” “ Z550” “ CK6125A” 。該 溝槽凸輪零件的工藝裝備在工序卡中都有說明，其中由于生產類型為大批量生產，故夾具選用的是專用夾具。 由 圖 ，可以找出全部工藝尺寸鏈，如圖 所示， 求解各工序尺寸及公差的順序如下： 圖 第 1 道工序加工方案示意圖 (a) （ b） 圖 第 1 道工序工藝尺寸鏈圖 ， mmDP 0 1 0 5 1 5 0 ???? ； 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的工藝分析 14 ， 221 ZPP ?? , 其中 2Z 為粗銑余量，由 表 235，由于 B 面的加工余量是經 粗銑一次切除的，故 2Z 應等于 B 面的毛坯余量，即 mmZ 32 ? ，mmZPP 1533150221 ????? 。 為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進行校核。在圖 2512b所示的尺寸鏈中 2Z 是封閉環(huán)，故： mmPPZ 4 5 3m i n2m a x1m a x2 ????? mmPPZ 5 5 2m a x2m i n1m i n2 ????? 余量校核結果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。 工序四 工序四 — 鉆 擴 鉸 ?? 孔的加工余量，工序尺寸和公差的確定 ： 由 表 228 可查得，精鉸余量 mmZ j ? ；粗鉸余量 mmZC ? ；擴孔余量mmZK ? ；鉆孔余量 mmZZ 11? 。根據(jù)上述結果，再查《互換性與測量技術基礎》表 24標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：精鉸：；粗鉸： ；擴孔： ；鉆： 。 加工方向12+0. 0 1 5 0 圖 鉆 擴 鉸 ?? 孔加工余量，工序尺寸及公差相互關系圖 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的工藝分析 15 確定切削某溝槽凸輪用量及基本工時（機動時間） 工序 2：粗銑 mm150? 外 圓端面 所選用的機床為 數(shù)控銑床 （ XK8140A），所選刀具為 高速鋼 圓柱形銑刀 ，具體參數(shù)為：直徑 d=63mm， 粗齒數(shù) z=6，細齒數(shù) z=10。 銑削深度： mmaw ? 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的工藝分析 20 每齒進給量 fa ：根據(jù) 表 519，取 Zmma f /? ， 銑削速度 V ：參照 表 520，取 m in/)273~232( mV ? ， 取 V =235, 0d =80代入以下公式得： 機床主軸轉速 n ： m i n/ 23510001000 0 rd Vn ????? ? ，根據(jù) 表 415，取 min/725rn ? 實際銑削速度 V? ： m i n/ 0 00 mndV ?????? ? 取 zf = Zmma f /? ， Z=20， wn = min/725rn ? 代入以下公式得： 工作臺每分進給量 mf ： m i n/1 1 6 mmznff wzm ????? 根據(jù) 表 543可得： 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可 知 mml ? 刀具切入長度 1l ： mml 301 ? 刀具切出長度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 取 22?l ， mml 301 ? , mml 22 ? 1160?mf 代入以下公式得： 機動時間 1jt ： m i 1160 23022211 ??????? mj f lllt 輔助時間 ft 的計算 根據(jù)以上基本工時 jt 的計算，輔助時間 ft 與基本工時 jt 之間的關系為jf tt )~(? ，該零件 jf tt ? ，則各工序的輔助時間分別為： 工序 2的輔助時間： sst f 1 ??? ； 工序 3的輔助時間： sst f ??? ； 工序 4的輔助時間： sst f ??? ； 工序 5的輔助時間： sst f 1 ??? ； 工序 6的輔助時間： sst f ??? ； 本章小結 本 章主要是對某溝槽凸輪的加工工藝進行 了分析設計。確定了零件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯 尺寸后，對零件的工藝路線進行東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的工藝分析 21 分析，制定出幾套工藝方案， 并 對這幾套方案進行分析比較 后 選擇最優(yōu)方案，最后進行時間定額計算及生產安排。 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 22 4 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 模塊的介紹 在 NC 模塊中有很多加工模塊，涉及到銑削 、 車削 、 線切割與加工中心等。 NC 序列的編輯， NC 序列設置查看 、 修改 、 重定義 、 重排序 、 陣列等。 Pro/E 系統(tǒng)為不同的加工情景提供 了 多種優(yōu)化的加工方法。下面介紹幾種典型加工方法，它們的特點如下 ： 體積塊加工是 Pro/NC 模塊中最基本的材料去除方法和工藝手段。基于 Pro/E 與 VERICUT 虛擬數(shù)控加工技術的研究體積塊加工主要用于切除大體積材料的粗加工中，加工后留有部分余量，用以進行精加工。通過局部銑削加工可以得到更大的材料切削量，同時可以避免兩次不同的加工程序所使用的刀具直徑差異過大，造成較小直徑的刀具在切削時負荷大于設計量，而造成震動或斷刀等問題。局部銑削一般用于體積塊加工、曲面加工、輪廓加工、腔槽加工等 NC 序列之后。 曲面加工提供多種定義刀具軌跡的方法，針對復雜曲面可以依照曲面的變化情形，選擇直線方向、切削路徑方向或投影方式等作為產生刀具軌跡的依據(jù)，使產生的刀具軌跡能更逼近曲面的幾何形狀。曲面加工要求所選擇的曲面必須能夠形成連續(xù)的刀具軌跡。 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 23 表面加工即平面加工，所產生的刀具軌跡也是以等高分層的形式進行分層加工。 輪廓加工所產生的刀具軌跡也是以等高分層的形式，沿著曲面輪廓進行分層加工。輪廓加工要求所選擇的加工表面必須能夠形成連續(xù)的刀具軌跡。 基 于 Plo/E 與虛擬數(shù)控加工技術的研究腔槽加工可以用于在體積塊粗加工之后進行的精加工，也可以直接用于精加工銑削。 軌跡加工是以掃描方式，使刀具沿著所選定的軌跡進行銑削加工。 孔加工用于各類孔系零件的加工，包括鉆孔、銼孔、鉸孔和攻絲等。 Pro/NC 模塊的刻模加工用于實現(xiàn)溝槽類裝飾特征或圖像符號的雕刻加工。陷入加工主要應用于有凹槽或凸形的工件，當槽內或凸形周邊有大量要切除的材料時，采用常規(guī)的方法切削這些余量，不僅費時，且易損耗刀具，增加制造成本。 、重新粗加工和精加工 Pro/NC 模塊中粗加工、重新粗加工和精加工一般配合使用，是加工過程中的不同階段，其加工軌跡類似，但是切削參數(shù)并不相同，每個階段要達到的加工目標和側重點也不相同。重新粗加工可以稱作半精加工，可以根據(jù)已經進行的粗加工 NC 序列自動計算余量以產生本次 NC 序列將要完成的刀具軌跡，以便之加工粗加工序列無法到達的區(qū)域。只能對粗加工刀具軌跡進行重新粗加工，使用其他加工方法生成的刀具軌跡無法進行重新粗加工。系統(tǒng)自動識別所定義的銑削窗口內的零件形狀，自動生成刀具軌跡。 加工參數(shù)的設定直接影響加工效率和加工質量。球頭銑刀平行逆光到步距值為 。光刀公差 ~。 刀具 轉速和進給率受加工材料硬度、性能等多種因素影響，進給率與直徑成正比。刀具材料硬度、進給量、加工類型、設備同等加工條件下，刀具轉速與直徑成反比，具體使用時還可以根據(jù)實際刀具規(guī)格參數(shù)加以調整。建立幾何模型時，可以隨時變換工件坐標系以方便工件 建模，進入加工模塊后出現(xiàn)加工坐標系，它也可以根據(jù)需要進行各種變換，加工坐標系的位置和方向常常和機床的起始點有關，在生成操作前應注意認真檢查，其主要作用是 ： ； ，重新建立起起始位置 ； ，重新建立起始位置和方向 ； ，如加工相似零 件或在不同機床上安裝零件。 易快速對刀的位置。 。首先打開要加工的模具文件并進行調整，然后創(chuàng)建工藝文件和制造設置。 (1) 以裝配方式裝配參照模型 如圖 ，在“制造”菜單中依次使用“制造模型”→“裝配”→“參照模型”命令。工作區(qū)顯示如圖 41 所示，頂部為元件裝配操控面板。 圖（ ） 某 溝槽凸輪三維圖 → 圖 （ ） 使用“制造模型 ”→ “裝配 ”→ “參照模型” 圖 (2)在窗口右側模型樹中選擇特征 。作為創(chuàng)建坐標系的參考，然后在 “坐標系”的 對話框“定向”選項葉中調整坐標軸的方向，如圖 43所示，最后單擊 “確定” 鈕，完成創(chuàng)建，最后保存文件。 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 27 圖（ ） 操作 命令 圖 圖（ ） 操作設置對話框 單擊“ NC 機床”右側 按鈕，系統(tǒng)彈出機床設置對話框，如圖（ ）所示。單擊按鈕，彈出“刀具設定”對話框。 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 28 圖（ ） 刀具設定圖 加工方式的選擇圖（ ）： 圖（ ） 加工方式的選擇圖 面銑削的參數(shù) 圖（ ） ： 圖（ ） 面銑削的參數(shù)圖 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 29 生成 刀具的軌跡圖（ ） 圖（ ） 生成刀具軌跡播放圖 圖（ ） 生成刀具軌 圖 CL數(shù)據(jù)的輸出圖（ ）： 圖（ ） CL 數(shù)據(jù)輸出窗口 圖（ ） 定制對 話框 東華理工大學畢業(yè)設計 溝槽凸輪的數(shù)字化仿真加工 30 某溝槽凸輪零件的其他面的加工以及溝槽和孔的加工都 可以采用仿真的加工方式加工出來 。 東華理工大學畢業(yè)設計 結束語 31 結束語 虛 擬機床技術是發(fā)展數(shù)控技術的一種有 效 途徑。應用虛擬制造技術，設計人員可以模擬和評估產品的功能不可加工性等方面存在的問題 ； 企業(yè)可以靈活地進行資源配置和安排生產。 本文的主要研究工作概括如下： 當今世界制造業(yè)的發(fā)展趨勢，簡要 闡述了一種全新理念的制造技術 — 虛擬制造技術。在本文 中 所選定的 工件的加工工藝路線正確合理， 能夠 保證加工工件的精度。 總之，本文 所做的研究主要完成了虛擬加工環(huán)境的部分幾何建模，完成了刀具軌跡的生成 ，實現(xiàn)了加工過程的仿真。東華理工大學畢業(yè)設計 致謝 32 致 謝 .在指導老師的悉心認真 的指導下，經過三個多月自身的不斷努力，這些問題都一一解決。 謝謝各位老師對我的指導和幫助，這將對我以后的生活工作都很大的幫助，以及專業(yè)知識的了解的更加深入，這是我們以前在課本上根本是學不到的。北京：機械工業(yè)出版社 2021 [2]曹西京等 復雜弧面凸輪的可視化設