數(shù)控加工畢業(yè)設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………………2</p><p>　　第一章 數(shù)控加工與數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)述3</p><p>　　1.1數(shù)控加工概述3</p><p>　　1.2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)4</p>

2、<p>　　1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)5</p><p>　　第二章 數(shù)控機(jī)床加工分析7</p><p>　　2.1 表面粗糙度分析7</p><p>　　2.2 工藝系統(tǒng)集合誤差分析7</p><p>　　第三章 軸類(lèi)零件的數(shù)控加工準(zhǔn)備9</p><p>　　3.1 零件圖樣分析9&

3、lt;/p><p>　　3.2 加工方案的確定9</p><p>　　3.3編制數(shù)控加工程序19</p><p>　　第四章 仿真操作加工23</p><p>　　4.1 上海宇龍仿真軟件介紹23</p><p>　　4.2 仿真操作加工23</p><p><b>　

4、　總 結(jié)31</b></p><p><b>　　致 謝32</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)33</p><p>　　摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。數(shù)控加工制造技術(shù)正逐漸得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)零件進(jìn)行編程加工之前，工藝分析具有非常重要的作用。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)螺紋連接軸工藝特點(diǎn)、數(shù)控

5、加工工藝的分析，給出了對(duì)于螺紋連接軸數(shù)控加工工藝分析的方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過(guò)程，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以螺紋連接軸零件為例，根據(jù)被加工工件的材料、輪廓形狀、加工精度等選用合適的機(jī)床，制定加工方案，確定零件的加工順序，各工序所用刀具，夾具和切削用量等，編寫(xiě)加工零件的程序。按照說(shuō)明書(shū)要求將加工出零件，并對(duì)零件自檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明在加工過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。對(duì)于提高制造質(zhì)量、實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。&l

6、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞：工藝分析 參數(shù)選擇 數(shù)控編程 數(shù)控加工 精度分析 螺紋連接軸</p><p>　　第一章 數(shù)控加工與數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)述</p><p>　　數(shù)字控制（Numerical Control）簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控(NC)，是近代發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)控制技術(shù),是用數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備控制的一種方法,在數(shù)控加工方面得到了廣泛的發(fā)展。</p>

7、<p><b>　　數(shù)控加工概述 </b></p><p>　　數(shù)控加工是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求,編制成以數(shù)碼表示的程序輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置或控制計(jì)算機(jī)中,以控制工件和工具的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使之加工出合格零件的方法。</p><p>　　1.1.1 數(shù)控加工的產(chǎn)生與發(fā)展</p><p>　　數(shù)控加工技術(shù)是20世紀(jì)40年代后期為

8、適應(yīng)加工復(fù)雜外形零件而發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)化加工技術(shù)。1948年，美國(guó)帕森斯公司接受美國(guó)空軍委托，研制飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求較高，一般加工設(shè)備難以適用，于是提出計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的設(shè)想。1949年，該公司在美國(guó)麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究室的協(xié)助下，開(kāi)始數(shù)控機(jī)床研究，并于1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床—TK6350 臥式數(shù)控銑鏜床，如圖1-1所示。揭開(kāi)了數(shù)控加工技術(shù)的序幕。</p>

9、<p>　　當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)采用電子管、繼電器和模擬電路組成，體積龐大，價(jià)格昂貴，一般稱(chēng)之為第一代數(shù)控系統(tǒng)。1959年制成了晶體管和印刷電路的第二代數(shù)控系統(tǒng) ，體積縮小，成本有所下降。1965年出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控系統(tǒng)，不僅體積小、功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。20世紀(jì)60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)DNC,又稱(chēng)群控系統(tǒng)），及采用小型計(jì)算機(jī)控

10、制的計(jì)算機(jī)數(shù)控（簡(jiǎn)稱(chēng)CNC）系統(tǒng),使數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。1974年，以微處理器為基礎(chǔ)的CNC系統(tǒng)問(wèn)世，標(biāo)志著數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)入了第五代。</p><p>　　前三個(gè)階段的數(shù)控系統(tǒng)主要是由電路的硬件和連線(xiàn)組成，稱(chēng)為硬件數(shù)控系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是具有很多硬件電路和連接結(jié)點(diǎn)，電路復(fù)雜，可靠性不好。第四、五代的數(shù)控系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成，稱(chēng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。他最突出的特點(diǎn)是利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里的軟件控制

11、系統(tǒng)工作，因此也稱(chēng)軟件數(shù)控系統(tǒng)。</p><p>　　努力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，并向更高層次的自動(dòng)化、柔性化、敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化制造方向推進(jìn)，是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的方向。</p><p>　　1.1.2 數(shù)控加工的特點(diǎn)</p><p>　　與普通機(jī)床加工相比，數(shù)控加工具有如下的特點(diǎn)：</p><p><b>　　1.自動(dòng)化程度高&

12、lt;/b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，除了手工裝卸工件外，全部加工過(guò)程都可由機(jī)床自動(dòng)完成。在柔性制造系統(tǒng)上，上下料、檢測(cè)、診斷、對(duì)刀、傳輸、調(diào)度、管理等也都可由機(jī)床自動(dòng)完成，這樣大大減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件。</p><p>　　2.具有加工復(fù)雜形狀零件的能力</p><p>　　復(fù)雜形狀零件在飛機(jī)、汽車(chē)、造船、模具、動(dòng)力設(shè)備

13、和國(guó)防工業(yè)等部門(mén)的產(chǎn)品制造中具有十分重要的地位，其加工質(zhì)量直接影響整機(jī)產(chǎn)品的性能。數(shù)控加工運(yùn)動(dòng)的任意可控性使其能完成普通加工方法難以完成或者無(wú)法進(jìn)行的復(fù)雜型面加工。</p><p><b>　　3.生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短</b></p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工新的零件，大部分準(zhǔn)備工作是根據(jù)零件圖樣編制的數(shù)控程序，而不是去準(zhǔn)備靠模、專(zhuān)用夾具等工藝裝備，而且編成工作可以離線(xiàn)

14、進(jìn)行。這樣大大縮短了生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間，因此應(yīng)用數(shù)控機(jī)床十分有利于產(chǎn)品的升級(jí)換代和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。</p><p>　　4.加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定</p><p>　　數(shù)控機(jī)床是按預(yù)先編制好的加工程序進(jìn)行工作的，加工過(guò)程中無(wú)須人的參與或調(diào)整，因此不受操作工人的技術(shù)水平或情緒的影響，加工精度穩(wěn)定。另外，數(shù)控機(jī)床可以通過(guò)采用在線(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償（實(shí)時(shí)補(bǔ)償）技術(shù)來(lái)消除或減少熱變形、力變形和刀具磨損的影響，使加工

15、精度的一致性得到保證。這在傳統(tǒng)機(jī)床上則是無(wú)法做到的，因此采用數(shù)控加工技術(shù)可以提高零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p><b>　　5.生產(chǎn)效率高</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的加工效率一般比普通機(jī)床高2～3倍，尤其在加工復(fù)雜零件時(shí)，生產(chǎn)率可提高十幾倍甚至幾十倍。一方面是因?yàn)槠渥詣?dòng)化程度高，具有自動(dòng)換刀和其他輔助操作自動(dòng)化等功能，而且工序集中，在一次裝夾中

16、能完成較多表面的加工，省去了劃線(xiàn)、多次裝夾、檢測(cè)等工序；另一方面是加工中可采用較大的切削用量，有效地減少了加工中的切削工時(shí)。數(shù)控機(jī)床在配有適當(dāng)?shù)牡稁?kù)、工件毛坯庫(kù)、上下料裝置和多種傳感器的條件下，不僅具有全自動(dòng)的加工功能，而且具有對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)、報(bào)警及修正誤差等功能。因此數(shù)控機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)白班有人看管和做好各種準(zhǔn)備工作后，二、三班則可以在無(wú)人看管的條件下進(jìn)行24小時(shí)乃至72小時(shí)的連續(xù)加工。這不僅改善了勞動(dòng)條件，解決了晚上和節(jié)假

17、日連續(xù)工作的問(wèn)題，也大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、設(shè)備利用率，縮短了生產(chǎn)周期，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　6.易于建立計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　由于數(shù)控機(jī)床是使用數(shù)字信號(hào)，易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造與數(shù)控機(jī)床緊密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。另外，數(shù)控機(jī)床通過(guò)因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷及維修，已初步具備遠(yuǎn)程控制和調(diào)度，進(jìn)行異地分散

18、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的可能，從而為今后進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化、智能化提供了必備的基礎(chǔ)條件。</p><p>　　當(dāng)然，數(shù)控機(jī)床在某些方面也有不足之處，這就是數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，加工成本高，技術(shù)復(fù)雜，對(duì)加工和編成要求較高，加工中難以調(diào)整，維修困難等。</p><p>　　1.1.3 數(shù)控加工技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象</p><p>　　數(shù)控加工是一種可編程的柔性加工方法，但其設(shè)備費(fèi)

19、用相對(duì)較高，故目前數(shù)控加工主要應(yīng)用于加工零件形狀比較復(fù)雜、精度要求較高，以及產(chǎn)品更換頻繁、生產(chǎn)周期要求短的場(chǎng)合。具體地說(shuō)，下面這些類(lèi)型的零件最適宜于數(shù)控加工：</p><p>　　形狀復(fù)雜、加工精度要求高或用數(shù)字方法定義的復(fù)雜曲線(xiàn)、曲面輪廓。</p><p>　　公差帶小、互換性高、要求精度復(fù)制的零件。</p><p>　　用通用機(jī)床加工時(shí)，要求設(shè)計(jì)制造復(fù)雜的專(zhuān)用工

20、裝或需很長(zhǎng)調(diào)整時(shí)間的零件。</p><p><b>　　價(jià)值高的零件。</b></p><p><b>　　小批量生產(chǎn)的零件。</b></p><p>　　鉆、鏜、鉸、攻螺紋及銑削加工聯(lián)合進(jìn)行的零件。</p><p>　　由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，目前應(yīng)用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工的部分典型行業(yè)及典型復(fù)雜零件如

21、下：</p><p>　　電器、塑料制造業(yè)和汽車(chē)制造業(yè)等——模具型面。</p><p>　　航空航天工業(yè)——高壓泵體、導(dǎo)彈倉(cāng)、噴氣葉片、框架、機(jī)翼、大梁等。</p><p><b>　　造船業(yè)——螺旋槳。</b></p><p>　　動(dòng)力工業(yè)——葉片、葉輪、機(jī)座、殼體等。</p><p>　　機(jī)床

22、工具業(yè)——箱體、盤(pán)軸類(lèi)零件，凸輪、非圓齒輪、復(fù)雜形狀刀具與工具。</p><p>　　兵器工業(yè)——炮架件體、瞄準(zhǔn)陀螺儀殼體、恒速器殼件。</p><p>　　1.2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) </p><p>　　數(shù)控機(jī)床是采用數(shù)字技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制的一類(lèi)機(jī)床，如圖1-2所示。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床具有如下特點(diǎn)：</p

23、><p>　　加工對(duì)象改型的適用性強(qiáng)</p><p>　　利用數(shù)控機(jī)床加工改型零件，只需要重新編制程序就能實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工。因此，數(shù)控機(jī)床可以快速地從加工一種零件轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸ち硗庖环N零件，這就為單件、小批量以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。他不僅縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，而且節(jié)省了大量工藝裝備費(fèi)用。</p><p><b>　　加工精度高</b></p

24、><p>　　數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字形式給出指令進(jìn)行加工的，由于目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般達(dá)到了0.001mm，而進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床能達(dá)到比較高的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性。</p><p><b>　　生產(chǎn)效率高</b></p><p>　　零件加工所需要的時(shí)間包括在線(xiàn)加工時(shí)間和輔助時(shí)間兩部分。數(shù)控機(jī)

25、床能夠有效地減少這兩部分時(shí)間，因而加工生產(chǎn)率比一般機(jī)床高得多。</p><p><b>　　自動(dòng)化程度高</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，操作者除了操作面板、裝卸工件、關(guān)鍵工序的中間測(cè)量以及觀察機(jī)床的運(yùn)行之外，其他的機(jī)床動(dòng)作都是自動(dòng)連續(xù)完成。</p><p><b>　　良好的經(jīng)濟(jì)效益&l

26、t;/b></p><p>　　在單件、小批量生產(chǎn)情況下利用數(shù)控機(jī)床加工零件，可以節(jié)省工藝裝備費(fèi)用、輔助生產(chǎn)工時(shí)、生產(chǎn)管理費(fèi)用及降低廢品率等，因此能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化</p><p>　　利用數(shù)控機(jī)床加工零件，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算零件的加工工時(shí)，并有效地簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)和工夾具、半成品的管理工作。</p><

27、;p>　　1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　新一代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平大大提高，大大促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床性能的提高。如圖1-3所示為一高性能數(shù)控機(jī)床。當(dāng)前，世界數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。</p><p><b>　　高速、高效率</b></p><p><b>　　高精度化</b>&

28、lt;/p><p><b>　　高可靠性化</b></p><p>　　模塊化、專(zhuān)業(yè)化與個(gè)性化</p><p><b>　　高柔性化</b></p><p><b>　　復(fù)合化</b></p><p>　　出現(xiàn)新一代數(shù)控加工工藝與裝備</p>

29、<p>　　第二章 數(shù)控機(jī)床加工分析</p><p>　　隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)器的使用要求越來(lái)越高,一些重要零件，如航空航天等精密零件需要達(dá)到很高的尺寸精度和較好的表面質(zhì)量，否則不僅達(dá)不到理想的功用，有時(shí)可能造成重大事故。因而表面質(zhì)量問(wèn)題和誤差問(wèn)題越來(lái)越受到各方面的重視。要想獲得較好的表面質(zhì)量和較高的加工精度，必須找出影響其的原因。</p><p>　　2.1 表面粗糙

30、度分析 </p><p>　　隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)器的使用要求越來(lái)越高,一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作,表面層的任何缺陷,不僅直接影響零件的工作性能,而且還可能引起應(yīng)力集中、應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象,將進(jìn)一步加速零件的失效,這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。因而表面質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到各方面的重視。</p><p>　　影響表面粗糙度的因素的原因主要有以下幾個(gè)方面：<

31、;/p><p>　　切削加工影響表面粗糙度的因素</p><p>　　在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀是刀具幾何形狀的復(fù)映。減小進(jìn)給量vf、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。此外，適當(dāng)增大刀具的前角以減小切削時(shí)的塑性變形程度，合理選擇潤(rùn)滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時(shí)的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。</p>&l

32、t;p><b>　　工件材料的性質(zhì)</b></p><p>　　加工塑性材料時(shí)，由刀具對(duì)金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韌性愈好，金屬的塑性變形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料時(shí)，其切屑呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點(diǎn)，使表面粗糙。</p><p><b>　　切削用量&l

33、t;/b></p><p>　　以較高的切削速度切削塑性材料，減小進(jìn)給量可以提高表面光潔度。</p><p>　　磨削加工影響表面粗糙度的因素</p><p>　　像切削加工時(shí)表面粗糙度的形成過(guò)程一樣，磨削加工表面粗糙度的形成也是由幾何因素和表面金屬的塑性變形來(lái)決定的。影響磨削表面粗糙的主要因素有：(1)砂輪的粒度；(2)砂輪的硬度；(3)砂輪的修整；(4)磨

34、削速度；(5)磨削徑向進(jìn)給量與光磨次數(shù)；(6)工件圓周進(jìn)給速度與軸向進(jìn)給量；(7)冷卻潤(rùn)滑液。</p><p>　　2.2 工藝系統(tǒng)集合誤差分析</p><p>　　由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)工藝系統(tǒng))會(huì)有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)大、或縮小)反映為工件的加工誤差。工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、

35、定位誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差、工件內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測(cè)量誤差等。</p><p>　　2.2.1 機(jī)床的幾何誤差</p><p>　　加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過(guò)機(jī)床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差

36、。機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。</p><p><b>　　主軸回轉(zhuǎn)誤差</b></p><p>　　機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。</p><p>　　主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的變動(dòng)量。它可分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)三種基本

37、形式。</p><p>　　產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。但它們對(duì)主軸徑向回轉(zhuǎn)精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。</p><p>　　產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)有垂直度誤差。不同的加工方法，主軸回轉(zhuǎn)誤差所引起的的加工誤差也不同。在車(chē)床上加工外圓和內(nèi)孔時(shí)，主軸徑向回轉(zhuǎn)

38、誤差可以引起工件的圓度和圓柱度誤差，但對(duì)加工工件端面則無(wú)直接影響。主軸軸向回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工外圓和內(nèi)孔的影響不大，但對(duì)所加工端面的垂直度及平面度則有較大的影響。在車(chē)螺紋時(shí)，主軸向回轉(zhuǎn)誤差可使被加工螺紋的導(dǎo)程產(chǎn)生周期性誤差。</p><p>　　適當(dāng)提高主軸及箱體的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對(duì)高速主軸部件進(jìn)行平衡，對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度。 </p>

39、;<p><b>　　導(dǎo)軌誤差</b></p><p>　　導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。車(chē)床導(dǎo)軌的精度要求主要有以下三個(gè)方面：在水平面內(nèi)的直線(xiàn)度；在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度；前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲)。 </p><p>　　除了導(dǎo)軌本身的制造誤差外，導(dǎo)軌的不均勻磨損和安裝質(zhì)量，也使造成導(dǎo)軌誤差的重要因素。導(dǎo)軌磨損是

40、機(jī)床精度下降的主要原因之一。</p><p><b>　　傳動(dòng)鏈誤差</b></p><p>　　傳動(dòng)鏈誤差是指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來(lái)衡量。</p><p>　　2.2.2 刀具的幾何誤差</p><p>　　任何刀具在切削過(guò)程中，都不可避免地要產(chǎn)生磨損，并由此引起工件

41、尺寸和形狀地改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨地刀具材料，合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量，正確地刃磨刀具，正確地采用冷卻液等，均可有效地減少刀具地尺寸磨損。必要時(shí)還可采用補(bǔ)償裝置對(duì)刀具尺寸磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。</p><p>　　總而言之，提高加工精度的途徑如下：</p><p>　　減小原始誤差；轉(zhuǎn)移原始誤差 ；均分原始誤差 ；均化原始誤差 ；誤差補(bǔ)償。

42、</p><p>　　第三章 螺紋連接軸零件的數(shù)控加工準(zhǔn)備</p><p>　　螺紋連接軸是組成機(jī)械的重要零件，也是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一。主要用來(lái)支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷。螺紋連接軸零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類(lèi)零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。</p><

43、p>　　本章以一典型螺紋連接軸零件為例，重點(diǎn)從工藝、切削參數(shù)選擇等方面分析螺紋連接軸零件的編程過(guò)程。</p><p>　　3.1 零件圖樣分析 </p><p>　　本章所研究零件圖如圖3-1所示：</p><p>　　此零件為典型的螺紋連接軸零件，需要加工的內(nèi)容包括：端面、孔、內(nèi)外員表面、內(nèi)外退刀槽、內(nèi)外螺紋等。外表面粗糙度要求為3.2μm，孔的表面粗糙

44、度為6.3μm有尺寸公差要求，未注倒角為C1。</p><p>　　3.2 加工方案的確定</p><p>　　加工方案的確定主要包括：零件材料和毛坯的選擇、加工方法的確定、機(jī)床的選擇、刀具的選擇、夾具的選擇、切削參數(shù)的選擇等。</p><p>　　正確的制定加工方案，不僅可以高效率的完成加工任務(wù)，合理的使用設(shè)備，而且還會(huì)減少不必要的浪費(fèi)，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。&l

45、t;/p><p>　　3.2.1 材料和毛坯的選擇</p><p>　　材料和毛坯的選用要符合零件的力學(xué)性能要求，同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)合理性，在滿(mǎn)足使用性能要求下，盡可能的降低制造成本。</p><p><b>　　材料的選擇</b></p><p>　　軸類(lèi)零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)

46、范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。軸類(lèi)零件材料的選取，主要根據(jù)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定，力求經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　常用的軸類(lèi)零件材料有 35、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼，以45鋼應(yīng)用最為廣泛，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。對(duì)于受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、

47、Q255等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼，如40Cr合金鋼可用于中等精度，轉(zhuǎn)速較高的工作場(chǎng)合，該材料經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具有較好的綜合力學(xué)性能；軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度和工作條件較差的情況工作的軸；若是在高速、重載條件下工作的軸類(lèi)零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等

48、低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼，這些鋼經(jīng)滲碳、淬火或滲氮處理后，不僅有很高的表面硬度，而且其心部強(qiáng)度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強(qiáng)度的性能。</p><p>　　球墨鑄鐵、高強(qiáng)度鑄鐵由于鑄造性能好，且具有減振性能，常在制造外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸中采用。特別是我國(guó)研制的稀土——鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時(shí)還具有減摩、吸振，對(duì)應(yīng)力集中敏感性小等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床上的重要軸類(lèi)零

49、件。</p><p>　　圖3-1所示零件，為一聯(lián)接件，受中等載荷作用，精度要求中等，在滿(mǎn)足力學(xué)性能前提下，考慮經(jīng)濟(jì)效益可以選擇45鋼。</p><p><b>　　毛坯的選擇</b></p><p>　　軸類(lèi)零件的毛坯常見(jiàn)的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸也可采用鑄件，如內(nèi)燃機(jī)中的曲軸，一般均采用鑄件毛坯。各種毛坯如圖3-2所

50、示。</p><p>　　型材毛坯分熱軋或冷拉棒料，均適合于光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。</p><p>　　鍛件毛坯經(jīng)加熱鍛打后，金屬內(nèi)部纖維組織沿表面分布，因而有較高的抗拉、抗彎及抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，一般用于重要的軸。這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。</p>

51、;<p>　　圖3-1所示零件，力學(xué)性能要求不是很高，且各段階梯直徑相差不大，可以選擇棒料毛坯。零件最大尺寸為Φ36×67，可選擇Φ40×70的毛坯。</p><p>　　3.2.2 加工方法的選擇</p><p><b>　　外圓表面的加工方案</b></p><p>　　軸類(lèi)、套類(lèi)和盤(pán)類(lèi)零件是具有外圓表面

52、的典型零件。外圓表面常用的機(jī)械加工方法有車(chē)削、磨削和各種光整加工方法。車(chē)削加工是外圓表面最經(jīng)濟(jì)有效的加工方法，但就其經(jīng)濟(jì)精度來(lái)說(shuō)，一般適于作為外圓表面粗加工和半精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用于各種高硬度和淬火后的零件精加工；光整加工是精加工后進(jìn)行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等），適用于某些精度和表面質(zhì)量要求很高的零件。</p><p>　　由于各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度、表

53、面粗糙度、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本各不相同，因此必須根據(jù)具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿(mǎn)足零件圖紙上要求的合格零件。外圓表面各種加工方案和經(jīng)濟(jì)加工精度見(jiàn)表3-1。</p><p>　　表3-1 常用外圓表面的加工路線(xiàn)</p><p>　　圖3-1所示零件，選用材料為45鋼，外圓表面粗糙度為3.2μm，表面加工可選擇如下加工方案：粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)。</p><p>

54、;<b>　　孔的加工方案</b></p><p>　　根據(jù)孔的精度等級(jí)和表面粗糙度的不同，孔的加工方法可根據(jù)表3-2選擇。</p><p>　　表3-2 常用的孔加工方案</p><p>　　圖3-1所示零件的孔徑為20mm，表面粗糙度為6.3μm，加工可選擇如下加工方案:鉆孔—擴(kuò)孔。</p><p>　　3.2.3

55、 機(jī)床的選擇</p><p>　　軸套類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件的加工選擇車(chē)床加工較為方便經(jīng)濟(jì)。對(duì)于數(shù)控車(chē)床和普通車(chē)床的選擇，可按照如下原則：</p><p>　　普通車(chē)削 適用于各種批量的軸類(lèi)零件外圓加工，應(yīng)用十分廣泛。單件小批量</p><p>　　常采用臥式車(chē)床完成車(chē)削加工；中批、大批生產(chǎn)則采用自動(dòng)、半自動(dòng)車(chē)床和專(zhuān)用車(chē)床完成車(chē)削加工。 如圖3-3a所示。</p>

56、;<p>　　數(shù)控車(chē)削 適用于單件小批和中批生產(chǎn)。近年來(lái)應(yīng)用愈來(lái)愈普遍，其主要優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　為柔性好，更換加工零件時(shí)設(shè)備調(diào)整和準(zhǔn)備時(shí)間短；加工時(shí)輔助時(shí)間少，可通過(guò)優(yōu)化切削參數(shù)和適應(yīng)控制等提高效率；加工質(zhì)量好，專(zhuān)用工夾具少，相應(yīng)生產(chǎn)準(zhǔn)備成本低；機(jī)床操作技術(shù)要求低，不受操作工人的技能、視覺(jué)、精神、體力等因素的影響。如圖3-3b所示。對(duì)于軸類(lèi)零件，具有以下特征適宜選用數(shù)控車(chē)削：</p&

57、gt;<p>　　結(jié)構(gòu)或形狀復(fù)雜，普通加工操作難度大，工時(shí)長(zhǎng)，加工效率低的零件。 </p><p>　　加工精度一致性要求較高的零件</p><p>　　切削條件多變的零件，如零件由于形狀特點(diǎn)需要切槽，車(chē)孔，車(chē)螺紋等，加工中要多次改變切削用量。</p><p>　　批量不大，但每批品種多變并有一定復(fù)雜程度的零件。</p><p>

58、;　　總上所述，對(duì)于圖3-1所示零件的加工可以選用數(shù)控車(chē)床來(lái)完成。可選較常用的FANUC OI標(biāo)準(zhǔn)臥式數(shù)控車(chē)床。</p><p>　　3.2.4 選擇刀具</p><p><b>　　車(chē)刀類(lèi)型的選擇</b></p><p>　　車(chē)刀按結(jié)構(gòu)分類(lèi)，有整體式、焊接式、機(jī)夾式和可轉(zhuǎn)位式四種形式，如圖3-4所示。</p><p>

59、;　　它們的特點(diǎn)和用途見(jiàn)表3-3。</p><p>　　表3-3 車(chē)刀結(jié)構(gòu)類(lèi)型、特點(diǎn)和用途</p><p>　　對(duì)于圖3-1所示零件，使用數(shù)控車(chē)床加工，綜合考慮可選用可轉(zhuǎn)位式車(chē)刀。</p><p><b>　　車(chē)刀材料的選擇</b></p><p>　　常用的車(chē)刀材料有高速鋼和硬質(zhì)合金。它們的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合如下：<

60、/p><p>　　高速鋼（High Speed Steel，HSS）</p><p>　　高速鋼是一種含鎢（W）、鉬（MO）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素較多的工具鋼，它具有較好的力學(xué)性能和良好的工藝性，可以承受較大的切削力和沖擊。高速鋼一般分為如下三種：</p><p>　　普通高速鋼 不適于高速和硬材料切削。</p><p>　　高性能高

61、速鋼 添加Co、Al等合金元素，提高耐熱性、耐磨性，熱穩(wěn)定性高，可用于制造出口鉆頭、鉸刀、銑刀等。</p><p>　　粉末冶金高速鋼 用于加工超高強(qiáng)度鋼、不銹鋼、鈦合金等難加工材料；用于制造大型拉刀和齒輪刀具，特別是切削時(shí)受沖擊載荷的刀具效果更好。</p><p>　　硬質(zhì)合金（Cemented Carbide）</p><p>　　硬質(zhì)合金是由硬度和熔點(diǎn)很高

62、的碳化物和金屬相通過(guò)粉末冶金工藝制成的。切削效</p><p>　　率是高速鋼刀具的5～10倍。硬質(zhì)合金按照化學(xué)成分和使用性能分為四類(lèi)：</p><p>　　WC+Co類(lèi)（YG）：主要用于加工鑄鐵及有色金屬與非金屬材料及加工中有沖擊載荷的表面。Co含量高，韌性好，適合粗加工；含Co量少用于精加工。</p><p>　　TiC+WC+Co類(lèi)（YT）：主要用于加工以鋼為

63、代表的塑性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好，適合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受沖擊性能好，適合粗加工。</p><p>　　鎢鈦鉭（鈮）鈷類(lèi)（YW）：添加 TaC 或 NbC，提高高溫硬度、強(qiáng)度、耐磨性。用于加工難切削材料和斷續(xù)切削。常用牌號(hào)：YW1、YW2。</p><p>　　碳化鈦基類(lèi)（YN）：TiC+Ni+Mo，硬度高、抗粘接、抗月牙洼磨損和抗氧化能力強(qiáng)。用于合金鋼

64、、工具鋼、淬火鋼的連續(xù)精加工。牌號(hào)：YN05、YN10。</p><p>　　綜上所述，對(duì)于45鋼軸類(lèi)零件的加工，硬度塑性適中，為避免粘刀和粗精加工刀</p><p>　　具磨損嚴(yán)重而造成精度不夠等因素，可選擇YT類(lèi)硬質(zhì)合金刀具。</p><p><b>　　車(chē)刀幾何角度的選擇</b></p><p>　　車(chē)刀幾何角度的

65、選擇主要包括前角、主偏角、刃傾角等的選擇。選擇合適的車(chē)刀角</p><p>　　度，有利于更好的保證加工質(zhì)量。</p><p>　　加工表面時(shí)為避免刀具干涉，可選擇主偏角93°的車(chē)刀。</p><p>　　由于在粗加工階段刀具的工作環(huán)境比較惡劣，用于粗加工切削的刀具一般采用</p><p>　　0°～－5°前角，

66、10°～15°后角，采用負(fù)的刃傾角，以增大工作前角和楔角，提高刀刃的鋒利性和刀尖的強(qiáng)度。同時(shí)，在主切削刃上開(kāi)有1mm左右寬的負(fù)倒棱、R2mm左右的刀尖圓角以提高刀刃的抗沖擊性能。</p><p>　　精加工階段以保證產(chǎn)品精度為主要目標(biāo)。刀具的鋒利對(duì)切除微小的余量極為重要。</p><p>　　這時(shí)選用的刀具角度一般為：前角10°，后角15°，刃傾角1

67、0°；當(dāng)用平刃刀片精光時(shí)，前角達(dá)25°～30°，后角15°，刃傾角20°，屬斜角切削。刀刃在刃磨后，應(yīng)該用金剛石砂條或細(xì)目油石條進(jìn)行研磨，去除微小毛刺及微裂，增強(qiáng)刀刃的鋒銳性和強(qiáng)度，并用刀尺進(jìn)行透光檢查，保證刀刃的平直度。</p><p>　　當(dāng)然，這些角度還要根據(jù)實(shí)際加工情況進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于退刀槽車(chē)刀和螺紋車(chē)刀要綜合選擇，避免發(fā)生干涉。刀具的具體選擇見(jiàn)表3-6工序

68、卡片。</p><p><b>　　選擇切削用量</b></p><p>　　削用量包括切削速度( 主軸轉(zhuǎn)速) 、背吃刀量、進(jìn)給量，通常稱(chēng)為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。</p><p>　　粗、精加工時(shí)切削用量的

69、選擇原則如下： </p><p>　　粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。 </p><p>　　半精加工和精加工時(shí), 應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。 切

70、削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量；最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而定。</p><p>　　確定背吃刀量ap(mm)</p><p>　　背吃刀量ap根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度確定。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量,&#

71、160;這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。具體選擇如下： </p><p>　　粗加工時(shí)，在留下精加工、半精加工的余量后，盡可能一次走刀將剩下的余量切除；若工藝系統(tǒng)剛性不足或余量過(guò)大不能一次切除，也應(yīng)按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap應(yīng)盡可能大些，使刀口在里層切削，避免工件表面不平及有硬皮的鑄鍛件。

72、 </p><p>　　當(dāng)沖擊載荷較大（如斷續(xù)表面）或工藝系統(tǒng)剛度較差（如細(xì)長(zhǎng)軸、鏜刀桿、機(jī)床陳舊）時(shí)，可適當(dāng)降低ap，使切削力減小。 </p><p>　　精加工時(shí)，ap應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定，一般可一次去除剩余余量。一般精加工時(shí)，取ap=0.05～0.8mm；半精加工時(shí)，取ap=1.0～3.0mm。</p><p>　　對(duì)于圖3-1所示的

73、零件的加工，工藝系統(tǒng)剛性適中，45鋼材料硬度適中，粗加工背吃刀量選1.5mm，精加工背吃刀量選0.2mm。</p><p>　　確定進(jìn)給速度F(mm/min或mm/r)</p><p>　　進(jìn)給量( 進(jìn)給速度)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊(cè)選取。</p><p>　　粗加工時(shí),&#

74、160;由于對(duì)工件表面質(zhì)量沒(méi)有太高的要求, F主要受刀桿、刀片、機(jī)床、工件等的強(qiáng)度和剛度所承受的切削力限制，一般根據(jù)剛度來(lái)選擇。工藝系統(tǒng)剛度好時(shí)，可用大些的F；反之，適當(dāng)降低F。粗車(chē)時(shí)，一般取F=0.3～0.8㎜/r。 </p><p>　　精加工、半精加工時(shí)，F(xiàn)應(yīng)根據(jù)工件的表面粗糙度Ra要求選擇。Ra要求小的，取較小的F，但又不能過(guò)小，因?yàn)镕過(guò)小，切削厚度hD過(guò)薄，Ra反而增大，且刀具磨損加

75、劇。刀具的副偏角愈大，刀尖圓弧半徑愈大，則F可選較大值。精車(chē)時(shí)常取F=0.1～0.3㎜/r。</p><p>　　一般在切斷、車(chē)削深孔或精車(chē)時(shí)，應(yīng)選擇較低的進(jìn)給速度。當(dāng)?shù)毒呖招谐烫貏e是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定盡量高的進(jìn)給速度。切斷時(shí)F=0.05～0.2㎜/r。</p><p>　　還應(yīng)注意零件加工中的某些特殊因素，比如在輪廓加工中，選擇進(jìn)給量時(shí)，應(yīng)考慮輪廓拐角處的超程問(wèn)題。特別是在拐角較

76、大、進(jìn)給速度較高時(shí)，應(yīng)在接近拐角處適當(dāng)降低進(jìn)給速度，在拐角后逐漸升速，以保證加工精度。具體的選擇可以查表3-4確定。</p><p>　　表3-4 硬質(zhì)合金車(chē)刀及高速鋼車(chē)刀粗車(chē)外圓和端面時(shí)的進(jìn)給量參考值</p><p>　　對(duì)于圖3-1所示零件，材料為45鋼，工件直徑為40mm,粗加工時(shí)背吃刀量為1.5mm，選擇刀桿尺寸為25×25，則查表3-4得，進(jìn)給量為0.4～0.5mm，取

77、F=0.3mm；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，精加工時(shí)進(jìn)給量一般選粗加工時(shí)的一半，即0.2mm；車(chē)槽時(shí)進(jìn)給量取0.1m。</p><p>　　確定切削速度Vc（m/min）</p><p>　　根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度?？捎媒?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在機(jī)床說(shuō)明書(shū)允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取或者參考有關(guān)切削用量手冊(cè)選用。在選擇切削速度時(shí)，還應(yīng)考慮：應(yīng)盡量避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域

78、；斷續(xù)切削時(shí)，為減小沖擊和熱應(yīng)力，要適當(dāng)降低切削速度；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開(kāi)自激振動(dòng)的臨界速度；加工大件、細(xì)長(zhǎng)件和薄壁工件時(shí), 應(yīng)選用較低的切削速度；加工帶外皮的工件時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低切削速度；工藝系統(tǒng)剛性差的，應(yīng)減小切削速度。</p><p>　　切削速度的具體選擇可根據(jù)表3-5確定。</p><p>　　表3-5 硬質(zhì)合金車(chē)刀切削速度參考值</p>&

79、lt;p>　　對(duì)于圖3-1所示零件，材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，粗加工時(shí)背吃刀量為1.5mm，進(jìn)給量為0.3mm，切削速度可在100～130 m/min之間選擇，選100 m/min 。</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)</p><p>　　車(chē)削輪廓時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度Vc來(lái)選定。計(jì)算公式為: </p><p>　　n=1000Vc/π

80、D （3-1）</p><p>　　式中，D為工件或刀具直徑（mm）。 </p><p>　　對(duì)于圖3-1所示零件，外圓加工時(shí)，Vc=100,D=40,由式3-1計(jì)算得，n=800r/min。精加工時(shí)可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，取1000r/min。內(nèi)孔的加工時(shí)，D=20，由式3-1得，n=1200。</p>&l

81、t;p>　　在車(chē)削螺紋時(shí)，車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距P（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動(dòng)電機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對(duì)于不同數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床推薦車(chē)螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)為：</p><p>　　n ≤（1200/P）－k （3-2）</p><p>　　式中

82、 P——被加工螺紋螺距，mm；   </p><p>　　k——保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。</p><p>　　對(duì)于圖3-1所示零件螺距P=1.5，由式3-2得，內(nèi)外螺紋的主軸轉(zhuǎn)速n=300r/min。 </p><p>　　3.2.6 確定工件原點(diǎn)</p><p>　　對(duì)于軸類(lèi)零件，使用三爪卡盤(pán)裝夾比較方便。為便于計(jì)算，

83、工件原點(diǎn)可選在工件的右端面和軸線(xiàn)相交的地方。</p><p>　　3.2.7 數(shù)學(xué)處理</p><p>　　對(duì)于圖3-1所示零件公差值的處理可以取中值。對(duì)于螺紋數(shù)值的處理，可以查表確定。具體數(shù)值見(jiàn)程序。</p><p>　　3.2.8 數(shù)控加工工序卡片</p><p>　　圖3-1所示零件分兩次裝夾完成切削加工：先裝夾左端，車(chē)右端端面，鉆

84、直徑20的孔，車(chē)外圓，車(chē)內(nèi)孔，車(chē)內(nèi)槽，車(chē)內(nèi)螺紋；調(diào)頭裝夾，車(chē)左端面，保證總長(zhǎng)，車(chē)外圓，車(chē)槽，車(chē)螺紋等。數(shù)控加工工序卡見(jiàn)表3-6。</p><p><b>　　表3-6 工序卡片</b></p><p><b>　　編制數(shù)控加工程序</b></p><p>　　右端內(nèi)容的加工程序如下：</p><p>

85、;　　左端內(nèi)容的加工程序如下：</p><p>　　第四章 仿真操作加工</p><p>　　為了實(shí)際操作的安全性，避免材料的浪費(fèi)，減少對(duì)機(jī)床不必要的損壞，以及為了學(xué)習(xí)的方便，可以對(duì)零件進(jìn)行仿真加工。上海宇龍仿真軟件是較常用的數(shù)控仿真軟件。</p><p>　　4.1 上海宇龍仿真軟件介紹</p><p>　　宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)

86、用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于書(shū)空加工操作技能培訓(xùn)和考核的仿真軟件。采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫(kù)，提供車(chē)床、立式銑床、臥式加工中心和立式加工中心，以及機(jī)床廠家的多種常用面板，具備對(duì)數(shù)控機(jī)床操作全過(guò)程和加工運(yùn)行全環(huán)境仿真的功能。在操作過(guò)程中，具有完全自動(dòng)、只能化的高精度功能和全面的碰撞檢測(cè)功能，還可以對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行處理。為了便于教學(xué)和鑒定工作的進(jìn)行，本系統(tǒng)還具有考試、互動(dòng)教學(xué)、自動(dòng)評(píng)分和記錄回放功能。</p><p>

87、　　宇龍數(shù)控加工仿真軟件基本功能如下：</p><p><b>　　機(jī)床與控制系統(tǒng)</b></p><p>　　數(shù)控加工仿真系統(tǒng)提供車(chē)床、立式銑床、臥式加工中心和立式加工中心，以及</p><p>　　機(jī)床廠家的多種常用面板，控制系統(tǒng)有FANUC0，F(xiàn)ANUC0I，F(xiàn)ANUCpowermate0,FANUC0iMate,Siemens810D,

88、siemens802D,siemens802S/c,PA8000,三菱、大森、華中數(shù)控，廣州數(shù)控等。</p><p><b>　　豐富的刀具材料庫(kù)</b></p><p>　　采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫(kù)，刀具庫(kù)含數(shù)百種不同材料和形狀的車(chē)</p><p>　　刀、銑刀，支持用戶(hù)自定義刀具以及相關(guān)特征參數(shù)。</p><

89、;p><b>　　機(jī)床操作全過(guò)程仿真</b></p><p>　　仿真機(jī)床操作的整個(gè)過(guò)程：毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準(zhǔn)對(duì)刀、安裝刀具、機(jī)床手動(dòng)操作等仿真。</p><p><b>　　加工運(yùn)行全環(huán)境仿真</b></p><p>　　仿真數(shù)控程序的自動(dòng)運(yùn)行和MDI運(yùn)行模式；三維工件的實(shí)時(shí)切削，刀具軌跡的三維顯示；

90、提供刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)系設(shè)置等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。</p><p>　　4.2 仿真操作加工</p><p>　　仿真操作基本步驟和實(shí)際加工相似，包括機(jī)床通電、回零，裝夾，程序讀取等。</p><p>　　打開(kāi)數(shù)控仿真加工軟件、選擇機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)</p><p>　　打開(kāi)數(shù)控仿真加工軟件、選擇機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控仿真的前提條件，具體的方法</

91、p><p><b>　　如下所示：</b></p><p><b>　　打開(kāi)仿真軟件</b></p><p>　　具體步驟如圖4-1所示</p><p>　　打開(kāi) 后，在電腦右下角出現(xiàn) ，此時(shí)點(diǎn)擊 ，</p><p>

92、;　　出現(xiàn)仿真軟件的登錄界面，如圖4-2所示。</p><p>　　點(diǎn)擊“快速登錄”按鈕，即可登錄仿真系統(tǒng)，如圖4-3所示。</p><p><b>　　選擇機(jī)床與數(shù)控系統(tǒng)</b></p><p>　　在仿真界面中點(diǎn)擊 ，出現(xiàn)如圖4-4所示選擇對(duì)話(huà)框。按要求選擇FANUC 0I標(biāo)</p><p>　　準(zhǔn)（平床身前置

93、刀架）車(chē)床。</p><p>　　4.2.2 機(jī)床開(kāi)機(jī)回零點(diǎn)</p><p><b>　　激活機(jī)床</b></p><p>　　點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕 ，此時(shí)機(jī)床電機(jī)和伺服控制電機(jī)指示燈變亮 ，松開(kāi)</p><p>　　急停開(kāi)關(guān)，使其處于外凸?fàn)顟B(tài) 。</p><p>&

94、lt;b>　　機(jī)床回參考點(diǎn)</b></p><p>　　先點(diǎn)擊回參考點(diǎn)按鈕，使其指示燈變亮 ，然后依次讓X軸和Z軸回零，回零</p><p>　　后，指示燈變亮 。</p><p>　　4.2.3 選擇及安裝毛坯</p><p><b>　　選擇毛坯</b></p>

95、<p>　　在仿真界面中點(diǎn)擊 ，出現(xiàn)如圖4-5所示選擇對(duì)話(huà)框，選擇需要的毛坯，按“確</p><p><b>　　定”鍵。</b></p><p><b>　　安裝毛坯</b></p><p>　　在仿真界面中點(diǎn)擊 ，出現(xiàn)如圖4-6所示選擇對(duì)話(huà)框，選擇毛坯1，安裝零件。</p><

96、p>　　4.2.4 安裝刀具</p><p>　　在仿真界面中點(diǎn)擊 ，出現(xiàn)如圖4-7所示選擇對(duì)話(huà)框。</p><p>　　根據(jù)要求，依次選擇合適的刀具，如圖4-8所示。</p><p>　　4.2.5 建立工件坐標(biāo)系</p><p>　　建立工件坐標(biāo)系的過(guò)程就是對(duì)刀的過(guò)程。具體步驟如下：</p><p>

97、<b>　　Z軸的對(duì)刀</b></p><p>　　車(chē)長(zhǎng)2～3mm的端面，Z軸方向保持不變，</p><p>　　X軸退刀，點(diǎn)擊鍵兩次，進(jìn)入界面，在1號(hào)番位Z處輸入Z0，然后點(diǎn)“測(cè)量”軟鍵，第一把刀的Z軸坐標(biāo)確定。在R下對(duì)應(yīng)刀具位置輸入刀具半徑補(bǔ)償值和刀位號(hào)。以后每把刀的Z軸對(duì)刀相似，只是不再車(chē)端面，而是碰端面。</p><p><b&g

98、t;　　X軸的對(duì)刀</b></p><p>　　X軸的對(duì)刀采用車(chē)外圓的方法。在保證零</p><p>　　件尺寸的前提下，車(chē)削一部分外圓，然后X軸方</p><p>　　向保持不變，Z軸退刀，停車(chē)測(cè)量余量直徑值，輸入界面中的X處，點(diǎn)“測(cè)量”軟鍵。以后每把刀的X軸對(duì)刀相似，只是不再車(chē)外圓，而是碰外圓。</p><p>　　對(duì)完刀后各

99、參數(shù)如圖4-9所示。</p><p>　　4.2.6 調(diào)入程序</p><p>　　首先點(diǎn)擊操作面板上的按鈕，再點(diǎn)擊“編輯”軟鍵，指示燈亮 ，再依次點(diǎn)擊顯示器里面的軟鍵、、，出現(xiàn)如圖4-10所示對(duì)話(huà)框，找到要調(diào)入的程序，按鍵。然后輸入程序名，按軟鍵即可調(diào)入需要的程序。</p><p>　　4.2.7 軌跡模擬</p><p>　　

100、刀具軌跡的模擬，可以減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，如可以檢查走刀路線(xiàn)的合理性，避免撞刀；可以檢查程序的正確性，防止因程序錯(cuò)誤引起的機(jī)床報(bào)警等。</p><p>　　對(duì)于圖3-1所示零件刀具軌跡的模擬如圖4-11所示。</p><p>　　4.2.8 自動(dòng)加工</p><p>　　檢查完刀具軌跡，確認(rèn)無(wú)誤后，開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行加工。具體步驟如下：</p><p

101、>　　點(diǎn)擊“自動(dòng)運(yùn)行”按鈕后，再點(diǎn)擊“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，對(duì)應(yīng)指示燈亮 ，機(jī)床開(kāi)始自動(dòng)加工。加工成型零件如圖4-12所示。</p><p><b>　　4.2.9 測(cè)量</b></p><p>　　加工完和中間重要尺寸要停車(chē)測(cè)量，以保證加工精度。點(diǎn)擊工具欄上的“測(cè)量”按鈕，即可出現(xiàn)圖4-13所示窗口，可對(duì)零件各尺寸進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)只需點(diǎn)擊需要測(cè)量?jī)?nèi)

102、容即可。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　在大三的最后一個(gè)學(xué)期，我過(guò)得既充實(shí)又繁忙.從選題的那天起，我就開(kāi)始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我有很多的感觸，它帶給我的價(jià)值是巨大的，這將對(duì)我的以后工作產(chǎn)生重要的影響。</p><p>　　在這次的設(shè)計(jì)中，老師“放手”我們?nèi)プ?。在這過(guò)程中我學(xué)會(huì)了獨(dú)立的思考問(wèn)

103、題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。像NC程序的生成，開(kāi)始的時(shí)候我去了好幾次的計(jì)算機(jī)房，但是怎么也生不出程序來(lái)，后來(lái)我才發(fā)現(xiàn)我選擇的坐標(biāo)不對(duì)。經(jīng)過(guò)幾次的摸索，我終于找到了問(wèn)題的答案。</p><p>　　通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，對(duì)辦公自動(dòng)化、CAD2007、UG、等軟件的基本運(yùn)用有了更深刻的了解。對(duì)我們所學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了更清楚的認(rèn)識(shí)，是我不知不覺(jué)的喜歡上了我們的專(zhuān)業(yè)?，F(xiàn)在我可以說(shuō)，我完全可以單獨(dú)完成一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工。在這里我也深刻的知

104、道，我在實(shí)踐方面是很不夠的，這將在以后的工作中慢慢去領(lǐng)悟、學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)當(dāng)中我得到了許多人的幫助。</p><p>　　首先非常感謝我的指導(dǎo)教師。從課題的選取、研究、到總體設(shè)計(jì)的結(jié)束，以及版面的編排，她都幫助我解決了不少困難。其實(shí)每個(gè)學(xué)生的課題不一樣，但是她對(duì)每一個(gè)課題都要有獨(dú)到

105、的見(jiàn)解。她平易近人，鼓勵(lì)我們積極的投入到設(shè)計(jì)中。在此，我向您表示我真誠(chéng)的謝意！工程實(shí)訓(xùn)中心的許多老師從設(shè)計(jì)的開(kāi)始到我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束，教我們的機(jī)床操作。</p><p>　　在此，我感謝幫助我的人。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 謝蕾. 零件加工信息分析. 北京大學(xué)出版社,</p>