毕业设计（论文）-二件配合轴与泵体的结构进行了分析.doc

沈阳职业技术学院 摘 要 本论文对二件配合轴与泵体的结构进行了分析，确定了二件配合轴与泵体 的二维图绘制方案，依据 autocad 软件，画出二件配合轴与泵体的二维图，并 对二维图作了尺寸和形位公差标注。再依据 ug6.0 软件提供的三维造型功能， 确定了合理的二件配合轴与泵体的三维造型方案。 对给定轴零件的数控加工工艺进行了分析，确定了主轴转速、进给量、背 吃刀量切削参数，针对华中、fanuc 两个数控系统手工编制了 nc 代码程序。利 用 vnuc4.0 数控加工仿真软件，对手工编制的轴零件数控加工 nc 代码程序进行 验证，并通过反复调整切削加工三要素参数，最终确定了较为理想的加工参数。 对 ug6.0 软件提供的实体造型、刀具轨迹生成等功能进行分析，对二件配 合轴与泵体的结构进行分析，提出了以应用旋转、拉伸和打孔功能为主的实体 造型方案。在对二件配合轴的零件结构、技术要求分析基础上，制定了粗加工、 精加工数控加工工艺方案，并对刀具等进行参数设定，然后进行自动生成程序。 对实训工厂 m1 车间的数控车床进行了外轮廓的测绘，画出简易草图，然后 利用 ug6.0 软件，进入建模状态，画出草图，进行尺寸约束，然后再根据拉伸、 旋转、孔、倒圆角、倒斜角等功能，对零件进行实体造型。并将我组同学所做 出的所有的数控车床外轮廓的零件，利用 ug6.0，进行约束装配，完成数控车 床外轮廓的实体造型。 关键词：cad/cam，数控编程，数控加工 沈阳职业技术学院 目 录 第 1 章 绪 论.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.1cad/cam 技术发展历史 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.1.1cad 技术的发展.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.1.2 数控仿真系统和软件 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.2 数控技术发展历史和进程 .错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 2 章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制3 2.1 配合轴和泵体计算机二维图绘制 3 2.1.1 配合轴二维图绘制 .3 2.1.2 泵体计算机二维图绘制 .4 2.2 配合轴和泵体三维图绘制 6 2.2.1 配合轴三绘图绘制 .6 2.2.2 泵体三维图绘制 .8 第 3 章 轴零件数控仿真软件加工编程.11 3.1 件 2 轴零件数控加工手工编程 .11 3.1.1 零件图分析 .11 3.1.2 制定加工工艺 .11 3.1.3 选择刀具 .13 3.1.4 选择切削用量 .14 3.1.5 编制数控加工代码程序 .14 第 4 章 运用 caxa 数控车自动生成加工程序18 4.1 二件配合轴零件的自动编程 .18 4.1.1 件 2 加工工艺分析 .18 4.1.2 加工代码程序 .22 参考文献.26 致 谢.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 第一章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 2.1 配合轴和泵体计算机二维图绘制 2.1.1 配合轴二维图绘制 图 2-1 二件配合轴零件图 二件配合轴零件如图 2-1 所示，计算机绘图过程如下： 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 (1)打开 autocad 软件； (2)设好所需图层，如：粗实线，细实线； (3)设定图形界线，绘制矩形框； (4)用偏移命令绘制图框完成； (5)绘制零件图表格； (6)画出中心线； (7)依据图纸绘制零件图，如图 2-2； (8)标注尺寸及公差，技术要求，如图 2-3。 图 2-2 图 2-3 2.1.2 泵体计算机二维图绘制 步骤一：打开autocad 软件，建立完 a3 图纸后，根据零件图画出如图 2-4 所示 的图形 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 图 2-4 步骤二：按照给定图纸进行尺寸标注，结果如图 2-5。 图 2-5 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 2.2 配合轴和泵体三维图绘制 2.2.1 配合轴三绘图绘制 1件 1 实体造型 (1)启动 ug6.0 软件； (2)单击“草图”图标，进入草图状态，画出草图，如图 2-6； 图 2-6 草图 (3)进行草图约束，如图 2-7； 图 2-7 草图约束 (4)退出“草图状态”，单击“回转”图标，进行回转，如图 2-8，图 2-9，完成回转，如图 2-10，图 2-11； 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 图 2-8 图 2-9 图 2-10 图 2-11 (5)单击“螺纹”图标，进行螺纹，如图 2-11，图 2-12，完成螺纹， 如图 2-13，图 2-14。 图 2-11 图 2-12 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 图 2-13 图 2-14 (6)完成二件配合轴三维图绘制，如图 2-15。 图 2-15 2.2.2 泵体三维图绘制 (1)启动 ug6.0 软件； （2）利用长方体命令得出结果如图 2-16 所示； 图 2-16 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 （3）在相应面上做出草图，并且利用拉伸命令进行拉伸结果如 2-17 所示。 图 2-17 （4）在上面模板上在做草图进行相应的拉伸结果如图 2-18 所示。 图 2-18 （5）根据零件图分别进行拉伸结果如图 2-19 所示。 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 图 2-19 （6）利用孔的命令进行拉伸得出结果如图 2-20 所示。 图 2-20 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 第三章 轴零件数控仿真软件加工编程 3.1 件 2 轴零件数控加工手工编程 3.1.1 零件图分析 零件如图 3-1 所示。该工件材料无要求，无热处理及硬度要求，该零件表 面由圆柱面、圆锥面、圆弧面及螺纹组成，且有较多的精度和粗糙度要求，特 别是 sr18 的球面。 图 3-1 件 2 配合轴零件图 3.1.2 制定加工工艺 因工件右侧形状特殊，则只能先加工出工件右侧再加工工件左侧。加工顺 序按先粗后精，由近及远的原则，据工件本身结构特征，可按下列步骤进行： (1)先车削工件右端面（对刀时手工完成，如图 3-2、图 3-3），并以 此端面中心为原点建立工件坐标系； 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 图 3-2 图 3-3 (2)采用 g71 对外形粗车，然后（用 g70，fanuc 系统）精车；如图 3- 4 图 3-4 (3)进行切槽加工； (4)掉头夹持工件如图 3-5 所示的右侧圆柱； 图 3-5 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 (5)采用 g71 对件二外形粗车,如图 3-6 所示 图 3-6 (6)进行切槽加工； (7)采用循环功能切削螺纹；如图 3-7 所示。 图 3-7 (8)掉头夹部分如左图所示； (9)用切槽刀手摇切断工件上多余部分， 3.1.3 选择刀具 to1：90 度外圆车刀.因工件形状变化规则,则无需对刀具副偏角有什么特 别的要求。 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 t02：切槽刀,刀宽取 4mm,用于车槽及切断。 t03：硬质合金 60 度螺纹车刀,刀尖角取 59 度 30 分,刀尖圆弧半径取 0.2mm。 3.1.4 选择切削用量 背吃刀量：粗车时,选择背吃刀量为 1mm；精车时，选择背吃刀量为 0.5mm。 主轴转数：粗车时，主轴转数为 800r/min；精车时，主轴转数 n=1200r/min；切槽时，切断时主轴转数为 300r/min。轴零件数控加工工艺卡 片见表 3-1。 表表 3-13-1 数控加工工艺卡片数控加工工艺卡片 产品名称 二件配 合轴 图 号 1 臧福鑫机械加工工艺卡 零件名称轴类件共 1 页第 1 页 毛坯种类圆 钢材料牌号45 钢毛坯尺寸 5080 工 具 序号 工种 工 步 工 序 内 容设备 夹具刃具 1 下料5080 和5045 三爪 卡盘 93 度车刀 2 车三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆 车床 1 车端面见平 c6136 2 粗车42 外圆，长 40 3 粗车左端外轮廓 ck3675v 4 精车外轮廓成型 35 检验 46 掉头夹持42 的外圆 7 粗车右侧外轮廓 8 精车右侧外轮廓 9 车 420 的退刀槽 10 车 m24 内的螺纹 511 检验 612 掉头 713 车去右端直径为30 的多余部分 814 检验 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 3.1.5 编制数控加工代码程序 1件 2 vnuc 仿真加工及代码程序 为确保加工时工件装夹稳固，则先加工工件右边，具体过程如图 3-6 所示。 1fanuc 系统编程 零件右侧数控加工 代码程序如下： ： % o0001 t0101 m03s800 g95g54g00x46.z3. g71u1.0r0.5 g71p1q2u0.5w0.f 0.2 n1g01x40. z0. x42.z-1. z-10. g02x42.z-30.r20. n2g01z-45. g70p1q2 g00z50. m05 m30 % % o0003 t0202 m03s300 g95g54g00x25.z- 22. g01x20. x25. g00z50. m05 m30 % % o0002 t0101 m03s800 g95g54g00x46.z3. g71u1.0r0.5 g71p1q2u0.5w0.f 0.2 n1g01x21. z0. x24.z-1.5 z-22. x28. n2x30.z-29. g70p1q2 m05 m30 % % o1111 t0101 m03s800 g95g54g00x46.z3. g71u1.0r0.5 g71p1q2u0.5w0.f 0.2 n1g01x34. z0. x36.z-1. z-20. x40. x42.z-1. z-39. x40.z-40. n2z-44.5 g00z50. m05 m30 % % o2222 t0303 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 m3s800 g95g54g00x19.z3. g71u1.0r0.5 g71p1q2u- 0.5w0.f0.2 n1g01x30. x28.z-1. z-17. x24. x22.05z-18.5 z-38.5 n2x24.z-40. g70p1q2 g00z50. m05 m30 % % o8888 t0303 m03s600 g95g54g00x24.z3. g92x23.2z-20.f0.2 x22.6 x22.2 x22.04 x22.04 g00z50. m05 m30 % % o5555 t0303 m03s600 g95g54g00x19.z3. g92x22.85z- 20.f0.2 x23.45 x23.85 x24. x24. g00z50. m05 m30 % 2华中系统编程 加工代码程序 % o0001 t0101 m03s800 g95g54g00x46.z3. g71u1.0r0.5p1q2x0.5z0.f 0.2 n1g01x40. z0. x42.z-1. z-10. g02x42.z-30.r20. n2g01z-45. g70p1q2 g00z50. m05 m30 % o1111 t0101 m03s800 g95g54g00x46.z3. g71u1.0r0.5p1q2x0.5z0.f 0.2 n1g01x34. z0. x36.z-1. z-20. x40. x42.z-1. z-39. x40.z-40. n2z-44.5 g00z50. m05 m30 % % o2222 t0303 m3s800 第二章 配合轴和泵体零件二维、三维图绘制 g95g54g00x19.z3. g71u1.0r0.5p1q2x- 0.5z0.f0.2 n1g01x30. x28.z-1. z-17. x24. x22.05z-18.5 z-38.5 n2x24.z-40. g70p1q2 g00z50. m05 m30 % % o8888 t0303 m03s600 g95g54g00x24.z3. g82x23.2z-20.f0.2 x22.6 x22.2 x22.04 x22.04 g00z50. m05 m30 % o5555 t0303 m03s600 g95g54g00x19.z3. g82x22.85z-20.f0.2 x23.45 x23.85 x24. x24. g00z50. m05 m30 % o0003 t0202 m03s300 g95g54g00x25.z-22. g01x20. x25. g00z50. m05 m30 % 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 第四章 运用 caxa 数控车自动生成加工程序 4.1 二件配合轴零件的自动编程 4.1.1 件 2 加工工艺分析 1确定加工路线和装夹方法 从图 4-1 所示轴零件图形状特点分析知该工件的加工需引入掉头工序。以 55mm 的外圆作为定位基准，在车削时，先利用三爪卡盘夹毛坯一端使毛坯露 出 30mm 长，加工工件左端形状，然后掉头加工工件的右面。 图 4-1 件 2 零件图 第四章 运用 ug6.0 自动生成加工程序 表表 4-14-1 数控加工工艺卡数控加工工艺卡 零件名称轴 1 工序名称工艺要求 1 下料50x80 与 50x45 棒料 1 根 2 车左端车削外圆至 42 3 数控车粗右端外轮廓、精车外轮廓达零件尺寸 4 数控车切 4x20 退刀槽 5 数控车车 m24x1.5 的螺纹 6 数控车切断并使其总长为 55 7 检验 数控车加工件二左轮廓 数控车掉头加工件二右轮廓 8 掉头右端车削外圆 40 加工件二内孔 加工内轮廓 9 数控车粗右端外轮廓、精车外轮廓达零件尺寸 材料 45 钢 规格数量 55x60 表表 4-24-2 数控加工刀具卡片数控加工刀具卡片 刀具号规格名称数量加工内容刀尖半径 主轴转数 (r/min) 进给速度 (r/min) 粗车、精 车 t01 35 度外 圆车刀 1 外轮廓 0.28,001,500 02，0 1 t02 外切槽刀 1 切槽 0.23500.05 t03 内外螺纹 刀 1 车螺纹 0.24501.5 t04 内孔车刀 1 内轮廓 0.24501.5 2编制加工程序 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 零件一左加工轮廓如图 4-2 所示。 图 4-2 件二的左轮廓加工轨迹如图 4-3 所示。 图 4-3 第四章 运用 ug6.0 自动生成加工程序 件一的螺纹加工轨迹 4-4 所示。 图 4-4 件二的内轮廓加工轨迹如图 4-5 所示。 图 4-5 沈阳职业技术学院专业综合能力训练 4.1.2 加工代码程序 % o3333 n10 g90g54g00x29.752z8.246; n12 s10m03; t0101 n14 g00 x29.752 z8.246 ; n16 g00 x33.711 z0.659 ; n18 g00 x27.723 ; n20 g00 x27.073 z-0.100 ; i-9.173 k-0.707 f10.000 ; n24 g01 z-10.100 ; n26 g01 z-14.100 ; n28 g01 z-19.100 ; n30 g01 z-23.100 ; n32 g01 z-25.056 ; n34 g03 x27.939 z-26.025 i-18.630 k-16.969 ; n36 g00 x28.711 z-25.390 ; n38 g00 x33.743 ; n40 g00 z0.665 ; n42 g00 x26.713 ; n44 g00 x26.069 z-0.100 ; n46 g03 x26.100 z-0.807 i- 8.169 k-0.707 f10.000 ; n48 g01 z-10.100 ; n50 g01 z-14.100 ; n52 g01 z-19.100 ; n54 g01 z-23.100 ; n56 g01 z-25.448 ; n58 g03 x27.939 z-27.652 i-17.630 k-16.578 ; n60 g00 x28.743 z-27.0 n22 g03 x27.100 z-0.807 58 ; n62 g00 x33.778 ; n64 g00 z0.673 ; n66 g00 x25.699 ; n68 g00 x25.065 z-0.100 ; n70 g03 x25.100 z-0.807 i- 7.165 k-0.707 f10.000 ; n72 g01 z-10.100 ; n74 g01 z-14.100 ; n76 g01 z-19.100 ; n78 g01 z-23.100 ; n86 g00 x33.778 ; n88 g00 z0.683 ; n90 g00 x24.681 ; n92 g00 x24.060 z-0.100 ; n94 g03 x24.100 z-0.807 i- 6.160 k-0.707 f10.000 ; n96 g01 z-10.100 ; n98 g01 z-14.100 ; n100 g01 z-19.100 ;n102 g01 z-23.100 ; n106 g03 x27.939 z-31.358 i-15.630 k-15.765 ;n108 g01 z-52.694 ; n110 g03 x27.696 z- 53.126 i-19.469 k10.668 ; n112 g01 x27.100 n354 g00 x22.900 ; n356 g01 x16.900 f10.000 ; n358 g04x0.500; n360 g00 x27.900 ; n362 g00 z-22.100 ; n364 g00 x26.900 ; n366 g00 x21.900 ; n368 g01 x15.900 f10.000 ; n370 g04x0.500; n372 g00 x26.900 ; n374 g00 z-22.900 ; n376 g00 x21.900 ; n378 g01 x15.900 f10.000 ; n380 g04x0.500; n382 g00 x26.900 ; 第四章 运用 ug6.0 自动生成加工程序 n384 g00 z-22.100 ; n386 g00 x25.900 ; n388 g00 x20.900 ; n390 g01 x15.100 f10.000 ; n392 g04x0.500; n394 g00 x25.900 ; n396 g00 z-22.900 ; n398 g00 x20.900 ; n400 g01 x15.100 f10.000 ; n402 g04x0.500; n404 g00 x19.000 ; n406 g00 x21.570 ; n408 g00 z8.200 ; n410 m05; t0303 n412 s10m03; n414 g00 x24.370 z7.706 ; n416 g00 x28.900 z- 13.100 ; n418 g00 x23.900 ; n420 g01 x17.900 f10.000 ; n422 g04x0.500; n424 g00 x28.900 ; n440 g00 x22.900 ; n442 g01 x16.900 f10.000 ; n444 g04x0.500; n446 g00 x27.900 ; n448 g00 z-13.900 ; n450 g00 x22.900 ; n452 g01 x16.900 f10.000 ; n454 g04x0.500; n456 g00 x27.900 ; n458 g00 z-13.100 ; n460 g00 x26.900 ; n462 g00 x21.900 ; n464 g01 x15.900 f10.000 ; n470 g00 z-13.900 ; 654 g00 x10.000 ; n656 g00 x5.000 ; n658 g00 x-4.105 ; n466 g04x0.500; n468 g00 x26.900 ; n470 g00 z-13.900 ; n654 g00 x10.000 ; n656 g00 x5.000 ; n662 m05; n664 m30; % 螺纹配合件件二加工代 码 % o7777 n10 g90g54g00x27.262z7.348; n12 s800m03; t0101 n16 g00 x28.719 z0.732 ; n18 g00 x22.176 ; n20 g00 x21.621 z-0.100 ; n22 g01 x23.165 z-7.819 f10.000 ; n24 g00 x23.719 z-6.987 ; n26 g00 x28.719 ; n28 g00 z0.732 ; n30 g00 x21.156 ; n32 g00 x20.601 z-0.100 ; n34 g01 x22.581 z-10.000 n14 g00 x27.262 z7.348 ; f10.000 ; n36 g01 x23.165 ; n38 g00 x22.457 z-9.293 ; n40 g00 x28.165 ; n42 g00 z0.732 ; n44 g00 x20.136 ; n46 g00 x19.581 z-0.100 ; n48 g01 x21.761 z-11.000 f10.000 ; n50 g01 x23.165 ; n52 g00 x22.457 z-10.293 ; n54 g00 x28.165 ; 第四章 运用 ug6.0 自动生成加工程序 24 n56 g00 z0.732 ; n58 g00 x19.116 ; n60 g00 x18.561 z-0.100 ; n62 g01 x20.941 z-12.000 f10.000 ; n64 g01 x23.165 ; n110 g01 x20.900 ; n112 g01 x23.165 ;n114 g00 x22.457 z-14.293 ; n116 g00 x28.719 ; n118 g00 x27.262 z7.348 ; n120 m05; t0202 n122 s800m03; n124 g00 x9.531 z3.761 ; n126 g00 x5.900 z0.686 ; n128 g00 x10.900 ; n130 g00 x11.000 ; n132 g01 x12.299 f10.000 ; n134 g92 z-21.963 f3.000 ; n136 g01 x11.000 ; n138 g00 x10.900 ; n140 g00 x5.900 ; n142 g00 x6.200 z0.686 ; n144 g00 x11.200 ; n146 g00 x11.300 ; n148 g01 x12.599 f10.000 ; n150 g92 z-21.963 f3.000 ; n152 g01 x11.300 ; n154 g00 x11.200 ; n156 g00 x6.200 ; n158 g00 x6.500 z0.686 ; n160 g00 x11.500 ; n162 g00 x11.600 ; n164 g01 x12.899 f10.000 ; n166 g92 z-21.963 f3.000 ; n168 g01 x11.600 ; n170 g00 x11.500 ; n172 g00 x6.500 ; n174 g00 x6.800 z0.686 ; n176 g00 x11.800 ; n178 g00 x11.900 ; n180 g01 x13.199 f10.000 ; n182 g92 z-21.963 f3.000 ; n184 g01 x11.900 ; n186 g00 x11.800 ; n188 g00 x6.800 ; n190 g00 x7.100 z0.686 ; n192 g00 x12.100 ; n194 g00 x12.200 ; n196 g01 x13.499 f10.000 ; n198 g92 z-21.963 f3.000 ; n200 g01 x12.200 ; n126 g00 x5.900 z0.686 ; n128 g00 x10.900 ; n130 g00 x11.000 ; n132 g01 x12.299 f10.000 ; n134 g92 z-21.963 f3.000 ; n136 g01 x11.000 ; n138 g00 x10.900 ; n140 g00 x5.900 ; n142 g00 x6.200 z0.686 ; n144 g00 x11.200 ; n146 g00 x11.300 ; n148 g01 x12.599 f10.000 ; n150 g92 z-21.963 f3.000 ; n152 g01 x11.300 ; n154 g00 x11.200 ; n156 g00 x6.200 ; n158 g00 x6.500