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椭圆 设计 数控 加工 编程

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华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告系（部）：机械工程系 专业班级：2011级机械4班 姓名曾生湘学号1101104041指导教师李丽萍职称学历课题名称椭圆轴的设计与数控加工毕业设计（论文）类型（划）工程设计应用研究开发研究基础研究其他一、 本课题的研究目的和意义：1、 研究目的：椭圆轴在机械中主要用于支承齿轮带轮、凸轮以及连杆等传动件，传递扭矩，它是机器零件的重要组成部分。由于很多零件有很多相同的组成部分，特别是轴类零件，由于对称性，所以很多零件的组成部分都是相同的，对于相同的部分数控加工通常可以用子程序编程，可以很大的提高效率。用户宏程序允许使用变量，还可以进行算术和逻辑运算及条件转移，用户可根据需要开发一些固定循环，加工程序可用一条简单指令调出用户宏程序，使得编制形状相似零件或部位的加工程序更为方便，而且还能实现对复杂零件的手工编程加工，以及使一些特殊型面的加工变得非常方便。2、研究意义：本课题椭圆轴的设计主要是针对各传动零件传动轨迹为椭圆形的传动方式。数控加工零件精度高、质量稳定。数控机床的定位精度和重复定位精度都很高，较容易保证椭圆轴尺寸的一致性，只要工艺设计和程序正确合理，加之精心操作，就可以保证零件获得较高的加工精度，也便于对加工过程实行质量控制。数控加工自动化程度高，可以减轻操作者的体力劳动强度。加工过程是按输入的程序自动完成的，操作者只需起始对刀、装卸工件、更换刀具，在加工过程中，主要是观察和监督机床运行。二、 文献综述（国内外研究情况及其发展）：椭圆轴是机器零件中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮带轮、凸轮以及连杆等传动件，传递扭矩。椭圆轴零件技术的主要要求是支承轴颈和配合轴颈的径向尺寸精度和形位精度，一般要求限制在直径公差范围内，相互位置精度主要是同轴度和圆跳动，保证配合轴径对于支承轴颈的同轴度，是椭圆轴零件位置精度的普遍要求之一。MashtrCAM方便直观的几何造型为设计零件外形提供了所需的理想环境，其强大的稳定造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。MashtrCAM具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。轴类零件在整个制造工业中发挥着重要的作用，数控机床代替着一个民族制造工业现代化的水平。随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高地已经成为衡量一个国家或地区经济发展水平的一个重要标志。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采用重大措施来发展自己的数控技术及产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁的限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进技术已成为世界各国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。三、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：1、拟定轴上零件的装配方案。2、各轴段直径和长度的确定。3、进行轴的强度和刚度校核计算。4、汇出设计的椭圆轴图纸。5、椭圆轴工艺分析。6、椭圆轴程序编制。7、椭圆轴数控加工仿真。四、 拟解决的关键问题：1. 数控加工中椭圆轴的长短轴距的保证。2. 数控加工中椭圆轴的精度的保证。3. 椭圆轴设计基准面的选择。4. 椭圆轴毛坯材料的选择。 五、 研究思路、方法和步骤：1、 研究思路： 通过对椭圆轴的设计和应用研究出椭圆轴，并对其进行数控加工。2、 方法：1 通过网络、实地及其它手段与方式等调查了解有关现状合理运用自己所学的专业知识。2 利用资源，查阅书籍和文献，运用互联网科技技术等电子图书室收集材料。3 通过自己实践积累相关零件工艺分析及程序编制问题方面的知识。4 指导老师的耐心指导。3、 步骤： 前言：椭圆轴在数控加工中应用的广泛。正文：主要研究椭圆轴在数控加工中的应用以及出现的问题，再对如何正确快速加工出椭圆轴零件及注意事项做研究概况。总结：本文中，详细论述了椭圆轴在数控加工中的应用及所产生的问题，并对如何正确使用椭圆轴进行数控加工做了详细的概括。这对提高产品的生产率和合格率都有一定的指导意义。六、 本课题的进度安排： 2014.11.14-2015.1.15：毕业设计任务布置、分析、查阅相关资料.2015.1.16：提交开题报告2015.1.30：修改定稿2015.4.10：中期检查。（论文至少需完成7500字中文，2500英文翻译。至少绘出1.5张0号图纸）2015.5.29：上交全部材料。七、 参考文献：1濮良贵,纪名刚。机械设计，西安：高等教育出版社，2005,122吕明。机械制造技术基础，武汉：武汉理工大学出版社，2001,63李宏胜。机床数控技术及应用，北京：高等教育出版社，2007,124孙恒,陈作模,葛文杰。机械原理,北京:高等教育出版社,2005,125刘力。机械制图，北京；高等教育出版社，2004,76 陈洪涛。数控加工工艺及编程，北京；高等教育出版社，2003,97李益民。机械制造设计工艺设计简明手册，北京：机械工业出版社，1994,78刘书华，数控机床与编程M.北京：机械工业出版社，2001.9杨叔子.机械加工工艺设计实用手册M.北京:机械工业出版社,2004.10赵宏立。机械加工工艺及装备。北京：人民邮电出版社，2009,2.11张士军。UG设计与加工。北京：机械工业出版社，2009,9.12吴拓，孙英达。机床夹具设计。北京：机械工业出版社，2009,613机械制造自动化编辑部。机械制造与自动化J 第三期 2011,3八、 指导老师意见： 指导老师（签名）：年 月 日九、 系（部）意见： 系（部）主任（签名）：年 月 日注：本表可续页 毕业设计（论文）任务书本科 2011 级机械工程 系（部） 机械工程及自动化 专业 3 班设计（论文）题目 椭圆轴的设计与数控加工 学生姓名 曾生湘 学号 1101104041 起讫日期 2015年11月28日 设计地点 华侨大学厦门工学院 指导教师 李丽萍 职称 2015年 11 月 28 日 1.毕业设计（论文）的目的：1）培养学生综合运用所学的基础知识、专业知识和技能，提高解决实际问题的能力，而达到巩固、深化所学的知识与技能。2）培养学生建立正确的科学思想，培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风。3）培养学生调查研究，收集资料，熟悉有关技术文件，运用国家标准、手册、资料等工具书进行机械零件设计或加工。（如设计计算，数据处理，工程制图等）、编写技术文件等独立工作能力。2.毕业设计（论文）任务的内容和要求：椭圆轴的设计与数控加工中的主要内容和要求：（1）拟定轴上零件的装配方案。（2）各轴段直径和长度的确定。（3）进行轴的强度和刚度校核计算。（4）汇出设计的椭圆轴图纸。（5）椭圆轴工艺分析。（6）椭圆轴程序编制。（7）椭圆轴数控加工仿真。（8）椭圆轴数控加工仿真3.主要参考文献：1濮良贵,纪名刚。机械设计，西安：高等教育出版社，2005,122吕明。机械制造技术基础，武汉：武汉理工大学出版社，2001,63李宏胜。机床数控技术及应用，北京：高等教育出版社，2007,124孙恒,陈作模,葛文杰。机械原理,北京:高等教育出版社,2005,125刘力。机械制图，北京；高等教育出版社，2004,76 陈洪涛。数控加工工艺及编程，北京；高等教育出版社，2003,97李益民。机械制造设计工艺设计简明手册，北京：机械工业出版社，1994,74.毕业设计（论文）进度计划：起讫日期工作内容2014.11.14-2015.1.15毕业设计任务布置、分析、查阅相关资料.2015.1.16提交开题报告2015.1.30修改定稿2015.4.10中期检查。（论文至少需完成7500字中文，2500英文翻译。至少绘出1.5张0号图纸）2015.5.29上交全部材料。系（部）审核意见： 主任签名 年 月 日5. 指导教师工作日记： 日期工作内容（指导和检查记录、学生表现评语、课题进度建议，等等）指导教师签字 毕业设计说明书题 目椭圆轴的设计与数控加工 专 业 班 级 学生姓名 XX X 指导教师 2015年05月02日31目录1绪论12设计任务22.1设计目的与要求22.2要求22.3毕业设计课题32.4涉及的技术知识33 椭圆轴设计44 椭圆轴工艺分析55.1工艺性的概念55.2零件图纸分析65.3毛坯的选择65.4 定位基准的选择85.4.1 粗基准的选择85.4.2 精基准的选择85.5 制定工艺路线85选择的设备86.1 机床的选择86.2 夹具的选择96 切削用量的确定107 刀具选择128 手动编程139 设计小结1810 参考文献19 摘 要数控设备是一种新型的数控技术作为传统制造业的形成和机电产品的新兴制造业的渗透的代表，称为数字设备，数控技术的应用带来了革命性的变化，对传统的制造业。该机主要用于椭圆轴支承皮带轮，齿轮，凸轮和连杆传动件，传动扭矩，它是机器的重要部分。因为很多地方有很多相同的地方，特别是轴类零件，由于对称性，所以很多部件都是相同的，对同一零件的数控加工，通常可以使用子程序编程，可以大大提高工作效率。重复定位精度和数控机床的定位精度很高，易于保证椭圆尺寸的一致性，只要工艺设计和程序是正确的、合理的，可以保证零件获得较高的加工精度，也便于机械加工过程质量控制的实施。关键词：椭圆轴；数控编程；AbstractElliptical shaft in the machine is mainly used for supporting the belt wheel gear, cam and connecting rod transmission parts, transmission torque, it is an important part of machine parts. Because many parts have many of the same parts, especially shaft parts, due to symmetry, so the part of a lot of parts are the same, for NC machining of parts of the same can usually be used subroutine programming, can greatly improve the efficiency of. User macro program allows the use of variables, can also transfer arithmetic and logical operations and conditions, the user may need to develop some fixed cycle, processing program used a simple command to bring up the user macro program, the processing program makes preparation of similar parts or parts of the shape is more convenient, but also can realize the manual programming of complex parts processing, and make some special surface processing has become very convenient.The design is mainly aimed at the axis of the transmission parts transmission path for transmission oval. NC machining of high precision, stable quality. Accuracy and repeatability of positioning accuracy of CNC machine tools are very high, is easy to ensure the consistency of the ellipse size, as long as the process design and program are correct and reasonable, and careful operation, can ensure that the parts to obtain a higher precision, but also facilitate the implementation of quality control of machining process. The NC machining of high degree of automation, can reduce labor intensity of the operators manual. The process is completed automatically according to the input program, the operator only needs to start the tool, workpiece loading and unloading, change tools, in the processing process, the main is to observe and supervise the operation of the machine tool.Keywords：Elliptical axis NC programming;1绪论在当今时代，发达工业国家正在扩大与数控技术的发展和应用，高静，高速加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力，对机床工具行业的可见高度重视机电一体化，高精度高，效率高，发展，先进的全自动机床，以促进工业和国民经济发展。长期以来，欧洲，美国，亚洲在国际市场上激烈的竞争，形成了一个无形的战线，特别是微电子技术，计算机技术，数控机床加快在第二十世纪的发展，80年后，所有用户提出了更高的要求，已经成为用户的四大国际机床展机制造商竞相展示先进国家的技术，扩大了市场的焦点。现代机械制造业的高科技化，物理，数学促进机械制造业的发展，生物学和其他机械制造业的发展方向主要是加工技术研究，精密和超精密加工技术、纳米加工技术研究，先进制造技术研究。目前，数控机床的快速发展，高速度，高精度，复杂的，聪明的，开放的，并联驱动，网络，极端，绿色已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造业大国，主要依靠劳动力，价格比较优势，资源等方面，在产品创新和自主开发方面仍与国外同行的差距很大。中国数控行业不能自满，要抓住机遇，继续发展，先进技术的发展，加强科技创新和人才培养，提高企业综合服务能力，缩短与发达国家的差距。改变数控机床产品早日实现从低端到高端，从制造业到制造大国。随着计算机技术的发展，通信，电子，测量，控制和机械相关技术，尤其是计算机控制机中的应用。数控技术和装备制造业是现代化的重要基础。该基地是在一个国家的经济发展和综合国力的强大的直接影响，对一个国家的战略地位相关。因此，世界上主要的工业国家已经采取措施来发展自己的数控技术及其产业的措施。现代数控技术的发展，社会对人才的需求越来越多的掌握数控技术应用。倡导科技人才培养的基本概念与当前形势的发展要求相一致，为了达到这个目标，我们必须紧密联系的理论知识和实践操作。工业大量使用的圆柱形零件，如配合轴承，衬套配合，螺纹配合，高精度的零件和配合公差符合机械的需求。对轴类零件的零件设计，零件的复杂曲面，数控机床完成需要。零件的表面粗糙度，尺寸精度和形状要求较高的耐受性，高精度的要求。对我院学生的研究和探讨，在下面的章节会详细编制零件的工艺分析及程序。数控技术是用数字程序控制数控机床自动化技术工作。它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决了多品种，小批量和复杂零件的加工和生产过程自动化。随着科学技术的飞速发展，自动控制技术已被广泛应用于数控机床，机器人和各种机电一体化设备。同时，社会经济的快速发展，数控装置和数控机械的需求有了迅速的发展和提高在理论和应用方面。数控加工和编程毕业设计是数控加工技术的一个重要组成部分，专业知识和数控专业技能教学体系，通过毕业设计使我们学会制定的基本理论、基本知识的综合运用和相关学科，并有一个充分了解专业，从而巩固和深化知识的学习，培养和提高分析问题和解决问题的综合能力.数控加工技术是数控专业课程必须关注。这是一个数控加工技术学习的主体，为数控专业学生总结。对机械制造基地，机械设计相关的话题，实体设计软件和仿真软件。理论知识平时学习是综合评价体系，让学生运用所学知识，让学生更好的掌握知识。能让学生分析问题和解决问题的专业知识有一定的提高。1952世界上第一台数控机床数控机床是出世在美国，推动社会进步，提高人民生活水平，提高人民的精神生活起到了非常重要的作用。但随着世界工业的不断发展，数控机床技术的快速发展。一个国家的工业水平可以反映一个国家的发展情况。近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，一般机械逐渐被效率高，数控机床取代精度高，自动化程度高。在第二十一世纪，机械制造业的竞争实质是数控技术的竞争，数控技术是一个国家的发展是国家机械制造自动化能力的反应程度。数控机床是机械，电气，液压，气动，微电子和信息技术为一体的机电一体化产品，具有精度高，效率高的优点，在机床制造设备自动化程度高、灵活性高。数控机床的技术水平，在金属切削机床生产和总容量的百分比是一个国家的国民经济的标记。数控车床是数控机床的主要品种，它在数控机床中占有十分重要的地位，几十年是自动化程度高的特点的发展，已经成为复杂形状零件的加工，加工精度高，质量稳定，生产效率高，易于使计算机通信网络。近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，基因通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1）能汇总所学的知识，让知识灵活运用于实际。2）学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。2 设计任务2.1设计目的与要求本毕业设计主要解决零件的夹具，刀具的问题，工艺路线的制定，工作程序和步骤的划分，刀具的选择，切削用量的确定，加工程序，机床操作。主要的困难是两倍的水平Z夹紧长度，很难保证切削参数的设置，对刀的精度，工艺路线的制定。综合实践数控原理，数控技术，数控编程，专业软件等专业知识和数控机床的实际操作，可以让我感受到当代科学的前沿，体验数控的魅力，给人们的生活带来了便利，数控技术的进一步了解，熟练操作数控机床，数控数控系统内部的发展潜力。2.2设计要求（1）拟定轴上零件的装配方案。(2)各轴段直径和长度的确定。（3）进行轴的强度和刚度校核计算。2.3毕业设计课题1）椭圆轴的设计与数控加工 工件名:椭圆轴 材 料: 45# 毛坯：50mm155mm 设计总体要求: 数控车编程、(仿真)加工，根据图纸要求加工出满足设计要求的零件.2.4涉及的主要知识1）数控机床的合理选择 2）通过机械制造基础、机械制造工艺学查取相关知识 3）通过AUTOCAD、Mastercam 制作二维、三维图 4）数控加工编程与斯沃仿真操作 3 椭圆轴设计(装配方案)椭圆轴在机械中主要用于支承齿轮带轮、凸轮以及连杆等传动件，传递扭矩，它是机器零件的重要组成部分。椭圆轴常规使用在变超凸轮连杆机构或者凸轮运动机构，利用椭圆轴的长轴和短轴行程不同实现间歇运动和不规则扭矩传递的作用。 基于椭圆轴要支承齿轮和承受一定的径向力和轴向力，但考虑到轴向力传递不大，且椭圆轴只负责运动轨迹的传递，根据检验数据，和齿轮配比，涡轮蜗杆减速机RV63 ，减速比i=30，扭矩75N.M，故考虑使用45钢，直接50的胚料加工，轴深受力处直径44. 4.1 MasterCAM X5 X5介绍： MasterCAM X5是基于CADCAM软件开发美国数控软件公司PC平台。它结合了二维绘图的功能，3D建模，曲面设计，体合并，数控编程，在身体的路径工具仿真和模拟现实的马。它具有方便直观的几何。MasterCAM X5提供了必要的设计成分形成的理想环境，其强大稳定的功能可以设计其他部分的复杂的曲线，曲面。有X5 MasterCAM版本及以上支持中文环境，而且价格适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是一种经济有效的综合软件系统，CAD / CAM系统广泛应用于工业和学校。MasterCAM X5不仅具有强大的建模功能，可以设计出复杂的曲线，曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工和表面精加工的柔性功能。对刀具路径测试功能Mastercam X5的可靠性的全过程模拟仿真加工，不仅能显示刀具和夹具，可以检查出干涉，刀具和夹具之间的碰撞和零件加工过程中，真实地反映实际情况，是值得一个良好的CAD / CAM软件。同时，该系统的MasterCAM X5运行环境是低的，无论是在设计用户，数控铣床，数控车床或数控线切割加工操作，数控设计使Mastercam X5的最佳效果，已被广泛应用于通用机械，航空，船舶，军工等行业，从80年代末，我国引入了著名的CAD / CAM软件，为中国制造业的迅速崛起做出了很大的贡献。5 零件工艺分析5.1工艺性的概念加工顺序应根据空白部分的现状和结构安排，以及需要考虑的定位和夹紧，关键是工件的刚度不被破坏。一般的顺序应按照以下原则进行：（1）处理不能对定位的影响程序和冲刷道路，插补一般加工过程也应考虑。（2）先以形加工，成形加工。（3）以同样的方式或定位的最佳连接同一把刀加工程序夹紧，以减少重复定位次数，换刀次数和移动板数。（4）在小失效过程的先安排在同一个安装程序对工件刚性。数控加工技术的特点和内容1.3（1）数控加工技术的特点1）在普通机床加工工艺过程卡的具体内容，内容比较简单。很多内容，如刀具路径安排，切割尺寸，操作员可以决定。在数控机床加工过程卡，应包括工艺参数和其他信息的详细步骤和内容，在数控程序的编制，每一个动作，每一个参数应该体现，为了控制数控机床自动加工。2）复杂的过程因为数控机床的运行成本和运营商的要求比较高，在数控加工部分的安排，一般应首先考虑复杂零件加工困难的使用，普通机床的数控加工可以显著提高效率，提高质量，如叶轮，叶片模具型腔的加工等。我们需要考虑在零件表面的固定数量加工处理的特点。由于复杂的零件，加工的特点，零件的工艺过程是复杂的。（2）数控加工技术的主要内容根据数控加工中，数控加工工艺的主要内容包括以下几个方面；1）适合数控加工零件的工艺加工含量的测定。2）被加工零件的图样分析，明确加工内容和技术要求，在此基础上，确定零件的加工方案，加工制作工艺，如加工顺序的安排过程，和收敛的传统工艺。3）数控加工工艺设计。如定位划分，步零件和夹具的选择，刀具的选择，切削用量的确定等。4）调整数控加工程序。如切割点，变化点的选择，工艺路线的确定，刀具补偿。5）数控加工公差分配。6）加工数控机床的零件加工指令。5.2零件图纸分析1）加工内容零件主要是轴的加工，表面有椭圆、圆弧，有挡圈槽。加工主要是外椭圆、外圆弧、切槽的加工。2）加工要求零件加工主要要求为：50mm的外圆表面上偏差为0，下偏差为-0.016mm，粗糙度Ra1.6um；44mm的外圆表面上偏差为0，下偏差为-0.016mm，粗糙度Ra1.6um；40的外圆表面上偏差为0，下偏差为-0.025mm。5.3毛坯的选择从数控加工工艺的基本特点：1）数控加工工艺与普通加工原理基本相同，但数控机床自动加工，具有以下特点：数控加工工艺内容比普通机床，加工更复杂的加工精度，表面质量，丰富内容的处理。加工编程数控机床比普通机床加工复杂。这是因为数控机床的特点，改变工具和退刀，这将不可避免地成为节目的内容，也正是由于这一特点，使高的正确性和合理性的处理要求，不能有任何差错。否则，加工出合格的零件。数控加工的灵活性，自动化程度高，特别适用于形状复杂的曲线轮廓加工，曲面零件，而且有许多孔，槽复杂箱体，箱体零件的加工，在多品种小批量生产，采用数控机床加工可获得较高的经济效益。数控加工工艺处理和加工中常见的问题基本上是相同的，但又有其特点。因此，在设计数控加工零件，都遵循了数控加工的灵活性，自动化程度高，特别适用于形状复杂的曲线轮廓加工，曲面零件，而且有许多孔，槽复杂箱体，箱体零件的加工，在多品种小批量生产，使用数控机床和处理可获得较高的经济效益。数控加工工艺处理和加工中常见的问题基本上是相同的，但又有其特点。因此，在设计数控加工零件，必须遵循普通法的基本原理和方法，还要考虑数控加工的特点和零件编程要求。用夹具夹紧方法的选择确实是件，数控机床加工零件的装夹方法与普通机床一样，也要一个合理选择定位基准和夹紧方案。在基于时间的细化的选择，但也要遵循“统一标准”和“基准重合”，此外，还应考虑几个：在定位听尽可能多的卡完成所有加工表面处理。因此，要促进每一个选择面位置信息可以被处理。如身体部位，应采用一二销定位，采用侧为基准，与工件的装夹将引导装置拆除的定位方式。夹持工件各表面的工件加工完成后，也可以直接使用面部毛发为定位的基础，只有这一次的空白要求制造精度要高。对加工中心，工作台上的位置决定的考虑到各站的处理和考虑的工具影响长度和刚度对工件加工质量。如单工位单面加工，工件应放在桌子中间的位置放在旁边的桌子。这可以减少刀杆的长度，增加刚度。数控加工中使用的夹具，其结构相对简单，应尽可能使用通用可调夹具元件装配组合，以缩短生产准备周期。为了简化定位，编程和工具来确保工件可按程序加工工件的正确位置，必须协调之间的大小关系，夹具和机床坐标系统。加工顺序的安排，因为除了安排加工顺序，按照“面后第一洞”后的第一个粗精”等基本原则，还应注意遵循以下原则：为了物质少的时间和数量的刀一般应用工具的过程。在夹紧，对所有需要的切削工具的各部分压力完成相同的工具，在加工刀具交换。对加工中心的换刀时间，如果迁移时间的工作集，应采用相同工位集中完成所有加工可以加工被加工表面，然后旋转工作台的其他表面处理。同轴度要求高的孔应在的位置（在台相同），通过不断变化的刀，所有孔的孔后的订单进行处理，在加工其他坐标位置的孔，以消除重复定位误差的影响，提高同轴孔。确定对刀点和换刀点，对刀点是数控加工时刀具相对工件运动的起点。因为程序是从这一点开始，这样的工具也被称为程序起点或刀点。规划应考虑对刀点位置的第一选择。加工精度要求不高，可以直接通过一些表面与工件或夹具刀面；加工精度要求高，刀点应尽可能在设计基准或工艺基准的部分，如零件的定位孔，从该点的轴孔一把刀。2）所以我们必须首先对零件进行工艺分析的程序，这是一个必要的步骤，如图C-1我想分析零件的精度，加工方法的选择，拟定加工方案，选择合理的切削刀具，切削用量的确定。这部分包括一个螺钉，圆柱，圆锥，弧形槽，表面成分等，轴类零件是一种典型的机械零件中最常遇到的。它主要用来支承传动部件，传递扭矩和承受载荷。轴是旋转体零件，其长度大于直径，一般由外圆柱面，圆锥面，同心轴孔和螺纹及相应的端。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴，阶梯轴，空心轴和曲轴等。小于5轴方面的比值称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴之间。轴类零件的材料和毛坯：1）轴类零件的轴坯可根据使用要求，生产条件和设备的类型，结构，选择杆，锻造毛坯形式。轴的外径是一样的，一般的酒吧；阶梯轴或轴差别大的外径，常用于锻造，节省材料，减少机械加工的工作量，还提高了力学性能。根据不同的生产规模，有两种自由锻和模锻毛坯锻件。采用自由锻锻造小批量生产，批量生产。2）轴的轴类零件的材料根据不同的工作条件，选用不同的材料要求和不同的热处理规范（如调质，正火，淬火，等）以获得一定的强度，韧性和耐磨性。45钢是常用的轴类零件，它经过调质（或正火）便宜，可以获得更好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性，淬火后表面硬度可达45 52HRC。40Cr合金结构钢是适合于中高精度轴类零件的速度，这种钢淬火后回火和淬火，具有良好的机械性能。GCr15轴承钢和弹簧钢65Mn，高频淬火、回火、表面淬火，表面硬度可达50 58HRC，并具有较高的耐疲劳性和耐磨性好，可生产高精度的轴。精密机床主轴（如砂轮，坐标镗床主轴）可采用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化处理，可获得高的表面硬度，而且能保持核心软，所以冲击韧性好。与渗碳淬火钢相比，其热处理变形很小，硬度更高的特性。45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可硬化值46。所以如果你需要45钢的表面硬度，又希望发挥优越的机械性能，45号钢表面渗碳淬火，这样可以得到表面硬度。通过以上的分析，加工轴类零件材料的选择：45 #钢，毛坯尺寸为50mmx100mm棒料5.4 定位基准的选择 5.4.1 粗基准的选择粗基准;1)为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。2)合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。3)粗基准应避免重复使用。4)选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。一般遵循以下原则：（1）保证相互位置要求的原则；（2）保证加工表面的加工余量合理分配的原则；（3）便于工件装夹的原则；（4）粗基准不得的原则重复使用；（5）为了保证各加工表面有足够的余量，加工余量小的表面作为粗基准，不在大小相同的方向；（6）非加工表面，当选的非加工表面作为粗基准。（7）对所有表面都为铸造轴加工要求。根据加工余量最小的表面，表面光滑，滚出去的门。为粗基准选择可靠的表面，同时，粗基准不能重复使用。本设计主要是左外圆粗加工的基准，中心孔。精基准的选择：精子的选择基于时间考虑的主要问题是如何保证执行和夹紧是准确可靠的，和技术要求的设计，以提高工件的加工精度。就在大多数过程尽可能相同的位置。为了使定位基准和测量基准。高精度的选择，稳定和可靠的安装面作为精基准一般遵循以下原则：该基准重合原则；统一基准原则；互为基准原则；自我参照原则；是否便于夹紧原理。根据零件的特点，中心孔为定位基准与基准重合、基准统一原则。第一部分外圆作为粗基准，头车和钻中心孔，镗，加工圆的中心。一个好的标杆，相互借鉴的原则，这样的处理已经比前一个高精度的定位基准，在地图的大小的部分规定的标准。根据粗基准选择应合理分配加工余量的原则，应选50mm外圆表面为粗基准定位，车削左端面及转内孔，以保证其加工余量均匀。5.4.2 精基准的选择精基准选则时，重点考虑的是减少工件的定位误差，保证零件的加工精度和加工表面之间的位置精度，同时也要考虑零件的装夹方便、可靠、准确。由零件的工艺分析可以知道，此零件的设计基准零件左端面，根据基准重合原则，应选设计基准为精基准 ，即以左端面为精基准。由于多数工序的定位基准都是一面两孔，也符合基准同一原则。5.5 制定工艺路线根据给定的零件图纸进行分析，需要两次装夹1）第一道工序装夹工件一头加工图纸左边的零件部分。 用90的外圆车刀车左端面及粗车外圆表面，再用35外圆车刀精车外圆表面， 2）第二道工序。零件掉头装夹加工椭圆及外圆表面的切槽。掉头加工时已加工工件要套上铜管，这样就可以在装夹的时候不损伤已加工面。6选择的设备 6.1 机床的选择技术参数：产品型号CA6140A床身回转直径400mm刀架上回转直径210mm马鞍内回转直径有效长度最大工件长度 / 最大车削长度750/650mm;1000/900mm;1500/1400mm;2000/1900mm主轴中心至床身平面导轨距离205mm主轴孔径 / 主轴孔前端锥度 52 mm /1:20主轴转速级数24/12.主轴转速范围50Hz: 11-1600r/min60Hz: 13.2-1920r/min50Hz: 14-1580r/min60Hz: 20.4-1896r/min纵向进给量范围（ 64 种）标准进给 : 0.08-1.59mm/r小进给 : 0.028-0.054mm/r加大进给 : 1.71-6.33mm/r横向进给量范围（ 64 种）标准进给 : 0.04-0.79mm/r小进给 : 0.014-0.027mm/r加大进给 : 0.86-3.16mm/r刀架纵 / 横向的快移速度纵向 : 4m/min横向 : 2m/min加工螺纹范围公制螺纹 44 种 : 1-192mm;英制螺纹 21 种 : 2-24 牙 / 寸径节螺纹 37 种 : 1-96 ；上 / 下刀架最大行程140mm/320mm刀架转盘回转角度 90 o主轴中心线至刀具支承距离26mm刀杆截面尺寸25mm25mm尾座主轴直径行程及主轴孔锥度75mm150mm;莫氏圆锥 5 号丝杠螺距12 mm主电机功率7.5KW主机净重 kg （约）750 mm20001000 mm20801500mm22302000mm2580主机轮廓尺寸（长宽高） mm750mm2418100012671000mm2668100012671500mm3168100012672000mm366810001267本机床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其它旋转面，车削各种公制、英制模数和径节螺纹，并能进行钻孔，铰孔和拉油槽等工作。 6.2 夹具的选择车削工件，由于工件刚性差，加工过程中的切削力和夹紧力容易变形，影响工件的尺寸精度和形状精度。因此，夹紧方法的合理选择是保证加工精度的关键。这一部分属于大规模生产，而且加工精度不是很高，一般夹具。因为这部分是薄的，夹具的夹紧力必须在考虑易产生变形，从而影响加工精度和精度。三爪卡盘包括盘体，活动爪爪驱动机制。三爪卡盘三卡爪的带领下，一个线程在飞机的后面有一个碟状的锥齿轮与螺纹啮合转动时，小齿轮通过方形开口扳手，旋转盘齿轮，对平面螺纹后驾车三爪或靠近中心的出口，用于不同直径的工件夹具。在三爪三爪的变化，用于安装大直径工件。三爪卡盘精度0.05-0.15mm自。加工精度用三爪卡盘夹头制造精度和磨损的影响。根据不同的动力卡盘爪，分为手动卡盘、动力卡盘两。手动卡：通用配件，用三爪自动定心卡盘爪，每个都可以单独移动的四爪卡盘常用。三爪卡盘（图1和三爪卡盘）通过锥齿轮传动锥齿轮。对阿基米德螺旋槽的大锥齿轮背面，3爪啮合。所以，用扳手旋转锥齿轮，可以使三爪和沿径向方向，实现自动定心夹紧，适合保持圆形，三角形或六边形和工件我们选择三爪卡盘（数控车床夹具）。由于轴类零件的设计加工，根据加工要求，我们采用不完全定位和夹紧，只约束Z轴的转动自由度和X度，对迁徙自由度Y轴。在三爪自定心卡盘的定心夹紧的左端，最右端夹持支持活动。用于夹紧方便，空白应该出夹持部分（双虚线部分），右端应粗糙和钻中心孔三爪卡盘（数控车床自带夹具）。如下图图6-17 切削用量的确定1）车用50mm端。最大允许为30.05mm，因为两端加工，所以不必面对所有的处理，可以留出部分的处理，直到另一端加工时，两处理后，AP1.5mm。饲料中F含量的测定：根据简明切削手册（第三版）（以下简称“切削手册”）在表1.4中，当刀杆长度16mmx25mm，AP1.5mm和50mm f = 0.5 0.6mm/r直径，F = 0.3mm/r CA6140根据手动车床。切削速度：按“手动”切割表1.27，切削速度计算公式。VC =。124.1m/min（T = 60生活），切割速度150米/分钟主轴转速的确定：ns = 1000vc / DW = 1000x150 / x50r /毫米= 955.4r/mm。选择n = 1000r/min毫米。民根据机器的规格。2）粗糙的外圆使用圆形切削加工工件的外圆，于是转身背吃刀量，进给速度，主轴转速和切削速度是一致的。切削深度ap = 2mm，进给量：按“手动”切割表1.4，选择F = 0.3mm/r。切削速度切削的“手动”计算：见表1.27，VC = 122.9m/min，652r NS = N / mm = 710r /毫米，根据主轴的旋转速度选择，机器的规格，所以实际切削速度v = 114.5m/min。3）精密车削圆。0.25mm的切削深度，进给量f = 0.07mm/r，VC为1.68亿/分钟815r ns = N / mm = 900rmm，同上，根据机器的规格选择，所以实际切削速度v = 150米/分钟。4车槽轮廓切削深度ap = 1.5mm，饲料f = 0.1 0.12mm/r量（见“车床技能手册”（第二版）3-49）。选择F = 0.1mm/r车床CA6140根据规范，通过检查“手动”切割VC = 100米/分钟计算，NS = 1000r/min毫米。把另一端加工1）端面切削。2）粗外圆轮廓（用圆形切割）切割AP =深度1mm，F = 0.4 0.5mm/r，F = 0.46mm/r选中，根据机床的切削速度规格：按“手动”切割表1.27，根据切削速度的计算公式（T60min VC）所以VC = 128.3m/min。确定主轴转速：ns = 1000vc / DW = 817.2r/min II，N = 900rmin是根据机器的规格选择，实际切削速度v = 150米/分钟。6）精密车削圆轮廓切削深度ap = 0.15mm，F = 0.2mm/r（见“手册”和切割机的指令），切削速度：VC = 234米/分钟，NS = 9.89亿min，N = 1200r/min时按机选。8 刀具选择刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺的重要内容。它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CADCAM技术的数控加工中直接利用CAD设计数据的可能的发展，尤其是计算机与数控机床的连接，设计制作的全过程，工艺规划及编程是在计算机上完成，一般不需要特殊的工艺文件输出。现在，许多CAD / CAM软件包提供自动编程功能，软件一般是提示工艺规划中的相关问题，编程接口为例，刀具选择，加工路径规划，切削参数的设置，编程人员只要设置相关参数，就可以自动生成NC程序传输到数控机床完成加工。因此，数控刀具的选择和切削用量的确定在人机交互，这与普通的加工形成对比，也要求程序员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，充分考虑数控加工编程的特点。这篇文章必须面对在数控编程、刀具选择和切削用量的确定问题进行了讨论，并提出了一些原则和建议和应注意的问题进行了讨论。数控加工刀具必须适应数控机床高速的特点，效率高，自动化程度高，一般应包括通用工具和连接手柄和少量的特殊处理。手柄必须加入刀具安装在机头，它已逐渐标准化和系列化。以各种方式数控刀具的分类。根据刀具结构可分为：整体式；镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具；硬质合金刀具；金刚石刀具；其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；镗削刀具；铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%40%，金属切除量占总数的80%90%。数控刀具与普通机床相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：刚性（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振性和热变形小；它具有良好的兼容性，方便快速换刀；高，性能稳定的生活，可靠的切断；该工具的尺寸容易调整，以减少换刀时间；刀具应可靠的断屑、卷屑，为了消除芯片；如系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。数控刀具的选择刀具的选择是进行人机交互的数控编程的情况下。根据机床的加工能力，工件材料的性能，加工过程中，切割和其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用，精度高。为了满足加工要求，尽量选择较短的处理，以提高刀具刚性。选取刀具时，要使刀具的尺寸与工件表面的大小是合适的。生产，周边的零件轮廓加工平面，通常使用铣刀；铣削平面，选硬质合金刀具；对老板和槽的加工，选用高速钢刀具；粗糙表面及孔的粗加工，可选用玉米铣刀镶硬质合金刀片；一些固体表面和变角轮廓的加工，常采用球头铣刀，环形铣刀，锥形铣刀和铣刀。在自由曲面加工的球头铣刀，切削速度为零。因此，为保证加工精度，切削行距一般都很近，所以球头常用于表面精加工。在表面加工质量和切削效率是平头立铣刀，球头铣刀比。因此，只要保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工和精加工，应首选平刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意，在大多数情况下，选择好的工具，但工具的成本增加，但提高了加工质量和加工效率的产生，可以使处理成本大大降低。合理选择切削原理，粗加工，一般以提高生产率，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工，要保证加工质量的前提下，兼顾切削效率，经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书，切削用量手册，并结合经验。切削深度t在机床，工件和刀具的刚度允许，不等于加工余量，这是提高生产率的有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留有一定的余量加工。数控机床的精加工余量可比普通机略小。切割：一般我宽度和D是对刀具的直径成正比，与切削深度成反比。经济型数控加工中，一般L的取值范围为：L =（0.6 0.9）D.切削速度V，V是一个改进措施来提高生产力，但关系V和刀具寿命之间的比较接近。随着V的增大，刀具耐用度急剧下降，所以V的选择主要取决于刀具寿命。另外，切削速度与加工材料也有很大的关系，如研磨金刚石30CrNi2MoVA，V员工约8m/min；同立铣铝合金，V可选200m以上。主轴转速n（r/min）。主轴转速，切削速度一般按V的计算公式选择如下：式中，D为刀具或工件直径（mm）。在主轴转速的过程是数控机床的控制面板的整数倍数一般可在主轴速度调整（放大）开关。进给速度vf。VF的选择应根据零件的加工精度和表面粗糙度的工件和工具和材料。Vf的增加也可以提高生产效率。表面粗糙度要求低，VF可以选择大。在这个过程中，VF也可通过机床控制面板装饰开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统的性能。随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题。在数控程序的编制过程中，必须立即在人机交互的情况下，确定刀具的选择数量。因此，程序员必须熟悉刀具的选择和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥本实用新型的数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。1）刀具材料高速工具钢，原则上应热强度高P2030系列涂层硬质合金刀具的选择，加工性能比只含WC-Co硬质合金刀具组成的K系列。锡的PVD涂层刀具可以获得，使用寿命长。金属陶瓷刀具由于含有WC组成，扩散小，并且可以实现更长的使用寿命，但由于其脆性，只适合切割精度深和较小的进给率的加工。氮基陶瓷刀具通常用在切削速度大于1600m /，和进给速度应在硬质合金刀具50%控制，也应严格选择VC，FZ，AP，AE，切削参数值，以避免由于叶片损伤降低了刀具的使用寿命。加工淬火钢时建议采用CBN刀具，性能价格比合理，通常处理应选择较小的进给（走近用陶瓷刀具）。2）刀具几何参数高速工具钢是最重要的工具，参数是角度和刀尖半径后，刀具前角对切削性能的影响不显著（通常为0度）。因为单位切削高速切削力，刀具角度可在16度到20度（工具的稳定性会降低显著大于20）。硬质合金刀具，金属陶瓷刀具，在进给率小（如FZ = 0.2毫米至0.3毫米）可以使用锋利的刃型；饲料大倒角（如0.220）可以提高保持优势；陶瓷和CBN刀具也应该使用边缘保持边缘使用。3）工艺参数200 400m/min切削速度切削，会形成更多的积屑瘤，严重影响刀具的使用寿命。当切削速度提高到超过600m。因为排屑速度的增加和接触时间减少积屑瘤的形成，可以改善加工条件。此外，当切削速度小于600m，切削温度会加快硬质合金刀具扩散被加工材料，对刀具材料的晶格结构的破坏。因此，当切削速度600m/min切削温度经常被用来作为一个转折点，提高切削性能。此外，刀具寿命与加工材料性能密切相关，其拉伸强度和提高刀具寿命降低。对整体硬质合金刀具，选择每齿进给范围为0.2 FZ 0.3mm。可更换刀片的工具，很难得到理想的FZ优化值，由于Fz值比FZ整体硬质合金工具的价值要大得多，并与其他参数，特别是AE值）密切相关，因此可以优化的范围很小，这也给其他参数优化困难。当采用陶瓷和CBN刀具，工艺参数的选择和相似，但只达到约50%的硬质合金刀具。4）表面质量当切削速度vc = 600 800mmin，最佳表面质量。随着切削速度的增加，初始的变化较小的表面粗糙度值，然后下降。随着进给量的增加，表面粗糙度。高速钢加工中，使用冷却液不仅能改善加工表面质量。相反，它将大大降低刀具的使用寿命，所以钢的高速切削加工应采用干式切削加工，其加工表面质量达到Ra0.1M.数控加工台时费用高，为提高效益，数控加工对刀具提出了更高要求，不仅要刚性好，精度高，而且要尺寸稳定、耐用度高。调整方便。因此凡加工情况允许选用硬质合金刀具时，就不应选用高速钢具刀。应尽量选用可转位刀片以减少刀具磨损后的更换和预调时间，选用涂层刀具以提高耐磨性。精密镗孔应选用性能更好更耐磨的金刚石和立方氧化硼刀具。车床上用刀选择可转位硬质合金刀具，根据工件材料，选择刀具材料为硬质合金，代号为YW类。刀杆BH=1625。1# 粗车端面、外圆、凹槽： Kr=90 kr=15 a0=8 0=12 刀片边长10mm 刀片厚度4mm2# 精车端面、外圆： 35菱形刀片 kr=15 0=12 a0=14163# 切槽： 刀片直径为12mm 刀宽为1.5mm产品名称或代号零件名称轴类零件零件图号图4-1序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T0190硬质合金外圆车刀1平端面、粗车轮廓2T02右端面外圆车刀1精车轮廓右偏刀3T03高速钢切槽刀1切槽右偏刀9 手动编程表5-2数控统床G功能指令G代码组别功 能G代码组别功 能G0001快速点定位G5414选择第1工件坐标系G01直线插补进给速度G55选择第2工件坐标系G02圆弧/螺旋线插补顺圆G56选择第3工件坐标系G03圆弧/螺旋线插补逆圆G57选择第4工件坐标系G0400暂停G58选择第5工件坐标系G1517极坐标指令取消G59选择第6工件坐标系G16极坐标指令G6115准确停止方式G1702选择XY平面G64切削方式G18选择XZ平面G6500宏程序调用G19选择YZ平面G6612宏程序模态调用G2006英制尺寸输入G67宏程序模态调用取消G21公制尺寸输入G6816坐标旋转G2800返回参考点G69坐标旋转取消G29从参考点返回G7309深孔钻削循环G30返回第2,3,4参考点G76精镗循环G31跳转功