[工学]典型轴套类零件I毕业论文.doc

云南科技信息职业学院目 录目 录i摘 要1绪 论21. 数控机床的产生和发展31.3、数控机床的组成与工作原理41.3.1、数控加工的工作过程与数控机床工作原理41.4、数控机床的组成51.5、数控机床的发展方向62. 数控车床62.1、选用原则72.2、数控车床调试72.3、数控车床的使用条件72.4、数控车床的组成82.5、数控车床操作92.5.1、机床操作面板92.5.2、数控车床对刀方法92.5.3、 数控车加工程序的结构和常用代码103数控车削加工工艺性分析103.1、数控车削加工工艺的内容103.1.1、零件图分析113.1.2、夹具和刀具的选择及切屑用量的选择113.1.4、划分工序及拟定加工顺序153.2、加工实例164仿真软件的介绍344.1、斯沃仿真软件介绍344.2、斯沃数控仿真软件的功能354.3、软件操作354.4、机床参数设置354.5、solidworks介绍374.5.1、solidworks软件特点37结 语38致 谢39参考文献39附 录40第41页共43页基于fanuc0it数控车床的手动编程与仿真加工典型轴套类零件i摘 要数控机床的加工工艺与普通机床的加工艺虽有诸多相同之处，但也有许多不同之处。数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。本文首先通过对数控机床的概述、数控车削加工的工作原理、数控车床编程技术的发展、数控车床加工工艺制作等大致介绍了数控车床技术的基本工作流程，然后用实例的形式为大家展示了数控车床加工的全过程。实例在给定fanuc机床的软、硬件条件下，运用cad及solidworks软件完成给定典型零件的二维、三维图形绘制及其装配图的绘制，并且完成其数控车床加工工艺分析以及手工编制零件的数控车床加工工艺步骤和数控程序。最后应用fanuc0it进行程序校验和零件仿真加工。关键词 数控车削加工；数控编程；数控加工工艺；工艺分析；零件仿真加工；绪 论数控技术就是指一种采用计算机对机械加工过程中的各种控制信息进行数字化运算、处理、并驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的技术。世界各工业发达国家通过发展数控技术、建立数控机床产业，促使制造业跨入一个新的发展阶段，给国民经济的结构带来了巨大的变化。数控机床是世界第三次产业革命的重要内容，它不但是机电工业的重要基础装备，还是汽车、石化、电子和现代医疗装备等产业现代化的主要手段。虽然数控机床产业本身的产值远不如汽车、化工等产业，但高效的数控机床给制造业带来了现代化的生产方式以及高倍率的效益增长，这是促进国民经济发展的巨大源动力。特别是数控技术在制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及果，足以给机械制造业的产业结构、产品结构、制造方式及管理模式等带来深刻的变化。此次设计，要求对图示零件进行数控加工工艺分析和手工编写程序指令二维、三维图的绘画，再进行视频录制，这就对我们关于数控技术的掌握提出了比较高的要求，并且让我们对数控方面的知识更加了解,是对我们日后的就业能力的初测试。1 数控机床的产生和发展1952年，美国parsons公司与麻省理工学院（mit）合作研制了第一台三坐标数控铣床。从第一台数控机床问世至今，数控技术的发展非常迅猛，数控机床已应用于航空、汽车、造船、机床、建筑机械等行业。此外，数控技术也在绘图机械、坐标测量机、激光与火焰切割机、木工机械等机械设备中得到广泛应用。我国于二十世纪六十年代开始研究数控机床及其相关技术，至八十年代末期已日趋成熟。二十世纪九十年代，随着计算机控制技术的迅速发展和全球经济一体化的到来，美国、日本、德国、意大利、西班牙等生产的数控设备迅速遍布中国，进一步推动了我国数控技术的发展。近二十年来，加工中心、直接数字控制系统、自适应控制系统、柔性制造系统、计算机集成制造系统等的相继出现与应用，已使数控机床成为现代机械制造系统生产过程自动化的基本设备。1.1、数控加工的特点数控加工工艺内容要求更加具体、详细数控加工工艺要求更严密、精确数控加工的工序相对集中1.2、数控加工的工艺特点加工精度较高 加工质量稳定可靠能完成复杂曲面的加工生产效率高有较强的适应性较高的经济效益有利于生产管理的现代化虽然数控加工具有上述优点，但数控机床初期投资大，维修费用高，数控机床及数控加工技术对操作人员和管理人员的素质要求也较高。因此，应该合理地选择和使用数控机床，提高企业的经济效益和竞争力。1.3、数控机床的组成与工作原理 1.3.1、数控加工的工作过程与数控机床工作原理、根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数及相关数据；、用规定的格式及程序代码编写零件加工程序。可人工编写，也可由自动编程软件直接生成程序文件；、程序输入。可以通过数控机床操作面板手工输入程序，也可由计算机串行通讯接口直接传输程序文件至机床数控单元；、程序调试，加工准备操作阶段。此过程一般先在机床执行机构不动作的情况下进行程序试运行、刀具路径模拟等，随后应调整好机床、夹具、刀具和工件的各相关参数，如确定工件加工零点（应与编程零点相符）、确定刀具相对于工件的位置（俗称对刀）；、运行程序，完成零件加工。为确保加工过程准确无误，一般先执行单程序段操作，各单段程序检验合格后，再自动循环执行。由上述可知，数控加工工艺系统由数控机床、夹具、刀具和工件等构成。数控机床是零件加工的工作母机，刀具直接对零件进行表面切削加工，夹具用来确定零件相对于机床或刀具的正确位置并在加工过程中压紧夹牢零件，最后通过加工程序来控制刀具与工件之间的相对运动轨迹，从而完成零件的加工。1.4、数控机床的组成、数控系统 计算机数控系统（简称cnc系统）由程序、输入输出设备、cnc装置、可编程控制器（plc）、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成。数控系统是数控机床的核心。数控系统接受按零件加工顺序记载机床加工所需的各种信息，并将加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，同时进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使刀具实现相对运动，完成零件加工过程。、伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元和驱动装置包括主轴伺服驱动装置、主轴电动机、进给伺服驱动装置及进给电动机。测量装置是指位置和速度测量装置，它是实现主轴、进给速度闭环控制和进给位置闭环控制的必要装置。主轴伺服系统的主要作用是实现零件加工的切削运动，其控制量为速度。进给伺服系统的主要作用是实现零件加工的成形运动，其控制量为速度和位置，特点是能灵敏、准确地实现cnc装置的位置和速度指令。、控制面板控制面板是操作人员与数控机床进行信息交互的工具。可以通过他对数控机床（系统）进行操作、编程、调试，或对机床参数进行设计和修改，也可以通过它了解或查询数控机床的运行状态。、控制介质和输入、输出设备控制介质是记录零件加工程序的媒介，是人与机床建立联系的介质。程序输入，输出设备是cnc系统与外部设备进行信息交互的装置，其作用是将记录在控制介质上的零件加工程序输入cnc系统，或将已调试好的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的介质上。 、plc、机床i/o电路和装置 plc是用于进行与逻辑运算、顺序动作有关的i/o控制，它由硬件和软件组成。机床i/o电路和装置是用于实现i/o控制的执行部件，是由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路。 、机床本体数控机床的本体是指其机械结构实体，是实现加工零件的执行部件。它主要由主运动部件（主轴、主运动传动机构）、进给运动部件（工作台、溜板及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等），以及特殊装置、自动工件交换（apc）系统、自动刀具交换（atc）系统和辅助装置（如冷却、润滑、排屑、转位和夹紧装置等）组成。 1.5、数控机床的发展方向1高精度 2高速化 3智能化 4复合化2 数控车床数控车床又称为 cnc车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。合理选用数控车床，应遵循如下原则：2.1、选用原则2.1.1、前期准备确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量，拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备，合理选用数控车床的前提条件是满足典型零件的工艺要求。 2.1.2、根据性能价格比来选择做到功能、精度不闲置、不浪费，不要选择和自己需要无关的功能。2.1.3、机床的防护需要时，机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置，在选择数控车床、车削中心时，应综合考虑上述各项原则。2.2、数控车床调试开箱验收开机试验功能试验 各种手动试验 负荷试验 空动转试验2.3、数控车床的使用条件数控车床的正常使用必须满足如下条件，机床所处位置的电源电压波动小，环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。2.3.1、机床环境要求 机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源，则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性，将使电子元件接触不良，发生故障，影响机床的可靠性。2.3.2、温度条件数控车床的环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。2.3.3、按说明书的规定使用机床使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力，都应在许用应力范围内，不允许任意提高。2.4、数控车床的组成数控车床由车床主体、数控装置、伺服系统、辅助装置等几部分组成。图2.1 普通车床 图2.2 数控车床2.5、数控车床操作图2.3 控制面板2.5.1、机床操作面板 （图 图2.4操作面板 图3.3 手轮示意图 图2.6 刀具角度的参考平面 2.5.2、 刀具几何角度图2.5 车刀切削部分的结构、刀具切削部分的构成要素前面（前刀面）r：刀具上切屑流出的表面；后面（后刀面）a：刀具上与工件新形成的过渡表面相对的刀面；副后面（副后刀面）a：刀具上与工件形成的过渡表面相对的刀面；主切削刃：前面与后面形成的交线，在切削中承担主要的切削任务；副切削刃：前面与副后面形成的交线，它参与部分的切削任务；刀尖：刀尖可以是主切削刃与副切削刃汇交的交点；也可以是把主切削刃与副切削刃连接起来的一小段切削刃，如果这一小段切削刃为直线段，则称为倒棱；如果这一小段切削刃为圆弧，则称为圆弧过渡刃 。基面pr：过切削刃选定点，垂直于主运动方向的平面。通常，它平行（或垂直）于刀具上的安装面（或轴线）的平面。切削平面ps：过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面pr的平面。它也是切削刃与切削速度方向构成的平面。正交平面po：过切削刃选定点，同时垂直于基面pr与切削平面ps的平面。法平面pn： 过切削刃选定点，并垂直于切削刃的平面。2.5.3、数控车床对刀方法 数控车床常用的对刀方法有试切对刀、机械检测对刀仪对刀（接触式）和光学检测对刀。常用的对到是试切对刀。图2.7对刀方法2.5.4、 数控车加工程序的结构和常用代码 、程序结构数控车程序可以分成程序开始、程序内容和程序结束三部分内容。第一部分 程序开始部分,主要定义程序号。第二部分 调出零件加工坐标系、加工刀具，启动主轴、打开冷却液等方面的内容。第三部分 主要以m03或者m30结束。、常用代码g代码 功 能 g70 精加工循环 g00 定位（快速移动） g71 外圆粗车循环 *g01 直线插补（切削进给） g72 端面粗车循环 g02 圆弧插补cw（顺时针） *g98 每分进给 g03 圆弧插补ccw（逆时针） g99 每转进给 g40 取消刀补g41、g42 刀尖左补偿、刀尖半径右补偿3 数控车削加工工艺性分析3.1、数控车削加工工艺的内容数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面:选择并确定零件的数控车削加工内容；对零件图纸进行数控车削加工工艺分析；工具、夹具的选择和调整设计；工序、工步的设计；加工轨迹的计算和优化；数控车削加工程序的编写、校验与修改；首件试加工与现场问题的处理；编制数控加工工艺技术文件；总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。3.1.1、零件图分析零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性，选择工艺基准。、尺寸标注方法分析 零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点，以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。 、轮廓几何要素分析在手工编程时，要计算每个节点坐标。因此在零件图分析时，要分析几何元素的给定条件是否充分。、精度和技术要求分析其主要内容包括：分析精度及各项技术要求是否齐全、是否合理；分析本工序的数控车削加工精度能否达到图纸要求，若达不到，允许采取其他加工方式弥补时，应给后续工序留有余量；对图纸上有位置精度要求的表面，应保证在一次装夹下完成；对表面粗糙度要求较高的表面，应采用恒线速度切削。 3.1.2、夹具和刀具的选择及切屑用量的选择、工件的装夹与定位数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面，尽量减少装夹次数，以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件，通常以零件自身的外圆柱面作定位基准；对于套类零件，则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外，还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。常用的是三爪自动定心卡盘。如图所示。图4.2 三爪卡盘图4.1 四爪卡盘、刀具选择 刀具的使用寿命除与刀具材料相关外，还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下，采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命，提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。、刀具选择总的原则思路刀具选择总的原则思路是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。、车刀选择图4.3外圆车刀及螺纹车刀数控车刀主要采用机夹可转位车刀。选择的主要问题是刀片的形状、角度、精度、材料、尺寸、厚度、圆角半径、断屑槽、刃口修磨等要能满足各种加工条件的要求，各种外圆车刀、螺纹车刀等及适应的工件表面如图4.3所示。、尖形车刀。、圆弧形车刀。、成型车刀。、刀位点在使用对刀点确定工件原点时，就需要进行“对刀”，对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。所谓“刀位点”是指刀具的定位基准点，常用刀具的刀位点规定：立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具轴线与刀具底面的交点，球头铣刀刀位点为球心，镗刀、车刀刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心，钻头为钻尖，如图4.4所示。图4.4刀位点、换刀点为了防止换刀时碰伤零件、刀具或夹具，换刀点常常设置在被加工零件的轮廓之外，并留有一定的安全量。、刀具半径补偿一般用的是前置刀架。如图4.5所示。图4.5指令格式：x(u)_z(w)_f_ 3.1.3、切削用量选择数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速s（或切削速度）及进给速度f（或进给量f）。也称为切屑三要素。 切削条件的三要素：切削速度、进给量和切屑深度直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。、切削速度 切削速度的大小是用工件外表面的线速度来表示的，记作vc。单位m/s(或者m/min)。公式：（公式1，式中n为主轴速度，单位r/s；d为刀具最大直径，单位mm）、进给量 （进给量有两种表述形式） 进给速度表示，记作，单位mm/min，即在单位时间内，刀具相对于工件在进给方向上的位移量生产中常用每转进给量来表示，记作fn，单位为 mm/r，即是工件每转一转，刀具相对于工件在进给方向上的位移量； 当刀具齿数z1 时（如：钻削），每个刀齿相对于工件在进给方向上的位移量，即每齿进给量，以fz表示，单位为mm/z。 上述三种表示法可写成，其中（公式2）。、背吃刀量 当刀具不能一次吃刀就能切掉工件上的金属层时，还需由操作者在一次进给后再沿半径方向完成吃刀运动，习惯上称每次吃刀的数量为背吃刀量，以ap表示，单位为mm；此时它是间歇进行的，故可不看成是运动。但当由机床进刀机构自动完成吃刀运动时，就应看成是一种辅助运动了（外圆磨削、平面磨削），其大小为 （公式3）式中，为待加工表面，为已加工表面。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。 进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。如下表：表4.1然而，在实际作业中，刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时，需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等难加工材料来说，可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。 3.1.4、划分工序及拟定加工顺序、工序划分的原则：在数控车床上加工零件，常用的工序的划分原则有两种。 保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中，粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，则应将粗、精加工分开进行。 提高生产效率原则。为减少换刀次数，节省换刀时间，提高生产效率，应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再换另一把刀来加工其他部位，同时应尽量减少空行程。 、确定加工顺序 制定加工顺序一般遵循下列原则： （1）先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行，逐步提高加工精度。 （2）先近后远。离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。此外，先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性，改善其切削条件。 （3）内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件，应先进行内外表面的粗加工，后进行内外表面的精加工。 （4）基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来，定位基准的表面越精确，装夹误差越小。3.2、加工实例图4.6三维图、二维图实例1 、工艺分析该零件由球面、锥度、退刀槽组成的一个简单的阶梯轴，零件图尺寸标注较完整，零件图整体符合数控加工尺寸标注要求；其轮廓描述清楚完整；无热处理和硬度要求。其中其尺寸没有尺寸精度和表面粗糙度要求，因此不需要精加工。、毛胚工件的材料为 45 钢，40x100的毛胚、装夹方案：三爪自定心卡盘、确定加工顺序及走 刀路线、加工顺序：根据： 基面先行原则：用做精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。 先粗后精原则：先粗后精是指按照粗加工半精加工精加工的顺序进行加工，逐步提高加工精度。 先内后外原则：内表面加工散热条件较差，为防止热变形对加工精度的影响，应先安排加工。对于有内孔和外圆表面的零件加工，通常先加工内孔，后加工外圆。同样，对于内外轮廓加工，先进行内轮廓（型腔）加工工序，后进行外形加工工序。 先主后次原则：零件的主要工作表面、装配基面应先加工，次要表面可穿插进行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最终精加工之前进行。因此该零件需要先加工右端面，然后从左往右依次加工外轮廓，再切槽最后切断。、切削用量的选择 切削速度，单位m/s(或者m/min)：公式：（式中n为主轴速度，单位r/s；d为刀具最大直径，单位mm） 进给量：进给速度表示，记作，单位mm/min。生产中常用每转进给量来表示，记作 ，单位为 mm/r。表示法可写成，其中 背吃刀量（ap）：单位为mm，大小为 ，式中，为待加工表面，为已加工表面。、拟定数控切削加工工艺卡片如下表所示：表1 数控加工刀具卡片序号刀具编号刀片名称刀具材料刀具半径刀具规格1t0290外圆车刀硬质合金0.225x252t03切槽刀硬质合金0.425x25表2 加工工序卡片加工工序卡片零件轴类零件零件图夹具三爪自定心卡盘设备数控车床材料45号钢程序编号工序号安装方式工步号工步内容切屑用量刀具量具主轴转速/rmin-1进给量/mmmin-1背吃刀量/mm编号名称游标卡尺夹住右端1平左端面6000.22t01外圆车刀2车外圆到尺寸6000.22t01外圆车刀3切槽3201t02切槽刀4车倒角600t02切槽刀5切断6001t02切断刀、编写程序o0001-程序号g21g98g99-程序初始化g00x100z100-快速移至点t0101-换第一把刀m03s800-主轴正转g00x42z2快速移至循环起刀点g01x40-车外圆z-77g00x100z100g01x42z2g71u1r1-粗车外轮廓g71p10q20u0.5w1f100n10g01x0z0g03x22z-11r11图4.7刀具轨迹g01z-20x25x30z-40x34x38z-42n20z-77g00x100z100g00x42z2g70p10q20-精车外轮廓g00x100z100m05t0202-切槽m03s800g00x40z-68g01x30f100x36x38z-58x40z-83x1x40g00x100z100m30 、仿真加工仿真加工见附录2中的视频。 实例2、工艺分析、零件图分析图4.8三维图、二维图该零件由内孔、球面、锥度、退刀槽组成的一个简单的阶梯轴，零件图尺寸标注较完整，零件图整体符合数控加工尺寸标注要求；其轮廓描述清楚完整；无热处理和硬度要求。其中其尺寸有尺寸精度和表面粗糙度要求，因此需要精加工。、毛胚工件的材料为 45 钢，55x150的毛胚、装夹方案：三爪自定心卡盘、确定加工顺序及走刀路线确定加工顺序及走刀路线原则同实例1。因此该零件需要根据先内后外原则，先钻孔再加工内轮廓，然后从右往左依次加工外轮廓，再切槽最后切断。该零件钻孔是手动钻孔。、切削用量的选择切削速度、进给量、背吃刀量分别由公式1、2、3计算得到。、拟定数控切削加工工艺卡片如下表所示：表1 刀具卡片表2 加工工序卡片、 编写程序（图4.9）刀具轨迹o0002g98g00x100z50t0202m03s800g00x16z2g73u-8w0r6-粗镗内孔g73p50q60u-0.3w0f100n50g01x35f80z0g03x30z-12r45g01z-26x27x23z-36w-5x20x19w-0.5z-73x16n60g00z2g00x100z50m05t0303s1500m03g00x16z2g70p50q60f60-精镗内孔g00x100z50m05t0404m03s800g00x51z2g71u4r2-粗加工外轮廓g71p70q80u0.4w0.2f100n70g01g42x40z0f80x43z-25x46x49z-26.5n80z-75g00g40x100z50m05t0505s1000m03g00x51z2g70p70q80-精加工外轮廓g00g40x100z50m05t0606s600m03-换6号刀g00x51z2g01x49z-25f0.1进行切槽加工x41.5x51z-57.5x41x51z-53.5x41x51z-49.5x41x51z-45.5x41x51z-41.5x41x51z-50.5x30x51z-49.5x30g00x100z50m05t0707s400m03g00x45z2g92x43z-20f1.5-车螺纹x42.2x41.7x41.4x41.2x41.05g00x100z50t0606s600m03g00x51z2g01x49z-70f0.3x1x46x49z-68.5g00x100z50m30、仿真加工仿真加工见附录2中的视频。实例3图4.10三维图、二维图、工艺分析、零件图分析该零件由内孔、锥面、圆弧、退刀槽、螺纹组成的一个阶梯轴，零件图尺寸标注较完整，零件图整体符合数控加工尺寸标注要求；其轮廓描述清楚完整；无热处理和硬度要求。其中其尺寸有尺寸精度和表面粗糙度要求，因此需要精加工。、毛胚：工件的材料为 45 钢，55x65的毛胚、装夹方案：三爪自定心卡盘、确定加工顺序及走 刀路线因此该零件需要先加工内孔，先手动钻孔再镗孔，然后从左往右依次加工外轮廓，再掉头加工，先加工外轮廓，再切槽，最后车螺纹。、切削用量的选择切削速度、进给量、背吃刀量分别由公式1、2、3计算得到。螺纹背吃刀量根据附录1中可得。、拟定数控切削加工工艺卡片如下表所示：表1 刀具卡片序号刀具编号刀片名称刀具材料刀具半径刀具规格1t0125钻头硬质合金2t0235镗刀硬质合金0.225x253t0335镗刀硬质合金0.225x254t04外圆车刀硬质合金0.525x255t05外圆车刀硬质合金0.525x256t06宽度为5的切槽刀硬质合金7t07外螺纹刀高速钢0.316x16表2 加工工序卡片、编写程序图4.11刀具轨迹o0003g21g97g99t0202m03s800g00x23z2g71u1r0.5-粗镗内孔g71p40q50u-0.3w0f0.15n40g01x29f0.3z-10x26z-25n50x23g00z50x100m05t0303s800m03g00x23z2g70p40q50f0.1-精镗内孔g00z50x100m05t0404m03s800g00x57z2g71u2r1-粗车左端外轮廓g71p70q80u0.4w0f0.15n70g01x38f0.1z0g03x40z-20r22g02x40z-35r21g01x44x48w-2w-8n80x57g00x100z50m05t0505s1000m03g00x51z2g70p70q80-精车左端外轮廓g00x100z50m30掉头加工o0004;g21g97g99;t0404m03s800;g00x50z2;g73u4r2;-粗车外轮廓g73p70q80u0.5w0.4f0.3;n70g01g42x40z0;g01z-15;x46;n80z-20;g00g40x100z50;m05;t0505s1000m03;g00x51z2;g70p70q80f0.1;-精加工外轮廓g00g40x100z50;m05;t0606s600m03;-切槽加工g00x51z2;g01z-15f0.1;x36;x50;g00x100;z50;m05;t0707s400m03;g00x45z2;g92x40z-10f1.5;-车螺纹x39.2;x38.7;x38.4;x38.2;x38.05;g00x100z50;m30;、仿真加工仿真加工见附录2中的视频。实例4 、工艺分析、零件图分析图4.12 装配图、三维图、平面图该零件由内孔、内螺纹、外螺纹、锥度、退刀槽组成的一个简单的装配图，零件图尺寸标注较完整，零件图整体符合数控加工尺寸标注要求；其轮廓描述清楚完整；无热处理和硬度要求。其中其尺寸有尺寸精度和表面粗糙度要求，因此需要精加工。、毛胚工件的材料为 45 钢，55x100的毛胚、装夹方案：三爪自定心卡盘、确定加工顺序及走 刀路线加工顺序及走 刀路线原则同实例1由于该零件由三个零件构成，每个零件的加工需要单独加工，因此图1所示零件需要两次加工先加工左端，再掉头加工右端，最后加工内螺纹。图2所示零件从左往右加工，图3所示零件从左往右加工，最后加工外螺纹，最后切断。图1、图2都需要先手动钻孔。、切削用量的选择切削速度、进给量、背吃刀量分别由公式1、2、3计算得到。螺纹背吃刀量根据附录1中可得。、拟定数控切削加工工艺卡片如下表所示：图1刀具卡片 序号刀具编号刀片名称刀具材料刀具半径刀具规格1t0122钻头硬质合金2t0235镗刀硬质合金0.225x253t03内槽刀硬质合金0.225x254t0435外圆车刀硬质合金0.525x255t0535外圆车刀硬质合金0.525x256t06内螺纹刀高速钢0.316x16图1 加工工序卡片图4.13刀具轨迹编写程序o0041g21g97g99-程序初始化t0202m03s800g00x17z2g01x23f0.3z-19-镗孔g00z50x100t0303s600m03g00x17z2g01x23f0.3-切槽z-25x28x23g00z50x100t0404s800m03g00x57z2g71u2r1-粗车外轮廓g71p40q50u0.4w0f1.5t0303s800n40g01x36f0.1z0x40z-20x49n50z-45g00x100z50t0505s1000m03g00x51z2g70p40q50-精加工外轮廓g00x100z50t0606m03s400g00x51z2g92x26z-19f1.5内螺纹加工x26.8x27.3x27.6x27.8x27.95g00x100z50m30掉头加工o0042g21g97g99t0404m03s800g00x57z2g71u2w2-粗车外轮廓g71p50q60u1w0f0.3n50g01g42x28z0x30z-1z-15g02x34z-43r20g03x49w-15r20n60g01w-2g00g40x100z50t0505m03s1000g70p50q60f0.1-精加工g00g40x100z50m30图2 刀具卡片序号刀具编号刀片名称刀具材料刀具半径刀具规格1t0135外圆车刀硬质合金0.525x252t02宽度为6的切槽刀硬质合金0.225x253t03外螺纹刀硬质合金0.525x25图2 加工工序卡片图4.14刀具轨迹编写程序o0042g21g97g98t0202m03s600g00x30z2g73u-6w2r6-粗镗内表面g73p60q70u-0.5w0f100n60g01x36f80z0 x32z-20n70x36z-40g00z50s800m03g00x30z2g70p60q70f60-精镗内表面g00z50x100t0303m03s800g00x50z2g71u1r1-粗车外轮廓g71p80q90u0.4w0.2f100n80g01x48z0n90z-42g0050z50s1000m03g70p80q90f80-精加工外轮廓g00x100z50图3 刀具卡片t0404s600m03g00x50z2g01z-40f60-切断x1g00x100z50m30序号刀具编号刀片名称刀具材料刀具半径刀具规格1t0135外圆车刀硬质合金0.225x252t02切槽刀硬质合金0.225x253t03螺纹刀高速钢0.225x25图3 加工工序卡片编写程序：o0002g21g97g99t0101m03s800g00x50z2g71u4r2-粗车外轮廓g73p20q30u1w0f0.15n20g01x25z0x27z-1图4.15刀具轨迹z-23x36x40z-42x48n30z-65g00x50z50 s1000m03g70p20q30f0.1-精车内轮廓g00x100z50t0202s600m03g00x50z2g01z-23f0.06-切槽x24x50z-60x35x50z-55x35x50g00x100z50t0303m03s400g00x50z2g92x27z-17f0.15-车外螺纹x26.2x25.2x24.9x24.7x25.55g00x100z50t0202s600m03g00x50z2g01z-66f0.1-切断x1x55g00x100z50m30、仿真加工仿真加工见附录2中的视频。4 仿真软件的介绍4.1、斯沃仿真软件介绍南京斯沃软件技术有限公司开发的，法那科(fanuc)、西门子(sinumerik)、三菱(mitsubishi)、西班牙发格(fagor)、 美国哈斯(haas)、pa、 广州数控(gsk)、华中世纪星(hnc)、北京凯恩帝(knd)、大连大森(dasen)、南京华兴(wa)、 江苏仁和(renhe)、南京四开、天津三英、成都广泰（great）数控车铣、巨森数控jnc及加工中心仿真软件，数控机床维修仿真软件，数控维修（电气）仿真 以及plc仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的国内第一款自动免费下载更新的数控、电气以及plc仿真软件。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可大大减少昂贵的设备投入。 斯沃数控仿真(数控模拟)软件包括17大类，67个系统，126个控制面板。具有fanuc、siemens(sinumerik)、mitsubishi、fagor、美国哈斯haas、pa、romi、广州数控gsk、华中世纪星hnc、北京凯恩帝knd系统、大连大森dasen、南京华兴wa、 江苏仁和renhe、南京四开、天津三英、成都广泰great、巨森数控jnc编程和加工功能，学生通过在pc机上操作该软件，能在很短时间内掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的操作，可手动编程或读入cam数控程序加工，教师通过网络教学，可随时获得学生当前操作信息。斯沃数控仿真软件也是目前国内唯一自动免费下载更新的数控仿真软件。4.2、斯沃数控仿真软件的功能、实现屏幕配置且所有的功能与fanuc工业系统使用的cnc数控机床一样。、实时地解释nc代码并逻辑机床进给命令。、提供与真正的数控机床类似的操作面板。、单程序块操作，自动操作，编辑方式，空运行等功能。、移动速率调整，单位毫米脉冲转换开关等。4.3、软件操作操作界面(包括：操作工具栏、视图工具栏、编程面板、操作面板、主窗口屏幕)图5.1操作界面(如下图所示)4.4、机床参数设置图5.2机床参数设置界面 刀具设置图5.3 刀具参数设置界面机床操作刀具管理选定所需刀具修改修改所需参数工件参数及附件工件操作设置毛坯修改参数及工件材料（如图所示）图5.4 工件参数设置界面4.5、solidworks介绍solidworks软件是世界上第一个基于windows开发的三维cad系统，由于技术创新符合cad技术的发展潮流和趋势，solidworks公司于两年间成为cad/cam产业中获利最高的公司。solidworks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 4.5.1、solidworks软件特点solidworks软件功能强大，组件繁多。solidworks功能强大、易学易用和技术创新是solidworks的三大特点，使得solidworks成为领先的、主流的三维cad解决方案。solidworks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。solidworks不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。solidworks提供的autocad模拟器，使得autocad用户可以保持原有的作图习惯，顺利地从二维设计转向三维实体设计。solidworks提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。从三维模型中自动产生工程图