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偏心离合器齿套的数控加工工艺设计及仿真编程,偏心,离合器,数控,加工,工艺,设计,仿真,编程
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湘潭医卫职业技术学院学生毕业设计资料装订本 题 目：偏心离合器齿套的数控加工工艺设计及仿真编程 院 系： 医电学院 专业班级： 14数控301班 学生姓名： 袁立俊 同组学生： 装订日期： 2017 年 5 月 15 日指导教师审核签名答辩组长审核签名答辩委员会主任审核签名院长（副院长）审核签名湘潭医卫职业技术学院 教务处制材 料 目 录1、封面2、毕业设计总成绩评定表3、毕业设计评价（指导教师评价用表）4、毕业设计评价（答辩小组评价及答辩资格审核用表）5、毕业设计评价（答辩小组答辩评价用表）6、毕业设计任务书7、毕业设计开题报告8、毕业设计说明书9、毕业设计作品湘潭医卫职业技术学院学生毕业设计总成绩评定表学生姓名袁立俊专业班级14数控301总评成绩课题名称偏心离合器的数控加工工艺设计及仿真编程课题性质产品设计 工艺流程设计 方案设计 其他题目来源教师下达 社会生产实践学生自选 指导教师姓名胡毅光职称校内 校外职称校内 校外 指导教师评阅成绩指导教师签名： 年 月 日答辩小组评阅成绩答辩小组组长签名： 年 月 日答辩成绩答辩小组组长签名： 年 月 日答辩委员会审核意见： 答辩委员会主任签字： 年 月 日学生所在院（部）审核意见： 院长（副院长）签名：综合成绩 年 月 日注：1、指导教师评阅成绩、答辩小组评阅成绩、答辩成绩，每项评分均按百分制。 2、学生毕业设计成绩根据上述三项评分，总评成绩=指导教师评阅成绩*40%+答辩小组评阅成绩*40%+答辩成绩*40%，总评成绩按五级记分制 湘潭医卫职业技术学院学生毕业设计评价（一）指导教师评价用表毕业设计评价评分内容具体要求权重评分加权分学习态度努力学习，遵守记律，作风严谨务实，按期圆满完成规定的任务01创新工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值01调研论证能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力02综合能力能综合运用所学知识和技能，发现解决实际问题02质量论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理，绘图（表）符合要求02外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求01撰写质量结构严谨、文字通顺、用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整、书写格式规范，符合规定字数要求01成绩合计指导教师评语指导教师签名： 年 月 日说明：评分内容、具体要求、权重为参考，具体由专业教研室根据专业特点设计湘潭医卫职业技术学院学生毕业设计评价（二）答辩小组评价及答辩资格审核用表毕业设计评价评分内容具体要求权重评分加权分任务量毕业设计（论文）任务量饱满，难度较大02创新工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值01质量论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理，绘图（表）符合要求05外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求01撰写质量结构严谨、文字通顺、用语符合技术规范，图表清楚，字迹工整、书写格式规范，符合规定字数要求01成绩合计毕业设计答辩资格审查毕业设计完成情况任务书 有 无开题报告 有 无设计说明书 完成 未完成字数设计作品完成 未完成答辩资格审查结论：（说明是否可进行答辩，并根据学生毕业设计质量说明可答辩的依据）：答辩小组成员签名： 、 、 、 组长签名： 年 月 日 说明：评分内容、具体要求、权重为参考，具体由专业教研室根据专业特点和教育厅有关评价指标设计湘潭医卫职业技术学院学生毕业设计评价（三）答辩小组答辩评价用表毕业设计答辩评分评分内容具体要求权重评分加权分自述总结思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，分析归纳合理03创新工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值01答辩能够正确回答所提出的问题，基本概念清楚，有理论根据05资料资料齐全，符合毕业设计（论文）基本规范要求01成绩合计答辩记录答辩地点答辩日期 记录内容：1、阐述毕业论文要点 2、提问与回答内容记录人签名： 年 月 日答辩结论答辩委员会（小组）成员签名姓名职称姓名职称姓名职称说明：评分内容、具体要求、权重为参考，具体由专业教研室根据专业特点和教育厅有关评价指标设计湘潭医卫职业技术学院毕业设计任务书 院 系: 医电学院 专 业: 数控技术 班 级: 14数控301班 学生姓名: 袁立俊 同组学生: 指导教师: 胡毅光 下发日期: 2016年 12月 20 日任务书填写须知 毕业设计任务书由指导老师认真填写，并由教研室主任签名，任务书是决定学生毕业设计工作能否正常开展的最重要的指导性文件，在培育学生严谨的工作作风和文字表达能力方面有示范作用，因此指导老师在填写时必须字斟句酌，要做到叙述清楚、要求明确、清晰工整、符合规范。毕业设计须知 1、认真学习理解湘潭医卫职业技术学院毕业设计工作管理条例。 2、努力学习、勤于实践、勇于创新，保质保量的完成任务书规定的任务。 3、遵守纪律、保证出勤，因事因病离岗，应事先向指导教师请假，否则按旷课处理。凡随机抽查三次不到，评分时降低10分起评；学生缺勤（包括病、事假）累计超过毕业设计时间1/3以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。 4、独立完成规定的工作任务，不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容。否则毕业设计成绩作不及格处理。 5、毕业设计必须符合湘潭医卫职业技术学院毕业设计基本规范要求，否则不能取得参加答辩资格。 6、毕业设计成果、资料应予答辩结束后及时交指导教师并转交院系收存，学生不得擅自带离学校。 7、严格遵守学校的有关管理制度和操作规程，保持良好的学习和工作环境。 8、毕业设计任务书作为毕业设计作品评阅和毕业设计答辩的主要档案资料，是毕业设计成册的主要内容之一，须妥善保管，设计完成后，与设计作品一同交指导教师。毕业设计课题方向：机械加工制造类题目：偏心离合器齿套的数控加工工艺设计及仿真编程完成日期：2017年6月10日一、题目来源：本课题为偏心离合器的数控加工工艺设计及仿真编程，研究分析数控技术在当代发展趋势及对其工艺性研究的探讨。随着电子技术、计算机技术和自动化、精密机械与测量等技术的发展与综合运用，产生了新的机电一体化的机床数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大的生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学的解决途径。二、设计要求：（包括原始数据、技术要求、工作要求、作品要求）1.设计要求：（1）零件图样分析；（2）零件的实际作用；（3）机床的选择;(4)夹具的选择；（5）量具的选择；（6）冷却液的选择；（7）刀具的选择；（8）零件工艺分析（9）制定工艺卡和工序卡；（10）编程；（11）仿真（12）质量检测；（13）总结。2、书写格式要求：书写格式应按毕业设计大纲及有关规定，并用A4纸打印。3.纸要求：用CAD组图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，设计中应充分利用国家标准和规范,设计中尽量注意到车床的有关结构设计中的工艺性要好，装拆检修容易，操作方便，使用安全，减少消耗，降低成本。4.作量要求：毕业设计说明书字数不少于1万字，毕业设计的图纸工作量不少于1张CAD图纸。3、 个人重点：1.CAD图的绘制。2.制定加工工艺。3.仿真。4、毕业设计说明书的撰写四、各阶段时间安排，应完成的工作量：序号各阶段工作内容起讫日期备 注1毕业设计选题，下达毕业设计任务书12月1日12月20日2熟悉课题，收集资料1月1日1月31日3提交开题报告2月1日2月28日4提交毕业设计初稿3月1日3月31日5提交毕业设计二稿4月1日4月30日6提交毕业设计定稿5月1日5月15日7毕业论文答辩5月20日五、应阅读的基本文献目录：1.机床设计手册.机械工业出版社.第三卷2.机械设计手册. 化学工业出版社.第三版.第三卷 3.机电一体化设计手册. 机械工业出版社.第二卷4. 隋明阳.机械设计.机械工业出版社 5. 中国机械工业教育协会组编.数控技术.机械工业出版社 .20056. 中国机械工业教育协会组编.机械制造基础.机械工业出版社.20057. 丁树模主编.机械工程学.机械工业出版社. 20058. 郑晓峰主编.数控原理与原理.机械工业出版社.20039. 陈富安主编.数控原理与原理.人民邮电出版社.200610. 李雪梅主编.数控机床.电子工业出版社.200511.魏天路等,机电一体化系统设计,北京,机械工业出版社,2006年. 12.尹志强,机电一体化系统设计课程设计指导书,北京,机械工业出版社,2007年. 13.张建民,机电一体化系统设计,北京,高等教育出版社,2000年. 14.机床设计手册M.北京，机械工业出版社，1992 154162. 15.杜国臣等,机床数控技术,北京,中国林业出版社,2006.8. 16.吴祖育,数控机床M.上海,上海科学技术出版社,2000 6580. 17.余英良,机床数控改造设计与实例M.北京.机械工业出版社,2001年. 六、指导教师联系方式：指导老师姓名：胡毅光； 手机：13873235818； QQ号：398590783；电子邮箱：398590783指导教师签字： 年 月 日教研室主任签字： 年 月 日院长（副院长）签字： 年 月 日湘潭医卫职业技术学院毕业设计开题报告 题 目： 偏心离合器齿套的数控加工工艺设计及仿真编程 院 系： 医电学院 专 业： 数控技术 班 级： 14数控301班 学生姓名： 袁立俊 学 号： 201703050118 指导教师： 胡毅光 填表日期： 2017 年 3 月 1 日一、选题的依据及意义本课题为偏心离合器的数控加工工艺设计及仿真编程，研究分析数控技术在当代发展趋势及对其工艺性研究的探讨。随着电子技术、计算机技术和自动化、精密机械与测量等技术的发展与综合运用，产生了新的机电一体化的机床数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大的生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学的解决途径。对典型的偏心离合器的数控加工工艺设计及仿真编程：采用CK6140数控车床和XD数控铣床，实现零件的加工。首先需要对零件图进行工艺分析，读图是零件加工的第一步，只有读懂图纸，才能理解具体加工要素，分解加工步骤，设计加工零件的数控工艺方案，选择毛坯、刀具、机床，以及合理的切削参数等。选择出最佳的加工工艺方案，然后对零件的数控加工程序进行编制，完成本次设计。二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） 在我国，数控技术已成为备受关注的产业发展方向和重要的技术领域。然而制造过程是直接造成资料消耗，产生环境污染物的重要因素之一。机械零件的加工工艺的设计不仅仅是工人加工零件的一个依据，更是设计者对绿色制造理解的一个深刻理解。近年来，我国在机械制造领域发展迅速，在积极引进国外先进的制造理念的同时，结合自身优势，因地制宜，逐步形成一套自有的绿色制造理念。但是与国民经济发展需求和世界先进水平相比较，差距依旧很大。部分大型的，复杂，长寿命的零件仍然需要大量进口，以至于缺乏相应的加工工艺设计经验。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，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上，而我国的机械设备的数控化率不足20%，随着我国机制行业新技术的应用，我国世界制造业加工中心地位形成，数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺，再加上数控加工人员从业面非常广，可在现代制造业的模具、钟表业、五金行业、中小制造业、从事相应公司企业的电脑绘图、数控编程设计、加工中心操作、模具设计与制造、 电火花及线切割工作，所以目前现有的数控技术人才无法满足制造业的需求，而且人才市场上的这类人才储备并不大三、本课题研究内容1、选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。2、分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排等。3、设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具、刀具的选择、切削用量的确定等。4、使用Mastercam自动编写数控加工程序；四、本课题研究方法毕业设计内容：（1）零件图样分析；（2）零件的实际作用；（3）机床的选择;(4)夹具的选择；（5）量具的选择；（6）冷却液的选择；（7）刀具的选择；（8）零件工艺分析（9）制定工艺卡和工序卡；（10）编程；（11）仿真（12）质量检测；（13）总结。五、研究目标、主要特色（创新）及工作进度1、 研究目标：设计偏心离合器的数控加工工艺，编制产品的数控加工程序，并最终加工出合格的产品。2、 主要特色：工艺合理、程序优化、产品合格。3、工作进度： 毕业设计选题，下达毕业设计任务书12月1日12月20日 熟悉课题，收集资料1月1日1月31日 提交开题报告2月1日2月28日 提交毕业设计初稿3月1日3月31日 提交毕业设计二稿4月1日4月30日 提交毕业设计定稿5月1日5月31日 毕业论文答辩6月10日六、主要参考文献1王少军机械制造工艺学（M）北京：机械工业出版社，2006 352寿主编机床夹具设计北京：机械工业出版社，1983 86973王笑天金属材料学（M）北京：机械工业出版社，1987 22364艾兴.切削用量简明手册M. 北京“ 机械工业出版社”2001年4月出版5徐灏.机械设计手册M. 北京“机械工业出版社” 2003年2月出版 6倪森寿.机械制造工艺与装备M. 北京“化学工业出版社”2003年1月第1版7丁德.全金属工艺学M. 北京“机械工业出版社”2000年5月重印8陈立德.机械设计基础M. 北京“高等教育出版社”2004年7月第二版 湘潭医卫职业技术学院毕业设计说明书 题 目： 偏心离合器齿套的数控加工工艺设计及仿真编程 院 系： 医电学院 专 业： 数控技术 班 级： 14数控301班 学生姓名： 袁立俊 学 号： 201703050118 同组学生： 指导教师： 胡毅光 完成日期： 2017 年 6 月 10 日 目 录摘 要1第一章 图纸分析21.1零件介绍21.2零件加工工艺性分析31.3主要的技术要求3第二章 毛坯的确定42.1确定毛坯的类型42.2毛坯尺寸和公差42.3设计毛坯图4第三章 分析零件工艺工艺53.1加工工艺路线的确定53.2加工机床的确定63.3量具的选择8第四章 零件的定位以夹紧94.1定位基准的选择94.1.1粗基准的选择94.1.2精基准的选择94.2夹紧方案的选择9第五章 确定加工刀具10第六章 关键工序分析116.1加工左端面外圆分析116.2加工右端面外圆分析116.3加工右端偏心圆分析116.4加工均布六齿面分析116.5钻4孔分析11第七章 加工工艺文件制定127.1制定机械加工工艺过程卡片127.2数控加工工艺卡片12第八章 零件的数控程序编制138.1编程方法的选择138.2 Mastercam软件介绍138.3 Mastercam软件编程操作148.4程序的后处理23第九章 零件加工结果分析259.1 检测项目及检测结果填写259.2 质量分析25总 结26致谢27参考文献28摘 要近几年来随着国家对数控技术的重视，数控技术的不断发展，因高效率、高精度、高质量从而使得数控加工技术的应用越来越广泛。本次设计任务是偏心离合器综合加工工艺设计与程序编制，使用CAD制图软件将零件的二维图形画出来。接着对零件结构、精度、技术要求进行分析。设计加工零件的数控工艺方案，选择毛坯、刀具、机床，以及合理的切削参数等。选择出最佳的加工工艺方案，然后对零件的数控加工程序进行编制，完成本次设计。关键词: 数车、数铣、CAD/CAM/数控加工工艺、编程1第一章 图纸分析1.1零件介绍以下图1.1为零件的二维图纸,若图纸不清楚详见附件零件图图1.1零件二维图图1.2零件三维图1.2零件加工工艺性分析该零件材料为45钢。由零件图中可知，本次零件为为典型的轴零件，但是左端有六个均匀分布的齿，而且右端也有一个4的孔，尺寸标注规整，该零件需要通过车床和铣床搭配组合加工，才可以完成。从零件可以看出，零件的很多尺寸包括34、46和右端的36的尺寸精度等级都达到IT7。但是表面粗糙度要求一般，在Ra3.2以内，我们车床和铣床就可以达到这个要求。零件的右端36的外圆偏心轴是本次在加工时要重点测量。因为拆下来今后，必须通过打标保证零件的同轴度，才可以保证零件的精度。其余尺寸未注形状公差应符合GB1184-80的要求。1.3主要的技术要求技术要求：1.零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷。2.锐边倒钝，去除毛刺飞边。3.未注形状公差应符合GB1184-80的要求。 29第二章 毛坯的确定2.1确定毛坯的类型毛坯的金属成形工艺类型多样，且每一种毛坯有多种不同的制造方法。常用的毛坯主要有：（1）铸件 铸件常用于形状较复杂的毛坯；（2）锻件 锻件常用于强度要求高、形状较简单的毛坯；（3）型材 型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。（4）焊接件 焊接件是将型材或板料焊接成所需毛坯，简单方便生产周期短。但需经时效处理消除应力才能进行机械加工；2.2毛坯尺寸和公差轴类零件按要求、生产设备条件及结构、零件的工艺特点及组织和零件材料的性能要求，零件的形状和外观的结构、零件的尺寸、现有的生产条件等形式来确定。但对于外圆直径的轴的主要材料没有很大的差异。本次车削轴零件选择45 钢材料，45钢广泛用于机械制造业中常用的轴，它相对廉价，经过调质（或正火）可以得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。综上更适合车削零件的设计。在考虑零件的工艺确定毛坯尺寸6560mm。2.3设计毛坯图零件的工艺确定毛坯尺寸6560mm如下图所示：图2.1毛坯图第三章 分析零件工艺工艺3.1加工工艺路线的确定综合数控加工工艺路线设计与普通机加工工艺路线设计，主要区别在于它不是从毛坯到成品的整个过程，只有具体说明的几个数控加工工艺。因此，在路线设计过程中必须注意，因为数控加工部分一般都是在零件加工的全过程中体现，因此要与其他加工工艺相连接。在数控加工工艺设计中应注意以下几个问题：1工序的划分根据数控加工的特点，对数控加工过程可以分为以下几种：（1）以安装一次并加工作为一个工序。该方法适用于具有较少加工内容的零件，加工后将能够达到状态。（2）用同把刀具加工划分工序。有的零部件在一次安装过程中有很多道加工表面，由于考虑程序太长，会受到一定的限制，如控制系统传输的限制，机器的连续工作时间限制，机器的负载平衡等。另外，程序太长会增加错误和检索的难度，所以程序不能太长，内容的过程不能太多。（3）以加工零件部位的工序。对于工件的加工加工项目很多的件，根据其结构特点将加工件分为几个部分，如凹腔、曲面、外形或平面，并将每一部分的加工过程作一个工序。（4）以粗加工和精加工区分工序。对于工件易变形的加工，由于对粗加工可能产生的变形需要对其进行验形，所以一般说来，不管是粗加工还是精加工，都要将工序划分。2. 加工顺序的安排加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯，以及需要进行定位、安装和夹紧来考虑。并依据下列原则安排：（1）在加工的过程中，前面得工序不能影响到下一个工序的定位与装夹，还应考虑一般机床加工穿插的影响。（2）首先进行内腔加工，加工内腔后在加工外形；（3）在同一个定位、装夹方式或同一刀具加工过程中，最好的式连续加工，以减少重复定位的次数，刀具的更换的次数和移动压板的次数；（4）在一次定位和安装后的几道工序，必须先安排对工件刚性影响小的加工工序。在上述分析的基础上，零件的主要加工部分是外圆表面，以及少见的特殊形状表面，所以加工方法是根据经济精度选择的。按由基面先行、先粗到细、先主到次、先面到孔、就近的加工原则确定零件（如图1.1）的加工过程安排如下：工序1：下料工序2：粗、精车左端外形轮廓，保证表面粗糙度和尺寸精度工序3：钻9.8孔工序4：铰10孔工序5：调头装夹，保证同轴度0.02mm以内，使伸出25mm加工右端工序6：粗、精车右端外轮廓，保证表面粗糙度和尺寸精度工序7：切右端11外圆槽，保证表面粗糙度和尺寸精度工序8：在三爪卡盘的其中一爪加上垫片，夹60外圆加工偏心轴工序9：粗精均布六齿，保证表面粗糙度和尺寸精度工序10：钻4孔，保证表面粗糙度和尺寸精度工序11：对工件进行倒角，去刺工序12：终检3.2加工机床的确定一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用机床使用。1.外圆表面：是轴类零件的主要组成表面。加工方法：轨迹法、成形法。多采用数控车床。技术要求包括：尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度等。2.内圆表面（内孔）：是套类零件的主要组成表面。加工方法：钻削、镗削。多采用数控车床。技术要求包括：尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度等。加工设备，我们选择了数控车床，由于数控系统的选择要综合考虑系统功能的需要，我们用法兰克数控系统来加工可以实现。设备的参数具体看（图3.1）：图3.1 CKA6140数控车床3.端面和钻孔：是铣零件的主要组成表面。加工方法：钻削、铣削。多采用数控铣床。技术要求包括：尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度等。选用加工中心（FAUNCXD1000） 加工中心加工柔性比普通数控铣床优越，有一个自动换刀的伺服系统，对于工序复杂的零件需要多把刀加工，在换刀的时候可以减少很多辅助时间，很方便，而且能够加工更加复杂的曲面等工件。因此，提高加工中心的效率便成为关键，而合理运用编程技巧，编制高效率的加工程序，对提高机床效率往往具有意想不到的效果。图3.2 XD1000加工中心3.3量具的选择在数控铣削加工过程中，工件尺寸精度的保障需要选取正当的测量工具，当下，颇多的量具类型，可是不同的零件需采用不一样的测量工具。千分尺一般运用在铣削外轮廓中，以游标卡尺和直尺作为测量工件的基本量具。因游标卡尺使用便捷、多样化等特点导致在某些加工部位的尺寸上测量精度有所欠缺。正常千分尺选用在精度高的零件上。如表3-1所示。表3-1 量具表名称规格分度值用途游标卡尺0-150mm0.02mm主要用于测量内、外尺寸和深度等千分尺0-150mm0.001mm用于长度测量工具直尺0-200mm1mm用来测量工件的长度内测千分尺测内孔第四章 零件的定位以夹紧4.1定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。4.1.1 粗基准的选择为了满足上述要求，应选择偏心离合器的主要面作为定位基准。即以偏心离合器的外圆作为粗基准来限制工件的四个自由度，再以另一个面作为定位基准来限制第五个自由度。这样就能够很好地保证工件的定位，从而达到了加工各个工序的目的。4.1.2精基准的选择从偏心离合器零件图分析可知，它的外圆面与各主要面平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个外圆定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的三爪卡盘定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。因此，定位基面的选择应该在保证加工精度的前提下使定位简单准确，加紧可靠，加工方便，夹具结构简单。（1）精基准的选择零件设计基准是60H7外圆的中心轴线，要求60H7外圆面与其余各面保持同轴度。（2）粗基准的选择粗基准选用外圆表面作为定位基准，所以考虑到装夹方便加持长度长的外圆表面当粗基准。4.2夹紧方案的选择对于数控机床它的零件的安装，我们都要选择比较合符情理的定位基准还有它的夹装方案。以下两点要求：（1）基准，力求设计过程和编程计算，这个简单而明确的数值计算的程序设计。（2）我们不要夹装次数那么多，最好一次切削装夹过程后，把全部待加工表面都加工好。加工左端外圆时，选择右端外圆毛坯为粗基准，采用三爪卡盘装夹。加工右端外圆时，选择左端外圆毛坯为精基准，采用三爪卡盘装夹。加工六个齿时，选择右端已加工过的外圆为精基准，采用三爪卡盘装夹。加工钻孔时，选择左端已加工过的外圆为精基准，采用三爪卡盘装夹。第五章 确定加工刀具刀片材料要根据零件材料及热处理后的材料性能合理选用。对与一般低碳钢，低碳低合金钢的加工刀片材料可以选择普通硬质合金或超微粒子硬质合金材料，在国际标准中（ISO），硬质合金通常分为三大类，即K、P、M分别相当与我国国标中的YG、YT YW类。通常情况下又分别在K、P、M三种代号后附加上01、05、20、40、50等数字进行更进一步细分。一般来讲数字越小者硬度更高，但 韧性降低，数字越大韧性高但硬度降低。一般情况下K类主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料；P类主要用于加工普通钢；M类主要用于加工难加工钢，铸铁及有色金属。超微粒子硬质合金适合加工不锈钢、高锰高及耐热钢，选用时可结合具体加工工艺参数合理选择。在数控车削中，为提高刀具寿命，实际应用中大多使用涂层刀具材料。涂层刀具是在韧性较好的工具表面涂上一层耐磨损，耐溶着、耐反应的物质，使刀具在切削中同时具有硬而不易破损的性能。本次设计使用的是涂层的数控加工刀具如下所示： 表5-1 数控刀具表格产品名称或代号1零件名称偏心离合器零件图号A4程序编号工步号刀具号刀具名称数量加工表面 备注1T0193外圆车刀1车端面及粗精外轮廓2T023mm切槽刀1切外槽3T039.8钻头1钻孔4T0410铰刀1铰孔5T058立铣刀1铣齿6T064钻头1钻孔编制 审核共1页第1页。第六章 关键工序分析6.1加工左端面外圆分析工件左端要求用表面粗糙度要求Ra3.2um，所以用外圆车刀对左端外圆进行车削。左端60的外圆有精度要求，先用外圆车刀粗车后精车，保证其精度。左端46的外圆有精度要求，先用外圆车刀粗车后精车，保证其精度。10mm内孔，用9.8麻花钻对10mm的通孔进行钻孔在用10铰刀对10mm的通孔进行铰孔，保证其精度。6.2加工右端面外圆分析右端40的外圆有精度要求，先用外圆车刀粗车后精车，保证其精度。外圆槽切11外圆槽，保证表面粗糙度和尺寸精度6.3加工右端偏心圆分析右端36的外圆偏有精度要求，先用外圆车刀粗车后精车，保证其精度。6.4加工均布六齿面分析粗精加工均布六齿，用数控铣床加工可保证表面粗糙度和尺寸精度。6.5钻4孔分析4mm内孔，用3中心钻对通孔进行定位，在用钻头对4mm的通孔进行钻孔，保证其精度。第七章 加工工艺文件制定7.1制定机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡是说明加工工艺路线的详细阐述，主要是用来描述工件的加工流程，安排生产计划，组织生产调度；而机械加工工序卡是在加工过程卡的基础上，根据各工序编制的工艺文件，主要用于指导工人完成每一个工艺加工操作。工艺卡片的设计见附表1机械加工工艺过程卡。7.2数控加工工艺卡片数控加工工序卡片见附表2。第八章 零件的数控程序编制8.1编程方法的选择数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。（1）手工编程手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时，都可以采用手工编程的方法。手工编程在目前仍是广泛采用的编程方式，即使在自动编程高速发展的将来，手工编程的重要地位也不可取代，仍是自动编程的基础。在先进的自动编程方法中，许多重要的经验都来源于手工编程，并不断丰富和推动自动编程的发展。（2）自动编程自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计算机来自动生成零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求，借助数控语言编程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能，对加工过程与要求进行较简便的描述，而由编程系统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹，所以能及时地检查程序是否有错，并进行修改，得到正确的程序。综合考虑该零件的外形，确定该零件采用Mastercam软件自动编程的方法进行编制，这样做可以通过加工仿真更明确的发现程序是否有错误。8.2 Mastercam软件介绍Mastercam 加工模块提供了连接基于Mastercam的加工处理模块Mastercam 所有加工模块提供了相同的图形窗口环境，用户可以在沿运动轨迹的图形观察工具和图形的修改，如延长和缩短或修改刀具路径。该模块还提供了一个共同点的加工编程功能，可用于钻削、镗削和镗削加工。根据用户对灵活用户的需求进行修改和裁剪模块的接口，并对标准化工具库的定义、模型库的处理参数进行了早期处理、半精加工和精加工等常用参数的归一化处理，减少了训练时间和优化处理技术。Mastercam软件的所有模块，可以直接生成的物理模型的处理程序，使整个模型。8.3 Mastercam软件编程操作1.外圆仿真加工(1)机床选择打开Mastercam，点击工具栏,选择“车削”，点击“默认”。（2）材料设置点击左侧机床设置中的，点击Stock的按钮，根据工艺设置所示的毛坯，设置“外径”，“内径”，“长度”，“轴向位置”，然后点击“”设置完毕。图8.1 毛坯设置（3）刀具选取和仿真加工点击工具栏，选择“粗车”，选择加工路径，然后确定，选取外圆刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数。然后点击“粗加工参数”，如图所示。图8.2 粗车参数设置图8.3 粗车参数设置（3）刀具选取和仿真加工点击工具栏，选择“粗车”，选择加工路径如图所示，然后确定，选取外圆刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数如图。然后点击“粗加工参数”，如图所示。 图8.4 粗车刀路2.机床选择、材料设置以及验证请参考内圆仿真加工。（1）刀具选择和仿真加工点击工具栏，选择“径向车削刀具路径”，选择加工路径，然后确定，选取槽刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数。然后点击“径向粗车参数”，最后点击“径向精车参数”，设置如下图所示。图8.5 切槽参数设置图8.6 粗切槽参数设置图8.7 精切槽参数设置（2）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，粗加工仿真如图8.8所示仿真刀路图，表示仿真正确。图8.8 切槽刀路3.挖槽的刀路设计在完成孔的加工后，即可根据本文2中的工艺对加工铣零件曲面编程仿真加工。具体步骤如下：（1）单击“挖槽”“2D挖槽”，根据提示，拾取曲面，单击确认选择，将跳出如图4.7所示的2D刀具路径参数设置界面，在界面中，首先选择2D挖槽铣削，然后单击刀具，选择1号刀8mm立铣刀刀，将其“进给速率”设置为150，主轴转速2000如图8.9所示，单击“十字架”应用选择。图8.9曲线的拾取图8.10刀具设定（2）单击“共同参数”选项，设置如图8.11所示参数。图8.11挖槽共同参数设置（3）设置完毕后，单击右下角的按钮确认设置，将得到如图8.12所示的刀路。 图8.12 凹槽走刀路径（4）根据凹槽的刀路设计设置完毕后，将得到如图8.13所示的刀路。 图8.13 圆槽走刀路径通过本次加工仿真，确定本次设计中使用的，工艺路线安排，刀具、机床、切削参数的选择，正确合理，符合加工需要。4.3零件仿真加工加工仿真系统是模拟真实数控机床的操作,学习数控技术、演示讲解数控操作编程、工程技术人员检验数控程序防止碰刀提高效益的工具软件。通过在PC机上操作该软件，能在很短时间内掌握各种系统数控车、数控铣及加工中心的操作。总之，实现了数控加工过程仿真，保证了数控编程的质量，减少了试切的工作量和劳动强度，提高了编程的一次成功率，引入教学培训，在数控行业推广，都可产生巨大的经济和社会效益.选中程序列表，点击确定刀轨。开始仿真加工，得到如下效果图。图8.14 车外圆仿真图图8.15 钻孔仿真图图8.16 车外圆仿真图图8.17 偏心外圆仿真图图8.18 铣齿图8.19 钻孔仿真图8.4程序的后处理点击文件按钮,后选择需要的系统后处理文件，设定文件名字，点击确定即可生成G代码。如下图。图8.29程序后处理N1 G21N2 G0 G17 G40 G49 G80 G90N3 T1 M6N4 G0 G90 G54 X-8.809 Y-25.945 A0. S2000 M3N5 G43 H1 Z25.N6 Z10.N7 G1 Z-3. F200.N8 G3 X-5.343 Y-26.874 I8.809 J25.945 F500.N9 G2 X-6.488 Y-24.212 I5.343 J3.874N10 X-8.809 Y-25.945 I-5.012 J4.293N11 X-11.5 Y-26.519 I-2.691 J6.026N12 X-14.8 Y-25.634 I0. J6.6N13 X-25.634 Y-14.8 I14.8 J25.634N14 X-26.518 Y-11.5 I5.715 J3.3N15 X-25.945 Y-8.809 I6.599 J0.N16 X-24.212 Y-6.488 I6.026 J-2.691N17 X-26.874 Y-5.343 I1.212 J6.488N18 G3 X-25.945 Y-8.80
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