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基于 Mastercam 连接 零件 数控 加工 工艺 编程 仿真 配合

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基于Mastercam的连接轴零件数控车加工工艺及编程仿真-两配合件.zip,基于,Mastercam,连接,零件,数控,加工,工艺,编程,仿真,配合

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N1 G0 T0101N2 G18N3 G97 S3600 M03N4 G0 G54 X46.154 Z2.N5 G50 S3600N6 G96 S550N7 G99 G1 Z0. F.5N8 Z-66.N9 X50.N10 X52.828 Z-64.586N11 G0 Z2.N12 X42.308N13 G1 Z0.N14 Z-64.5N15 X43.N16 X46. Z-66.N17 X46.554N18 X49.382 Z-64.586N19 G0 Z2.N20 X38.462N21 G1 Z0.N22 Z-64.5N23 X42.708N24 X45.536 Z-63.086N25 G0 Z2.N26 X34.615N27 G1 Z0.N28 Z-49.987N29 G18 G3 X36. Z-51.5 R2.N30 G1 Z-64.5N31 X38.862N32 X41.69 Z-63.086N33 G0 Z2.N34 X30.769N35 G1 Z0.N36 Z-49.5N37 X32.N38 G3 X35.015 Z-50.186 R2.N39 G1 X37.844 Z-48.772N40 G0 Z2.N41 X26.923N42 G1 Z0.N43 Z-27.962N44 X27. Z-28.N45 Z-43.N46 Z-49.5N47 X31.169N48 X33.998 Z-48.086N49 G0 Z2.N50 X23.077N51 G1 Z0.N52 Z-26.5N53 X24.N54 X27. Z-28.N55 Z-43.N56 Z-49.5N57 X27.323N58 X30.152 Z-48.086N59 G0 Z2.N60 X19.231N61 G1 Z0.N62 Z-3.639N63 G3 X20. Z-5.351 R4.N64 G1 Z-26.5N65 X23.477N66 X26.305 Z-25.086N67 G0 Z2.N68 X15.385N69 G1 Z0.N70 Z-1.726N71 G3 X15.429 Z-1.737 R18.N72 X19.631 Z-4.149 R4.N73 G1 X22.459 Z-2.735N74 G0 Z2.N75 X11.538N76 G1 Z0.N77 Z-.95N78 G3 X15.429 Z-1.737 R18.N79 X15.785 Z-1.827 R4.N80 G1 X18.613 Z-.413N81 G0 Z2.N82 X7.692N83 G1 Z0.N84 Z-.416N85 G3 X11.938 Z-1.018 R18.N86 G1 X14.767 Z.396N87 G0 Z2.N88 X3.846N89 G1 Z0.N90 Z-.103N91 G3 X8.092 Z-.46 R18.N92 G1 X10.921 Z.954N93 G0 Z2.N94 X0.N95 G1 Z0.N96 G3 X4.246 Z-.125 R18.N97 G1 X7.075 Z1.289N98 G28 U0. V0. W0. M05N99 T0100N100 M01(TOOL - 2 OFFSET - 2)(OD GROOVE RIGHT - NARROW INSERT - N151.2-185-20-5G)N101 G0 T0202N102 G18N103 G97 S2403 M03N104 G0 G54 X40. Z-49.5N105 G50 S3600N106 G96 S302N107 G1 X23. F.05N108 G0 X40.N109 Z-49.667N110 G1 X33.599 F.1N111 X33.965 Z-49.483N112 G0 X40.N113 Z-47.833N114 G1 X23.N115 X23.367 Z-48.017N116 G0 X40.N117 Z-47.5N118 G1 X23.N119 X23.367 Z-47.683N120 G0 X40.N121 G97 S500N122 Z-44.586N123 X29.828N124 G1 X27. Z-46. F.05N125 X24. Z-47.5N126 X23.N127 Z-48.75N128 G0 X38.828N129 Z-52.914N130 G1 X36. Z-51.5N131 G18 G2 X32. Z-49.5 R2.N132 G1 X27.N133 X23.N134 Z-48.75N135 G0 X29.828N136 G28 U0. V0. W0. M05N137 T0200N138 M01(TOOL - 3 OFFSET - 3)(OD THREAD RIGHT- SMALL INSERT - R166.0G-16MM01-100)N139 G0 T0303N140 G18N141 M05N142 G0 G54 X31. Z-25.N143 G76 P010000 Q0. R0.N144 G76 X24.5 Z-47. P12500 Q5294 R0. E.8N145 G28 U0. V0. W0.N146 T0300N147 M01N148 M00(Flip Stock)(TOOL - 1 OFFSET - 1)(OD FINISH RIGHT - 35 DEG. INSERT - VNMG 16 04 08)N149 G0 T0101N150 G18N151 G97 S3600 M03N152 G0 G54 X48.283 Z2.N153 G50 S3600N154 G96 S550N155 G1 Z0. F.5N156 Z-32.N157 X52.N158 X54.828 Z-30.586N159 G0 Z2.N160 X44.567N161 G1 Z0.N162 Z-22.495N163 G18 G2 X45.06 Z-22.5 R6.N164 G1 X46.N165 Z-31.N166 Z-32.N167 X48.683N168 X51.512 Z-30.586N169 G0 Z2.N170 X40.85N171 G1 Z0.N172 Z-22.119N173 G2 X44.967 Z-22.5 R6.N174 G1 X47.795 Z-21.086N175 G0 Z2.N176 X37.133N177 G1 Z0.N178 Z-21.005N179 G2 X41.25 Z-22.189 R6.N180 G1 X44.078 Z-20.775N181 G0 Z2.N182 X33.417N183 G1 Z0.N184 Z-17.952N185 G2 X37.533 Z-21.173 R6.N186 G1 X40.362 Z-19.759N187 G0 Z2.N188 X29.7N189 G1 Z0.N190 X33.119 Z-17.097N191 G2 X33.817 Z-18.597 R6.N192 G1 X36.645 Z-17.183N193 G28 U0. V0. W0. M05N194 T0100N195 M01(TOOL - 7 OFFSET - 7)(SPOT TOOL 6. DIA.)N196 G0 T0707N197 G18N198 G97 S328 M03N199 G0 G54 X0. Z5.N200 Z2.N201 G1 Z-25. F.05N202 G0 Z2.N203 Z5.N204 Z0.N205 G28 U0. V0. W0. M05N206 T0700N207 M01(TOOL - 4 OFFSET - 4)(ID ROUGH MIN. 16. DIA. - 80 DEG. INSERT - CCMT 09 T3 04)N208 G0 T0404N209 G18N210 G97 S3600 M03N211 G0 G54 X23. Z2.N212 G50 S3600N213 G96 S550N214 G1 Z0. F.4N215 Z-20.N216 X20.N217 X17.172 Z-18.586N218 G0 Z2.N219 X26.N220 G1 Z0.N221 X24. Z-1.N222 Z-20.N223 X22.6N224 X19.772 Z-18.586N225 G0 Z1.25N226 G28 U0. V0. W0. M05N227 T0400N228 M30% N1 G0 T0707N2 G18N3 G97 S328 M03N4 G0 G54 X0. Z5.N5 Z2.N6 G99 G1 Z-55. F.05N7 G0 Z2.N8 Z5.N9 Z0.N10 G28 U0. V0. W0. M05N11 T0700N12 M01(TOOL - 4 OFFSET - 4)(ID ROUGH MIN. 20. DIA. - 80 DEG. INSERT - CCMT 09 T3 04)N13 G0 T0404N14 G18N15 G97 S3600 M03N16 G0 G54 X23.58 Z4.5N17 G50 S3600N18 G96 S550N19 G1 Z2.5 F.4N20 Z-46.5N21 X20.N22 X17.172 Z-45.086N23 G0 Z4.5N24 X27.16N25 G1 Z2.5N26 Z-23.67N27 X25.5 Z-24.5N28 Z-44.5N29 Z-46.5N30 X23.18N31 X20.352 Z-45.086N32 G0 Z4.5N33 X30.74N34 G1 Z2.5N35 Z-17.3N36 X29.6 Z-23.N37 X28.5N38 X26.76 Z-23.87N39 X23.932 Z-22.456N40 G0 Z4.5N41 X34.32N42 G1 Z2.5N43 Z-3.324N44 G18 G2 X33.119 Z-5.403 R6.N45 G1 X30.34 Z-19.3N46 X27.512 Z-17.886N47 G0 Z4.5N48 X37.9N49 G1 Z2.5N50 Z-1.185N51 G2 X33.92 Z-3.769 R6.N52 G1 X31.091 Z-2.355N53 G0 Z4.5N54 X41.48N55 G1 Z2.5N56 Z-.273N57 G2 X37.5 Z-1.341 R6.N58 G1 X34.671 Z.074N59 G0 Z4.5N60 X45.06N61 G1 Z2.5N62 Z0.N63 G2 X41.08 Z-.34 R6.N64 G1 X38.251 Z1.075N65 G0 Z1.25N66 G28 U0. V0. W0. M05N67 T0400N68 M01(TOOL - 6 OFFSET - 6)(ID THREAD MIN. 30. DIA. INSERT - R166.0L-16MM01-100)N69 G0 T0606N70 G18N71 M05N72 G0 G54 X21.5 Z2.405N73 Z-22.N74 G76 P010000 Q0. R0.N75 G76 X28.5 Z-46.5 P15000 Q5752 R0. E1.5N76 Z2.405N77 G28 U0. V0. W0.N78 T0600N79 M01N80 M00(Flip Stock)(TOOL - 1 OFFSET - 1)(OD FINISH RIGHT - 35 DEG. INSERT - VNMG 16 04 08)N81 G0 T0101N82 G18N83 G97 S3600 M03N84 G0 G54 X43. Z3.N85 G50 S3600N86 G96 S550N87 G1 Z1. F.5N88 Z0.N89 X46. Z-1.5N90 Z-46.N91 Z-48.N92 X48.828 Z-46.586N93 G28 U0. V0. W0. M05N94 T0100N95 M30% 任务书课题名称基于Mastercam的连接轴零件数控加工工艺编制及自动编程仿真【两组合件套】内容及要求1、 课题简介毕业设计是一个实践性很强的环节，是培养学生理论联系实际，解决生产实际问题能力的重要步骤。通过此毕业设计使学生具有利用CAD/CAM软件解决生产实际问题的初步能力，并初步具备分析和解决工艺方面的问题，能设计中等复杂程度典型零件数控加工工艺的能力，并能利用数控技术专业知识编写相应的数控加工程序，为今后工作实践和继续深造学习打好基础。2、 技术指标（1） 完成开题报告，工作方案分析及进度计划；（2） 收集和查阅参考资料，对于零件加工的可行性进行分析、研究； （3） 根据零件的加工特点、工艺条件和经济情况确定加工工艺；填写工艺过程卡片（包括刀具的合理选择、加工参数的设计过程）。（4） 根据工艺卡片中的加工顺序，设计零件的轮廓粗、精加工、钻孔等加工方法的刀路，生成加工轨迹；（5） 合理选择机床，根据机床及数控系统的类型进行机床参数的设置和后置处理；生成加工程序；并仿真加工检查和真实零件加工；（6） 完成零件图；（7） 完成说明书，论文的写作。3、 主要参考资料 （1） 数控机床实训技术.电子工业出版社.王金城主编 （2） 数控加工编程与操作.人民邮电出版社.顾晔 楼章华主编（3） 数控工艺培训教程.数控铣部分.清华大学出版社.杨伟群主编（4） CAD/CAM软件相关书籍。基本工作量要求1、设计说明书电子稿和打印稿各一份，纸质说明书页数在30页左右（A4纸）2、图纸3张以上（包括零件图、毛坯图、仿真图、加工刀路图）要求至少有1张以上为采用CAD绘制3、数控加工工艺过程卡、数控加工程序清单、数控刀具卡4、阅相关参考文献10篇以上 进度计划起止时间工作内容1准备阶段20XX年11月15日-20XX年11月30日确定落实课题，调研并搜集有关资料，准备参考资料2课题分析、确定实施方案20XX年12月1日-20XX年12月15日进行对于薄壁基座零件加工的可行性进行分析、研究3课题实施过程20XX年12月21日-20XX年1月10日初步分析计算，定制加工工艺，汇报、确定整体加工工艺方案4课题实施过程20XX年1月11日-20XX年3月15日应用CAD/CAM软件，初步三维建模和生成加工轨迹，然后对生成的最终程序进行仿真检查5编写毕业设计说明书20XX年3月16日-20XX年4月1日参照毕业设计指导书，编写出规范的毕业设计说明书6毕业设计的提交20XX年4月20日按规定的方法装订，然后装于档案袋中交于指导老师审核参考文献（1） 数控车床加工工艺与编程操作. 王兵.机械工业出版社（2） 数控加工技术基础学习指南. 彭美武，饶小创.机械工业出版社（3） 零件的数控铣削加工. 王军.电子工业出版社（4） CAD/CAM与数控机床加工. 江剑锋.中国人事出版社指导教师： 教研室主任： 系主任：技术指标附件1：2数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称配合车削件零件图号程序编号%100序号刀具号刀具名称刀具规格刀柄规格刀片材料备注1T0101外圆刀932020硬质合金2T0202外槽刀3mm2020硬质合金3T0303外螺纹刀602020硬质合金4T0404内镗刀802020硬质合金5T0505内槽刀3mm2020硬质合金6T0606内螺纹刀602020硬质合金7T0707钻头2020高速钢编制审核日期共1页第1页 XX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称配合件零件名称件1共 4 页第 1 页车间工序号工序名材料牌数控毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数 棒料4512011设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床CAK6140夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助粗车件1外形轮廓，留0.5mm余量外圆车刀、端面车刀6001200.22底图号精车件1外形轮廓，保证尺寸精度和粗糙度外圆车刀、端面车刀700700.10.5切235外圆槽切槽刀450450.1切M301.5-6g外螺纹螺纹刀5001.50.5装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 XX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称配合件零件名称件1共 4 页第 2 页车间工序号工序名材料牌数控毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数 棒料4512011设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床CAK6140夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助粗车件1外形轮廓，留0.5mm余量外圆车刀、端面车刀6001200.22底图号精车件1外形轮廓，保证尺寸精度和粗糙度外圆车刀、端面车刀700700.10.5打底孔并钻孔20通孔20钻头700粗镗内孔，留0.5mm余量内孔镗刀6001200.22装订号精镗内孔，保证尺寸精度和粗糙度内孔镗刀700700.10.5设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 XX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称配合件零件名称件2共 4 页第 3 页车间工序号工序名材料牌数控毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数 棒料505011设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床CAK6140夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助打底孔并钻孔20通孔20钻头700底图号粗镗件2内孔，留0.5mm余量内孔镗刀6001200.22精镗件2内孔，保证尺寸精度和粗糙度内孔镗刀700700.10.5切M301.5-6H内螺纹内螺纹刀5001.50.5装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 XX数控加工工序卡片产品型号零件图号产品名称配合件零件名称件2共 4 页第 4 页车间工序号工序名材料牌数控毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制作件数每台件数 棒料505011设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床CAK6140夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件描图游标卡尺工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数 工步工时描校机动辅助粗车件2外形轮廓，留0.5mm余量外圆车刀、端面车刀6001200.22底图号精车件2外形轮廓，保证尺寸精度和粗糙度外圆车刀、端面车刀700700.10.5粗镗件2内孔，留0.5mm余量内孔镗刀6001200.22精镗件2内孔，保证尺寸精度和粗糙度内孔镗刀700700.10.5装订号设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期4 XX数控加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称车削配合件零件名称件1共2页第1页材 料 牌 号 45钢毛 坯 种 类 棒料毛坯外形尺寸50102每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 序设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件夹具量具1车粗车件1右端外形轮廓车CAK6140三爪卡盘卡尺精车件1右端外形轮廓三爪卡盘千分尺切235外圆槽三爪卡盘卡尺切M271.5-6g外螺纹三爪卡盘簧规2车粗车件1左端外形轮廓车CAK6140三爪卡盘卡尺精车件1左右端外形轮廓三爪卡盘千分尺钻16内孔三爪卡盘卡尺粗镗零件1左端内孔三爪卡盘卡尺精镗零件1左端内孔三爪卡盘千分尺3检去毛刺、检测车CAK6140三爪卡盘 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期 XX数控加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称车削配合件零件名称件2共2页第2页材 料 牌 号 45钢毛 坯 种 类 棒料毛坯外形尺寸5050每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 序设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件夹具量具1车切端面，倒C1.5外圆角车CAK6140三爪卡盘卡尺打底孔并钻孔20通孔钻CAK6140三爪卡盘卡尺粗镗件2内孔车CAK6140三爪卡盘千分尺精镗件2内孔车CAK6140三爪卡盘卡尺切M271.5-6H内螺纹车CAK6140三爪卡盘塞规2车粗车外形轮廓车CAK6140三爪卡盘卡尺精车外形轮廓车CAK6140三爪卡盘千分尺3检去毛刺、检测车CAK6140三爪卡盘 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期 摘 要没有理论指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大本次设计主要研究了轴类配合件的造型以及对其模型的设计与数控加工。零件加工中涉及了数控车床加工、编程、CAD制图等，在对所加工零件进行工艺分析额基础上，拟定了加工方案。选择了合适的刀具、量具，确定了切削用量。对加工中存在的一些工艺问题（对刀点、加工路线也做了必要的处理），加工出了合格的产品。通过整个加工的过程的制定，充分体现了数控加工技术在保证加工精度、加工效率，简化工序等方面的优势。它主要用来研究机械数控加工的、以及各种机械加工中要注意的问题。关键词：数控加工；轴类配合件；加工工序；加工程序AbstractNo theory to guide practice is blind practice, theory without practice is empty theory. With the continuous development of numerical control technology and application in the field of expanding this design mainly studies the axial of the modelling of mating parts and the model design and nc machining. Parts processing involved in the numerical control lathe processing, programming, CAD drawing, etc., on the based on process analysis of parts processing, processing scheme is worked out. Choose the suitable cutting tools, measuring tool, the cutting parameter is determined. For processing and some technology problems in (to the cutting point, processing route and do the necessary processing), work out the qualified goods. Through the whole machining process, fully embodies the nc machining technology in guarantee the machining precision and machining efficiency, simplify the procedure of advantage. It is mainly used to study the mechanical nc machining, and attention should be paid to the problems in all kinds of mechanical processing.Keywords:NC machining; Axial type fitting; Processing processes; ProcessII目 录摘 要IAbstractII绪 论11 零件介绍22加工工艺方案分析42.1定位基准的选择42.2确定加工方案43 零件的三维建模73.1 Mastercam软件简介73.2 零件三维造型设计84.加工准备134.1毛坯的确定134.2 加工设备的选择134.3夹具的确定144.4刀具的选择154.5选择切削用量154.5.1背吃刀量的确定154.5.2主轴转速的确定164.5.3进给速度的确定174.6 量具的选择175数控加工工艺卡片的拟定186 仿真加工196.1配合件1仿真加工196.2配合件2仿真加工306.3后处理36总 结37致 谢38参考文献39III绪 论1952年，美国麻省理工学院成功地研制出一套三坐标联动，利用脉冲乘法器原理的试验性数控系统，并把它装在一台立式铣床上。当时用的电子元件是电子管，这就是第一代世界上的第一台数控机床。我国是从1958年开始研究数控技术，一直到60年代中期处于研制、开发时期。当时，一些高等院校、科研单位研制出试验样机，开发也是从电子管开始的。1965年国内开始研制晶体管数控系统。从70年代开始，数控技术在车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工、点加工等领域全面展开，数控加工中心在上海、北京研制成功。在这一时期，数控线切割机床由于结构简单，使用方便、价格低廉，在模具加工中得到了推广。80年代，我国从日本发那科公司引进了5、7、3等系列的数控系统和交流伺服电机、交流主轴电机技术，以及从美国、德国引进一些新技术。这使我国的数控机床在性能和质量上产生了一个质的飞跃。1985年，我国数控机床品种有了新的发展。90年代以及接下来主要是向高档数控机床发展。大批量的自动化生产广泛采用自动机床、组合机床和专用机床以及专用自动生产线，实行多刀、多工位多面同时加工，以达到高效率和高自动化。但这些都属于刚性自动化，在面对小批量生产时并不是适用，因为小批量生产需要经常变化产品的种类，这就要求生产线具有柔性。而从某种程度上说，数控机床的出现正是很地满足了这一要求。11 零件介绍如下图1-1，从整体看，零件1左右两端都由圆弧直线组成，但是要求的加工精度比较高并且在掉头前加工时装夹的位置比较短，是这次的零件工艺的难点，所以在加工工艺安排时最好是要一次成型，避免反复调头装夹带来的精度误差。整个零件除了下料之外，基本上是在数控车床上完成零件的加工。图1.1 件1如下图1-2，零件2是这次设计的最大难点，外圆并没有阶梯轴组成，而是简单的外圆柱表面，而内孔的加工有内孔和内螺纹组成，这次的零件工艺难点在于装夹后无法进行外圆的加工，所以需要通过螺纹配合才能保证加工的顺利进行，整个零件除了下料之外，基本上是在数控车床上完成零件的加工。图1.2 件2本次设计的装配图见下图1-3。图1.3 装配图392加工工艺方案分析2.1定位基准的选择为了保证定位精度，采用三爪自定心的卡盘，寻找工件的轴线，将工件的右端面作为粗加工的定位基准。这样，它不仅符合统一和标准的一致性原则，而且有利于提高生产率。请参阅定位基准。图2.1 定位基准简图2.2确定加工方案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。3. 普通工序和数控加工工序的衔接普通加工工序一般都是穿插在数控加工过程中，如衔接不好，容易产生矛盾。所以在熟悉全部加工过程工序的内容同时，要明确数控加工工艺要求和普通机床加工加工工艺各自的加工特点，如：校正形状对工艺要求；热处理工艺上的安排，这样才能使各个工序满足加工需要，并有明确的质量目标和技术要求，验收依据。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车削配件（如图1.1）的加工过程安排如下：处理方案的制定和选择根据零件图样到工序原则，制定了以下的加工方案：选择最佳的一个，（即，工作时间最短，并可以保证质量）的2套加工方案进行比较。件一工艺安排：工序1：下料工序2：夹零件2外圆右端使伸出20mm，加工右端工步1：钻20内孔工步2：粗、精镗零件2右端内孔工步3：切M271.5内螺纹工序3：拆下零件，夹零件1左端使伸出65mm，加工右端工步1：粗、精车零件1右端外形轮廓工步2：粗、精切235外圆槽工步3：切M271.5-6g外螺纹工序4：将零件2通过螺纹装配到零件1，加工件2外圆工序1：粗、精车件2外形轮廓工序5：拆下零件，夹零件136外圆，加工左端工序6：粗、精车零件1左端外形轮廓工步1：钻20内孔工步2：粗、精镗零件1左端内孔工序7：去毛刺3 零件的三维建模3.1 Mastercam软件简介Mastercam是美国CNC Software NC公司研制与开发的CAD/CAM一体化软件。自1981年推出第一代产品开始就以其强大的加工功能闻名于世。二十年来在此基础上进行不断地更新与完善，Mastercam是被工业界及学校广泛采用。Mastercam作为众多CAD/CAM软件中的一种，之所以能有第一位的装机量，其优点是显而易见的。它对硬件的要求不高，在一般配置的计算机上就可运行；它操作灵活，界面友好，易学易用，适用于大多数用户，能使企业迅速使用并取得很好的经济效益。另外，Mastercam的性价比，是其他同类软件所不能比拟的。随着我国加工制造业的崛起， Mastercam在中国的销量逐步提升，在全球的CAM市场份额雄居榜首。因此对每个机械设计与加工人员来说，学习Mastercam是十分必要的。Mastercam x是Mastercam的最新版本，它在以前版本的基础上做了较大的改进，特别是在三维造型及加工方面增加了新的功能和模块，使其操作更方便，功能更强大，更适合用户的要求。Mastercam包括4大模块：Design、Lathe、Mill和Wire。Design模块用于被加工零件的造型设计，Mill模块主要用于生成铣削加工刀具路径，Lathe模块主要用于生成车削加工刀具路径，Wire模块主要用于生成线切割刀具路径。这4个模块可单独使用，在Mill模块，Lathe模块和Wire模块中也可以进行Design模块中的完整的造型设计，在其中一个模块中就可以实现造型设计与加工过程的统一。Mastercam x还增加了Router模块和 The MetaCut Utullities模块。本书仅对Mastercam X版本中的Mill模块进行介绍。3.2 零件三维造型设计首先我们要建立新文件，文件名只能是英文和数字组成。建好新文件后，分别对零件进行线架造型。（1）进入初始界面首先点击Mastercam进入Mastercam界面。如下图所示：图3.1 Mastercam界面（2）新建模型点击新建右上角先创建一个模型，并输入文件名3D，文件名不允许出现中文件了。在应用栏中点击模型按钮。（3）件1绘制步骤点击确定按钮，通过草图工具栏绘制草图，草图轮廓1如下图所示：图3.2 件1草图点击回转指令，对刚才的绘制的草图进行回转，如下图所示：图3.3 回转草图通过以上的步骤，最后得到三维图，如下图所示：图3.4 三维图（4）件2绘制步骤点击确定按钮，通过草图工具栏绘制草图，草图轮廓2如下图所示：图3.5 件2草图点击回转指令，对刚才的绘制的草图进行回转，如下图所示：图3.6 回转草图通过以上的步骤，最后得到三维图，如下图所示：图3.7 三维图4.加工准备4.1毛坯的确定轴类零件按要求、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。本次车削配合件选择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50102mm、5050mm。4.2 加工设备的选择加工设备，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，我们用华中数控系统来加工可以实现。设备的参数具体看（表4-1）：表4-1机床型号单位CK6140数控车床床身最大回转直径mm400拖板最大回转直径mm200最大切削直径mm400最大加工长度mm1000X/Z轴最大行程mm280/1000X/Z轴最小位移单位mm0.001主轴通孔直径mm83主轴内孔锥度1：20主轴级数无极主轴极限转速rpm150-2000工件夹紧方式mm手动卡盘主电机功率（变频）kW7.5变频器kW11X/Z轴N.m6/6X/Z轴快移速度M/min5/8刀架型式4工位电动刀架刀杆尺寸mm2020刀架重复定位精度mm0.004尾座型式有尾座套筒直径mm60尾座套筒行程mm100尾座顶尖锥孔莫氏4#机床净重kg1560机床外型尺寸（LWH）mm223012801640电力需求（功率/电流）kW/A10/20重量kg16504.3夹具的确定综合轴类零件及2.2的工艺路线拟定。轴类零件为典型的轴类零件,形状很规则，但是在加工过程中由于工件过长，导致加工过程中可能导致横向切削力过大导致工件原心偏离，故夹具选用三爪自定心卡盘如图（4.1），三爪卡盘装夹工件时可自动定心，不需找正。但需要注意的是，用三爪卡盘夹紧工件时，为保证足够的夹紧力，一般要留有20mm以上的夹持长度。如图4.1 三爪卡盘4.4刀具的选择数控加工刀具的选择是数控加工工艺设计的主要内容一部分，它不仅影响加工效率，而且直接导致加工质量不好。伴随着刀具材料性能不断地的提高和结构特性的持续完善，在其耐久性、断屑、抗脆性、刚度、调整更换等方面的性能有了很大的提高。从加工方式角度来看，合理选择加工工具的类型和工艺方案是非常重要的。以下对本次配合轴零件刀具进行了初步列举：表4-2所用刀具规格序号刀具号刀具名称型号备注1T0193外圆右偏车刀MVJNR2020K16硬质合金2T023mm切槽刀ZQ1616R刀片宽3mm3T0360外螺纹刀SER2020K16硬质合金4T04内孔镗刀MVJNR2020K16硬质合金5T053mm切断刀WQ1616R刀片宽2mm6T06内螺纹刀WER2020K16硬质合金7T0820钻头高速钢4.5选择切削用量4.5.1背吃刀量的确定确定切削深度是根据加工余量确定的。在机床功率条件允许的情况下，尽量选择切削深度较大，以使进给次数减少。当零件的精度要求高时，应留有半精加工和精车加工，半精加工余量一般约为0.5mm，精车留余量在半精车后，精车一般比普通车削余量小。它通常需要0.2 0.5mm。因为零件的精度要求不是很高，因此只需要粗加工和精加工两步。下表位选择背吃刀量的选用参考。表4-3 数控切削用量推荐表加工内容背吃刀量Ap/（mm）切削速度vc(mmin)进给量f/(mmr)粗加工23801200.20.4精加工0.10.51201500.10.2综合考虑粗车德背吃刀量选取2mm，精加工的背吃刀量为0.5mm。4.5.2主轴转速的确定主轴转速应根据零件的加工直径，并根据零件和切削刀具材料和加工性能等条件确定切削速度。加工过程中切削速度不仅根据计算和查表可以选择外，还应依据实践经验判断最终的价格参数。在依据选用的切削速度Vc(m/min)选取由公式n=进行计算如下。式中Vc为切削速度；D为工件或刀具的直径（mm）现选取工件的中间尺寸为46的直径为例来阐述其计算过程。D=42mm参考切削参数表选用，理论上分析，（切削速度）的数值越大越好，因线速度大不可以提升生产效率，并且可以避免产生积屑瘤的临界速度，且获得较好的表面粗糙度质量。由于实际加工会受刀具、机床等因素限制，最终考虑：粗车时vc=80m/min精车时vc=100m/min代入式中：粗车时n=100080/（3.1442）=550.38r/min精车时n=1000100/（3.1442）=692.33r/min主轴转速的计算n应依据机床接近或有的转速来选取。粗车时n=550r/min精车时n=700r/min4.5.3进给速度的确定在选择进给速度时，应依照零件的要求选择合适的进给速度。在保证零件要求的前提下，毛坯加工中可以选择较高的进给率。而零件的精车过程中应选择较低的速度进给，而工件的加工孔或切断选用低进给率，从而不影响零件的加工精度。在零件的加工过程中必须考虑切削用量的选择，同时也要根据刀具的选择、刀具材料的选择等方面进行进给设定。选择一个较大的进给速度，才可以提高生产效率，通过精加工降低进给速度来保证零件的质量。由于我们程序中所用的加工方式为r/mm，所以F选用的粗进给速度为0.2mm/r；精加工F为0.1mm/r。4.6 量具的选择在数控加工中，为了保证工件的尺寸精度要求，必须选用正确测量工具，测量各种各样的类型，但不同的零件使用不同的测量工具作为测量工具。但在数控车削外圆的千分尺、游标卡尺、直尺测量工件的使用中，游标卡尺是最普遍的工具，因其简单易用。对于高精度零件则使用千分尺。如表4-4所示。表4-4 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螺纹簧规M27*1.5用来测量外螺纹的标准螺纹塞规M27*1.5用来测量内螺纹的标准5数控加工工艺卡片的拟定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件。6 仿真加工6.1配合件1仿真加工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，根据工艺设置如下图所示：的毛坯，设置“外径”，“内径”，“长度”，“轴向位置”，然后点击“”设置完毕。图6.1（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”，如下图所示： 图6.2 图6.3 图6.4（4）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，加工仿真图，表示仿真正确如下图所示： 6.5（5）件1最终仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，加工仿真图，表示仿真正确如下图所示：图6.62.切槽仿真加工机床选择、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”，如下图所示：图6.7图6.8图6.9图6.10（2）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，切槽仿真如下图所示：图6.11 3车螺纹仿真加工机床选择、材料设置以及验证请参考外圆仿真加工。（1）刀具的选择和仿真加工点击工具栏，选择“车螺纹”，选择加工路径然后确定，选取螺纹刀，设置“进给率”，“下刀速率”，“主轴转速”等参数设置。然后点击“车螺纹参数”，如下图所示：图6.13图6.14（2）仿真验证。点击右侧验证按钮，点击验证，切槽仿真如下图所示：图6.15图6.154.內孔仿真加工机床选择、材料设置以及验证请参考外圆仿真加工。刀具选择和仿真加工点击工具栏，选择“粗