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曲轴数控工艺及工装夹具设计.doc

曲轴零件的数控工艺及工装夹具设计【含仿真】【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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曲轴 零件 数控 工艺 工装 夹具 设计 仿真 全套 cad 图纸 毕业论文 原创 资料
资源描述：

回转体的工艺规程及工装夹具设计（曲轴零件）

摘    要

本文是通过利用回转体零件诸如曲轴零件的工艺规程及工装夹具设计为例子，完成回转体曲轴零件的数控加工工艺规程设计。

曲轴是柴油发动机的重要零件，它的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工尺寸精确，且润滑可靠。

本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行数控加工工艺规程设计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计。主要工作有：绘制产品零件图和三维建模，了解零件的结构特点和技术要求；根据生产类型和所在企业的生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析；确定数控加工工艺过程；拟定零件的数控加工工艺，制定数控加工工艺过程卡，并利用MASTERCAM对工件进行数控编程及模拟，并对曲轴零件进行工装夹具设计并绘制夹具装配图和零件图。


关键词：回转体零件，曲轴，数控加工，夹具


Crankshaft Machining Process And Fixture Design


Abstract


In this paper, through the use of rotary parts, such as process planning and fixture design crankshaft for example, NC machining process planning to complete the rotating crankshaft parts.

Crankshaft is a vital part of the diesel engine. Its role is turning the linear reciprocating motion of the piston into a rotary motion and making the gas pressure acting on the piston into a torque. In that way it can drive working machinery and various auxiliary systems of diesel engines to work. Crankshaft suffer constantly changing pressure, intreia force and their moment of force. Therefor, crankshaft is required to achieve the characteristics such as high strength, stiffness and wear resistance.Meanwhile, the machining size of the journal surface should be precise and lubrication reliable.

Based on the technical requirement of the machined crankshaft, this design includes proceeding mechanical process planning, protocoling fixture design planning and completing fixture design though the basic principles and methods of fixture design. Main tasks include the following. Firstly,draw the product detail drawing and realize the structure of parts and technical requirements. Secondly, carry on structural analysis and process analysis of the parts according to the production type and production conditions. Thirdly,confirm the rough types and the manufacturing methods. Fourthly, protocol the machining process of the parts and select each step of the processing equipment and process equipment and confirm the allowance and step size of each process and then calculate the cutting and fixed working hours of each process. Fifthly,fill in machining process card and so on. Then design the designated special fixtures and draw assembly figure and the figure of major parts.


Key Words: Roatary parts, Cam, CNC, Fixture

目     录

1绪论1

1.1毕业设计的背景及目的1

1.2曲轴制造技术现状与趋势1

1.2.1概述1

1.2.2曲轴制造技术现状2

1.3本设计应解决的主要问题4

1.4零件图5

2零件分析6

2.1零件的作用6

2.2曲轴工艺分析6

3零件的三维建模7

3.1  proe三维软件介绍6

3.2 曲轴零件的三维建模6

4 工艺规程设计7

4.1 确定毛坯的材料7

4.2制定工艺路线8

4.3零件的数控加工工艺分析8

4.4数控加工工艺过程卡片9

5  MASTERCAM数控加工与编程设计7

5.1  MASTERCAM软件介绍7

5.2  MASTERCAM数控车加工工艺过程设计7

6  专用夹具设计16

6.1 工序尺寸精度分析16

6.2 定位方案确定16

6.3 定位元件确定16

6.4 定位误差分析计算17

6.5 夹紧方案及元件确定18

结    论19

致    谢20

参考文献21



1绪论

1.1毕业设计的背景及目的

制造业生产的是具有直接使用价值的产品，而这些产品与社会的生产活动和人民活动息息相关。当今制造业不仅是科学发展和技术发明转换为现实规模生产力的关键环节，并已成为为人类提供生活所需物质财富和精神财富的重要基础。

机械制造工艺与机床极具设计是机械制造工艺与机床夹具教学的一个必不可少的辅助环节。他是学生全面综合运用本课程及有关选修课程的理论联系实际的一次重要实践。他对于培养学生编写机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，及以后到工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。机械制造工艺是机械加工的基础，是机械产品的生产的基本技术，工艺工作是每一个机械企业基本的生活内容，加工工艺技术研究，提高工艺水平，搞好工艺管理是提高机械产品质量，降低消耗的根本措施。此次设计的目的在于：根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，制定夹具设计方案，完成夹具设计。


内容简介：
西北 工业大学 毕业设计（论文）任务书 院（ 系） 机电工程学院 专业 机械设计制造及其自动化 班 姓名 学号 1.毕业设计（论文）题目： 回 转体零件的 工艺规程 及工装夹具设计 2.题目背景和意义： 随着现在科学技术的迅速发展，数控加工在企业里的所占的比重也来越高，多轴数控加工越来越来成为必需，特别是 回转体 类零件的加工。 随着机床技术的不断发展，在车床上也能进行铣削加工，工件车削后可以不松卡盘，直接在车床上进行一些铣削加工，这样可以减少 工件装夹次数，提高了工件的加工精度，降低成本。但必须在数控转塔车床或车削加工中心上装有铣削主轴（ C 轴）才能进行该项加工。 通过本毕业设计题目的训练，提高学生的工程实践能力。 因此 把“ 回转体零件的 工艺规程 及工装夹具设计 ”作为本次本科毕业论文的课题，既有较大的学术价值，又有广阔的应用前景。 3.设计 (论文 )的主要内容（理工科含技术指标）： (1) 参阅相关资料，了解和掌握 回转体 类 零件 的 发展以及数控加工解决 回转体 类零件加工方法，并查阅和收集相关资料； (2) 完成结构方案设计，确定实施 方案； 运用 Mastercam、 Pro/E 等工具软件对 回转体 类零件进行三维建模设计； (3) 对 回转体 零件进行数控加工工艺分析，确定装夹方案，编制数控加工工艺规程编制； (4) 运用 Mastercam 软件对 回转体 零件进行刀具路径规划、 表面 粗精加工、刀具路径仿真以及 NC 程序的生成； (5) 对 回转体 零件的工装夹具进行设计，对设计方案和计算结果进行分析； (6) 完成相关零件图和部件装配图。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： (1)1-3 周： 参观调研， 通过查阅相关文献和刊物 ，了解和掌握 回转体 类零件 的 发展以及数控加工解决 回转体 类零件加工方法， 编写开题报告 。 (2)4-8 周： 完成结构方案设计，确定实施方案； 运用 Mastercam、 Pro/E 等工具软件对 回转体 类零件进行三维建模设计；对 回转体 零件进行数控加工工艺分析， 确定装夹方案； 完成英文资料翻译 。 (3)9-13 周： 编制数控加工工艺规程编制；运用 Mastercam 软件对 回转体 零件进行刀具路径规划、曲面粗精加工、刀具路径仿真以及 NC 程序的生成； 写出中期报告。 (4)14-18 周 ： 对 回转体 零件的 工装夹具进行设计，对设计方案和计算结果进行分析； 完nts 成设计图纸，写出毕业论文，准备答辩。 5.毕业设计（论文）的工作量要求 实验（时数） *或实习（天数）： 工作时间 18 周，上机 30 机时 图纸（幅面和张数） *： A0 图纸不少于 2 张 其他要求： 外文翻译字数： 中文 不少于 3000 字 ； 参考文献篇数 ： 中文 不少于 15 篇 ，英文不少于 3篇 ； 论文字数：不少于 15000 字。 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系（教研室）主任审批 ： 年 月 日 说明： 1本表一式二份，一份由学生装订入 附件册，一份教师自留 。 2 带 *项可根据学科特点选填。 nts The crank processes specification and dewelopment direction The crank processes specification The crank specification is very high,its machine-finishing technological process different and the crank complex degree has the very bigdifference along with the production guiding principle,but includes following several main stages generally:Localization datum processing;Thick,lathe finishing and rough grinding each host neck and other outer annuluses;Che Lianjing;Drills the oil hole;Correct grinding LianJing;Bigcapitellum and kev slot processing;Journal surface treatment;Transicent equilibrium;Super finishing various journals. May see,the mainneck or LianJing the turningworking procedure all separates with the grinding working procedure is often middle arrangement some different machined surfaces or the heterogeneity working procedure.After the rough machining can have the distortion,therefore the normal force reduces gradually;Because simultaneously thick,the precision work working procedure carries on sparately before,the latter working proceding has the possibility to eliminate the working procedure error,finally obtains the very high precision and the very low roughness .Thick ,theprocision work separates,and arranges the alignment working procedure behind the cutting force big working procedure,guarantees the processing precision. In order to reduce the distortion which the cutting force causes,guaranteed when precission request,correct grinding various journals,uses the single grinding wheel in turn grinding generally. The journal processing high ,the main neck and the neck uses continually processes many times. Crank machining development direction Along with our country numerical control engine bed unceasing increase,the crank rough machining will be widespread uses in the numerical contaol lathe,the numerical control the willing machine,the numerical contaol vehicle broaching machine and so on the advanced equipment to the main journal, the connecting road nts journal carries on the numerical control turning,in the milling, the vehicle-broaching processing,by will effectively reduce the amount of deformity which the crank will process.The crank precision work will be widespread uses the CNC control the crankshaft grinding to carry on the correct grinding processing to its journal,this kind of grinder will provide grinding wheel automatic function request and so on transient equilibrium installment,center rest automatic tracking unit,automatic survey,self-compensating system,grinding wheel automatic conditioning,permanent link speed,will guarantee the gringding quality the stability. In order to esatisfy the processing request which the crank enhances day by day, set the very high request to the crankshaft grinding.The modern crankshaft grinding except must have the very high static state,the dynamic rigidity and outside the very high proccessing precision,but also requests to have the very high grinding efficiency and more flexibilities.In recent years requested the crankshaft grinding to have the stable processing precision,for this , had stipulated to the crankshaft grinding process capability CP1.67,this meant requested the crankshaft grindig the actual processing common difference to have the commen difference which assigned compared to the crank small one half .Along with the modern actuation and the contaol technology , the survey control ,CBN the gingding wheel and the advanced engine bed part application , for the crankshaft grinding high accurance , the highly effective abrasive machining has created the condition . One kind calls it the connecting rod neck follow-up grinding craft . Has manifested these new technical synthesis application concret achievement . This kind of follow-up grinding craft may obviously enhance the crank connecting rod neck the grinding efficiency, the processing precision and the processing flexibility rod neck in an attire .In the grinding process ,the wheel head realization reciprocation swing feed ,tracks the biased rotation connecting rod neck to carry on the abrasive machining.Must realize the follow-up grinding, X axis besides must have the high dynamic performance, but also must have the enough tracking accuracy, guarantees the shape common difference which the connecting rod neck requests. The CBN grinding wheel application realizes the connecting rod neck nts follow-up grinding important condition. Because the CBN grinding process medium plain emery wheel diameter is nearly invariable, a conditioning may the grinding 600-800 cranks.The CBN grinding wheel also may use the very high grinding speed, may use grnrrally on the crankshaft grinding reaches as high as the 120-140m/s grinding speed , the grinding efficiency is very high. Connecting rod processing and tread of development Connecting rod processing mechod The connecting rod decomposes the technical principle ses the maaterial break theory, first arterials has the whole forging connecting rod semi finished naterials big end of hple the fissure, forms the initiul break source, then expands with the speccific method control fissure, achieved the connecting rod. The decomposition processing process enable the decomposition the connecting rod cap, the pole adjoining plane to have the complete meshing jig-saw pattterned structure, guaranteed the adjoining plane precise clocking, tullies does not need to carry on the adjoining plane again the processing, simultaneously simplified the connecting rod bolt hole structural design and the whole precision work equipment, the nodal wood energy conservation, the product quality high, the production cost low status merit. Main body aand the connecting rod cap separate goal. Trend of development At present, the drop for the die casting connecting rod host, the important status are facing the power to forget the steel connecting rod and a powder agglutination steel connecting rod forming craft challenge. Speaking of the semestic present situation, Although the powder metallurgy forging industry had certion development, but must provide the masss and the high grade powder metallurgy forging is not mature. More involves the equipment to renew, aspect expense questions and so on technical change, in next one ,in long time, demestically produces connecting rod production also by drop forging craft primarily. The connecting rod is one of internal combustion main spare parts, its reducing socket two sizes and the shape position errors have many requests, for example: nts Diamcter ,roundness, cylindricity, center distance, parallelism, hole end surface verticality and so on. How does these erroneous project produce the scene in the workshop to examine, always is in the internal combustion engine profession a quite difficult question. In the connecting rod production, domestic mainly has following several examination method at present. With the spindle suevey, namely puts on the spindle in connecting rod two, with the aid of in Vshape block, plate, dial guage survey. Because the spindle need to load and unload, therefor between the hole axis has the gap, the measuring accuracy is very low. 曲轴加工的技术要求及发展方向 曲轴加工的技术要求 曲轴的技术要求是很高的，其机械加工工艺过程随生产纲领的不同和曲轴的复杂程度而有很大的区别，但一般均包括以下几个主要阶段：定位基准的加工；粗、精车和粗磨各主颈及其他外圆；车连颈；钻油孔；精磨各主颈及其他外圆；精磨连颈；大、小头及键槽加工；轴颈表面处理；动平衡；超精加工各轴颈。 可以看出，主颈或连颈的车削工序都与磨削工序分开，往往中间安排一些不同的加工面或不同性质的工序。粗加工后会发生变形，因此常把粗、精加工分开，并在切削力较大的工序后面安排校直工序，以保证加工精度。 为减小切削力所引起的变 形，保证精加工的精度要求，精磨各轴颈时，一nts 般采用单砂轮依次磨削。 轴颈的加工要求高，主颈和连颈采用多次加工，使加工余量越来越小，切削力逐渐降低；同时由于粗、精加工工序分开进行，后工序就有可能消除前工序的误差，最终获得很高的精度和很低的粗糙度。 曲轴机加工发展方向 随着我国数控机床的不断增加，曲轴加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车 -拉削加工，以有效减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用 CNC 控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工，此种磨床将配备砂 轮自动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修正、恒线速度等功能要求，以保证磨削质量的稳定。 为满足曲轴日益提高的加工要求，对曲轴磨床提出了很高的要求，现代曲轴磨床除了要有很高的静态、动态刚度和很高的加工精度外，还要求有很高的磨削效率和更多的柔性。近年来，更要求曲轴磨床具有稳定的加工精度，为此，对曲轴磨床的工序能力系数规定了 Cp 1.67，这意味着要求曲轴磨床的实际加工公差要比曲轴给定的公差小一班。随着现代驱动和控制技术、测量控制、 CBN 砂轮和先进的机床部件 的应用，为曲轴磨床的高精度、高效磨削加工创造了条件。一种称之为连杆颈随动磨削的工艺，正是体现了这些新技术综合应用的具体成果。这种随动磨削工艺可显著的提高曲轴连杆颈的磨削效率、加工精度和加工柔性。在对连杆颈进行随动磨削时，曲轴以主轴颈为曲线进行旋转，并在一次装夹下磨削所有连杆颈。在磨削过程中，磨头实现往复摆动进给，跟踪者偏心回转的连杆颈进行磨削加工。要实现随动磨削， X 轴除了必须具有高的动态性能外，还必须具有足够的跟踪精度，以确保连杆轴颈所要求的形状公差。 CBN砂轮的应用是实现连杆颈随动磨削的重要条件。由于 CBN砂轮耐磨性高，在磨削过程中砂轮的直径几乎是不变的，一次修整可磨削 600 800条曲轴。 CBN 砂轮还可以采用很高的磨削速度，在曲轴磨床上一般可采用高达120 140m/s 的磨削速度，磨削效率很高。 连杆的加工方法和发展 连杆的加工方法 nts 连杆裂解技术的原理就是利用材料断裂理论，首先将整体锻造的连杆毛坯大头孔人为产生裂痕，形成初始断裂源，然后用特定的方法控制裂痕扩展，达到连杆本体与连杆盖分离的目的。裂解加工过程使裂解的连杆盖、杆接合面具有完全啮合的犬牙交错结构，以保证结合面精确相接、吻合，无需再进行结合面的加工 ，同时简化了连杆螺栓孔的结构设计和整体加工工艺，具有加工工序少、节省精加工设备、节材节能、产品质量高、生产成本低等优点。 发展趋势 目前，模锻和模铸连杆的主、重要地位正面临着粉末铸造钢连杆和粉末一次烧结钢连杆成型工艺的挑战。就国内现状而言，粉末冶金锻造工业虽然有了一定的发展，但要提供大批量和高质量的粉末冶金锻件还不成熟。而且涉及设备更新、技术改进等方面费用问题，在今后一个比较长的时间内，国产连杆生产还将以模锻工艺为主。 连杆是往复泵的主要零件之一，它的大小头二孔的尺寸和形位误差有多项要求，例如：直径、圆度、 柱度、心距、行度、与端面的垂直度等。这些误差项目在车间生产现场如何检测，一直是内燃机行业中一个比较困难的问题。 在连杆生产中，目前国内主要有以下几种检测方法：用心轴测量，即在连杆二孔中穿上心轴，借助与 V 形块、平板、百分表测量。因为心轴需要装卸，所以孔轴之间有间隙，测量精度很低。 nts 工 艺 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 曲轴 零件名称 曲轴 共 页 第 页 材 料 牌 号 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 零件毛重（ Kg） 零件净重（ Kg） 材料消耗定额 每台产品零件数 每批数量 QT600-2 球墨铸铁 250x1100 工 序 安 装 工 步 工 序 内 容 设 备 工艺装备名称及编号 工 时（分） 名称及型号 编号 夹具 切削工具 量具、 辅具 准终 基本工时 1 铸造 铸造毛坯体 2 热处 理 正火处理 热处理炉 3 数车 粗车外圆与端面 数控车床 三爪卡盘 外圆车刀 外径 千分尺 13 10 4 数车 钻两端中心孔 数控车床 三爪卡盘 中心钻 15 10 5 数车 粗车左端 38、 45、 85留余量 1-2mm 数控车床 三爪卡盘 外圆车刀 外径千分尺 20 15 6 数车 粗 车右端 160、 110、 85留余量 1-2mm 数控车床 三爪卡盘 外圆 车 刀 外径 千分尺 15 10 7 数车 数车中间凸轮各轴段 85mm 外圆留余量1-2mm 数控车床 三爪卡盘 外圆 车 刀 外径 千分尺 15 12 8 数车 数车中心高 76的外圆凸轮轴 85 转塔 车床 四爪 卡盘 外圆 车 刀 外径 千分尺 12 8 9 数车 数车中心高 76的外圆凸轮轴 85 转塔 车床 四 爪卡盘 外圆 车 刀 外径 千分尺 15 10 10 数车 数车凸轮各轴段 数控 转塔 车床 四 爪卡盘 外圆 车 刀 外径 千分 尺 20 15 11 数车 精车各凸轮轴段 85 数控 转塔 车床 四 爪卡盘 外圆 车 刀 外径 千分尺 14 10 12 数车 精车左端 38、 45、 85 数控车床 三爪卡盘 外圆 车 刀 外径 千分尺 14 10 13 数车 精车右端 160、 110、 85 数控车床 三爪卡盘 外圆 车 刀 外径 千分尺 15 10 14 铣 铣键槽 12x8x45 万能铣床 万能分度头 键槽铣刀 游标卡尺 15 10 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） nts 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 工 艺 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 曲轴 共 页 第 2 页 材 料 牌 号 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 零件毛重（ Kg） 零件净重（ Kg） 材料消耗定额 每台产品零件数 每批数量 40Cr 锻打 工 序 安 装 工 步 工 序 内 容 设 备 工艺装备名称及编号 工 时（分） 名称及型号 编号 夹具 切削工具 量具、辅具 准终 基本工时 15 钻 钻铰 D向 6- 16孔 数控车床 钻孔夹具 钻头 15.8、铰刀 16 游标卡尺 20 15 16 钳 去毛刺倒棱角 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 工 艺 卡 片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 共 页 第 2 页 材 料 牌 号 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 零件毛重（ Kg） 零件净重（ Kg） 材料消耗定额 每台产品零件数 每批数量 工 序 安 装 工 步 工 序 内 容 设 备 工艺装备名称及编号 工 时（分） 名称及型号 编号 夹具 切削工具 量具、辅具 准终 基本工时 nts nts 、 毕业 设计（ 论文 ） 回转体的 工艺规程及 工装 夹具设计 学 院 专 业名称 班级 学号 学生 姓名 指导教师 201 年 月 日 nts 回转体的 工艺规程及 工装 夹具设计 （曲轴零件） 摘 要 本文是通过利用回转体零件诸如曲轴零件的工艺规程及 工装夹具设计为例子，完成回转体曲轴零件的数控加工工艺规程设计。 曲轴 是柴油发动机的重要零件，它的作用是把活塞的往复直线运动变成 旋转 运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工尺寸精确，且润滑可靠。 本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行 数控加工 工艺规程设 计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成 夹具 结构设计。主要工作有：绘制产品零件图 和三 维建模 ，了解零件的 结构特点和技术要求；根据生产类型和所在企业的生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析；确定 数控加工工艺过程 ；拟定零件的 数控 加工工艺， 制定数控加工工艺过程卡，并利用 MASTERCAM对工件进行数控编程及模拟，并对曲轴零件进行工装夹具设计并绘制夹具装配图和零件图。 关键词 ： 回转体零件 ，曲轴， 数控加工 ，夹具 nts Crankshaft Machining Process And Fixture Design Abstract In this paper, through the use of rotary parts, such as process planning and fixture design crankshaft for example, NC machining process planning to complete the rotating crankshaft parts. Crankshaft is a vital part of the diesel engine. Its role is turning the linear reciprocating motion of the piston into a rotary motion and making the gas pressure acting on the piston into a torque. In that way it can drive working machinery and various auxiliary systems of diesel engines to work. Crankshaft suffer constantly changing pressure, intreia force and their moment of force. Therefor, crankshaft is required to achieve the characteristics such as high strength, stiffness and wear resistance.Meanwhile, the machining size of the journal surface should be precise and lubrication reliable. Based on the technical requirement of the machined crankshaft, this design includes proceeding mechanical process planning, protocoling fixture design planning and completing fixture design though the basic principles and methods of fixture design. Main tasks include the following. Firstly,draw the product detail drawing and realize the structure of parts and technical requirements. Secondly, carry on structural analysis and process analysis of the parts according to the production type and production conditions. Thirdly,confirm the rough types and the manufacturing methods. Fourthly, protocol the machining process of the parts and select each step of the processing equipment and process equipment and confirm the allowance and step size of each process and then calculate the cutting and fixed working hours of each process. Fifthly,fill in machining process card and so on. Then design the designated special fixtures and draw assembly figure and the figure of major parts. Key Words: Roatary parts, Cam, CNC, Fixture nts 目 录 1 绪论 . 1 1.1 毕业设计的背景及目的 . 1 1.2 曲轴制造技术现状与趋势 . 1 1.2.1 概述 . 1 1.2.2 曲轴制造技术现状 . 2 1.3 本设计应解决的主要问题 . 4 1.4 零件图 . 4 2 零件分析 . 6 2.1 零件的作用 . 6 2.2 曲轴工艺分析 . 6 3 零件的三维建模 . 7 3.1 PROE 三维软件介绍 . 6 3.2 曲轴零件的三维建模 . 6 4 工艺规程设计 . 7 4.1 确定毛坯的材料 . 9 4.2 制定工艺路线 . 10 4.3 零件 的数控加工工艺 分析 . 11 4.4 数控 加工工艺过程卡片 . 11 5 MASTERCAM 数控加工与编程设计 . 7 5.1 MASTERCAM 软件介绍 . 9 5.2 MASTERCAM 数控车加工工艺过程设计 . 9 6 专用夹具设计 . 13 6.1 工序尺寸精度分析 . 23 6.2 定位方案确定 . 23 6.3 定位元件确定 . 23 6.4 定位误差分析计算 . 24 nts 6.5 夹紧方案及元件确定 . 25 结 论 . 26 致 谢 . 27 参考文献 . 28 nts 第 1 页 1 绪论 1.1 毕业设计的背景及目的 制造业生产的是 具有直接使用价值的产品，而这些产品与社会的生产活动和人民活动息息相关。当今制造业不仅是科学发展和技术发明转换为现实规模生产力的关键环节 ，并已成为为人类提供生活所需物质财富和精神财富的重要基础。 机械制造工艺与机床极具设计是机械制造工艺与机床夹具教学的一个必不可少的辅助环节。他是学生全面综合运用本课 程及 有关选修课程的理论联系实际的一次重要实践。他对于培养学生编 写 机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，及以后到工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。机械制造工艺是机械加工的基础，是机械产品的生产的基本技术，工艺工作是 每一个机械企业基本的生活内容，加工工艺技术研究，提高工艺水平，搞好工艺管理是提高机 械产品质量，降低消耗的根本措施。此次设计的目的在于：根据被加工 零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，制定夹具设计方案，完成夹具设计。 1.2 曲轴制造技术现状与趋势 1.2.1 概述 曲轴是内燃机中的重要零件之 一，是承受冲击载荷传递动力的关键零件，在内燃机五大件（机体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴）中是最难以保证加工质量的零件。由于曲轴工况条件恶劣，因此对曲轴的材质、毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。若其中任何一个环节没有保证质量，即可严重影响曲轴的寿命和整机的可靠性，因此包括中国在内的世界各国对曲轴的加工都十分重视，都在不断的改进曲轴加工工艺，最大可能的提高曲轴寿命。 曲轴质量（指轻重）约占内燃机质量的 10%，成本约占整机的 10% 12%，其材质大体分两类：一类是锻钢，一类是 球墨铸铁。由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状，从而减轻质量，且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小，目前国外球铁铸造曲轴的单边加工余量可达 2 3mm。另外球墨铸铁的切削性能良好，并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨nts 第 2 页 性。而且球铁中的内摩擦所耗功比钢大，减小了工作时的扭转振动的振幅和应力，应力集中也没有刚质曲轴敏感。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。统计资料表明，车用发动机曲轴采用球铁材质的比例为：美国 85%，日本 40%，俄罗斯、比利时、荷兰和德国也 已大批量生产。国内采用球铁曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴 85%以上用球铁。 近年来随着行业的不断发展，通过引进技术消化吸收和自行开发总体水平有了较大的提高。但是我们也应该看到，我国内燃机曲轴生产技术距世界先进水平仍相差很远，甚至于还满足不了我国内燃机工业技术发展的要求。国内曲轴专业生产厂家虽然不是很多，但存在整体规模小、专业化程度低、企业设备陈旧、产品设计和工艺落后、性能寿命和可靠性差、品种杂乱和“三化”程度低等差距，它是影响整机适应国内及国际市场能力的重要因素。随着我国加入 WTO，内燃机零部件 行业将面临更加激烈的市场竞争，也将迎来新的发展与机遇。我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势，及时的改进和提高曲轴制造技术水平，生产出具有世界一流水平的内燃机曲轴，才能以实力参与市场竞争。 1.2.2 曲轴制造技术现状 （ 1） 毛坯的铸造技术 国外砂处理系统和单元多为自动化微机管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量实 测控制仪等。铸件的清理使用吊链式抛丸室和铸件水平旋转鼠笼式抛丸机。 我 国引进了混砂机和旧砂冷却装置，以及大容量的滚筒筛、斗式提升机、砂形水分检 自动检测和控制，型砂运输系统多为自动 化控制。铸件清理全部在专机自动线上进行，多数劳动由机械手和机器人操作。 球铁曲轴的生产继 QT600-2、 700-2之后，现已能稳定的生产 QT800-2、 QT900-2 等几种牌号，目前已能大批量生产 QT800-6 球铁曲轴。但从整体水平来看，存在生产效率低，工艺装备落后，毛坯机械性能不稳定、精度低、废品率高等问题。 在熔炼方面，高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。经大量分析研究表明，国外球铁中硫、磷、镁及稀土元素含量明显低于国产件，且金相组织中的石墨圆整均匀。究其原因，主要是国内以冲天炉为主的生产 设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。为获得高温低硫磷的铁水，可采用双联外加预脱硫的熔炼方法，既可以用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫（把硫降到 0.01%以下），nts 第 3 页 然后在感应电炉中升温并调整成分。炉前铁水成分的检测国内已普遍采用真空直读光谱仪来进行，真空直读光谱仪引进的多为日本、美国、英国等国的检测设备。 在造型方面，气流冲击造型工艺明显优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点，这对于多拐曲轴尤为重要。目前国内一些厂家已从瑞士、德国、意大利、西班牙等国公 司引进。在国外，曲轴造型多采用壳形工艺，其中酚醛树脂砂热固化壳形工艺是比较成熟的一种。利用该工艺及其配套设备可制取高强度的铸型壳，从而确保铸件的高精度、较低的表面粗糙度和致密的金相组织。目前国内极少数厂家已引进整条生产线。 在砂处理和清理方面， 型砂质量是确保铸形质量的重要条件，在高效混砂和旧砂冷却方面是我国的薄弱环节。因此国内部分厂家从德国、日本、瑞士、美 国引进了混砂机和旧砂冷却装置，以及大容量的滚筒筛、斗式提升机、砂形水分检测控制仪等。铸件的清理使用吊链式抛丸室和铸件水平旋转鼠笼式抛丸机。 国外砂处理系统 和单元多为自动化微机管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量实行自动检测和控制，型砂运输系统多为自动化控制。铸件清理全部在专机自动线上进行，多数劳动由机械手和机器人操作。 （ 2）毛坯的锻造技术 目前，国内虽已有一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未充分发挥应有的作用。但从总体上来讲，需改造的和更新的陈旧普通锻造设备多、落后的工艺和设备占主导地位，先进的技术有所应用但还不普遍，检测手段以手工测量为主，锻件质量不稳定，加工余量偏大、材料利用率偏低、能耗高、噪声 、振动和烟尘治理差，劳动强度大、生产效率低。 （ 3）机械加工技术 国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率、自动化程度较低。粗加工设备多采用 S1-206A、 S1-217 或 S1-130 曲轴车床加工主轴颈及连杆颈，工序质量稳定性较差，且容易产生较大的内部应力，难以达到合理的加工余量。外圆的磨削余量一般单边留 0.5-0.8mm；止推面单边余量一般留0.3-0.4mm，为保证成品尺寸，采用多次磨削方式。一般精加工采用 MQ8260 曲轴磨床粗磨 -半精磨 -精磨 -抛光。通常靠手工操作，加工 质量不稳定，废品率较高。 “八五 ”期间，部分企业曾先后引进数控内铣床铣曲轴主轴颈和连杆轴颈，数控磨床，数控砂带nts 第 4 页 抛关机等先进设备，使曲轴机加工水平提高，但整体工艺水平仍很低。曲轴的关键技术项目与国外相差 1-2 个数量级。 （ 4）热处理和表面强化处理技术 曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。曲轴一般均采用正火处理，为表面处理做好组织准备。国内在正火工艺方面也进行了大量的探索和创新。例如国内有的厂家试验成功了用铸造余热进行正火热处理的工艺，具有明显的节能降耗效果，值得推广应用。 表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺 ，少数厂家还引进了圆角淬火技术和设备。 “八五 ”期间我国引起了德国、美国、意大利等国家的曲轴淬火和气体氮化设备多套，近年来还引进了德国的曲轴软液软氮化和气体二段式氮化技术以及离子氮化工艺，是我国的曲轴表面强化处理水平达到或接近国际先进水平。 据国外资料介绍，球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高 130%以上。东风汽车公司工艺研究所的 “曲轴圆角滚压强化与液压校直技术研究开发及应用 ”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题，该课题获得了国家机械工业局科技进步二等奖。 1.3 本设计应解决的主要问题 （ 1） 完成零件图的三维建模 。 （ 2） 对曲轴零件进行工艺分析 。 （ 3） 制定曲轴零件的数控加工工艺规程及工序 。 （ 4） 运用 MASTERCAM 设计曲轴零件的数控加工与编程 。 （ 5） 曲轴零件的工装夹具设计 。 （ 6） 设计说明书 。 （ 7）审核。 1.5 毛坯零件图 nts 第 5 页 图 1.1 零件图 nts 第 6 页 2 零件分析 2.1 零件的作用 曲轴是柴油发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞上的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。 曲轴在工作时承受着不 断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴 的 强度高、刚度大、耐磨性好、轴颈表面加工尺寸精确 。 2.2 曲轴工艺分析 曲 轴一般是由自由端、功率输出端和若干个曲拐组成。曲拐由主轴颈、 连杆 轴颈和曲柄组成。如零件图所示，该曲轴是整体式曲轴，有 多个曲拐，上下多个曲拐的中心均对称分布 。 曲轴的工艺特点是：结构复杂，加工的尺寸精度、形位精度和表面质量要求高，刚性差，属于易弯曲变形的异性轴类零件。 曲轴的主要加工表面有：主轴颈、连杆轴颈 等。 nts 第 7 页 3 零件三维建模 3.1 PROE 三维软件介绍 Pro/E 是美国参数技 术公司于 1988 年率先推出的以参数化为基础、以三维造型为设计模式的 CAD/CAM 系统。 Pro/E 是一个基于特征的实体建模工具，系统认为特征是组成模型的基本单元，实体模型是通过多个特征的创建完成设计。 目前 Pro/E 已成为 3D CAD/CAM 系统的标准软件，广泛应用于电子、通讯、机械、模具、工业设计、汽车、自行车、航天、家电、玩具等各行业。 Pro/E 可谓是个全方位的 3D 产品开发软件，整合了零件设计、产品装配、模具开发、 NC 加工、钣金设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机械设计、动态仿真、应力分析、 产品数据库管理、协同设计开发等功能于一体，模块众多。 Pro/e 能够方便的实现复杂曲面的造型工作并且支持自动编程的系统，具有良好的扩展性，并且可提供产生精加工零件最佳加工路径和智能化加工路径创建方法通过 Pro/e软件进行了几何建模。 Pro/Engineer 操作软件是美国参数技术公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件。 Pro/Engineer 软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。 Pro/Engineer 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 Pro/Engineer 是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。 Pro/Engineer 是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用这种手 段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改nts 第 8 页 更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印机。 Pro/Engineer 还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换 格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer 软件的其它模块或自行利用 C 语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下 (没有任何附加模块 )具有大部分的设计能力，组装能力 (人工 )和工程制图能力 (不包括 ANSI， ISO， DIN 或 JIS 标准 )，并且支持符合工业标准的绘图仪 (HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。 Pro/Engineer 功能如下： 1 特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）； 2 参数化（参数 =尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）； 3 通过 零件的特征值之间，载荷 /边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。 4 支持大型、复杂组合件的设计 (规则排列的系列组件，交替排列， ProPROGRAM 的各种能用零件设计的程序化方法等 )。 5 贯穿所有应用的完全相关性 (任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动 )。其它辅助模块将进一步提高扩展 Pro ENGINEER 的基本功能 3.2 曲轴零件的三维建模 根据曲轴的特征，主要是回转体的零件绘制，所不同的是该曲轴零件主要是要先确定曲轴的三个轴，三个轴的中心距分别都是 76，在分别的 三个轴中心上对零件进行绘制，主要是三个轴上的进行旋转拉伸， 建好模后曲轴的零件图如下： nts 第 9 页 4 工艺规程设计 4.1 确定毛坯的材料 机械零件常用的毛坯主要有铸件、锻件、焊接件、各种型材及板料等。选择毛坯要综合考虑零件材料及其力学性能、零件材料的工艺性、零件结构形状和尺寸、生产类型、工厂生产条件。曲轴工作时要承受很大的转矩及变形弯曲应力，容易产生扭转、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、抗疲劳强度和耐磨性，球墨铸铁能很好地满足上述要求。该零件为小批量生产，采用铸造毛坯。材料为QT600-2,经热处理消除内应力，调整硬度值到 190-270HBS。 机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未加工的表面作为定位基准，这种定位基准成为粗基准。用已经加工过的表面作定位基准则成为精基准。在这定零件机械加工工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准定位把工件加工到设计要求，然后考虑选择怎样的粗基准定位，把用作精基准的表面加工出来。 4.1.1 粗基准的选择 粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配加工面的余量。同时要为后续工序提供精基准。具体有以下原则：为了保证加工面与非加工面之间的 位置要求，应选择非加工面为粗基准 ;为了保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面为粗基准；粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向nts 第 10 页 上，通常只允许使用一次；做粗基准的表面应 平整光洁，以使工件定位稳定可靠，加紧方便。 曲轴也是属于轴类零件，以外圆做为粗基准，可分别以主轴颈和连杆轴颈作为粗基准。 4.1.2 精基准的选择 精基准选择时应能保证加工精度和装夹可靠方便，有以下原则：基准重合原则；基准同一原则；自为基准原则；互为基准原则 ；保证工件定位准确、加紧可靠、操作方便的原则。精基准的选择主要考虑基准重合的问 题。当设计基准与工序不重合时，应进行尺寸换算。 4.2 制定工艺路线 工艺路线是工艺规程设计的总体布局。其主要任务是选择零件表面的加工方法、确定加工顺序、划分加工阶段。根据 工艺路线，可以选择各工序的工艺基准，确定工序尺寸、设备、工装、切削用量和时间定额等。在拟定工艺路线时应从实际情况出发，充分考虑应用各种新工艺、新技术的可行性和经济性。 机械加工工序的安排原则概括为十六字诀：基准先行，先主后次，先粗后精，先面后孔。在零件切削加工工艺过程中，首先要安排加工加准面的工序 。作为精基准表面，一般都安排在第一道工序进 行加工，以便后续工序利用该基准定位加工其它表面。其次安排加工主要表面，至于次要表面则可在主要表面加工后穿插进行加工。当零件需要分阶段加工时，即先进行粗加工，在进行半精加工，最后进行精加工和光整加工。总之表面粗糙度值最低的表面和最终加工工序必须安排在最后加工，尽量避免磕碰高光洁的表面。所有机械零件的切削加工总是先加工出平面，然后再加工内孔。 热处理工序的安排：预备热处理 的目的 是改善加工性能，为最终热处理做好准备和消除残余应力 ，如正火、退火和时效处理。最终热处理的目的是提高力学性能，如调质、淬火、渗碳淬火、渗氮 等。调质、淬火、渗碳淬火安排在半精加工之后，精加工之前进行，以便在精加工磨削时纠正热处理变形。 辅助工序的安排：辅助工序主要包括检验、去毛刺、清洗、涂防锈油等。检验工序是主要的辅助工序，重要零件粗加工或半精加工后，重要工序加工之前，零件外送车间加工之前，零件全部加工结束之后都要检验。去毛刺也是不可缺少的工序，在成nts 第 11 页 批生产中，对于车削回转表面的毛刺均由车工去除 ；对于刨、铣、磨、钻等表面毛刺均由钳工去除。 4.3 零件 数控加工 条件分析 （ 1） 该曲轴零件 主要分为三段轴颈部分，第一段为左端和右端的轴段，由于此段为整个曲 轴的中心轴处，此段左端和右端可以直接在数控车床上分别粗车和精车而成。同样以此中心的中间有几段轴段，由于是同一条中心线，所以直接上数控车床粗车和精车即可，以两端轴段为中心基准即可。 （ 2） 第二段为以中心轴处向下 76mm 处的曲轴轴颈段以及以中心轴向上 76mm，此两处轴段的加工就需要上转塔数控车床上加工，因为转塔数控车床上配有四爪卡盘，针对偏心的轴可以进行偏心轴车削加工，其实这两段就相当于偏心轴而已，所以才有此方法加工。 （ 3） 曲轴的各偏心和中心轴处 加工完后，剩余就是对右端轴端面上的螺孔加工以及轴上键槽加工，这样的加工可以直接上铣床即可完成。 （ 4）曲轴的各轴段表面均是表面粗糙度 0.8 的，以曲轴的两端轴 85 为基准，各轴颈的圆跳度为 0.05、圆度 0.04、平行度 0.03、圆柱度 0.02。 4.4 数控 加工 工艺过程卡片 曲轴 机械加工工艺过程卡片 零件图号 零件名称 曲轴 材 料 牌 号 QT600-2 毛 坯 种 类 球墨 铸铁 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 1 铸 铸造，清理 2 热处 理 正火 3 车 粗车外圆端面 数控车床 外径千分尺、三爪卡盘 4 钻 两端中心孔 钻 两端面钻中心孔 卧式双面中心钻床 V 形块、游标卡尺、车刀、中心钻 5 粗车 粗车 左端 38、 45、 85留 数控车床 两顶尖、 千分尺 、 90 度车刀 nts 第 12 页 余量 1-2mm 6 粗车 粗车 右端 110、 160、 85留余量 1-2mm 数控车床 两顶尖、 千分尺 、 90 度车刀 7 车 粗车中间轴段各 85 数控车床 三爪卡盘 、游标卡尺、 90 度车刀 8 车 数车偏上 76 处各轴段 85 数控转塔车床 四爪卡盘 、游标卡尺、 90 度车 刀 9 车 数车偏下 76 处各轴段 85 数控转塔车床 四爪 卡盘、游标卡尺、 90 度车刀 10 车 精车偏上和偏下各轴段 85 数控转塔车床 四爪卡盘 、游标卡尺、 外圆车刀 11 车 精车中间轴段各 85 数控车床 两顶尖 、游标卡尺、 90 度外圆车刀 12 车 精车左端 38、 45、 85 数控车床 三爪卡盘 、游标卡尺、 外圆车刀 13 车 精车右端 110、 160、 85 数控车床 千分尺 14 铣键槽 铣键槽 12x8x45 万能 铣床 万能分度头、键槽铣刀 15 钻铰 钻铰右侧 160 端面上的 6-16 孔 摇臂钻床 15.8 钻头、 16 铰刀 16 热处理 淬火 17 去毛刺 在所有侧面去除机械加工所留下的毛刺 辊道上 18 清理并吹净 在乳化液中清洗顶尖和油孔保证没有赃物并吹净 清洗机上 19 检验 检验以上加工尺寸 检验台上 20 修正中心孔 修正中心孔 21 磨削 磨削 曲轴左右各轴段 外圆磨床 两顶尖、卡规、千分尺、砂轮 22 磨削 磨削 曲轴偏向上轴段 外圆磨床 两顶尖、卡规、千分尺、砂轮 23 磨削 磨削 曲轴偏向下轴段 外圆磨床 偏心分度卡盘、卡规、千分尺、砂轮 24 去毛刺吹净 在所有孔口处抛光棱边在主轴颈、连杆轴颈上去毛刺并吹净 辊道上 25 检验 检验 检验台上 26 动平衡 曲轴动平衡量每端不大于120g.cm n=600r/min 动平衡机上 27 去除不平衡量 去除不平衡量 立式钻床、立式铣床 V 形块 28 校直 校直 液压床上 29 终检 终检 检验台上 签 字 设计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） nts 第 13 页 5 MASTERCAM 数控加工与编程设计 5.1 MASTERCAM 介绍 Mastercam是美国 CNC Software Inc.公司开发的基于 PC平台的 CAD/CAM 软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等到功能于一身。它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。 Mastercam9.0 以上版本还有支持中文环境，而且价位适中，对广大的中小企业来说是理想的选择，是经济有效的全方位的软件系统，是工业界及学校广泛采用的 CAD/CAM系统。 Mastercam 不但具有强大稳定的造型功能，可设计出复杂的曲线、曲面零件，而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。其可靠刀具路径效验功能使 Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查出刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况，真实反映加工过程中的实际情况，不愧为一优秀的CAD/CAM 软件。同时 Mastercam 对系统运行环境要求较低，使用户无论是在造型设计、CNC铣床、 CNC车床或 CNC线切割等加工操作中，都能获得最佳效果 本次数控加工软件我们采用的是 Mastercam 9.1 版本。 通过上述的工艺分析我们可以了解到我们所要加工的 支架是一个 规则的 六面体 ，而且考虑到加工工艺的安排和厂家的经济利益。我们所要加工的 支架 在普通的机床上加工难以达到我们所要求的 各面精度和尺寸要求 。所以我们选择在加工中心来完成此项工艺过程。 由于手工编程缺乏方便性和准确性，所以我们将才用 mastercam 软件来进行编程，他提供了多轴加工的铣削，车削等加工。而且我们可以通过软件的界面对所要加工的零件进行三维的造型，并能自定义加工路径来得到 NC 加工程序。 数控加工编程的一般过程： （ 1）构建 加工所需的二维或三维工件模型。 （ 2）选择刀具路径菜单中相应的铣削功能。 （ 3）设定当前路径操作的 NC 刀具参数和其他各项铣削参数，生成刀具路径。 （ 4）使用路径模拟和实体切削模拟功能，对生成的刀具路径进行验证检查。 nts 第 14 页 （ 5）执行刀具路径的后置处理，生成数控加工 NC 程序。 5.2 MASTERCAM 数控加工过程 通过 曲轴 零件的加工，简要 说明本次设计的曲轴零件 Master CAM 的车端面、粗车、精车 等自动编程过程。 启动 MasterCAM Lathe，按上图绘制出如图所示的轮廓形状，中间连线不绘制。 绘制图形时， X 方向输入的坐标值为直径值；加工时，对话框中 X 方
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本文标题：曲轴零件的数控工艺及工装夹具设计【含仿真】【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】
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