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减振器 传动轴 数控 车削 加工 工艺 设计 手动 编程 仿真 NX 三维 CAD

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内容简介：

摘 要本设计是减振器传动轴数控车削加工工艺设计这个课题，因为他涉及到的知识面非常广阔，基本将我们在大学里所学知识综合运用起来。它突出了数控加工的特点，零件在加工过程中的工艺性特点。从图纸设计，机床的选择，刀具的选择，工艺分析，零件的数控编程，仿真加工结果的全过程，将理论知识和实际操作紧密联系起来。从图样设计开始到零件加工结束，说明零件加工与设计的基本过程。并编制加工工艺卡片，编写出加工程序，最终完成说明书的编写。关键词：数控加工；工艺分析；走刀路线IVAbstractThis design is the subject development and programming of spherical threaded shaft turning process procedures, because the knowledge he involves is very wide, basically we learned knowledge comprehensively in the University. It highlights the characteristics of NC machining, the characteristics of process components in processing process. From the design drawing machine the selection, tool selection, process analysis and NC programming of parts, the whole process of machining simulation results, the theoretical and practical knowledge together closely. From design to finished parts processing, illustrates the basic process of processing and the design of the parts. And the preparation processing card, write processing procedures, the final end Written into the specification.Key words: numerical control processing; process analysis; tool path目 录摘 要IAbstractII引言1第1章 零件介绍31.1 零件的结构特点分析31.2 零件的技术要求分析31.3确定毛坯41.3.1毛坯类型41.3.2毛坯余量确定5第2章 加工工艺分析及设备选择62.1定位基准的选择62.2确定加工方案62.3夹具的确定72.4刀具的选择92.5选择切削用量102.5.1背吃刀量的确定102.5.2零件切削用量的具体选择确定102.6 冷切液的选择122.7机床的选择13第3章 零件的数控编程153.1 数控编程的定义及分类153.1.1数控编程的定义153.1.2 数控编程的分类153.2工件坐标系的设定153.2 数控加工程序代码的编写163.2.1 车左端时的加工程序163.2.2 车右端时的加工程序19第4章 数控加工仿真214.1打开仿真软件选择机床214.2开机回参考点214.3安装工件224.4安装刀具224.5建立工件坐标系234.6 设置刀具偏置值244.7编辑或上传NC程序244.8 程序校验254.9 自动加工25结束语29致 谢30参考文献31引言进入20世纪90年代以来，随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断朝着高速化、高精度复合化、智能化及信息网络化发展，从而提高所加工零件精度，提高生产效率、节约加工成本。数控加工技术是先进制造技术的基础与核心，数控加工技术的普及将使现代制造技术产生巨大变革，数控化更是一个国家制造现代化的一个重要标志。制造业是我国入世后为数不多的竞争优势的行业之一。提倡培养技术型人才的基本理念更是符合当前国情的发展需求，为达到这一目标，我们更要将理论知识和实际操作紧密联系起来。本设计是根据我们数控专业学生所需掌握的知识及技术要求编写的，它突出了数控加工的特点，零件在加工过程中的工艺性特点。全面培养我们加工能力。并制定出合理的数控加工工艺过程，自己利用设备执行零件的实体加工，加工出合格的零件。并掌握加工中夹具的合理选用，了解刀具的材料、特点、以及如何选用刀具等一系列问题。这不仅学到了理论知识还将理论运用在了实际加工当中，将理论与实践结合在一起。装备工业的技术水平和现代程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生活的最基本的生产资料，而数控又是当今先进制造技术和装备最核心和技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造业能力和水平，提高对动态多变市场和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战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造业技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。随着科学技术不断发展，数控机床的发展越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速高柔性化和模块化方向发展。 高性能：随着数控系统集成度的增强，数控机床出实现多台集中控制，甚至远距离遥控。 高精度：数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高，而精度保持性要好。 高速度：数控机床各轴运行的速度将大大加快。 高柔性：数控机床的柔性化将向自动化程度更高的发展方向，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。 模块化：数控机床要缩短周期和降低成本，就必然向模块化方向发展，这既有利于制造商又有利于客户。我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还有一定的差距，主要表现在：可靠性差，外观质量差，产品开发周期长，应变能力差。为了缩短与世界水平的差距，有关专家建议机床企业应在以下6个方面着力研究：1.加大力度实施质量工程，提高数控机床无故障率。2.跟踪国际水平，使数控机床向高效高精方面发展。3.加大成套设计开发能力上求突破。4.发挥服务优势，扩大市场占有率。5.多品种制造，满足不同层次的用户。6.模块化设计，缩短开发周期，快速响应市场。数控机床使用范围越来越大，国际市场容量也越来越大，但竞争也会加剧。31第1章 零件介绍1.1 零件的结构特点分析本零件是减振器传动轴零件。该零件有半圆形凸台、倒角、螺纹、外圆柱面等组成。该零件形如图1.1所示，零件图尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求。这些特征在普通车床上很难完成，需要在数控车床上进行加工，并且是数控车削加工中常见的形状特征。如图1.1所示零件图，分析其加工工艺性。图1.1 减振器传动轴零件CAD图1.2 零件的技术要求分析该零件尺寸精度等级较高，其中外圆尺寸精度有48mm，长度尺寸精度450.05mm，内孔尺寸精度有36mm螺纹精度为M24X2-6g（等等，其余的请参照零件图纸）；该零件的表面粗糙度要求较高，全部表面粗糙度要求达到Ra1.6um。技术要求：1.为注长度尺寸偏差0.5mm2.为注倒角C0.53.去除毛刺飞边4.零件表面不应有划痕、损坏表面的缺陷。1.3确定毛坯1.3.1毛坯类型毛坯是用来加工各种工件的坯料,毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯。（一）铸件 对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。（二）锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。（三）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。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。1.3.2毛坯余量确定毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的设计基准一般同零件图一致。笔者认为这种设计方法并不合理，这是因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一致，对它提出的要求是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量：(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。根据该零件的尺寸，设毛坯为53X117mm，材料为45钢。第2章 加工工艺分析及设备选择2.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准两种，用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面作为定位基准称为精加工。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应使用精基准。选择定位基准要遵循基准重合原则，即力求没计基准、工艺基准和编程基准统一，这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控编程中的计算量，并且能有效地减少装夹次数。该零件为回转型零件，其加工2次成型，故只有一个精基准，基准为端面及回转中心线。2.2确定加工方案本零件主要加工表面是外圆表面，还有常见的特形表面，因此针对各中精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。对于普通精度的轴零件加工，其典型加工工艺路线如下：加工方案的制定与选择根据零件图样到工序原则，制定以下加工顺序方案，选取最佳一种，（即加工工时最短，且又能保证质量）下面分析两套加工顺序方案进行比较。综上所述，减振器传动轴车削零件的主要加工表面是外表面，以及最多见的轮廓表面，所以关于零件的加工面精度等级以及表面粗糙度的需求，务必考虑符合经济精度来选择加工方法。通过零件图并依据工序原则等来制定合理加工方案，以下是零件的几种加工顺序方案，选定加工工序最少、工时最短，又能够确保质量最理想的一组工艺。经过分析最终确定减振器传动轴车削的加工方案为：零件的加工路线安排如下工序1：下料53X117mm工序2：左端面钻孔14mm深度50mm工序3：夹持毛坯外圆，车削左边外圆轮廓工步1：车左边端面至平整。工步2：粗车48mm外圆、R20mm、R16mm、R10mm圆弧面，留有精加工余量工步3：精车48mm外圆、R20mm、R16mm、R10mm圆弧面，精加工至图纸尺寸要求工序2：夹持毛坯外圆，车削左边内孔轮廓工步1：粗车36mm、斜面、20mm、16mm内孔，留有精加工余量工步2：精车36mm、斜面、20mm、16mm内孔，精加工至图纸尺寸要求工序4：夹持零件左边48外圆，车削右边外圆轮廓工步1：车右边端面至平整，保证总长。工步2：粗车M32螺纹外径、斜面，留有精加工余量工步3：精车M32螺纹外径、斜面，精加工至图纸尺寸要求工序5：切削4X2mm的槽工序6：车削M32X2的外螺纹工序7：去毛刺、清洗工序8：终检工序9：入库2.3夹具的确定为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。1数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求：一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能协调零件与机床坐标系的尺寸。除此之外，重点考虑以下几点：（1）单件小批量生产时，优先选用组合夹具、可调夹具和其它通用夹具，以缩短生产准备时间和节省生产费用；（2）在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单；（3）零件的装御要快速、方便、可靠，以缩短机床的停顿时间，减少辅助时间；（4）夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工，即夹具要敞开，其定位、夹紧元件不影响加工中的走刀；（5）为提高数控加工的效率，批量较大的零件加工可采用气动或液压夹具、多工位夹具。2在选择装夹方案时，要根据已选定的加工表面和定位基准来确定工件的定位夹持方式，并选择合理的夹具。我们数控车床通用夹具包括有以下：（1）三爪卡盘三爪卡盘是最常用的车床也是数控车床的通用卡具。三爪卡盘最大的优点是可以自动定心。它的夹持范围大，但定心精度不高，不适合于零件同轴度要求高时的二次装夹.（2）卡盘加顶尖在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。为了防止工件由于切削力的作用而产生的轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以数控车削加工中应用较多。（3）弹簧夹套弹簧夹套定心精度高，装夹工件快捷方便，常用于精加工的外圆表面定位。它特别适用于尺寸精度较高，表面质量较好的冷拔圆棒料的夹持。它夹持工件的内孔是规定的标准系列，并非任意直径的工件都可以进行夹持。（4）四爪卡盘加工精度要求不高，偏心距较小，零件长度较短的工件时，可以采用四爪卡盘进行装夹，四爪卡盘的四个卡爪是各自独立移动的，通过调整工件夹持部位在车床主轴上的位置，使工件加工表面的回转中心与车床主轴的回转中心重合。但是，四爪卡盘的找正烦琐费时，一般用于单件小批生产。四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。根据上述几种通用夹具的简介分析，由于该零件一般不会产生夹紧变形，零件尺寸小、结构和形状比较复杂，毛坯为棒料，在数控车加工中只需要用三爪卡盘来装夹。图2.2三爪卡盘2.4刀具的选择在加工的过程中，对刀具的选择是非常重要的，一个零件好与坏直接给刀具的选择有关，刀具的好坏会影响整个加工过程，所以我们要注意刀具的材料和刀具的性能综上数控机床加工中采纳最普遍的是硬质合金类刀具。当前因其性价比高，适应性稳定且多样化，综合效果最优。由于减振器传动轴车削的材料为45钢，如（表2-1）的刀具来加工此零件。表2-1所用刀具规格序号刀具名称刀具规格刀片材料加工方法1外圆车刀75刀尖YT15车外轮廓2麻花钻14高速钢手动钻孔3内孔镗刀60YT15内孔4切槽刀刀宽4MMYT15切槽5外螺纹车刀60刀尖YT15车螺纹2.5选择切削用量2.5.1背吃刀量的确定在机床功率容许的情况下，应尽量采选较大的背吃刀量，进给次数才会有所减少。当精度要求较高的零件时，半精铣或精铣的余量需要被留出，正常半精加工的余量是0.5mm左右，精加工余量在半加工之后，通常少于普通加工的余量，一般选取0.10.3mm。由于该零件精度要求相对要高，固必须至少有粗加工及精加工两种。通过表2.2来采选背吃刀量。表2.2 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综合考虑粗车时背吃刀量选取2mm，留出精车余量为0.5mm，精车时背吃刀量为0.5mm。2.5.2零件切削用量的具体选择确定主轴转速应根据零件上加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削学速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。主要根据允许的切削速度Vc(m/min)选取由公式n=来进行计算。式中Vc为切削速度；D为工件或刀具的直径（mm）（1） 工序：车左边外轮廓现选取工件的中间尺寸为48的直径为例说明其计算过程。D=48mm工步1粗车右端外轮廓留0.5mm作为精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=2mm。由文献查得进给量f=0.20.4mm/r，初步确定f=0.2mm/r。选择切削速度由文献查得=80m/min。计算主轴转速s=m/min=530r/min 取s=500r/min。计算进给速度计算进给速度F=Sf=100/min。工步2精车右端外轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.25mm。由文献查得进给量f=0.10.2mm/r，初步确定f=0.1mm/r。选择切削速度由文献查得取=90m/min。计算主轴转速s=m/min=597r/min取600r/min。计算进给速度F=Sf=60/min。（2） 工序：车左边内孔轮廓现选取工件的中间尺寸为25的直径为例说明其计算过程。D=25mm工步1粗车右端外轮廓留0.5mm作为精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=2mm。由文献查得进给量f=0.20.4mm/r，初步确定f=0.2mm/r。选择切削速度由文献查得=60m/min。计算主轴转速s=m/min=764r/min 取s=750r/min。计算进给速度计算进给速度F=Sf=150/min。工步2精车右端外轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.25mm。由文献查得进给量f=0.10.2mm/r，初步确定f=0.1mm/r。选择切削速度由文献查得取=80m/min。计算主轴转速s=m/min=1019r/min取1000r/min。计算进给速度F=Sf=100/min。（3） 工序：车右边外轮廓现选取工件的中间尺寸为32的直径为例说明其计算过程。D=32mm工步1粗车右端外轮廓留0.5mm作为精加工余量，取粗加工背吃刀量ap=2mm。由文献查得进给量f=0.20.4mm/r，初步确定f=0.2mm/r。选择切削速度由文献查得=70m/min。计算主轴转速s=m/min=696r/min 取s=700r/min。计算进给速度计算进给速度F=Sf=140/min。工步2精车右端外轮廓，保证其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.25mm。由文献查得进给量f=0.10.2mm/r，初步确定f=0.1mm/r。选择切削速度由文献查得取=90m/min。计算主轴转速s=m/min=895r/min取900r/min。计算进给速度F=Sf=90/min。（4）工序：车右边4X2mm的槽切槽保证其加工精度及表面粗糙度，根据所选刀具取ap=4mm，工件直径取D28mm。由文献查得切削速度= 50m/min，计算主轴转速s=m/min=568r/min据经验值取600r/min。文献查得进给量f=0.1 mm/r；计算进给速度F=Sf=60/min。2.6 冷切液的选择由于在切削加工过程在，被切削层金属的变形、切屑与刀具前面的摩擦和工件与刀具后面的摩擦要产生大量的热切削热。由于热长冷缩的原理，工件和刀具吸收了一部分的热量后，工件和刀具会产生变形，最终影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，容易使刀具损坏造成“烧刀”的现象。为了提高加零件的精度和刀具的耐用度及使用寿命，在切削加工过程中必须使用冷却液对工件和刀具进行冷却，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度的影响。该工件材料为45钢，为了避免刀具与工件摩擦产生大量热影响工件精度，在加工时主要是以冷却为主，多采用乳化液作为冷却液。常用的冷却液如表2-3所示。表2-3 常用冷却液冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑从工件材料考虑，切削时不得使用水溶液，考虑到冷却液作用和价格，选择乳化液可以满足要求。从刀具材料考虑，硬质合金刀具一般采用乳化液作为冷却液，其冷却效果很好。综合以上的种种分析，采用乳化液作为冷却液效果很好。它的主要作用：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。2.7机床的选择类机床都有不同的形式，其工艺范围、技术规格、加工精度、生产率及自动化程度都各不相同。为了正确地为每一道工序选择机床，除了充分了解机床的性能外，从加工工艺的角度分析，选用的数控机床功能还必须适应被加工零件的形状、尺寸精度和生产节拍等要求。依据上述各选择原则，我们选用的Ck6140型数控车床（如图2.3），系统为华中系统，配置前置式刀架。图2.3Ck6140型数控车床第3章 零件的数控编程3.1 数控编程的定义及分类3.1.1数控编程的定义编程是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数以及辅助操作加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。3.1.2 数控编程的分类数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。1) 手工编程的定义 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。对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算也比较简单，出错机会较少，这时用手工编程既经济又及时，因而手工编程被广泛地应用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。2) 手工编程的意义 手工编程的意义在于加工形状简单的零件(如直线与直线或直线与圆弧组成的轮廓)时，快捷、简便；不需要具备特别的条件(价格较高的硬件和软件等)；对机床操作或程序员不受特殊条件的制约；还具有较大的灵活性和编程费用少等优点。本次零件主要采用了 手动编程的方法进行编制程序。3.2工件坐标系的设定工件坐标系是固定于工件上的笛卡尔坐标系，是编程人员在编制程序时用来确定刀具和程序起点的，该坐标系的原点可使用人员根据具体情况确定，但坐标轴的方向应与机床坐标系一致并且与之有确定的尺寸关系。工件坐标系是编程时使用的坐标系，又称编程坐标系，该坐标系是人为设定的。建立工件坐标系是数控车床加工前的必不可少的一步。不同的系统，其方法各不相同。 图3.2左端坐标系零点 图3.3右端坐标系零点3.2 数控加工程序代码的编写3.2.1 车左端时的加工程序程序解释说明O0001程序号T0101;换1号刀，75端面车刀M03 S500;主轴正转，转速500r/minM08;切削液开G00 X55 Z0.5;快速走刀至粗车位置G01 X-1 F100;粗车端面Z2;G00 X55;Z0;快速走刀至精车位置M03 S600;主轴正转，转速600r/minG01 X-1 F60;精车端面Z2;G00 X55 Z2;快速运动至循环起点G71 U1.5 R1 P100 Q200 X0.3 Z0.3 F100建立外圆车削循环N100 G00 X46;快速走刀至切削起点G01 Z0 F100;靠近工件X48 W-1;倒角C1Z-22;车48外圆G03 X40.7 Z-33.52 R20;车圆弧R20G02 X42.95 Z-53.36 R16车圆弧R16G03 X48 Z-60 R10;车圆弧R10G01 Z-70车48外圆N200G01 X55;车台阶面G00 X100 Z100快速运动至换刀点T0202;换2号刀，并调用2号刀具补偿M03 S750;主轴正转，转速为750G00 X14 Z2;快速运动至循环起点G71 U1 R1 P300 Q400 Z-0.3 Z0.3 F150建立复合车削循环N300 G00 X36快速运动至切削起点G01 Z0 F60;靠近工件Z-10;镗36内孔X20 Z-28;镗斜面Z-45;镗20内孔X16;平端面Z-50;镗16内孔X14;退刀N400 G00 Z2;退刀G00 X100 Z100;快速运动至换刀点M05;主轴停止M09;切削液关M30;程序结束3.2.2 车右端时的加工程序程序解释说明O0002程序号T0101;换1号刀，75端面车刀M03 S500;主轴正转，转速500r/minM08;切削液开G00 X55 Z0.5;快速走刀至粗车位置G01 X-1 F120;粗车端面Z2;G00 X55;Z0;快速走刀至精车位置M03 S800;主轴正转，转速800r/minG01 X-1 F80;精车端面Z2;G00 X55 Z2;快速运动至循环起点G71 U1.5 R1 P100 Q200 U0.3 W0.3 F120建立复合车削循环N100 G00 X28;快速运动至切削起点G01 Z0 F80;靠近工件X32 W-2;倒角C2Z-30;车螺纹外径X36;车端面X48 Z-42;车斜面N200 G00 X55;退刀G00 X100 Z100快速运动至换刀点T0202;换2号刀，外切槽刀M03 S600;主轴正转，转速为450G00 X37 Z-30;快速运动至第一个切槽点G01 X28 F45;切槽X37;退刀G00 X100 Z100快速运动至换刀点T0303;换3号刀，外螺纹车刀M03 S600;G00 X32 Z2;快速走刀至循环起点G76 P020060 Q100 R200;建立复合螺纹切削循环G76 X30 Z-27 P900 Q400 F2;设定切削参数G00 X100 Z100;快速走刀至换刀点M30;程序结束第4章 数控加工仿真4.1打开仿真软件选择机床打开数控仿真软件，进入主界面后，点选菜单栏 “选项/选择机床和系统”，进入选择机床对话框，选择“卧式车床”系统，则出现下图所示控制操作面板，它与真实机床操作面板几乎一模一样。图4.1机床4.2开机回参考点点按“系统电源”，点按并弹起急停按钮 ，则系统开机上电。点按“回零”按钮，再按 (+Z)和 (+X)按钮，各轴原点指示灯变亮,即回参考点。图4.2操作面板4.3安装工件首先在菜单栏中选择“工件操作/毛坯”，出现对话框，在该对话框中选择“新毛坯”，出现对毛坯与夹具设置话框，按照对话框提示设置毛坯参数，选择夹具后确定，出现毛坯列表对话框；在毛坯列表中选择某毛坯并点选“安装此毛坯/确定”,出现调整毛坯位置对话框, 调整好毛坯在夹具中的位置后关闭即可。此时观察视图区可以见到工件毛坯被安装到夹具上。图4.3毛坯设置4.4安装刀具在菜单栏中选择“机床操作/刀具管理”，出现所示刀具设置对话框，在此为所用各刀具选择刀具类型，设置刀具参数后确定。此时观察视图区可以见到各刀具“对号入座”，被安装到车床刀架上。图4.4添加刀具4.5建立工件坐标系假设工件坐标系原点建在工件右端面中心。打开主轴正转，选工作方式为手动，分别移动X轴Z轴，平端面、车外圆用试切法对刀。图4.5对刀切削端面后，刀具沿X方向退离工件后，点按偏置/设置键 ，再点软键“坐标系”，调出工件坐标系设定界面，将光标移到G54的“Z”之后，在命令行输入“0”，再点选软键“测量”，系统即可自动计算并显示出G54坐标系Z零点的机床坐标值。试切一段外圆，刀具沿Z方向退离工件后，在菜单栏选择“工具/选项/测量”，测量出毛坯的试切直径值。点选基本功能/MDI/刀偏表，在所示界面中，将光标移到试切直径值之后，在命令行输入X的测量值，系统即可自动计算并显示出G54坐标系的X零点的机床坐标值。此时G54工件坐标系建立完毕，在程序中用G54调用该坐标系即可。图4.6操作页面4.6 设置刀具偏置值打开主轴正转，工作方式选择手动，分别移动X轴Z轴，平端面、车外圆对刀设置偏置值。以下是1号刀具的对刀过程：点选键在出现的参数设置界面中，点选软键“补正”出现刀具偏置值设置或称补正界面；将光标移到“G 01”行X列，在命令行输入所测直径值，点软键“测量”，系统即可自动计算并显示出X方向刀具的补偿值，即完成了X方向刀具偏置值的设定。切削端面后，刀具沿X方向退离工件后，在界面将光标移到“G 01”行Z列，在命令行输入 “0”，点软键“测量”，即可完成了Z方向刀具偏置值的设定。4.7编辑或上传NC程序编辑程序：进入编辑状态，再点选键，出现编辑程序界面，在该界面用MDI键将程序指令先输入缓冲区，然后点 (INSERT)键插入即可。程序段可以单独输入，也可以几个程序段一起输入，但是段与段之间要有“；”隔开（点“EOB”键）。如果在输入程序于缓冲区时发现错误，点按 （CAN）可以消除光标前面的字符。在已经插入的程序中发现错误字符，点 （DELETE）键可以删除；输入正确的程序字，再点 （ALTER）可以替换错误的字符。图4.7操作页面上传NC程序:点选 键进入编辑状态，再点选 键，然后在菜单栏选择“文件/加载NC代码文件”，出现浏览磁盘界面，寻找并双击找到的程序文件（此文件路径是个人设置的），该程序将自动出现在显示窗口中。4.8 程序校验点工作方式键为“自动” 、“机床锁住”，然后点按“循环启动”，则主轴旋转，进给运动锁住，坐标值动态显示。根据坐标值的变化情况检查刀具运动轨迹是否正确，据此修改程序。校验结束后解除“机床锁住”，确认程序无误可以进行下一步。4.9 自动加工编辑或上传NC程序，检查主轴转速和进给速度倍率旋钮无误后，点按“循环启动”按钮，机床开始自动加工。图4.8钻孔仿真加工图4.9左端仿真加工图4.10内孔仿真加工图4.11右端仿真加工图4.12数控车加工完成后结束语毕业设计是我们大学之中最后一个也是最重要的一个总结性设计、一个阶段。通过毕业设计，我们可以将在大学中所学的知识作一个整体性的梳理，把学到的理论知识融会贯通、熟练应用，并结合实习经验，使理论和实际有一个完美的结合。为我们将来踏上工作岗位能够进一步运用综合能力以及解决实际问题作了很好的铺垫。毕业设计过程中，在老师的悉心指导下，我们从数控机床的认识、加工工艺的指定、刀具的选择、数控系统的编程、数控加工的仿真操作、工件的实体造型、毕业论文的书写整理等几个阶段依次进行了认真的解决，圆满的完成了毕业论文的要求。与此同时，我也认识到自身的许多不足：基础理论知识有些不是很扎实，还缺乏相用的工作经验，不能够很好的综合运用。因此，我通过毕业设计，懂得以后如何去做，以使自身能够得到很好的完善。 “一份耕耘，一份收获”。虽然这份毕业设计不是很完美，但是毕竟也是自己一手写起来的，感觉还是有些欣慰的。总的来说，这次毕业设计让我学会了更多的独立处理事情的能力，分析能力和解决问题的能力都有所提高，这对我以后的工作也都有很大的好处。致 谢 时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。在这个美好的季节里，心中涌现的不是想象已久的欢欣，却是难以言喻的失落。是的，随着论文的终结，意味着自己生命中最纯美的学生时代即将结束，尽管百般不舍，这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中来临。经过几个月的忙碌和工作，本次毕业论文设计已经接近尾声，作为一个大学生的毕业论文，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在论文写作过程中，得到了老师的亲切关怀和耐心的指导。老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想上给我以无微不至的关怀，除了敬佩老师的专业水平外，治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们 师恩似海，永生难忘！衷心祝愿各位老师身体健康，工作顺利，生活幸福美满，一生平安！参考文献1数控机床及其应用;李业农主编;北京：国防工业出版社;20062数控加工程序编制;王洪主编;北京：机械工业出版社;20033数控加工工艺;徐宏海主编; 北京：化学工业出版社;20044数控加工技师手册;编委会主编; 北京：20065数控加工工艺;田春霞主编; 北京：机械工业出版社;20066数控加工技术;王彪 张兰主编; 北京：中国林业出版社;20067数控铣床(第2版);徐宏海 谢春富主编; 北京：化学工业出版社;20078数控加工编制与操作;陆曲波 王世辉主编;广州：华南理工出版社;20069数控机床技术及应用;李宏胜主编; 北京：高等教育出版社;200110机械制造工艺学;郑修本主编;北京：机械工业出版社;2007开题报告书论文（设计）题目减振器传动轴数控车削加工工艺设计 作 者 姓 名 所属学院专业年级 指导教师姓名、职称 预计字数10000开题日期20XX.12.25选题的根据：一、选题背景与研究意义在西方工业发达国家，绿色制造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。本次毕业设计的课题为减振器传动轴数控车削加工工艺设计。借助CAD软件设计绘制图形，分析零件的加工工艺过程，包括机械加工工艺过程卡片以及机械加工工序卡。此过程作为最基本的加工工艺设计步骤，当然在设计过程中我们必须以提高加工效率，降低加工成本，提高加工精度，简化加工步骤为前提。贯彻绿色制造的理念，实现损耗更低，能耗更低，污染更低的最终目的。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代数控专业学生必不可少的。 作为一个数控专业的学生，只有熟练的掌握数控加工设计的相关知识，才能有更大的竞业优势。二、国内外研究动态传统的机床延伸了人的体力，成为工作母机，而数控技术赋予机床一个大脑，使机床变得越来越“聪明”。数控技术已经从被动执行运动指令发展到能够“感知”机床的温度、振动、能耗等工况并加以调整和控制，在线测量工件尺寸、刀具破损和预测刀具寿命，以及防止刀具和运动部件干涉，甚至为操作者进行语音导航或发送短消息。数控机床具备智能化功能可以保证机床自动适应加工环境的变化，从而使机床操作更加便利，精度更加稳定，效率更加提升。数控系统的前瞻控制和轨迹平滑处理技术、位置与速度精确控制技术、工厂总线和网络技术显著提高了系统动态性能和控制精度，保证了数控机床的高速化、高精度和多轴联动的稳定性和可靠性。2.1我国数控技术发展现状近年来，我国数控加工技术发展迅速，国产数控车床已完全能满足国内市场需要。高性能的卧式车削中心和车铣复合中心，通过合资、引进技术和自主开发，某些产品已能满足部分国内高端用户要求。但是，卧式车铣复合加工中心、带Y轴或C轴的卧式车削中心、双主轴卧式车削中心和高精度卧式车削中心仍然主要依靠进口。2.2与国外的差距1 经营理念的差距国内某些企业的“市场导向”观念是短视的、狭隘的，仅仅局限于产品的销路好坏，简单地卖产品，所谓的售后服务就是修机床。以客户为中心、聚焦客户需求，提供解决方案，为客户创造价值，从产品竞争转向服务竞争还没有成为企业的核心经营理念。特别是对高端客户的需求，国内机床企业往往所供非所需，所需不能供。目前情况虽有所改善，但仍然没有从根本上改变。国内某些企业忽视技术集成的重要性，把自己局限在生产机床设备的范畴，没有认识到软、硬件集成会给客户带来创造价值的巨大潜力。国外领先的机床企业普遍将软、硬件集成作为产品结构调整的重要途径。例如，德马吉公司的Power Tool软件包，马扎克公司的Cyber Production管理系统，GF阿奇夏米尔公司的Smart Machine过程监控系统，西门子公司828D的ShopMill和Program Guide编程软件等。2 关键技术的差距与机床制造强国相较，我国数控机床在结构、技术水平、创新和研发