基于CAXA数控车的轴承结构组件自动编程与虚拟加工【四件套】
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基于
caxa
数控
轴承
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组件
自动
编程
虚拟
加工
四件套
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CAXA
加工工艺卡片.doc
数控加工刀具卡片.doc
轴承结构组件1.dwg
轴承结构组件2.dwg
轴承结构组件3.dwg
轴承结构组件4.dwg
轴承结构组件自动编程与虚拟加工说明书.doc
轴承结构组件装配图.dwg
目录
摘 要 1
ABSTRACT 3
第一章 绪论 2
1.1. 数控编程 4
1.1.1手工编程 4
1.1.2自动编程 4
第二章 轴承结构组件数控加工工艺设计 5
2.1 轴承结构组件的零件的分析 5
2.2零件技术要求分析 6
2.3毛坯及夹具的确定 7
2.3.1毛坯的确定 7
2.4刀具的选择 7
2.5工艺路线的制定 8
第三章 轴承结构组件的自动编程 10
3.1 CAXA数控车软件的介绍 11
3.1.1 图形编辑功能 10
3.1.2加工仿真功能 10
3.1.3技术性能 10
3.2 轴承结构组件的数控编程 10
3.2.1 轴承结构组件1的编程 10
3.2.2 轴承结构组件2的数控编程 15
3.2.3 轴承结构组件3的数控编程 19
3.2.3 轴承结构组件4的数控编程 22
结论 26
参考文献 27
致 谢 28
摘 要
毕业设计主要是结合数控加工，深入了解和数控加工工艺分析零件的应用知识。在例如，过程分析的模块的轴承部件，包括工艺参数的每一部分的结构中，各个零部件加工的选择工具的各个部分，轴承的结构组件来开发各种加工工艺卡和数控工具卡。和使用CAXA数控CAD软件的数控加工设计的各部分，以及用于数控加工仿真中使用这些软件的，并且该程序的处理之后。
数控加工工艺分析各部分的轴承结构部件的主要内容，因为有虚拟仿真使用CAXA数控车床。在外部轮廓转动，内部轮廓车削使用的编程，各部分螺纹车削等。
关键词: 轴承结构组件；CAXA；数控车削
- 内容简介：
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毕业设计（论文）类 型： 毕业设计说明书题 目： 基于 CAXA 数控车的轴承结构组件自动编程与虚拟加工学生姓名：指导教师：专 业：0目录摘 要 .1ABSTRACT.3第一章 绪论 .21.1. 数控编程 .41.1.1 手工编程 .41.1.2 自动编程 .4第二章 轴承结构组件数控加工工艺设计 .52.1 轴承结构组件的零件的分析 .52.2 零件技术要求分析 .62.3 毛坯及夹具的确定 .72.3.1 毛坯的确定 .72.4 刀具的选择 .72.5 工艺路线的制定 .8第三章 轴承结构组件的自动编程 .103.1 CAXA 数控车软件的介绍 .113.1.1 图形编辑功能 .103.1.2 加工仿真功能 .103.1.3 技术性能 .103.2 轴承结构组件的数控编程 .103.2.1 轴承结构组件 1 的编程 .103.2.2 轴承结构组件 2 的数控编程 .153.2.3 轴承结构组件 3 的数控编程 .193.2.3 轴承结构组件 4 的数控编程 .22结论 .26参考文献 .27致 谢 .281摘 要毕业设计主要是结合数控加工，深入了解和数控加工工艺分析零件的应用知识。在例如，过程分析的模块的轴承部件，包括工艺参数的每一部分的结构中，各个零部件加工的选择工具的各个部分，轴承的结构组件来开发各种加工工艺卡和数控工具卡。和使用 CAXA 数控 CAD 软件的数控加工设计的各部分，以及用于数控加工仿真中使用这些软件的，并且该程序的处理之后。数控加工工艺分析各部分的轴承结构部件的主要内容，因为有虚拟仿真使用 CAXA 数控车床。在外部轮廓转动，内部轮廓车削使用的编程，各部分螺纹车削等。关键词: 轴承结构组件；CAXA；数控车削.2ABSTRACTThe graduation project is mainly combined with the knowledge of CNC machining, in-depth understanding and application of parts for CNC machining process analysis. The bearing structural components in various parts of the for example, the structure of the bearing parts of the module of process analysis, including each part of the process parameters, various parts processing selection tool, to develop various machining process card and CNC tool cards. And the use of CAXA CNC car software for each part of the CNC machining design, and the use of these software for numerical control machining simulation, and after the process of the program.The main content of the bearing structure components of the various parts of the CNC machining process analysis, as there are the use of CAXA CNC lathe for virtual simulation. In the various parts of the programming used in the outer contour turning, internal contour turning, screw turning, etc.Key Words ：Bearing structure; CAXA; numerical control turning3第一章 绪论1.1 数控编程数控机床和普通机床，无需人工操作流程，并通过程序控制。在数控机床加工零件时，第一部分的设计要求分析部分，在指令代码和程序规定成数控加工程序的形式的命令，后在介质载体（或程序）控制测试记录;输入到数控机床的数值控制装置的，以便数控机床和所有加工过程控制完成。1.1.1 手工编程差不多的手动步骤编程手册编程所有。几何是一个非常复杂的零件，处理程序不长，计算简便，容易出错少，然后用手工编程和经济模式手工编程仍广泛简单的表面轮廓。但很长一段时间的圆弧曲线，表面处理和加工，将是非常繁琐的手工编程，经常手工编程的工作与启动速度数控机床数控机床步伐的影响跟上。1.1.2 自动编程 有两种自动编程：适当的软件编程和 CAM 软件编程，使用电脑的软件和相应的处理程序。除了准备过程仍主要依靠手册上（一些自动编程系统，以确定最佳的工艺参数），工作其余部分，包括数值计算，编程，数控中，传统的计算机测试等工作是自动完成的。自动后期处理，在制备过程的一个部分，并显示在屏幕上模拟过程中及时通过直接修改处理程序沟通，数控机床，机器运行命令。4第二章 轴承结构组件数控加工工艺设计2.1 轴承结构组件的零件的分析如下图所示为零件的二维零件图（图中有不清晰之处请参加 CAD 图），试制定出该零件的加工工艺方案，编制其数控加工程序，并运用 CAXA 数控车对其进行数控编程。图 2-1 轴承结构组螺帽5图 2-2 轴承结构组右盖图 2-3 轴承结构组轴图 2-4 轴承结构组左盖2.2 零件技术要求分析从图2-1、2-2、2-3、2-4分析得知，该四个零件的结构主要由圆柱面、锥孔面、球面、椭圆面、螺纹孔、槽等特征组成，这些特征在普通车床上难以完成，需要在数控车上加工。这些零件的尺寸精度要求有：尺寸638、42、50、66、70、34、55、68、46、33.5 的尺寸精度等级为 IT7 级、尺寸 38 的尺寸精度等级为 IT8 级、尺寸 24 的尺寸052. 021.精度等级为 IT7 级、尺寸 S54 的尺寸精度等级为 IT8-9 级、尺寸 3-6.的尺寸精度等级为 IT9 级，各轴段的位置精度有： 118 的精度为 IT1003. .级、22-0.05 的精度等级为 IT9-10 级、58 的精度等级为 IT8-9 级。05.表面粗糙度要求有：38、42、50、66、70、34、55、68、46、33.5 的表面粗糙度为 Ra1.6um，其余未注表面粗糙度为 Ra3.2um。综上所述，该零件的加工精度较高，应设计比较合理的加工方案，选择合适的刀具，合适的切削参数等等。2.3 毛坯及夹具的确定2.3.1 毛坯的确定综合考虑，根据实际的加工及零件的技术要求，确定此四个零件零件的毛坯均为棒料，件 4 的毛坯尺寸为 6030mm，件 3 的毛坯尺寸为 7535，件 1 尺寸为 60x130，件 2 的毛坯尺寸为 80x70，这些零件材料均为 45 钢。2.4 刀具的选择对于普通灰铸铁加工来讲，线速度小于 300m/min 以下宜采用涂层硬质合金，线速度 300500m/min 以内可采用陶瓷刀具。加工外圆主要选择有 75和 95的外圆车刀等形式。加工内孔时，最常采用装有 80菱形刀片的 95车刀或采用装有 60三角形刀片的 91车刀。若加工内孔径比外空径大的台阶孔时宜采用装有 55菱形刀片的 110车刀。标准开槽刀一般分为双单结构，根据不同的加工方法分为三种类型的径向、轴向、切断。一般情况下，开槽刀，大多是根据形状的形状，根据零件的槽上的刀具可以分为直槽刀和圆弧刀，也可以根据零件的需要进行定制，需要专用的槽型和复合刀具。7车螺纹刀片按切削形式分为切顶槽型螺纹刀片和非切顶槽螺纹刀片；按螺纹标准分为米制和英制两种形式，按加工特点分为内、外螺纹刀片、按螺纹线方向分为正、反螺纹。除以上刀具外，在一些特殊的形状车削时，还引用到成型车刀。本次四个轴承结构组件的所选刀具的详细见有关每个零件的数控加工刀具卡。2.5 工艺路线的制定轴承结构组件的四个零件的表面加工方法如下：（1）外圆的加工方法 粗车精车。（2）内孔轮廓的加工方法 钻粗镗精镗。（3）槽的加工方法 粗切精切。根据其表面加工方法及加工顺序的原则，确定四个零件的工艺路线如下：零件 1 的工艺路线：1：粗车外圆2：夹左端粗车右端 463：精车右端 464：精车右端 345：精车右端椭圆弧面6：精车右端外螺纹 M30x1.57：精车右端偏心轴段 238：精车左端外梯形螺纹 Tr36x6 及推刀槽零件 2 的工艺路线：1：粗车外圆2：钻中间孔至 353：粗车内孔 384：精车内孔 385：精车内孔左端 426：精车内孔左端圆弧面 507：精车右端内圆 428：精车右端内圆弧面 50、6089：精车外圆 7610：精车外圆 6611：精车外圆弧凹槽件 3 的加工路线1：粗车外圆2：钻中间孔至 253：精车中间孔 374：精车内螺纹 M30x1.55：精车外圆 466：精车外圆 387：精车外圆弧 R48：车两端面件 4 的加工路线1：粗车外圆2：钻中间孔至 203：精车中间偏心孔至 234：精车内圆弧 R55：精车外圆 506：精车外圆 33.5 及退刀槽7：车端面9第三章 轴承结构组件的自动编程3.1.1 图形编辑功能CAXA 数控车中优秀的图形编辑功能，其操作速度是手工编程无可比。曲线分成点、直线、圆弧、样条、组合曲线等类型。工作坐标系可任意定义，并在多坐标系间随意切换；图层、颜色、拾取过滤工具应有尽有，系统完善。3.1.2 加工仿真功能CAXA 数控车可以是内部和外部轮廓，粗，细切端面，切槽，钻孔，穿线功能齐全;谈及任何样条曲线。可以随时查看代码的编程图形输出 ;仿真提供了最终检查前处理程序; DXF 的通道，IGES 数据接口可以接收数据的其他任何软件。3.1.3 技术性能 对 CAXA 数控加工的主要功能大致的轮廓：此功能是用于实现工件表面轮廓，内表面和粗磨端面，快速清理毛坯外形不必要的部分；表面处理：表面，内表面和端面轮廓加工；轮廓表面凹槽：在这种方法中，以获得用户和刀具库的数据库维护工具、信息工具；现有的加工路径跟踪模拟：模拟检查处理的路径是正确的。3.2 轴承结构组件的数控编程3.2.1 轴承结构组轴的编程由零件图可知，轴承结构组件 1 为一典型的阶梯轴，主要特征包括外圆车削，外椭圆弧车削，外螺纹车削，外梯形螺纹车削等，先车大外圆，再车椭圆弧，最后车削螺纹。基本上是先从简单的车削然后到复杂的特征车削。开始的外圆车削主要车削简单的轴段，如下图所示：10图 3-1 件 1 外轮廓的加工刀具路径由加工刀具路径可知，此轴上的梯形螺纹采用的是外圆轮廓精加工的方式，外圆轮廓精加工的刀具参数和设置参数如下：零件名称 轴 材料 45工序号 加工内容 刀具号 刀具类型 刀具材料1 端面 T01 端面车刀 钨钢2 车外圆 T02 90 度外圆车刀钨钢3 外椭圆弧面 T03 75 度外圆车刀钨钢4 车外螺纹 T04 60 度螺纹车刀钨钢5 螺纹退刀槽 T05 成型槽刀 钨钢11图 3-2 外轮廓梯形螺纹的加工参数图 3-3 外轮廓梯形螺纹的加工刀具参数该轴的零件右侧的外螺纹 M30 的加工方式为先点击起始点，然后点击最终点，然后按照所示提示的输入所要加工螺纹的螺距，并选择加工螺纹的刀具，12以下便是操作的要点和步骤。图 3-4 外螺纹加工参数图 3-5 螺纹加工参数13最后以上对轴进行了通过 CAXA 软件进行数控加工，并最终后置处理，加工轴的程序段如下：N8 T0 M6N10 G90 G54 G0 X125.506 Y31.207 S3000 M03 ；N12 G43 H0 Z0. M07 ；N14 G1 X121.414 F2000 ；N16 Y18.5 ；N18 Y11.914 ；N20 X120.414 Y12.914 ；N22 G17 G3 X119. Y13.5 I-1.414 J-1.414 ；N24 G1 X103. ；N26 Y18.5 ；N28 X121.061 ；N30 Y11.561 ；.略N1334 X5.439 ；N1336 X4.545 Y17.893 ；N1338 Y23.06 ；N1340 Y35.887 ；N1342 X-2.559 ；N1344 G0 ；N1346 M09 ；N1348 M05 ；N1350 M30 14图 3-6 螺纹刀具参数3.2.2 轴承结构组左盖的数控编程由左盖的零件图可知，我们加工先选择外轮廓加工，第一步是加工简单的轮廓，采用外轮廓车削，其外轮廓车削刀具路径如下：图 3-7 件 2 的外轮廓车削路径图 3-8 外轮廓加工的刀具参数15中间的圆槽采用切槽的加工，选择 CAXA 软件的切槽，选择切槽加工路径如下：图 3-9 中间外圆弧凹槽加工路径本次采用的切槽使用了两次加工，由于第一处加工没有涉及刀右边的轮廓，因此再进行一次补刀的措施。具体的刀具加工参数和刀具参数如下：16图 3-10 切槽加工的参数图 3-11 切槽用的刀具参数内轮廓的加工先加工简单的轮廓，此件 2 的内轮廓加工刀具路径和相应的设置参数如下：零件名称 左盖 材料 45工序号 加工内容 刀具号 刀具类型 刀具材料1 端面 T01 端面车刀 钨钢2 车外圆 T02 90 度外圆车刀钨钢3 中间孔底孔 T03 35 钻头 高速钢4 中间孔扩孔 T04 内孔车刀 钨钢5 内圆弧面 T05 75 度内圆车刀钨钢6 外圆弧面 T06 75 度外圆车刀钨钢7 外凹槽面 T07 成形 R 圆弧槽刀钨钢17图 3-12 内轮廓加工刀具路径图 3-13 内轮廓加工的刀具参数183.2.3 轴承结构组右盖的数控编程右盖的结构形式比较简单，主要是外轮廓和内轮廓的车削加工，同样此零件还有内螺纹的车削加工，此零件的外轮廓和内轮廓的加工方式如下：零件名称 右盖 材料 45工序号 加工内容 刀具号 刀具类型 刀具材料1 端面 T01 端面车刀 钨钢2 车外圆 T02 90 度外圆车刀钨钢3 中间孔底孔 T03 25 钻头 高速钢4 中间孔扩孔 T04 内孔车刀 钨钢5 内螺纹 T05 60 度内圆车刀钨钢6 外圆弧面 T06 75 度外圆车刀钨钢7 外凹槽面 T07 成形 R 圆弧槽刀钨钢19图 3-14 件 3 的外轮廓车削路径20图 3-15 件 3 的内轮廓路径图 3-16 件 3 的内螺纹车削路径图 3-17 件 3 的内螺纹加工参数最后以上对右盖进行了通过 CAXA 软件进行数控加工，并最终后置处理，加工右盖的程序段如下：N8 T0 M621N10 G90 G54 G0 X35.221 Y48.722 S3000 M03 ；N12 G43 H0 Z0. M07 ；N14 G1 X31. F2000 ；N16 Y40. ；N18 Y35. ；N20 X18. ；N22 Y40. ；N24 X31. ；N26 Y34.5 ；N28 X18. ；N30 Y39.5 ；.略 N264 Y13.5 ；N266 X0. ；N268 Y7.5 ；N270 Y-6.227 N272 X-13.035 N274 G0 N276 M09 N278 M05 N280 M30 3.2.3 轴承结构组螺帽的数控编程轴承结构组螺帽的加工也较为简单，基本上是外轮廓车削和内轮廓车削，车削的方式同前几个零件都相同，本次不再过多累述，详情见有关的模型文件和程序文件。具体的结构组件 4 的加工刀具路径和相应的加工参数如下：零件名称 螺帽 材料 45工序号 加工内容 刀具号 刀具类型 刀具材料1 端面 T01 端面车刀 钨钢2 车外圆 T02 90 度外圆车刀钨钢3 中间孔底孔 T03 20 钻头 高速钢4 中间孔扩孔 T04 内孔车刀 钨钢225 中间孔圆弧面 T05 75 度内圆车刀钨钢6 退刀槽 T06 成型槽刀 钨钢图 3-18 件 4 的加工路径23图 3-19 件 4 外轮廓车削参数图 3-20 件 4 外轮廓的刀具参数24图 3-21 件 4 的内轮廓加工刀具参数最后以上对螺帽进行了通过 CAXA 软件进行数控加工，并最终后置处理，加工螺帽的程序段如下：N8 T0 M6；N10 G90 G54 G0 X24.342 Y31.484 S3000 M03 ；N12 G43 H0 Z0. M07 ；N14 G1 X22. Y32. F2000 ；N16 Y27. ；N18 X12. ；N20 Y32. ；N22 X22. ；N24 Y26.5 ；N26 X12. ；N28 Y31.5 ；N30 X22. ；.略N144 G1 X0. ；N146 Y6.9 ；25N148 Y-3.129 ；N150 X33.093 ；N152 G0 ；N154 M09 ；N156 M05 ；N158 M30 结论现在，在近几个月的毕业设计终于结束了，通过这么多比设计更和学习这些天来，在自己的学习大量的专业知识和大量的独立思考有与使用许多真正的大大的为我改进的能力问题今后搞所谓的专业社会工作有着非常深远的影响。该设计现在说说这个所谓的知识和经验的毕业。首 先 ， 我 现 在 已 经 学 会 了 如 何 检 查 数 据 以 及 如 何 独 立 思 考 。 开 始 时 拿 到毕 业 设 计 的 题 目 ， 中 心 里 面 是 一 片 迷 茫 ， 我 不 知 道 如 何 如 何 获 取 ， 甚 至 连 操作 不 熟 练 CAXA 软 件 ， 幸 运 的 是 ， 学 生 和 老 师 的 指 导 下 ， 避 免 走 很 多 弯 路 。请 仔 细 阅 读 相 关 的 信 息 ， 如 数 控 加 工 技 术 和 找 到 数 控 加 工 和 CAXA 数 控 车的 设 计 数 据 有 一 定 的 了 解 ， 我 渐 渐 开 始 了 他 的 澄 清 我 们 的 设 计 理 念 ， 确 定 自己 的 最 终 设 计 方 案 。 基 本 上 通 过 数 据 查 询 ， 让 我 得 到 了 很 多 学 到 了 很 多 知 识 ，通 过 数 控 加 工 技 术 ， 让 我 学 会 了 如 何 找 到 所 需 的 资 源 ， 并 通 过 实 际 例 子 ， 显示 选 择 的 一 般 原 则 和 这 些 数 据 的 方 法 。 让 我 进 一 步 了 解 了 如 何 设 计 一 个 更 能够 满 足 实 用 功 能 及 生 产 组 织 和 机 械 部 件 的 要 求 已 经 掌 握 的 基 本 理 论 和 必 要 的26更 多 的 机 械 方 面 知 识 。本 文 我 设 计 的 轴 承 结 构 组 件 组 件 组 件 的 自 动 编 程 与 虚 拟 加 工 ， 此 轴 承 结构 组 件 的 零 件 均 为 回 转 体 曲 面 ， 并 且 针 对 各 个 零 件 均 使 用 数 控 车 。 通 过 这 设计 总 结 出 以 下 几 个 方 面 的 内 容 ：（ 1） 轴 承 结 构 组 件 组 件 组 件 各 个 零 件 的 分 析对 轴 承 结 构 组 件 组 件 组 件 中 的 每 个 零 件 进 行 工 艺 分 析 ， 分 析 在 数 控 车 床上 加 工 的 步 骤 ， 整 理 出 每 个 零 件 的 工 艺 规 程 和 所 需 要 的 加 工 的 每 个 零 件 的 数控 刀 具 ， 并 制 定 工 艺 过 程 卡 和 数 控 刀 具 卡 。（ 2） 轴 承 结 构 组 件 组 件 组 件 零 件 的 绘 制运 用 AUTOCAD 软 件 对 轴 承 结 构 组 件 组 件 组 件 的 各 个 零 件 进 行 零 件 图 的 绘制 ， 并 对 各 个 零 件 进 行 组 装 装 配 ，
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