第一篇：典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院
實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告
（實(shí)驗(yàn)）課程名稱典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工
電子科技大學(xué)教務(wù)處制表
電 子 科 技 大 學(xué)
實(shí)
驗(yàn)
報(bào)
告
學(xué)生姓名：dfkjf;laj lk 學(xué)fg dfg 指導(dǎo)教師：
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：工程訓(xùn)練中心114
實(shí)驗(yàn)時間：f2012-4fsdf-15
一、實(shí)驗(yàn)室名稱：工程訓(xùn)練中心
二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工
三、實(shí)驗(yàn)學(xué)時：32
四、實(shí)驗(yàn)原理：
軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳 動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大 于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端 面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空 心軸和曲軸等。軸的長徑比小于 5 的稱為短軸，大于 20 的稱為細(xì)長軸，大多數(shù) 軸介于兩者之間。軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基 準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的 主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：
1、尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較 高（IT5~IT7）裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低。（IT6~IT9）。
2、幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓 度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求 較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。
3、相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定 的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為 0.01~0.03mm，高精度軸（如 主軸）通常為 0.001~0.005mm。
4、表面粗糙度 一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為 Ra2.5~0.63?m，與軸承 相配合的支承軸徑的表面粗糙度為 Ra0.63~0.16?m。
（二）、軸類零件的毛坯和材料及熱處理）、軸類零件的毛坯和材料及熱處理 軸類零件的毛坯和材料
1、軸類零件的毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒 料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主； 而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。
2、軸類零件的材料及熱處理 軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并 采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45 鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī) 械性能，淬火后表面硬度可達(dá) 45~52HRC。40Cr 等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼 GCr15 和彈簧鋼 65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表 面硬度可達(dá) 50~58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性 能，可制造較高精度的軸。精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用 38CrMoAIA 氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的 表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火 鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。
五、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獾湫土慵奶攸c(diǎn)、生產(chǎn)過程與應(yīng)用；學(xué)習(xí)工 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?程制造工藝，學(xué)習(xí)工程手冊的使用，掌握典型零件的毛坯制造、熱處 理、機(jī)加工方法，將傳統(tǒng)加工與現(xiàn)代制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合，合理制定數(shù) 控加工工藝，正確使用數(shù)控設(shè)備及刀夾量具。
五、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
設(shè)計(jì)軸件，完成代碼，完成軸件的加工。了解軸件加工的原理。
六、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件）：
計(jì)算機(jī)、Mastercam X3軟件、仿真軟件、數(shù)控車床、90°外圓車刀、60°螺紋刀、切槽刀，尖頭車刀量具及材料。
七、實(shí)驗(yàn)步驟：
1、設(shè)計(jì)零件，繪制圖形。
2、根據(jù)零件圖樣進(jìn)行工藝 實(shí)驗(yàn)步驟：
分析、處理，編制數(shù)控加工工藝文件。
3、根據(jù)加工工藝文件編制加 工程序。
4、在數(shù)控車床上加工出零件。工藝路線：
（1）夾一端，伸出101mm（2）先粗加工外輪廓SR9、R5、圓錐、M30及32、38的外圓?。?）精加工第（2）步
（4）切外圓為26的槽（5）加工M30的外圓（6）切斷
八、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：
附件：軸類零件的數(shù)控加工工藝
程序： % G21 G0 T0101 G97 S1400 M03 G0 X42.Z0.G98 G1 X0.F60.G0 Z2.G97 S900 X28.395 Z4.5 G1 Z2.5 F200.Z-93.334 G2 X30.394 Z-99.965 R131.663 G1 X33.222 Z-98.551 G0 Z4.5 X26.396
G1 Z2.5 Z-64.969
X26.4 Z-64.98 Z-70.Z-75.Z-79.063
G2 X28.795 Z-94.864 R131.663 G1 X31.623 Z-93.449 G0 Z4.5 X24.397 G1 Z2.5 Z-59.971
X26.4 Z-64.98 Z-70.Z-75.Z-79.063 G2 X26.796 Z-84.527 R131.663 G1 X29.624 Z-83.113 G0 Z4.5 X22.397 G1 Z2.5 Z-54.974 X24.797 Z-60.971 X27.625 Z-59.557 G0 Z4.5 X20.398 G1 Z2.5 Z-49.976 X22.797 Z-55.974 X25.626 Z-54.559 G0 Z4.5 X18.399 G1 Z2.5 Z-24.879 X18.595 Z-24.93 G3 X18.81 Z-25.107 R.2 G1 Z-46.006 X20.798 Z-50.976 X23.627 Z-49.562 G0 Z4.5 X16.4 G1 Z2.5 Z-20.Z-24.8 X18.G3 X18.185 Z-24.823 R.2 G1 X18.595 Z-24.93 G3 X18.799 Z-25.061 R.2 G1 X21.628 Z-23.646 G28 U0.W0.M05 T0100 M00 G0 T0202 G97 S1200 M03 G0 X24.419 Z-23.522 G1 X20.648 Z-22.854 F120.G2 X17.912 Z-26.505 R30.482 F100.G1 Z-44.201 F120.G2 X18.38 Z-44.937 R30.482 G1 X21.208 Z-43.523 G0 X22.114 Z-26.493
G1 X18.312 Z-25.871
G2 X17.038 Z-28.102 R30.482 F100.G1 Z-42.603 F120.G2 X18.312 Z-44.835 R30.482 G1 X21.141 Z-43.421 G0 X21.296 Z-27.856
G1 X17.438 Z-27.33
G2 X16.163 Z-30.208 R30.482 F100.G1 Z-40.498 F120.G2 X17.438 Z-43.376 R30.482 G1 X20.266 Z-41.962 G0 X20.479 Z-29.559
G1 X16.563 Z-29.152
G2 X15.288 Z-35.353 R30.482 F100.X16.563 Z-41.554 R30.482 F120.G1 X19.391 Z-40.14 G97 S1300 G0 Z2.X16.G1 Z0.Z-20.X18.41 Z-25.107
G2 X14.887 Z-35.353 R30.682 X18.Z-45.R30.682 G1 X26.Z-65.Z-70.Z-75.G2 X25.969 Z-77.032 R131.863 X30.Z-100.R131.863 G1 X32.828 Z-98.586 G28 U0.W0.M05 T0200 M00
G0 T0303
G97 S600 M03 G0 X36.8 Z-69.G1 X20.4 F40.G0 X36.8 Z-68.2 G1 X20.4 X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-69.8 G1 X20.4 X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-70.2 G1 X26.4 G2 X25.6 Z-69.8 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-67.8 G1 X26.4 G3 X25.6 Z-68.2 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-66.386 X28.828 G1 X26.Z-67.8 G3 X25.6 Z-68.R.2 G1 X20.G0 X28.828 Z-71.614 G1 X26.Z-70.2 G2 X25.6 Z-70.R.2 G1 X20.X20.3 Z-69.85 G0 X28.828 Z-24.X26.8 G1 X10.4 G0 X26.8 Z-23.2 G1 X10.4 X10.64 Z-23.32 G0 X26.8
Z-24.8 G1 X10.4
X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-25.2 G1 X16.4
G2 X15.6 Z-24.8 R.4 G1 X10.4
X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-22.8 G1 X16.4
G3 X15.6 Z-23.2 R.4 G1 X10.4
X10.64 Z-23.32 G0 X26.8 Z-21.386 X18.828
G1 X16.Z-22.8 G3 X15.6 Z-23.R.2 G1 X10.G0 X18.828 Z-26.614
G1 X16.Z-25.2 G2 X15.6 Z-25.R.2 G1 X10.X10.3 Z-24.85 G0 X18.828 X36.8 Z-69.G1 X20.4 G0 X36.8 Z-68.2 G1 X20.4
X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-69.8 G1 X20.4
X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-70.2 G1 X26.4
G2 X25.6 Z-69.8 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-69.68 G0 X36.8 Z-67.8 G1 X26.4 G3 X25.6 Z-68.2 R.4 G1 X20.4 X20.64 Z-68.32 G0 X36.8 Z-66.386 X28.828 G1 X26.Z-67.8 G3 X25.6 Z-68.R.2 G1 X20.X20.3 Z-68.15 G0 X28.828 Z-71.614 G1 X26.Z-70.2 G2 X25.6 Z-70.R.2 G1 X20.X20.3 Z-69.85 G0 X28.828 Z-24.X26.8 G1 X10.4 G0 X26.8 Z-23.2 G1 X10.4 X10.64 Z-23.32 G0 X26.8 Z-24.8 G1 X10.4 X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-25.2 G1 X16.4 G2 X15.6 Z-24.8 R.4 G1 X10.4 X10.64 Z-24.68 G0 X26.8 Z-22.8
G1 X16.4
G3 X15.6 Z-23.2 R.4 G1 X10.4
X10.64 Z-23.32 G0 X26.8 Z-21.386 X18.828
G1 X16.Z-22.8 G3 X15.6 Z-23.R.2 G1 X10.X10.3 Z-23.15 G0 X18.828 Z-26.614
G1 X16.Z-25.2 G2 X15.6 Z-25.R.2 G1 X10.X10.3 Z-24.85 G0 X18.828
G28 U0.W0.M05 T0300 M00
G0 T0404
G97 S800 M03 G0 X20.Z3.45 X15.022
G99 G32 Z-22.F1.5 G0 X20.Z3.301 X14.486
G32 Z-22.F1.5 G0 X20.Z3.185 X14.068
G32 Z-22.F1.5 G0 X20.Z3.087 X13.713
G32 Z-22.F1.5 G0 X20.Z3.X13.4
G32 Z-22.F1.5
G0 X20.Z3.X13.4 G32 Z-22.F1.5 G0 X20.Z3.45 G28 U0.W0.M05 T0400 M01 G0 T0303
G97 S600 M03 G0 X44.Z-103.G98 G1 X40.F40.X1.8 X5.8 G0 X34.G28 U0.W0.M05 T0300 M30 %
九、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
完場軸件設(shè)計(jì)與代碼實(shí)現(xiàn)，并且最后完成軸件的加工！
十、總結(jié)及心得體會：
在實(shí)驗(yàn)中自己通過對數(shù)控機(jī)床的操作切實(shí)的參與軸件的加工，對軸件的設(shè)計(jì)與代碼的實(shí)現(xiàn)。
十一、對本實(shí)驗(yàn)過程及方法、手段的改進(jìn)建議： 實(shí)驗(yàn)的過程中時間的安排與其他的課會有所沖突。
報(bào)告評分：
指導(dǎo)教師簽字：
平時得分：
實(shí)際操作得分：
報(bào)告得分：
總成績：
指導(dǎo)教師：
日期：
第二篇：典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工實(shí)驗(yàn)報(bào)告
電子科技大學(xué)
機(jī)電 學(xué)院
標(biāo) 準(zhǔn) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告
（實(shí)驗(yàn)）課程名稱典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工
學(xué)生姓名： 學(xué)
號： 指導(dǎo)老師： 日
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實(shí)
驗(yàn)
報(bào)
告
學(xué)生姓名：
學(xué) 號：
指導(dǎo)教師：
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：工程訓(xùn)練中心114
實(shí)驗(yàn)時間：
一、實(shí)驗(yàn)室名稱：工程訓(xùn)練中心
二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工 實(shí)驗(yàn)學(xué)時：32
三、實(shí)驗(yàn)原理：
在軟件中進(jìn)行設(shè)計(jì)繪圖，運(yùn)用G代碼，將工藝文件編制成數(shù)控加工程序，輸入數(shù)控車床，加工出零件。
四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1.了解典型零件的特點(diǎn)、生產(chǎn)過程與應(yīng)用；
2.學(xué)習(xí)工程制造工藝，學(xué)習(xí)工程手冊的使用，掌握典型零件的毛坯制造、熱處理、機(jī)加工方法；
3.將傳統(tǒng)加工與現(xiàn)代制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合，合理制定數(shù)控加工工藝，正確使用數(shù)控設(shè)備及刀夾量具；
4.培養(yǎng)和提高綜合分析軸類零件的問題和解決問題的能力，以及培養(yǎng)科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求；
2.軸類零件的毛坯和材料及熱處理；
3.運(yùn)用Mastercam9.0進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)以及程序的生成； 4.軸類零件的安裝方式； 5.數(shù)控車削工藝；
6.編制數(shù)控車削程序加工出所設(shè)計(jì)的零件； 7.數(shù)控車床的操作。
六、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件）：
計(jì)算機(jī)、數(shù)控車床、90°外圓車刀、93°偏頭仿形車刀、60°螺紋刀、切槽刀、量具及金屬材料。
七、實(shí)驗(yàn)步驟：
1.設(shè)計(jì)零件，繪制圖形。
2.軸類零件的功用，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求。3.軸類零件的毛坯材料及熱處理。4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝分析。5.軸類零件的數(shù)控工藝、編程。6.上機(jī)操作加工。7.檢驗(yàn)。
八、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：
1.被加工零件的零件圖。（見附件）2.數(shù)控加工工藝文件。（見附件）3.數(shù)控加工程序（見附件）。4.結(jié)果分析：
在整個加工過程中，存在加工誤差，原由是：
1)對刀引起的加工誤差，盡管加工時，對刀點(diǎn)盡量選在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上;2)進(jìn)給線對零件的加工精度和表面粗糙度的直接影響，在實(shí)驗(yàn)中盡量保證了進(jìn)給線長短的合理設(shè)計(jì);3)加工時刀具的磨損導(dǎo)致零件尺寸不合格；
4)加工工藝上刀具的選著以及工藝安排上努力做到最優(yōu)化。
九、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
1.目前的自動編程系統(tǒng)主要解決了幾何問題，從而代替了大量繁瑣的手工計(jì)算，絕大多數(shù)不具備工藝處理能力；
2.如選擇毛坯，確定工藝路線和工藝參數(shù)，選擇刀具等，這些工作設(shè)定的不夠合適，結(jié)果往往不是最佳切削狀態(tài)，這直接影響加工效率和加工質(zhì)量；
3.不能在一次裝夾中加工完成的零星部位，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排在普通機(jī)床上進(jìn)行補(bǔ)加工；
4.工藝上的處理不僅僅影響到零件加工是否合格，更應(yīng)該從工藝上提高加工的效率;5.零件進(jìn)行熱處理滿足了使用時的機(jī)械性能, 同時熱處理后造成了零件的變形, 所以需合理安排工藝,再進(jìn)行加工。
十、總結(jié)及心得體會：
1.學(xué)習(xí)到軸類零件從選材—毛坯制造—熱處理—工藝—編程—加工的整個工藝流程；
2.學(xué)到了軸類零件設(shè)計(jì)的相關(guān)知識以及，對綜合能力的培養(yǎng)是一個不可多得的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；
3.深刻體會到了工藝對軸類零件加工的重要性。
十一、對本實(shí)驗(yàn)過程及方法、手段的改進(jìn)建議：
過程、方法、手段都很好，建議多補(bǔ)充工藝知識；
報(bào)告評分：
指導(dǎo)教師簽字：
附件：軸類零件的數(shù)控加工工藝
工藝路線：
1.夾一端，伸出125mm；
2.先粗加工外輪廓M16、圓錐面、￠29.6及￠31.5的外圓； 3.粗加工R25.9的圓??； 4.精加工第2、3步； 5.切外圓為12.58的槽； 6.加工M16的螺紋； 7.切斷；
8.掉頭裝夾車削切斷端面。T0101 90°外圓車刀 T0202 93T0303 60°螺紋刀 T0404 3mm 程序：
O0001 G21 G0 T0101（90°外圓車刀）G97 S1000 M03 G0 G54 X35.1 Z0.M8 G98 G1 X31.1 F70.X-2.G0 Z1.G1 Z3.G50 S2000 G96 S550 G0 X30.144 Z5.G99 G1 Z3.F.5 Z-88.6 X31.85
°偏頭仿形車刀切槽刀
Z-100.X34.678 Z-98.586 G0 Z5.X28.439 G1 Z3.Z-51.6 X30.Z-59.2 Z-81.4 Z-88.6 X30.544
X33.373 Z-87.186 G0 Z5.X26.733 G1 Z3.Z-51.6
X28.839 X31.667 Z-50.186 G0 Z5.X25.028 G1 Z3.Z-51.6 X27.133 X29.962 Z-50.186 G0 Z5.X23.322 G1 Z3.Z-51.6 X25.428 X28.256 Z-50.186 G0 Z5.X21.616 G1 Z3.Z-41.433 X22.6 Z-44.383 Z-51.6 X23.722 X26.55 Z-50.186 G0 Z5.X19.911 G1 Z3.Z-36.316 X22.016 Z-42.633 X24.845 Z-41.218 G0 Z5.X18.205 G1 Z3.Z-31.199 X20.311 Z-37.516 X23.139 Z-36.102 G0 Z5.X16.5 G1 Z3.Z-26.082 X18.605 Z-32.399 X21.434 Z-30.985 G0 Z5.X14.794 G1 Z3.Z-22.X15.139
X16.9 Z-27.282 X19.728 Z-25.868 G0 Z5.X13.088 G1 Z3.Z-.711
X14.4 Z-1.367 Z-16.35 Z-22.X15.139
X15.194 Z-22.166 X18.022 Z-20.751 G0 Z4.263 X7.14
G1 Z2.263
X13.488 Z-.911 X16.317 Z.503 M9
G28 U0.W0.M05 T0100 M01
G0 T0202（93°偏頭仿形車刀）G97 S1000 M03
G0 G54 X36.Z-43.4 M8 G50 S1000 G96 S1000
G98 G1 Z-45.4 F60.G2 X30.Z-48.4 R3.G1 Z-51.6 Z-59.245
X29.961 Z-59.286
G2 X29.Z-60.362 R25.7 G1 Z-80.238
G2 X29.854 Z-81.2 R25.7 G1 X30.X32.828 Z-79.786 G0 X37.315 Z-56.369 G1 Z-58.369
G2 X34.886 Z-58.112 R3.X29.4 Z-59.898 R3.X28.Z-61.65 R25.7 G1 X28.001 Z-78.95
G2 X29.4 Z-80.702 R25.7 G1 X32.229 Z-79.288 G0 X36.15 Z-57.381 G1 Z-59.381 G2 X34.004 Z-59.183 R2.999 X28.4 Z-61.109 R2.999 X27.002 Z-63.202 R25.701 G1 X27.001 Z-77.398 G2 X28.4 Z-79.491 R25.7 G1 X31.229 Z-78.076 G0 X34.933 Z-58.586 G1 Z-60.586 G2 X33.12 Z-60.446 R3.X27.402 Z-62.54 R3.X26.002 Z-65.256 R25.7 G1 X26.001 Z-75.344 G2 X27.402 Z-78.06 R25.7 G1 X30.229 Z-76.646 G0 X33.629 Z-60.12 G1 Z-62.12 G2 X32.238 Z-62.038 R3.001 X26.402 Z-64.343 R3.001 X25.002 Z-70.3 R25.7 X26.402 Z-76.257 R25.7 G1 X29.23 Z-74.842 G97 S1200 G0 X32.6 Z2.X11.1 G1 Z0.F50.X14.Z-1.45 Z-16.35 X14.8 Z-22.2 X22.2 Z-44.4 Z-51.8 X29.6 Z-59.2 Z-81.4 Z-88.8 X31.45 Z-100.X34.278 Z-98.586 M9
G28 U0.W0.M05 T0200 M01
G0 T0404（3mm切槽刀）G97 S700 M03
G0 G54 X24.Z-22.2 M8 G1 X10.58 F30.G4 P3.G0 X24.Z-21.075 G1 X10.58 G4 P3.G1 X10.805 Z-21.188 G0 X24.Z-19.95 G1 X10.58 G4 P3.G1 X10.805 Z-20.063 G0 X24.Z-18.536 X16.828
G1 X14.Z-19.95 X10.58 G0 X14.5 Z-23.614 X11.172
G1 X14.Z-22.2 X10.58 G0 X14.5 X16.6 M9
G28 U0.W0.M05 T0400 M01
G0 T0303（60°螺紋刀）G97 S800 M03
G0 G54 X24.Z2.969 M8 X13.468
G32 Z-16.35 F1.5 G0 X24.Z2.878 X13.138
G32 Z-16.35 F1.5 G0 X24.Z2.806 X12.877 G32 Z-16.35 F1.5 G0 X24.Z2.744 X12.654 G32 Z-16.35 F1.5 G0 X24.Z2.689 X12.456 G32 Z-16.35 F1.5 G0 X24.Z2.667 X12.376 G32 Z-16.35 F1.5 G0 X24.Z2.667 X12.376 G32 Z-16.35 F1.5 G0 X24.Z2.969 M9 G28 U0.W0.M05 T0300 M01 G0 T0404（3mm切槽刀）G97 S3600 M03 G0 G54 X37.45 Z-103.6 M8 G50 S3600 G96 S700 G1 X2.F30.G0 X35.45 M9 G28 U0.W0.M05 T0400 M30 %
第三篇：典型軸類零件實(shí)驗(yàn)報(bào)告
電子科技大學(xué)。。。學(xué)院
實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告
（實(shí)驗(yàn)）課程名稱典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工
學(xué)生姓名:………
學(xué) 號：1010101010010
指導(dǎo)教師：//// 日 期：6-13周
電 子 科 技 大 學(xué)
實(shí)
驗(yàn)
報(bào)
告
學(xué)生姓名：。。。
學(xué) 號：1010101010011 指導(dǎo)教師：、、、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：工程訓(xùn)練中心114
實(shí)驗(yàn)時間：6-13周
一、實(shí)驗(yàn)室名稱：工程訓(xùn)練中心
二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：典型軸類零件的數(shù)控車削工藝與加工
三、實(shí)驗(yàn)學(xué)時：32
四、實(shí)驗(yàn)原理：
用Mastercam軟件設(shè)計(jì)圖形并繪圖，運(yùn)用G代碼，將工藝文件編制成數(shù)控加工程序，輸入數(shù)控車床，加工出零件。
五、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
（一）掌握軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用；
（二）學(xué)習(xí)Mastercam軟件繪圖并進(jìn)行粗工與精工程序編制；
（三）掌握工藝制造工藝，學(xué)習(xí)對工程手冊的使用；
（四）掌握典型零件的毛培制造、熱處理、機(jī)加工方法；
（五）將傳統(tǒng)加工與現(xiàn)代制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合，合理制定數(shù)控加工工藝，正確使用數(shù)控設(shè)備及刀夾量具。
六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
（一）、學(xué)習(xí)軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求
軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。
軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：
1、尺寸精度
起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5~IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6~IT9）。
3在整個加工過程中，存在加工誤差，原因是：可能是選取工件的精度選取不夠，還可能是零件的凹槽深度太大，使得軸變得很細(xì)，這樣零件自身的重力會使工件變形。
十、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
1、用Mastercam軟件繪圖并進(jìn)行程序的生成，代替了大量的繁瑣的手工計(jì)算。
2、用Mastercam繪圖，并進(jìn)行粗、精車后可以很好的模擬觀察到的零件的結(jié)構(gòu)，便于找出問題進(jìn)行修改。
3、工藝的優(yōu)化可以提高加工的效率和工件的品質(zhì)。
4、正確的選取零件的尺寸精度，表面的粗糙度。這樣節(jié)約材料，減輕重量，而且還方便零件的裝配調(diào)整。
5、正確的選擇車床的主軸加工定位基準(zhǔn)線可以提高主軸的加工精度，降低加工誤差。
十一、總結(jié)及心得體會：
1、學(xué)到了軸類零件設(shè)計(jì)的相關(guān)知識，有利于綜合能力的培養(yǎng)，加深了對數(shù)控車床工藝的了解。
2、深刻體會到了工藝對軸類零件加工的重要性。
3、通過使用Mastercam軟件繪圖和編程，對Mastercam軟件有了進(jìn)一步的認(rèn)識。
4、在車床上進(jìn)行零件加工，認(rèn)識到車床使用過程中的注意事項(xiàng)，車床的功能及操作流程。
5、設(shè)計(jì)零件圖形時，零件不僅要美觀實(shí)用，零件的尺寸也要合理便于車床的加工。
6、整個實(shí)驗(yàn)過程中，繪圖是最難也是最關(guān)鍵的，這要看加工者對Mastercam軟件的掌握程度，同時還要考驗(yàn)繪圖者的耐心。比如我們組在繪圖過程中就遇到了撞刀的問題，因?yàn)樵诶L圖過程中比較著急，沒有注意到做螺紋的細(xì)節(jié)，最后在老師的幫助下，才解決了問題。
7、在車床實(shí)際加工工件的過程中，要注意安全。
十二、對本實(shí)驗(yàn)過程及方法、手段的改進(jìn)建議：
實(shí)際工件的加工并不復(fù)雜，最重要的是三維圖形的繪制，需要同學(xué)的合作。分組的時候，最好兩三個同學(xué)一組，這樣能夠更好的鍛煉繪圖能力，提高效率。加工過程中，盡量減輕零件的質(zhì)量，這樣減少因零件質(zhì)量而帶來的零件變形問題。
1、夾一端，伸出110mm；
2、先粗加工外輪廓￠12的外圓，R20、C16圓錐及￠29的外圓；
3、粗加工R25的圓??；
4、精加工2、3步；
5、切外圓為12的兩個槽，加工螺紋；
6、切斷；
7、掉頭裝夾車削切斷端面；
三、程序：
% O0000 G21 G0 T0101 G97 S1000 M03 G0 G54 X36.Z0.G98 G1 X0.F100.G0 Z2.G97 S900 X30.04 Z4.7 G1 Z2.7 F180.Z-90.X32.868 Z-88.586
G1 Z2.7 Z-11.409 X16.72 Z-13.179 X19.548 Z-11.765 G0 Z4.7 X12.4 G1 Z2.7 Z0.Z-9.939 X14.76 Z-11.709 X17.588 Z-10.295 G28 U0.W0.M05 T0100 M01 G0 T0202 G97 S550 M03 G0 G54 X24.4 Z-7.3 G1 X20.4 F100.Z-16.G3 X20.367 Z-16.08 R.2 F120.G2 X19.804 Z-16.752 R24.8 G1 Z-35.248 F100.G2 X20.263 Z-35.8 R24.8 G1 X20.4 X23.228 Z-34.386 G0 X23.883 Z-17.054
G1 X20.204 Z-16.269
G2 X19.207 Z-17.531 R24.8 F120.G1 Z-34.469 F100.G2 X20.204 Z-35.731 R24.8 G1 X23.032 Z-34.317 G0 X23.335 Z-17.726 G1 X19.607 Z-17.G2 X18.611 Z-18.402 R24.8 F120.G1 Z-33.598 F100.G2 X19.607 Z-35.001 R24.8 G1 X22.436 Z-33.586 G0 X22.786 Z-18.467
G1 X19.011 Z-17.806
G0 T0303 G97 S700 M03 G0 G54 X34.Z-64.25 G1 X12.F40.G0 X34.Z-63.5 G1 X12.X12.19 Z-63.595 G0 X34.Z-65.G1 X12.X12.19 Z-64.905 G0 X34.Z-65.2 G1 X24.G2 X23.6 Z-65.R.2 G1 X12.X12.19 Z-64.905 G0 X34.Z-63.3 G1 X24.G3 X23.6 Z-63.5 R.2
G1 X12.X12.19 Z-63.595 G0 X34.Z-61.886 X26.828 G1 X24.Z-63.3 G3 X23.6 Z-63.5 R.2 G1 X12.X12.3 Z-63.65 G0 X26.828 Z-66.614 G1 X24.Z-65.2 G2 X23.6 Z-65.R.2 G1 X12.X12.3 Z-64.85 G0 X26.828 X30.Z-39.75 G1 X12.G0 X30.Z-39.G1 X12.1Z3.139 X11.418 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.105 X11.298 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.076 X11.19 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.049 X11.092 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.023 X11.002 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.X10.917
G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.X10.917 G32 Z-9.F1.G0 X16.Z3.226
G28 U0.W0.M05 T0400 M01 G0 T0303 G97 S600 M03 G0 G54 X37.Z-93.G98 G1 X33.F60.X3.8 X7.8 G0 X33.G28 U0.W0.M05 T0300 M30 %
第四篇：軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程[范文模版]
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目：軸類零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)與編程
2013年5月
軸類零件的數(shù)控加工工藝與編程
摘要
本次設(shè)計(jì)是根據(jù)被加工軸的技術(shù)要求和年生產(chǎn)量，進(jìn)行機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，然后運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要工作包括繪制毛坯圖、零件圖、夾具總的設(shè)計(jì)圖。了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求；根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析；確定毛坯的種類及制造方法；擬定零件的加工工藝規(guī)程；選擇各工序的加工設(shè)備和工藝設(shè)備，確定各工序的加工余量和工序尺寸，計(jì)算各工序的切削用量額定工時；填寫加工工藝過程卡片、機(jī)械加工工序卡片等工藝卡片；設(shè)計(jì)制定選定的加工工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。
關(guān)鍵詞：軸;加工工藝;夾具;編程
I
Axial parts of Numerical Control Machining Process
Planning and Programming
Abstract The design is based on the shaft by processing technical requirements and production, machining process design, then use of fixture design of the basic principles and methods, formulate fixture design, completion tongs structure design.The main work of drawing a blank drawing, general, fixture design, understanding of the structure characteristics of the spare parts and technical requirements;according to the type of production and production conditions, parts of the analysis of structure and process;The rough determine the type and method of manufacture;make parts of the processing order of the processes;selection of equipment and processing equipment, to determine the process of machining allowance and process dimensions, calculation of the process of cutting amount and industrial design norm;Fill in machining process card, machining process card and process card;design of selected processing procedures for the fixture, drawing assembly assembly drawing and the main parts of the map.Key Words: shaft;processing;technology;fixture;programming
II
符號表
Tj——機(jī)動時間
tf——輔助時間 tj——基本時間
?——切削速度
ap——背吃刀量
f——進(jìn)給量
i——進(jìn)給次數(shù)
n——機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
l——切削加工長度
l1——刀具切入長度
l2——刀具切出長度
L——刀具或工作臺行程長度 d——工件刀具直徑
如需要完整文檔及cad圖等其他文件，請加球球：一九八五六三九七五五
III
IV
目錄
摘要..............................................................................................................................I ABSTRACT.............................................................................................................II 符號表.......................................................................................................................III 1 緒論.........................................................................................................................1
1.1研究背景和意義..................................................................................................1 1.2設(shè)計(jì)目的..............................................................................................................2 1.3研究現(xiàn)狀..............................................................................................................2 1.4研究內(nèi)容..............................................................................................................4 零件加工工藝分析.............................................................................................5
2.1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析..........................................................................................5 2.1.1零件圖紙工藝分析........................................................................................5 2.1.2零件結(jié)構(gòu)分析................................................................................................6 2.2零件技術(shù)要求分析..............................................................................................6 2.3確定毛坯材料和制造形式..................................................................................6 2.3.1材料分析........................................................................................................7 2.3.2毛坯分析........................................................................................................7 2.4零件設(shè)備選擇......................................................................................................7 2.5基面選擇..............................................................................................................8 2.5.1粗基準(zhǔn)選擇....................................................................................................8 2.5.2精基準(zhǔn)選擇....................................................................................................8 2.6確定走刀順序和路線..........................................................................................9 2.6.1基面先行........................................................................................................9 2.6.2確定工序尺寸..............................................................錯誤！未定義書簽。2.7確定切削用量及基本工時................................................錯誤！未定義書簽。2.8刀具及量具選擇................................................................錯誤！未定義書簽。2.8.1刀具選擇......................................................................錯誤！未定義書簽。2.8.2量具選擇......................................................................錯誤！未定義書簽。專用夾具設(shè)計(jì).....................................................................錯誤！未定義書簽。
3.1設(shè)計(jì)主旨............................................................................錯誤！未定義書簽。
IV 緒論
3.2確定夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案....................................................錯誤！未定義書簽。3.2.1數(shù)控車床常用裝夾方式..............................................錯誤！未定義書簽。3.2.2確定合理裝夾方式......................................................錯誤！未定義書簽。3.2.3鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)......................................................錯誤！未定義書簽。數(shù)控加工程序編程及仿真.............................................錯誤！未定義書簽。
4.1數(shù)控加工特點(diǎn)....................................................................錯誤！未定義書簽。4.2數(shù)控編程分類....................................................................錯誤！未定義書簽。4.2.1手工編程......................................................................錯誤！未定義書簽。4.2.2自動編程......................................................................錯誤！未定義書簽。4.3確定編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)............................................錯誤！未定義書簽。4.4數(shù)值計(jì)算............................................................................錯誤！未定義書簽。4.4.1R6mm、R20mm兩圓弧切點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算......................錯誤！未定義書簽。4.4.2圓錐大端直徑計(jì)算......................................................錯誤！未定義書簽。4.4.3螺紋尺寸計(jì)算..............................................................錯誤！未定義書簽。4.5程序編程............................................................................錯誤！未定義書簽。4.5.1左端..............................................................................錯誤！未定義書簽。4.5.2右端..............................................................................錯誤！未定義書簽。4.6MASTERCAM仿真.............................................................錯誤！未定義書簽。4.6.1建立模型......................................................................錯誤！未定義書簽。4.6.2工件及刀具設(shè)置..........................................................錯誤！未定義書簽。4.6.3實(shí)體加工模擬過程......................................................錯誤！未定義書簽。結(jié)論.......................................................................................錯誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn)...................................................................................錯誤！未定義書簽。致謝............................................................................................錯誤！未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明....................................................................35 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明.........................................................................36 附錄1 MASTER CAM仿真程序代碼..........................錯誤！未定義書簽。
V 緒論 緒論
1.1研究背景和意義
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá) 國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā),提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代 制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點(diǎn)。對制造 業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。
目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具教學(xué)的一個不可少的輔助環(huán)節(jié)。機(jī)械制造工藝學(xué)是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)，是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的基本技術(shù)，工藝工作是每一個機(jī)械企業(yè)主要的活動內(nèi)容，加強(qiáng)工藝技術(shù)設(shè)計(jì)研究，旨在提高工藝水平，提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源消耗。此次設(shè)計(jì)的目的在于：根據(jù)加工零件的設(shè)計(jì)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，制定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程。本次設(shè)計(jì)是我們?nèi)婢C合運(yùn)用本課程的理論知識與實(shí)際的一次重要實(shí)踐，它對于培養(yǎng)學(xué)生編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，以及從事機(jī)械方面工作具有十分重要的意義。
進(jìn)入21世紀(jì)以后,典型軸在制造工藝、刀具等方面都發(fā)生了巨大的變化,與以前加工工藝有很多不同。領(lǐng)導(dǎo)了近半個多世紀(jì)的多刀車削工藝和手工磨削工藝,由于加工精度低和柔性差等原因,將逐步退出歷史舞臺。而高速、高效、復(fù)合加工技術(shù)及裝備迅速進(jìn)入汽車及零部件制造業(yè),軸的高速高效復(fù)合加工技術(shù)在行業(yè)內(nèi)已有相當(dāng)程度的應(yīng)用,也必將代表這一行業(yè)的未來發(fā)展趨勢。本設(shè)計(jì)說明書就是針對軸類零件的加工工藝及工裝的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說明的。
本設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹了軸類零件的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)技術(shù)要求及要達(dá)到的加工精度；并結(jié)合軸的生產(chǎn)類型和材料種類對軸的加工工藝做了詳細(xì)的分析，另外還對軸的加
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工進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析，確定了生產(chǎn)方案的可行性；詳細(xì)介紹了此軸加工過程中所采用的夾具的設(shè)計(jì)原則、步驟及其工作原理和結(jié)構(gòu)。驗(yàn)正了它的可靠性，還對定位誤差進(jìn)行了分析，確保其能夠滿足加工精度的要求；還細(xì)述了軸加工過程中的刀、量具各一套的設(shè)計(jì)，使用它們可以提高軸的加工效率。
機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)是機(jī)械工程師必備的基本技能，通過本設(shè)計(jì)說明書的介紹，我們可以清楚地了機(jī)械加工的工藝、工裝設(shè)計(jì)的基本原則、方法和步驟，使大家對機(jī)械工藝技術(shù)工作有一個深入的全方位的了解和認(rèn)識。
1.2設(shè)計(jì)目的
通過設(shè)計(jì)，一方面能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)的知識進(jìn)行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對數(shù)控加工過程進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。
通過此次設(shè)計(jì)，我們可以在以下各方面得到鍛煉：能運(yùn)用已學(xué)過的基本理論知識，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到相應(yīng)的實(shí)踐知識，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個步驟、方法。根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，選擇合理的工藝，編制出既經(jīng)濟(jì)又合理，又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控程序，并且學(xué)會使用各類設(shè)計(jì)手冊及圖表資料。還可以運(yùn)用MasterCAM軟件進(jìn)行三維仿真。
1.3研究現(xiàn)狀
軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它在機(jī)械中主要用于支承齒輪帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，傳遞扭矩。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的零件就裝在軸上。按軸類零件結(jié)構(gòu)形式不同，一般可分為光軸、階梯軸和異形軸三類；或分為實(shí)心軸和空心等。
軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸徑對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。
方便直觀的幾何造型MasterCAM提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線、曲面零件。MasterCAM具有強(qiáng)勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。MasteCAM提供了多種先進(jìn)的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。MasterCAM還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的加工方法，加工最復(fù)雜的零件。MasterCAM的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性?？煽康牡毒呗窂叫ｒ?yàn)功能MasterCAM可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。
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CAD/CAM是隨著軸類零件的設(shè)計(jì)理論和CAD/CAM[5]技術(shù)的發(fā)展而發(fā)的。軸類由最初的只能代替手工進(jìn)行計(jì)算，逐步發(fā)展到能實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體造型、機(jī)構(gòu)仿真、自動編程等功能,并且還在不斷發(fā)展下去。
軸類零件在整個制造工業(yè)中發(fā)揮著重要作用，數(shù)控機(jī)床代表著一個民族制造工業(yè)現(xiàn)代化的水平。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造技術(shù)和自動化水平的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實(shí)行封鎖和限制政策?？傊罅Πl(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數(shù)控編程技術(shù)[2]是數(shù)控技術(shù)重要的組成部分。從數(shù)控機(jī)床誕生之日起，數(shù)控編程技術(shù)就受到了廣泛關(guān)注，成為CAD/CAM系統(tǒng)的重要組成部分，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家也投入了大量的人力物力開發(fā)實(shí)用的數(shù)控編程系統(tǒng)。在CAD/CAM一體化概念的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了并行工程的概念。為了適應(yīng)并行工程發(fā)展的需要，數(shù)控編程技術(shù)正向集成化和智能化方向發(fā)展。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代，隨著Web技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)模式正在發(fā)生深刻的變革，出現(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)制造、異地設(shè)計(jì)制造、全球制造等一系列新概念和新技術(shù)。將Web技術(shù)和CAM技術(shù)相結(jié)合，成為CAM系統(tǒng)的又一重要發(fā)展方向。
21世紀(jì)數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)的各個方面：追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如工藝參數(shù)的自動生成，簡化編程、簡化操作方面的智能化，智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷以及維修等。
數(shù)控加工制造技術(shù)正逐漸得到廣泛的應(yīng)用,對零件進(jìn)行編程加工之前，工藝分析具有非常重要的作用。工藝分析是數(shù)控加工編程的前期工藝準(zhǔn)備工作，無論是手工編程還是自動編程，在編程之前均需對所加工的軸類零件進(jìn)行工藝分析。如果工藝分析考慮不周，往往會造成工藝設(shè)計(jì)不合理,從而引起編程工作反復(fù)，工作量成倍增加，有時還會發(fā)生推倒重來的現(xiàn)象,造成一些不必要的損失，嚴(yán)重者甚。本文通過對典型的軸類零件數(shù)控加工工藝的分析，給出了對于一般零件數(shù)控加工工藝分析的方法，對于提高制造質(zhì)量、實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
目前正在研制的新一代CAM系統(tǒng)將采用面向?qū)ο?、面向工藝特征的基本處理模式，系統(tǒng)的自動化水平、智能化程度將大大提高。國內(nèi)外企業(yè)家和專家們已形成共識：今后相當(dāng)一段時間內(nèi)，機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展和競爭，主要是數(shù)控技術(shù)
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1.4研究內(nèi)容
本次設(shè)計(jì)主要是通過工藝特點(diǎn)，工藝安排，機(jī)械加工工藝過程幾個方面對零件加工工藝進(jìn)行分析，然后對零件的程序進(jìn)行編制，最后用仿真加工以達(dá)到完成對零件的加工程序進(jìn)行檢驗(yàn)。
首先對該課題進(jìn)行深入的分析，深入研究，認(rèn)真完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要以論述與設(shè)計(jì)相結(jié)合進(jìn)行研究與探討，完成對本設(shè)計(jì)軸主要部位：內(nèi)孔、外圓柱面、圓錐面、圓弧面、退刀槽、螺紋等的加工工藝設(shè)計(jì)及指定工序的夾具設(shè)計(jì)。
難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)軸加工工藝過程及其加工時的專用夾具，確定工件的尺寸、公差和技術(shù)條件。通過查閱期刊、書籍等相關(guān)資料進(jìn)行對軸加工工藝和夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解，思考、分析和掌握軸加工的基本環(huán)節(jié)，完成計(jì)算并設(shè)計(jì)出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。零件加工工藝分析 零件加工工藝分析
2.1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析
零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于成形，并且成本低，效率高。2.1.1零件圖
如零件圖2.1、2.2所示。
圖2.1 零件二維圖
圖2.2 零件三維圖
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2.1.2零件結(jié)構(gòu)分析
本零件上由圓柱面、內(nèi)孔、內(nèi)圓錐面、圓弧面、溝槽、和螺紋等部分組成。零件車削加工[8]成形輪廓的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜、需兩頭加工，零件的加工精度和表面質(zhì)量要求都很高。
該零件重要的徑向加工部位有?380m）、?0.03mm圓柱段（表面粗糙度Rɑ=1.6μm）、R6mm圓弧與R20mm圓弧相切過渡區(qū)、?480?0.03圓柱段（表面粗糙度Ra=1.6μ（表面粗糙度Ra=1.6μm）、長徑比為1:2的內(nèi)錐（小端直徑為?23o?23o?0.03的內(nèi)孔?0.03、M20*2-6g三角形外螺紋，其余表面粗糙度均為Ra=3.2μm）。零件符合數(shù)控加工尺寸標(biāo)注要求，輪廓描述清楚完整，零件材料為45鋼，毛坯為?50mm*130mm。
2.2零件技術(shù)要求分析
小批量生產(chǎn)條件，不準(zhǔn)用砂布和銼刀修飾平面，這是對平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB1804-M，熱處理，調(diào)質(zhì)處理，HRC25-35，未注粗糙度按Ra3.2，毛坯尺寸?50mm*130mm。
加工難點(diǎn)及處理方案：分析圖紙可知，此零件對平面度的要求高，左端更有內(nèi)輪廓加工，為提高零件質(zhì)量，采用以下加工方案。
a.對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值； b.在輪廓曲線上，有一處既過象限又改變進(jìn)給方向的輪廓曲線，因此在加工時應(yīng)進(jìn)行機(jī)械間隙補(bǔ)償，以保證輪廓曲線的準(zhǔn)確性；
c.零圖紙中含有圓柱度，為保證其形位公差，應(yīng)盡量一次裝夾完成左端面的加工以保證其數(shù)值；
d.本設(shè)計(jì)圖紙中的各平面和外輪廓表面的粗糙度要求可采用粗加工---精加工加工方案，并且在精加工的時候?qū)⑦M(jìn)給量調(diào)小些，主軸轉(zhuǎn)速提高；
e.螺紋加工時，為保證其精度，在精車時將螺紋的大徑值減小0.18-0.2mm，加工螺紋時利用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度要求。
選擇以上措施可保證尺寸、形狀、精度和表面粗糙度。
2.3確定毛坯的材料和制造形式
軸：本次設(shè)計(jì)軸主要技術(shù)指標(biāo)：年產(chǎn)量5000臺/年
該產(chǎn)品年產(chǎn)量Q=5000（件/年），n=1（件/臺），設(shè)其備品率α%為10%，機(jī)械加工廢品率β%為1%，現(xiàn)制定該曲軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)。年生產(chǎn)綱領(lǐng)：
N =Q*n*(1+ α%+β%)
=5000*1*（1+10% +1%）
=5550（臺/年）
軸的年產(chǎn)量為5550件，現(xiàn)在已知該產(chǎn)品為中型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表1.1-2生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2.3.1材料分析
該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大。工件材料的可切削性能。強(qiáng)度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機(jī)械性能都跟工件的材料有關(guān)。所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。
45鋼的化學(xué)成分中含C0.42%～0.50%，Si0.17%～0.37%，Mn0.50～0.80%，P?0.035%，S?0.035%，Cr?0.25%，N?0.25%，Cu?0.25%。45鋼在進(jìn)行冷加工時硬度要求，熱軋鋼，壓痕直徑不小于3.9，布氏硬度不小于241HRB，退火鋼壓痕直徑不小于4.4，布氏硬度不小于187HB，45鋼的機(jī)械性能：δs?335Mpa，δb?600Mpa，??40%，Ak?47J。45鋼相對切削性硬質(zhì)合金刀具1.0，高速鋼刀具1.0，45鋼經(jīng)濟(jì)合理對加工刀具的要求也合理，45鋼用途廣泛，主要是用來制造汽輪機(jī)、壓縮機(jī)，泵的運(yùn)動零件制造齒輪、軸活塞銷等零件。根據(jù)以上數(shù)據(jù)適合該軸的加工。2.3.2毛坯分析
軸類零件的毛坯有棒料、鍛件和鑄件三種。
鍛件：適用與零件強(qiáng)度較高,形狀較簡單的零件。尺寸大的零件因受設(shè)備限制，故一般用自由鍛；中、小型零件可選模鍛；形狀復(fù)雜的剛質(zhì)零件不宜用自由鍛。鑄件：適用于形狀復(fù)雜的毛坯。
本零件的毛坯宜采用棒料鋸割，毛坯至?50*130mm，使鋼材經(jīng)過鍛壓，獲得均勻的纖維組織，提高其力學(xué)性能，同時也提高零件與毛坯的比重，減少材料消耗。
2.4零件設(shè)備選擇
數(shù)控車床能對軸類或盤類等回轉(zhuǎn)體零件自動地完成內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、圓弧面等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)等的工作。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用步進(jìn)電動機(jī)形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。此類車床機(jī)構(gòu)簡單，價(jià)格相對較低，這類車床設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削軸類零件。
根據(jù)主軸的配置的要求選擇臥式數(shù)控車床。數(shù)控車床[14]具有加工精度高，能做直線和圓弧插補(bǔ)，數(shù)控車床剛性良好，制造和對刀精度高，能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動補(bǔ)償，能夠加工尺寸精度要求較高的零件。能加工輪廓形狀特別復(fù)雜的表面和尺寸難于控制的回轉(zhuǎn)體，而且能比較方便的車削錐面和內(nèi)外圓
柱面螺紋，能夠保持加工精度，提高生產(chǎn)效率。所以對加工時非常有利的。
2.5基面選擇
機(jī)械加工的最初工序只能用工件毛坯上的未加工表面作為定位基準(zhǔn)，這種 位基準(zhǔn)稱之為粗基準(zhǔn)。用以加工的表面作定位基準(zhǔn)則稱之為精基準(zhǔn)。在制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時，總是先考慮怎樣的精基準(zhǔn)定位能把工件加工到設(shè)計(jì)要求，然后再考慮如何運(yùn)用選取的粗基準(zhǔn)，把用作精基準(zhǔn)的表面加工出來。2.5.1粗基準(zhǔn)選擇
選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工表面之間的位置要求及合理的分配各加工面的加工余量。同時要為后續(xù)供需提供精基準(zhǔn)，具體有以下原則：為了保證加工面與非加工面之間的位置要求，應(yīng)該選擇一非加工表面為粗基準(zhǔn)；為了保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)；為了保證重要的加工面的余量均勻，應(yīng)選擇為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸上，通常只允許使用一次，做為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該足夠光滑整潔，以使工件定位穩(wěn)定可靠，加緊方便。軸類零件，以外圓作為粗基準(zhǔn)。為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。如果工件上有多個不加工面，則應(yīng)選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準(zhǔn)，以便保證精度要求，使外形對稱等。
由于此零件全部表面都需加工，應(yīng)選用外圓及一端面為粗基準(zhǔn)，然后通過“互為基準(zhǔn)的原則”進(jìn)行加工。遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。加工左端時選擇在毛坯外圓柱段的右端外圓表面，加工右端時選擇在?38mm外圓柱段的表面，以體現(xiàn)定位基準(zhǔn)是軸的中心線。
在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確的選擇工件的定位[10]的基準(zhǔn)有著十分中的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件個表面的加工順序也有很大的影響。合理的選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。
2.5.2精基準(zhǔn)選擇
精基準(zhǔn)選擇時應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠方便，有以下原則：
基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；自為基準(zhǔn)原則；互為基準(zhǔn)原則；保證工件定 位準(zhǔn)確，夾緊可靠、操作方便原則。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)尺寸與工序尺寸的基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸計(jì)算。
a.用工序基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
b.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便的加工其他各表面時，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以減少工裝設(shè)計(jì)制造費(fèi)用、提高生產(chǎn)率、避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
c.當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面 本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位度要求由先行工序保證。
d.為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。
由于此零件全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，因?yàn)檩S類零件各外圓表面、螺紋表面的同軸度及端面對軸線的垂直度是相互位置精度的主要項(xiàng)目，而這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，采用兩中心孔定位就能符合基準(zhǔn)重合原則。而且由于多數(shù)工序都采用中心孔作為定位基面，能最大限度地加工出多個外圓和端面，這也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
工件的定位與基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，應(yīng)防止過定位，這個工件是個實(shí)心軸，末端要鏜一個25的錐孔，因軸的長度不是很長，所以采用工件的右端面和48的外圓作定位基準(zhǔn)，使用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為 工件坐標(biāo)的原點(diǎn)，對刀點(diǎn)在（100.100）處。
2.6確定走刀順序和路線
加工路線[20]的確定，直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的使用效率、加工精度、刀具數(shù)量和經(jīng)濟(jì)性等問題，應(yīng)盡量做到工序相對集中，工藝路線最短，機(jī)床的停頓時間和輔助時間最少。該零件采用棒料毛坯進(jìn)行加工，由于毛坯余量較大，因此，采用階梯切削路線去除毛坯余量，刀具切削路徑短，效率高。
2.6.1基面先行
用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。綜上所訴：此零件的的加工順序如下：
預(yù)備加工---車左端面---鉆中心孔---鏜孔---粗車左端外輪廓---精車左端外輪廓---調(diào)頭---車右端面---粗車外輪廓---精車外輪廓---退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋 工序1：車左端面，將毛坯車為127mm的棒料
工序2：左端面打中心孔 選用?5mm的中心鉆（手動鉆孔）工序3：左端鉆孔（鉆?20mm深-32mm的孔）工序4：粗車左端內(nèi)孔?23mm 工序5：粗車?48mm的外圓柱面
工序6：粗車?38mm的臺階外圓柱面及倒角
工序7：調(diào)頭粗車右端面將零件車至要求尺寸進(jìn)給路線
工序8：調(diào)頭粗車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋 工步路線為：
工步一:自右向左倒角，粗車螺紋?20mm圓柱段；
工步二:自右向左粗車R6和R20 mm圓弧面、?38 mm圓柱段、R12.5 mm圓弧面、錐長8 mm 的圓錐段；
工步三:自右向左粗車R6和R20 mm 圓弧面、?38 mm圓柱段、R12.5 mm圓弧面、錐長8 mm的圓錐段； 工步四:車4mm*?16mm螺紋退刀槽； 工步五:粗車螺紋；
工序9：擴(kuò)左端內(nèi)孔?25mm，深11mm 工序10：半精車?48mm的外圓柱面
工序11：半精車?38mm的臺階外圓柱面及倒角
工序12：調(diào)頭半精車右端面將零件車至要求尺寸進(jìn)給路線
工序13：調(diào)頭半精車右端面各部倒角、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋 工步路線為：
工步一:自右向左倒角，半精車螺紋?20mm圓柱段；
工步二:自右向左精車R6和R20 mm 圓弧面、?38 mm圓柱段、R12.5 mm圓弧面、錐長8 mm的圓錐段；
工步三:半精車4mm*?16mm螺紋退刀槽； 工步四:半精車螺紋；
工序14：鉸?230?0.03mm的孔，再用1:2的鉸刀鉸小端為?25mm的錐孔 工序15：精車?480?0.03mm的外圓柱面
工序16：精車?380?0.03mm的臺階外圓柱面及倒角
工序17：調(diào)頭精車右端?380?0.03mm圓柱面、切外螺紋退刀槽、三角形螺紋 工序18：精車螺紋
工序19：去除全部毛刺并吹凈 工序20：根據(jù)技術(shù)文件進(jìn)行檢驗(yàn) 工序21：入庫
第五篇：波浪形軸類零件的數(shù)控加工工藝分析
波浪形軸類零件的數(shù)控加工工藝分析
摘要：在數(shù)控機(jī)床上加工零件，首先遇到的問題就是零件的工藝處理。制定出細(xì)致、優(yōu)化的加工工藝，是數(shù)控加工應(yīng)用中應(yīng)重視的問題。本文介紹波浪形軸類零件的數(shù)控加工工藝分析。
關(guān)鍵詞：波浪形軸類零件 數(shù)控加工 工藝分析
制定細(xì)致、優(yōu)化的加工工藝，是數(shù)控加工工藝編制人員、數(shù)控加工操作人員常需分析的問題，必須在編程之前正確確定加工方案，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，再考慮編程。波浪形軸類零件泛指軸徑外大內(nèi)小的軸類零件，本類零件的加工是軸類零件中的難點(diǎn)。本文以典型波浪形軸類零件為例，對數(shù)控加工中的工藝處理進(jìn)行分析。
1、數(shù)控加工中的典型工藝處理方法
1)改局部分散標(biāo)注法尺寸為集中引注或坐標(biāo)式尺寸。在數(shù)控編程中，所有點(diǎn)、線、面的尺寸和位置都是以編程原點(diǎn)為基礎(chǔ)的。因此，零件圖中最好直接給出坐標(biāo)尺寸，或盡量以同一基準(zhǔn)引注尺寸。這種標(biāo)注法，既便于編程，也便于尺寸之間的相互協(xié)調(diào)，在保持設(shè)計(jì)、工藝、檢測基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)設(shè)置的一致性方面帶來很大方便。但是由于零件設(shè)計(jì)人員往往在尺寸標(biāo)注中較多地考慮裝配等使用特性方面，而不得不采取局部分散的標(biāo)注方法，這樣會給工序安排與數(shù)控加工帶來諸多不便。事實(shí)上，由于數(shù)控加工精度及重復(fù)定位精度都很高，不會因產(chǎn)生較大的累積誤差而破壞零件的使用性能，因而改動局部的分散標(biāo)注法尺寸為集中引注或坐標(biāo)式尺寸是完全可以的。
2)刀路應(yīng)盡量簡單。具體要求就是盡量選用 0°或 90°方向切削。因?yàn)閱屋S插補(bǔ)加工的物理意義在于不存在輪廓誤差，兩軸或兩軸以上插補(bǔ)加工，在兩軸位置增益不相同時，存在輪廓誤差，且平行刀路要選擇較長邊作為進(jìn)給方向。單軸插補(bǔ)加工不存在輪廓誤差，故對于數(shù)控銑床加工零件，必須使零件的直線輪廓平行或垂直于坐標(biāo)軸，以提高零件的加工精度。
3)拐點(diǎn)的處理要合理，避免采用直角過渡。在外角加工中選用圓角過渡，走刀方向不會因突然改變而損壞刀具，零件的拐角輪廓誤差也得以有效控制。如果確需直角過渡的，可在輪廓交接處加入G04指令，延時數(shù)十至數(shù)百毫秒，在這段時間里前段輪廓加工時的跟隨誤差會迅速得以修正，如車削軸類零件臺肩等。在現(xiàn)代數(shù)控加工中可以用CAM軟件來很好地處理這類問題。有些數(shù)控系統(tǒng)也可采用尖角過渡G07指令。
4)刀路的材料去除量要均勻，減小沖擊產(chǎn)生。材料切削量的突然改變會對刀具和機(jī)床產(chǎn)生沖擊，特別是在留精加工余量時更應(yīng)注意，大多在使用復(fù)合固定循環(huán)時，易出現(xiàn)該現(xiàn)象。
2、波浪形軸類零件的車削加工
如圖1a所示零件，在車削類零件中屬于非單調(diào)類，加工時具有較高的難度，必須合理制定其加工工藝。該零件加工所用坯料設(shè)為?66mm的棒料，批量生產(chǎn)，加工時用一臺數(shù)控車床，圖形的數(shù)字處理及數(shù)控加工工藝如下。
2.1 圖形的數(shù)學(xué)處理 曲線用 35°外圓切削刀 加工點(diǎn) C刀具必須具備的最小副偏角 Kr′的計(jì)算: kr/?arcsinCQ23?arcsin?39.71? O1C361 第 頁
故采用封閉粗切削循環(huán)時,刀具須選用副偏角大于39.71°的外圓車刀。點(diǎn)B坐標(biāo)的計(jì)算(固定坐標(biāo)系以點(diǎn)A為中心): O1Q?O1C2?CQ2?362?232?27.6948
所以點(diǎn) B的坐標(biāo)X=2(36-27.6948+20)=56.61，Z=-35.17。封閉粗切削循環(huán)時總退刀量的計(jì)算: O2P?O2D2?DP2?302?152?25.981
故采用G73指令加工X軸上的總退刀量: i?30?O2P?(56.61?40)/2?30?25.981?8.305?12.324
2.2 數(shù)控加工的工藝制定
工步1：夾棒料外圓柱面，車端面。
工步2：如圖1b所示，采用外圓粗切削循環(huán) G71、精加工 G70指令，加工軌跡A→B→F→H→J→G。第 頁
工步3：如圖 1c所示,采用55°外圓車刀，封閉粗切削循環(huán)G73、精加工G70指令，加工圖中軌跡 B→C→D→G。55°外圓車刀能保證點(diǎn)C的副偏角 Kr′為62?30?，大于39?70?，不產(chǎn)生刀具干涉。循環(huán)起始點(diǎn)O3一般位于點(diǎn) C基于R36圓弧的切線以左，?64mm圓柱右側(cè)端面以右，以防循環(huán)切削時的碰刀和過切。
工步4：如圖 1c所示,沿軌跡D→E→K，采用縱向切削循環(huán) G90指令,車削?40mm圓柱。
工步5：如圖 1d所示，調(diào)頭，夾持?64mm外圓柱面，按總長157.17mm要求，車削?20mm圓柱右端面。
工步6：如圖 1d所示，采用縱向切削循環(huán)G90指令,車削?20mm圓柱。2.3工藝制定中易出現(xiàn)的幾種問題
問題一：整個手柄曲線按一次精車處理。此加工工藝切削量太大，若刀具選擇不當(dāng)，易在點(diǎn) A或點(diǎn) C處產(chǎn)生刀具干涉，無法加工。
問題二：整個手柄曲線按 G71指令外圓粗切削循環(huán)G70指令精加工。此加工工藝?40mm圓柱、R30圓弧處切削量太大，兩圓弧交點(diǎn) C處附近刀具易干涉無法加工。
問題三：整個手柄用割斷刀粗車至手柄輪廓，然后精加工。此加工工藝割斷刀的徑向坐標(biāo)尺寸計(jì)算非常繁瑣，不易采用此方案進(jìn)行實(shí)際加工。
問題四：如圖 2所示，夾棒料外圓柱面，整個手柄曲線用 35°外圓切削刀具，按 G73指令封閉粗切削循環(huán)、G70指令精加工，X軸上的總退刀量為 i =33。第 頁
圖2 加工工藝的不合理表現(xiàn)
實(shí)際退刀量將由循環(huán)起始點(diǎn) O3位置的變化而減小，點(diǎn)O3一般位于點(diǎn)C基于 R36圓弧的切線以左，點(diǎn)A居工件端面以右，否則G73切削循環(huán)時易出現(xiàn)碰刀和過切現(xiàn)象。此加工工藝在加工棒料零件時，所用循環(huán)次數(shù)非常多，不利于提高加工生產(chǎn)率。
3、數(shù)控仿真軟件下的刀具的干涉實(shí)驗(yàn)
在圖1c中，需用55°外圓尖刀，采用封閉粗切削循環(huán)G73、精加工G70指令車削軌跡B→C→D→G。封閉粗切削循環(huán)是對鑄造、鍛造成型毛坯或已粗車成型工件的切削，這里用于處理非單調(diào)軸類零件的加工。
通過計(jì)算可知，點(diǎn)C處刀具不引起干涉的副偏角Kr′要大于 39.71°，除用55°外圓尖刀具加工外，還可用35°外圓車刀。用35°外圓車刀車削時，必須保證副偏角Kr′大于39.71°，副偏角Kr′可在39.71°～50°范圍中調(diào)節(jié)(副偏角 Kr′為50°時，主偏角Kr為95°，這里不應(yīng)靠主偏角Kr小于95°來增大副偏角 Kr′)，若刀具安裝不當(dāng)，出現(xiàn)副偏角Kr′小于39.71°，將出現(xiàn)刀具干涉。圖 3所示是在仿真軟件下,刀具副偏角 Kr′為20°時在點(diǎn)C的干第 頁
涉試驗(yàn)，明顯表明在點(diǎn)C刀具的后刀面與零件已發(fā)生嚴(yán)重干涉。圖4所示是55°外圓尖刀具在點(diǎn)C的切削狀況，沒有發(fā)生干涉現(xiàn)象。
圖3 圖4
4、結(jié)論
對于坯料為棒料的波浪形軸類零件(軸徑外大內(nèi)小)，一般的加工方法是先右側(cè)去除直徑單調(diào)部分材料(直徑外小內(nèi)大部分)，按零件情況選擇，然后對非單調(diào)部分，通常是采用局部G73指令和割槽處理，并采用通用加工方法補(bǔ)充。為解決此類零件的高精度加工，可以按上述方法進(jìn)行粗加工(留0.1～0.25mm精車余量)，最后進(jìn)行一次完整的精加工(精加工時必須特別注意刀具的副偏角，以防干涉)。
參考文獻(xiàn)
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