軸類零件數控車削加工工藝過程及編程分析設計說明書.doc

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1、1目錄摘要1.引言12.數控車床的特點13.零件圖工藝分析24.設備的選定35.零件加工工藝分析65.1確定零件的定位方式和裝夾方式65.2確定加工順序及進給路線75.3刀具選擇135.3.1數控刀具的選擇步驟135.3.2零件加工刀具選擇參數及刀具明細表175.4切削用量選擇186.零件加工程序的編寫216.1數控編程的內容和方法226.2裝刀與對刀296.3程序校對與首件試切297.總結30參考文獻30摘要數控加工是現代制造技術的基礎，這一發(fā)明對于制造行業(yè)而言，具有劃時代的意義和深遠的影響。本文通過以北京凱恩帝數控系統為基礎，充分利用計算機輔助設計/制造（CAD/CAM）的優(yōu)勢，對零件形狀

2、、尺寸、精度等級、表面粗糙度、材料和熱處理等技術要求的分析。針對上述對零件的分析，選擇加工方案確定加工順序、加工路線、裝夾方式、刀具及切削用量參數等，進行數控加工工藝的編制；通過確立坐標系計算零件粗、精加工各運動軌跡，得到刀位數據及軌跡圖，進行數控加工的程序編寫。關鍵詞：數控加工數控加工工藝程序編寫21.引言高度發(fā)達的制造業(yè)和先進的制造技術已經成為當前衡量一個國家綜合經濟實力和科技水平的重要標志之一，成為一個國家在競爭激烈的國際市場上獲勝的關鍵因素。隨著我國從制造業(yè)大國走向制造業(yè)強國的步伐的加快，掌握以數控技術為主的先進制造技術，提高計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）的技術水平成為一個制造

3、企業(yè)持續(xù)進步，賴以生存的重要支撐。1.1數控加工技術的發(fā)展數控加工的發(fā)展趨勢是高速和精密，另一個發(fā)展趨勢是完整加工，即在一臺機床上完成復雜零件的全部加工工序。數控加工中的程序編制也隨著數控機床的更新而改變。50年代，MIT設計了一種專門用于機械零件數控加工程序編制的語言，稱為APT（AutomaticallyProgrammedTool）。其后，APT幾經發(fā)展，形成了諸如APTII、APTIII（立體切削用）、APT（算法改進，增加多坐標曲面加工編程功能）、APTAC（Advancedcontouring）(增加切削數據庫管理系統)和APT/SS（SculpturedSurface）(增加雕塑

4、曲面加工編程功能)等先進版。采用APT語言編制數控程序具有程序簡練，走刀控制靈活等優(yōu)點，使數控加工編程從面向機床指令的“匯編語言”級，上升到面向幾何元素.APT仍有許多不便之處：采用語言定義零件幾何形狀，難以描述復雜的幾何形狀，缺乏幾何直觀性；缺少對零件形狀、刀具運動軌跡的直觀圖形顯示和刀具軌跡的驗證手段；難以和CAD數據庫和CAPP系統有效連接；不容易作到高度的自動化，集成化。針對APT語言的缺點，1978年，法國達索飛機公司開始開發(fā)集三維設計、分析、NC加工一體化的系統，稱為CATIA。隨后很快出現了像EUCLID，UGII，INTERGRAPH，MasterCAM，Pro/Enginee

5、ring及NPU/GNCP等系統，這些系統都有效的解決了幾何造型、零件幾何形狀的顯示，交互設計、修改及刀具軌跡生成，走刀過程的仿真顯示、驗證等問題，推動了CAD和CAM向一體化方向發(fā)展。到了80年代，在CAD/CAM一體化概念的基礎上，逐步形成了計算機集成制造系統（CIMS）及并行工程（CE）的概念。目前，為了適應CIMS及CE發(fā)展的需要，數控編程系統正向集成化，網絡化和智能化方向發(fā)展。31.2數控加工工藝的特點數控加工工藝具有以下特點：(1)數控機床加工精度高。一般只需一次加工即能達到加工部位的精度，而不需分粗加工、精加工。(2)在數控機床上工件一次裝夾，可以進行多個部位的加工，有時甚至可完

6、成工件的全部加工內容。(3)由于刀具庫或刀架上裝有幾把甚至更多的備用刀具，因此，在數控機床上加工工件時刀具的配置、安裝與使用不需要中斷加工過程，使加工過程連續(xù)。(4)根據數控機床加工時工件裝夾特點與刀具配置、使用的特點區(qū)別于普通機床加工時的情況，工件的各部位的數控加工順序可能與普通、機床上加工工件的順序也有很大的區(qū)別。此外根據數控機床高速、高效、高精度、高自動化等特點，數控加工還具有以下工藝特點：1)切削量用比普通機床大。2)工序相對集中。3)較多地使用自動換刀(ATC)。4)首件需試切削。5)工藝內容更具體更詳細，工藝要求更嚴密更精確。高效率、高精度加工是數控機床加工最主要特點之一。利用數控

7、機床加工，其產品加工的質量一致性好，加工精度和效率均比普通機床高出很多，尤其是在輪廓不規(guī)則、復雜空間曲面、多工藝復合化加工和高精度要求的產品加工時，其優(yōu)點是傳統機床所無法比擬的。數控加工另一個特點是產品裝夾定位靈活，同一產品零件可能有多種加工方案。然而正是其靈活性和高精度要求對其高效應用帶來了的局限性，如存在數控程序的編制、刀具工裝夾具的準備周期長等不利因素。數控工藝的合理性與高質量數控程序的快速編制是限制數控加工的瓶頸問題之一。數控加工的成本相對較高也是制約其廣泛應用的一個因素。數控加工對技術人員的水平要求相當高，數控工藝和程序的質量是保證產品加工質量合格最主要和最關鍵的因素。數控加工時，產

8、品的質量完全靠數控工藝和數控程序來保證。產品加工的具體細節(jié)在進行工藝設計和程序編制時必須全面考慮，只有設計正確才能保證產品加工的質量要求。在數控加工朝高速、超高速和復合化加工方向發(fā)展的趨勢下，對技術人員就提出了更高的要求。41.3數控機床與普通機床相比具有的優(yōu)越性普通機床加工時，其加工成本相對較低，工序較長，且工步中很多具體細節(jié)由技術工人來完成，對技術工人的水平要求相對較高。數控機床加工工藝相比較普通機床加工工藝的優(yōu)越性有以下幾點：(1)數控加工工藝的“內容十分具體、工藝設計工作相當嚴密”。數控機床加工工藝與普通機床加工工藝相比較，由于采用數控機床加工具有加工工序少，所需專用工裝數量少等特點，

9、克服了普通傳動工藝方法的弱點，一般說來，數控加工的工序內容要比普通機床加工的工序內容復雜。從編程來看，加工程序的編制要比普通機床編制工藝規(guī)程復雜。(2)數控加工的工藝“復合性”。采用數控加工后，工件在一次裝夾下能完成鏜、銑、鉸、攻絲等多種加工，因此，數控加工工藝具有復合性特點，也可以說數控加工工藝的工序把傳統工藝中的工序“集成”了，這使得零件加工所需的專用夾具數量大為減少，零件裝夾次數及周轉時間也大大減少了，從而使零件的加工精度和生產效率有了較大的提高。數控加工工藝設計是對工件進行數控加工的前期工藝準備工作，無論是手工編程還是自動編程，這項工作必須在程序編制工作以前完成。為了優(yōu)化數控程序設計、

10、提高編程效率、合理使用數控機床，我們有必要對數控加工工藝設計等技術問題加以分析、研究，以做好數控機床加工前的技術準備工作。數控加工取代傳統加工占據生產制造的主導地位已成為一種趨勢，但由于歷史的原因，傳統的加工設備與先進的數控機床并存，是目前乃至今后很長一段時期內大多數制造企業(yè)的設備現狀。如何從工藝的角度根據各企業(yè)的設備現狀、產品生產規(guī)模、零件結構形式與加工精度要求等方面來合理地進行產品工藝方案設計，充分發(fā)揮企業(yè)現有數控設備與傳統設備的加工效率，使企業(yè)設備資源與人力資源得到充分利用，需要從多個方面來探討。數控工藝與普通工藝結合的好壞直接影響到數控機床與普通機床加工效率的發(fā)揮，進而影響到生產計劃任務的完成。提高產品機械加工工藝與數控程序的編制質量，是早日實現制造業(yè)產品的高精度、高效率、高質量加工必需解決的問題之一。因此，尋求傳統加工工藝與數控加工工藝的合理銜接途徑與措施，對于提高企業(yè)的經濟效益是非常有意義的。數控工藝與普通工藝結合的途徑和措施，具體可從以下幾個方面來實施：(1)產品的設計狀態(tài)與生產批量。(2)粗精加工與加工精度的結合。