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1、毕业设计轴类零件的数控加工 院系名称： 机电工程学院 专 业： 机械制造与自动化 班 级： 09机械1班 学 号： 学生姓名： 文金卓 指导教师： 魏成杰 林立 日 期： 2023.12.20摘要：数控技术是以数字编程实现控制机械或其他设备自动工作的技术，是未来机械制造行业发展的必然趋势。本文重要讨论关于数控加工轴类零件结构工艺分析，加工工艺装备的选择，数控加工工艺编制，CAXA车数控自动编程，数控仿真软件VNUC的使用.关键词： 数控车床, CAXA数控车, 轴类零件,数控加工工艺,自动编程,数控加工仿真Abstract: Numerical control technology is di
2、gital programming to control the mechanical or other automatic equipment, the technical, machinery manufacturing industry is the future trend of development. This article mainly discuss about the nc machining axial parts structure process analysis and processing technology and equipment choice, CNC
3、processing technology of CAXA car numerical control automatic programming, nc simulation software VNUC use.Keywords : CNC lathe, CNC CAXA car,Ladder shaft axis, CNC processing Technology, Automatic programming, NC machining simulation目 录1.零件分析71.1零件的结构工艺性分析71.1.1零件的技术规定分析71.1.2零件的加工表面的分析71.1.3零件尺寸分析
4、71.2零件的材料及毛坯的分析与选择82.零件工艺规程的选择82.1.定位基准的选择82.1.1粗基准的选择82.1.2精基准的选择82.1.3零件表面加工方法的选择92.2加工顺序的安排92.2.1 加工阶段的划分92.2.2加工顺序的安排92.2.1工序基准的选择92.3机床及工艺装备的选择102.3.1机床的选择102.3.2工艺装备的选择103.加工工艺的编制113.1拟定加工方案113.2切削用量的拟定11 3.2.1背吃刀量的选择113.2.2切削速度的选择123.3.3主轴转速及进给量的拟定123.3.4进给速度速度的选择123.3数控加工工艺卡134.CAXA数车自动编程144
5、.1左端轮廓粗加工154.2左端轮廓精加工184.3右端轮廓粗加工204.4右端轮廓精加工234.5切槽加工254.6螺纹加工285.数控仿真305.1左端轮廓加工301.刀具参数设立及安装302.毛坯设立及安装323.加载程序进行加工355.2右端轮廓加工361工件调头后装夹362右端轮廓粗加工363右端轮廓精加工375.3切槽加工381 .切槽粗加工382.切槽精加工效果图395.4螺纹加工391.螺纹加工405.5整体加工效果图40总结42致 谢43参考文献44前 言数控机床是用数字优化的代码将零件加工过程所需各种操作和环节以及刀具与工件这间的相对位置，再记录在程序介质上，送入计算机或数
6、控系统译码。其数控程序能保证加工出符合零件图样规定的合格零件。还应充足运用数控机床是用数字优化的代码将零件加工过程中所需的各种操作和环节以数控机床的各种功能使数控机床能安全、可靠、高效地工作。一.数控加工的工作原理数控加工是根据零件图样及工艺规定编制零件加工程序，再输入到机床，机床的控制系统对输入信息进行解决与运算。并不断地向直接指挥机床运动功能部件机床的伺服机构发送信号，伺服系统把来自说控装置的脉冲信号转换为机床移动部件运动。然后由传动机构驱动数控机床，机床以按给定的程序对机械零件进行加工。二.数控编程及其发展1.数控加工的发展数控机床和普通机床不同，数控机床其加工过程不需要人工操作，而是由
7、给定的程序进行控制。在数控机床加工零件时，一方面要分析零件图样，拟定工件在机床上的加工方式，加工顺序，加工路线及刀具，家具和切削用量的选择，然后把所有工艺过程以及其他辅助功能（主轴正反转，切削液的开与关。变速换刀等）。按运动顺序用规定的指令代码及程序格式编制成数控加工程序，经调试后，记录在控制介质（或程序载体上），最后输入到数控装置中，从而控制数控机床完毕工件的所有加工过程。这种从零件图样到编织成控制介质的过程为数控加工程序编制。三.数控加工的特点1.自动化限度高在数控机床加工零件时，除了手工装卸工件外，所有加工过程都由机床自动完毕。在柔性制造系统上、下料、检测、诊断、对刀、传输、管理等也都由
8、机床自动完毕，这样减轻操作者的劳动强度，改善了劳动条件。2.加工精度高、加工质量稳定数控加工的尺寸精度通常在0.005mm - 0.1mm之间，目前最高的尺寸精度可达+0.0015mm，不受零件形状复杂度的影响，加工消除了操作者的人为误差。提高了同批零件尺寸的一致性。3.加工对象的合用性强当加工对象改变时，除了相应的更换刀具和解决工件的装夹方式，只要重新编程并输入该零件的加工程序，便可自动加工出新的零件，不必对任何复杂的调整。4.生产效率高一方面是自动化程序高，在一次装夹中能完毕，较多表面的加工、省去了画线、多次装夹、检测等工序；另一方面是运动速度快、空间时间短、数控车床的主轴转速已经达成50
9、00-7000r/min。5.易于建立计算机通讯网络由于数控机床是使用数字信息，易于与计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统联接。形成与数控机床紧密结合的一体化系统。当然，数控加工在某方面也有局限性之处，就是数控机床价格昂贵、加工成本高、技术复杂、对工艺和编程规定较高、加工中难以调整、维修困难。1.零件分析1.1零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用规定的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。它的涉及面广，因此有必要对零件进行结构工艺性分析，找出技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的工作措施加以保证。1.1.1零件的技术规
10、定分析 零件图纸上标注的技术规定：1.圆锥与圆弧过度光滑。2.未注尺寸公差按GB/T1804加工和检查。3.未注倒角C0.5。1.1.2零件的加工表面的分析从零件图可以看出轴系零件的重要加工表面是：1.M282-5g/6g的螺纹：此螺纹是一个标准螺纹，虽然没有特殊规定，但它在配合时起传递扭矩的作用，故其配合精度规定高。2圆柱面3520和4212：表面粗糙度Ra1.6,加工精度规定较高。3.零件的形状公差规定不是很高，加工时保证各段同轴度即可。综合考虑，该零件加工较简朴，难度不大。1.1.3零件尺寸分析由图可知，零件各圆柱直径的尺寸精度规定很高，所以选用数控机床加工以保证其公差规定。1.2零件的
11、材料及毛坯的分析与选择零件材料的选用是非常重要的，选材不妥制成的零件不能满足使用规定，过早损伤和破坏产生不良影响或经济效益差等。机械零件选材的一般原则是：一方面满足使用性能的规定，同时兼顾工艺性、经济性和环保性。对于轴类零件的选材应具有以下几点规定： 1.优良的综合力学性能，即规定有高的强度和韧性，以防止由于过载和冲击而引起的变形和断裂。 2.高的疲劳极限，防止疲劳断裂。 3.良好的耐磨性。经综合考虑，选用45号钢通过热解决即可保证使用性能。 常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷压件等。选择毛坯种类需考虑的因素有以下几点：1.根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯。2.根据零件的功能选
12、择毛坯。3.根据生产类型选择毛坯。4.根据具体生产条件选择毛坯。本零件的大部分加工表面是回转体表面，根据本零件的生产大纲，经价值及复杂限度，此外本零件为轴类零件，考虑其复杂限度，所以本零件毛坯为棒料。由于棒料的经济性好，加工余量小，并且成本较低。根据本零件的结构特性和尺寸要及考虑到数控机床的加工性能，所以毛坯一件圆棒料的尺寸为46mm100mm。2.零件工艺规程的选择2.1.定位基准的选择在制订零件的加工工艺规程时，对的地选择工件的基准有着很重要的意义。基准选择的好坏不仅影响零件的加工位置精度，并且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。基准有粗基准与精基准之分。选择定位基准时是从保证工件精度规
13、定出发的，因而分析定位基准选择的顺序就应从精基准到粗基准。2.1.1粗基准的选择1.为了保证加工面与非加工面之间的位置规定，应选非加工面作为粗基准。2.合理分派各加工面的加工余量。3.粗基准应避免反复使用，在同一尺寸方向上，通常只允许使用一次。4.选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口，分型面，毛刺等缺陷，以保证定位准确、夹紧可靠。2.1.2精基准的选择1.基准重合原则:就是尽也许选用设计基准作为定位基准，这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起定位误差。2.基准统一原则:位置精度规定较高的某些表面加工时尽也许选用同一定位基准，这样有助于保证各加工表面的位置精度。3.自为基准
14、原则：当某些表面精加工规定加工余量小而均匀时，选择加工表面自身作为定位基准，用于提高加工面自身的精度。4.互为基准原则：为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工余量小而均匀采用此原则。5.保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。由于本工件毛坯为棒料，所以采用46棒料的外圆柱面为粗基准，车削零件一的左端，掉头找正后再以精车后的圆柱面为精基准，粗车零件的右端轮廓，精车零件的右端轮廓，加工槽,切削螺纹，保证各个部位的尺寸精度及位置精度，完毕零件加工。2.1.3零件表面加工方法的选择1.所选加工方法应考虑每种加工方法的经济加工精度范围要与加工表面的精度规定和表面粗糙度规定相适应。2.所选加工方法可以保证加工面的几何形状精度,表面互相位置精度的规定。3.所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。4.加工方法要与生产类型相适应。5.所选加工方法要与公司现有设备和工人技术水平相适应。通过以上原则，本零件各重要表面加工方法为：1.各回转表面,槽,倒角：车削加工。2.M28X2 -5g/6g的螺纹：车削加工。2.2加工顺序的安排2.2.1 加工阶段的划分1.避免毛坯内应力重新分布而影响获得的加工精度。2.避免粗加工时较大的夹紧力和切削力所引起的弹性变形和热变形对精
