數(shù)控編程技術(shù)畢業(yè)論文

1、江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目: 數(shù)控編程技術(shù) 姓 名: 高午陽 學(xué) 院: 專 業(yè): 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 10042037105 指導(dǎo)教師: 肖維進(jìn) 職稱: 工程師 20 年 月 日摘要：制造自動(dòng)化技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的重要組成部分，其核心技術(shù)是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控加工工藝分析與編程則是數(shù)控加工的核心，合理的工藝是保證數(shù)控加工質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高技術(shù)的產(chǎn)物，隨著它們的發(fā)展而得到飛速發(fā)展。數(shù)控技術(shù)極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助制造、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、虛擬制造系統(tǒng)和敏捷制造的發(fā)展，將朝著高速化、高精度化、多功能化、系統(tǒng)化與

2、高可靠性等方向發(fā)展。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)的提高，在當(dāng)今的制造業(yè)的各個(gè)企業(yè)中，不僅僅只是需要生產(chǎn)出質(zhì)量合格的零件，而是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝提出了更高的要求以便提高加工效率生產(chǎn)出既經(jīng)濟(jì)又合格的零件，以謀求最大的利益。本論文對(duì)泵蓋進(jìn)行了詳細(xì)的工藝分析包括齒輪軸圖工藝分析，確定裝夾方案.確定走刀路線.選擇刀具.工藝卡片。通過實(shí)例進(jìn)一步說明數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)以及在制造業(yè)中所起的作用。關(guān)鍵詞： 數(shù)控技術(shù) 泵蓋 加工工藝與編程 目 錄第一章 數(shù)控加工技術(shù)的概述1.1 數(shù)控技術(shù)簡(jiǎn)介 11.2 數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn) 11.3 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 11.4 數(shù)控技術(shù)發(fā)展策略 21.5 小 結(jié) 3第二章 數(shù)控仿真

3、技術(shù) 2.1 計(jì)算機(jī)仿真的概念及應(yīng)用 42.2 數(shù)控仿真技術(shù)的現(xiàn)狀及趨勢(shì) 4 2.3 數(shù)控仿真技術(shù)的加工方法 5第三章 數(shù)控編程技術(shù)3.1 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)73.2 數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)73.3 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容73.4 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造（CAD/CAM）的介紹及應(yīng)用8第四章 泵蓋的數(shù)控加工工藝編制與仿真4.1 泵蓋簡(jiǎn)介94.2 零件圖工藝分析94.3 零件圖工藝設(shè)計(jì) 104.3.1 編制加工工藝 104.3.2 確定裝夾方案104.3.3 確定加工順序及走刀路線104.3.4 切削用量選擇 104.3.5 擬訂數(shù)控加工工序卡片114.4 泵蓋仿真程序 12第五章 總結(jié) 5.1 總

4、結(jié) 28參考文獻(xiàn)29致謝30- 24 -第一章 數(shù)控加工技術(shù)的概述1.1數(shù)控技術(shù)簡(jiǎn)介當(dāng)今世界各國(guó)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(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)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)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)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)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)

5、電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：（1）機(jī)械制造技術(shù)；（2）信息處理、加工、傳輸技術(shù)；（3）自動(dòng)控制技術(shù)；（4）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；（5）傳感器技術(shù)；（6）軟件技術(shù)等?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是新一代生產(chǎn)技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等的技術(shù)集合?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、復(fù)合化、智能化和開放式結(jié)構(gòu)。主要發(fā)展動(dòng)向是研制開發(fā)軟、硬件都具有開放式結(jié)構(gòu)的智能化全功能通用數(shù)控裝置。1.2 數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)為滿足現(xiàn)代機(jī)械加工的多樣化需求，數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)具有以下特點(diǎn)：（1）作用和地位上的戰(zhàn)略性；（2）技術(shù)上的綜合性；（3）控制上的實(shí)時(shí)性；（4

6、）軟件上的領(lǐng)域性；（5）推廣應(yīng)用上的適應(yīng)性；（6）跟蹤上的滯后性；（7）發(fā)展上的開放性。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。1.3 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的

7、作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：1.高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)：效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削

8、速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。2.智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì) 21世紀(jì)的數(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)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化

9、操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)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)的診斷及維修等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。1.4 數(shù)控技術(shù)發(fā)展策略1用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)

10、制造裝備業(yè)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。2在競(jìng)爭(zhēng)前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品。3強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 1.5 小 結(jié)數(shù)控技術(shù)自問世以來，就體現(xiàn)出了它的機(jī)加工優(yōu)勢(shì)。尤其是對(duì)單件、小批量生產(chǎn)，特別是復(fù)+雜型面零件的自動(dòng)化加工，數(shù)控機(jī)床更是大顯身手。 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著

11、數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它將帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第二章 數(shù)控仿真技術(shù)2.1計(jì)算機(jī)仿真的概念及應(yīng)用從工程的角度來看，仿真就是通過對(duì)系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)去研究一個(gè)已有的或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)。分析復(fù)雜的動(dòng)態(tài)對(duì)象，仿真是一種有效的方法，可以減少風(fēng)險(xiǎn)，縮短設(shè)計(jì)和制造的周期，并節(jié)約投資。計(jì)算機(jī)仿真就是借助計(jì)算機(jī)，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的過程。它隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速地發(fā)展，在仿真中占有越來越重要的地位。建?；顒?dòng)是通過對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的觀測(cè)或檢測(cè)，在忽略次要因素及不可檢測(cè)變量的基礎(chǔ)上，用物理或數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行描述，從而獲得實(shí)際系統(tǒng)的簡(jiǎn)化近似模型。這里的模型同實(shí)際系統(tǒng)的功能與參數(shù)之間應(yīng)具有相似性和

12、對(duì)應(yīng)性。仿真模型是對(duì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（簡(jiǎn)化模型）進(jìn)行一定的算法處理，使其成為合適的形式（如將數(shù)值積分變?yōu)榈\(yùn)算模型）之后，成為能被計(jì)算機(jī)接受的“可計(jì)算模型”。仿真模型對(duì)實(shí)際系統(tǒng)來講是一個(gè)二次簡(jiǎn)化的模型。仿真實(shí)驗(yàn)是指將系統(tǒng)的仿真模型在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的過程。仿真是通過實(shí)驗(yàn)來研究實(shí)際系統(tǒng)的一種技術(shù)，通過仿真技術(shù)可以弄清系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)變量和環(huán)境條件的影響。  計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和仿真計(jì)算機(jī)的智能化。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不僅在傳統(tǒng)的工程技術(shù)領(lǐng)域（航空、航天、化工等方面）繼續(xù)發(fā)展，而且擴(kuò)大到社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生物等許多非工程領(lǐng)域，此外，并行處理、人工智能、知識(shí)庫和

13、專家系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展正影響著仿真計(jì)算機(jī)的發(fā)展。數(shù)控加工仿真利用計(jì)算機(jī)來模擬實(shí)際的加工過程，是驗(yàn)證數(shù)控加工程序的可靠性和預(yù)測(cè)切削過程的有力工具，以減少工件的試切，提高生產(chǎn)效率。2.2 數(shù)控仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)占有率還很低（數(shù)量50%、價(jià)值量30%左右），形成一定規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)不多；功能部件的專業(yè)化生產(chǎn)及社會(huì)化配套能力不高，大量功能部件依靠進(jìn)口使得我國(guó)生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的成本增高，特別是數(shù)控系統(tǒng)品種和功能少，可靠性不高，一直是我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，嚴(yán)重影響了我國(guó)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)信譽(yù)。同時(shí)，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系，市場(chǎng)營(yíng)銷能力和經(jīng)

14、營(yíng)管理水平也不高。這些都極大的影響了我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床加工零件是靠數(shù)控指令程序控制完成的。為確保數(shù)控程序的正確性，防止加工過程中干涉和碰撞的發(fā)生，在實(shí)際生產(chǎn)中，常采用試切的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。但這種方法費(fèi)工費(fèi)料，代價(jià)昂貴，使生產(chǎn)成本上升，增加了產(chǎn)品加工時(shí)間和生產(chǎn)周期。后來又采用軌跡顯示法，即以劃針或筆代替刀具，以著色板或紙代替工件來仿真刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的二維圖形（也可以顯示二維半的加工軌跡），有相當(dāng)大的局限性。對(duì)于工件的三維和多維加工，也有用易切削的材料代替工件（如，石蠟、木料、改性樹脂和塑料等）來檢驗(yàn)加工的切削軌跡。但是，試切要占用數(shù)控機(jī)床和加工現(xiàn)場(chǎng)。為此，人們一直在研究能逐步代替試切

15、的計(jì)算機(jī)仿真方法，并在試切環(huán)境的模型化、仿真計(jì)算和圖形顯示等方面取得了重要的進(jìn)展，目前正向提高模型的精確度、仿真計(jì)算實(shí)時(shí)化和改善圖形顯示的真實(shí)感等方向發(fā)展。從試切環(huán)境的模型特點(diǎn)來看，目前NC切削過程仿真分幾何仿真和力學(xué)仿真兩個(gè)方面。幾何仿真不考慮切削參數(shù)、切削力及其它物理因素的影響，只仿真刀具工件幾何體的運(yùn)動(dòng)，以驗(yàn)證NC程序的正確性。它可以減少或消除因程序錯(cuò)誤而導(dǎo)致的機(jī)床損傷、夾具破壞或刀具折斷、零件報(bào)廢等問題；同時(shí)可以減少?gòu)漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。切削過程的力學(xué)仿真屬于物理仿真范疇，它通過仿真切削過程的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性來預(yù)測(cè)刀具破損、刀具振動(dòng)、控制切削參數(shù)，從而達(dá)到優(yōu)化切削過程的目的

16、。2.3 數(shù)控仿真技術(shù)的加工方法幾何仿真技術(shù)的發(fā)展是隨著幾何建模技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，包括定性圖形顯示和定量干涉驗(yàn)證兩方面。目前常用的方法有直接實(shí)體造型法，基于圖像空間的方法和離散矢量求交法。1直接實(shí)體造型法這種方法是指工件體與刀具運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)體進(jìn)行實(shí)體布爾差運(yùn)算，工件體的三維模型隨著切削過程被不斷更新。2基于圖像空間的方法這種方法用圖像空間的消隱算法來實(shí)現(xiàn)實(shí)體布爾運(yùn)算。3離散矢量求交法這種方法將曲面按一定精度離散，用這些離散點(diǎn)來表示該曲面。以每個(gè)離散點(diǎn)的法線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的矢量方向，延長(zhǎng)與工件的外表面相交。通過仿真刀具的切削過程，計(jì)算各個(gè)離散點(diǎn)沿法線到刀具的距離。第三章 數(shù)控編程技術(shù) 數(shù)控編程

17、的主要內(nèi)容包括：分析零件圖紙，進(jìn)行工藝處理，確定工藝過程；數(shù)學(xué)處理，計(jì)算刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡，獲得刀位數(shù)據(jù)；編制零件加工程序；制備控制介質(zhì)；校核程序及首件試切。數(shù)控編程是目前CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一，其在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)加工自動(dòng)化、提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等方面發(fā)揮著重要作用，在諸如航空工業(yè)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用。由于生產(chǎn)實(shí)際的強(qiáng)烈需求，國(guó)內(nèi)外都對(duì)數(shù)控編程技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究，并取得了豐碩成果。3.1 數(shù)控加工工藝無論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬訂工藝方案，選擇合適的刀具，確定切削用量。在編程中，對(duì)一些工藝問題（

18、如對(duì)刀點(diǎn)，加工路線等）也需要做一些處理。因此，數(shù)控編程的工藝處理是一項(xiàng)十分重要的工作。3.2 數(shù)控加工工藝的基本特點(diǎn)   在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，是用工藝規(guī)程或工藝卡片來規(guī)定每道工序的操作程序，操作者按工藝卡上規(guī)定的“程序”加工零件。而在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，要把被加工的全部工藝過程、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)編制成程序，并以數(shù)字信息的形式記錄在控制介質(zhì)（如穿孔紙 帶，磁盤等）上，用它控制機(jī)床加工。由此可見，數(shù)控機(jī)床加工工藝與普通機(jī)床加工工藝在原則上基本相同，但數(shù)控加工的整個(gè)過程是自動(dòng)進(jìn)行的，因而又有其特點(diǎn)。    1.工序的內(nèi)容復(fù)雜。這是由于數(shù)控機(jī)床比普通機(jī)床

19、價(jià)格貴，若只加工簡(jiǎn)單工序在經(jīng)濟(jì)上不合算，所以在數(shù)控機(jī)床上通常安排較復(fù)雜的工序，甚至在普通機(jī)床上難以完成的工序。    2.工步的安排更為詳盡。這是因?yàn)樵谄胀C(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及加工路線的確定等問題，在編制數(shù)控機(jī)床加工工藝時(shí)卻不能忽略。 3.3 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容1.擇適合在數(shù)控上加工的零件,確定工序內(nèi)容。2.分析加工零件的圖紙，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，確定加工方案，制定數(shù)控加工路線，如工序的劃分、加工順序的安排、非數(shù)控加工工序的銜接等。設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序，如工序的劃分、刀具的選擇、夾具的定位與安裝、切削用量。3.調(diào)

20、整數(shù)控加工工序的程序。如對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、刀具的補(bǔ)償。4.分配數(shù)控加工中的誤差。5.處理數(shù)控機(jī)床上部分工藝指令。3.4 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造（CAD/CAM）的介紹及應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造，簡(jiǎn)稱CAD/CAM，該技術(shù)是以計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，是計(jì)算機(jī)在工程應(yīng)用中最有影響的技術(shù)之一，推動(dòng)了幾乎一切領(lǐng)域的設(shè)計(jì)革命，在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用中尤以模具制造業(yè)的應(yīng)用成果最為突出。CAD/CAM技術(shù)的引入，不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了新產(chǎn)品的開發(fā)周期，也為工廠實(shí)現(xiàn)由產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到管理的一體化，無圖紙化奠定了基礎(chǔ)。CAD/CAM的最終結(jié)果

21、常常是以穿孔帶等形式輸出零件的加工程序，在當(dāng)前使用的CAD/CAM系統(tǒng)中，輸出的零件程序可以直接送入CNC機(jī)床的控制計(jì)算機(jī)中。 CAD/CAM系統(tǒng)用于設(shè)計(jì)和制造全過程。它們包括制定產(chǎn)品規(guī)格、方案設(shè)計(jì)、最后設(shè)計(jì)、繪圖、制造和檢驗(yàn)。在該過程的每一階段，數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行增加、修改、調(diào)用，并分布于計(jì)算機(jī)和終端的網(wǎng)絡(luò)中。這就減少了單獨(dú)數(shù)據(jù)庫提供的人為誤差，大大縮短了從產(chǎn)品基本設(shè)想的形成到最后實(shí)際產(chǎn)品的制造所需的時(shí)間。 AutoCAD技術(shù)一直處于不斷發(fā)展與探索之中。應(yīng)用AutoCAD技術(shù)起到了提高企業(yè)設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，加強(qiáng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化等作用。越來越多的人認(rèn)識(shí)到Aut

22、oCAD是一種巨大的生產(chǎn)力，特別是它的開放性結(jié)構(gòu)優(yōu)越性，使AutoCAD技術(shù)必將廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電子、航天、化工、建筑、測(cè)量與勘察等行業(yè)，使設(shè)計(jì)與生產(chǎn)向數(shù)字化和無紙化方向發(fā)展。第四章 數(shù)控加工工藝編制與仿真4.1 泵蓋簡(jiǎn)介齒輪泵的一個(gè)重要組成部分是齒輪軸。齒輪泵的最基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，齒輪泵工作時(shí)，液體沿吸油管進(jìn)入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個(gè)齒輪分別擠壓到排出空間匯合（齒與齒嚙合前），然后進(jìn)入壓油管排出。因此，齒輪軸的制造精度就決定了齒輪泵的工作效率。    泵的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、造價(jià)低。齒輪泵適合于輸送黏稠

23、液體，因?yàn)楸皿w絕不可能無間隙配合，而外嚙合齒輪泵高壓腔的壓力油向低壓腔泄露泵的端面泄露有三種途徑：（1）通過齒輪嚙合處的間隙；（2）泵體內(nèi)表面與齒頂圓間的徑向間隙；（3）通過齒輪兩端面與兩端蓋間的端面軸向間隙。其中端面軸向間隙的泄露量最大，所以應(yīng)提高加工精度來減小端面軸向間隙來提高效率。4.2 零件圖工藝分析本設(shè)計(jì)課題為：泵蓋的加工工藝編制與加工仿真。 分析零件的形狀、結(jié)構(gòu)及尺寸特點(diǎn)，檢查零件的加工要求，泵蓋零件圖如4-1所示。4.3 零件圖工藝設(shè)計(jì)4.3.1 編制加工工藝：1毛坯的選擇：毛坯為鑄造件。2銑外形；12銑刀銑28圓臺(tái)至尺寸3銑28.6-34圓錐臺(tái)至尺寸。4銑底臺(tái)至尺寸5用14鉆頭

24、鉆15孔6.用12銑刀銑19孔至18.57.用12銑刀銑15孔至14.58.精鏜19和15孔至尺寸9.用6鉆頭鉆7通孔10.用5銑刀銑7孔至6.511. 用5銑刀銑12孔至11.512. 精鏜7和12孔至尺寸13去毛刺、清洗、檢驗(yàn)、入庫。4.3.2 確定裝夾方案：由于本零件為批量活，為了提升加工效率，保證加工質(zhì)量，所以有固定工裝。4.3.3 確定加工順序及進(jìn)給路線： 按照先粗后精、先近后遠(yuǎn)的原則確定加工順序，盡量減少用刀數(shù)量。1、先用50的面銑刀4.3.4 切削用量選擇一般銑削的精加工余量為0.2-0.5mm，1背吃刀量的選擇 銑削時(shí)固定循環(huán)每次1mm.鉆孔時(shí)每5mm一抬刀。 2主軸轉(zhuǎn)速的選擇

25、 銑削時(shí)S=800mm/min,鉆孔時(shí)S=500mm/min.3進(jìn)給速度的選擇 銑削時(shí)F=500mm/min,鉆孔時(shí)F=80mm/min。 綜合前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容，并將其填入下表所示的數(shù)控加工工藝卡片。此表是編制加工程序的主要依據(jù)和操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的指導(dǎo)性文件。主要內(nèi)容包括：工步順序、工步內(nèi)容、各工步所用的刀具及切削用量等。4.3.5擬訂數(shù)控銑削加工工序卡片為更好地指導(dǎo)編程和加工操作，把該零件的加工順序、所用刀具和切削用量等參數(shù)編入表1所示的泵蓋零件數(shù)控加工工序卡片中。泵蓋零件數(shù)控加工工序卡片單位名稱蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)加工中心銑削工藝分析泵蓋工序

26、號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間自制工裝加工中心加工中心車間工序號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀 具 規(guī) 格（）主軸轉(zhuǎn)速 （r/min）進(jìn)給速度 /min背吃刀量（）備注1銑刀T011280050012鉆頭T02145008053精鏜刀T0314.5600600.24精鏜刀T0418.5600600.25鉆頭T0565008056銑刀T06580050017精鏜刀T076.5600600.28精鏜刀T0811.5600600.2 4.4泵蓋仿真程序 采用加工中心加工，部分程序如下：(程式名= 123 )(刀具名稱= 5. FLAT ENDMILL 刀具號(hào)碼=1 刀徑補(bǔ)正=1 刀長(zhǎng)補(bǔ)正=1 刀具直徑=5. 刀角

27、半徑=0. )(加工余量: XY方向=.5 Z方向=0. )(工件坐標(biāo)= G54 )粗加工路線如圖4-2所示圖4-2 泵蓋的粗加工軌跡圖粗加工仿真如圖4-3所示圖4-3 泵蓋的粗加工仿真圖N100 G0 G17 G40 G49 G80 G90N102 G91G28 Z0.N104 S4000 M3N106 G0 G90 G54 X31. Y27.061N108 Z5.3N110 Z3.3N112 G1 Z.3 F1000.N114 Y-27.061 F300.N116 G0 Z1.3N118 Z3.3N120 Z5.3N122 X26.867 Y-33.925N124 Z3.3N126 G1

28、Z.3 F1000.N128 Y33.925 F300.N130 G0 Z1.3N132 Z3.3N134 Z5.3N136 X22.733 Y38.375N138 Z3.3N140 G1 Z.3 F1000.N142 Y-38.375 F300.N144 G0 Z1.3N146 Z3.3N148 Z5.3N150 X18.6 Y-41.546N152 Z3.3N154 G1 Z.3 F1000.N156 Y41.546 F300.N158 G0 Z1.3N160 Z3.3N162 Z5.3N164 X14.467 Y43.864N166 Z3.3N168 G1 Z.3 F1000.N170

29、Y22.412 F300.N172 Y22.348 Z.354N174 Y22.215 Z.403N176 Y22.1 Z.44N178 Y22.043 Z.462N180 Y21.668 Z.5N182 Y4.532N184 Y4.157 Z.462N186 Y4.1 Z.44N188 Y3.992 Z.406N190 Y3.852 Z.354N192 Y3.788 Z.3N194 Y-43.863N196 G0 Z1.3N198 Z3.3N200 Z5.3N202 X10.333 Y-45.482N204 Z3.3N206 G1 Z.3 F1000.N208 Y-.652 F300.N21

30、0 Y-.61 Z.354N212 Y-.496 Z.417N214 Y-.409 Z.462N216 Y-.163 Z.5N218 Y26.363N220 Y26.609 Z.462N222 Y26.696 Z.417N224 Y26.81 Z.354N226 Y26.852 Z.3N228 Y45.482N230 G0 Z1.3N232 Z3.3N234 Z5.3N236 X6.2 Y46.521N238 Z3.3N240 G1 Z.3 F1000.N242 Y29.143 F300.N244 Y29.105 Z.354N246 Y28.932 Z.462N248 Y28.728 Z.5N

31、250 Y18.902N252 Y18.613 Z.462N254 Y18.371 Z.354N256 Y18.318 Z.3N258 Y7.882N260 Y7.829 Z.354N262 Y7.587 Z.462N264 Y7.303 Z.5N266 Y-2.528N268 Y-2.732 Z.462N270 Y-2.905 Z.354N272 Y-2.943 Z.3N274 Y-46.521N276 G0 Z1.3N278 Z3.3N280 Z5.3N282 X2.067 Y-47.033N284 Z3.3N286 G1 Z.3 F1000.N288 Y-3.98 F300.N290 Y

32、-3.944 Z.354N292 Y-3.781 Z.462N294 Y-3.589 Z.5N296 Y4.867N298 Y5.064 Z.462N300 Y5.231 Z.354N302 Y5.268 Z.3N304 Y5.894N306 G0 Z1.3N308 Z3.3N310 Z5.3N312 Y20.306N314 Z3.3N316 G1 Z.3 F1000.N318 Y20.932 F300.N320 Y20.969 Z.354N322 Y21.136 Z.462N324 Y21.333 Z.5N326 Y29.789N328 Y29.981 Z.462N330 Y30.144 Z

33、.354N332 Y30.18 Z.3N334 Y47.033N336 G0 Z1.3N338 Z3.3N340 Z5.3N342 X-2.067N344 Z3.3N346 G1 Z.3 F1000.N348 Y30.18 F300.N350 Y30.144 Z.354N352 Y29.981 Z.462N354 Y29.789 Z.5N356 Y21.333N358 Y21.136 Z.462N360 Y20.969 Z.354N362 Y20.932 Z.3N364 Y20.306N366 G0 Z1.3N368 Z3.3N370 Z5.3N372 Y5.894N374 Z3.3N376

34、G1 Z.3 F1000.N378 Y5.268 F300.粗加工 +等高線粗加工如圖4-4所示 圖4-4 泵蓋的粗加工+等高線粗加工路線仿真實(shí)體如圖4-5所示圖4-5 泵蓋的仿真實(shí)體圖N380 Y5.231 Z.354N382 Y5.064 Z.462N384 Y4.867 Z.5N386 Y-3.589N388 Y-3.781 Z.462N390 Y-3.944 Z.354N392 Y-3.98 Z.3N394 Y-47.033N396 G0 Z1.3N398 Z3.3N400 Z5.3N402 X-6.2 Y-46.521N404 Z3.3N406 G1 Z.3 F1000.N408 Y

35、-2.943 F300.N410 Y-2.905 Z.354N412 Y-2.732 Z.462N414 Y-2.528 Z.5N416 Y7.303N418 Y7.587 Z.462N420 Y7.829 Z.354N422 Y7.882 Z.3N424 Y18.318N426 Y18.371 Z.354N428 Y18.613 Z.462N430 Y18.902 Z.5N432 Y28.728N434 Y28.932 Z.462N436 Y29.105 Z.354N438 Y29.143 Z.3N440 Y46.521N442 G0 Z1.3N444 Z3.3N446 Z5.3N448 X

36、-10.333 Y45.482精加工刀路如圖4-6所示刀路圖4-6 泵蓋的精加工路線圖精加工實(shí)體仿真如圖4-7所示圖4-7 泵蓋的精加工實(shí)體仿真圖N450 Z3.3N452 G1 Z.3 F1000.N454 Y26.852 F300. N456 Y26.81 Z.354N458 Y26.696 Z.417N460 Y26.609 Z.462N462 Y26.363 Z.5N464 Y-.163N466 Y-.409 Z.462N468 Y-.496 Z.417N470 Y-.61 Z.354N472 Y-.652 Z.3N474 Y-45.481N476 G0 Z1.3N478 Z3.3N4

37、80 Z5.3N482 X-14.467 Y-43.864N484 Z3.3N486 G1 Z.3 F1000.N488 Y3.788 F300.N490 Y3.852 Z.354N492 Y3.992 Z.406N494 Y4.1 Z.44N496 Y4.157 Z.462N498 Y4.532 Z.5N500 Y21.668N502 Y22.043 Z.462N504 Y22.1 Z.44N506 Y22.215 Z.403N508 Y22.348 Z.354N510 Y22.412 Z.3N512 Y43.864N514 G0 Z1.3N516 Z3.3N518 Z5.3N520 X-1

38、8.6 Y41.546N522 Z3.3N524 G1 Z.3 F1000.N526 Y-41.546 F300.N528 G0 Z1.3N530 Z3.3N982 X-7.355 Y-1.468N984 X-7.613 Y-1.335N986 X-8.566 Y-.789轉(zhuǎn)90度再精加工 圖4-8 轉(zhuǎn)90度再精加工圖N988 X-9.087 Y-.46N990 X-9.444 Y-.21N992 X-9.551 Y-.131N994 X-9.607 Y-.086N996 X-10.21 Y.374N998 X-10.445 Y.564N1000 X-10.576 Y.676N1002 X-1

39、0.682 Y.773N1004 X-11.252 Y1.278N1006 X-11.447 Y1.469N1008 Z-6.129N1010 X-11.502 Y1.522N1012 X-11.934 Y1.973N1014 X-12.176 Y2.242N1016 X-12.663 Y2.803N1018 X-12.761 Y2.926N1020 X-12.968 Y3.198N1022 X-13.013 Y3.262N1024 X-13.31 Y3.659N1026 X-13.496 Y3.926N1028 X-13.668 Y4.191N1030 X-13.969 Y4.665N103

40、2 X-14.074 Y4.843N1034 X-14.138 Y4.959N1036 X-14.387 Y5.391N1038 X-14.743 Y6.103N1040 X-14.87 Y6.39N1042 X-15.117 Y6.957N1044 X-15.202 Y7.167N1046 X-15.468 Y7.895N1048 X-15.594 Y8.286N1050 X-15.685 Y8.603N1052 X-15.759 Y8.883N1054 X-15.939 Y9.599N1056 X-16.016 Y9.948N1058 X-16.073 Y10.271N1060 X-16.

41、172 Y10.922N1062 X-16.22 Y11.332N1064 X-16.252 Y11.646N1066 X-16.27 Y11.866N1068 X-16.308 Y12.473N1070 X-16.32 Y13.057N1072 X-16.308 Y13.641N1074 X-16.252 Y14.564N1076 X-16.234 Y14.783N1078 X-16.186 Y15.193N1080 X-16.087 Y15.844N1082 X-16.029 Y16.167N1084 X-15.879 Y16.85N1086 X-15.711 Y17.515N1088 X

42、-15.621 Y17.832N1090 X-15.488 Y18.242N1092 X-15.231 Y18.946N1094 X-15.126 Y19.215N1096 X-15.029 Y19.455N1098 X-14.796 Y19.986N1100 X-14.426 Y20.733N1102 X-14.008 Y21.458N1104 X-13.848 Y21.731N1106 X-13.547 Y22.205N1108 X-13.361 Y22.472N1110 X-12.811 Y23.205N1112 X-12.714 Y23.328N1114 X-12.529 Y23.55

43、1N1116 X-11.995 Y24.166N1118 X-11.563 Y24.617N1470 X-19.614 Z-30.371N1472 X-19.659 Z-30.987N1474 X-20.565 Y-38.894N1476 X-20.52 Z-30.371N1478 X-20.374 Z-29.726N1480 X-20.122 Z-29.074N1482 X-19.759 Z-28.423N1484 X-19.281 Z-27.785N1486 X-18.691 Z-27.17N1488 X-18.492 Z-27.003N1490 X-17.947 Z-26.588N149

44、2 X-17.075 Z-26.05N1494 X-16.049 Z-25.553N1496 X-15.736 Z-25.417N1498 X-14.137 Z-24.894N1500 X-13.757 Z-24.804N1502 X-12.267 Z-24.491N1504 X-11.586 Z-24.395N1506 X-10.085 Z-24.212N1508 X-9.515 Z-24.172N1510 X-7.418 Z-24.051N1512 X-5.591 Z-24.024N1514 X-4.611 Z-24.013N1516 X-3.831 Z-24.001N1518 X-3.168 Z-24.N152