NX6.0的轴头数控编程
NX6.0的轴头数控编程[20200123173925]
【摘要】
本文以轴头零件为研究对象，通过对轴头的零件图分析，确定了零件的基本结构和加工内容，进一步制定了零件的工艺路线。根据零件的加工工艺路线，首先选择了零件的加工设备，确定了零件的毛坯和零件的装夹方式，选用了夹具，接着通过查阅刀具手册，制定了零件加工的刀具列表，最后制作了零件的加工工艺卡。在确定零件加工工艺的基础上，使用NX软件的建模模块完成了零件的三维建模，使用NX软件的加工模块完成了零件的计算机辅助编程并进行了仿真加工，通过后处理得到了零件的加工程序，实现了零件的自动化编程。
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关键字:】工艺建模编程仿真加工
引言 1
（一）图纸分析 2
（二）制定工艺路线 3
（三）加工设备选用 3
（四）毛坯选用 4
（五）夹具选用 4
（六）刀具和切削用量选用 4
（七）制作工艺卡 5
二、编制加工程序 6
（一）零件三维建模 6
（二）编制加工左端的NC程序 11
（三）编制加工右端的NC程序 17
（四）仿真加工与后处理 20
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化 产品，即所谓的数字化装备，如数控机床 等。其技术涉及多个领域：(1)机械制造 技术；(2)信息处理 、加工、传输技术；(3)自动控制技术 ；(4)伺服驱动 技术；(5)传感器技术 ；(6)软件技术等。
数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术 已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
一、 制定加工工艺
（一）图纸分析
轴头零件图样如图1-1所示，该轴头结构比较简单，主要有台阶、外圆、沟槽、斜角、螺纹等特征组成。
图1-1 轴头零件图
零件材料为SAE 1045，此材料为美国牌号，查阅机械设计手册中的中外材料对照表，可知SAE 1045对应国内牌号45#钢。 轴头主要加工内容有见表1-1。
表1-1 轴头加工内容
内容 要求 备注
Φ98外圆 外圆直径为98；外圆长度为20（＋0.03/0））
Φ82.5g7外圆 外圆直径为Φ82.5（0/-0.021）；外圆长度为22（＋0.25/0）
Φ74h9外沟槽 槽底直径为Φ74（0/-0.062）；槽宽为10（+0.1/0）；沟槽据右端面距离为6
Φ70外圆 外圆直径为Φ70；外圆长度为8（0/-0.28）
端面槽 槽宽4.8，槽深1
零件总长 总长50
粗糙度 Φ98外圆的左端面、右端面的粗糙度为Ra3.2；Φ74外沟槽的底面与两侧面的粗糙度为Ra1.6；其余的加工表面粗糙度没有要求
位置度 Φ98外圆的左端面对轴线的垂直度为0.02；Φ74h9外沟槽的槽底圆与Φ82.5g7外圆圆跳动差为Φ0.05
此零件的主要加工难点为Φ98、Φ82.5g7和Φ70的外圆直径和表面粗糙度。Φ74h9外沟槽的直径和表面粗糙度。Φ98外圆的左端面对轴线的垂直度和Φ74h9外沟槽的槽底圆与Φ82.5g7外圆圆跳动。
（二）制定工艺路线
1、备料：直径100的42CrMo棒料，长65；
2、热处理：调质到毛坯硬度为HRC28-32；
3、粗车左端：三爪卡盘夹毛坯右端，车零件左端面至尺寸；
4、粗车Φ82.5g7、Φ98外圆及倒角，留0.3精车余量；
5、精车左端：精车Φ82.5g7、Φ98外圆及倒角至图纸尺寸；
6、切槽：切Φ74h9外沟槽至图纸尺寸；
7、粗车右端：零件掉头装夹至Φ98外圆左端面，垫上铜片；
8、粗车零件右端面至尺寸；
9、粗车Φ70外圆及倒角，留0.3精车余量；
10、粗车右端面Φ89.8外圆；
11、精车右端：精车Φ70外圆及倒角至图纸尺寸；保证总长；
12、切槽：切右端面槽宽为4.8，槽深为1的断面槽；
（三）加工设备选用
选用济南第一机床产的CK6136I水平床身数控车床作为加工设备，此机床为整体床身，刚性教好，性价比高，适合一般零件的大批量生产，机床性能指标和外形如表1-2所示。
表1-2 加工设备
主要技术参数 机床外观
最大工件回转直径（mm）
机床顶尖距（mm） 360
主轴头/内孔锥度 A2-5/MT5
主轴转速范围（r/mm） 150～3000
主轴电机功率（Kw） 变频:4.0
通孔/拉管直径（mm） 52
数控系统 FANUC： 0i Mate-TC
（四）毛坯选用
零件图中材料牌号为SAE 1045；查阅机械设计手册，此牌号为美国标准，对应国内材料牌号为45#钢。此材料为合金结构钢，切削性能较好。根据零件尺寸和机床性能，选用直径为100，长度为65的棒料作为毛坯，并对毛坯进行调质热处理，调质后要求材料硬度为HRC28-32。毛坯如图1-2所示。
图1-2 毛坯
（五）夹具选用
零件分2次装夹，加工左端时，以毛坯外圆作为基准，选用三爪卡盘装夹，零件伸出量为53-58。加工零件左端时，采用已经加工完毕的Φ98外圆及其台阶作为定位基准，为保护已加工面上Ra1.6粗糙度不被破坏，为保证左端面相对基准A0.02的垂直度，加工时采用铜片加三爪卡盘的装夹形式，
（六）刀具和切削用量选用
选用SANDVIK刀具系统，查阅SANDVIK刀具刀具手册，选用刀具和切削用量如表1-3所示。
表1-3 刀具卡
【摘要】
本文以轴头零件为研究对象，通过对轴头的零件图分析，确定了零件的基本结构和加工内容，进一步制定了零件的工艺路线。根据零件的加工工艺路线，首先选择了零件的加工设备，确定了零件的毛坯和零件的装夹方式，选用了夹具，接着通过查阅刀具手册，制定了零件加工的刀具列表，最后制作了零件的加工工艺卡。在确定零件加工工艺的基础上，使用NX软件的建模模块完成了零件的三维建模，使用NX软件的加工模块完成了零件的计算机辅助编程并进行了仿真加工，通过后处理得到了零件的加工程序，实现了零件的自动化编程。
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关键字:】工艺建模编程仿真加工
引言 1
（一）图纸分析 2
（二）制定工艺路线 3
（三）加工设备选用 3
（四）毛坯选用 4
（五）夹具选用 4
（六）刀具和切削用量选用 4
（七）制作工艺卡 5
二、编制加工程序 6
（一）零件三维建模 6
（二）编制加工左端的NC程序 11
（三）编制加工右端的NC程序 17
（四）仿真加工与后处理 20
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
数控技术
数控技术及装备是发展新兴高新技术产业
一、 制定加工工艺
（一）图纸分析
轴头零件图样如图1-1所示，该轴头结构比较简单，主要有台阶、外圆、沟槽、斜角、螺纹等特征组成。
图1-1 轴头零件图
零件材料为SAE 1045，此材料为美国牌号，查阅机械设计手册中的中外材料对照表，可知SAE 1045对应国内牌号45#钢。 轴头主要加工内容有见表1-1。
表1-1 轴头加工内容
内容 要求 备注
Φ98外圆 外圆直径为98；外圆长度为20（＋0.03/0））
Φ82.5g7外圆 外圆直径为Φ82.5（0/-0.021）；外圆长度为22（＋0.25/0）
Φ74h9外沟槽 槽底直径为Φ74（0/-0.062）；槽宽为10（+0.1/0）；沟槽据右端面距离为6
Φ70外圆 外圆直径为Φ70；外圆长度为8（0/-0.28）
端面槽 槽宽4.8，槽深1
零件总长 总长50
粗糙度 Φ98外圆的左端面、右端面的粗糙度为Ra3.2；Φ74外沟槽的底面与两侧面的粗糙度为Ra1.6；其余的加工表面粗糙度没有要求
位置度 Φ98外圆的左端面对轴线的垂直度为0.02；Φ74h9外沟槽的槽底圆与Φ82.5g7外圆圆跳动差为Φ0.05
此零件的主要加工难点为Φ98、Φ82.5g7和Φ70的外圆直径和表面粗糙度。Φ74h9外沟槽的直径和表面粗糙度。Φ98外圆的左端面对轴线的垂直度和Φ74h9外沟槽的槽底圆与Φ82.5g7外圆圆跳动。
（二）制定工艺路线
1、备料：直径100的42CrMo棒料，长65；
2、热处理：调质到毛坯硬度为HRC28-32；
3、粗车左端：三爪卡盘夹毛坯右端，车零件左端面至尺寸；
4、粗车Φ82.5g7、Φ98外圆及倒角，留0.3精车余量；
5、精车左端：精车Φ82.5g7、Φ98外圆及倒角至图纸尺寸；
6、切槽：切Φ74h9外沟槽至图纸尺寸；
7、粗车右端：零件掉头装夹至Φ98外圆左端面，垫上铜片；
8、粗车零件右端面至尺寸；
9、粗车Φ70外圆及倒角，留0.3精车余量；
10、粗车右端面Φ89.8外圆；
11、精车右端：精车Φ70外圆及倒角至图纸尺寸；保证总长；
12、切槽：切右端面槽宽为4.8，槽深为1的断面槽；
（三）加工设备选用
选用济南第一机床产的CK6136I水平床身数控车床作为加工设备，此机床为整体床身，刚性教好，性价比高，适合一般零件的大批量生产，机床性能指标和外形如表1-2所示。
表1-2 加工设备
主要技术参数 机床外观
最大工件回转直径（mm）
机床顶尖距（mm） 360
主轴头/内孔锥度 A2-5/MT5
主轴转速范围（r/mm） 150～3000
主轴电机功率（Kw） 变频:4.0
通孔/拉管直径（mm） 52
数控系统 FANUC： 0i Mate-TC
（四）毛坯选用
零件图中材料牌号为SAE 1045；查阅机械设计手册，此牌号为美国标准，对应国内材料牌号为45#钢。此材料为合金结构钢，切削性能较好。根据零件尺寸和机床性能，选用直径为100，长度为65的棒料作为毛坯，并对毛坯进行调质热处理，调质后要求材料硬度为HRC28-32。毛坯如图1-2所示。
图1-2 毛坯
（五）夹具选用
零件分2次装夹，加工左端时，以毛坯外圆作为基准，选用三爪卡盘装夹，零件伸出量为53-58。加工零件左端时，采用已经加工完毕的Φ98外圆及其台阶作为定位基准，为保护已加工面上Ra1.6粗糙度不被破坏，为保证左端面相对基准A0.02的垂直度，加工时采用铜片加三爪卡盘的装夹形式，
（六）刀具和切削用量选用
选用SANDVIK刀具系统，查阅SANDVIK刀具刀具手册，选用刀具和切削用量如表1-3所示。
表1-3 刀具卡
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