NX6.0的方头轴数控编程
NX6.0的方头轴数控编程[20200123165740]
摘要
本文以方头轴零件为研究对象，通过对方头轴的零件图分析，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、制作加工工艺 2
（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 3
（五）夹具选用 4
（六）刀具和切削用量选用 5
（七）制作工艺卡 6
二、编制加工程序 7
（一）零件三维建模 7
（二）编制加工右端的NC程序 10
（三）编制左右俩端面和孔的NC程序 20
（四）仿真加工与后处理 26
总结 29
参考文献 30
谢辞 31
引言
1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路
本文以方头轴零件为研究对象，通过对方头轴的零件图分析，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。针对这个零件的加工制定了加工工艺路线、刀具表与加工工艺卡片等。由于工件要求是先车后铣，所以选择了俩台加工机床一辆FANUC的车床、一辆VMC450L型号的加工中心。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。
一、制作加工工艺
（一）图纸分析
方头轴零件图样如图1-1所示，改图主要有外圆、沟槽、斜角、圆孔、方块等组成。
图1-1方头轴零件图
零件材料为SAE 4140，此材料为美国牌号,强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小。用于制造要求较35CrMo钢强度更高材料零件。硬度要求为HRC26-32，属于中等硬度，可以采用切削加工。方头轴主要加工内容有见表1-1。
表1-1加工内容
内容 要求 备注
Φ82外圆 外圆直径为Φ82，倒斜角为2*2
Φ70g6外圆 外圆直径为Φ70（-0.01/-0.029），倒斜角为2*2
Φ68外圆柱面 外圆直径为Φ68
Φ66.4h12的外沟槽 槽的直径为Φ66.4（0/-0.3），沟槽的宽度为2.55（0.2/0）
Φ9的孔 孔的直径为Φ9（0.22/0）
38*38的方头 边长为38，长度为30，外轮廓倒斜角为2.5*2.5
零件从长 从长184
位置度 Φ9的孔位置度相当于A.B.C为0.5
（二）制定工艺路线
1．备料：直径85的35CrMo棒料，长200:；
2．热处理：调制到毛坯为硬度为HRC26-32；
3．粗车左端：三爪卡盘夹毛坯右端，车零件左端面至光；粗车Φ82外圆、Φ70外圆、Φ60的外圆，余量为0.3；
4．精车左端：车Φ68的外圆，Φ66.4外沟槽及倒角至图纸要求尺寸；
5．铣两端方头：在加工中心上用卡盘夹住一端铣另一端车到图纸要求为止；
6、钻孔：钻Φ9的2个通孔；
（三）加工设备选用
1．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机床型号图
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
刀架形式 电动四方
数控系统 FANUC： 0i Mate-TC
2．产品型号：VMC450L品牌 永诚精机 型号 VMC450L(标配) 工作台 800×450、 主电机功率 7.5(kw) 、主轴转速范围 60-8000(rpm) 、快移速度 20000(mm/s)、定位精度 0.002 、刀具数 24，如表1-3所示。
（四）毛坯选用
零件图中材料牌号为SAI 4140；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35CrMo，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85，长度为200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HRC26-32。毛坯如图1-2所示。
表1-3机床型号图
项目 内容 单位 VMC450L
电 机 主 轴 电 机 功 率 kW AC7.5/11
X 、Y、 Z 轴 电 机 扭 矩 kW/N.m X ：12 Y ：12 Z：22
行 程 X 、Y 、Z 轴 行 程 mm X:660 Y:450 Z:500
主 轴 头 端 面 至 工 作 台 面 距离 mm 80-580
主 轴 中 心 至 立 柱 导 轨 面 距离 mm 508
刀 库 刀柄/ 拉丁型号 NO. BT40/40BT-1
换 刀 速 度 Sec. 1.8(刀对刀)
选 刀 方 式 就近选刀
刀 库 容 量 把 24(圆盘式刀库)
最 大 刀 具 重 量 kg 8
最 大 刀 具 长 度 mm 300
最 大 刀 具 直 径 mm 相邻：φ80 不相邻：φ150
进 给 X、 Y、 Z轴 快 速 移 动 速 度 m/mim X:20 Y：20 Z:18
图1-2毛坯图形
（五）夹具选用
零件分4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，装夹简图如图1-3所示。加工零件左端时，采用已经加工完毕的Φ70外圆及其台阶作为定位基准，为保证左端面相对基准0.5的垂直度，铣削加工，2个端面时分别夹住2个端Φ60的圆分别铣削，如图1-4所示。
摘要
本文以方头轴零件为研究对象，通过对方头轴的零件图分析，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。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】工艺建模编程仿真加工
引言 1
一、制作加工工艺 2
（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 3
（五）夹具选用 4
（六）刀具和切削用量选用 5
（七）制作工艺卡 6
二、编制加工程序 7
（一）零件三维建模 7
（二）编制加工右端的NC程序 10
（三）编制左右俩端面和孔的NC程序 20
（四）仿真加工与后处理 26
总结 29
参考文献 30
谢辞 31
引言
1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路
本文以方头轴零件为研究对象，通过对方头轴的零件图分析，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。针对这个零件的加工制定了加工工艺路线、刀具表与加工工艺卡片等。由于工件要求是先车后铣，所以选择了俩台加工机床一辆FANUC的车床、一辆VMC450L型号的加工中心。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。
一、制作加工工艺
（一）图纸分析
方头轴零件图样如图1-1所示，改图主要有外圆、沟槽、斜角、圆孔、方块等组成。
图1-1方头轴零件图
零件材料为SAE 4140，此材料为美国牌号,强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小。用于制造要求较35CrMo钢强度更高材料零件。硬度要求为HRC26-32，属于中等硬度，可以采用切削加工。方头轴主要加工内容有见表1-1。
表1-1加工内容
内容 要求 备注
Φ82外圆 外圆直径为Φ82，倒斜角为2*2
Φ70g6外圆 外圆直径为Φ70（-0.01/-0.029），倒斜角为2*2
Φ68外圆柱面 外圆直径为Φ68
Φ66.4h12的外沟槽 槽的直径为Φ66.4（0/-0.3），沟槽的宽度为2.55（0.2/0）
Φ9的孔 孔的直径为Φ9（0.22/0）
38*38的方头 边长为38，长度为30，外轮廓倒斜角为2.5*2.5
零件从长 从长184
位置度 Φ9的孔位置度相当于A.B.C为0.5
（二）制定工艺路线
1．备料：直径85的35CrMo棒料，长200:；
2．热处理：调制到毛坯为硬度为HRC26-32；
3．粗车左端：三爪卡盘夹毛坯右端，车零件左端面至光；粗车Φ82外圆、Φ70外圆、Φ60的外圆，余量为0.3；
4．精车左端：车Φ68的外圆，Φ66.4外沟槽及倒角至图纸要求尺寸；
5．铣两端方头：在加工中心上用卡盘夹住一端铣另一端车到图纸要求为止；
6、钻孔：钻Φ9的2个通孔；
（三）加工设备选用
1．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机床型号图
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
刀架形式 电动四方
数控系统 FANUC： 0i Mate-TC
2．产品型号：VMC450L品牌 永诚精机 型号 VMC450L(标配) 工作台 800×450、 主电机功率 7.5(kw) 、主轴转速范围 60-8000(rpm) 、快移速度 20000(mm/s)、定位精度 0.002 、刀具数 24，如表1-3所示。
（四）毛坯选用
零件图中材料牌号为SAI 4140；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35CrMo，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85，长度为200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HRC26-32。毛坯如图1-2所示。
表1-3机床型号图
项目 内容 单位 VMC450L
电 机 主 轴 电 机 功 率 kW AC7.5/11
X 、Y、 Z 轴 电 机 扭 矩 kW/N.m X ：12 Y ：12 Z：22
行 程 X 、Y 、Z 轴 行 程 mm X:660 Y:450 Z:500
主 轴 头 端 面 至 工 作 台 面 距离 mm 80-580
主 轴 中 心 至 立 柱 导 轨 面 距离 mm 508
刀 库 刀柄/ 拉丁型号 NO. BT40/40BT-1
换 刀 速 度 Sec. 1.8(刀对刀)
选 刀 方 式 就近选刀
刀 库 容 量 把 24(圆盘式刀库)
最 大 刀 具 重 量 kg 8
最 大 刀 具 长 度 mm 300
最 大 刀 具 直 径 mm 相邻：φ80 不相邻：φ150
进 给 X、 Y、 Z轴 快 速 移 动 速 度 m/mim X:20 Y：20 Z:18
图1-2毛坯图形
（五）夹具选用
零件分4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，装夹简图如图1-3所示。加工零件左端时，采用已经加工完毕的Φ70外圆及其台阶作为定位基准，为保证左端面相对基准0.5的垂直度，铣削加工，2个端面时分别夹住2个端Φ60的圆分别铣削，如图1-4所示。
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