现代机械工程基础实验2 (数控部分)
图2-3 加工中心加工零件图
2 SolidWorks三维造型
2.2.1 数控车床适合加工回转体零件。也就是能够绕某一轴线旋转而成的零件，例如一般的轴类零件，圆盘类零件，球形，椭球行，凸轮等，另外，还可以车削各种螺纹，包括锥管螺纹。在SolidWorks中三维造型也可利用旋转凸台特征或者拉伸凸台，如图2-4所示。
图2-4 零件三维造型
2.2.2 铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等，三维造型如图2-5所示。
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图2-5 零件三维造型
2.2.3 加工中心主要适合用于加工形状复杂、工序多、精度要求比较高的工件，包括箱体类工件、复杂曲面类工件、异形件、盘/套/板类工件。SolidWorks三维造型如图2-3所示。
复杂曲面一般能用球头铣刀进行三坐标联动加工，加工精度较高，但效率低。如果工件存在加工干涉区或者加工盲区，就必须考虑采用四坐标或者五坐标联动的机床。如飞机、汽车外形，叶轮、螺旋桨、各种成型模具等。由于该工件有复杂曲面，不能手动编程，要用CAXA制造工程师自动生成加工程序，三维造型如图2-6所示。
图2-6 SolidWorks零件三维造型 图2-7 CAXA制造工程师零件三维造型
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三、工艺分析
在编制零件机械加工工艺规程前，首先应研究零件的工作图样和产品装配图样，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制订的依据，找出其主要技术要求和技术关键，以便在拟订工艺规程时采用适当的措施加以保证。
工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。 3.1 数控车床加工零件工艺分析 3.1.1零件结构和加工工艺要求分析
在编程前要对零件进行工艺分析。如图3-1对该零件进行分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、确定切削用量。该由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成。其中应保证直径尺寸精度要求、轴线长度、圆弧面、锥面、槽、螺纹等要求。加工表面较多，适合在数控车床上加工。
图3-1 零件图
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3.1.2毛坯和材料的选择
该零件材料为45号钢，毛坯尺寸为?90×295，加工数量10件，为小批量生产类型。
3.1.3基准的选择
按工序分散原则、先粗后精原则，由于工件较长，其整个工艺流程分两大部分：一部分是下料和粗加工部分，粗加工的定位基准是用三爪卡盘、各端面配合定位；另一部分是精加工和螺纹加工部分，按装夹方式划分为两个工序，第一个工序是先加工左边大端面，毛坯外圆表面是定位基准。第二个工序是以已加工的?85外圆表面为定位基准，进行锥面、圆弧曲面、切槽、螺纹等加工。夹紧已加工表面可以垫铜皮来保护表面质量。 3.1.3 加工工序
工序一：
1.装夹：使用三爪卡盘夹紧毛坯，中心找正，工件较长，需钻工艺孔，用顶尖顶住加工，以减少跳动误差。
2.车刀选择：在宇龙数控仿真软件中选择93°外圆车刀，如图3-2所示。
图3-2 选择车刀
3.主轴转速：300r/min。 4.加工尺寸： ?85×65mm。 工序二：
1.夹紧：用三爪卡盘夹紧好已加工的?85×65mm轴段，装夹长度大约50mm。装夹时需要用垫铜片，找正中心，钻工艺孔，用顶尖顶住工件。
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2.车刀选择：在宇龙数控仿真软件中选择车刀，如图3-3所示。
图3-3 车刀选择
1号车刀：粗车和精车外圆轮廓、车端面、曲面以及锥面 2号切槽刀：切槽，宽3mm 3号螺纹刀：车螺纹 3.1.4拟定加工工序卡
工序二工艺卡片如表1所示： 工步 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
工步内容 车C1倒角 车63mm轴段 车锥面锥度10:1 车12mm轴段 车C1倒角 车19mm轴段 车R70mm圆弧 车10mm轴段 切3×Φ45的槽 车M48×1.5螺纹 刀具号 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 主轴转速 r/min 800 800 800 800 800 800 800 800 600 进给速度 mm/min 2 2 2 2 2 2 2 2 1.5 - 7 -