螺紋軸車削加工及數控車削機床仿真的研究

一、題目           螺紋軸車削加工及數控車削機床仿真的研究

二、研究主要內容

   本課題來源于《飛機結構件高效數控加工系統研究》項目，研究內容和研究方法上的要求是針對螺紋軸車削加工的特點，進行刀路規劃，合理地劃分加工區域、選擇適合的加工方法。制成以提高加工精度兼顧效率的NC加工專用程序。

三、主要技術指標

1．完成指定翻譯文獻；

2．完成螺紋軸車削加工粗加工程編；

3．完成螺紋軸車削加工加工的程編；

4. 完成螺紋軸車削加工虛擬仿真加工及生成NC指令；

四、進度和要求

要求學生畢業設計從第1周開始至第17周結束；主要的工作量及進度要求如下：

第一階段：（共計5周）

1．第一周及第二周，翻譯并完成教師指定的英文文獻翻譯；

2．第三周，熟悉螺紋軸車削加工工藝及工藝模型處理；

3. 第四周，去工廠現場參觀調研；

4．第五周，熟悉及掌握CAD\CAM軟件相關的螺紋軸車削加工方法；

第二階段：（共計5周）

1．第六周及第七周，完成螺紋軸車削加工工藝模型建立和處理；

2. 第八周，完成螺紋軸車削加工的粗加工編程；

3. 第九周，完成螺紋軸車削加工精加工編程；

3. 第十周，完成仿真加工及數控加工代碼生成；

第三階段：（共計5周）

1 .第十一周，檢測螺紋軸車削加工程序的通用性；

2．第十二周，檢測螺紋軸車削加工刀路工藝規劃的合理性；

3．第十三周，進行刀路優化、過切檢查;

4. 第十四及第十五周，生成通用的數控指令(G代碼和M代碼)；

    5. 第十六周及第十七周，撰寫論文及評閱;

五、主要參考書及參考資料

[1]謝龍漢等. CATIAV5數控加工[M].北京：清華大學出版社，2005年4月.

[2] 謝龍漢等.CATIAV5機械設計[M].北京：清華大學出版社，2005年4月.

[3] 謝龍漢等.CATIAV5機械設計應用實例[M].北京：清華大學出版社，2005年4月.

[4] 謝龍漢等.CATIAV5逆向造型設計[M].北京：清華大學出版社，2005年4月.

[5] 謝龍漢等.CATIAV5自由曲面造型[M].北京：清華大學出版社，2005年4月.

[6]謝龍漢等.CATIAV5數控加工實例[M].北京：清華大學出版社，2005年4 月.

[7] 卜昆等.計算機輔助制造[M].北京：：機械工業出版社，2006.

螺紋軸車削加工及數控車削機床仿真的研究

摘 要

   隨著全球制造業競爭的日益激烈，先進制造技術的不斷出現，現代數控加工技術的普遍應用，使得產品的加工周期大幅度縮短，產品的加工質量不斷改善，加速了產品的更新換代，增強了產品的競爭力。因此數控加工技術的研究已成為研究重點。

在這個計算機技術發展迅速，新科技日新月異的信息社會中，制造業也發生著革命性的變化。計算機模擬、仿真技術省去了大量的工作量，大大節約了原材料成本，提高了生產效率。工廠里現在大部分機床使用的都是數控機床，數控加工出來的零件既符合外觀及精度有要求，又方便操作者進行操作。掌握計算機制造技術已經是新時代我們勢在必行的必須課。

  作者在查閱和搜索大量與本畢業設計相關資料的基礎上，對數控加工進行研究，并在老師的耐心指導下，首先分析零件模型，根據零件的外形特點，確定加工方法。利用CATIA P3 V5R20進行數控加工程序的編制，設計出該零件的NC加工方法，并且嘗試找出最合理的加工方法。從而進行零件的動態模擬數控加工。此次設計中以螺紋軸為加工對象，利用粗車，精車，切空槽，切溝槽，鉆孔，鉆螺紋孔等進行加工。最后，結合CATIA中設計好了的模型實例展現了VERICUT環境下數控加工仿真的全過程。

關鍵詞：粗車，精車，CATIA，仿真，VERICUT

螺紋軸車削加工及數控車削機床仿真的研究

ABSTRACT

Since the competition of global manufacturing industry is increasingly intense, advanced manufacturing technologies appeared continuously. The general application of the modern Numerical Control Manufacturing technology, has made the processing cycle of the products shorten by a large margin, has improved the processing quality of the products, has accelerated the update of the products, and has strengthened the competitive power of the products. So the research of the process technology of numerical control has become the focal point of studying.  

The manufacturing method changes a lot with the development of the computer technology in the modern society. Computer simulation saves a lot of time for the workers and greatly saves the cost of raw materials. Also computer simulation increases production efficiency. At present, most of the factory machines are used in CNC machine tools. CNC machining parts achieved the requirement both in the appearance and in the accuracy. To master the computer manufacturing technology for the engineering working in the field of aviation is imperative.

After looking up plenty of relevant articles, author researched the process technology of Numerical Control. Under the guidance of the teacher's patience，author analysis the mold of the part at first and according to the shape characteristics of parts , assure the method of processing. Finally utilized CATIA P3 V5R20 carrying on characteristic modeling and carry on Numerical Control establishment to process procedure and designed NC processing method of the part and try to find out the most reasonable method of processing .Thus the dynamic simulation Numerical Control of carrying on the part is processed. Regarding thread spindle as the target of processing in this design . author has used Rough Turning operation, Profile Finish Turning operation, Recess Turning operation, Groove Turning operation, Drilling, Reverse Threading. Further，the whole process of NC simulation under VERICUT is shown combining with designed model instance in CATIA．

KEYWORDS: rough turning operation，profile finish turning operation，CATIA，simulation，VERICUT

螺紋軸車削加工及數控車削機床仿真的研究

目錄

第一章  緒論9

1.1 課題研究的意義9

1.2 CATIA軟件的簡單介紹9

1.3 VERICUT軟件的簡單介紹10

第二章  螺紋軸右端加工11

2.1初始化CATIA加工環境11

2.2 螺紋軸的粗加工15

2.3 螺紋軸的精加工23

3.4 端面加工30

2.5 空槽加工32

2.6溝槽加工37

2.7 鉆孔42

2.8鉆螺紋孔46

第三章 螺紋軸左端加工50

3.1 拷貝加工程序50

3.2粗車50

3.3精車52

3.4切溝槽53

3.5 加工螺紋55

第四章 VERICUT數控仿真加工58

4.1數控加工仿真技術概述58

4.2 數控加工仿真技術的操作步驟61

4.3 數控加工的發展趨勢62

4.4 VERCUT仿真加工步驟63

第五章 總結與展望74

5.1 論文總結74

5.2 后續展望75

參考文獻77

致謝78

畢業設計小結79