螺纹轴车削加工及数控车削机床仿真的研究

一、题目           螺纹轴车削加工及数控车削机床仿真的研究

二、研究主要内容

   本课题来源于《飞机结构件高效数控加工系统研究》项目，研究内容和研究方法上的要求是针对螺纹轴车削加工的特点，进行刀路规划，合理地划分加工区域、选择适合的加工方法。制成以提高加工精度兼顾效率的NC加工专用程序。

三、主要技术指标

1．完成指定翻译文献；

2．完成螺纹轴车削加工粗加工程编；

3．完成螺纹轴车削加工加工的程编；

4. 完成螺纹轴车削加工虚拟仿真加工及生成NC指令；

四、进度和要求

要求学生毕业设计从第1周开始至第17周结束；主要的工作量及进度要求如下：

第一阶段：（共计5周）

1．第一周及第二周，翻译并完成教师指定的英文文献翻译；

2．第三周，熟悉螺纹轴车削加工工艺及工艺模型处理；

3. 第四周，去工厂现场参观调研；

4．第五周，熟悉及掌握CAD\CAM软件相关的螺纹轴车削加工方法；

第二阶段：（共计5周）

1．第六周及第七周，完成螺纹轴车削加工工艺模型建立和处理；

2. 第八周，完成螺纹轴车削加工的粗加工编程；

3. 第九周，完成螺纹轴车削加工精加工编程；

3. 第十周，完成仿真加工及数控加工代码生成；

第三阶段：（共计5周）

1 .第十一周，检测螺纹轴车削加工程序的通用性；

2．第十二周，检测螺纹轴车削加工刀路工艺规划的合理性；

3．第十三周，进行刀路优化、过切检查;

4. 第十四及第十五周，生成通用的数控指令(G代码和M代码)；

    5. 第十六周及第十七周，撰写论文及评阅;

五、主要参考书及参考资料

[1]谢龙汉等. CATIAV5数控加工[M].北京：清华大学出版社，2005年4月.

[2] 谢龙汉等.CATIAV5机械设计[M].北京：清华大学出版社，2005年4月.

[3] 谢龙汉等.CATIAV5机械设计应用实例[M].北京：清华大学出版社，2005年4月.

[4] 谢龙汉等.CATIAV5逆向造型设计[M].北京：清华大学出版社，2005年4月.

[5] 谢龙汉等.CATIAV5自由曲面造型[M].北京：清华大学出版社，2005年4月.

[6]谢龙汉等.CATIAV5数控加工实例[M].北京：清华大学出版社，2005年4 月.

[7] 卜昆等.计算机辅助制造[M].北京：：机械工业出版社，2006.

螺纹轴车削加工及数控车削机床仿真的研究

摘 要

   随着全球制造业竞争的日益激烈，先进制造技术的不断出现，现代数控加工技术的普遍应用，使得产品的加工周期大幅度缩短，产品的加工质量不断改善，加速了产品的更新换代，增强了产品的竞争力。因此数控加工技术的研究已成为研究重点。

在这个计算机技术发展迅速，新科技日新月异的信息社会中，制造业也发生着革命性的变化。计算机模拟、仿真技术省去了大量的工作量，大大节约了原材料成本，提高了生产效率。工厂里现在大部分机床使用的都是数控机床，数控加工出来的零件既符合外观及精度有要求，又方便操作者进行操作。掌握计算机制造技术已经是新时代我们势在必行的必须课。

  作者在查阅和搜索大量与本毕业设计相关资料的基础上，对数控加工进行研究，并在老师的耐心指导下，首先分析零件模型，根据零件的外形特点，确定加工方法。利用CATIA P3 V5R20进行数控加工程序的编制，设计出该零件的NC加工方法，并且尝试找出最合理的加工方法。从而进行零件的动态模拟数控加工。此次设计中以螺纹轴为加工对象，利用粗车，精车，切空槽，切沟槽，钻孔，钻螺纹孔等进行加工。最后，结合CATIA中设计好了的模型实例展现了VERICUT环境下数控加工仿真的全过程。

关键词：粗车，精车，CATIA，仿真，VERICUT

螺纹轴车削加工及数控车削机床仿真的研究

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

螺纹轴车削加工及数控车削机床仿真的研究

目录

第一章  绪论9

1.1 课题研究的意义9

1.2 CATIA软件的简单介绍9

1.3 VERICUT软件的简单介绍10

第二章  螺纹轴右端加工11

2.1初始化CATIA加工环境11

2.2 螺纹轴的粗加工15

2.3 螺纹轴的精加工23

3.4 端面加工30

2.5 空槽加工32

2.6沟槽加工37

2.7 钻孔42

2.8钻螺纹孔46

第三章 螺纹轴左端加工50

3.1 拷贝加工程序50

3.2粗车50

3.3精车52

3.4切沟槽53

3.5 加工螺纹55

第四章 VERICUT数控仿真加工58

4.1数控加工仿真技术概述58

4.2 数控加工仿真技术的操作步骤61

4.3 数控加工的发展趋势62

4.4 VERCUT仿真加工步骤63

第五章 总结与展望74

5.1 论文总结74

5.2 后续展望75

参考文献77

致谢78

毕业设计小结79