摘 要

本课题需要对球头轴整体的结构以及加工工艺进行规划，利用catia对球头轴的整体结构进行设计并建立三维模型。利用机械制造的相关原理对设计的球头轴的质量和材料进行分析。同时对其加工程序进行设计。选择最佳加工方案并设计加工工序。加工工序由粗加工到精加工，基准设计从粗到精遵循基准统一原则，计算主轴转速、切削深度、进给速度等后利用mastercam软件进行数控加工仿真，生成零件的数控加工程序。

本课题是球头轴的三维造型与车削加工仿真，直接的目的是介绍球头轴的三维建模的设计、加工细节和过程，运用mastercam软件进行模拟加工仿真。同时介绍球头轴的设计制造特点和加工思路。对球头轴的加工工艺在已有的基础上进行改良。间接目的是使球头轴的制造细节更加严谨，使其质量更加稳定，同时降低加工成本。同时使其的运用范围更加广泛，功能更加强大。以及在加工过程中减少污染以造福工业生产。

关键词：工艺；程序；球头轴；加工仿真；

ABSTRACT

In this paper, the structure and machining process of the ball head shaft is planned, and the structure of the ball head is designed and the 3D model is built by CATIA.. The quality and material of the ball head shaft is analyzed by the principle of mechanical manufacturing.. At the same time, the design of its processing program. Choose the best processing plan and design the working procedure. Processing includes the steps of roughing to finishing, design basis from coarse to fine follow the principle of unity of benchmark, calculate the spindle speed, cutting depth, feed speed using MasterCAM software for NC machining simulation, parts generate NC program

This topic is a ball head axis of 3D modeling and machining simulation and direct is introduced the 3D model of the ball end shaft design, processing details and process, the use of MasterCAM software simulation. At the same time, the design and manufacturing features of the ball head shaft and the processing method are introduced.. The machining technology of the ball head shaft is improved on the basis of the existing. Indirect purpose is to make the ball head axis manufacturing details more stringent, so that the quality of the more stable, while reducing the processing costs. At the same time, it makes the use of the scope of the wider, more powerful. And reduce pollution in the process of processing to benefit industrial production.

Keywords : Technology ; Procedures ; Ball head shaft；Machining simulation

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

目 录 1

绪论 1

1 球头轴的三维建模 2

1.1机械制造业的发展 2

1.2 数控技术发展的国内外现状 3

1.3数控技术的发展趋势 6

1.4小结 8

2 零件简介及加工工艺分析 10

2.1零件的特点简介 10

2.2零件图分析 10

2.3 确定加工方法 10

2.4加工工艺分析 10

3 工件的装夹 12

3.1定位基准的选择 12

3.2夹具的选择 12

3.3装夹方式的选择 12

3.4夹具定位误差分析 13

4 刀具及切削用量 14

4.1选择数控刀具的原则 14

4.2选择数控车削用刀具 14

4.3设置刀点和换刀点 15

4.4确定切削用量 15

5 典型轴类零件的加工 17

5.1 确定主轴转速 17

5.2 确定进给速度 17

5.3 确定背吃刀量 17

5.4 数控加工工艺卡 17

6 典型轴类零件的加工 19

6.1 技术要求 19

6.2 定位基准选择 19

6.3 热处理工序 19

6.4 轴类零件的预备加工 20

7 球头轴的数控模拟加工 21

7.1 外形重复循环 21

7.2 精车 22

7.3 进刀粗车 24

7.4 车螺纹 25

7.5 截断 27

7.6 加工附录 28

7.7本章小结 29

致意 30

参考文献 31

附录 32

绪论

数控技术是指用数字，文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。现在，数控技术也叫计算机数控技术。目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先储存的控制程序来达到对设备的控制功能。由于采用计算机代替原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，都可以通过计算机软件来实现。数控技术是集机、电、仪、液技术于一体的高新运动，采用数字运动和工作过程进行控制的技术。是当今先进制造技术的核心技术，是高新技术产业和尖端工业的实现技术。 传统数控是一个封闭体系的结构系统，硬件由专业硬件厂家生产，硬件五科换性。软件由专业软件构成，无通用行和移植性。有了大规模集成电路微处理器为核心的计算机的时候，数控技术才突破瓶颈，实现推广应用。

1 球头轴的三维建模

1.1机械制造业的发展

制造业是人类不断进步的经济基础，是人类从历史上不断发展进步的动力。作为原材料转换的第二产业。制造业是国民经济的基础。而机械制造业发展更是一个国家的经济的重中之重，机械制造业的发展水平很大程度上反映了一个国家的工业发展水平。现代机械制造技术日益成为国与国之间科技竞争的手段。纵观近百年来的机械制造业的发展历史，影响其发展的最重要的因素是技术的推动和市场的牵引。在21世纪科技高速发展的背景下，机械制造业的生产方式由手工到机械自动化的方向不断的发展。

机床数控系统，是在传统的硬件数控系统上基础上发展起来的，主要由硬件和软件两大部分组成。通过系统控制硬件和软件的配合，完成对主轴控制、刀具控制、进给坐标控制、辅助功能控制等。CNC系统利用计算机来实现零件程序编辑，坐标系偏移，刀具补偿，偏差运算，固定循环和图形显示等。使数控机床按照设计要求，加工出最需要的零件。