轴套类零件数控工艺与编程仿真.doc

目录
第1章 绪论……………………………………………….
第2章 轴承套的加工工艺分析……………………………….
2.1零件的选材………………………………………………...
2.1.1满足零件的性能要求…………………………………
2.1.2满足零件的工艺性能要求……………………………
2.1.3考虑材料的经济性……………………………………
2.2轴承套零件图分析…………………………………..........
2.3确定轴承套的装夹方式…………………
2.4轴承套加工顺序和进给路线的确定……………………...
2.4.1加工顺序的安排原则………………………………....
2.4.2进给路线的确定……………………………………....
2.4.3确定轴承套的加工顺序及进给路线………………....
2.5轴承套加工刀具的选择刀具………………………………
2.5.1 数控车刀的类型及选用…………………………….
2.5.2 轴承套数控加工的刀具选择……………………….
2.6 轴承套加工切削用量的选择……………………………..
2.6.1切削用量的选用原则………………………………….
2.6.2 轴承套加工的切削用量的选择………………………
第3章 轴承套的数控加工………………………………………
3.1 程序编制……………………………….
3.1.1 主要操作步骤…………………………..
3.1.2 主要加工程序…………………………….
3.2程序仿真…………………………………………
3.2.1仿真软件介绍…………………………………….
3.2.2仿真加工………………………………………….

第一章 绪论
数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术 、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代先进制造技术的基础和核心。把传统制造业推进到了信息化制造时代，是现代工业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是一种知识密集型和资金密集型的技术。数控车床己经成为现代企业的必需品。随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣，其竞争也越来越激烈，人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围，对数控机床技术技术的掌握也越来越高。
数控车削的主要加工对象
一．要求高的回转体
1. 精度要求高的零件
由于数控车床的刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿甚至自动补偿，所以它能够加工尺寸精度要求高的零件。一般来说，车削七级尺寸精度的零件应该没什么困难。在有些场合可以以车代磨。此外由于数控车削时刀具运动是通过高精度插补运算和伺服驱动来实现的，再加上机床的刚性好和制造精度高，所以它能加工对母线直线度、圆度、圆柱度要求高的零件。对圆弧以及其它曲线轮廓的形状，加工出的形状与图纸上的目标几何形状的接近程度比仿形车床要好得多。车削曲线母线形状的零件常采用数控线切割加工并稍加修磨的样板来检查。数控车削出来的零件形状精度，不会比这种样板本身的形状精度差。数控车削对提高位置精度特别有效。不少位置精度要求高的零件用传统的车床车削达不到要求，只能用尔后的磨削或其它方法弥补。车削零件位置精度的高低主要取决与零件的装夹次数和机床的制造精度。在数控车床上加工如果发现位置精度较高，可以用修改程序内数据的方法来校正，这样可以提高其位置精度。而在传统车床上加工是无法作这种校正的。
2. 表面粗糙度好的回转体
数控车床能加工出表面粗糙度小的零件，不但是因为机床的刚性和制造精度高，还由于它具有恒线速度切削功能。在材质、精车留量和刀具已定的情况下，表面粗糙度取决于进刀量和切削速度。在传统的车床上车削端面时，由于转速在切削过程中恒定，理论上只有某一直径处的粗糙度最小。实际上也可发现端面内的粗糙度不一致。使用数控车床的恒线速度切削功能，就可选用最佳线速度来切削端面，这样切出的粗糙度既小又一致。数控车床还适合于车削各部位表面粗糙度要求不同的零件。粗糙度小的部位可以用减小走刀量的方法来达到，而这在传统车床上是做不到的。
3. 超精密、超低表面粗糙度的零件
磁盘、录象机磁头、激光打印机的多面反射体、复印机的回转鼓、照相机等光学设备的透镜及其模具，以及隐形眼镜等要求超高的轮廓精度和超低的表面粗糙度，它们适合于在高精度、高功能的数控车床上加工，以往很难加工的塑料散光用的透镜，现在也可以用数控车床来加工。超精加工的轮廓精度可达0.1μm，表面的粗糙度可达0.02μm，超精加工所用数控系统的最小设定单位应达到0.01μm。超精车削零件的材质以前主要是金属，现已扩大到塑料和陶瓷。
二．表面形状复杂的回转体零件
由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，部分车床数控装置还有某些非圆曲线插补功能，所以可以车削由任意直线和平面曲线组成的形状复杂的回转体零件和难以控制尺寸的零件，如具有封闭内成型面的壳体零件。图5-1所示壳体零件封闭内腔的成型面，“口小肚大”，在普通车床上是无法加工的，而在数控车床上则很容易加工出来。
组成零件轮廓的曲线可以是数学方程式描述的曲线，也可以是列表曲线。对于由直线或圆弧组成的轮廓，直接利用机床的直线或圆弧插补功能。对于由非圆曲线组成的轮廓，可以用非圆曲线插补功能；若所选机床没有曲线插补功能，则应先用直线或圆弧去逼近，然后再用直线或圆弧插补功能进行插补切削。如果说车削圆弧零件和圆锥零件既可选用传统车床也可选用数控车床，那么车削复杂形状回转体零件就只能使用数控车床了。
三．带横向加工的回转体零件
带有键槽或径向孔，或端面有分布的孔系以及有曲面的盘套或轴类零件，如带法兰的轴套、带有键槽或方头的轴类零件等，这类零件宜选车削加工中心加工。当然端面有分布的孔系、曲面的盘类零件也可选择立式加工中心加工，有径向孔的盘套或轴类零件也常选择卧式加工中心加工。这类零件如果采用普通机床加工，工序分散，工序数目多。采用加工中心加工后，由于有自动换刀系统，使得一次装夹可完成普通机床的多个工序的加工，减少了装夹次数，实现了工序集中的原则，保证了加工质量的稳定性，提高了生产率，降低了生产成本。
四．带一些特殊类型螺纹的零件
传统车床所能切削的螺纹相当有限，它只能车等节距的直、锥面公、英制螺纹，而且一台车床只限定加工若干种节距。数控车床不但能车任何等节距的直、锥和端面螺纹，而且能车增节距、减节距，以及要求等节距、变节距之间平滑过渡的螺纹和变径螺纹。数控车床车削螺纹时主轴转向不必象传统车床那样交替变换，它可以一刀又一刀不停地循环，直到完成，所以它车削螺纹的效率很高。数控车床可以配备精密螺纹切削功能，再加上采用机夹硬质合金螺纹车刀，以及可以使用较高的转速，所以车削出来的螺纹精度较高、表面粗糙度小。可以说，包括丝杠在内的螺纹零件很适合于在数控车床上加工。

第二章 轴承套的加工工艺分析
2.1 零件的选材

2.1.1 满足零件的性能要求
如图为典型轴套类零件，我选的零件材料为45钢（45钢是一种典型的中碳优质碳素结构钢，通过调质处理可得到强度与韧性配合比较好的综合力学性能，因此广泛应用于中小型机器零部件的制造。而另一方面，45钢用于大中型零件的制造时，由于受到淬透性的影响，通常性能要求不高。）无热处理和硬度要求，我对该零件进行了数控车削工艺分析（单件小批量生产）。
2.1.2 满足材料的工艺性能需求
材料的工艺性能是指材料适应某种加工的能力.材料的工艺性包括材料的铸造性能，锻造性能，焊接性能，切削加工性能，热处理工艺性能.　
切削加工性：在接受切削加工的能力它一般用切削抗力比较小，加工零件表面粗比较光滑。
热处理工艺性能包括淬透性，变形与开裂倾向，过热敏感性，回火脆性，氧化脱碳倾向.不同材料的热处理性能是不同的.
轴承套所使用的45#钢，由于轴承套要求具备一定的刚性，韧性，必须经过切削加工，然后再进行热处理。钢铁材料，一般认为硬度在160~230HBS范围内切削加工性能较好.过高的硬度不但难以加工而且刀具很快磨损。

2.1.3考虑材料的经济性

在选择材料时，即要考虑材料本身的相对价格，也要该材料制成的零件在使用过程中的经济效益问题，如制造成本，零件使用寿命等，来综合考虑，从而达到合理选材的目的.由于顶尖套是成批生产，选用45号钢既能满足产品的性能，切削加工性好，对保证产品质量，提高劳动生产率，降低成本有极大的经济意义。
2.2轴承套零件的工艺分析

该零件主要由内外圆柱面、内圆锥面、圆弧面及外螺纹等表面组成，零件图尺寸标注完整，轮廓描述清楚。其中φ50、φ52外圆有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，并且对φ32孔的径向圆跳动公差为0.01mm；左端面则对φ32孔轴线的垂直度公差为0.01mm；φ78外圆有较高的表面粗糙度要求，外圆柱面表面粗糙度为Ra1.6μm。零件材料为45钢，切削加工性能较好，无热处理和硬度要求。
通过上述分析，采用以下几点工艺措施：
(1)对图样上带公差的尺寸，编程时全部取其平均值。
(2)左右端面均为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先将左右端面车出来。
(3)外圆对内孔的径向圆跳动要求在0.01mm内，掉头装夹时，除了要包一层铜皮外，
夹紧时用力要适中，不可过大。如果不能保证，则采用软卡爪装夹。
(4)内孔与左端面应在一次装夹中加工出，以保证端面与内孔轴线的垂直度。
(5)轴承套外圆为IT7级精度，采用粗车—半精车—精车可以满足要求。
(6)内孔尺寸较小，镗1:20锥孔与镗φ32孔及15°锥面时需掉头装夹。

2.3确定轴承套的装夹方式
(1)内孔加工
定位基准：内孔加工时以外圆定位；
装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧，掉头装夹加工时，使用百分表进行找正，并在装夹部位包一层铜皮。
(2)外轮廓加工
定位基准：确定零件轴线为定位基准；
装夹方式：用三爪自动定心卡盘夹紧，掉头装夹加工时，使用百分表进行找正，并在装夹部位包一层铜皮。
2.4轴承套加工顺序和进给路线的确定
2.4.1加工顺序安排的原则
(1)先粗后精 
　　对于粗精加工在一道工序内进行的加工内容，应先对各表面进行全部粗加工，然后再进行半精加工和精加工，以逐步提高加工精度。此工步顺序安排的原则要求：粗车在较短的时间内将工件各表面上的大部分加工余量切掉。若粗车后所留余量的均匀性满足不了精加工的要求，则要安排半精车，以此为精车做准备。为保证加工精度，精车一定要一刀切出。
(2)先近后远 
　　先近后远即在一般情况下，离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对车削而言，先近后远还可以保持工件的刚性，有利于切削加工。
(3)先内后外、内外交叉 
先内后外、内外交叉的原则是指粗加工时先进行内腔、内形粗加工，后进行外形粗加工；精加工时先进行内腔、内形精加工，后进行外形精加工。
上述原则并不是一成不变的，对于某些特殊情况，需要采用灵活可变的方案。
2.4.2进给路线的确定
(1)最短的空行程路线
确定最短的走刀路线，除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单的计算。
①灵活设置程序循环起点。
②合理安排返回换刀点。
(2)最短的切削进给路线 
安排最短切削进给路线时，应同时兼顾工件的刚性、加工工艺性等要求，不能顾此失彼。 
(3)零件轮廓精加工一次走刀完成 
如果需要以一刀或多刀进行精加工，则其最后一刀要沿轮廓连续加工而成，尽量避免在连续的轮廓中安排切入、切出、换刀或停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，使光滑连接的轮廓上产生刀痕等缺陷。
2.4.3确定轴承套的加工顺序及进给路线
(1)加工顺序的确定
加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定。
结合本零件结构特征，轴承套左、右端面分别为多个尺寸的设计基准，故可先加工一端内孔及外轮廓表面，然后掉头再加工另一端内孔及外轮廓表面。确定的加工顺序为：平端面→钻中心孔→钻φ32孔的底孔φ26→粗镗φ32内孔、15°锥面及C0.5倒角→精镗φ32内孔、15°锥面及C0.5倒角→粗车φ50外圆、φ58台阶面、R5圆弧、C2倒角及φ78外圆面→半精车φ50外圆、φ58台阶面、R5圆弧、C2倒角及φ78外圆面→精车φ50、φ78外圆面→掉头装夹平端面保证总长尺寸→粗镗1:20锥孔→精镗1:20锥孔→粗车螺纹大径、φ52外圆及C2倒角→半精车螺纹大径、φ52外圆及C2倒角→精车φ52外圆→车螺纹退刀槽→车M45外螺纹。
(2)进给路线的确定
进给路线的确定主要在于确定粗加工及空行程的进给路线。在保证加工质量的前提下，使加工具有最短的走刀路线，不仅可以节省整个加工过程的执行，还能减少一些不必要的刀具损耗及机床进给机构滑动部件的磨损。
根据以上分析，该零件走刀路线只要采用G71、G70粗车、精车循环指令加工内孔和外圆。
经过分析后，该零件外轮廓表面的粗车走刀路线见表2-1和表2-2。

表2-1 轴承套装夹及外轮廓加工走刀路线图

零件图号
ZCT—01
工件装夹及外轮廓加工
走刀路线图
工艺序号
01
零件名称
轴承套
装夹次数
一次

最后一刀路线：A→B→C→D→E→A

表2-2 轴承套装夹及外轮廓加工走刀路线图

零件图号
ZCT—01
工件装夹及外轮廓加工
走刀路线图
工艺序号
02
零件名称
轴承套
装夹次数
一次

最后一刀路线：A→B→C→D→E→A

2.5轴承套加工刀具的选择
2.5.1车刀的类型及选用
　　数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。 
当数控车床进行粗加工时，要求刀具强度高，耐用度好，以满足粗加工背吃刀量大、进给速度高的要求。
当数控车床进行精加工时，要选用精度高，锋利、耐用度高的刀具，以保证加工精度。
为方便对刀和减少刀具安装时间，尽量使用机夹刀，刀具材料最好选用涂层硬质合金刀片。刀片的几何结构（如刀尖圆角、几何角度等）应根据加工零件的形状决定。特别要注意的是在加工球面时要选用副偏角大的刀具，以免刀具的后刀面与工件产生干涉。
2.5.2轴承套数控加工的刀具选择
选用45°硬质合金端面车刀车端面，刀号T01；
选用φ3.15中心钻钻φ3.15的中心孔，刀号T02；
选用φ26锥柄麻花钻钻底孔，刀号T03；
选用不通孔硬质合金镗刀粗精镗内孔，刀号T04；
选用93°硬质合金外圆粗车刀粗车外轮廓表面，刀号T05；
选用93°硬质合金外圆精车刀精车外轮廓表面，刀号T06；
选用5mm宽的硬质合金切槽刀车螺纹退刀槽，刀号T07；
选用60°外螺纹车刀车M45外螺纹，刀号T08。
表2-3 轴承套数控加工刀具卡片

产品名称
或代号
SKC—01
零件名称
轴承套
零件
图号
ZCT—01
程序
编号
01、02
序号
刀具号
刀具名称
加工表面
刀尖半径
（mm）
备注
1
T01
45°硬质合金端面车刀
车端面

2
T02
φ3.15中心钻
钻中心孔

3
T03
φ26锥柄麻花钻
钻底孔

4
T04
不通孔硬质合金镗刀
粗精镗内孔
0.4

5
T05
93°硬质合金外圆粗车刀
粗车外轮廓表面
1.2

6
T06
93°硬质合金外圆精车刀
精车外轮廓表面
0.4

7
T07
5mm宽的硬质合金切槽刀
车螺纹退刀槽

8
T08
60°外螺纹车刀
车M45外螺纹

2.6轴承套加工切削用量的选择
2.6.1切削用量的选用原则
切削用量的选择原则是：粗车时，首先考虑选择尽可能大的背吃刀量αp，其次选择较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度Vc。增大背吃刀量αp可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，选择切削用量时应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量αp和进给量f，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度Vc。
2.6.2轴承套加工的切削用量选择
(1)背吃刀量的选择
粗加工时，在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数；精加工时，为保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。根据被加工表面质量要求、刀具材料、工件材料和机床性能，参考切削用量手册或有关资料选取：粗车外轮廓αp=2mm，半精车外轮廓αp=0.75mm，精车αp=0.4mm；粗镗αp=1mm，精镗αp=0.3mm。
(2)进给量的选择
粗加工时，根据加工材料、刀杆尺寸、工件直径及已确定的背吃刀量，参照切削用量手册或有关资料并结合机床使用说明书，选取：粗车f=0.2mm/r，粗镗f=0.15mm/r；半精加工、精加工时，按照表面粗糙度要求，根据工件材料、刀尖圆弧半径和切削速度，选取：半精车f=0.15mm/r，精车f=0.1mm/r，精镗f=0.1mm/r。
(3)主轴转速的选择
根据已确定的背吃刀量、进给量和工件、刀具材料耐用度，参考切削用量手册或有关资料，查表选取切削速度Vc，粗车Vc=120m/min，半精车Vc=130m/min，精车Vc=140m/min，粗镗Vc=60m/min，精镗Vc=70m/min，然后利用公式（2－5）计算出主轴转速。
Vc =πdn/1000 （2－5）
式中：n为工件或刀具的转速(r/min)
Vc为切削速度(m/min)
d为切削刃选定点所对应的工件或刀具的回转直径(mm)
结合实践经验，最终确定的主轴转速为：粗加工n=600 r/min，半精车n=800 r/min，精车n=1000 r/min，精镗n=700 r/min，车螺纹n=500r/min。

第3章 轴承套的数控加工

3.1程序编制
3.1.1主要操作步骤
（1） 用三爪自定心卡盘夹持毛坯外圆，伸出长度适中，找正并夹紧。
（2） 在机床刀夹上面装夹45°端面车刀，刀头伸出长度约为刀宽的1.5倍，刀尖对准工件的旋转中心。
（3） 车削工件端面，并留一定的余量保证总长。调头装夹工件，车另一面端面并保证总长。
（4） 尾坐上安装中心钻，在车平的端面上钻Ф5的中心孔。
（5） 在尾坐上换Ф26的麻花钻，钻Ф26的通孔。
（6） 取下45°端面车刀，换上镗刀，93°右手偏刀，93°左手偏刀，60°外螺纹车刀，每把车刀都必须对工件中心并装正压紧。
（7） 编辑程序并对好镗孔车刀，对内孔进行粗精加工，并保证尺寸要求。
（8） 取下已加工好的内孔用圆锥心轴装置定位，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。
（9） 编辑程序并对好93°右手偏刀，93°左手偏刀，60°外螺纹车刀，对工件外圆进行粗精加工。
（10） 加工过程中对工件进行测量校对，保证各尺寸
要求。
（11） 加工完后取下工件，整理刀具、量具，对机床进行打扫并保养。

3.1.1主要加工程序

外轮廓加工序 N0210 G01 Z-10 F100 ；
N0010 T0202 M03 S800 ； N0220 G00 X32 Z0 ；
N0020 GOO X78 Z2 MO8 ； N0230 G01 X36 ；
N0030 G71 U4 R1 ； N0240 X34 Z-10 ；
N0040 G71 P0050 Q0150 N0250 G00 X32 Z0 ；
U1 W1 F80 ； N0260 G01 X36.68 F80 ；
N0050 G0O X39.5 ； N0270 X34 Z-10 ；
N0060 G01 ZO F100； N0280 Z-29 ；
N0070 X45 Z-2 ； N0290 G03 X33 Z-30 R1 ；
N0080 Z-30 ； N0300 C00 X32 M09 ；
N0090 X43 W-2 ； N0310 Z10 M05 ；
N0100 G02 X45.5 Z-35 R2 ； N0320 M30 ；
N0110 G01 X52 ；
N0120 Z-45 ；
N0130 X74 ；
N0140 X78 W-2 ；
N0150 Z-73 ； 其中：
N0160 G00 X50 Z50 M05； T0101 镗刀
N0170 T0303 M03 S800 ； T0202 93°右偏刀
N0180 G00 X80 Z2 ； T0303 93°左偏刀
N0190 G71 U4 R1 ； T0404 60°螺纹刀
N0200 G71 P0210 Q0290
U1 W1 F80 ；
N0210 GOO X46 ；
N0220 G01 Z0 F80 ；
N0230 X50 Z2 ；
N0240 Z30 ；
N0250 X58 ；
N0260 GO2 X63 W5 R5 ；
N0270 G01 X74 ；
N0280 X78 Z37 ；
N0290 Z40 ；
N0300 G00 X50 ；
N0310 Z50 M05 ；
N0320 T0404 M03 S600；
N0330 G00 X45 ZO ；
N0340 G92 X44.4 Z-30 F1.5 ；
N0350 X44 ；
N0360 X43.7 ；
N0370 X43.5 ；
N0380 G00 X46 M09 ；
N0390 Z50 M05 ；
N0400 M30 ；

3.2程序仿真
3.2.1仿真软件的介绍
斯沃数控仿真软件具有FANUC、SINUMERIK、MITSUBISHI、 FAGOR、HAAS、广州数控GSK、华中世纪星HNC、 北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、江苏仁和RENHE、南京华兴WA、南京四开(SKY2003N)编程和加工功能，学生通过在PC机上操作该软件，能在很短时间内 掌握各系统数控车、数控铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序加工，，教师通过网络教学，可随时获得学生 当前操作信息。斯沃数控仿真软件是一种专业教学软件，它带有十六种数控系统（内含三十七种小系统，九十五种数控操作面板），他包括了目前国内外数控生产厂家的常用的操作系统，可以使学生在学校就可以学到丰富的数控机床操作知识，它可直接接收MASTERCAM、PRO-E、UG等CAD/CAM软件生成的控制程序。本产品按照国家相关专业及职业培训标准开发，主要用于教学演示、实训操作。适用于：
"数控技术"专业
"机电一体化"专业；
"数控设备应用与维护"专业；
"数控机床装调维修工"的职业培训。
斯沃数控仿真技术应用于学校实习教学，至少在以下几个方面拥有明显的优点：
1、形象性：
仿真实习能创造一个与实际近乎相同的特性环境。斯沃数控仿真研制的三维机床仿真软件，仿真操作面板与机床实际操作面板可以完全吻合，仿真操作与实际机床操作在面板控制部分近乎完全一致，通过软件，学生可以从任意角度观察数控机床加工过程，加工的毛坯变为成品的过程历历在目，仿真过程形象生动。
2、 交互性
仿真实习不同于电化教学，因为电化教学学生是被动式、单向式，虽然直观但不具备交互性。仿真实习过程中，学生与实习对象能进行交互，可以大大激发学生学习兴趣。学生参与仿真，建立起使人感到身临其境的“交互式虚拟现实世界”。仿真过程具有“沉浸—交互—构想”三个基本特征，以虚拟现实技术创造虚拟环境，特别强调学生参与其中的身临其境的沉浸感，同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息交互作用，学生从定性和定量综合集成的虚拟环境中，可以获得对实习对象的感性和理性的认识。
3、全面性
仿真实习软件可充分考虑实际环境中的各种因素，避免由于特定条件而导致的操作结果的单一取向。斯沃数控仿真可对数控机床的操作进行多因素全面仿真达到与实际机床操作一样教学效果。
4、安全性
仿真实习不会对操作对象如仪表、元件、工件、刀具等造成实质性损害，更不会因操作失误对学生造成人身危害。如数控机床仿真，不会因为学生操作失误，造成设备本身损坏，如撞刀、毛坏报废等；而且，仿真中的声、光、文字警报，完全可以对学生操作错误进行提醒和纠正。
5、 全天候性
仿真实习不受天气、气候制约。无论刮风下雨都可进行，仿真实习具有全天候性。
6、节约性
学校引入仿真实习，最根本的好处是对原材料、量具、刀具设备的节约。如数控机床操作实习，一次实习课下来，学生不但要消耗工件、材料、刀具，而且可能损坏机床等，同时由于使用错误，还可能引起碰刀等严重事故。再如数控仿真，虚拟毛坏替代实际材料，虚拟冷却液替代实际冷却液，极大降低实习消耗。且刀具不会因为进给量过大而损坏。再如，学校中开展的数控技术课程投入的设备，投资几十上百万，占地面积大，如果采用仿真模拟，一个计算机教室及一套软件就可取代，可为学校节约不小的开支和场地。
7、高效性
仿真实习可缩短材料、仪器或工卡量具的准备过程，实习完成后，也节省了回收时间。在仿真实习过程中，学生可以轻松对实习过程初始化，对未能完成的实习进行状态存贮，对已完成的实习进行调入回顾，极大提高了实习效
3.2.2仿真加工
仿真加工的目的是为了校验所编制的程序是否有误。下面运用斯沃数控仿真软件V6.20版对程序进行仿真加工。首先新建一个文本文档将上一章中的程序清单复制并粘贴至文本文档内然后保存成扩展名为.CNC或NC文件。然后打开仿真软件对机床进行回零然后按下编辑按钮再单击程序在操作面板中输入O7788按下“插入”键然后在菜单栏中单击“文件”下的“打开”选择刚刚保存好的文件O0001确定后将看到面板上出现所编制的程序。
(1) 设置刀具 根据该工序所需的刀具在仿真机床中设置好刀具。
(2) 设置毛坯 单击菜单栏中“工件操作”下的“设置毛坯”在界面中设置为棒料工件长度为120直径为80材料选择45钢。

(3)对刀 首先在刀具管理中将1号刀。外圆粗车刀转到加工位置一般机床默认1号刀在加工位然后单击菜单栏中“工件操作”下的“快速定位”在对话框中选择轴中心。将刀具移到轴中心后然后在操作面板中单击“刀补”按钮选择MDI根据现在位置相对位置下的坐标值将其输入至1号刀补中如先按下U-260再按“输入“键。这样第1把刀的刀补就设置好了。

(4)仿真加工 在设置好刀具补偿后可以开始仿真加工了。首先关闭机床窗门然后将功能键中的“循环启动”打开再按下“循环启动”按钮开始切削。

其各工序程序的仿真效果图如下图所示:

外轮廓加工

设 计 小 结
经过一周的设计和操作，成功地完成了数控车削零件的编程和加工，加工的零件各部分尺寸精度和表面质量均达到了零件图纸的要求。整个设计工艺方案选择合理，程序编制正确，加工过程中严格按照操作规程，没有出现撞刀或运动干涉现象。
通过本课题的设计，我对数控加工的整个过程有了较全面地了解。经过设计中选择刀具，我对数控机床工具系统的特点和数控车床刀具材料和适用范围有了较深的了解，基本掌握了数控机床刀具的选用方法；经过设计加工工艺方案，进一步了解了工件定位的基本原则、定位方式与定位原件及数控机床专用夹具的种类与特点，对教材中有关定位基准的选择原则与数控加工装夹的选择方法有了更深的理解；经过编制零件的加工程序，基本熟悉数控编程的主要内容及步骤、编程的种类程序的结构与格式，对数控编程前数学处理的内容、基点、坐标、辅助程序段的数值计算等有了进一步的认识。 要实现数控加工，编程是关键。本设计虽然只对两例数控车床加工零件的进行了编程分析，但它具有一定的代表性。由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面，加工精度高，质量容易保证，发展前景十分广阔，因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。 同时，数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用，是因为其具有许多如下优越的特点。 1生产柔性大。在数控机床上加工不同零件时，只需要改变加工程序而不需要特别制造或更换刀具和夹具。 2加工精度高，产品质量稳定性好。数控机床采用了精密机械组件、灵敏的测量系统、精确的位置控制器和告警度的加工处理技术，所以具有很高的控制精度和加工精度。其自动加工方法除了操作者的人为误差，提高了同一批零件加工尺寸的一致性，使加工质量稳定、产品合格率高。 3生产效率高。具有较大的切削用量、自动更换刀具实现了多工序集中加工，快速移动和停止采用了加速、减速控制措施，大大节省工时；一般不用专用夹具，节省夹具设计、制造和更换的时间。 4 较高的可靠性、较好的宜人性。在数控系统中集成了对部件的监控和诊断功能。 5良好的经济效率。采用数控机床可以提高产品质量、降低材料及其他资源损耗使生产成本降低，可以缩短新产品开发的生产周期，降低其他生产设备投资的费用，所以总体成本下降。可获得很好的经济效益。 6减轻劳动强度，改善劳动条件。其是按预先编好的程序自动完成加工的，操作者只操作键盘，装卸零件和监视加工过程，不需进行繁重的、重复性的手工操作。 7有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息。特别是在数控机床上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础。 制造业为人类创造着辉煌的物质文明，我国人民在各个历史年代在机械方面都有过自己的贡献，因此制造业是一个国家的立国之本。 而制造业已不再仅仅是以前的力学、切削理论为主要基础的一门学科而是涉及了机械科学、系统科学、信息科学和管理科学的一门综合科学。数控机床又代表了当今制造也的发展方向。 因此，掌握好这门学科必须通过理论学习、自我设计及工厂实践来更好的体会加深理解。通过此次设计，我初步具有了分析和设计零件轮廓的能力，为以后解决生产实际问题和技术改造工作建立基础，并了解了，现代制造技术与现代生产管理的结合，是制造技术发展的前沿与趋势。
另外， 我还学会了利用斯沃数控仿真软件自动编程软件对零件进行造型、加工轨迹生成、后置处理及加工程序向机床传输加工等技术和方法，工艺设计、数值计算、程序编制的整个过程虽然任务比较繁重，但在设计过程中自己通过不断学习和实践，每解决一个问题，都会感到兴奋与欣慰。
通过本设计的实践，真正体会到理论的必须和生产实践相结合。教材中所学到的许多内容在实践中得到印证，但在具体操作中也出现了一些意想不到的问题，在工艺方案确定后，加工程序经过多次调试、修改才最终完成了零件的加工。看到自己加工出的合格零件，我对自己和我的专业更加充满信心。

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