单元四 圆弧加工
单元四：圆弧加工程序的编制
【单元目标】
掌握圆弧插补指令的格式和用法及其编程的注意事项；掌握圆弧程序的编制方法与技巧；培养学员良好的编程习惯，及分析与解决问题能力。
【单元知识】
一．圆弧插补指令
1.圆的几何要素
圆定义为平面上的一段封闭曲线，它上面的所有点到它的圆心的距离都相等。如图4-1所示。编程中使用的最重要的元素是圆的圆心、半径和直径。
一个象限就是由直角坐标系形成的平面四个部分中的任何一个。如图4-1所示，在0°～90°之间为Ⅰ象限。象限是一个圆的主要特征，有时圆弧跨越不止一个象限，但在现代控制系统中可以实现在一个程序段中加工任意长度的圆弧，它几乎没有任何限制。
图4-1 圆的基本元素
2.圆弧插补编程格式
圆弧插补的编程格式包括以下几个参数，没有这几个参数几乎不可能完成圆弧的切削，这几个重要参数是：圆弧加工方向（CW或CCW）;圆弧起点和终点；圆弧的圆心和半径。
1）圆弧加工方向
刀具可沿圆弧的两个方向运动—顺时针（CW）和逆时针（CCW）,如图4-2所示，这时两个约定俗成的术语。在大多数机床上，通过垂直观看平面内编程运动来定义运动方向，也可采用右手螺旋法则，大拇指指向第三根轴的正方向，四指旋转的方向为正方向（逆时针）。
图4-2 圆弧方向的定义 2）圆弧插补指令
各平面内圆弧顺逆的判断如图4-3所示。
图4-3 三个平面内的圆弧加工方向
3）平面选择指令
在右手笛卡尔坐标系中，三个相互垂直的坐标轴构成三个坐标平面，即XY 平面，XZ 平面和
YZ 平面。平面选择指令一般用于选择圆弧插补的插补平面或刀具半径补偿时的补偿平面。如图4-4所。其中：
G17——xy 平面选择； G18——xz 平面选择 G19——yz 平面选择
图4-4 坐标平面选择
Ｇ１７ Ｇ０２ Ｘ Ｙ
Ｇ１８ Ｇ０３ Ｘ Ｚ Ｒ F Ｇ１９ Ｙ Ｚ
一些老式控制系统不能直接制定地址R ，而必须使用圆心向量I 、J 、K ：
Ｇ１７ Ｇ０２ Ｘ Ｙ I J Ｇ１８ Ｇ０３ Ｘ Ｚ I K F Ｇ１９ Ｙ Ｚ J K （1） 圆弧的起点和终点
圆弧的起点必须在圆弧上，它与切削运动方向有关，在程序中由圆弧运动前一个程序段中的坐标给出，也就是说圆弧起点为切削刀具在圆弧插补指令前的最后位置。
例如：N50 G01 X30 Y30 F150
N60 G02 X-42.42 Y0 R42.42
N70 G01 X.. Y..
在这个例子中，程序段N50表示某一轮廓的终点，比如直线插补，同时它也表示后一圆弧的起点。程序段N60中加工圆弧，所以其坐标表示圆弧的终点。
圆弧的终点是圆弧运动的目标点，也是圆弧插补指令中的坐标位置如：G03 ＸＹR如图4-5所示。
图4-5圆弧的起点、圆心与终点
(2) 圆弧半径R
圆弧的半径可以用地址R或圆心向量向量I、J、K来制定。当用R指令编程时，如果加工圆弧段所对的圆心角为0°～180°（包含180°），R取正值；如果圆心角为180°～360°(大于180°)，R则取负值。如图4-6所示的两段圆弧，其半径、端点、走向都相同，但所对的圆心角却不同，在程序上则仅表现为R值的正负区别。
小圆弧段：G90 G03 X 0 Y 25.0 R 25.0 或：G91 G03 X?25.0 Y 25.0 R 25.0
大圆弧段：G90 G03 X 0 Y 25.0 R?25.0 或：G91 G03 X?25.0 Y 25.0 R?25.0
图4-6 R编程圆弧位置
（3）圆心向量
圆弧起点到圆心之间的距离由I、J、K向量指定，通常以增量形式表示。如图4-5所示。无论用绝对还是用相对编程方式，向量I、J、K都为圆心相对于圆弧起点的坐标增量，为零时可省略。没有符号表示正方向，负号表示负方向且一定要写出来。如图4-6所示，使用增量编程为：小圆弧段：G90 G03 X 0 Y 25.0 I-25 J0
大圆弧段：G90 G03 X 0 Y 25.0 I0 J25
5）整圆铣削
如图4-7所示，假设A点坐标为（50，30），加工半径为10的整圆，则图中的几个圆弧都符合程序段G03 X50 Y30 R10的要求，相同的加工方向，相同的起点和终点，相同的半径，用半径R可能会引起混淆。
图4-7 使用R进行整圆铣削时存在的许多数学可能性
铣削整圆时不能用R值编程，只能使用I J K 代替指定圆心位置。
程序段如下：
G03 X50 Y30 I-10 J0;
具的直径，为得到较好的表面质量，需要上下调整直线插补的进给速度使其适合圆弧插补。
圆弧进给速度的调整基本规则是：外圆弧增大，内圆弧减小。如图4-8所示。
①外圆加工的进给速度
加工外圆时需要提高进给速度：
F0=F(R+r)/R
式中：F0——外圆弧的进给速度
F——直线插补进给速度
由F 0指定的进给速度是所铣削圆弧的切向的进给速度。
R ——工件外半径 r ——刀具半径
如果直线插补进给速度为120 mm/min ，R=15，那么用直径为?20的刀具上调后的进给速度为： F 0=120X （15+10）/15=200 刀具路径的外圆弧比图纸上的圆弧大 ② 内圆弧加工的进给速度:
F 0=F(R-r)/R
如果直线插补进给速度为120 mm/min ，R=15，那么用直径为?20的刀具下调整后的进给速度为： F 0=120X （15-10）/15=40 刀具路径的内圆弧比图纸上的圆弧小
图4-8 圆弧刀具运动进给率调整
【单元任务】
任务一 平面槽型凸轮粗加工程序编制
【任务描述】
1. 完成如图所示4-9平面凸轮槽粗加工程序的编制
图4-9 平面槽型凸轮
【任务分析】
本例（图4-9）是一种平面槽型凸轮，其轮廓曲线组成不外乎直线—圆弧、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线构成。本任务轮廓曲线由圆弧ED、DC、CB、AH、GF、FE和直线BA、HG 组成。只需要两轴联动数控铣床即可加工。根据单元一任务二的工艺分析可知，为保证槽的位置精度要求，可先用直径为Φ18的立铣刀沿槽的中心轨迹粗加工，加工之前，先用Φ12的麻花钻在E 点加工一个深度为13mm的落刀孔。平面槽型凸轮的编程轨迹就是立铣刀的刀心轨迹，本任务只完成粗加工程序的编写，后续半精加工和精加工程序等后续单元讲完之后，由学生自己完成。
【任务实施】
1.工艺分析
该任务平面凸轮槽的定位与夹紧方式和数控加工工序见单元二。本次任务只完成先用直径为Φ18的立铣刀沿槽的中心轨迹粗加工程序的编写，加工后内外轮廓各留6mm的余量。编程轨迹就是刀心运动轨迹。
2.数值计算
刀心轨迹各基点坐标计算如图4-10所示，采用CAD/CAM软件完成见表4-1：
图4-10 基点坐标
表4-1 基点坐标值
3.程序编制
根据工艺安排：
1）用直径为Φ12的麻花钻在E点加工一个深度为13mm的落刀孔的程序可以用G01指令实现，具体加工在后续单元讲解。
2）平面凸轮槽粗加工程序见表4-2
表4-2 程序内容说明
O0021
G90 G17 G40 G80
G54 G43 G00 Z100 H01 M03 S400
X149.997 Y0.974
Z10
G01 Z-5 F100 M08
G03 X148.525 Y20.983 R150 程序号（开始时T01号刀具已安装在主轴上）初始化加工环境设定
选择坐标系G54，主轴上移，旋转
定位到E点
快速下刀
工作进给到加工深度
逆时针加工圆弧插补开始到D点
X102.734 Y89.514 R95
X7.955 Y87.462 R90 G01 X-37.601 Y57.854
G03 X-7.539 Y-68.59
G01 X54.839 Y-75.443
G03 X122.564 Y-56.044 R93
G03 X149.997 Y0.974 R72
G01 Z-10 F50
……
G03 X149.997 Y0.974 R72
G01 Z10 F200
G49 G00 Z100 M09
M30
% 逆圆加工到C点
逆圆加工到B点
直线插补到A点
逆圆加工到H点
直线插补到G点
逆圆加工到F点
逆圆加工到E点
第二次下刀
T01 刀在工作
抬刀
抬到起始高度，长度补偿取消。程序结束
【任务评价】
本次任务的实施可以作为考察学生程序输入、编辑、调试及模拟显示基本能力练习的课题。通过模拟仿真，观察刀位点的移动轨迹，来评价程序编制是否有错误，另外可以通过机床报警显示来查看是否存在语法、格式错误。
通过学生分组实施，及教师的指导与监督，目的是培养学生的手工编程能力，及圆弧插补的使用。
【拓展与提高】
1．G18平面上加工圆弧
如图4-13所示：要在xz平面内铣削一圆弧，刀具起点坐标（10,0,15），终点坐标（25,0,5），顺时针铣削R16的圆弧。
图4-13 xz平面铣削圆弧
如直接编写程序：
…
G01 Z15 F200;
X10.0 ;
G18 G02 X25 Z5 R16 F100;
…
2. 螺旋插补
螺旋插补经常作为一种特殊的控制系统选项，用来在三维空间中切削圆周或圆弧。螺旋插补的实质是在原二维平面内的圆弧插补再增加一个与加工平面相垂直的第三轴移动指令，其合成轨迹就是一空间螺旋线。平面G17(XY)中的第三个尺寸是Z轴，平面G18(ZX)中的第三个尺寸是Y轴，平面G19(ZY)中的第三个尺寸是X轴。
编程格式：
1）在顺时针和逆时针运动中使用半径R：
G17 G02 X... Y... R... Z... F...
G17 G03 X... Y... R... Z... F...
2）在顺时针和逆时针运动中使用圆心向量I、J和K：
G17 G02 X... Y... Z... I... J...K... F...
G17 G03 X... Y... Z... I... J...K... F...
图2-14 螺旋插补
G02、G03指令可以实现空间螺旋线进给，如图4-14所示，起点在X 轴上，起点坐标（20，0，0），终点坐标为（0，20，15），加工螺旋形圆弧，则程序段为：
G03 X0 Y20 Z15 R20 F100;
F 指令制定沿圆弧的进给速度。而直线的轴的进给速度如下：
2）虽然螺旋插补不是常用的编程方法，但它可能是大量非常复杂的加工应用中使用的唯一方法：螺纹铣削、螺旋轮廓、螺旋斜面加工。 3. 工件加工时的下刀方式
加工外轮廓时，一般从零件轮廓空隙处下刀（工件外围）。加工封闭内轮廓时刀具必须从工件上方切入材料。常用加工方法可先加工预钻孔（落刀孔），然后刀具沿预钻孔下刀；如果没有预钻孔，在加工中心或数控铣床上可采用以下三种方法： 1）垂直下刀
在使用键槽铣刀时，由于铣刀有端刃，可在编写加工程序时直接Z 向下刀加工。 2）斜线下刀
铣刀在径向沿直线进给的同时，切削深度ap 不断增大，加工后的表面为斜面。刀具局部受力，即当执行G01 X Y Z 指令时，实现的是三坐标联动。加工如图4-15中直线AB ：
图4-15斜线下刀方式
可编写如下程序：
…
G00 Z10 ；/刀具Z轴快速定位；
X20 Y30 ；/刀具快速定位到A点；
G01 X10 Z-5 F100；/斜线下刀到B点；
…
3）螺旋下刀
铣刀在径向沿圆周（大于铣刀直径）进给的同时，切削深度ap不断增大，因此刀具轨迹呈螺旋状。一般用于大于铣刀直径的孔加工、型腔加工。
图4-16 螺旋线
如图4-16所示，走刀轨迹欲为从A点到B点的螺旋线，可如下编写程序：
…
G00 Z10；/刀具Z轴快速定位；
X50 Y0；/刀具快速定位到A点；
G03 Z-5 I-10 F100；/螺旋下刀到B点；
【思考与练习】
1. 如图4-17所示为两个平面曲线图形，要求在某零件表面用试用雕刻铣刀加工图案，请采用直线
如果用直径为10的立铣刀加工内外轮廓，编程轨迹和实际轮廓
轨迹存在怎样关系？
插补指令和圆弧插补指令，并按绝对坐标编程与增量坐标编程方式分别编写它们的精加工程序。
图4-17 平面曲线零件
2． 如果采用直径为10的立铣刀加工图4-18所示，外轮廓凸台和内轮廓型腔深度各为5mm ，请思考精加工程序如何编写？
3. 如图4-18所示，编写奥运图标加工程序。
图4-18 奥运图标
要求：使用雕刻刀加工轮廓。刻线深度为0.3mm；首先在机床上模拟完成；然后实际加工出图案。基点坐标如图4-19所示
图4-19 基点坐标
圆弧面加工
项目五圆弧面加工 一、任务描述 如图，编制该零件的精加工程序并在仿真软件上加工出零件。 图一 二、任务准备 （一）、加工准备及对刀。 （二）、G00、G01指令及应用。 （三）G02/G03——顺时针/逆时针圆弧插补 1、指令格式 格式1：G02/G03 X(U)__Z(W)__R__F__ 格式2：G02/G03 X(U)__Z(W)__I__K__F__ 2、指令说明： X、Z –绝对坐标编程时，圆弧终点的绝对坐标。 U、W –增量坐标编程时，圆弧终点相对于圆弧起点的增量坐标。 I、K –无论绝对坐标编程还是增量坐标编程，都是指圆心相对于起点的坐标增量
R –圆弧半径。 3、顺圆、逆圆的判定方法 沿与加工圆弧所在的平面相垂直的第三轴的负方向看,从起点到终点是顺时针则为顺圆（G02），反之为逆圆(G03)。 顺时针圆弧插补 Z 逆时针圆弧插补 三、任务目标 1、掌握G02/G03指令并能熟悉应用。 2、掌握圆弧的车削（仿真）。
四、任务实施 编制图一零件的精加工程序并在仿真软件上加工出该零件。 O0002 N10 T0101 G99; N20 M03 S500; N30 G00 X42 Z2; N40 G00 X20; N50 G01 Z-30 F0.2; N60 G02 X40 Z-40 R10 N70 G00 X100 N80 Z100 N90 M30 如用格式二，则“N60 G02 X40 Z-40 R10”改为“N60 G02 X40 Z-40 I10” （教师示范操作）、（学生操作） 五、任务拓展 实际操作中，能否这样加工？（不行，背吃刀量过大，必须学习后续课程）
锻造加工技术
第四章锻造加工 一、缎造概要 (一)锻造的意义与发展 锻造(Forging)系利用加压机具及工模具产生及传递冲击或挤压的力，使金属材料产生局部或全部的塑性变形，以获得所需几何尺寸、形状及机械性质之制品的加工方法，如图4-1所示。 锻造乃是人类最古老的加工技术之一，因可得坚硬而锐利的制品，故成为古代制作刀剑等兵器或农用器具的主要方法。依据古文献记载与历史学家推论，我国的锻造技术早在战国时代就有相当的技术基础，如传说中的绝世名剑：干将、莫邪、龙渊、太阿等皆是缎造的产物。明宋应星的「天工开物」里第十篇「锤锻
第十」即描述各种我国古代的锻造技术。国外锻造发展方面，在公元前七百年已有发明在压砧的上模锻货币的记载，另外亦有记录利用水车及一些曲柄连杆机构做为锻造工具，但一直到十五世纪才有利用冲压机具来制造货币的记录，而有关使用落锤锻造机的记载则于十七世纪方有记述。(参阅图4-2及图4-3) 经由锻造加工而得之锻件，由于在锻压过程中强迫材料塑性变形，因而可改善晶粒组织，使材质细密化、均质化，并获得优良的抗疲劳性、韧性及耐冲击性等机械性质，故极适合制造各种高强度之金属制品或零组件。因此锻造已是现今产业发展相当重要的加工技术，尤其若需求物理性能高、韧性好、强度高的零件就非锻制品不可。其与汽车工业、重工业、手工具业有密切的关系，从一般典型的民间用品，如船舶用柴油引擎之曲轴、汽车曲柄、轮圈、齿轮、活塞头、连结器、螺栓、手工具，至技术层次较高的产品，如轧钢机转轴、铁道车辆组件、涡轮机圆盘、飞机引擎、电动机转轴、战机及飞弹构件等，皆是锻造加工的产物。
因此锻造加工的应用范围乃涉及机械工业、化学工业、汽车工业、矿业、土木工业等，如表4-1所示。 (二)锻造的特点与目的 锻造在古代即扮演重要加工角色，至今亦能成为现代产业发展相当重要的加工技术，主要是具有下列特点 1. 对于相同零件而言，施以锻造则较其它机械加工法，可获得细密的晶粒组织， 并且可减少零件内部气孔、罅裂等缺陷。
锻造工艺
复杂弯轴类锻件辊锻-摩擦压力机模锻复合锻造工艺 一、前言 复杂弯轴类锻件的最佳成形法一直是锻造行业致力研究的问题，前些年我国轻轿车生产数量不大，没有形成规模经营，故轻轿车复杂弯轴锻件的生产主要以传统的锤上模锻工艺进行小批量生产，有的厂家甚至采用自由锻—胎模锻工艺，需几火次才能锻成。近年来，我国轻轿车生产迅速发展，生产批量越来越大，整机制造水平越来越高，对复杂弯轴类锻件而言，不仅形状复杂，而且锻件尺寸精度，表面质量等方面的要求也更加严格，故探索轻轿车复杂弯轴类锻件的合理锻造方法，显得尤为重要。根据一汽轻轿车生产实际需求，在试验研究的基础上，我们采用了辊锻制坯—摩擦压力机模锻复合工艺替代传统的锤上模锻，生产了轻型车左转向节臂，奥迪轿车左、右下控制臂等五种复杂弯轴类锻件，其锻件技术水平达到了轻型车、奥迪轿车原图纸设计要求，各项技术经济指标均达到了预期目标。 二、工艺分析与方案确定 轻轿车复杂弯轴类锻件，其特点是轴线呈空间曲线形，多向弯曲，截面差与落差大，外形复杂，锻造成形与模具加工难度较大。以左转向节臂（图1）为例，按传统的锤上模锻工艺，一般要采用拨长—滚压—弯曲—锻造等工步。其突出缺点是锻件精度较差，工作时震动噪音大，材料消耗与能耗大，劳动条件差。如采用较先进的热模锻压力机成形法，虽然工人劳动条件好，生产率及锻件尺寸精度较高，也便于实现机械化和自动化，但其突出缺点是制造成本高，不便于拔长、滚压等制坯工步，需配其它辅助设备制坯。 图1 针对现有锻造工艺的诸多问题及复杂弯轴类锻件自身的技术特点，我们确定了辊锻——摩擦压力机模锻复合锻造工艺的方案，其工艺流程为：下料→中频感应加
直线插补与圆弧插补程序设计
直线插补与圆弧插补程序设计
一．直线插补 1. 直线插补程序流程图
#i nclude
int x, y; dx = abs(x2-x1); dy = abs(y2-y1); n = dx + dy; if (x2 >= x1) { k y2 >= y1 ? 1: 4; x x1; y y1; } else { k y2 >= y1 ? 2: 3; x x2; y y2; } putpixel(x, y, 1); for (i = 0, f = 0; i < n; i++) if (f >= 0) switch (k) { case 1: else switch (k) { case 1: putpixel(x++, y, f -= dy; break; case 2: putpixel(x, y++, f -= dx; break; case 3: putpixel(x--, y, f -= dy; break; case 4: 1); 1); 1); putpixel(x, y--, 1); } f -= dx; break;
putpixel(x, f += dx; break; y++, 1); case 2 : putpixel(x--, f += dy; break; y, 1); case 3 : putpixel(x, f += dx; break; y--, 1); case 4 : putpixel(x++, f += dy; break; y, 1); } } 二. 圆弧插补 2.1. 四象限圆弧插补程序流程图int main() { cb_line(0,0,15,20); /* <--- you forgot return 0; } here */
丝杠加工工艺说明书
课程设计任务书 课程名称：机械制造工艺学 设计题目：丝杠的工艺设计 课程设计内容与要求： 内容：设计一套丝杠的加工工艺 设计要求： 1.要求绘制零件图一张，毛坯图一张，设计说明书一 份。 2.工艺设计要求合理，有利于提高加工精度，保证加 工质量，降低加工成本，提高劳动生产率。 图纸共2张 说明书共15页
目录 前言 (2) 第1章零件的分析 (3) 1.1 零件的作用 (3) 1.2零件的工艺分析 (3) 第2章工艺规程设计 (5) 2.1确定毛坯的制造形式 (5) 2.2基面的选择 (6) 2.3 制订工艺路线 (6) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8) 2.5确定切削用量 (10) 第3章绘制零件图 (13) 总结 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)
前言 机械制造工艺学的研究对象是机械产品的制造工艺，包括零件加工和装配两方面，其指导思想是在保证质量的前提下达到高生产率、经济性。研究的重点是工艺过程，同样也包括零件加工工艺过程和装配工艺过程。 工艺是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程，它是生产中最活跃的因素，它既是构思和想法，又是实在的方法和手段，并落实在由工件、刀具、机床、夹具所构成的工艺系统中。
第1章零件的分析 1.1 零件的作用 题目给定的零件是丝杠，丝杠是将旋转运动变成直线运动的传动副零件，它被用来完成机床的进给运动。机床丝杠不仅要能传递准确的运动，而且还要能传递一定的动力。所以它在精度、强度以及耐磨性各个方面，都有一定的要求。 其功用为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、传动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。表面特点：外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔。 1.2零件的工艺分析 丝杠是细而长的柔性轴，它的长径比往往很大，一般都在20～50左右，刚度很差。加上其结构形状比较复杂，有要求很高的螺纹表面，又有阶梯及沟槽，因此，在加工过程中，很容易产生变形。这是丝杠加工中影响精度的一个主要矛盾。 主要技术要求： 1、尺寸精度 轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6～IT9，精密轴颈可达IT5。 2、几何形状精度 轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。 3、位置精度 主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.001～0.005mm，而一般精度轴为0.01～0.03mm。 此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。 4．表面粗糙度
逐点比较法直线插补圆弧插补实例
逐点比较法直线插补 （1）偏差函数构造 对于第一象限直线OA上任一点(X,Y):X/Y = Xe/Ye 若刀具加工点为Pi（Xi，Yi），则该点的偏差函数Fi可表示为： 若Fi= 0，表示加工点位于直线上； 若Fi> 0，表示加工点位于直线上方； 若Fi< 0，表示加工点位于直线下方。 （2）偏差函数字的递推计算 采用偏差函数的递推式（迭代式）：既由前一点计算后一点 Fi =Yi Xe -XiYe 若Fi>=0，规定向+X 方向走一步 Xi+1 = Xi +1 Fi+1 = XeYi –Ye(Xi +1)=Fi –Ye 若Fi<0，规定+Y 方向走一步，则有 Yi+1 = Yi +1 Fi+1 = Xe(Yi +1)-YeXi =Fi +Xe （3）终点判别 直线插补的终点判别可采用三种方法。 1）判断插补或进给的总步数：2）分别判断各坐标轴的进给步数；3）仅判断进给步数较多的坐标轴的进给步数。 （4）例 对于第一象限直线OA，终点坐标Xe=6 ,Ye=4，插补从直线起点O开始，故F0=0 。终点判别是判断进给总步数N=6+4=10，将其存入终点判别计数器中，每进给一步减1，若N=0，则停止插补。
逐点比较法圆弧插补（1）偏差函数构造 任意加工点Pi（Xi，Yi），偏差函数Fi可表示为 若Fi=0，表示加工点位于圆上；
若Fi >0，表示加工点位于圆外； 若Fi <0，表示加工点位于圆内 （2）偏差函数的递推计算 1） 逆圆插补 若F ≥0，规定向-X 方向走一步 若Fi<0，规定向+Y 方向走一步 2） 顺圆插补 若Fi ≥0，规定向-Y 方向走一步 若Fi<0，规定向+y 方向走一步 （3）终点判别 1）判断插补或进给的总步数： 2）分别判断各坐标轴的进给步数： （4）例 对于第一象限圆弧AB ，起点A （4，0），终点B （0，4） ???+-=-+-=-=++12)1(122211i i i i i i i X F R Y X F X X ???++=-++=+=++12)1(122211i i i i i i i Y F R Y X F Y Y ???+-=--+=-=++12)1(122211i i i i i i i Y F R Y X F Y Y ???++=-++=+=++12)1(122211i i i i i i i X F R Y X F X X b a b a Y Y X X N -+-=b a x X X N -= b a y Y Y N -=
齿轮锻造工艺设计说明书
齿 轮 锻 造 工 艺 设 计 说 明 书 姓名：xxx 学号：xxxxxxxx 班级：xxxxxxx 日期；xxxxxxx
齿轮锻造工艺设计说明书 摘要：锻造生产的目的是坯料成型、及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件，钢和大多数非铁金属及合金具有不同程度的塑性，均可在冷态或热态下进行塑性加工成型。齿轮的锻造采用的是自由锻工艺。本文主要介绍的是齿轮的自由锻工艺。自由锻是利用压力或冲击力是金属在上下抵铁之间产生塑性变形，从而获得所需锻件形状及尺寸的方法。确定自由锻的工艺成为了自由锻加工的关键。本文着重介绍的就是齿轮的自由锻的工艺流程。 关键词：自由锻、齿轮加工、塑性变形、工艺流程。
目录 一．绪论 (1) 二．总体设计方案 (1) 三．具体的设计方法与步骤 (3) 3.1绘制锻件图 (3) 3.2确定变形工艺 (3) 3.2.1镦粗 (3) 3.2.2冲孔 (4) 3.2.3扩孔 (4) 3.2.4修整锻件 (4) 3.3计算坯料质量和尺寸 (4) 3.4选定设备及规范 (5) 四．工艺流程（工艺卡） (6) 五．结论 (7) 六．致谢 (7) 七．参考文献 (8)
一、绪论 锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。锻造的基本工艺有自由锻、模锻、板料冲压等，其中自由锻和模锻是热塑性成型，而板料冲压是冷塑性成形，两者的基本原理相同。 锻造件占得比例说明了一个国家生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品品质在国际竞争中的地位。在新中国成立之前，锻造基本上是手工作坊式的延续，生产效率低，劳动强度大。然而在改革开放之后我国的锻造工艺水平得到了迅猛的发展，从而带动了诸如汽车工业的跨越式发展。但我们还应该清醒的看到我们的锻造工艺水平与欧美发达国家还有一定差距，这更加促使我们努力发展新技术，赶超国际先进水平。 齿轮是现代工业大量使用的零件，本文就是讨论齿轮的自由锻生产。自由锻能进行的工序很多，可分为基本工序、辅助工序、及精整工序三大类。它的基本工序是使金属产生一定程度的塑性变形以达到所需的形状和尺寸的工艺过程，如镦粗，拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转及错移等工序。 二、总体设计方案 1.绘制锻件图 根据零件图的基本图样，结合自由锻工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 2.计算坯料质量及尺寸 (1)坯料质量的计算 根据锻件的形状和尺寸，可先计算锻件的质量，再考虑加热时的氧化损失，冲孔时冲掉的芯料以及切头的损失，可先计算锻件所用的坯料的质量，其计算公式为 m坯=m锻+m烧+m头+m芯 (2)坯料尺寸确定 皮料尺寸与所用第一个基本工序有关，由于齿轮是饼块类或空心类锻件，用镦粗工序锻造时，为了避免镦弯，应使坯料高度h不超过直径D的2.5倍，即坯
欧姆龙NJ直线插补及圆弧插补
NJ网络实验4 实验目的：a.实现空间一组4个工位的合成直线运动。 工位1（0,0），工位2（2000,2000），工位3（2000, 0），工位4（0,0） b.使用圆弧插补功能，实现下图运动轨迹。（图中数值仅供参考，可自行修改） C.学习齿轮比（变速）MC_gearin,MC_gearout指令。速度比要求3比1 实验器材：NJ、G5伺服及伺服电机两套；E3ZM-V81两个、网线若干（AT部门NJ样机箱）。 参考资料：NJ教材、NJ操作手册、运动控制指令手册 指导人员： 实验内容： 1．样机搭建、网络组建、轴设置在前报告中已经说明，此处省略。其中轴设置中原点返回设置选择如下图 两轴原点返回均为此设置
2．建立轴组： 轴设置完毕后，在“配置和设置”中右键点击轴组设置，在下拉菜单中左键点击添加轴组设置，如下图 添加后，左键双击MC_Group000；在轴组基本设置中“轴组使用”选择“使用轴组”如下图： 构成选择“2轴” 分别将“轴A0”分配MC_Axis000（0）；“轴A1”分配MC_Axis001（1）如下图
点击左侧“轴组操作设置”在下图中设置最大插补速度及加速度等， 轴设置完毕 3．编写程序 A、准备程序程序 本次程序依然需要MC_POWER及MC_HOME指令由于与上次程序相同这里不多介绍，程序如下图：
原点返回指令 “MC_GroupEnable”轴组使能指令，以下为手册截图 由于直线插补指令属于轴组指令，如想进行直线插补首先要进行轴组使能指令，否则无法使用对应指令。
将上一步设置好的MC_Group000使能，程序如下 指令“MC_GroupDisable”使能解除指令 与MC_GroupEnable对应指令，被轴组使能后被使能轴只能使用轴组指令，而不能使用轴指令，例如MC_Move等指令，所以程序中需要编写MC_GroupEnable程序
阶梯轴锻造工艺设计说明书
阶梯轴锻造工艺设计说明书 一、绘制锻件图第1页 二、确定锻造工序第2页 三、计算坯料质量和尺寸第2页 四、锻造设备及吨位第4页 五、锻造温度范围加热冷却及热处理规范第4页
阶梯轴锻造工艺设计说明书 1、绘制锻件图 原理：锻件图是拟定锻造工艺规程、选择工具、指导生产和验收锻件的主要依据，它是以机械零件图为基础，结合自由锻工艺特点，考虑到机械加工余量、锻造公差、工艺余块、检验试样及工艺卡头等绘制而成。 根据零件图上阶梯轴长340mm、最大直径为100mm，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为630∽1000mm、最大直径80∽120mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为10±4mm。 作图大概步骤：先用双点划线按照已知尺寸画出零件尺寸轮廓，再按照求的的尺寸用粗实现画出锻件的轮廓形状，并用细实线划出各尺寸引出线及标注线。然后，再在下面标出名义尺寸，并加上括号，如图1-1所示。 图1-1 阶梯轴的锻件图
2、确定锻造工序 原理：根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择，并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序，再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。 由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件，变形工艺简单，且材料为常用45钢，塑性较好、容易变形，因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等，如下图： 3、计算坯料质量及尺寸 （1）坯料质量计算 m坯=m锻+m烧+m头 根据阶梯锻件图，可将锻件自左至右分为四个圆柱体，分别计算其质量m1、m2、m3、m4、m5、m6，单位为kg,即
m1= π×1.12×0.4×7.8=2.97 4 m2= π×0.72×0.3×7.8=0.90 4 m3= π× 0.642×0.7×7.8=1.77 4 m4= π×0.52×1.5×7.8=2.30 4 m5= π×0.452×0.3×7.8=0.37 4 m6= π×0.342×0.3×7.8=0.21 4 锻件质量（单位kg）为 m锻=m1+m2+m3+m4+m5+m6=8.52 任务书给出加热烧损率按锻件质量的2%计算 m烧=2%×m锻=0.17 截料损失按锻件质量的4%计算 m头=4%×m锻=0.34 坯料质量m坯=m锻+m烧+m头=9.03kg （2）坯料尺寸计算 此锻件以钢材为坯料，锻比取1.2，可按锻件最大截面Ф110mm对照《金属成形工艺设计》中表3-11所列热轧圆钢标准直径，并结合S坯>Y·S锻 m=Vρ算出坯料体积为1157.7cm3再max选用Ф120m的热轧圆钢。并由公式
直线及圆弧插补程序--逐点比较法
此程序是根据《微型计算机控制技术》(第二版)清华大学出版社 第三章数字控制技术——3.2插补原理中的3.2.1逐点比较法的直线插补，3.2.2逐点比较法圆弧插补编写的。其中的变量定义，原理依据均来源于此，如有疑问，请参考书中的讲解。尤其是例子，以下两个程序的第一个运行图均与例题中的一致。 一、四象限直线插补程序 分别加工第一、二、三、四象限直线，起点均为（0,0），终点坐标为（NX，NY），进行插补计算。 程序中（NX，NY）为终点坐标；NXY为总步数；XOY=1,2,3,4，分别为第一、二、三、四象限; ZF=1,2,3,4，分别代表+x,-x,+y,-y走步方向；FM为加工点偏差，初值为0。 源程序： # include "stdio.h" # include "string.h" # include "math.h" void main() { int NX,NY,NXY,BS,XOY,ZF; int FM=0; char a[10]="+X",b[10]="-X",c[10]="+Y",d[10]="-Y",e[10]; printf("\n\n请输入NX,NY\n"); scanf("%d %d",&NX,&NY); {if(NX>0) if(NY>0)
XOY=1; else XOY=4; else if(NY>0) XOY=2; else XOY=3;} printf("终点在第%d象限\n",XOY); printf("\n 步数坐标进给偏差计算终点判断\n\n"); BS=fabs(NX) + fabs(NY); for(NXY= fabs(NX) + fabs(NY)-1;NXY>=0;NXY--) { if(FM>=0) {if(XOY==1||XOY==4) { ZF=1; strcpy(e,a);} else { ZF=2; strcpy(e,b); } FM=FM-fabs(NY); printf(" %d %s FM=%d NXY=%d\n\n",BS-NXY,e,
3.各类圆柱面加工
3.1.2 ZX坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工(Y0→Y+) O0312 S1000M03 G54G90G00X0Y0 G65P1312X50Y-20Z-10A10B3C30I150J0H0.5M40 调用宏程序 M30 自变量赋值 #1=（A）圆柱面的圆弧半径 #2=(B) 球头铣刀半径 #3=（C）圆柱面起始角度 #4=(I) 圆柱面终止角度 #5=（J）Y坐标（绝对值）设为自变量，赋初始值为0 #11=（H）Y坐标每次递增量（绝对值），因粗、精加工工艺而异 #13=（M）Y方向上圆柱面的长度（绝对值） #24=（X）宏程序编程原点在工件坐标系G54中的X坐标 #25=（Y）宏程序编程原点在工件坐标系G54中的Y坐标 #26=(Z) 宏程序编程原点在工件坐标系G54中的Z坐标 O01312 G52X#25Y#25Z#26 在圆柱面中心处建立局部坐标系 G00X0Y0Z[#1+30] 定位至圆柱面中心上方安全高度 #12=#1+#2 球刀中心与圆弧中心连线的距离#12（常量） #6=#12*COS[#3] 起始点刀心的X坐标值
#7=#12*SIN[#3] 起始点刀心的Z坐标值(绝对值) #8=#12*COS[#4] 终止点刀心对应的X坐标值 #9=#12*SIN[#4] 终止点刀心对应的Z坐标值（绝对值） X#6 定位至起始点上方 Z[#1+1] 移动到圆柱面最上方1.0处 G01Z[#7-#2]F200 进给至起始点 WHILE[#5LT#13]DO 1 #5小于#13 #5=#5+#11 Y坐标即变量#5递增#11 G01Y#5F1000 Y坐标向正方向G01移动#11 G18G02X#8Z[#9-#2]R#12 起始点G02运动之终止点（刀心轨迹） #5=#5+#11 Y坐标即变量#5递增#11 G01Y#5F1000 Y坐标向正向G01移动#11 G18G03X#6Z[#7-#2]R#12 终止点G03运动至起始点（刀心轨迹） END 1 G00Z[#1+30] 提刀至安全高度 G52X0Y0Z0 恢复G54原点 M99 注：1、如果#3=0，#4=90，即对应于右侧的标准1/4凸圆柱面；如果#3=90，#4=180，即对应于左侧的1/4凸圆柱面；如果#3=0，#4=180，即对应于标准1/2凸圆柱面。 2、因为采用圆周上双向往复运动，上述程序更适合于精加工。 3、上述程序中采用Y0→Y-推进，只需把宏程序中的“#5=#5+#11”改为“#5=#5-#11”即可。 4、如果在Y方向上的运动右严格的长度限制，由于每次循环需在Y方向移动两个#11的距离，因此最保险的方法是在确定#11的值时，应使#13能够被2*#11所整除。 3.1.3YZ坐标平面内的G02/G03圆弧插补式加工（X0→X+）
机械加工工艺说明书
机械加工工艺说明书 一、零件工艺性分析： (1)零件的功用：Cr12MoV用于制造要求高耐磨性的大型复杂 冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、 螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。 （2）零件分析： A，材料：该加工零件的材料是Cr12MoV，具有较好 的机械加工性能。 B，零件的结构：该零件结构简单、对称；表面光度要 求高。 C，主要技术要求：热处理60~64HRC，修钝非轫口锐边； 端面粗糙度在Ra0.8um，并保证两端平行度， 其余按图纸技术要求加工零件。 结论：Cr12MoV的淬透性、淬火、回火的硬度，耐磨性、强度均比C r12高，具有高刃性，高耐磨性及良好的综合机械 性能。可制造形状复杂的冲孔凸凹模，滚边模、拉丝模 及标准量具等。 二、毛坯的选择 （1）毛坯种类的确定：由于该要加工工件为落料拉深凸凹模，，为了使零件材料内部组织细密、炭化物分布和流 线分布合理，从而提高模具的质量和使用寿命；所以选 择锻造方法来获得毛坯。
（2）毛坯尺寸、形状的确定： a，模具零件毛坯应考虑为模具加工提供方便应尽可能 根据所需的尺寸确定毛坯，以免浪费加工工时，提高模 具成本。 b，确定毛坯尺寸还应考虑毛坯在制造过程生产的各 种缺陷（如锻造夹层、裂纹、脱碳层、氧化皮等）， 在加工时必须完全去除以免影响模具的质量。 c，毛坯形状应尽可能与模具零件形状一致，以减少 机械加工的工作量。 综上所述：选择空心锻造棒料并根据查表毛坯的锻造尺寸为如下： 主要外表面尺寸φ180mm、65mm 主要内表面φ100mm （3）安装方法： 加工大端面及内孔时，可直接采用三爪卡盘装夹， 粗加工小端可采用反爪大端，半精、精加工小端时， 则应配以心轴，以内孔φ109mm定位轴向夹紧工件， 型孔加工时，可采用分度头安装，将主轴上抬90度， 并采用直接分度法，保证2*φ8、4*ΦM10在零件圆 周上的均分度位置。 （4）表面加工方法： φ116φ176φ109.4φ140.4采用精度达到精度及
C语言模拟直线插补与圆弧插补程序设计
数控技术课程设计 说明书 设计题目直线插补与圆弧插补程序设计 机械设计以及自动化专业机械工程学院 机械102班 设计者青岛理工大学 2013年6月20
日 目录 1.设计题目 (1) 2.目录 (2) 3.直线插补流程图 (3) 4.直线插补程序 (4) 5.程序结果 (8) 6.圆弧插补流程图 (9) 7.圆弧插补程序 (10)
8.程序结果 (21) 一．直线插补 1.直线插补程序流程图 2.直线插补程序设计
#include "stdio.h" int i,X,Y,X0,Y0,Xe,Ye,F,N; int a[30][2]; void main() { int m; int menu(); void yi(); void er(); void san(); void si(); void te(); void shuchu(); m=menu(); a[0][0]=X0; a[0][1]=Y0; switch(m) { case 1:yi();shuchu();break; case 2:er();shuchu();break; case 3:san();shuchu();break; case 4:si();shuchu();break; case 5:te();shuchu();break; default:printf("无法插补\n"); } } int menu() { int t; printf("输入起点坐标\n"); scanf("%d,%d",&X0,&Y0); printf("输入终点坐标\n"); scanf("%d,%d",&Xe,&Ye); if (Xe>=X0&&Ye>=Y0) t=1; else if (Xe<=X0&&Ye>=Y0) t=2; else if (Xe<=X0&&Ye<=Y0) t=3; else if (Xe>=X0&&Ye<=Y0) t=4;
锻造工艺的设计说明书
阶梯轴锻造工艺 设计说明书 题目：阶梯轴锻造工艺设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1301 学生：亮学号： 7 指导教师：浩舸 完成日期： 机械工程学院 2016年9月
目录 1.引言 (1) 2.设计方法与步骤 (2) 2.1绘制锻件图 (3) 2.2 确定变形工艺 (3) 2.2.1镦粗 (3) 2.2.2冲孔 (4) 2.2.3扩孔 (4) 2.2.4修整锻件 (4) 2.3 计算坯料质量和尺寸 (4) 2.4选定设备及规 (5) 2.5确定锻造温度及规 (5) 2.6确定冷却方法及规 (5) 3.工艺流程卡 (6) 4.结论 (8) 5.致 (8) 6.参考文献 (8)
1. 引言 锻造的目的是使坯料成形及控制其部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。轴是现代工业大量使用的零件，本文讨论阶梯轴的自由锻生产。 2. 设计方法与步骤 2.1绘制锻件图 锻件图是根据零件图的基本图样，结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 阶梯轴材料为40Cr，生产批量小，采取自由锻锻造轴坯。 轴上的键槽等部分，采用自由锻方法很难成形这些部位，因此考虑到技术上的可行性和经济性，决定不锻出，并采用附加余块简化锻件外形，以利于锻造。锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工，最后成形。 根据零件图的尺寸规格，对照表所列中零件的高度和直径围，可以查出齿环锻件加工余量和公差。由L=203，Φ=46，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。，然后按查得的公差数值，可绘阶梯轴的锻件图。阶梯轴锻件图见图1。 图1 阶梯轴锻件图 2.2确定变形工艺
直线与圆弧插补实验
实验一工作台直线插补运动 1 实验目的 1.了解工作台直线插补原理和算法； 2.在掌握直线插补原理的基础上实现平面绘图。 2 实验设备 1.直线／旋转工作台； 2.工作台控制箱一台； 3.笔架夹持器、画笔及画板。 3 实验原理 本实验利用逐点比较法插补直线，逐点比较法在第一象限的直线插补原理如下图： 现加工OE直线。如果刀具动点在OE直线上方或在该直线上，则令刀具沿X正方向进给一步；若刀具动点在OE直线下方，则令刀具沿Y轴正方向进给一步，如此循环直到加工到E点。判别刀具动点的位置根据偏差判别公式，第一象限直线插补的偏差判别公式如下： Fi = Xe Y i －Y e X i
Fi≥0时，偏差判别公式为 F i+1=F i -Ye 向X正方向进给 Fi<0时，偏差判别公式为 F i+1= F i＋Xe，向Y正方向进给 逐点比较法插补节拍：逐点比较法插补需要四个节拍，即偏差判别、进给、偏差计算和终点判别。 4.4 实验步骤 1.按使用说明书上将工作台组合成二自由度直线工作台，安装好笔架夹持器，放置好画板，并正确连接电缆。 2.安装上笔架夹持器及画笔，在桌面相应位置放好画板，使笔尖接触到画板； 3.接通控制箱电源； 4.启动计算机，运行工作台控制软件； 5.在“工作台组合方式”界面中选择X直线工作台和Y直线工作台； 6.单击主界面“工作台复位”按钮，工作台进行回零运动，运动完成后工作台处于零点位置； 7.把画笔安装到笔架夹持器上，使笔尖接触到画板； 8.单击“直线插补”按钮； 9.加速方式选择“梯形”，插补目标X轴填写0，Y轴填写-30，点击“运动”按钮，画出一条直线， 10.插补目标X轴填写30，Y轴填写30，点击“运动”， 11.插补目标X轴填写30，Y轴填写0，点击“运动”，
含圆弧面轴的加工.
情境七含圆弧面轴的加工 【项目引入】 项目描述 图7-1所示，某车间接到一批含圆弧面轴的加工任务，请按照图纸要求，合理制定加工工艺，正确编写加工程序，安全操作数控车床，加工零件并保证精度和表面质量要求。 图7-1 含圆弧面轴零件图
图7-2 含圆弧面轴立体图 一、学习目标 1. 能读懂带圆弧面轴的零件图； 2．能完成圆弧的相关节点计算； 3．能确定圆弧面轴的加工工艺； 4．了解车圆弧的走刀路线特点和注意事项； 5. 能够根据工艺编写加工程序，熟练掌握圆弧插补指令；6．能完成加工准备、程序调试等工作； 7. 能按图纸要求加工出合格的零件； 8．能对圆弧面进行准确检测，并制定避免加工误差的方法。 二、教学内容 1. 圆弧插补指令G02/G03； 2．能正确制定含圆弧面轴的加工工艺；
3. 能完成加工准备、程序调试等工作； 4. 能够安全操作数控车床，按照图纸要求加工出合格的零件 5. 能正确操作量具，对含圆弧面轴零件进行质量检测，对加工误差给出处理办法，掌握圆弧面公差的控制方法。 【项目分析】 该项目的加工内容为φ35±0.02、φ25±0.02、φ15±0.02外圆柱面及R8和R7.5圆弧面及端面加工，主要通过该项目的实施掌握数控车床加工的完整工作过程。该项目的实施分为4个工作步骤，如表7-1所示： 表7-1 完成含圆弧面轴零件加工的工作步骤及内容 【项目实施】 步骤一含圆弧面轴零件的图纸分析 根据图纸分析零件特征，完成表7-2的填写，完成图纸的识读。 表7-2 零件图分析
步骤二制定加工工艺 1. 确定装夹方案 根据零件图要求、毛坯等情况，确定工艺方案及加工路线。 由于是批量生产，毛坯为φ45棒料，工件长度为67.5mm，因此该零件采用一次装夹完成。 2. 确定加工顺序 （1）夹持毛坯外圆φ45mm，外伸78mm，找正； （2）对刀，设零件右端面中心为编程原点； （3）粗车零件外轮廓，留精车余量； （4）精车零件外轮廓至尺寸要求； （5）切断，保总长； 3. 填写工艺文件 （1）刀具选用卡 表7-3 刀具卡片
齿轮锻造工艺说明书
齿轮锻造工艺说明书 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
编号课程设计说明书 题目齿轮零件锻造工艺及模具设计 二级学院材料科学与工程学院 专业材料成形及控制工程 班级 学生姓名廖本洪 指导教师夏华 时间 19-20周
目录 绪论2 4 4 4 5 8 8 9 9 设备吨位的确定0 选择飞边槽0 1 2 2 2 2 2 3 6 16 7 7 8 8 8 8 确定模具材料及热处理的要求 (18)
1 10 1 绪论 锻造是一种借助工具或模具在冲击或压力作用下加工机械零件或零件毛坯的方法。与其它加工方法相比，锻造加工生产率高；锻件的形状,尺寸稳定性好，并具有最佳的综合力学性能。锻件的最大优势是韧性高，纤维组织合理，件与件之间性能变化小；锻件的内部质量与加工历史有关，不会被任何一种金属加工工艺超过。 锻造生产根据使用工具和生产工艺的不同而分为自由锻、模锻和特种锻造。 自由锻造：一般是指借助简单工具，如锤，砧，型砧，摔子，冲子，垫铁等对铸锭或棒材进行镦粗，拔长，弯曲，冲孔，扩孔等方式生产零件毛坯。加工余量大，生产效率低；锻件力学性能和表面质量受生产操作工人的影响大，不易保证。这种锻造方法只适合单件及极小批量或大锻件的生产；不过，模锻的制坯工步有时也采用自由锻。 特种锻造：有些零件采用专用设备可以大幅度提高生产率，锻件的各种要求也可以得到很好的保证，特种锻造有一定的局限性，特种锻造机械只能生产某一类型的产品，因此适合于生产批量大的零部件。 模锻：模锻是指将坯料放入上下模块儿的模膛间，借助锻锤锤头，压力机滑块或液压机活动横梁向下的冲击或压力成形为锻件。锻模的上下模块分别紧固在锤头和底座上。模锻件余量小，只需少量的机械加工（有的甚至不加
圆弧形零件加工方法的选择
圆弧形零件加工方法的选择 本文介绍了圆弧形零件根据不同的材料、形状要求而采取不同的毛坯、加工方法的选择，分别介绍了加工工艺原理以及适用范围。 标签：圆弧形零件加工方法适用范围 1 圆弧形零件的应用范围 棉纺产品中，大量使用吸风、除尘、防护类罩壳等零件，此类零件的外形结构要求与风机、辊筒(刺辊类)等旋转体零件外形相匹配，保持各组件气流的稳定，并降低气流阻力，减少功率损失，降低噪音。因此此类与气流有关的零件多以采用圆弧外形结构为主。 2 加工方法的选择 选用那一种加工方法对圆弧形零件进行加工，一般要针对零件在设备中的作用和尺寸精度、配合精度要求，对零件的强度、加工工艺性要求进行分析，并核算加工成本，以确定不同的加工方法。对于圆弧类零件的加工，除结合本单位自身的加工能力外，采用合适的设备和加工方法，可有效提高生产效率，降低加工成本。 2.1 三辊卷板机卷圆方法 2.1.1 零件外形特点在管道零件中，圆形管道加工方便，简单实用，而且圆形管道比较容易保证局部阻力要求尽量小要求，可有效节省能源，降低噪音，因此圆形是管道零件外形的首选。圆形管道类零件大部分采用三辊卷板机设备进行加工。 2.1.2 卷圆原理三辊卷板机以对称卷板机为主，是在两个下辊筒的中间对称位置上有一个可在垂直方向运动的上辊筒，工作时，置于上、下辊间的板料随着上辊的压下，在支撑点间发生弯曲，当上辊转动时，由于磨擦力的作用使板料跟着移动，从而发生均匀的弯曲变形。如图一所示： 卷板机工作时，只有与上辊接触到的板料部分才能被弯曲，而板料两端头各有一段长度部分由于接触不到上辊而不发生弯曲变形，此段板料称为剩余直边。 2.1.3 卷圆加工方法剩余直边的加工：由于板材卷圆时有剩余直边，在卷圆之前一般要用模具对板料两端进行预弯(槽头)，使其圆弧符合卷圆弯曲半径。 是否采用模具进行预弯，除考虑零件精度要求外，板材厚度很关键，一般以1mm料厚为界，大于1mm采用模具预弯，小于1mm采用手工预弯。在圆形管道加工中，材料选用多以板厚0.75mm的镀锌钢板，考虑到管道外形尺寸精度低，
课题：外圆弧面的加工(内容清晰)
课题11：外圆弧面的加工（1） 理论：1.掌握外圆弧加工的工艺知识； 2.复合循环编程指令。 技能：1.外圆弧类零件的加工程序； 2.能熟练使用数控车床仿真软件； 3.能完成外圆弧零件加工仿真加工。 1.外圆弧类零件加工的工艺知识； 2.复合循环编程指令。 复合循环指令仿真加工 专业课（理实一体）讲授法、引导文教学法、案例教学法、示范法、练习法 多媒体、网络或投影仪 6/78杨丰 1.提问：孔加工固定循环指令 2.讲解：外圆弧加工的工艺知识 3.讲解：G71、G72、G73、G94、T、S、F指令； 4.练习：实例加工； 5.小结。
课题11：外圆弧面的加工 11.1 任务 加工如图11-1所示零件，为￠42mm 的棒料，材料为45钢。 φ400-0.03 φ30 X Z O 45 5 60 80+0.1-0.1 R 5 S φ 30+0. 02-0 .02 3.2 全部 R 15 φ20 -0.03 11.2 知识链接 11.2.1外圆与端面加工工艺知识 1.刀具的选择 1）外圆车刀 1）可转位车刀 为了充分利用数控设备、提高加工精度及减少辅助准备时间，数控车床上广泛使用机夹可转位车刀，如图18-2所示。
（1 ）刀片形状 可转位车刀常用的刀片如图18-3所示。刀片的形状主要与被加工工件表面形状、切削方法、刀具寿命和有效刃数等有关。一般外圆和端面车削常用T 型、S 型、C 型、W 型刀片；成形加工常用D 型、V 型、R 型刀片。 （2）刀杆头部形式 图18-2 机夹可转位车刀 图18-3 刀片形状
可转位车刀常见的刀杆头部形式和主偏角如图18-4所示。有直角台阶的工件，可选主偏角大于或等于90°的刀杆；外圆粗车可选主偏角45°～90°的刀杆，精车可选主偏角45°～75°的刀杆；中间切入、成形加工可选主偏角大于或等于45°～107.5°的刀杆。 2）成形加工刀具的选择 在加工球面时要选择副偏角合适的刀具，以免刀具的副切削刃与工件产生干涉，如图18-5所示。 图18-4 刀杆头部形式与主偏角
数控加工与编程项目三圆弧加工教案
学习情境三带圆弧阶梯轴的加工
学习情境三：带圆弧阶梯轴的加工（详案）
件(检查) 2．零件加工质量评估；3．总结。 任务扩展1. 圆弧插补I、K编程方式；； 2．车床上孔的加工； 3．学习应用 教师讲授 课后自学 1.5课时 评价完成情况（60%）方法能力 （20%）创新意识（20%） 一、学习情景描述 给学生发放零件图，给出该零件的信息和加工要求。 图示零件为简单阶梯轴，结构要素有外圆柱面、倒角和圆弧面。毛坯为φ38mm的棒料，材料为45钢，要求完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。 图3.1 零件图
图3.2 三维图 二、制订加工工艺 （一）引入新知识 1．数控车削刀具的分类 （1）．按车刀结构分类 ①整体车刀：用整体高速钢制造。 ②焊接车刀：焊接硬质合金或高速钢刀片。 ③机夹车刀：硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上。 ④可转位车刀：使用可转位刀片的机夹车刀。 图3.3 车刀按结构分类 （2）．按加工内容分类 按车削加工内容分为端面车刀、外圆车刀、内孔车刀、切槽刀、螺纹车刀等。
图3.4 车刀按加工内容分类 （3）按车刀的形状分类 ①尖形车刀：以直线形切削刃为特征的车刀，刀尖由直线形成的主副切削刃构成。 ②圆弧形车刀：以圆弧形切削刃为特征的车刀，车刀圆弧刃每一点都是车刀的刀尖。 ③成形车刀：其刀形根据工件轮廓设计。 2．车刀材料 车刀材料是指刀头部分的材料，在数控车床上常采用高速钢、硬质合金或涂层刀具。 （1）．高速钢 高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的材料。高速钢刀具制造简单， 刃磨方便，韧性较好，能承受较大的冲击力。但其耐热性较差，因此不能用于高速切削。 （2）．硬质合金 硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，因此其常温硬度很高，热熔性、热硬性高，切削速度比高速钢提高4~7倍。其缺点是脆性大，抗弯强度和抗冲击韧性不强。 （3）．涂层刀具 涂层刀具是在韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al2O3 等。涂层刀具具有