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车铣复合加工中心可以实现多种不同性质加工过程的加工,是现代复合加工机床最主要的发展方向之一,也是当今世界机械加工领域的一种高新设备。尤其适宜于复杂型面和高精度要求的零件加工。其突出的优点是可以在一次装夹的情况下,完成工件的全部加工,缩短工件加工周期,减少机床占地面积、提高加工精度,适合用于大批量、多品种、具有高精度、高效率的加工特点。曲轴是发动机的重要部件,其加工质量的优劣对于发动机寿命以及工作可靠性有着重要的影响。在我国曲轴制造中,传统加工往往采用车、内铣、磨削等加工方法实现。普遍存在着工序分散、工序误差大、设备占地面积大、效率低下等缺点。伴随车铣复合加工中心的不断应用,其一次装夹,完全加工的加工理念尤其适宜于曲轴加工。不仅提升了加工效率,还能避免曲轴多次装夹引起的误差累计,明显提升曲轴的加工质量。车铣复合加工中心工序集中和多项加工方法的整合对工艺人员提出了更高的要求,目前这方面的研究还比较欠缺。因此,有必要对车铣复合加工中心相关的数控加工工艺技术及理论展开研究,以提升设备利用率,促进生产过程的“优质、高产、低消耗”。本文的主要研究内容如下:(1)基于车铣复合加工中心工艺设计方案的确定,基于特征的工件分类思想,对加工工件进行归纳分类;同时,确立工步间优先级关系的约束条件,在动态归纳法的基础上指出加工中心工序时间的组成、建立工序时间的计算函数式,为合理选择工步顺序提供一定的工艺参考。(2)基于车铣复合加工中心的曲轴加工工艺设计,包含曲轴加工特征加工方法的确定、刀具的选择以及工艺参数的确定,制定曲轴的加工工艺流程。(3)了解车铣复合加工中心的数控系统及其结构特点,对曲轴连杆轴颈的车铣加工过程进行了手工编程和Pro/E NC加工编程仿真操作,创建了加工过程的刀心的运动轨迹以及刀具路径,通过后置处理,自动生成连杆轴颈的车铣加工程序。(4)建立以最低生产成本和最高生产率的为优化目标的优化函数,对车铣复合加工曲轴的工艺参数进行优化。通过导入Matlab软件中进行目标函数的优化计算。