基于UG典型零件的數(shù)控銑削加工及仿真【含CAD圖紙】

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學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 論文題目：基于 UG 的典型銑削零件 1 造型及加工 所屬系部： 航空制造工程學(xué)院 指導(dǎo)老師： 職 稱： 講師 學(xué)生姓名： 班級(jí)、學(xué)號(hào)： 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 學(xué)院制 2013 年 12 月 10 日 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： 基于 UG 的典型銑削零件 1 造型及加工 任務(wù)與要求： 1、編寫設(shè)計(jì)內(nèi)容和目的，繪制二維圖圖 2、搜集數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)及編程基礎(chǔ)知識(shí) 3、該零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 4、編寫數(shù)控加工工序內(nèi)容 5、編寫數(shù)控加工程序，并編寫論文 時(shí)間： 2013 年 11 月 4 日 至 2013 年 12 月 31 日 共 8 周 所屬系部： 航空制造工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào) ： 專業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 指導(dǎo)單位或教研室： 數(shù)控技術(shù) 指導(dǎo)教師： 職 稱： 學(xué)院制 2013 年 12 月 10 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表 日 期 工 作 內(nèi) 容 執(zhí) 行 情 況 指導(dǎo)教 師簽 字 第一周 查詢資料，繪圖 完成 第二周- - 第四周 確定工藝過程、確定 切削參數(shù) 完成 第五周 確定毛坯、定位、裝 夾方案 完成 第六周 確定加工工序內(nèi)容 完成 第七周 編輯加工程序 完成 第八周 完善造型，編寫并修 改論文 完成 教 師對(duì)進(jìn) 度計(jì)劃 實(shí)施情 況總評(píng) 簽 名 年 月 日 本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 數(shù)控銑削加工工藝及編程 【摘 要】 數(shù)控機(jī)床加工程序的編制比普通機(jī)床工藝規(guī)程編制復(fù)雜。這是因?yàn)樵谄胀?機(jī)床的加工工藝中不必考慮的問題，如工序內(nèi)工步的安排、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及 走刀路線的確定等問題，在數(shù)控銑削加工時(shí)，這一切都無例外地都變成了固定 的程序內(nèi)容，正由于這個(gè)特點(diǎn)，促使對(duì)加工程序的正確性和合理性要求極高， 工藝設(shè)計(jì)不能有絲毫的差錯(cuò)，否則加工不出合格的零件。 本文主要講述數(shù)控銑削加工工藝及編程，通過對(duì)零件圖紙的分析，確定該 零件的加工工藝、刀具、切削用量，制定出該零件的機(jī)械加工工藝過程卡片及 數(shù)控加工工序卡，然后利用 UG 軟件繪制出該零件的三維實(shí)體圖，并運(yùn)用 UG 軟件對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)編程，最終將程序錄入機(jī)床，完成該零件的加工。 關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削；工藝設(shè)計(jì)；加工工藝；切削用量；數(shù)控編程 Abstract：Numerical control machine tool processing program than normal machine procedure establishment of complex. This is because the ordinary machine tools dont have to consider the problems in the machining process, such as step process within the work arrangements, the cutting point, changing and the determination of feed line problems such as the cutting point, in the numerical control milling, all without exception is turned into a fixed program content, is due to this characteristic, prompting high requirements for the correctness and rationality of the process, process design of there can be no mistake, otherwise processing is the key to the qualified parts. This article mainly tells the ribs of the numerical control milling process and programming, through the analysis of the drawings, we determine the parts of the processing technology, cutting tool, cutting dosage, work out the parts of nc machining process for machining process card and card, then using UG software to map the components of the three-dimensional entity graph, and by use of UG software to automatic programming, parts will eventually program into machine tool, finish machining of the parts. Key words: CNC milling, Process design; The processing technology; 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 I Cutting parameter; CNC programming 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目 錄 【摘 要】 .I 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容總述 .1 2 零件圖樣基本分析 .2 2.1 零件圖 .2 2.1.1 零件毛坯材料分析 .2 2.1.2 工藝設(shè)計(jì) .3 2.1.3 零結(jié)構(gòu)工藝分析 .3 2.2 零件圖樣工藝方案基本分析 .3 2.3 裝夾方案分析 .4 2.4 加工方法與加工順序及進(jìn)給路線分析 .5 2.4.1 加工方法的確定 .5 2.4.2 加工順序 .6 2.4.3 加工工序選擇原則 .6 2.5 選擇數(shù)控刀具的原則 .7 2.6 選擇數(shù)控銑削用刀具 .8 2.7 切削用量的選擇 .8 3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) .10 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .10 3.1.1 基準(zhǔn)的分類 .10 3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .10 3.1.3 粗基準(zhǔn)的選擇 .10 3.1.4 精基準(zhǔn)的選擇 .11 3.2 制定工藝路線 .12 3.3 機(jī)械加工工藝卡片 .12 3.4 數(shù)控加工工序卡片 .13 3.5 選擇加工設(shè)備 .20 4 零件三維圖的繪制及程序的編制 .22 4.1 實(shí)體圖的繪制 .22 4.2 編程的分類 .24 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4.3 自動(dòng)編程 .25 4.3.1 工藝參數(shù)設(shè)定 .25 5 零件仿真加工 .34 5.1 回機(jī)床零點(diǎn) .34 5.2 建立工件坐標(biāo) .34 5.3 程序驗(yàn)檢 .34 5.4 自動(dòng)運(yùn)行 .34 總 結(jié) .35 謝 辭 .37 參考文獻(xiàn) .38 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 0 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容總述 這次的設(shè)計(jì)課題是“基于 UG 的典型銑削零件 1 造型及加工” ，其主要包括 以下幾大部分內(nèi)容：零件的工藝分析、工藝過程設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、刀具的選用、 各技術(shù)參數(shù)的選用、數(shù)控加工程序的編制、后置處理、仿真模擬和走刀軌道、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、主要參與資料以及后記。零件的工藝分析主要是對(duì)零件的圖樣， 零件的裝夾、配件的加工順序和走刀路線，刀具的選擇，各工藝參數(shù)的確定， 以及工藝卡片進(jìn)行大致分析。而工藝過程分析，則是設(shè)計(jì)書中最復(fù)雜，內(nèi)容最 多的一個(gè)部分，其主要包括毛坯的選擇，工藝路線的設(shè)計(jì)，加工設(shè)備的選擇， 以及各刀具路線的具體設(shè)計(jì)等等技術(shù)設(shè)計(jì)。 在這次設(shè)計(jì)中，我們要綜合運(yùn)用到數(shù)控技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、工程力學(xué)、 公差配合與測(cè)量、機(jī)械制圖、AutoCAD、UG 等所學(xué)過的課程知識(shí)中的相關(guān)理論， 并結(jié)合平時(shí)在實(shí)習(xí)過程中的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的去分析和解決問題，以達(dá)到準(zhǔn)確、 全面、快速的完成設(shè)計(jì)任務(wù)的目的。在設(shè)計(jì)中，要對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行全面的分析， 然后繪制零件圖紙、夾具圖紙、裝配圖紙等，然后要對(duì)各種工藝文件進(jìn)行規(guī)范， 最后將各技術(shù)文件裝訂成冊(cè)。 在設(shè)計(jì)中，為了能夠解決各種問題，要懂得利用團(tuán)隊(duì)資源，大家協(xié)作才會(huì) 容易做到全面。而對(duì)于疑難問題，除了向指導(dǎo)老師請(qǐng)教之外，自己也可以查閱 各種資料和手冊(cè)來解決，以增強(qiáng)我們的實(shí)際動(dòng)手能力，使我們?cè)谙蛏鐣?huì)一線工 作崗位過渡的過程中又進(jìn)了一步。 由于自己的能力有限，在設(shè)計(jì)中還有許多不 足之處，希望各位老師指教。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 2 零件圖樣基本分析 2.1 零件圖 CAD 零件圖 圖 2-1 三維零件圖 圖 2-2 2.1.1 零件毛坯材料分析 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè) 比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工 的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要 的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料，形狀，生產(chǎn)性質(zhì)以及在生 產(chǎn)中獲得可能性有關(guān)。毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材 2、鑄造 3、 鍛造 4、焊接 5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，所以我們組選采用型材加工的方 式加工毛坯。本零件的生產(chǎn)方式為小批量生產(chǎn)，所以加工方式中的銑削加工， 它比較符合經(jīng)濟(jì)性。 2.1.2 工藝設(shè)計(jì) （1）工藝設(shè)計(jì) 1）對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 2）選擇毛坯和機(jī)床 3）確定加工方案 4）選擇刀具并填寫工具單 5）確定零件裝夾方式 6）確定粗、精車加工切削用量 7）確定工序內(nèi)容并填寫工序卡 （2）編寫加工程序 1）建立工件坐標(biāo)系 2）基點(diǎn)尺寸計(jì)算與確定 3）尺寸及其精度計(jì)算 4）編寫加工程序 （3）零件加工與精度檢測(cè) 1）加工程序輸入與仿真 2）零件加工 3）零件精度檢測(cè)，填寫零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)單 2.1.3 零結(jié)構(gòu)工藝分析 該零件主要由不規(guī)則凸臺(tái)、圓弧曲面外輪廓、孔和型腔組成。如零件圖所 示，材料為 45 鋼，毛坯（長(zhǎng) X 寬 X 高）為 165X125X43,大批量生產(chǎn)，最終尺 寸為：長(zhǎng) 160、寬 120、厚度 38，各直角尺寸為定型尺寸，整個(gè)零件的上表面 的粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行，以保證精度的要求。 2.2 零件 圖樣工藝方案基本分析 該零件粗、精加工分開，先加六個(gè)面保證各個(gè)尺寸，零件上表面有不規(guī)則 凸臺(tái)、圓弧曲面外輪廓、孔和型腔組成，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)，都以上表面作為基準(zhǔn)， 先整體開粗，再精加工凸臺(tái)外輪廓和型腔輪廓，精加工 R85 圓弧表面，鉆孔， 鏜孔，精加工 R10 的倒圓角。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 2.3 裝夾方案分析 在確定裝夾方案時(shí)，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定 位夾緊方式，并選擇合適的夾具。 （1）專用夾具：一般在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中采用各種專用夾 具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。除大批量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也 需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； （2）組合夾具：組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高 的精度和賴磨性，可組裝成各種夾具。夾具用完可拆卸，清洗后可留、待組裝 新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用并具 有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)； （3）通用夾具：已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通 用夾具。其尺寸、結(jié)構(gòu)已經(jīng)規(guī)范化，而且具有一定的通用性，這類夾具適應(yīng)性 強(qiáng)，可用于一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件，價(jià)格便宜。其缺點(diǎn)是夾具精度 不高，生產(chǎn)效率也比較低，較難裝夾。一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。 選擇裝夾方法的要點(diǎn)： （1）盡可能的選擇箱體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)的選擇要保證重要表 面的加工余量均勻，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙的要求，且便于裝夾； （2）銑床高速強(qiáng)力切削時(shí)，定位基準(zhǔn)要有足夠的接觸面積和分布面積，以 承受大的切削力且定位移動(dòng)可靠； （3）夾具本身要以銑床工作臺(tái)上的基準(zhǔn)槽或基準(zhǔn)孔來定位并安裝到機(jī)床上， 這可確保零件的工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系固定的尺寸關(guān)系，這是和普通機(jī)床的 一個(gè)重要區(qū)別。 經(jīng)綜合分析：該零件形狀規(guī)則，上下兩個(gè)平面較光整，加工面與加工面之 間的位置精度要求不高。在平口虎鉗上夾持毛坯為 165mm125mm 的兩側(cè)面， 讓毛坯上平面高出平口虎鉗 5mm 以上；銑削出一平面，反面銑削平面、再以鏜 好的孔為定位基準(zhǔn)，裝夾到專用夾具上定位加工外輪廓面。 由于零件的加工面比較多，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低 勞動(dòng)強(qiáng)度需要設(shè)計(jì)夾具，選用臺(tái)虎鉗和相應(yīng)工具夾具裝夾 根據(jù)前面定位基準(zhǔn)的選擇，決定使用工藝夾具。其特點(diǎn)是，利于分中打表 及校準(zhǔn)，一次性裝夾提高加工的精度。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 臺(tái)虎鉗（夾具）如下圖： 2.4 加工方法與加工順序及進(jìn)給路線分析 2.4.1 加工方法的確定 加工方案的選擇，直接影響到技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的好壞。對(duì)于本次所設(shè)計(jì)的手機(jī) 造型零件，其加工方案是很多的，我們的已選方案是最為保險(xiǎn)、最能保證其精 度要求的，同時(shí)也是顧全經(jīng)濟(jì)性的一種合理的加工方案。 在數(shù)控加工中，刀具刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的軌跡稱為進(jìn)給路線。進(jìn)給路 線不僅包括切削加工時(shí)的進(jìn)給路線，還包括刀具到位、對(duì)刀、退刀和換刀等一 系列過程的刀具運(yùn)動(dòng)線。 確定進(jìn)給路線時(shí)，要在保證被加工零件獲得良好的加工精度和表面質(zhì)量的 前提下，力求計(jì)算容易，走刀路線短，空刀時(shí)間少。進(jìn)給路線的確定與工件表 面狀況、要求的零件表面質(zhì)量、機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的間隙、刀具耐用度以及零件輪 廓形狀等有關(guān)。進(jìn)給路線主要考慮以下幾個(gè)方面： （1）銑削零件表面時(shí)，要正確選用銑削方式。 （2）進(jìn)給路線盡量短，以減少加工時(shí)間。 （3）進(jìn)刀、退刀位置應(yīng)選在零件不太重要的部位，并且使刀具沿零件的切 線方向進(jìn)刀、退刀，以避免產(chǎn)生刀痕。在切削內(nèi)表面輪廓時(shí)，切入切出無法外 延，銑刀只能沿法線方向切入和切出，此時(shí)，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓的兩 個(gè)幾何元素的交點(diǎn)上。 （4）先加工外輪廓，后加工內(nèi)輪廓 平面零件表面銑削的進(jìn)給路線： 在用立銑刀側(cè)刃銑削零件外輪廓時(shí)，銑刀的切入和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓 曲線的延長(zhǎng)線上切入和切出零件表面，而不應(yīng)沿法相直接切入零件，以避免加 工表面產(chǎn)生劃痕，保證其零件輪廓光滑。 銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，若內(nèi)輪廓曲線允許外延，則應(yīng)沿切線方向切 入切出。若內(nèi)輪廓曲線不允許外延，則刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入切出， 并將其切出點(diǎn)選在零件輪廓兩幾何元素的交點(diǎn)處。當(dāng)內(nèi)部幾何元素相切無交點(diǎn) 時(shí)，為防止刀補(bǔ)取消時(shí)在輪廓拐角處留下凹口，刀具的切入切出點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離拐角。 因此在銑削該零件時(shí)，銑削外輪廓的銑刀的切入和切出點(diǎn)應(yīng)沿零件輪廓曲 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 線的延長(zhǎng)線上切入和切出零件表面；加工內(nèi)腔時(shí)由于內(nèi)輪廓曲線不允許外延， 則刀具只能沿內(nèi)輪廓曲線的法向切入切出。這樣既能減少走刀路線，又能保證 零件的 加工質(zhì)量。 加工方法的選擇原則是保證加工表面的精度和表面粗糙度的要求，由于獲 得同一級(jí)精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié) 合零件的形狀、尺寸大小和形位公差等要求全面考慮。 通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工 方式為銑削，考慮該零件為大量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用（數(shù)控銑床型號(hào)）數(shù)控機(jī)床。 同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工具的具體情況和我們的 具體加工條件，一般我們按加工順序來闡述加工方案。 2.4.2 加工順序 零件加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對(duì)這些尺 寸僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯 到最終成形的加工方案。 該零件加工順序?yàn)椋?采用虎鉗裝夾。用 14(T1)立銑刀先使用型腔銑削開粗，使底面到位，不 留余量，側(cè)壁留 0.3 的精加工余量10（T2）立銑刀精加工凸臺(tái)外輪廓和型腔 輪廓16R8(T3)球頭銑刀精加工 R85 輪廓曲面 用麻花鉆 11(T4)鉆 2 個(gè)通孔 用麻花鉆 36(T5)鉆通孔 12mm 的鏜孔刀(T6)，鏜 2x12+0.018 0mm 的通 孔38mm 的鏜孔刀(T7)，鏜 38+0.025 0mm 的通孔16R8(T3)球頭銑刀精 加工 R10 倒圓輪廓曲面檢驗(yàn)是否合格合格取下零件。 2.4.3 加工工序選擇原則 （1） 加工工序劃分一般可按下類方法進(jìn)行： 刀具集中分序法 就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成部位。 再用第二把刀、第三把完成他們可以完成的其他部位。這樣可以減少換刀次數(shù)， 壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。 以加工部位分序法 對(duì)于加工類容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，如 內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn) 單幾何形狀，在加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 高的部位。 以粗、精加工分序法 對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校 形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工 序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少， 安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采 用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來確定，但一定力求合理。 （2）在加工時(shí)，加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位 夾緊的需要來考慮，重點(diǎn)是零件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行： 上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊，中間穿插有通用機(jī)床 加工工序的也要綜合考慮。 先進(jìn)行內(nèi)形、內(nèi)腔加工工序，后進(jìn)行外形加工工序。 以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重 復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。 在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對(duì)工件剛性破壞小的工序。 在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個(gè)加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序 中的 M00 或 M01 指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)加工。 （3）走刀路線和對(duì)刀點(diǎn)的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運(yùn)動(dòng)切削起始點(diǎn)，刀具切入，切出并返 回切削起始點(diǎn)或?qū)Φ饵c(diǎn)等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路 線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空 行程的走刀路線。合理的確定對(duì)刀點(diǎn)，對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上，但注意 對(duì)刀點(diǎn)必須是基準(zhǔn)位或已加工精加工過的部位，有時(shí)在第一道工序后對(duì)刀點(diǎn)被 加工損壞，會(huì)導(dǎo)致第二道工序和之后的對(duì)刀點(diǎn)無從查找，因此在第一道工序?qū)?刀時(shí)注意要在與定位基準(zhǔn)有相對(duì)固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置， 這樣可以根據(jù)他們之間的相對(duì)位置關(guān)系找回原對(duì)刀點(diǎn)。這個(gè)相對(duì)對(duì)刀位置通常 設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)或夾具上。 2.5 選擇數(shù)控刀具的原則 刀具壽命與切削用量有密切的關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理 的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率 刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者 根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)道具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具， 由于換到時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選的 低些，一般取 15-30min 對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床 與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選的高些，尤其保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一 工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選的低 些，當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支較大時(shí)，刀具壽命也應(yīng)選的低些。 大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng) 按零件精度和表面粗糙度來定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提 出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院?、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷 和排性能同時(shí)要求安裝和調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控 機(jī)床上所選用的道具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒質(zhì)硬 質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 2.6 選擇數(shù)控銑削用刀具 表 2-1 數(shù)控加工刀具卡 產(chǎn)品名稱 典型銑削零件 零件圖號(hào) 1 補(bǔ)償值 /mm 備注 刀具 序號(hào) 刀具 號(hào) 刀具名稱 刀柄型號(hào) 直 徑/mm 長(zhǎng) 度/mm 1 T1 14mm 立銑刀 BT40 8 實(shí)測(cè) 2 T2 10mm 立銑刀 BT40 1.5 實(shí)測(cè) 3 T3 16R8 球頭銑刀 BT40 1 實(shí)測(cè) 4 T4 11mm 麻花鉆 BT40 4 實(shí)測(cè) 5 T5 36mm 麻花鉆 BT40 2 實(shí)測(cè) 硬質(zhì)合金 刀 6 T6 12mm 鏜孔刀 BT40 1 實(shí)測(cè) 7 T7 38mm 鏜孔刀 BT40 1 實(shí)測(cè) 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 2.7 切削用量的選擇 數(shù)控切削用量即切削參數(shù)包括主軸轉(zhuǎn)速、銑削深度與寬度、進(jìn)給量、行距、 殘留高度、層高等。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。切削用 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 量是加工過程中重要的組成部分，合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一 般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)， 應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的 因素包括： （1）機(jī)床 機(jī)床剛性、最大轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等； （2）刀具 刀具長(zhǎng)度、刃長(zhǎng)、刀具刃口、刀具材料、刀具齒數(shù)、刀具直 徑等； （3）工件 毛坯材質(zhì)、熱處理性能等； （4）裝夾方式 壓板、臺(tái)鉗、托盤等； （5）冷卻情況 油冷、水冷、氣冷等。 當(dāng)進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)編程人員必須確定每道工序的切削用量并以指令的形式 寫入程序中。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度充分發(fā) 揮刀具切削性能保證合理的刀具耐用度。并充分發(fā)揮機(jī)床的性能最大限度地提 高生產(chǎn)率降低成本。 切削用量的選擇，對(duì)切削功率，刀具磨損，加工質(zhì)量和加工成品均有影響。 切削用量的選擇的一個(gè)總的原則：首先應(yīng)選擇盡量大的背吃刀量，其次選擇最 大的進(jìn)給量，最后是選擇最大的切削速度。在粗加工時(shí)，首先選用盡可能大的 背吃刀量，其次要根據(jù)機(jī)床的動(dòng)力和剛性等條件，選取盡可能大的進(jìn)給量，最 后根據(jù)刀具的耐用度確定最佳的切削速度。在精加工時(shí)首先根據(jù)粗加工后的余 量，確定背吃刀量，再根據(jù)已加工表面的粗糙度要求選取較小的進(jìn)給量，最后 再保證刀具的耐用度的前提下盡可能選擇較高的切削速度。另外要據(jù)實(shí)際情況 考慮周全，最后做出比較合理的最終方案。經(jīng)察取資料與實(shí)際考慮 1.銑削要素 Vc銑削速度（ m/min）Vc=(d 0n)/1000 d0銑刀外徑（mm） n_銑刀轉(zhuǎn)速（r/min） f銑刀每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)距離，即每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r ） fz銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)距離，即每齒進(jìn)給量（mm/z） Vf進(jìn)給速度（mm/min） Vf=fn= fzzn 參考切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)可以根據(jù)所選擇的銑刀和材料來確定切削用量。 通過以上公式來計(jì)算可以得到合理的切削用量。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 3.1.1 基準(zhǔn)的分類 基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：是指設(shè)計(jì)工作圖上所采用的基準(zhǔn)。 工藝基準(zhǔn)：是指加工過程中所采用的基準(zhǔn)。又分為有工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn) 和測(cè)量基準(zhǔn)等。 （1）工序基準(zhǔn):工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀 和位置的基準(zhǔn)。 （2）定位基準(zhǔn)：是指在加工中用作定位的基準(zhǔn)。 （3）測(cè)量基準(zhǔn)：是指測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)。此外還有裝配過程中用于確定 零、部件間相互位置的裝配基準(zhǔn)。要求掌握基準(zhǔn)的分類，定義，同等重要的是 在訓(xùn)練中提高選擇基準(zhǔn)的能力。 3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 選擇工件的定位基準(zhǔn)，實(shí)際上是確定工件的定位基面。根據(jù)選定的基面加 工與否，又將定為基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加 工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。已加工過的表面作為定位 基準(zhǔn)，則稱為精基準(zhǔn)。 在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選 擇的順序就應(yīng)為從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 3.1.3 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)保證加工面與不加工面之間的位置要求并合理分配各加 工面的余量，保證加工面與不加工面的位置尺寸和位置精度，同時(shí)還要為后續(xù) 工序提供可靠精基準(zhǔn)。具體可按下列原則選擇： （1）非加工表面原則。為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選 不加工面為粗基準(zhǔn)。 （2）加工余量最小原則。義余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證各加工表 面 有足夠的加工余量。 （3）重要表面原則。為保證重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面 為 粗基準(zhǔn)。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 （4）不重復(fù)使用原則。 （5）便于裝夾原則。做為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光滑，沒有飛邊、冒 口、澆口或其他缺陷，以便使工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。 3.1.4 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)保證加工精度和裝夾可靠、方便，可參照下列原則進(jìn)行： （1） “基準(zhǔn)重合”原則 加工零件時(shí)應(yīng)直接選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，可以避免由定位 基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。 （2） “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 加工同一零件的多道工序時(shí)盡可能選擇同一個(gè)定位基準(zhǔn)，這樣可以保證加 工表面間的相互位置精度，避免或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而引起的誤差，也簡(jiǎn)化了夾 具的設(shè)計(jì)與制造工作，降低了成本，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。例如，軸類零件加 工采用采用兩端中心孔作統(tǒng)一定位基準(zhǔn)加工各階梯外圓表面，可保證各階梯外 圓表面的同軸度誤差。 基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則是選擇精基準(zhǔn)的兩個(gè)重要原則，但實(shí)際生產(chǎn)中有 時(shí)會(huì)遇到兩者相互矛盾的情況。此時(shí)，若采用統(tǒng)一定位基準(zhǔn)能夠保證加工表面 的尺寸精度，則應(yīng)遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；若不能保證尺寸精度，則應(yīng)遵循基準(zhǔn)重 合原則，以避免使工序尺寸的實(shí)際公差值減小，增加加工難度。 （3） “自為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表 面本身作為定位基準(zhǔn)。 （4） “互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)個(gè)加工表面之間具有較高的位置精度，或?yàn)槭羌庸け砻婢哂芯鶆虻?加工余量，則可采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法。 （5） “便于裝夾”原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 適用，操作方便靈活。同時(shí)定位基準(zhǔn)應(yīng)有足夠大的接觸面積，以承受較大的切 削力。 綜上所述：從零件圖上可以看出絕大多數(shù)的尺寸都實(shí)行對(duì)于外輪廓四個(gè)平 面集中標(biāo)注的方法，滿足了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)的統(tǒng)一，即基準(zhǔn)統(tǒng) 一。并且下表面作為精基準(zhǔn)可以滿足基準(zhǔn)重合的原則。同時(shí)以下表面為基準(zhǔn)便 于一次裝夾。所以在加工中，先將零件的上表面及六方形槽作為粗基準(zhǔn)。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 3.2 制定工藝路線 工藝路線的確定： 保證被加工工件的精度和表面質(zhì)量。 盡量縮短走刀路線，減少刀具的空行程，提高生產(chǎn)效率。 應(yīng)使數(shù)值簡(jiǎn)單，程序段少，以減少編程的工作量。 根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步加工 工藝路線，具體方案如下： 編制機(jī)加工藝卡片是用來指導(dǎo)工人加工的，一般簡(jiǎn)易的工藝卡片中需編制 簡(jiǎn)易的工藝流程、工序名稱、工裝等。固定產(chǎn)品的工藝卡片比較復(fù)雜，每一工 步都需編制卡片，卡片中包含本工序加工圖，加工刀具，測(cè)量量具，設(shè)備，定 位等。 3.3 機(jī)械加工工藝卡片 產(chǎn)品名稱 及型號(hào) 零 件 名 稱 典型銑 削零件 零 件 圖 號(hào) 名 稱 種 類 毛重 牌 號(hào) 毛坯 尺 寸 零件重量 凈重 學(xué)院 綜 合 工 藝 過 程 片 卡 材 料 性 能 每 料 件 數(shù) 工藝裝備名稱及編號(hào)工序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 加工車間 設(shè)備名 稱及編 號(hào) 夾具 刀具 量具 1 下料 鑄造車間 2 去毛刺 鉗工車間 3 銑削 機(jī)加車間 數(shù)控銑 削加工 中心 平口鉗 4 去毛刺 鉗工車間 5 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)室 6 入庫編 制 抄 寫 校 對(duì) 審核 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 3.4 數(shù)控加工工序卡片 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0001 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步號(hào) 工步 內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn) 速/(r/min) 進(jìn)給 速度 /(mm/min) 背吃 刀量 /(mm/r) 備 注 1 開粗 T1 游標(biāo)卡尺 3185 1911 0.5 編制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 1 頁 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0002 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /(mm/r) 備注 1 精加工凸臺(tái)外 輪廓和型腔 T2 游標(biāo)卡尺 3500 150 1 編 制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 2 頁 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0003 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /(mm/r) 備注 1 精加工凸臺(tái) R85 曲面 T3 游標(biāo)卡尺 2500 800 編 制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 3 頁 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0004 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /(mm/r) 備注 1 鉆 11mm 通 孔 T4 游標(biāo)卡尺 1200 150 編 制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 4 頁 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0005 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /(mm/r) 備注 1 鉆 36mm 通 孔 T5 游標(biāo)卡尺 300 50 編 制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 5 頁 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0006 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /(mm/r) 備注 1 鏜 12+0.018 0mm 通孔 T6 游標(biāo)卡尺 2500 120 編 制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 6 頁 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0007 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /(mm/r) 備注 1 鏜 38+0.025 0mm 通孔 T7 游標(biāo)卡尺 1500 80 編 制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 7 頁 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 （單位名稱） 數(shù)控加工工序卡 零件名稱 零件圖號(hào) 工序號(hào) 程序編號(hào) 材料 典型銑削零件 1 2 O0008 45 鋼 車間 使用設(shè)備 XD-A40 夾具名稱 平口虎鉗 工序 2 工序簡(jiǎn)圖 冷卻液選擇 乳化液 工 步 號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 量具 主軸轉(zhuǎn)速 /(r/min) 進(jìn)給速度 /(mm/min) 背吃刀量 /(mm/r) 備注 1 銑 R10 倒圓曲 面輪廓 T3 游標(biāo)卡尺 2500 800 編 制 審核 批準(zhǔn) 共 8 頁 第 8 頁 3.5 選擇加工設(shè)備 數(shù)控系統(tǒng)選擇的是華中 XD 系列，其基本構(gòu)成是由主板和 I/O 兩個(gè)模塊構(gòu) 成。主板模塊包括主 CPU、內(nèi)存、PMC 控制、I/Olink 控制、伺服控制、主軸控 制、內(nèi)存卡 I/F、LED 顯示等；I/O 模塊包括電源、 I/O 接口、通信接口、MDI 控制、顯示控制、手搖脈沖發(fā)生器控制和高速串行總線等。X D-40A 立式數(shù)控 銑床是大連機(jī)床集團(tuán)公司引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，自行研制開發(fā)生產(chǎn)的新一代數(shù)控 機(jī)床，該機(jī)床獨(dú)特的高速直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副（X、Y、Z 軸）設(shè)計(jì)，該機(jī)床廣泛應(yīng) 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 用于軍工、航天、汽車、模具、機(jī)械制造等行業(yè)的箱體零件、殼體零件、盤形 零件的加工。機(jī)床配有自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、手動(dòng)噴槍及便攜式手動(dòng)操作 裝置（MPG ） ，采用半封閉式防護(hù)罩。 XD-40A 主要技術(shù)參數(shù)表 機(jī)床名稱 數(shù)控銑床 型號(hào) XD-40A 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 工作臺(tái)面積 mm 3201220 工作臺(tái)縱向行程 mm 1050 工作臺(tái)橫向行程 mm 560 升降臺(tái)垂向行程 mm 450 T 型槽數(shù)及寬度 317.46 T 型槽間距 mm 80 主軸端面至工作臺(tái) 面距離 mm 90-490 銑削進(jìn)給速度范圍 m/min 0.005-2.5 快速移動(dòng)速度 m/min 5 主軸電機(jī) kw 3.7/5.5 進(jìn)給電機(jī) kw 3Nm AC；3.6Nm AC 機(jī)床凈重 kg 2200 分辨率 mm 0.01 定位精度 mm X 軸 0.06； Y 軸 0.05； Z 軸 0.04 重復(fù)定位精度 mm 0.025 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 4 零件三維圖的繪制及程序的編制 4.1 實(shí)體圖的繪制 該零件的實(shí)體主要有型腔、孔、不規(guī)則凸臺(tái)等組成，下面來介紹采用 “UGNX”軟件該零件實(shí)體圖的繪制。 繪制方塊 首先繪制出零件的方塊底座，如圖 4.1 所示。 圖 4.1 繪制 R85 凸臺(tái) 繪制如下草圖，如圖 4.2 所示 圖 4.2 拉伸求和之后繪制 R85 片體，修剪片體，如圖 4.3 所示 圖 4.3 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 之后繪制中心凸臺(tái)后拉伸求和，如圖 4.4 所示 繪制型腔拉伸求差，如圖 4.5 所示 圖 4.5 繪制小凸臺(tái)，拉伸求和如圖 4.6 所示 圖 4.6 繪制直徑 12mm 的通孔，拉伸求差，如圖 4.7 所示 圖 4.7 繪制直徑 38mm 通孔，拉伸求差，如圖 4.8 所示 圖 4.8 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 利用邊倒圓指令，到圓角 R10，如圖 4.9 所示 圖 4.9 得到最終三維零件圖，如圖 4.10 所示 圖 4.10 4.2 編程的分類 數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種。 （1）手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機(jī)床程序編制各個(gè)階段的工作。 當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時(shí)，都可以采用手工編程的方法。 （2）自動(dòng)編程 自動(dòng)編程是指借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)來自動(dòng)生 成零件加工程序的過程。編程人員只需根據(jù)加工對(duì)象及工藝要求，借助數(shù)控語 言編程系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)控編程語言或圖形編程系統(tǒng)提供的圖形菜單功能，對(duì)加工 過程與要求進(jìn)行較簡(jiǎn)便的描述，而由編程系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出加工運(yùn)動(dòng)軌跡，并輸 出零件數(shù)控加工程序。由于在計(jì)算機(jī)上可自動(dòng)地繪出所編程序的圖形及進(jìn)給軌 跡，所以能及時(shí)地檢查程序是否有錯(cuò)，并進(jìn)行修改，得到正確的程序。 綜合考慮，為了節(jié)省編程人員的勞動(dòng)量，決定對(duì)于零件采用自動(dòng)編程。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 4.3 自動(dòng)編程 4.3.1 工藝參數(shù)設(shè)定 本零件的編程運(yùn)用 UGNX6.0 編制，首先繪制好零件實(shí)體圖后，如圖 4.11 所示為 UGNX6.0 工作界面與零件實(shí)體圖。 （1）創(chuàng)建機(jī)床坐標(biāo)系，首先雙擊菜單欄里的 ，進(jìn)入安全設(shè) 置選項(xiàng)里面設(shè)定安全平面 圖 4.12 （2）設(shè)計(jì)銑削幾何體，雙擊右邊導(dǎo)航器里的 WORKPIECE，進(jìn)行設(shè)置加工 工件與加工毛坯，如圖 4.13 所示。毛坯建法：先將工件隱藏，在草圖上拉伸外 輪廓至 38，再在編輯菜單里進(jìn)行互換顯示與隱藏。 圖 4.13 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 （3）創(chuàng)建刀具 UG 課程的時(shí)候，老師說過做 UG 仿形加工有三個(gè)步驟：用什么刀具加工； 確定對(duì)零件件加工方法；選擇零件加工的操作命令。我現(xiàn)在創(chuàng)建操作平面 立銑外輪廓，選擇 14 的立銑刀，去除外部毛坯材料。如圖 4.14 所示。 圖 4.14 按照以上操作再創(chuàng)建其他刀具。最后建成直徑 10mm 的平底銑刀、直徑為 11mm 和 36mm 的麻花鉆、直徑為 12mm 和 38mm 的鏜刀、R8 的球頭刀，來進(jìn) 行加工，如圖 4.15 圖 4.15 建立刀具 （4）創(chuàng)建刀具軌跡，上 UG 課程的時(shí)候，老師說過做 UG 仿形加工有三個(gè) 步驟：用什么刀具加工；對(duì)什么零件進(jìn)行加工；怎么加工。現(xiàn)在第三步 如下圖所示。 A、粗加工，選擇型腔銑 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 選擇要加工的面 選擇切削模式，跟隨周邊，減少抬刀 設(shè)置步距，走刀距離和每刀深度 設(shè)置切削參數(shù)中的精加工余量 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 設(shè)置非切削參數(shù)中的，進(jìn)刀和退刀 設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度 輪廓精加工，選擇輪廓加工 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 B、精加工曲面，選擇曲面輪廓銑，選擇輪廓區(qū)域 選擇驅(qū)動(dòng)方法，設(shè)置參數(shù) 設(shè)置相應(yīng)的刀軌參數(shù)，生成即可 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 C、鉆孔 選擇鉆孔，創(chuàng)建操作 選擇要鉆的孔 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 生成刀軌 D、鏜孔，創(chuàng)建鏜孔操作 指定孔 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 生成軌跡 E、精加工曲面，選擇曲面輪廓銑 最后后處理，處理出機(jī)床能識(shí)別的刀具路徑。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 5 零件仿真加工 5.1 回機(jī)床零點(diǎn) 開機(jī)首先檢驗(yàn)機(jī)床是否能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查各輔助功能是否正常，然后將 各坐標(biāo)軸回到機(jī)床零點(diǎn)。 5.2 建立工件坐標(biāo) 將夾具找正后，裝夾工件。所謂建立工件坐標(biāo)系就是將刀具在機(jī)床中具有 正確的位置關(guān)系。常用的對(duì)刀方法有：ATC 對(duì)刀、自動(dòng)對(duì)刀、手動(dòng)對(duì)刀、機(jī)外 對(duì)刀儀對(duì)刀，該工件采用手動(dòng)對(duì)刀的方法對(duì)刀。 5.3 程序驗(yàn)檢 將程序傳入機(jī)床后進(jìn)行相應(yīng)的修改，在將機(jī)床處于單段運(yùn)行狀態(tài)，檢驗(yàn)刀 具在機(jī)床中運(yùn)行的位置是否正確，主要是 Z 軸，當(dāng)位置確定后釋放單段運(yùn)行狀 態(tài)。 5.4 自動(dòng)運(yùn)行 自動(dòng)運(yùn)行后，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，讓刀具擁有合適的切削參數(shù)，并且注意 冷卻液及其他輔助功能的正常運(yùn)行。 最終加工效果圖 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)在我大學(xué)生活和學(xué)習(xí)中占有極其重要的位置。它是對(duì)我?guī)啄陮W(xué)習(xí) 的一次綜合的全方位的考核，尤其是對(duì)專業(yè)知識(shí)的一次鞏固和提高。同時(shí)畢業(yè) 設(shè)計(jì)區(qū)別與課程設(shè)計(jì)的是側(cè)重于與實(shí)際的相連。在設(shè)計(jì)的制作過程中需要查閱 大量資料，還要把所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐緊密地聯(lián)系起來，它是走入工作崗位前的一 次演練，是一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)。因此，要格外重視設(shè)計(jì)，同時(shí)還要注意理論 聯(lián)系實(shí)際。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多東西，同時(shí)培養(yǎng)了解決實(shí)際問題的 能力，為自己以后在工作中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及到的方面很多，而且內(nèi)容也很多。第一，編制零件的數(shù)控 機(jī)械加工工藝規(guī)程。第二，切削用量的選擇。第三，利用軟件編制數(shù)控加工程 序。第四，說明加工中心的程序編輯方法，參數(shù)輸入方法，刀具補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ?坐標(biāo)原點(diǎn)的設(shè)定方法，加工操作方法。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)正是檢驗(yàn)我們?cè)谶@三年 中是否真正學(xué)到了知識(shí)，是否真正學(xué)到了本領(lǐng)，是否真正學(xué)到了技能的一次絕 好機(jī)會(huì)。這不僅是自我檢驗(yàn)的機(jī)會(huì)，更是自我展示的機(jī)會(huì)，用我們所學(xué)過的東 西去展示自我。 完成情況：經(jīng)過一個(gè)月的努力，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先，向指導(dǎo)老師匯報(bào) 前段準(zhǔn)備情況，最后確定本次的論文題目，并開始著手整理相關(guān)資料。根據(jù)整 理的相關(guān)資料，初步建立起論文的基本框架，并和指導(dǎo)老師討論是否合適，修 改完善。結(jié)合自己所學(xué)，對(duì)所掌握的資料進(jìn)行合理的篩選后，去圖書館查詢資 料，之后初步形成論文的初稿，并發(fā)送給指導(dǎo)老師，接受老師的指導(dǎo)。 所得收獲：通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我從中學(xué)到了很多東西。不僅使自己 的專業(yè)技能更加熟練，也強(qiáng)化了我在學(xué)校所學(xué)到專業(yè)理論知識(shí)，對(duì)于數(shù)控加工 技術(shù)的運(yùn)用有了更加深刻認(rèn)識(shí)和了解，對(duì)于典型零件的加工也有更加深刻的印 象。 本文介紹了零件從毛坯到成品的加工過程。對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，制 定了零件的加工工藝內(nèi)容，選擇了零件毛坯和設(shè)備，確定了定位基準(zhǔn)與夾具， 對(duì)零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進(jìn)行了具體的分析。編制了工藝卡、 工序卡和刀具卡片，采用 UGNX6.0 繪制了圖形和自動(dòng)編寫程序。并數(shù)銑加工出 零件，進(jìn)行質(zhì)量分析。 設(shè)計(jì)過程中使我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)講行了更進(jìn)一步的鞏固，其中涉及的機(jī) 械制造領(lǐng)域都有了更多的了解，擴(kuò)展了我的知識(shí)面，學(xué)到了一些設(shè)計(jì)思路，同 時(shí)零件的加工使我對(duì)數(shù)控編程和加工操作都更加的熟練。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 在整個(gè)過程中，深感自己在平時(shí)的學(xué)習(xí)不夠，遇到了各種各樣的問題，在 老師精心的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，使問題得到了解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固了 我所學(xué)到各科專業(yè)知識(shí)，不僅是對(duì)自己來所學(xué)的考核，也是在工作之前對(duì)自身 的一次全面性的檢測(cè)，這也為今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。感謝本次 設(shè)計(jì)，感謝遇見了麻煩和難題，感謝老師們的指導(dǎo)以及同學(xué)們的幫助，畢業(yè)設(shè) 計(jì)的結(jié)束也是另一種開始，相信本次畢業(yè)設(shè)計(jì)會(huì)令我走得更遠(yuǎn)也能取得更大的 成就。無論如何，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，我會(huì)好好利用已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)并 且要繼續(xù)學(xué)習(xí)掌握新的知識(shí)，以便更新我的知識(shí)系統(tǒng)。重要的是，我要將所獲 取的各種知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，并用實(shí)踐來休整我的不足和缺陷，使我們真正成為 一名理論扎實(shí)而又具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力的機(jī)械工作者。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 謝 辭 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)老師王蘭老師的熱心指導(dǎo)和幫助，感謝 導(dǎo)師對(duì)我的辛勤培育。從選題到零件圖的設(shè)計(jì)及其零件的工藝分析到零件加工 完成的全過程給予了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。她以她豐富的專業(yè)知識(shí)和科 研經(jīng)驗(yàn)，解決了我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的各種問題，同時(shí)還要感謝我所有的任課 老師和所有同學(xué)在這幾年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我對(duì)專業(yè)知識(shí) 的學(xué)習(xí)和掌握，讓我掌握了本項(xiàng)專業(yè)的要領(lǐng)。本次畢業(yè)論文使我在學(xué)習(xí)上和思 想上都受益非淺，它大大的提高了我的動(dòng)手能力，讓我能更好的把專業(yè)知識(shí)融 會(huì)貫通，對(duì)以后的工作提供了很大的平臺(tái)。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精 神，靈活的思維方式，耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我，將使我終身受 益。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們以后的工作有著舉足輕重的作用，同時(shí)又是比較枯燥的， 由于時(shí)間的倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和 錯(cuò)誤。懇請(qǐng)閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激！非常感謝各位 知道老師為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，放棄了休息的時(shí)間，老師們這種無私奉獻(xiàn) 的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我像老師們表示的最誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，感謝所有 任課老師和所有同學(xué)在這三年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知 識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面 取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來 越多的優(yōu)秀人才，在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師傾注了大量的心血，從選 題到開題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出草稿中的具體問題，嚴(yán)格把 關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，我學(xué)到很多有用 的知識(shí)，也積累了很多經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)過程中，不光讓我拓展了知識(shí)面更重要的 是，它提高了我查閱資料，分析解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了我不驕不 躁、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)，在以后的生活和工作中我會(huì)繼續(xù)保持這種態(tài)度！沒 有研究探索就不會(huì)有新的突破。在本次設(shè)計(jì)的所學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)將會(huì)我在今 后的工作和學(xué)習(xí)起到不可估量的作用。 最后，我要向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文 答辯的各位老師表示感謝。 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 參考文獻(xiàn) 1 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