薄壁雙面零件的數(shù)控銑削加工工藝與編程仿真含NX三維及CAD圖.zip

薄壁雙面零件的數(shù)控銑削加工工藝與編程仿真含NX三維及CAD圖.zip,薄壁,雙面,零件,數(shù)控,銑削,加工,工藝,編程,仿真,NX,三維,CAD XX 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 01 產(chǎn)品名稱 零件名稱 薄壁雙面零件 共 3 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 數(shù)控 3 銑 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 100X80X33 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 xk7132 1 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 01 平口鉗 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 用φ16立銑刀對(duì)外輪廓及凹槽部分進(jìn)行粗加工，留有余量 φ16立銑刀 1393 125 0.03 1 1 2 用φ4立銑刀對(duì)凹槽進(jìn)行補(bǔ)加工，留有余量 Φ4立銑刀 3980 358 0.03 1 1 3 用φ4立銑刀對(duì)外輪廓及凹槽部分進(jìn)行精加工，至圖紙尺寸要求 Φ4立銑刀 4777 286 0.02 0.5 1 設(shè)計(jì)(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì)簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 XX 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 01 產(chǎn)品名稱 零件名稱 薄壁雙面零件 共 3 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 數(shù)控 4 銑 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 100X80X33 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 xk7132 1 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 01 平口鉗 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 用φ10的立銑刀對(duì)凸臺(tái)進(jìn)行粗加工，留有精加工余量 φ10立銑刀 1326 119 0.03 1 1 2 用φ10的立銑刀對(duì)凸臺(tái)進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求 φ10立銑刀 2123 127 0.02 0.5 1 3 用φ6的球頭刀對(duì)零件曲面輪廓進(jìn)行精加工 φ6球頭刀 4246 1237 0.1 0.2 1 設(shè)計(jì)(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì)簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 XX 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 01 產(chǎn)品名稱 零件名稱 薄壁雙面零件 共 3 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 數(shù)控 5 鉆 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 型材 100X80X33 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 數(shù)控銑床 xk7132 1 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 01 平口鉗 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工 步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀量 mm 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 對(duì)2-φ8的孔先用中心鉆鉆定位孔 中心鉆 2653 79 0.015 1 1 2 對(duì)2-φ8的孔用φ7.8的麻花鉆鉆底 Φ7.8麻花鉆 1000 50 0.05 1 1 3 對(duì)2-φ8的孔用φ8的鉸刀鉸孔 φ8鉸刀 1200 60 0.05 1 1 設(shè)計(jì)(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì)簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 XX 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 01 產(chǎn)品名稱 零件名稱 薄壁雙面零件 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材料牌號(hào) 45 毛 坯 種 類 型材 毛坯外形尺寸 100X80X33 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備 注 工 序 號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 下料 下料100X80X33mm 數(shù)控 1 2 銑 銑削零件6個(gè)表面至零件尺寸95X75X28mm，表面粗糙度Ra1.6um 數(shù)控 2 數(shù)控銑床 面銑刀 3 銑 夾持下表面兩側(cè)對(duì)上表面凹槽及外輪廓進(jìn)行加工 數(shù)控 3 數(shù)控銑床 立銑刀 4 銑 夾持下表面對(duì)上表面凸臺(tái)進(jìn)行加工 數(shù)控 4 數(shù)控銑床 立銑刀、球頭刀 5 鉆 對(duì)表面2-φ8的孔進(jìn)行加工 數(shù)控 5 數(shù)控銑床 中心鉆、麻花鉆、鉸刀 6 清洗 去毛刺、清洗 數(shù)控 6 7 檢 檢驗(yàn) 數(shù)控 7 設(shè)計(jì)(日期) 審核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì)簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 摘要 此次的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)零件的加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制及加工，利用繪圖軟件AutoCAD將零件的二維圖畫出來,然后用UG軟件畫出三維圖形,再接著設(shè)計(jì)加工方案。方案的關(guān)鍵在于以生成最佳的刀具路徑、利用最短的時(shí)間內(nèi)加工出零件,且加工工序最優(yōu),加工出來的零件的工藝符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。根據(jù)這些要求選擇最佳的加工工藝方案，填寫工藝卡片，工序卡片。用軟件編寫加工程序,并且進(jìn)行仿真驗(yàn)證得到加工效果圖。 關(guān)鍵詞：加工工藝；編程；加工 28 Abstract The design task is to design the parts of the processing technology design and processing, the use of drawing software AutoCAD to draw the 2D drawings, and then use UG software to draw three-dimensional graphics, and then design several solutions. The key is to generate the best tool path, use the shortest time to process the parts, and process optimization, process design drawings according to these requirements to choose the best processing scheme, process cards, process cards. Key words: processing technology; programming; processing 目 錄 摘要 1 Abstract 2 緒論 3 第一章 零件圖紙分析 4 1.1零件介紹 4 1.2 零件材料切削加工性分析 4 1.3零件加工工藝性分析 5 第二章 工藝方案的擬定 6 2.1 毛胚的選擇 6 2.2零件各結(jié)構(gòu)加工方法的選擇 7 2.3加工方案的擬定 7 第三章 工序的詳細(xì)設(shè)計(jì) 9 3.1數(shù)控機(jī)床的選擇 9 3.2夾具的選擇 10 3.3量具的選擇 11 3.4刀具的選擇 11 3.5切削用量的選擇 12 第四章 數(shù)控編程設(shè)計(jì) 16 4.1.編程坐標(biāo)系的設(shè)定 16 4.1.開粗刀具路徑的設(shè)計(jì) 16 4.3清根刀具路徑的設(shè)計(jì) 17 4.4 精加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 17 4.5 孔加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 18 4.6凸臺(tái)開粗刀具路徑的設(shè)計(jì) 19 4.7精加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 19 4.8 曲面加工加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 20 第五章 加工仿真 21 總結(jié) 25 參考文獻(xiàn) 26 致謝 27 緒論 數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其過程大致如下： 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世,由此掀開了信息自動(dòng)化的新篇章。1948年，美國(guó)帕森斯公司接受美國(guó)空軍委托，研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。 1949年，該公司與美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，當(dāng)時(shí)的數(shù)控裝置采用電子管元件。1959年，數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現(xiàn)帶自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，稱為加工中心( MC Machining Center)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。1965年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。 60年代末，先后出現(xiàn)了由一臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制多臺(tái)機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 DNC)，又稱群控系統(tǒng)；采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 CNC)，使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。 1974年，研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡(jiǎn)稱 MNC)，這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。 20世紀(jì)80年代初，隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話式自動(dòng)編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機(jī)床上；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監(jiān)控刀具破損和自動(dòng)檢測(cè)工件等功能。 20世紀(jì)90年代后期，出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng)，即以PC機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分，在PC機(jī)上安裝NC軟件系統(tǒng)，此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造。 目前，世界主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本等，其中日本發(fā)展最快。 我國(guó)1958年試制成功第一臺(tái)電子管數(shù)控機(jī)床，從1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，到20世紀(jì)70年代初曾研究出數(shù)控臂錐銑床、非圓插齒機(jī)、數(shù)控立銑床、數(shù)控車床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床和加工中心等。20世紀(jì)80年代隨著改革開放政策的實(shí)施，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)，并在消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的開發(fā)工作，進(jìn)而推動(dòng)了我國(guó)數(shù)控機(jī)床新的發(fā)展高潮，使我國(guó)數(shù)控機(jī)床在品種上、性能上以及水平上均有了新的飛躍。 第一章 零件圖紙分析 1.1零件介紹 以下圖2.1為零件的二維圖紙,若圖紙不清楚詳見附件零件圖 圖2.1零件二維圖 圖2.2零件三維圖 1.2 零件材料切削加工性分析 從圖紙中可知該零件的材料采用的是45鋼，45號(hào)鋼作為是中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，切削加工性能優(yōu)良，在現(xiàn)在裝備制造業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。 1.3零件加工工藝性分析 該零件材料為45號(hào)鋼。由圖可知，四個(gè)側(cè)面為不加工面，全部加工面集中在上表面及下表面。該零件形狀復(fù)雜，主要有上表面兩個(gè)異形凹槽、2-Φ8的孔、六邊形凸臺(tái)。下表面主要有一個(gè)凸臺(tái)、橢圓面、組成。零件的最大輪廓尺寸為95X75mm要求尺寸精度為±0.01mm、2-φ8兩圓心的距離是47mm要求尺寸精度為±0.02mm、橢圓深度5mm要求尺寸精度mm。 該表面粗糙度要求較高，表面粗糙度全部要求為Ra1.6um。 第二章 工藝方案的擬定 2.1 毛胚的選擇 2.1.1常見的毛坯種類 （一）鑄件　對(duì)形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對(duì)尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造和離心鑄造等。 （二）鍛件　鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （三）型材　型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （四）焊接件　焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 （五）其它毛坯　其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 2.1.2毛坯的選擇原則 選擇毛坯時(shí)應(yīng)該考慮如下幾個(gè)方面的因素： （一）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)　大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償。如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；選用冷拉和冷軋型材。單件小批生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。 （二）零件材料的工藝性　例如材料為鑄鐵或青銅等的零件應(yīng)選擇鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求又不太高時(shí)，可選用型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛造件毛坯。 （三）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸　形狀復(fù)雜的毛坯，一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用圓棒料；如各段直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量，則宜采用鍛造毛坯，尺寸大的零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件。 （四）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件　選擇毛坯時(shí)，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設(shè)備條件以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性等。 2.1.3確定毛坯的類型 毛坯的金屬成形工藝類型多樣，且每一種毛坯有多種不同的制造方法。 選擇毛坯時(shí)應(yīng)全面考慮下列因素： （1）零件結(jié)構(gòu)形狀及尺寸； （2）零件材料及力學(xué)性能要求； （3）現(xiàn)有生產(chǎn)條件及能力； （4）生產(chǎn)綱領(lǐng)大?。? （5）充分考慮利用新工藝、材料、技術(shù)的性能。 根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長(zhǎng)，形狀為方形，因此可以直接采用型材毛坯（板材），能符合零件圖紙的要求。 2.1.4 確定毛坯的余量 毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，力求達(dá)到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術(shù)及成本的限制，以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。 零件的長(zhǎng)度為95mm，寬度為75mm，最大厚度為28mm因此可以給毛坯的長(zhǎng)度單邊留2.5mm余量，寬度單邊各留2.5mm余量，厚度單邊各留2.5mm。以達(dá)到減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量的目的，減少加工成本。最終選擇毛坯尺寸為100X80X33mm。 2.2零件各結(jié)構(gòu)加工方法的選擇 外表面加工幾何特點(diǎn)：零件外部輪廓屬于長(zhǎng)方體，其表面特征復(fù)雜，它的加工方法主要是粗銑、精銑等完成。 上表面凹槽部分尺寸精度要求一般，表面粗糙度要求Ra1.6um，所以采用粗銑-精銑的加工方法。 上表面2-?8的孔尺寸精度要求較高采用定位孔-鉆孔-精鉸 下表面凸臺(tái)部分尺寸精度要求較高，表面粗糙度要求Ra1.6um，所以采用粗銑-精銑的加工方法。 2.3加工方案的擬定 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，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下： 工序1：下料100X80X33mm 工序2：數(shù)銑 銑削零件6個(gè)表面至零件尺寸95X75X28mm，表面粗糙度Ra1.6um 工序3：數(shù)銑 夾持下表面兩側(cè)對(duì)上表面凹槽及外輪廓進(jìn)行加工 工步1：用φ16立銑刀對(duì)外輪廓及凹槽部分進(jìn)行粗加工，留有余量 工步2：用φ4立銑刀對(duì)凹槽進(jìn)行補(bǔ)加工，留有余量 工步3：用φ4立銑刀對(duì)外輪廓及凹槽部分進(jìn)行精加工，至圖紙尺寸要求 工序4：數(shù)銑 夾持下表面對(duì)上表面凸臺(tái)進(jìn)行加工 工步1：用φ10的立銑刀對(duì)凸臺(tái)進(jìn)行粗加工，留有精加工余量 工步2：用φ10的立銑刀對(duì)凸臺(tái)進(jìn)行精加工至圖紙尺寸要求 工步3：用φ6的球頭刀對(duì)零件曲面輪廓進(jìn)行精加工 工序5：數(shù)銑 對(duì)下表面2-φ8的孔進(jìn)行加工 工步1：對(duì)2-φ8的孔先用中心鉆鉆定位孔 工步2：對(duì)2-φ8的孔用φ7.8的麻花鉆鉆底孔 工步3：對(duì)2-φ8的孔用φ8的鉸刀鉸孔 工序6：去毛刺、清洗 工序7：檢驗(yàn) 第三章 工序的詳細(xì)設(shè)計(jì) 3.1數(shù)控機(jī)床的選擇 不同類型的數(shù)控機(jī)床有著不同的用途，在選用數(shù)控機(jī)床之前應(yīng)對(duì)其類型、規(guī)格、性能、特點(diǎn)、用途和應(yīng)用范圍有所了解，才能選擇最適合加工零件的數(shù)控機(jī)床。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用實(shí)踐，數(shù)控機(jī)床通常最適合加工具有以下特點(diǎn)的零件。 （1）數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍 不同類型的數(shù)控機(jī)床有著不同的用途，在選用數(shù)控機(jī)床之前應(yīng)對(duì)其類型、規(guī)格、性能、特點(diǎn)、用途和應(yīng)用范圍有所了解，才能選擇最適合加工零件的數(shù)控機(jī)床。根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用實(shí)踐，數(shù)控機(jī)床通常最適合加工具有以下特點(diǎn)的零件。 1.多品種、小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件。 2.形狀復(fù)雜，加工精度要求高，通用機(jī)床無法加工或很難保證加工質(zhì)量的零件。 3.在普通機(jī)床加工時(shí)，需要昂貴的工裝設(shè)備（I具、夾具和模具）的零件。 4.具有難測(cè)量、難控制進(jìn)給、難控制尺寸型腔的殼體或盒型零件。 5.必須在一次裝夾中完成銑、鏜、锪、鉸或攻絲等多工序的零件。 6.價(jià)格昂貴，加工中不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件。 7.需要最短生產(chǎn)周期的急需零件。 從數(shù)控機(jī)床的類型方面考慮，數(shù)控車床適用于加工具有回轉(zhuǎn)特征的軸類和盤類零件。數(shù)控鏜銑床、立式加工中心適用于加工箱體類零件、板類零件、具有平面復(fù)雜輪廓的零件。臥式加工中心較立式加工中心用途要廣一些，適宜復(fù)雜箱體、泵體、閥體類零件的加工。多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床、加工中心可以用來加工復(fù)雜的曲型面、葉輪螺旋槳以及模具。 本次設(shè)計(jì)加工的零件為板類零件，從經(jīng)濟(jì)性實(shí)用性的角度考慮，選擇立式加工中心來用于本次零件的加工，較為合理。 通過以上分析 選定數(shù)控機(jī)床為 本零件的加工制造的實(shí)用機(jī)床，可以達(dá)到本零件的要求，本零件不是回旋體零件，不適合數(shù)控車床加工，為方形復(fù)雜零件適合數(shù)控銑床來加工，所以選擇數(shù)控銑床。并且零件尺寸不大，在經(jīng)濟(jì)性的原則下可以選擇行程較小的銑床。 由于該零件屬于單件小批量生產(chǎn)，因此不用考慮生產(chǎn)效率等問題，只要在能夠保證其精度要求的前提下選擇相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行加工即可，但為了減少人為的換刀量，根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，確定選擇由大連機(jī)床集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的xk7132系列數(shù)控立式加工中心，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 用 xk7132立式加工中心。 該加工中心的主要參數(shù)如下： X、Y、Z切削速度mm/min：0~10000 X、Y、Z快速進(jìn)給速度m/min：24/24/20 主軸轉(zhuǎn)速r/min：60~8000（10000） 定位精度mm：X、Z：0.020 Y：0.016 重復(fù)定位精度mm: X、Z：0.008 Y：0.006 該機(jī)床各項(xiàng)參數(shù)，完全符合本次加工需要 圖3.1 xk7132立式加工中心 3.2夾具的選擇 數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求，一是要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能保證零件與機(jī)床坐標(biāo)系之間的準(zhǔn)確尺寸關(guān)系。依據(jù)零件毛料的狀態(tài)和數(shù)控機(jī)床的安裝要求，應(yīng)選取能保證加工質(zhì)量、滿足加工需要的夾具。除此之外，還要考慮以下幾點(diǎn)： （1）當(dāng)零件加工批量不大時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾具和其他通用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)費(fèi)用。在成批生產(chǎn)時(shí)可以考慮采用專用夾具，同時(shí)要求夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （2）裝夾零件要方便可靠，避免采用占機(jī)人工調(diào)整的裝夾方式，以縮短輔助時(shí)間，盡量采用液壓、氣動(dòng)或多工位夾具，以提高生產(chǎn)效率。 （3）在數(shù)控機(jī)床上使用的夾具，要能夠安裝準(zhǔn)確，能保證工件和機(jī)床坐標(biāo)系的相對(duì)位置和尺寸，力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算工作量。 （4）盡量減少裝夾次數(shù)，做到一次裝夾后完成全部零件表面的加工或大多數(shù)表面的加工，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，達(dá)到充分提高數(shù)控機(jī)床效率的目的。 根據(jù)上述分析，該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能在一次裝夾中完成，采用精密平口鉗（圖3.2）從側(cè)面夾緊，以底面和兩側(cè)面定位（圖3.3）。 圖3.2精密平口鉗 圖3.3夾緊方式 本零件使用精密平口鉗，夾持工件左右端面，下面使用登高墊鐵支撐，這樣才能保證零件在加工過程中不易松動(dòng)，從而保證加工精度。 3.3量具的選擇 從經(jīng)濟(jì)價(jià)值選擇(經(jīng)濟(jì)性)在保證測(cè)量精度和測(cè)量效率的前提下 ，能用專用量具的，不用萬能量具；能用萬能量具的，不用精密儀器。 由于本論文選擇的零件加工精度要求不高，所以選用游標(biāo)卡尺 、千分尺作為檢查的 量具，即可達(dá)到加工精度的要求（如圖3.4）。 圖3.4量具 3.4刀具的選擇 本設(shè)計(jì)中，由于零件材料是45鋼，其硬度相對(duì)較低，塑性與韌性較好，可選硬質(zhì)合金刀。由上述分析結(jié)合本次設(shè)計(jì)所選的工件材料和學(xué)校的實(shí)際情況選擇P類材料（相當(dāng)于YT類）硬質(zhì)合金刀和高速鋼刀為本次設(shè)計(jì)切削加工刀具材料。 在本次所采用的刀具為銑床上的面銑刀、平底銑刀。刀具明細(xì)表見表3.1。 表3.1數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 薄壁雙面零件 零件名稱 薄壁雙面零件 零件圖號(hào) 1 序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱及規(guī)格 刀具參數(shù) 刀補(bǔ)地址 刀尖半徑 刀桿規(guī)格 材料 形狀 1 T01 Φ50盤刀 0.8 BT40 LY15 2 T02 Φ16立銑刀 BT40 硬質(zhì)合金 3 T03 Φ4立銑刀 BT40 硬質(zhì)合金 4 T04 Φ10立銑刀 BT40 硬質(zhì)合金 5 T05 Φ6球頭刀 BT40 硬質(zhì)合金 6 T06 Φ3中心鉆 BT40 高速鋼 7 T07 Φ7.8麻花鉆 BT40 高速鋼 8 T08 Φ8鉸刀 BT40 高速鋼 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁(yè) 第1 頁(yè) 3.5切削用量的選擇 制訂切削用量，就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，合理地確定切削深度ap、進(jìn)給量f和切削速度υc。鉸刀可根據(jù)麻花鉆的加工參數(shù)適當(dāng)調(diào)整進(jìn)給和轉(zhuǎn)速即可。? 本次設(shè)計(jì)刀具參數(shù)的選擇如下： 1.T01 可轉(zhuǎn)位面銑刀 刀具材質(zhì)為硬質(zhì)合金，可用于側(cè)銑，刀具齒數(shù)為4齒。所用參考書為《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，一下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》。綜合各方面的因素選擇，v一般可取 粗銑： 精銑： 由公式可得主軸轉(zhuǎn)速為： 粗銑時(shí)： 精銑時(shí)： 查《手冊(cè)》，可知銑刀每齒的進(jìn)給量為，可取 粗銑 精銑： 由公式則可得出進(jìn)給速度為： 粗銑： 精銑： 2．T02 φ16硬質(zhì)合金立銑刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。 查《手冊(cè)》，可知v的取值范圍為，精銑時(shí)取，粗銑時(shí)取。 由公式： 可得主軸轉(zhuǎn)速為 粗銑： 精銑： 查《手冊(cè)》，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，取 精銑: ; 粗銑: ; 由公式可得： 粗銑： 精銑： 3．T03 φ4硬質(zhì)合金立銑刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。 查《手冊(cè)》，可知v的取值范圍為，精銑時(shí)取，粗銑時(shí)取。 由公式： 可得主軸轉(zhuǎn)速為 粗銑： 精銑： 查《手冊(cè)》，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，取 精銑: ; 粗銑: ; 由公式可得： 粗銑： 精銑： 4．T04 硬質(zhì)合金立銑刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為3。 查《手冊(cè)》，可知v的取值范圍為，精銑時(shí)取，粗銑時(shí)取。 由公式： 可得主軸轉(zhuǎn)速為 粗銑： 精銑： 查《手冊(cè)》，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，取 精銑: ; 粗銑: ; 由公式可得： 粗銑： 精銑： 5．T05 硬質(zhì)合金球頭刀 刀具材質(zhì)為涂層高速鋼刀具齒數(shù)為2。 查《手冊(cè)》，可知v的取值范圍為，精銑時(shí)取。 由公式： 可得主軸轉(zhuǎn)速為 精銑： 查《手冊(cè)》，銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，取 精銑: ; 由公式可得： 精銑： 6.T06中心鉆 刀具材質(zhì)為高速鋼，齒數(shù)2. 查《手冊(cè)》，v的取值范圍為，取。 由公式： 可得主軸轉(zhuǎn)速為 查《手冊(cè)》，銑刀每齒進(jìn)給量范圍為，取。 由公式可得： 7．T07 φ9.8直柄麻花鉆 刀具材質(zhì)為高速鋼，齒數(shù)為2。 查《手冊(cè)》，可知v取值范圍為，本次設(shè)計(jì)??；銑刀每齒進(jìn)給量取值范圍為，本次取。 由公式： 可得主軸轉(zhuǎn)速為 由公式可得： 8．T08 φ8鉸刀 刀具材質(zhì)為高速鋼，根據(jù)麻花鉆的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速取1200（r/min），切削速度為50mm/min。 第四章 數(shù)控編程設(shè)計(jì) 4.1.編程坐標(biāo)系的設(shè)定 銑床編程坐標(biāo)原點(diǎn)的位置是任意的，它是編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)零件的特點(diǎn)選定的，為了編程方便，一般要根據(jù)工件的形狀和標(biāo)注尺寸的基準(zhǔn)以及計(jì)算最方便的原則來確定工件上某一點(diǎn)為編程坐標(biāo)原點(diǎn)，具體選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.編程的坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選在零件圖的尺寸基準(zhǔn)上，這樣便于坐標(biāo)值的計(jì)算。 2.編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在精度較高的精度表面，以提高被加工零件的加工精度。 3.對(duì)稱的零件，編程坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在對(duì)稱中心上;不對(duì)稱的零件，編程原點(diǎn)應(yīng)設(shè)在外輪廓的某一角點(diǎn)上。 4.Z軸方向的零點(diǎn)一般設(shè)在工件表面。 本設(shè)計(jì)根據(jù)零件圖的對(duì)稱特點(diǎn)，編程原點(diǎn)設(shè)在工件的中心，Z軸坐標(biāo)原點(diǎn)在工件的表面。如圖6.1中紅色為本次編程原點(diǎn) 圖4.1編程原點(diǎn) 4.1.開粗刀具路徑的設(shè)計(jì) 開粗刀具路徑的采用直徑為16mm的硬質(zhì)合金立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速選1393，進(jìn)給速度為125，每層下刀1mm。側(cè)壁余量0.5mm，底部余量0.5mm。刀具路徑如下圖所示。 圖4.2開粗刀具路徑 4.3清根刀具路徑的設(shè)計(jì) 清根刀具路徑的采用直徑為4mm的硬質(zhì)合金立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速選3980，進(jìn)給速度為358，每層下刀1mm。側(cè)壁余量0.5mm，底部余量0.5mm。刀具路徑如圖下所示。 圖4.3清根刀具路徑 4.4 精加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 精加工刀具路徑的采用直徑為4mm的硬質(zhì)合金立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速選4777，進(jìn)給速度為286，每層下刀1mm。刀具路徑如下圖所示。 圖4.4精加工刀具路徑 4.5 孔加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 鉆孔加工刀具路徑的采用直徑為7.8mm的高速鋼麻花鉆，主軸轉(zhuǎn)速選100，進(jìn)給速度為51，每層下刀1mm。刀具路徑如下圖所示。 圖4.5 鉆孔加工刀具路徑 鉸孔加工刀具路徑的采用直徑為8mm的高速鋼鉸刀，主軸轉(zhuǎn)速選1200，進(jìn)給速度為50，每層下刀1mm。刀具路徑如下圖所示。 圖4.6 鉸孔加工刀具路徑 4.6凸臺(tái)開粗刀具路徑的設(shè)計(jì) 開粗刀具路徑的采用直徑為10mm的硬質(zhì)合金立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速選1326，進(jìn)給速度為119，每層下刀1mm。側(cè)壁余量0.5mm，底部余量0.5mm。刀具路徑如下圖所示。 圖4.7開粗刀具路徑 4.7精加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 精加工刀具路徑的采用直徑為10mm的硬質(zhì)合金立銑刀，主軸轉(zhuǎn)速選2123，進(jìn)給速度為127，每層下刀1mm。刀具路徑如下圖所示。 圖4.8精加工刀具路徑 4.8 曲面加工加工刀具路徑的設(shè)計(jì) 曲面加工刀具路徑的采用直徑為6mm的球頭刀，主軸轉(zhuǎn)速選4246，進(jìn)給速度為1273，每層下刀0.2mm。刀具路徑如下圖所示。 圖4.9曲面加工刀具路徑 第五章 加工仿真 在文章的最后，為了效驗(yàn)本次設(shè)計(jì)，安排的切削參數(shù)，工藝路線，機(jī)床選擇，刀具選擇等，是否合理，我們使用UG軟件的仿真加工功能，確定刀路是否合理，是否有過切，撞刀等問題。 選中所有加工程序，點(diǎn)擊軟件上的確定刀軌，選擇2D動(dòng)態(tài)仿真。點(diǎn)擊開始，得如下圖。 圖5.1仿真加工 圖5.2仿真加工 圖5.3仿真加工 圖5.4仿真加工 圖5.5仿真加工 加工完之后輸出CLS刀具軌跡源文件然后生成機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)所能接受的數(shù)控代碼。生成G代碼的過程：加工完成后就要生成G代碼了如下 點(diǎn)擊文件按鈕,后選擇需要的系統(tǒng)后處理文件，設(shè)定文件名字，點(diǎn)擊確定 即可生成G代碼。如下圖。 圖5.6程序后處理 總結(jié) 通過數(shù)控工藝分析過程，從分析零件圖、工件到選擇毛坯、裝夾方式、刀具等，這些都是以前所學(xué)知識(shí)的匯總，同時(shí)也知道自己還有很多沒掌握的知識(shí)，因?yàn)橛械膬?nèi)容是我查閱了大量的書籍才得到的，所以在許多方面還得努力。 本設(shè)計(jì)貫穿于本專業(yè)所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐操作技術(shù)，從零件圖的分析到編程，再到最后的設(shè)計(jì)完成，使我認(rèn)識(shí)了許多以前不懂的知識(shí)，同時(shí)也鞏固了舊知識(shí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我最大的體會(huì)就是熟練操作技能來源我們對(duì)專業(yè)的熟練程度。除了對(duì)編程的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識(shí)，對(duì)于夾具的選擇，切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。在操作UG軟件編程時(shí)，我們只有練習(xí)各功能鍵的作用，在編程時(shí)才得心應(yīng)手。 本畢業(yè)的選題、設(shè)計(jì)內(nèi)容、及設(shè)計(jì)的形成是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)論文的完成過程中傾注了老師大量的心血，因此，在論文完成之際，特向我尊敬的老師表示衷心的感謝。 通過此次設(shè)計(jì)使我掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，在以后的日子我將會(huì)繼續(xù)保持這份做學(xué)問的態(tài)度和熱情。 參考文獻(xiàn) [1]李 洪 主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京出版社，1998 [2]徐洪海 主編.機(jī)械制造工藝.化學(xué)工業(yè)出版社，1996 [3]周 虹 主編.數(shù)控加工工藝與編程.人民郵電出版社，2006 [4]張耀宸 主編.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).航空工業(yè)出版社，2003 [5] 陸劍中 孫家寧等.金屬切削原理及刀具.機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [6] 邢閩芳等.互換性與技術(shù)測(cè)量.清華大學(xué)出版社，2008 致謝 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在忙碌中完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)。但回顧這充實(shí)的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)過程，著實(shí)讓人欣慰，因?yàn)槲铱吹搅俗约核鶎W(xué)的知識(shí)，同時(shí)也看到了自己的不足，通過向老師和同學(xué)請(qǐng)教解決了一個(gè)個(gè)的難點(diǎn)、疑點(diǎn)，所以我以這封致謝信來為我的論文畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，指導(dǎo)老師給了我很大的幫助，平時(shí)的他給我們上課與我們講的內(nèi)容很廣，會(huì)涉及很多課外知識(shí)以及做人的一些道理，在理論性的知識(shí)和實(shí)際操作中他總是非常的嚴(yán)肅、認(rèn)真，對(duì)我們的要求也非常嚴(yán)格，他說過，在操作中來不得半點(diǎn)馬虎，稍有不慎就會(huì)造成大的事故。他負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我受益匪淺。無論在理論上還是在實(shí)踐中，只要有問題他總會(huì)耐心地分析給我們聽，然后再講解，使我們了解到問題的本質(zhì)所在，這樣解決起來也有了頭緒。在撰寫論文階段，老師幾次提出他寶貴意見，讓我們的論文完善。沒有他的指導(dǎo)，我們就不能較成功地完成課題設(shè)計(jì)的任務(wù)。 謝謝您，我們親愛的老師! 另外，在此也要感謝在這幾年來我們所有的任課老師，每門課程的設(shè)立都有它獨(dú)特的意義，不論是理論性的還是實(shí)踐性的都能讓我們從不同方面不同層次的得到提升。在將來的工作崗位上我們必定以出色的表現(xiàn)來回饋老師對(duì)我們的栽培。