槽輪板零件數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)與編程【含UG三維仿真】【需要咨詢購(gòu)買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
0基于 UG下的槽輪板零件數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)與編程摘 要當(dāng)今的 CAD/CAM都是建立在數(shù)控技術(shù)之上的?，F(xiàn)今數(shù)控加工技能常識(shí)是今天機(jī)械專業(yè)學(xué)生一定要了解的。在數(shù)控加工過程中，目前數(shù) 控技術(shù)所涉及到的知識(shí)面非常廣闊，滲透到各種行業(yè)，比如機(jī)械行業(yè)，制造業(yè)，軍事業(yè)。差不多將我們?cè)诖髮W(xué)生涯所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用起來。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我更加熟悉的數(shù)控知識(shí)，同時(shí)使我更加熟練了對(duì) CAD以及 UG軟件的了解和對(duì)其熟練的運(yùn)用，因此通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是一次對(duì)我們大學(xué)生涯里的知識(shí)的了解，也是對(duì)我們的測(cè)驗(yàn)。本論文為零件數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，論文首先根據(jù)零件的圖紙及技術(shù)要求進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)控加工工藝分析，分析過后對(duì)該零件進(jìn)行了數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，擬定了加工方案，選擇了加工設(shè)備、加工刀具、夾具，確定了裝夾方案、切削用量，制定了加工順序、編制了零件的數(shù)控加工工序卡片和刀具卡片等。最后，詳細(xì)說明了如何運(yùn)用 UG自動(dòng)編程編制該零件的數(shù)控程序。關(guān)鍵詞 數(shù)控加工 工藝設(shè)計(jì) 自動(dòng)編程1目 錄摘 要 ..............................................................1目 錄 ..............................................................21 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)概述 ..............................................31.1 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) .............................................31.2 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .....................................31.3 數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)方法 .........................................31.3.1 確定走刀路線和安排工步順序 .................................51.3.2 定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定 ...................................51.3.3 夾具的選擇 .................................................51.5.4 刀具的選擇 .................................................61.5.5 切削用量的確定 .............................................62 零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) ...........................................82.1 零件零件圖 ....................................................82.2 零件數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計(jì) ....................................82.2.1 零件零件圖分析 .............................................82.2.2 毛坯選擇 ...................................................82.2.3 定位基準(zhǔn)選擇 ...............................................92.2.4 加工順序設(shè)計(jì) ..............................................102.2.5 刀具選擇 ..................................................102.2.6 零件刀具卡片制定 ..........................................112.2.7 切削參數(shù)選擇 ..............................................112.2.8 加工設(shè)備的選用 ............................................142.2.9 夾具的選擇與裝夾方案的確定 ................................152.2.10 工序與工步的劃分 .........................................162.2.11 零件工序卡片的設(shè)計(jì) .......................................183 零件的數(shù)控加工程序編制 ...........................................223.1 零件編程方法選擇 .............................................223.2 零件數(shù)控加工程序的編寫 .......................................22致 謝 .............................................................54參考文獻(xiàn) ...........................................................5521 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ)概述1.1數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，數(shù)控機(jī)床受數(shù)控系統(tǒng)的指令，完成各種運(yùn)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)各種加工要求。因此在編程加工之前，需要對(duì)影響加工過程的各種加工工藝因素，在大多數(shù)情況下，許多具體的問題是由操作工人依據(jù)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣自行考慮和決定的。就是說，本來由操作工人在加工中靈活掌握可通過適時(shí)調(diào)整來處理的許多工藝問題，在數(shù)控加工時(shí)就轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊倘藛T必須事先設(shè)計(jì)明確安排的內(nèi)容。在數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)中必須注意加工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，做到萬無一失。在實(shí)際中一個(gè)字符、一個(gè)小數(shù)點(diǎn)或一個(gè)逗號(hào)的差錯(cuò)都可能釀成重大的機(jī)床事故和質(zhì)量事故。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床比其它機(jī)床價(jià)格要貴得多，其加工通常也是一些形狀比較復(fù)雜、價(jià)格也較高的工件，所以萬一損壞機(jī)床或工件報(bào)廢就會(huì)造成較大的損失。根據(jù)大量加工實(shí)例分析，數(shù)控工藝考慮不周和計(jì)算編程時(shí)的粗心大意是造成數(shù)控加工失誤的主要原因。因此，要求編程人員除必須具備較扎實(shí)的工藝基本知識(shí)和較豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)外，還要必須具備耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。一般來說，在普通機(jī)床上是根據(jù)機(jī)床的種類進(jìn)行單工序加工，而在數(shù)控機(jī)床上往往是在一次裝夾中完成鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜等多工序加工。這種“多序和一”的現(xiàn)象也屬于“工序集中”的范疇，極端情況下，在一臺(tái)加工中心上可以完成加工的全部加工內(nèi)容。1.2數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容實(shí)踐證明，數(shù)控加工工藝主要包括如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：1．選擇適合在數(shù)控機(jī)床上加工的零件，確定工序內(nèi)容。32．分析要加工零件圖樣，明確加工內(nèi)容及技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上確定加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。例如：工序的劃分、加工順序的安排、與傳統(tǒng)加工工序的銜接等。3．設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序。例如：工步的劃分、零件的定位與夾具的選擇、刀具的選擇、切削用量的確定等。4．?dāng)?shù)控編程中有關(guān)工藝問題處理。例如：對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)的選擇、加工路線的確定、刀具的補(bǔ)償。5．分配數(shù)控加工中的容差。1.3數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)方法數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)是下一步工序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量將直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。1、工序的劃分在工序劃分時(shí)，要根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)以及零件的結(jié)構(gòu)和工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工的內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況等綜合考慮。（1）根據(jù)安裝次數(shù)劃分工序，這種方法一般適應(yīng)加工內(nèi)容不多的工件，主要是將加工部位分為幾個(gè)部分，每道工序加工其中一部分。（2）按所用刀具劃分工序，同一把刀具完成的那一部分工藝過為一道工序，對(duì)于工件的待加工表面較多，機(jī)床連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng)的情況，可以采用刀具集中的原則劃分工序，在一次裝夾中用一把刀完成可以加工的全部部位，然后再換第二把刀，加工其他部位。（3）以粗、精加工劃分工序，對(duì)易產(chǎn)生加工變形的工件，考慮到工件的加工精度、變形的因素，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，即先粗后精。4（4）按加工部位劃分工序，以完成相同型面的那一部分工藝過程為一道工序。有些零件的加工表面多而復(fù)雜，構(gòu)成零件輪廓的表面結(jié)構(gòu)差異較大，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分成多道工序。2、加工順序的安排加工順序的安排應(yīng)盡量根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和毛胚的狀況，選擇工件的定位和安裝方式，重點(diǎn)能保證工件的剛度不被破壞，盡量減少變形，因此加工順序的安排應(yīng)遵循以下原則。（1）上下到工序的加工、定位與夾緊不能相互影響。（2）先內(nèi)后外，先加工工件的內(nèi)腔，后進(jìn)行外形的加工。（3）盡量減少裝夾次數(shù)，換刀次數(shù)及空行程時(shí)間。（4）在一次安裝加工多道工序中，先安排對(duì)工件剛性破壞先的工序。（5）根據(jù)加工精度要求的情況，可將粗精加工合為一道工序。3、走刀路線和工步順序的劃分?jǐn)?shù)控加工工序與普通加工工序的銜接數(shù)控加工工藝的前后的一般都穿插有其他普通序最好的辦法是相互建立狀態(tài)要求，如要不要留加工余量，留多少;定位面與孔的精度要求及形位公差；對(duì)校形工序的技術(shù)要求；對(duì)毛胚的熱處理要求等。目的是達(dá)到相互滿足的加工需要，且質(zhì)量目標(biāo)及技術(shù)要求明確，交接驗(yàn)收有依據(jù)。數(shù)控機(jī)床的加工工序和加工路線的設(shè)計(jì)。數(shù)控加工工序的設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：確定工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、工藝裝備、定位安裝方式及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，為編制程序做好準(zhǔn)備。其中加工路線的設(shè)定是很重要的環(huán)節(jié)。加工路線是指刀具在切削過程中刀位點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不僅包括加工工序的內(nèi)容，也反映加工順序的安排，因而加工路線是編寫加工程序的重要依據(jù)。5確定走刀路線和工步順序的原則如下。（1） 加工路線應(yīng)保證被加工工件的精度和表面粗糙度。（2）設(shè)計(jì)最短的走刀路線以減少空行程時(shí)間，提高加工效率。（3）簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算和減少程序段，減少編程工作量。（4） 據(jù)工件的形狀、鋼度、加工余量和機(jī)床系統(tǒng)的剛度等情況，確定循環(huán)加工次數(shù)。（5）合理設(shè)計(jì)刀具的切入與切出的方向。采用單向趨近定位方法，避免傳動(dòng)系統(tǒng)反向間隙而產(chǎn)生的定位誤差。1.3.1確定走刀路線和安排工步順序走刀路線就是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但包括了工步的內(nèi)容，也反映出工步順序。走刀路線是編寫程序的依據(jù)之一，因此工步的劃分與安排一般可隨走刀路線來進(jìn)行，在確定走刀路線時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)：1．尋求最短加工路線，減少空刀時(shí)間以提高加工效率；2．為保證工件輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排在最后一次走刀中連續(xù)加工出來；3．刀具的進(jìn)、退刀路線要認(rèn)真考慮，以盡量減少在輪廓切削中停刀而留下刀痕，也要避免在工件輪廓面上垂直上下刀而劃傷工件；4．要選擇工件在加工后變形小的路線，以確保零件的外形輪廓和尺寸要求。1.3.2定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定在確定定位基準(zhǔn)時(shí)盡可能作到將工序集中，減少裝夾次數(shù)，盡可能做到在一次裝夾后就能加工出全部待加工表面；（1）粗基準(zhǔn)的選擇：選擇毛坯上下表面中任意一面以及毛坯的外輪廓其中一對(duì)邊為粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇：以底面及銑削后的外輪廓為精基準(zhǔn)定位，銑上表面及凸臺(tái)，外形，凹槽、孔等部位。對(duì)于數(shù)控機(jī)床它的零件的安裝，還有普通機(jī)床它的安裝，我們都要選擇比較合符情理的定位基準(zhǔn)還有它的夾裝方案。以下兩點(diǎn)要求：6（1）基準(zhǔn)，力求設(shè)計(jì)過程和編程計(jì)算，這個(gè)簡(jiǎn)單而明確的數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)。（2）我們不要夾裝次數(shù)那么多，最好一次切削裝夾過程后，把全部待加工表面都加工好。1.3.3夾具的選擇夾具的選擇基本要求：在一般情況下機(jī)床廠都會(huì)知道不讓工件裝夾時(shí)間太多，他們是為了讓機(jī)床切削運(yùn)轉(zhuǎn)效率提高，數(shù)控機(jī)床它的結(jié)構(gòu)也是要適應(yīng)夾具的需求。除此之外，主要考慮下列幾點(diǎn)：（1）力求符合設(shè)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、安裝基準(zhǔn)、和工件坐標(biāo)系的基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（2）減少裝夾次數(shù)，盡可能的做到一次裝夾后能加工全部待加工表面。（3）盡可能采用專用夾具，減少占機(jī)裝夾與調(diào)整的時(shí)間。該零件的結(jié)構(gòu)形狀比較規(guī)則，其裝夾方式可以直接采用平口虎鉗進(jìn)行裝夾。1.5.4刀具的選擇刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中重要內(nèi)容之一，它不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。編程時(shí)，選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。在如何使用數(shù)控機(jī)床刀具方面，也應(yīng)掌握一條原則：尊重科學(xué)，按切削規(guī)律辦事。對(duì)于不同的零件材質(zhì)，在客觀規(guī)律上就有一個(gè)切削速度（v）、背吃刀量（a P）、進(jìn)給量（f）三者互相適應(yīng)的最佳切削參數(shù)。這對(duì)大零件、稀有金屬零件、貴重零件更為重要，應(yīng)在實(shí)踐中不斷摸索這個(gè)最佳切削參數(shù)。1.5.5切削用量的確定當(dāng)編制數(shù)控加工程序時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量。確定時(shí)一定要根據(jù)機(jī)床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，當(dāng)然也可結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用類比的方法來確定切削用量。在選擇切削用量時(shí)要充分保證刀具能加工完一個(gè)零件或保證刀具的7耐用度不低于一個(gè)工作班，最少也不低于半個(gè)班的工作時(shí)間。背吃刀量、切削速度和進(jìn)給量就是我們常說切削三要素。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下，加工的地方應(yīng)該選取刀具和數(shù)據(jù)。根據(jù)刀具的數(shù)據(jù)和加工的地方來選擇。要選取大一點(diǎn)的銑刀來加工鋁，銅等軟材料零件。選擇工具，使工具的尺寸和工件表面的大小是合適的。在日常的生產(chǎn)過程中，零件的旁邊的輪廓加工起來，一般都要采用端洗平面，這個(gè)時(shí)候呢，應(yīng)該選擇質(zhì)地比較硬的合金刀具來加工，凸槽，表面如果粗糙的或者加工孔比較粗的用高速鋼刀具，選擇質(zhì)地硬的合金在一些洗削的三維平面以及變角輪廓的加工，一般我們采用球頭銑刀，銑削銑刀，還有圓錐銑刀。如果正在加工自由曲面時(shí)，如果球頭刀具不動(dòng)的話，這時(shí)候，為了保證加工更好，切削的距離一般都會(huì)很小，因此球頭銑刀在非常精密的加工時(shí)它只適用于表面加工。但是不管你是端洗的加工其表面質(zhì)量還有加工的效率都比球頭洗刀好的多。所以呢，為了保證加工不過切，那么曲面被粗加工還有半精加工的時(shí)候呢，我們最好要選端洗刀。你想想它能讓你的加工質(zhì)量還有效率都提高大大的啊，它還能讓我們整個(gè)制作成本大大降低。（1）背吃刀量 的選擇pa在系統(tǒng)剛度和機(jī)床功率允許的過程中，盡量選擇切削深度較大時(shí)，為了減少飼料數(shù)量。當(dāng)高精密零件，應(yīng)考慮補(bǔ)貼，其余補(bǔ)貼普遍高于普通左轉(zhuǎn)彎時(shí)幅度小，通常在 0.1到 0.5毫米。（2） 主軸轉(zhuǎn)速 n的選擇從理論上講，n 值越大的更好，不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且還可以防止產(chǎn)品卸荷瘤的形成，具有較低的表面粗糙度值。但事實(shí)8上，由于機(jī)床的限制，當(dāng)選擇所有元素高的綜合思維，適合速度。轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為 10vn=d?式中 v—切削速度；d—刀具的直徑；（3） 進(jìn)給速度的選擇精密加工表面輪廓的進(jìn)給速度，切削深度，切削寬度通常比較小，切削力小，因此高速度不能超過機(jī)床的額定功率。粗加工時(shí)，切削速度的主要原因是過度的過度的溫度和切削力，切削速度高，加工精度主要受溫度的控制。通常，工件材料，刀具材料，刀具的磨損，切削速度的限制也必須允許。進(jìn)給速度是指在單位時(shí)間內(nèi)，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離（單位為 mm/min）。有些數(shù)控車床可以選用進(jìn)給量（單位為 mm/r）表示進(jìn)給速度。我們?nèi)绻氡ＷC工件的加工質(zhì)量好的話，那么我們就應(yīng)該選擇像（2000mm/分鐘)以下的進(jìn)給速度。如果刀具沒有行程或者遠(yuǎn)距離返回原點(diǎn)的時(shí)候，那么我們就應(yīng)該設(shè)置很高的進(jìn)給速度。92 零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)2.1 零件零件圖2.2 零件數(shù)控加工工藝分析與設(shè)計(jì)2.2.1零件零件圖分析該零件特征主要在正面上，正面主要包括四個(gè) φ10H7 的孔以及φ20 深度 3mm的孔、一個(gè)由圓弧直線連接而成高度 5mm的凸臺(tái)、90X90mm的凸臺(tái)。其零件圖尺寸標(biāo)注完整、正確、符合數(shù)控加工要求，加工部位清楚明確。零件材料為 45鋼，加工切削性能較好，無熱處理和硬度要求。分析圖紙，可知長(zhǎng)方形輪廓長(zhǎng)和寬無精度要求，單外輪廓要作為定位基準(zhǔn)因此加工零件的六個(gè)表面時(shí)需要進(jìn)行粗精加工。通正面孔的孔徑精度要求為 H7，凹槽寬的尺寸精度要求上偏差為+0.035mm 下偏差-0.015mm，90mmX 99mm 凸臺(tái)精度要求±0.05mm。零件所有表面粗糙度要求為 Ra6.3um。2.2.2毛坯選擇根據(jù)零件的零件圖，零件的尺寸為 100mm×100mm×20mm（長(zhǎng)×寬×高），該零件材料為 45鋼，零件形狀規(guī)則且切削余量均勻，由10于零件各表面加工精度要求為 6.3μm，故需安排粗、精加工需件長(zhǎng)、寬、高應(yīng)留取足夠的加工余量，故毛坯選取尺寸為102mm×102mm×25mm（長(zhǎng)×寬×高）的方形毛坯。2.2.3定位基準(zhǔn)選擇圖 2-1 毛坯示意圖在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對(duì)零件各表面的加工順序也有很大的影響。本節(jié)先建立一些有關(guān)基準(zhǔn)和定位的概念，然后再著重討論定位基準(zhǔn)選擇的原則。1．精基準(zhǔn)的選擇重點(diǎn)考慮：如何較少誤差，提高定位精度。（1）基準(zhǔn)重合原則。利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)做為定位基準(zhǔn)，即為基準(zhǔn)重合原則。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在大多數(shù)工序中，都使用同一基準(zhǔn)的原則。這樣容易保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的11誤差。例如，加工軸類零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)來加工軸類零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對(duì)軸心線的垂直度。（3）互為基準(zhǔn)原則。加工表面和定位表面互相轉(zhuǎn)換的原則。一般適用于精加工和光磨加工中。例如：車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴(yán)格的同軸度要求，常先以主軸錐孔為基準(zhǔn)磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為基準(zhǔn)磨主軸錐孔，最后達(dá)到圖紙上規(guī)定的同軸度要求。（4）自為基準(zhǔn)原則。以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)的原則，如浮動(dòng)鏜孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的位置精度。還有一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇：粗加工時(shí)以前面兩端面和下端面端面為粗基準(zhǔn)，并加工出精基準(zhǔn)2．粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大小。重點(diǎn)考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求。（1）合理分配加工余量的原則。a、應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準(zhǔn)；b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高；如床身加工，先加工床腿再加工導(dǎo)軌面；（2）保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則。 一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置。當(dāng)零件上有幾12個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。（3）便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。（4）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。精基準(zhǔn)的選擇：精加工時(shí)以粗加工時(shí)加工出的端面和底面為基準(zhǔn)。3．根據(jù)上文粗精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇該零件的粗精基準(zhǔn)：（1） 粗基準(zhǔn) 以毛坯的底面 F為粗基準(zhǔn)，裝夾 B面和 D面加工上表面 A。（2） 精基準(zhǔn) 以已銑上表面 A為精基準(zhǔn)，裝夾 A面和 F面加工零件四個(gè)側(cè)面。再以已銑上表面 A為精基準(zhǔn)，裝夾 B面和 D面加工零件 F面的凸臺(tái)、凹槽、通孔等。2.2.4加工順序設(shè)計(jì)按照先粗后精、先面后孔的原則，以及安裝的先后順序確定該零件的加工順序?yàn)椋恒娏慵媳砻?A→銑零件側(cè)面 B→銑零件側(cè)面 C→銑零件側(cè)面 D→銑零件側(cè)面 E→粗加工銑零件上表面 F→鉆中心→鉆孔→鉸孔→粗加工外輪廓→銑孔→銑槽→精加工輪廓。2.2.5刀具選擇1號(hào)刀φ80面銑刀：對(duì)于該零件上下表面，加工面積較大，同時(shí)有較高的表面粗糙度要求，故選用φ80面銑刀進(jìn)行加工，可以提高加工精度和效率，減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡和保證銑刀的使用壽命。2號(hào)刀φ2中心鉆：由于該零件對(duì)孔間距有一定的位置精度要求，故選用φ2中心鉆定位后再用普通的麻花鉆鉆孔才能達(dá)到所要求的位13置精度。3號(hào)刀φ9.8麻花鉆：由于2×φ10通孔的內(nèi)表面粗糙度為3.2μm，并提高切削效率，故選用φ9.8麻花鉆粗鉆，再用鉸刀鉸孔，保證其表面粗糙度要求。4號(hào)刀φ10鉸刀：由于該零件的四個(gè)通孔孔面精度要求較高，故選用φ10鉸刀鉸孔才能達(dá)到所要求的精度。5號(hào)刀φ20立銑刀：對(duì)于零件F面凸臺(tái)的加工，由于尺寸原因并為了提高加工效率，故選用φ20立銑刀即可滿足加工要求。6號(hào)刀φ8立銑刀：對(duì)于零件F面凹槽尺寸原因，故選用φ8立銑刀即可滿足加工要求。2.2.6零件刀具卡片制定根據(jù)上文的刀具選擇制定該零件的刀具卡片:表 2.1 零件刀具卡片產(chǎn)品名稱 零件名稱 零 件刀具規(guī)格序號(hào) 刀具號(hào) 刀具名稱 數(shù)量直徑/mm 長(zhǎng)度/mm備注1 T01 面銑刀 1 φ80 實(shí)測(cè) 硬質(zhì)合金2 T02 中心鉆 1 φ2 實(shí)測(cè) 硬質(zhì)合金3 T03 麻花鉆 1 φ9.8 實(shí)測(cè) 硬質(zhì)合金4 T04 鉸刀 1 φ10 實(shí)測(cè) 硬質(zhì)合金5 T05 立銑刀 1 φ20 實(shí)測(cè) 硬質(zhì)合金6 T06 立銑刀 1 Φ8 實(shí)測(cè) 硬質(zhì)合金編制 審核 批準(zhǔn) 共1頁 第1頁2.2.7切削參數(shù)選擇削用量的合理選擇直接影響到零件的表面質(zhì)量以及加工效率，因此切削用量的選擇是數(shù)控加工工藝編制過程中不可缺少的一部分，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及查表確定該零件在數(shù)控加工過程中的切削用量。1．主軸轉(zhuǎn)速的確定查閱《刀具手冊(cè)》，可知，加工中主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算公式如下：n=1000Vc/πd（公式 3-1）公式中：14n—主軸轉(zhuǎn)速，單位 r/minVc—切削速度，單位 m/mind—銑刀直徑，單位 mm根據(jù)切削原理可知，切削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具耐用度等因素。如表3.2所示：表 3.2 銑削時(shí)切削速度切削速度 /(m/min)cv工件材料 硬度/HBS高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀<225 18~42 66~150225~325 12~36 54~120鋼325~425 6~21 36~75<190 21~36 66~150190~260 9~18 45~90鑄鐵160~320 4.5~10 21~30鋁 70~120 100~200 200~400從理論上講，切削速度Vc的值越大越好，因?yàn)檫@不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實(shí)際上由于機(jī)床、刀具等的限制，應(yīng)綜合考慮，加工中零件各部位切削速度Vc數(shù)值選取如下：粗銑時(shí)Vc 選取100m/min；精銑時(shí)Vc 選取150m/min；具體Vc值應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整根據(jù)各部位切削速度Vc的選取數(shù)值以及加工中選用的具體刀具，將Vc與刀具直徑代入公式3-1(n=1000Vc/πD)得到零件各部位加工時(shí)的刀具轉(zhuǎn)速如下：T01刀具φ80粗銑六個(gè)表面時(shí)n粗=1000×100/3.14×80≈398.09=450r/min；T01刀具φ80精銑時(shí)n精=1000×150/3.14×80≈597.13=600r/min；T02刀具φ2中心鉆根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn)而得到的=1500 r/min15T03刀具φ9.8麻花鉆根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn)而得到的=1000 r/minT04刀具φ10鉸刀根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn)而得到的=1200r/minT05刀具φ20粗銑時(shí)n粗=1000×100/3.14×20≈1592=1600r/min；T06刀具φ8粗銑時(shí)n粗=1000×100/3.14×8≈3980=3500r/min；T06刀具φ8精銑時(shí)n精=1000×120/3.14×8≈4777=4000r/min；2．?dāng)?shù)控加工進(jìn)給量的選擇對(duì)于銑刀等多齒刀具，通常規(guī)定每齒進(jìn)給量 fz(mm)，其含義是刀具每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，刀具相對(duì)于工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的位移量。進(jìn)給量與每齒進(jìn)給量的關(guān)系為：F=fz·z·n (3-2)，每齒進(jìn)給量 fz的選取，主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料的力學(xué)性能、工件表面粗糙度等因素。工件材料強(qiáng)度和硬度越高，fz 越??；反之則越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量，高于同類高速鋼銑刀。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)取較小值。銑刀每齒進(jìn)給量如表 2.3所示，本設(shè)計(jì)中每個(gè)工部的具體進(jìn)給速度依據(jù)上述公式計(jì)算，具體參見加工過程總表。表 2.3 銑刀每齒進(jìn)給量 Zf每齒進(jìn)給量 /（mm/z）工件材料粗銑 精銑高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀鋼 0.10~0.15 0.10~0.25鑄鐵 0.12~0.20 0.15~0.30 0.02~0.05 0.10~0.15鋁 0.06~0.20 0.10~0.25 0.05~0.10 0.02~0.05切削進(jìn)給量 F是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)方向的相對(duì)位移，單位為 mm/min。它與銑刀轉(zhuǎn)速 n、銑刀齒數(shù) z及每齒進(jìn)給量fz（mm/z）的關(guān)系為:F=fz·z·n公式中：z—銑刀齒數(shù)，單位 mm/minfz—銑刀每齒工作臺(tái)移動(dòng)距離，即每齒進(jìn)給量 mm/z16在保證機(jī)床、刀具不超出工件精度允許的數(shù)值，表面粗糙度值不太大的前提下，盡量選擇大的進(jìn)給量，粗加工時(shí)限制進(jìn)給量的主要是切削力，精加工時(shí)，限制進(jìn)給量的主要是表面粗糙度。切削進(jìn)給速度也可由機(jī)床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。T01刀具φ80盤刀根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn)而得到的粗加工F =80mm/minT01刀具φ80盤刀根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn)而得到的精加工F =50mm/min；T05刀具φ20粗銑F面凹槽凸臺(tái)等時(shí)F粗=0.15×3×1600=720mm/min；T06刀具φ10粗銑A面凸臺(tái)等時(shí)F粗=0.1×3×3500=1050mm/min；T06刀具φ10精銑F面凹槽凸臺(tái)等時(shí)F精=0.05×3×4000=600mm/min；表 2.4 鉆削時(shí)的進(jìn)給量 f（mm/r）鋼 （MPa）＜800 800~1000 ＞1000鉆頭直徑 d（mm）進(jìn)給量 f（mm/r）≤2 0.05~0.06 0.04~0.05 0.03~0.04＞2~4 0.08~0.10 0.06~0.08 0.04~0.06＞4~6 0.14~0.18 0.10~0.12 0.08~0.10＞6~8 0.18~0.22 0.13~0.15 0.11~0.13＞8~10 0.22~0.28 0.17~0.21 0.13~0.17＞10~13 0.25~0.31 0.19~0.23 0.15~0.19切削進(jìn)給量 F是切削時(shí)單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)方向的相對(duì)位移，單位為 mm/min。它與主軸轉(zhuǎn)速 n的關(guān)系為：F= n·f（公式 3-3）公式中：n—主軸轉(zhuǎn)速，單位 r/minf—鉆削時(shí)的進(jìn)給量 f ，單位 mm/rT02刀具φ2中心鉆定位2×φ10通孔以及2xM10時(shí)17F=0.05×1500=75mm/minT03刀具φ9.8麻花鉆鉆2×φ10通孔時(shí)F=0.1×1000=100mm/minT04刀具φ10鉸刀鉸2×φ10通孔時(shí)F=0.05×1200=60mm/min3．背吃刀量的確定在機(jī)床刀具和工件的剛度允許的情況下。粗加工（Ra10～80μm）時(shí)，一次進(jìn)給盡可能切削全部余量。在中等功率機(jī)床上，背吃刀量可達(dá) 8～10mm。半精加工（Ra1.25～10μm）時(shí)，背吃刀量取為 0.5～2mm。精加工（Ra0.32～1.25μm）時(shí)，背吃刀量取為 0.1～0.4mm。最好一次切凈余量，以提高生產(chǎn)效率。根據(jù)零件材料和我院刀具性能考慮，粗加工時(shí)：a P =2～5mm；精加工時(shí)：a P =0.2～0.5mm；上述參數(shù)的選取，即提高了生產(chǎn)效率，又可延長(zhǎng)刀具使用壽命。2.2.8加工設(shè)備的選用一般來說，上述這些加工內(nèi)容采用數(shù)控加工后，在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與綜合效益等方面都會(huì)得到明顯提高。相比之下，下列一些內(nèi)容不宜選擇采用數(shù)控加工：（1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容；（2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工；（3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時(shí)，也要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等等?？傊M量做到合理，達(dá)到多、快、好、省的目的。要防止把數(shù)控機(jī)床降格為通用機(jī)床使用。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18加工，為復(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。選用加工中心（FAUNC——VMC870） 加工中心加工柔性比普通數(shù)控銑床優(yōu)越，有一個(gè)自動(dòng)換刀的伺服系統(tǒng)，對(duì)于工序復(fù)雜的零件需要多把刀加工，在換刀的時(shí)候可以減少很多輔助時(shí)間，很方便，而且能夠加工更加復(fù)雜的曲面等工件。因此，提高加工中心的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用編程技巧，編制高效率的加工程序，對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。圖 2-2VMC870加工中心表 2.5機(jī)床參數(shù)表工 作 臺(tái) 面 尺 寸（ 長(zhǎng) ×寬 ）407×1307（ mm） 主 軸 錐 孔 /刀 柄 形 式24ISO40 / BT40（ MAS403）工 作 臺(tái) 最 大 縱 向 行 程 670mm 主 配 控 制 系 統(tǒng) FANUC 0iMate-MC工 作 臺(tái) 最 大 橫 向 行 程 470mm 換 刀 時(shí) 間 （ s） 6.7s主 軸 箱 垂 向 行 程 700mm 主 軸 轉(zhuǎn) 速 范 圍 60—6000( r/min)工 作 臺(tái) T型 槽（ 槽 數(shù) -寬 度 ×間 距 ）7-16×60mm 快 速 移 動(dòng) 速 度 10000（ mm/min）主 電 動(dòng) 機(jī) 功 率 7.7/7.7（ kw） 進(jìn) 給 速 度 7—800（ mm/min）脈 沖 當(dāng) 量 （ mm/脈 沖 ） 0.001 工 作 臺(tái) 最 大 承 載 (kg) 700kg19機(jī) 床 外 形 尺 寸(長(zhǎng) ×寬 ×高 )(mm)2740mm×2720mm×2710mm機(jī) 床 重 量 ( kg) 4000kg2.2.9夾具的選擇與裝夾方案的確定1．夾具的選擇考慮到該零件外輪廓為正方形,形狀很規(guī)則，在外型上沒有什么特殊要求，故夾具選用平口虎鉗即可?？紤]到本設(shè)計(jì)零件的外形尺寸和加工精度等因素，本設(shè)計(jì)選擇的平口虎鉗規(guī)格參數(shù)如下：該零件形狀規(guī)則，四個(gè)側(cè)面較光整，加工面與加工面之間的位置精度要求不高。所以以底面和兩個(gè)側(cè)面作為定位，用虎鉗從工件側(cè)面夾緊。使用注意事項(xiàng)：（1）夾緊工件時(shí)要松緊適當(dāng)，用手板緊手柄，不得借助其他工具加力。（2）強(qiáng)力作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量使力朝向固定鉗身。（3）不許在活動(dòng)鉗身和光滑平面上敲擊作業(yè)。（4）對(duì)絲杠、螺母等活動(dòng)表面應(yīng)經(jīng)常清洗、潤(rùn)滑，以防生銹表 2.6平口虎鉗夾具參數(shù)產(chǎn) 品 名稱 型 號(hào)鉗 口 寬 度（ mm）鉗 口 高 度（ mm）鉗 口 最 大 張開 度 （ mm）定 位 鍵 寬度 （ mm）外 形 尺 寸 長(zhǎng) ×寬×高 （ mm）平 口 虎鉗 Q12160 160 70 160 18 700×300×2002．裝夾方案的確定（1）以 F面為粗基準(zhǔn)加工 A面；（2）以 A面為精基準(zhǔn)，先銑 B面，然后再對(duì) B面打表加工 C面，然后依次加工 D、E 面，這樣就保證了 B、C、D、E 面與 F面的垂直度；（3）以 A面為精基準(zhǔn)加工 F面矩形凸臺(tái)、正方形凸臺(tái)、4 個(gè)通孔。202.2.10工序與工步的劃分工序劃分主要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、所用設(shè)備及零件本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等。大批量生產(chǎn)時(shí)，若使用多軸、多刀的高效加工，可按工序集中原則組織生產(chǎn)；若在由組合機(jī)床組成的自動(dòng)線上加工，工序一般按分散原則劃分。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。特別是加工中心的應(yīng)用，工藝路線的安排更多地趨向于工序集中。單件小批量生產(chǎn)時(shí)，通常采用工序集中原則。成批生產(chǎn)時(shí)，可按工序集中原則劃分，也可按工序分散原則劃分，應(yīng)視具體情況而定。對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸和重量都很大的重型零件．應(yīng)采用工序集中原則，以減少裝夾次數(shù)和運(yùn)輸量。對(duì)于剛性差、精度高的零件，應(yīng)按工序分散原則劃分工序。工序的劃分有很多種，主要有按裝夾次數(shù)劃分工序、按使用刀具劃分工序、按加工部位劃分工序等劃分方法，本設(shè)計(jì)主要采用按裝夾次數(shù)劃分工序，根據(jù)上文制定的零件加工順序和選用刀具設(shè)計(jì)出零件的加工工序與工步如下：工序1：下料毛坯尺寸為105X105X25mm工序2：銑零件六個(gè)表面至尺寸100X100X20mm工序3：4-φ10的孔加工（1）鉆中心鉆；（2）φ9.8麻花鉆對(duì)四個(gè)孔進(jìn)行鉆孔；（3）φ10鉸刀對(duì)四個(gè)孔進(jìn)行鉸孔；工序4：銑方形凸臺(tái)、多個(gè)圓弧和直線組成的凸臺(tái)及φ20的孔（1）選用φ20立銑刀粗銑方形凸臺(tái)、多個(gè)圓弧和直線組成的凸臺(tái)；（2）選用φ8立銑刀粗銑φ20的孔；（3）選用φ8立銑刀粗銑寬度10mm的槽；（4）選用φ8立銑刀對(duì)上表面輪廓特征進(jìn)行精加工，至圖紙尺寸要求；工序5：去毛刺、清洗工序6：終檢根據(jù)上文的工序與工步劃分，設(shè)計(jì)出本零件的加工過程總表如21下：表 2.7 零件加工過程總表產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào)單位名稱 零件序號(hào) 加工內(nèi)容 刀具號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度（mm/min） 背吃刀量 備注1 粗銑表面 T01 450 80 0.5 手動(dòng)2 精銑表面 T01 600 50 0.2 手動(dòng)3中心鉆定位4×φ10通孔 T02 1500 75 0.2 自動(dòng)4 鉆4×φ10通孔 T03 1000 100 0.5 自動(dòng)5鉸4×φ10通孔至規(guī)定尺寸 T04 1200 60 0.2 自動(dòng)6粗銑方形凸臺(tái)、多個(gè)圓弧和直線組成的凸臺(tái)T05 1600 720 0.5 自動(dòng)7 粗銑φ20的孔 T06 3500 1050 0.5 自動(dòng)8φ8立銑刀粗銑寬度10mm的槽T06 3500 1050 0.5 自動(dòng)9φ8立銑刀對(duì)上表面輪廓特征進(jìn)行精加工T06 4000 600 0.2 自動(dòng)2.2.11零件工序卡片的設(shè)計(jì)表 2.8數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 材 料 零件圖號(hào)工廠數(shù)控加工工序卡 零件 45鋼 A422工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 設(shè)備名稱 車 間1 數(shù)控加工車間工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量/mm備注1 下料 105X105X25mm編制 審核 批準(zhǔn) 共 4頁 第 1頁23表 2.9數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 材 料 零件圖號(hào)工廠數(shù)控加工工序卡 零件 45鋼 A4工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 設(shè)備名稱 車 間2 平口虎鉗 VMC870 數(shù)控加工車間工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量/mm備注1銑零件六面至尺寸100X100X20mm T01 450 80 0.5手動(dòng)編制 審核 批準(zhǔn) 共 4頁 第 2頁24表 2.10零件鉆孔工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 材 料 零件圖號(hào)工廠數(shù)控加工工序卡 零件 45鋼 A4工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 設(shè)備名稱 車 間3 平口虎鉗 VMC870 數(shù)控加工車間工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量/mm備注1中心鉆定位4×φ10通孔 T02 1500 75 0.2 自動(dòng)2 鉆4×φ10通孔 T03 1000 100 0.5 自動(dòng)3鉸4×φ10通孔至規(guī)定尺寸 T04 1200 60 0.2 自動(dòng)編制 審核 批準(zhǔn) 共 4頁 第 3頁25表2.11銑上表面工序卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 材 料 零件圖號(hào)工廠數(shù)控加工工序卡 零件 45鋼 A4工序號(hào) 程序編號(hào) 夾具名稱 設(shè)備名稱 車 間4 平口虎鉗 VMC870 數(shù)控加工車間工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度（mm/min）背吃刀量/mm備注1粗銑方形凸臺(tái)、多個(gè)圓弧和直線組成的凸臺(tái)T05 1600 720 0.5 自動(dòng)2 粗銑φ20的孔 T06 3500 1050 0.5 自動(dòng)3φ8立銑刀粗銑寬度10mm的槽 T06 3500 1050 0.5 自動(dòng)4φ8立銑刀對(duì)上表面輪廓特征進(jìn)行精加工T06 4000 600 0.2 自動(dòng)編制 審核 批準(zhǔn) 共 14頁 第 10頁第5頁263 零件的數(shù)控加工程序編制3.1 零件編程方法選擇數(shù)控編程分手工編程和自動(dòng)編程。手工編程是由人工完成刀具軌跡計(jì)算及加工程序的編制工作。當(dāng)零件形狀不十分復(fù)雜或加工程序不太長(zhǎng)時(shí)，采用手工編程方便、經(jīng)濟(jì)。自動(dòng)編程是利用計(jì)算機(jī)通過自動(dòng)編程軟件完成對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算、加工程序的生成及刀具加工軌跡的動(dòng)態(tài)顯示等。對(duì)于加工零件形狀復(fù)雜，特別是涉及三維立體形狀或刀具運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算繁瑣時(shí)，常采用自動(dòng)編程。本文中所設(shè)計(jì)的零件的輪廓較為復(fù)雜，加工工藝有點(diǎn)繁瑣，零件輪廓中有凹槽、凸臺(tái)、曲面等，因而所需的程序較多，局部坐標(biāo)的計(jì)算也比較復(fù)雜，因此綜合選擇用自動(dòng)編程編制。3.2 零件數(shù)控加工程序的編寫該零件表面 A和表面 F，加工面積較大，同時(shí)有較高的表面粗糙度要求，為保證零件的加工精度，兼顧加工效率，零件上表面 A采用 φ80 面銑刀手動(dòng)粗加工和精加工。其余表也使用 φ80 面銑刀手動(dòng)銑削在這里不詳細(xì)介紹。3.2.1零件 F面程序編寫零件F面（正面）的加工很難確定刀具走刀路線的坐標(biāo)，手工編程繁瑣，計(jì)算量大，因此選用自動(dòng)編程。1.零件正面粗加工的自動(dòng)編程（1）進(jìn)入 UG加工模塊①啟動(dòng)NX6.0。雙擊 UG NX6.0的圖標(biāo)，進(jìn)入U(xiǎn)G NX6.0界面。27圖3-1 UG界面②打開模型文件。在主菜單中選擇【文件】/【打開】命令，在系統(tǒng)自動(dòng)彈出的“打開”對(duì)話框中選擇正確的路徑和文件名，單擊“OK”按鈕，打開零件模型。圖3-2 打開零件模型③進(jìn)入加工模塊。使用快捷鍵（Ctrl+alt+m）進(jìn)入U(xiǎn)G NX6.0 CAM模塊，系統(tǒng)自動(dòng)彈出如圖所示的“加工環(huán)境”對(duì)話框，進(jìn)行加工環(huán)境的初始化設(shè)置，“mill-contour（輪廓銑）”，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕進(jìn)入加工模塊。如圖3-3所示。28圖3-3 加工環(huán)境（2）創(chuàng)建程序①在操作導(dǎo)航器的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，系統(tǒng)彈出快捷菜單，在該快捷菜單中選擇“程序順序視圖”命令。在【插入】工具欄上單擊【創(chuàng)建程序】圖標(biāo)系統(tǒng)將彈出的“創(chuàng)建程序”對(duì)話框。②在名稱文件輸入框中輸入“Fmianjiagong”（F面加工），單擊“確定”按鈕。（3）創(chuàng)建刀具①在【插入】工具欄上單擊【創(chuàng)建刀具】按鈕，系統(tǒng)彈出如圖4-4所示的“創(chuàng)建刀具”對(duì)話框。②選擇“類型”為“mill-contour”（輪廓銑），在“刀具子類型”下選擇“MILL”（銑刀），在“名稱”文本框中輸入“D14”，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示的“銑刀-5參數(shù)”圖 3-4創(chuàng)建刀具29對(duì)話框，在“直徑”文本框中輸入“20”，在“底圓角半徑”文本框中輸入“0”，在“長(zhǎng)度”文本框中輸入“75”，在“刀刃長(zhǎng)度”文本框中輸入“50”。依次這樣來創(chuàng)建φ8的立銑刀、、中心鉆、φ9.8的麻花鉆、φ10的鉸刀，完成刀具的創(chuàng)建，繼續(xù)下一步。（4）創(chuàng)建幾何體①在操作導(dǎo)航器的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，系統(tǒng)彈出快捷菜單。②在該快捷菜單中選擇“幾何視圖”命令，在操作導(dǎo)航器中出現(xiàn)圖標(biāo)，用鼠標(biāo)左鍵雙擊該圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出對(duì)話框。③在對(duì)話框中的“安全設(shè)置選項(xiàng)”選擇“自動(dòng)”、“安全距離”文本框內(nèi)輸入“10”。在“指定MCS”對(duì)話框中單擊“自動(dòng)判斷”按鈕，選擇工件表面，系統(tǒng)使加工坐標(biāo)系在零件XY軸的中心點(diǎn)。單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕。如圖4-5機(jī)床坐標(biāo)系的創(chuàng)建。圖3-5機(jī)床坐標(biāo)系④在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如3-6所示的“工件幾何體”對(duì)話框，在該對(duì)話框中單擊“指定部件”按鈕，系統(tǒng)彈出“部件幾何體”對(duì)話框，在該對(duì)話框中選中“幾何體”單選按鈕，在“過濾方法”下拉列表框中選擇“體”選項(xiàng)，單擊“全選”按鈕，選擇圖形區(qū)所有可見的零件幾何體模型，單擊鼠標(biāo)中鍵，返回“工件幾何體”對(duì)話30框。圖3-6工件幾何體⑤指定毛坯。在如圖3-6所示的“工件幾何體”對(duì)話框中單擊“指定毛坯”鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示的“毛坯幾何體”對(duì)話框，在該對(duì)話框選中“自動(dòng)塊”單選按鈕，單擊鼠標(biāo)中鍵，返回“工件幾何體”對(duì)話框，單擊鼠標(biāo)中鍵，結(jié)束幾何體的選擇。1. 零件鉆孔的自動(dòng)編程（1）鉆中心孔的自動(dòng)編程二）創(chuàng)建操作①在加工創(chuàng)建工具條中，單擊“創(chuàng)建操作”命令，系統(tǒng)將彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話框。②在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中，選擇“類型”中選擇“drill”，然后在“操作子類型”中，選擇型腔銑模板圖標(biāo) PECK-DRILLING啄鉆。在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中設(shè)置其他參數(shù)：程序、刀具為 φ2 中心鉆、幾何體選擇 workpiece1、方法、名稱。在“創(chuàng)建操作”對(duì)話框中單擊“確定”，指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循環(huán)方式、進(jìn)給和速度，如圖 3-7所示。31圖 7.-創(chuàng)建操作③生成操作，如圖 3-7所示。圖 3-7鉆中孔刀軌圖 3-7鉸孔刀軌322. 零件型腔銑的自動(dòng)編程（1）創(chuàng)建操作①單擊【插入】工具欄上的【創(chuàng)建操作】圖標(biāo)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出如圖3-8所示的“創(chuàng)建操作”對(duì)話框，選擇“類型”為“mlii-contour”，選擇“操作子類型”為“CAVITY-MILL”（型腔銑），“刀具”選擇“D20”、“幾何體”設(shè)置為“WORKPIECE1”、“方法”設(shè)置為 “MEHOD”、 “名稱”設(shè)置為“cujiagong”，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕將彈出“型腔銑”對(duì)話框。圖3-8創(chuàng)建操作（6）指定切屑區(qū)域在“型腔銑”對(duì)話框中單擊“指定切削區(qū)域”圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“切削區(qū)域”對(duì)話框，選擇切削區(qū)域，單擊確定鍵，返回“型腔銑”對(duì)話框。（7）刀軌生成①切削模式。在“切削模式”下拉列表中選擇“跟隨部件”。②歩距。在“歩距”下拉列表選擇“%70刀具平直”。③全局每刀深度。在“全局每刀深度”文本輸入框中輸入33“0.5”。如圖3.9參數(shù)設(shè)置。圖3-9參數(shù)設(shè)置④切削參數(shù)。在“型腔銑”對(duì)話框中單擊【切削參數(shù)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對(duì)話框，“策略”選項(xiàng)卡參數(shù)中設(shè)置“切削方向”為“順銑”、“切削順序”為“層優(yōu)先”、如圖3.8參數(shù)設(shè)置?！坝嗔俊边x項(xiàng)卡參數(shù)中設(shè)置使用“底部面和側(cè)壁余量一直”，“毛坯余量”為0.3，“部件側(cè)面余量”采用繼承自MILL-ROUGH為“0.5”，“內(nèi)公差”為0.03、“外公差”為0.12。⑤非切削移動(dòng)。在“型腔銑”對(duì)話框中單擊【非切削移動(dòng)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“非切削移動(dòng)”對(duì)話框，傾斜角度設(shè)為“5”，“傳遞/快速”中的“區(qū)域之間”和“區(qū)域內(nèi)”均設(shè)置為“前一平面”。 ⑥進(jìn)給和速度。在“型腔銑”對(duì)話框中單擊【進(jìn)給和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出如圖所示的“進(jìn)給和速度”對(duì)話框，設(shè)置主軸速度（rpm）為“2300”、“進(jìn)刀”為1000 mmpm。單擊鼠標(biāo)中鍵，返回34“型腔銑”對(duì)話框。⑦在“型腔銑”對(duì)話框中指定了所有的參數(shù)后，單擊對(duì)話框底部操作組的【生成】圖標(biāo)，生成如圖3-10所示的型腔銑粗加工刀軌。圖3-10型腔銑粗加工刀軌3. 零件正面精加工的自動(dòng)編程（1）凸臺(tái)側(cè)壁半精的自動(dòng)編程①創(chuàng)建操作單擊【插入】工具欄上的【創(chuàng)建操作】圖標(biāo)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出“創(chuàng)建操作”對(duì)話框，選擇“類型”為“mlii-contour”，選擇“操作子類型”為“ZLEVEL_PROFILE”（等高輪廓銑），“程序”設(shè)置為“PROGRAM”、“刀具”選擇“D8”、“幾何體”設(shè)置為“WORKPIECE1”、“名稱”設(shè)置為“jingjiagong”，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕將打開如圖3-11所示的“創(chuàng)建操作”對(duì)話框。35圖4-11創(chuàng)建操作②刀軌生成a.切削模式設(shè)置為【配置文件】。b.全局每刀深度。在“全局每刀深度”文本輸入框中輸入“1”。c.切削參數(shù)。對(duì)話框中單擊【切削參數(shù)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“切削參數(shù)”對(duì)話框，“策略”選項(xiàng)卡參數(shù)中設(shè)置“切削方向”為“順銑”、“切削順序”為“層優(yōu)先”、“余量”選項(xiàng)卡參數(shù)中設(shè)置使用“底部面為0.3和側(cè)壁余量為0”。d.非切削移動(dòng)。對(duì)話框中單擊【非切削移動(dòng)】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“非切削移動(dòng)”對(duì)話框，傾斜角度設(shè)為“5”，“傳遞/快速”中的“區(qū)域之間”和“區(qū)域內(nèi)”均設(shè)置為“前一平面”。 e.進(jìn)給和速度。對(duì)話框中單擊【進(jìn)給和速度】圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“進(jìn)給和速度”對(duì)話框，設(shè)置主軸速度（rpm）為“4000”、“進(jìn)刀”為600 mmpm。單擊鼠標(biāo)中鍵，返回“型腔銑”對(duì)話框。f.在對(duì)話框中指定了所有的參數(shù)后，單擊對(duì)話框底部操作組的【生成】圖標(biāo)，生成如圖3-12所示的精加工刀軌。36圖3-12精加工刀軌④驗(yàn)證刀軌a.單擊“深度加工輪廓”對(duì)話框底部操作組的【確認(rèn)】圖標(biāo)。系統(tǒng)彈出“刀軌可視化”對(duì)話框，選擇“2D動(dòng)態(tài)”，單擊播放按鈕。b.確認(rèn)刀軌正確后，單擊對(duì)話框中的“確定”按鈕關(guān)閉對(duì)話框，型腔銑半精加工效果如圖3-13所示，完成深度加工輪廓操作的創(chuàng)建。圖 3-13側(cè)壁精加工效果圖 圖 3-14后處理程序37⑤后處理先在操作導(dǎo)航器中選中各銑削圖標(biāo)，然后在“加工操作”工具條中單擊“后處理”按鈕，在“后處理”對(duì)話框中，后處理選擇“MILL-3-AXIS”，單位選擇“公制/部件” ，單擊“確定”后，系統(tǒng)就會(huì)生成鉆孔操作的 NC加工代碼，如圖 3-14所示 。后處理程序單如下:%G17 G90 G54G40 G49 G80(Tool_Name = ZT3)(DIA. = 3.00 R = 0.00Length = 50.00)G91 G28 Z0.0M06T00G00 G90 X-33. Y33. S1000 M03G43 G00 Z10. H00G81 X-33. Y33. Z-1. R10. F50.G81 X33. Y33. Z-1.G81 X0.0 Y-.083 Z-1.G81 X-33. Y-33. Z-1.G81 X33. Y-33. Z-1.G80M05 M09(Tool_Name = ZT9.8)(DIA. = 9.80 R = 0.00Length = 50.00)G91 G28 Z0.0M06T00G00 G90 X-33. Y33. S1000 M03G43 G00 Z10. H00G81 X-33. Y33. Z-24.444 R10. F50.G81 X33. Y33. Z-24.444G81 X0.0 Y-.083 Z-3. R10.G81 X-33. Y-33. Z-24.444 R10.G81 X33. Y-33. Z-24.444G80M05(Tool_Name = JD10)(DIA. = 10.00 R = 0.00Length = 100.00)G91 G28 Z0.0M06T00G00 G90 X-33. Y33. S1000 M03G43 G00 Z10. H00G81 X-33. Y33. Z-21.5 R10. F50.G81 X33. Y33. Z-21.5G81 X33. Y-33. Z-21.5G81 X-33. Y-33. Z-21.5G80M05(Tool_Name = D20)(DIA. = 20.00 R = 0.00Length = 30.00)38G91 G28 Z0.0M06T00G00 G90 X-69.997 Y35.3 S2000 M03G43 G00 Z10. H00G00 Z2.G01 X-69.997 Y35.3 Z-1. F250. M08G01 X-59.997 Y42.1 Z-1.G02 X-47.608 Y47.608 I21.426 J-31