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無錫職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 論文題目：四爪單動卡盤（k72200)絲杠工藝設計與程序編制 所屬系部： 指導老師： 職 稱： 學生姓名： 班級、學號： 專 業(yè)： 2014年4月10 日 四爪單動卡盤（k72200)絲杠工藝設計與程序編制 摘 要: 本文介紹了四爪單動卡盤絲桿零件從毛坯到成品的加工過程。對零件的結構進行了分析，使用UG軟件對零件進行造型設計，制定了零件的加工工藝內容。選擇了零件毛坯和設備，確定了定位基準與夾具，對零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，采用手動編程和UG自動編寫程序。并使用設備加工加工出零件，進行質量分析。 關鍵詞：造型設計；工藝內容；加工工藝；切削用量；編寫程序 Four claws single-acting chuck (k72200) screw process design and programming Abstract：This paper introduces the four single chuck screw parts machining process from blank to the finished product.The structure of parts are analyzed, and the use of UG software to design parts, made the processing technology of parts.Chose the blank parts, and equipment, determine the locating datum and the fixture, the machining process of parts scheme, selection of cutting parameter and so on has carried on the detailed analysis.Prepare the process card, process card and card of tools, using manual programming and automatic programming UG.Machining parts, and use the equipment for quality analysis. Key words: Modeling design;Technology content; The processing technology; Cutting parameter; Write a program II 目 錄 摘 要 I Abstract II 一 設計內容總述 1 二 零件圖樣基本分析 2 （一）零件圖 2 1零件毛坯材料分析 2 2工藝設計 3 3零結構工藝分析 3 （二）零件圖樣工藝方案基本分析 4 （三）裝夾方案分析 4 （四）加工方法與加工順序及進給路線分析 4 1 加工方法的確定 4 2加工順序 6 3加工工序選擇原則 6 （五）選擇數(shù)控刀具的原則 7 （六）選擇數(shù)控加工用刀具 8 （七）切削用量的選擇 8 1 軸外圓的切削用量 9 （1）確定粗車時的切削用量ap 9 （2）確定精車時的切削余量 9 2切斷及切退刀槽的切削用量 10 （1）切斷時的切削用量 10 （2）切退刀槽時的切削用量 10 3鉆孔（Ф10）的切削用量 10 三 工藝規(guī)程的設計 12 （一）制定工藝路線 12 （二）機械加工工藝卡片 12 （三） 數(shù)控加工工序卡 13 四零件三維圖的繪制及程序的編制 14 （一） 實體圖的繪制 14 （二）編程的分類 17 （三）手動編程 18 （四）自動編程 21 總 結 26 致 謝 28 參考文獻 29 一 設計內容總述 這次的設計課題是“四爪單動卡盤（k72200)絲杠工藝設計與程序編制”，其主要包括以下幾大部分內容：零件的工藝分析、工藝過程設計、造型設計、刀具的選用、各技術參數(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、技術經(jīng)濟分析、主要參與資料以及后記。零件的工藝分析主要是對零件的圖樣，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，以及工藝卡片進行大致分析。而工藝過程分析，則是設計書中最復雜，內容最多的一個部分，其主要包括毛坯的選擇，工藝路線的設計，加工設備的選擇，以及各刀具路線的具體設計等等技術設計。 在這次設計中，我們要綜合運用到數(shù)控技術、機械設計與制造、工程力學、公差配合與測量、機械制圖、AutoCAD、UG等所學過的課程知識中的相關理論，并結合平時在實習過程中的實踐知識，獨立的去分析和解決問題，以達到準確、全面、快速的完成設計任務的目的。在設計中，要對設計任務進行全面的分析，然后繪制零件圖紙等，然后要對各種工藝文件進行規(guī)范，最后將各技術文件裝訂成冊。 在設計中，為了能夠解決各種問題，要懂得利用團隊資源，大家協(xié)作才會容易做到全面。而對于疑難問題，除了向指導老師請教之外，自己也可以查閱各種資料和手冊來解決，以增強我們的實際動手能力，使我們在向社會一線工作崗位過渡的過程中又進了一步。 由于自己的能力有限，在設計中還有許多不足之處，希望各位老師指教。 二 零件圖樣基本分析 （一）零件圖 CAD零件圖 圖2-1 三維零件圖 圖2-2 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）對機械加工的難易，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)占相當重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個非常重要的問題。 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料，形狀，生產(chǎn)性質以及在生產(chǎn)中獲得可能性有關。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)，所以加工方式中的車削加工和銑削加工，它比較符合經(jīng)濟性。 2工藝設計 （1）工藝設計 1）對零件進行工藝分析 2）選擇毛坯和機床 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）確定工序內容并填寫工序卡 （2）編寫加工程序 1）建立工件坐標系 2）基點尺寸計算與確定 3）尺寸及其精度計算 4）編寫加工程序 （3）零件加工與精度檢測 1）加工程序輸入與仿真 2）零件加工 3）零件精度檢測，填寫零件加工質量檢驗單 3零結構工藝分析 該零件主要由外圓柱面、螺紋、內孔、內方槽組成。如零件圖所示，材料為40Rc，毛坯為Φ28x100mm,中小批量生產(chǎn)，整個零件的粗、精加工應分開進行，以保證精度的要求。 （二）零件圖樣工藝方案基本分析 該零件粗、精加工分開，外圓柱各個尺寸，先加工Φ24d10-0.065 -0.149外圓、而后加工Φ13.5的槽，再加工左旋方形螺紋，掉頭加工時采用統(tǒng)一基準，以Φ24d10-0.065 -0.149圓柱面作為基準，加工零件的左端，外圓柱面和端面，及內孔，最后上銑床也是Φ24d10-0.065 -0.149圓柱面作為基準加工方形槽。 （三）裝夾方案分析 在確定裝夾方案時，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準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，但在結構設計設計時要進行具體的技術經(jīng)濟分析； （2）組合夾具：組合夾具是一種模塊化的夾具。標準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)準備周期，元件能重復多次使用并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點； （3）通用夾具：已經(jīng)標準化的可加工一定范圍內不同工件的夾具，稱為通用夾具。其尺寸、結構已經(jīng)規(guī)范化，而且具有一定的通用性，這類夾具適應性強，可用于一定形狀和尺寸范圍內的各種工件，價格便宜。其缺點是夾具精度不高，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。 經(jīng)綜合分析：該零件形狀規(guī)則，由于零件的加工面比較多，為了提高勞動生產(chǎn)效率，保證加工質量，降低勞動強度需要設計夾具，選用三爪卡盤相應工具夾具裝夾即可，銑方槽也是使用三爪卡盤，將三爪卡盤固定在工作面上。 根據(jù)前面定位基準的選擇，其特點是，利于分中打表及校準，一次性裝夾提高加工的精度。 （四）加工方法與加工順序及進給路線分析 1 加工方法的確定 加工方案的選擇，直接影響到技術經(jīng)濟性的好壞。對于本次所設計的四爪單動卡盤絲桿零件，其加工方案是很多的，我們的已選方案是最為保險、最能保證其精度要求的，同時也是顧全經(jīng)濟性的一種合理的加工方案。 在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為進給路線。進給路線不僅包括切削加工時的進給路線，還包括刀具到位、對刀、退刀和換刀等一系列過程的刀具運動線。 確定進給路線時，要在保證被加工零件獲得良好的加工精度和表面質量的前提下，力求計算容易，走刀路線短，空刀時間少。進給路線的確定與工件表面狀況、要求的零件表面質量、機床進給機構的間隙、刀具耐用度以及零件輪廓形狀等有關。進給路線主要考慮以下幾個方面： （1）車削和銑削零件表面時，要正確選用加工方式。 （2）進給路線盡量短，以減少加工時間。 （3）進刀、退刀位置應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刀、退刀，以避免產(chǎn)生刀痕。在切削內表面輪廓時，切入切出無法外延，銑刀只能沿法線方向切入和切出，此時，切入切出點應選在零件輪廓的兩個幾何元素的交點上。 （4）先加工外輪廓，后加工內輪廓 特別注意銑方槽時銑削的進給路線： ①在用立銑刀側刃銑削零件外輪廓時，銑刀的切入和切出點應沿零件輪廓曲線的延長線上切入和切出零件表面，而不應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。 ②銑削封閉的內輪廓表面時，若內輪廓曲線允許外延，則應沿切線方向切 入切出。若內輪廓曲線不允許外延，則刀具只能沿內輪廓曲線的法向切入切出，并將其切出點選在零件輪廓兩幾何元素的交點處。當內部幾何元素相切無交點時，為防止刀補取消時在輪廓拐角處留下凹口，刀具的切入切出點應遠離拐角。 因此在銑削該零件時，銑削外輪廓的銑刀的切入和切出點應沿零件輪廓曲線的延長線上切入和切出零件表面；加工內腔時由于內輪廓曲線不允許外延，則刀具只能沿內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，由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結合零件的形狀、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)濟性，最理想的加工方式為車削和銑削，考慮該零件為中小批量加工，故加工設備采用數(shù)控車床和數(shù)控銑床。 根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用數(shù)控機床。 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到的。對這些尺寸僅僅根據(jù)質量要求選擇相應的最終加工方法是不夠的，還應正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。 該零件加工順序為： 采用三爪卡盤裝夾。將零件伸出長80mm，用外圓車刀對零件進行粗加工（徑向留0.5mm余量，軸向留0.1mm余量）→精加工Φ19.5的圓弧面和Φ24d10-0.065 -0.149mm外圓柱面→加工Φ13.5mm的槽→加工M24x2的方形左螺紋→切斷（軸向留0.5mm余量）→掉頭夾持Φ24d10-0.065 -0.149mm圓柱面，加工零件的左端，使尺寸到位長74mm，加工外圓柱面Φ19.5mm→鉆Φ10mm的內孔深18mm→加工60°的圓弧面→上銑床，銑四方→檢驗是否合格→合格取下零件。 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行： ①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)，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。 ②以加工部位分序法 對于加工類容很多的零件，可按其結構特點將加工部分分成幾個部分，如內形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單幾何形狀，在加工復雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度較高的部位。 ③以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進行校形，故一般來說凡要進行粗、精加工的都要將工序分開。綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結構和工藝性，機床的功能，零件數(shù)控加工內容的多少，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)實際情況來確定，但一定力求合理。 （2）在加工時，加工順序的安排應根據(jù)零件的結構和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點是零件的剛性不被破壞。順序一般應按下列原則進行： ①上道工序的加工不能影響下道工序的定位于加緊，中間穿插有通用機床加工工序的也要綜合考慮。 ②先進行內形、內腔加工工序，后進行外形加工工序。 ③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進行，以減少重復定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。 ④在同一次安裝中進行的多道工序，應先安排對工件剛性破壞小的工序。 在數(shù)控床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。工件調頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動”繼續(xù)加工。 （3）走刀路線和對刀點的選擇 走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動切削起始點，刀具切入，切出并返回切削起始點或對刀點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。合理的確定對刀點，對刀點可以設在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準位或已加工精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工損壞，會導致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序對刀時注意要在與定位基準有相對固定尺寸關系的地方設立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)他們之間的相對位置關系找回原對刀點。這個相對對刀位置通常設在機床工作臺或夾具上。 （五）選擇數(shù)控刀具的原則 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)道具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選的比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具，由于換到時間短，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對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選的高些，尤其保證刀具可靠性。車間內某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選的低些，當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支較大時，刀具壽命也應選的低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來定。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而求要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高斷和排性能同時要求安裝和調整方便，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。數(shù)控機床上所選用的道具常采用適應高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細粒質硬質合金）并使用可轉位刀片，具體選擇刀具和刀具加工部位可參考刀具卡片。 （六）選擇數(shù)控加工用刀具 表2-1 數(shù)控加工刀具卡1 產(chǎn)品名稱 四爪單動卡盤絲桿 零件圖號 1 補償值/mm 備注 序號 刀具號 刀具名稱 刀柄型號 加工表面 硬質合金刀 1 T0101 外圓車刀 25x25 加工外圓柱面和端面 無 2 T0202 5mm寬切槽刀 25x25 加工Φ13.5槽 無 3 T0303 2MM寬切槽刀 25x25 加工左旋螺紋 無 4 T0404 Φ10mm麻花鉆 直柄 鉆孔Φ10mm 無 編制 審核 批準 共2頁 第1頁 表2-2 數(shù)控加工刀具卡2 產(chǎn)品名稱 四爪單動卡盤絲桿 零件圖號 1 補償值/mm 備注 序號 刀具號 刀具名稱 刀柄型號 刀具 硬質合金刀 加工表面 長度/mm 1 T1 Φ6mm立銑刀 BT40 開粗銑四方 實測 H01 2 T2 Φ2mm立銑刀 BT40 精銑四方 實測 H02 編制 審核 批準 共2頁 第2頁 （七）切削用量的選擇 當進行數(shù)控編程時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，對切削功率，刀具磨損，加工質量和加工成品均有影響。切削用量的選擇的一個總的原則：首先應選擇盡量大的背吃刀量，其次選擇最大的進給量，最后是選擇最大的切削速度。在粗加工時，首先選用盡可能大的背吃刀量，其次要根據(jù)機床的動力和剛性等條件，選取盡可能大的進給量，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)察取資料與實際考慮 1 軸外圓的切削用量 （1）確定粗車時的切削用量ap 1）背吃刀量的ap的選擇：工件下料為40Rc棒料，大小為30mm×100mm,表面有硬化層、氧化皮或硬雜質等，但在加工余量（指半徑方向上）不多并比較均勻，且加工工藝系統(tǒng)剛性足夠，應使背吃刀量一次性切除余量A，即：ap=A，查《簡明機械加工工藝手冊》表11-1可知A=(50-46)/2=2mm,單邊留0.5mm做精車余量，取粗車背吃刀量ap=1mm。 2）確定進給量f：查查《簡明機械加工工藝手冊》表11-1可知，f=0.4～0.5mm/r,根據(jù)機床說明書，初步選定f=0.45mm/r. 3)確定切削速度Vc：查查《簡明機械加工工藝手冊》表11-5可知，Vc=2.17～2.667m/s，考慮到進給量較大取Vc=2m/s。 4)確定主軸轉速n,由公式: n=1000v/πd=（1000×2）/(3.14×30)=5.31r/s 根據(jù)機床說明書，取n=12.5r/s。此時切削速度為： Vc=πdn/1000=（3.14×30×12.5）/1000=1.18m/s 此速度小于預得切削速度，故可用。 （2）確定精車時的切削余量 1）確定背吃刀量ap 取ap=0.25mm。 2）確定進給速度f 查《簡明機械加工工藝手冊》表11-2，預估計切削速度VC>1.66m/s時，查得f=0.25~0.39mm/r,根據(jù)機床說明書，取f=0.30mm/r。 3）確定切削速度VC與機床主軸轉速，查表11-5可知VC=2.17~2.667m/s,根據(jù)機床說明書，取VC=2.4m/s.按公式得主軸轉速： n=(1000V)/πd=（1000×2.4）/(3.14×24)=8.22r/s。 按機床說明書，取n=16.66r/s。按公式算得切削速度為: VC=（π·d·n）/1000=（3.14×24×16.4）/1000=1.19m/s。 由于精車切削力較小，故一般不需校驗，最后選定精車切削用量為：ap=0.25mm，f=0.30mm/r，VC=2.39m/s，n=1000r/min 2切斷及切退刀槽的切削用量 （1）切斷時的切削用量 1）確定進給速度f 查《簡明機械加工工藝手冊》表11-4可知f=0.19~0.25mm/r。根據(jù)機床說明書，初步f=0.2m/r。 2）確定切削速度Vc 取Vc =0.5mm/s。 3）確定主軸轉速n 由公式： n=1000v/πd=（1000×0.5）/(3.14×24)=1.73r/s。 根據(jù)機床說明書，取n=3.50r/s。 此時切削速度為： VC=（π·d·n）/1000=（3.14×24×3.50）/1000=0.26m/s。 最后選定切斷切削用量為： f=0.2mm/r，VC=0.26m/s，n=210r/min （2）切退刀槽時的切削用量 1）確定進給速度f 查《簡明機械加工工藝手冊》表11-4可知f=0.19~0.25mm/r。根據(jù)機床說明書，初步f=0.1m/r。 2）確定切削速度Vc 取Vc =0.3mm/s。 3）確定主軸轉速n 由公式 n=1000v/πd=（1000×0.3）/(3.14×13.5)=1.78r/s。 根據(jù)機床說明書，取n=3.50r/s。 此時切削速度為： VC=（π·d·n）/1000=（3.14×24×3.50）/1000=0.14m/s。 最后選定切退刀槽切削用量為： f=0.2mm/r，VC=0.14m/s，n=210r/min 3鉆孔（Ф10）的切削用量 1、確定進給量f 由鉆頭材料課查《簡明機械加工工藝手冊》表11-10可知f=0.39~0.45mm/r,根據(jù)機床說明書，取f=0.3m/s。 2、確定切削速度VC 由鉆頭材料課查《簡明機械加工工藝手冊》表11-12可知VC=0.25m/s。 3、確定主軸轉速n，由公式: n=1000v/πd=（1000×0.25）/（3.14×10）=7.58r/s。 按機床說明書，取n=4.17r/s。按公式算得切削速度為: VC=（π·d·n）/1000=（3.14×10×4.17）/1000=0.13m/s。 2.7.4.銑削要素 Vc——銑削速度（m/min）Vc=(πd0n)/1000 d0——銑刀外徑（mm） n________銑刀轉速（r/min） f——銑刀每轉工作臺移動距離，即每轉進給量（mm/r） fz——銑刀每齒工作臺移動距離，即每齒進給量（mm/z） Vf——進給速度（mm/min） Vf=fn= fzzn 參考《切削用量簡明手冊》可以根據(jù)所選擇的銑刀和材料來確定切削用量。通過以上公式來計算可以得到合理的切削用量。 三 工藝規(guī)程的設計 （一）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。應使數(shù)值簡單，程序段少，以減少編程的工作量。 根據(jù)以上各個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： 編制機加工藝卡片是用來指導工人加工的，一般簡易的工藝卡片中需編制簡易的工藝流程、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、測量量具、設備、定位等。 （二）機械加工工藝卡片 序號 工序名稱 工序內容 設備及工裝 1 備料 制造毛坯Φ30mm×100mm 帶鋸 2 車 車外圓Φ24mm 數(shù)車 車槽Φ13.5mm 數(shù)車 車方形M24x2螺紋 數(shù)車 3 鉆 鉆Φ10mm的孔深18mm 數(shù)車 4 車 車端面和外圓柱面，保證總長 數(shù)車 5 銑 銑四方槽 數(shù)控銑床 6 檢驗 手檢 7 鉗 去毛刺 8 入庫 入庫  （三） 數(shù)控加工工序卡 工序卡一 夾具名稱 三爪卡盤 使用設備 數(shù)車 工序號 2 程序編號 0001 工步號 工步內容 刀具 主軸轉數(shù)(r/min) 進給速度(mm/min) 被吃刀量/mm 1 車Φ24d10-0.065 -0.149mm長76mm T0101 1000 200 1 2 車槽Φ13.5mm T0202 800 50 —— 3 車方形M24x4螺紋 T0303 600 —— —— 工序卡二 夾具名稱 三爪卡盤 使用設備 數(shù)車 工序號 2 程序編號 0002 工步號 工步內容 刀具 主軸轉數(shù)(r/min) 進給速度(mm/min) 被吃刀量/mm 1 鉆Φ10mm的孔深18mm T0404 600 50 —— 2 車端面 T0101 1000 150 0.5 3 車圓弧 T0505 1000 120 1 工序卡三 夾具名稱 三爪卡盤 使用設備 數(shù)銑 工序號 2 程序編號 0003 工步號 工步內容 刀具 主軸轉數(shù)(r/min) 進給速度(mm/min) 被吃刀量/mm 1 粗銑四方槽 T01 2500 1250 0.5 2 精銑四方槽 T02 3000 1200 1 3 四零件三維圖的繪制及程序的編制 （一） 實體圖的繪制 該零件的實體主要有外圓柱面、外圓槽、外螺紋、內孔、內方槽等組成，下面來介紹采用“UGNX”軟件該零件實體圖的繪制。 1、首先繪制出零件的外形輪廓線，如圖4.1所示。 圖4.1 2、選擇回轉指令，對剛才繪制的輪廓進行回轉，如圖4.2所示 圖4.2 3、進入草圖繪制10mm的圓如圖4.3所示 圖4.3 4、 以剛才繪制的圓，圓心為指定點，用鉆孔命令，鉆10mm的孔深18mm，如圖4.4所示 圖4.4 5、繪制四方槽，如圖4.5所示 圖4.5 6、對剛才繪制的草圖進行拉伸14mm長，并求差如圖4.6所示 圖4.6 7、點擊插入，點擊曲線，點擊螺旋線，繪制螺旋線，為畫螺紋做準備，如圖4.7所示 圖4.7 8、再點擊插入，點擊曲線，點擊螺旋線，繪制螺旋線，為畫螺紋做準備，如圖4.8所示，以剛才繪制的半徑不一樣，此次輸入螺紋的底徑 圖4.8 9、進入草圖繪制如圖4.9所示曲線， 圖4.9 10、選擇掃略指令，繪制方形螺紋，截面線選擇第9步驟的草圖，引導線選擇第7和第8步驟曲線，如圖4.10所示 圖4.10 11、選擇求差指令，對剛才掃略的實體進行求差，如圖4.11所示 圖4.11. 最終得到實體三維圖 （二）編程的分類 數(shù)控編程方法可分為手工編程和自動編程兩種。 （1）手工編程是指主要由人工來完成數(shù)控機床程序編制各個階段的工作。當被加工零件形狀不十分復雜和程序較短時，都可以采用手工編程的方法。 （2）自動編程 自動編程是指借助數(shù)控語言編程系統(tǒng)或圖形編程系統(tǒng)，由計算機來自動生成零件加工程序的過程。編程人員只需根據(jù)加工對象及工藝要求，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，對加工過程與要求進行較簡便的描述，而由編程系統(tǒng)自動計算出加工運動軌跡，并輸出零件數(shù)控加工程序。由于在計算機上可自動地繪出所編程序的圖形及進給軌跡，所以能及時地檢查程序是否有錯，并進行修改，得到正確的程序。 綜合考慮，為了節(jié)省編程人員的勞動量，決定對于零件銑四方槽采用自動編程，其余用手動編程。 （三）手動編程 工序一程序 程序 程序注釋 O0001 程序名 M03S1000T0101 主軸正轉，1號刀 G0X30Z1 快速定位 G71U1R1P1Q2X0.5W0.1F200 外圓車削循環(huán) N1G01X0F150 直線插補 Z0 直線插補 X15.5 直線插補 G03X19.5Z-2R2 圓弧插補 G01X20 直線插補 X24W-2 倒角 Z-74 直線插補 N2X30 直線插補 G0X100 退刀 Z100 退刀 M03S800T0202 換刀 G0X25 快速定位 Z-30 定位 G01X13.5F50 直線插補 X25 直線插補 Z-26 直線插補 X13.5 直線插補 X25 直線插補 Z-22 直線插補 X13.5 直線插補 X25 直線插補 W2 直線插補 X24 直線插補 X22W-1 倒角 X13.5 直線插補 X24 直線插補 Z-31 直線插補 X22Z-30 直線插補 G0X100 退刀 Z100 退刀 M03S600T0303 換刀 G0X30Z5 定位 G82X23.5Z-74F4 螺紋車削 X23 螺紋車削 X22.5 螺紋車削 X22 螺紋車削 X21.5 螺紋車削 X21 螺紋車削 X20.5 螺紋車削 X20 螺紋車削 X19.8 螺紋車削 X19.6 螺紋車削 X19.5 螺紋車削 G0X100 退刀 Z100 退刀 M30 程序結束 工序二程序 程序 程序注釋 O0002 程序名 M03600T0404 主軸正轉，4號刀 G0X0 快速定位 Z1 快速定位 G01Z-20F50 鉆孔 G0Z100 退刀 X100 退刀 M03S1000T0101 換刀 G0X30 定位 Z1 定位 G71U1R1P1Q2F150 外圓車削循環(huán) G0X0 定位 G01Z0F120 直線插補 X14.5 直線插補 G03X19.5Z-2R2 圓弧插補 G01X20 直線插補 X24W-2 直線插補 N2U1 直線插補 G0X100 退刀 Z100 退刀 M03S1200T0505 換刀 G0X10Z1 定位 G01Z0F120 直線插補 Z-0.9 直線插補 G03X14Z0R19.3 圓弧插補 G0Z100 定位 X100 退刀 M30 程序結束 （四）自動編程 本零件的編程運用UGNX6.0編制，首先繪制好零件實體圖后，如圖4.12所示為UGNX6.0工作界面與零件實體圖。 圖4.12 （1）創(chuàng)建機床坐標系，首先雙擊菜單欄里的，進入安全設置選項里面設定安全平面，如圖4.13所示 圖4.13 （2）設計銑削幾何體，雙擊右邊導航器里的WORKPIECE，進行設置加工工件與加工毛坯，如圖4.14所示。 圖4.14 （3）創(chuàng)建刀具 UG課程的時候，老師說過做UG仿形加工有三個步驟：①用什么刀具加工；②確定對零件件加工方法；③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Ф6,mm的立銑刀，去除外部毛坯材料。如圖4.15所示。 圖4.15 按照以上操作再創(chuàng)建其他刀具。最后建成直徑2mm的平底銑刀 （4）創(chuàng)建刀具軌跡，上UG課程的時候，老師說過做UG仿形加工有三個步驟：①用什么刀具加工；②對什么零件進行加工；③怎么加工?，F(xiàn)在第三步如下圖所示。 A、粗加工，選擇型腔銑 選擇要加工的面 選擇切削模式，跟隨周邊，減少抬刀 設置步距，走刀距離和每刀深度 設置切削參數(shù)中的精加工余量 設置非切削參數(shù)中的，進刀和退刀 設置主軸轉速和進給速度 2d模擬 B、精加工也是選擇型腔銑，選擇ED2mm的刀具，直接輪廓加工即可，其他參數(shù)一樣。 最后后處理，處理出機床能識別的刀具路徑。  總 結 畢業(yè)設計在我大學生活和學習中占有極其重要的位置。它是對我?guī)啄陮W習的一次綜合的全方位的考核，尤其是對專業(yè)知識的一次鞏固和提高。同時畢業(yè)設計區(qū)別與課程設計的是側重于與實際的相連。在設計的制作過程中需要查閱大量資料，還要把所學知識與實踐緊密地聯(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會。因此，要格外重視設計，同時還要注意理論聯(lián)系實際。通過這次畢業(yè)設計我學到了很多東西，同時培養(yǎng)了解決實際問題的能力，為自己以后在工作中奠定了堅實的基礎。 畢業(yè)設計所涉及到的方面很多，而且內容也很多。第一，編制零件的數(shù)控機械加工工藝規(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，刀具補償?shù)姆椒ǎ鴺嗽c的設定方法，加工操作方法。這次的畢業(yè)設計正是檢驗我們在這三年中是否真正學到了知識，是否真正學到了本領，是否真正學到了技能的一次絕好機會。這不僅是自我檢驗的機會，更是自我展示的機會，用我們所學過的東西去展示自我。 完成情況：經(jīng)過一個月的努力，完成了畢業(yè)設計。首先，向指導老師匯報前段準備情況，最后確定本次的論文題目，并開始著手整理相關資料。根據(jù)整理的相關資料，初步建立起論文的基本框架，并和指導老師討論是否合適，修改完善。結合自己所學，對所掌握的資料進行合理的篩選后，去圖書館查詢資料，之后初步形成論文的初稿，并發(fā)送給指導老師，接受老師的指導。 所得收獲：通過這次的畢業(yè)設計，讓我從中學到了很多東西。不僅使自己的專業(yè)技能更加熟練，也強化了我在學校所學到專業(yè)理論知識，對于數(shù)控加工技術的運用有了更加深刻認識和了解，對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。對零件的結構進行了分析，制定了零件的加工工藝內容，選擇了零件毛坯和設備，確定了定位基準與夾具，對零件的加工工藝方案、切削用量的選擇等進行了具體的分析。編制了工藝卡、工序卡和刀具卡片，采用UGNX6.0繪制了圖形和自動編寫程序。并數(shù)銑加工出零件，進行質量分析。 設計過程中使我對以前所學的知識講行了更進一步的鞏固，其中涉及的機械制造領域都有了更多的了解，擴展了我的知識面，學到了一些設計思路，同時零件的加工使我對數(shù)控編程和加工操作都更加的熟練。 在整個過程中，深感自己在平時的學習不夠，遇到了各種各樣的問題，在老師精心的指導和同學的幫助下，使問題得到了解決。這次的畢業(yè)設計鞏固了我所學到各科專業(yè)知識，不僅是對自己來所學的考核，也是在工作之前對自身的一次全面性的檢測，這也為今后走向工作崗位打下了堅實的基礎。感謝本次設計，感謝遇見了麻煩和難題，感謝老師們的指導以及同學們的幫助，畢業(yè)設計的結束也是另一種開始，相信本次畢業(yè)設計會令我走得更遠也能取得更大的成就。無論如何，我的畢業(yè)設計已經(jīng)結束了，我會好好利用已經(jīng)學到的知識并且要繼續(xù)學習掌握新的知識，以便更新我的知識系統(tǒng)。重要的是，我要將所獲取的各種知識運用于實踐，并用實踐來休整我的不足和缺陷，使我們真正成為一名理論扎實而又具有很強的實踐能力的機械工作者。 致 謝 在整個畢業(yè)設計中，我得到了指導老師的熱心指導和幫助，感謝導師對我的辛勤培育。從選題到零件圖的設計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和無私的幫助。她以她豐富的專業(yè)知識和科研經(jīng)驗，解決了我在畢業(yè)設計中遇到的各種問題，同時還要感謝我所有的任課老師和所有同學在這幾年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我對專業(yè)知識的學習和掌握，讓我掌握了本項專業(yè)的要領。本次畢業(yè)論文使我在學習上和思想上都受益非淺，它大大的提高了我的動手能力，讓我能更好的把專業(yè)知識融會貫通，對以后的工作提供了很大的平臺。在本次設計的所學習的經(jīng)驗和知識將會我在今后的工作和學習起到不可估量的作用。 最后，我要向在百忙之中抽時間對本設計進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝。 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