小支架三維造型與數(shù)控自動編程仿真設(shè)計及加工工藝含UG三維及CAD圖-獨家.zip,支架,三維,造型,數(shù)控,自動,編程,仿真,設(shè)計,加工,工藝,UG,CAD,獨家 I 小支架三維造及數(shù)控自動編程設(shè)計 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 這是因為在普通 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 對刀點 換刀點及 走刀路線的確定等問題 在數(shù)控銑削加工時 這一切都無例外地都變成了固定 的程序內(nèi)容 正由于這個特點 促使對加工程序的正確性和合理性要求極高 工藝設(shè)計不能有絲毫的差錯 否則加工不出合格的零件 本文主要講述小支架零件的三維造型和數(shù)控車削 銑削加工自動編程 通 過對零件圖紙的分析 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 選擇各工序加工設(shè)備和工藝裝 備 刀具 夾具 量具 輔具 確定各工序切削用量及工序尺寸 然后利用 CAD 軟件繪制出該零件的二維圖 并對零件進(jìn)行數(shù)控編程 關(guān)鍵詞 三維造型 自動編程 工藝設(shè)計 加工工藝 切削用量 II Abstract The programming of NC machine tools is more complicated than that of common machine tools This is because in the ordinary machine tool processing technology do not have to consider the problem such as the working procedure of the step arrangement to the knife point change the knife point and the path to determine the problem in the NC milling all of these have become a fixed program content it is precisely because of this characteristic prompting the correct processing program The requirement of rationality and reasonableness is very high and there must be no mistake in the process design otherwise the qualified parts can not be processed This paper mainly describes the three dimensional modeling of small support parts and the automatic programming of NC turning and milling Through the analysis of part drawings the processing technology cutting tools and cutting parameters of the parts are determined the machining process cards and NC machining process cards of the parts are worked out and the processing equipment and processes are selected Equipment cutter fixture measuring tool auxiliary tool determine the cutting parameters and process size of each process and then use CAD software to draw the two dimensional diagram of the part and the part of the NC programming Key words 3D modeling automatic programming process design processing technology cutting parameters III 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 前 言 1 第一章 設(shè)計內(nèi)容總述 2 第二章 零件三維造型設(shè)計及圖樣分析 3 2 1 零件圖 3 2 2 零件三維造型設(shè)計 3 2 3 零件材料和結(jié)構(gòu)分析 8 2 3 1 零件毛坯材料分析 8 2 3 2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 9 2 4 裝夾方案分析 9 2 5 加工方法與加工順序及進(jìn)給路線分析 10 2 5 1 加工方法的確定 10 2 4 2 加工工序選擇原則 11 2 4 3 確定加工方案 11 2 6 選擇數(shù)控加工刀具 13 2 7 選擇加工設(shè)備 13 2 8 切削用量的選擇 14 2 9 計算切削用量 14 2 10 機(jī)械加工工藝卡片 16 2 11 數(shù)控加工工序卡片 16 第三章 零件程序的編制 17 3 1 編程的分類 17 3 2 程序的編制 17 3 2 1 數(shù)控車自動編程 17 IV 3 2 2 數(shù)控銑自動編程 19 3 2 3 程序后處理 24 總 結(jié) 25 致 謝 26 參考文獻(xiàn) 27 1 前 言 畢業(yè)設(shè)計 它是對我的一次鍛煉 我認(rèn)為數(shù)控機(jī)床集計算機(jī)技術(shù) 自動控 制 傳感測量 機(jī)械制造 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體 是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn) 品 它的發(fā)展和運用 開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代 改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式 產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu) 管理方式 使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大變化 改革開放以來 由于引進(jìn)了國外的數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的制造技術(shù) 我國 制造業(yè)開始有了飛躍的發(fā)展 基本工業(yè)體系的建立也得到了保證 同時也為我 國制造業(yè)的發(fā)展注入了長久活力 與發(fā)達(dá)家的差距正在逐步縮小 基于現(xiàn)代制 造業(yè)的發(fā)展 大批產(chǎn)業(yè)工人和技能工人也發(fā)展起來了 數(shù)控專業(yè)就是為了適應(yīng) 現(xiàn)代制造業(yè)而誕生的新興專業(yè) 作為一名數(shù)控專業(yè)的學(xué)生要想成為一名合格工 人 就必須真正懂得數(shù)控與普通加工的差異 并掌握現(xiàn)代技術(shù) 數(shù)控加工與普通機(jī)床加工的差異 在于數(shù)控加工具有自動化程度高 具有 加工復(fù)雜形狀的能力 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 加工精度高 質(zhì)量穩(wěn)定 生產(chǎn)效率高 易于建立計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的特點 當(dāng)然 數(shù)控加工在某些方面也有不足之處 這就是數(shù)控機(jī)床價格昂貴 加工成本高 技術(shù)復(fù)雜 對工藝編程要求較高 加 工中難以調(diào)整 維修困難等 畢業(yè)設(shè)計在我大學(xué)生活和學(xué)習(xí)中占有極其重要的位置 它是對我?guī)啄陮W(xué)習(xí) 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(shè)計區(qū)別與課程設(shè)計的是側(cè)重于與實際的相連 在設(shè)計的制作過程中需要查閱 大量資料 還要把所學(xué)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(jī)會 因此 要格外重視設(shè)計 同時還要注意理論 聯(lián)系實際 通過這次畢業(yè)設(shè)計我學(xué)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(chǔ) 2 第一章 設(shè)計內(nèi)容總述 這次的設(shè)計課題是 小支架三維造型及數(shù)控自動編程設(shè)計 其主要包括以 下幾大部分內(nèi)容 零件圖 毛坯圖 工藝卡 工藝過程卡 工序卡 自動編程 說明書 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零 件的圖樣 零件的裝夾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)計書中最復(fù)雜 內(nèi) 容最多的一個部分 其主要包括毛坯的選擇 工藝路線的設(shè)計 加工設(shè)備的選 擇 以及各刀具路線的具體設(shè)計等等技術(shù)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計所涉及到的方面很多 而且內(nèi)容也很多 在這次設(shè)計中 我們要 綜合運用到數(shù)控技術(shù) 機(jī)械設(shè)計與制造 工程力學(xué) 公差配合與測量 機(jī)械制 圖 AutoCAD UG 等所學(xué)過的課程知識中的相關(guān)理論 并結(jié)合平時在實習(xí)過程 中的實踐知識 獨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) 計任務(wù)的目的 在設(shè)計中 要對設(shè)計任務(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 3 第二章 零件三維造型設(shè)計及圖樣分析 2 1 零件圖 CAD 零件圖 圖 2 1 三維零件圖 圖 2 2 2 2 零件三維造型設(shè)計 首先我們要打開 UG 軟件建立新文件 文件名只能是英文和數(shù)字組成 建好 新文件后 分別對零件進(jìn)行三維造型設(shè)計 首先點擊 UG 進(jìn)入 UG 界面 如圖 2 3 所示 4 圖 2 3 UG 界面 點擊新建右上角 先創(chuàng)建一個模型 并輸入文件名 biyesheji 記住 文件名不允許出現(xiàn)中文件了 我們暫且先命名為文 因為建成中文名以后 UG 就 打不開這 在應(yīng)用欄中點擊模型按鈕 如圖 2 4 所示 圖 2 4 新建模型 點擊草繪按鈕 創(chuàng)建草圖 如圖 2 5 所示 圖 2 5 進(jìn)入草圖按鈕 5 點擊配置按鈕畫毛坯 按圖約束 得到 2 6 圖所示 圖 2 6 進(jìn)入草圖 拉伸繪制好的圖形 由圖紙得對稱拉伸 25 得到 2 7 圖 圖 2 7 基準(zhǔn)面 在 X Z 平面上繪制 如圖 2 8 所示的草圖 圖 2 8 草圖操作 6 接下來拉伸 24mm 的草圖 布爾求和 得到如圖 2 9 所示 圖 2 9 拉伸求和后樣圖 接著又來拉伸 22mm 的草圖 布爾求差 得到圖 2 10 所示 圖 2 10 鉆孔后的樣圖 繪制 20mm 的孔 得到圖 2 11 所示 圖 2 11 拉伸并求差 20 整圓的草圖 如圖 2 12 所示 7 圖 2 12 繪制圓弧草圖 如圖 2 13 圖 2 13 拉伸并求差 如圖 2 14 所示 圖 2 14 8 倒角 如圖 2 14 2 15 所示 圖 2 15 圖 2 16 最終得到如下的三維造型 如圖 2 17 所示 圖 2 17 2 3 零件材料和結(jié)構(gòu)分析 2 3 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(jī)械加工 9 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(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 本零件的材質(zhì)為 45 鋼棒料 生產(chǎn)方式為小批量生產(chǎn) 所以加工方 式中的車削和銑削加工 它比較符合經(jīng)濟(jì)性 2 3 2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 從該零件外觀上看類似長方形的方塊 主要由外圓柱面 槽 圓弧 孔等 組成 如零件圖所示 材料為 45 鋼 毛坯大小為 74X60mm 的圓棒料 小批 量生產(chǎn) 整個零件的上 下表面 外圓表面和需要加工的面 粗 精加工應(yīng)分 開進(jìn)行 以保證精度的要求 需要加工的面有 1 240 0 05mm 的外圓柱面 2 20H9mm 孔 3 20H9mm 孔到倒角端面的距離 25 0 05mm 4 倒角 C2 和 C1 2 4 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(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)計設(shè)計時要進(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 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 10 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 選擇裝夾方法的要點 1 盡可能的選擇箱體的設(shè)計基準(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 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可靠 3 夾具本身要以銑床工作臺上的基準(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 一個重要區(qū)別 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(zhì)量 降低勞動強(qiáng)度需要設(shè)計夾具 選用三爪卡盤和臺虎 鉗裝夾即可 如圖組 2 18 所示 圖組 2 18 2 5 加工方法與加工順序及進(jìn)給路線分析 2 5 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 對于本次所設(shè)計的手機(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 最能保證其精 度要求的 同時也是顧全經(jīng)濟(jì)性的一種合理的加工方案 在數(shù)控加工中 刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為進(jìn)給路線 進(jìn)給路 線不僅包括切削加工時的進(jìn)給路線 還包括刀具到位 對刀 退刀和換刀等一 11 系列過程的刀具運動線 確定進(jìn)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(zhì)量的 前提下 力求計算容易 走刀路線短 空刀時間少 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方面 1 車削和銑削零件表面時 要正確選用切削方式 2 進(jìn)給路線盡量短 以減少加工時間 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 4 先加工外輪廓 后加工內(nèi)輪廓 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(jié) 合零件的形狀 尺寸大小和形位公差等要求全面考慮 2 4 2 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 以加工部位分序法 以粗 精加工分序法 2 在加工時 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)先安排對工件剛性破壞小的工序 在數(shù)控機(jī)床上粗加工 精加工分別用一個加工程序控制 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 繼續(xù)加工 12 2 4 3 確定加工方案 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 該零件加工順序為 工序一 備料 74x60mm 的圓棒料 工序二 車端面 外圓 槽 工步 1 粗車端面 外圓輪廓 24mm 軸向留 0 1mm 徑向留 0 5mm 的精加工余量 工步 2 精加工端面 外圓輪廓 24mm 工步 3 切槽 22mm 寬 2mm 工序三 銑 A 面 工步 1 粗銑 A 面 底部留 0 1mm 精加工余量 工步 2 精銑 A 面 工序四 銑 B 面 工步 1 粗銑 B 面 底部留 0 1mm 精加工余量 工步 2 精銑 B 面 工序五 銑 C D 面 工步 1 粗銑 C D 面 底部留 0 1mm 精加工余量 工步 2 精銑 C D 面 工序六 銑 E 面 鉆孔 銑孔 工步 1 粗銑 E 面 底部留 0 1mm 精加工余量 工步 2 精銑 E 面 工步 3 鉆孔 19mm 13 工步 4 銑孔 20H9 工序七 去毛刺 工序八 檢驗 工序九 入庫 2 6 選擇數(shù)控加工刀具 刀具壽命與切削用量有密切的關(guān)系 在制定切削用量時 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 選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)道具復(fù)雜程度 制造和磨刀成本來選 擇 復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選的比單刃刀具高些 對于機(jī)夾可轉(zhuǎn)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(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床 組合機(jī)床 與自動化加工刀具 刀具壽命應(yīng)選的高些 尤其保證刀具可靠性 表 2 1 數(shù)控加工刀具卡 產(chǎn)品名稱 滑塊 零件圖號 1 補(bǔ)償值 mm 備注 刀具序號 刀具號 刀具名稱 刀柄型號 直徑 mm 長度 mm 1 T1 外圓車刀 20 x20 實測 2 T2 1mm 寬外切槽刀 20 x20 實測 3 T3 ED16 立銑刀 BT40 16 實測 4 T4 19mm 麻花鉆 BT40 19 實測 編制 審核 批準(zhǔn) 共 1 頁 第 1 頁 2 7 選擇加工設(shè)備 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 FANUC oit 數(shù)控車床 MVC850B 數(shù)控銑床 FANUC oim 系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)選擇的是 FANUC 系統(tǒng) 其基本構(gòu)成是由主板和 I O 兩個模塊構(gòu) 成 主板模塊包括主 CPU 內(nèi)存 PMC 控制 伺服控制 主軸控制 內(nèi)存卡 14 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 其中法蘭克 oim 和 oit 系統(tǒng)立式 數(shù)控銑床是大連機(jī)床集團(tuán)公司引進(jìn)國際先進(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)床獨特的高速直線滾動導(dǎo)軌副設(shè)計 該機(jī)床廣泛應(yīng)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)床配有自動潤滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 手動噴槍及便攜式手動操作裝置 MPG 采用半封閉式防護(hù)罩 2 8 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 對于不同的加工方法 需要選擇不同的切削用量 切削用 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 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 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 刀具長度 刃長 刀具刃口 刀具材料 刀具齒數(shù) 刀具直 徑 3 工件 毛坯材質(zhì) 熱處理性能等 4 裝夾方式 壓板 臺鉗 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 2 9 計算切削用量 加工參數(shù)的確定取決于實際加工經(jīng)驗 工件的加工精度及表面質(zhì)量 工件 的材料性質(zhì) 刀具的種類及刀具形狀 刀柄的剛性等諸多因素 1 主軸轉(zhuǎn)速 n 硬質(zhì)合金刀具材料切削鋼件時 切削速度 v 取 80 220m min 根據(jù)公式 n 1000v D 及加工經(jīng)驗 并根據(jù)實際情況 粗加 15 工主軸轉(zhuǎn)速在 400 1000r min 的范圍內(nèi)選取 精加工的主軸轉(zhuǎn)速在 800 2000r min 的范圍內(nèi)選取 2 進(jìn)給速度粗加工時 為提高生產(chǎn)效率 在保證工件質(zhì)量的前提下 可選 擇較高的進(jìn)給速度 一般取 100 200mm min 當(dāng)進(jìn)行切槽 切斷 車孔加工 或采用高速鋼刀具進(jìn)行加工時 應(yīng)選用較低的進(jìn)給速度 一般在 50 100mm min 的范圍內(nèi)選取 精加工的進(jìn)給速度一般取粗加工進(jìn)給速度的 1 2 刀具空行程的進(jìn)給速度 一般取 G00 速度 或在 G01 時選取 F120 1500mm min 3 背吃刀量 a P 背吃刀量根據(jù)機(jī)床與刀具的剛性及加工精度來確定 粗 加工的背吃刀量一般取 2 5mm 直徑量 精加工的背吃刀量等于精加工余量 精加工余量一般取 0 2 0 5mm 直徑量 1 粗車外輪廓 已知 ap 1 5mm 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得切削速度 120m min 計算主軸轉(zhuǎn)速cv s 516 44 r mindvc 101203 47X 取整數(shù) 500r min 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得進(jìn)給量 f 0 3 r 計算進(jìn)給速度 F Sf 500 0 3 150 min 2 精車外輪廓 已知 ap 0 25mm 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得切削速度 80m min 計算主軸轉(zhuǎn)速cv s 1061 6r mindvc 10803 42X 取整數(shù)得 1100r min 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得進(jìn)給量 f 0 1 r 計算進(jìn)給速度 F Sf 1100 0 1 110 min 3 車槽 根據(jù)所選刀具取 ap 1mm 16 由文獻(xiàn) 3 查得切削速度 40m min 計算主軸轉(zhuǎn)速cv s 679 03 r mindvc 10403 2X 取整數(shù) 650r min 文獻(xiàn) 3 查得進(jìn)給量 f 0 1 mm r 計算進(jìn)給速度 F Sf 650 0 1 65 min 4 銑床銑面 已知 ap 1mm 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得切削速度 70m min 計算主軸轉(zhuǎn)速cv s 1393 3 r mindvc 10703 416X 取整數(shù)得 1400r min 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得進(jìn)給量 f 0 1 r 計算進(jìn)給速度 F Sf 1400 0 1 140 min 5 銑床鉆孔 已知 ap 5mm 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得切削速度 40m min 計算主軸轉(zhuǎn)速cv s 670 5 r mindvc 10403 19X 取整數(shù)得 700r min 由文獻(xiàn) 1 P137 表 4 3 查得進(jìn)給量 f 0 1 r 計算進(jìn)給速度 F Sf 700 0 1 70 min 2 10 機(jī)械加工工藝卡片 注釋 具體請參見附表 2 11 數(shù)控加工工序卡片 注釋 具體請參見附表 17 第三章 零件程序的編制 3 1 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(jī)床程序編制各個階段的工作 當(dāng)被加工零件形狀不十分復(fù)雜和程序較短時 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(jī)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(jìn)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(jī)上可自動地繪出所編程序的圖形及進(jìn)給軌 跡 所以能及時地檢查程序是否有錯 并進(jìn)行修改 得到正確的程序 綜合考慮 決定對于零件采用自動編程 3 2 程序的編制 3 2 1 數(shù)控車自動編程 1 啟動 NX6 0 點擊 UG NX6 0 的圖標(biāo) 進(jìn)入 UG NX6 0 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 動彈出的 打開 對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 3 工作坐標(biāo)系原點的確認(rèn) 使用 視圖 工具條上的 頂部 俯視圖 和 前視圖 主視圖 按鈕來觀察和確認(rèn)工作坐標(biāo)系原點在毛坯的頂面正中位 置上 如果工作坐標(biāo)系原點不符合要求 可以對零件模型進(jìn)行移動 4 進(jìn)入加工模塊 使用快捷鍵 Ctrl alt m 進(jìn)入 UG NX6 0 CAM 模塊 系統(tǒng)自動彈出如圖所示的 加工環(huán)境 對話框 進(jìn)行加工環(huán)境的初始化設(shè)置 turning 車 單擊對話框中的 確定 按鈕進(jìn)入加工模塊 如圖 3 1 所示 18 圖 3 1 創(chuàng)建刀具 圖 3 2 加工環(huán)境 5 創(chuàng)建刀具 在 插入 工具欄上單擊 創(chuàng)建刀具 按鈕 系統(tǒng)彈出如圖 3 2 所示的 創(chuàng) 建刀具 對話框 設(shè)置相對應(yīng)的參數(shù) 如圖 3 3 所示 圖 3 3 同理創(chuàng)建外圓車槽刀 6 設(shè)置編程參數(shù) 生成車外圓輪廓 24mm 的刀具軌跡 并且模擬 如 19 下圖組 3 4 所示 圖組 3 4 同理設(shè)置相對應(yīng)的參數(shù) 生成切外圓槽的刀具軌跡如下圖組 3 5 所示 圖組 3 5 3 2 2 數(shù)控銑自動編程 1 創(chuàng)建銑削刀具 20 在 插入 工具欄上單擊 創(chuàng)建刀具 按鈕 系統(tǒng)彈出如圖 3 6 所示的 創(chuàng) 建刀具 對話框 圖 3 6 創(chuàng)建刀具 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 ED16 單擊對話框中的 確定 按鈕 系統(tǒng)彈出如圖所示的 銑刀 5 參數(shù) 對話框 在 直徑 文本框中輸入 16 在 底圓角半徑 文本框中輸入 0 在 長度 文本框中輸入 75 在 刀刃長度 文本框中輸入 50 如圖 3 7 所示 以同樣方法創(chuàng)建其余刀具 圖 3 7 2 創(chuàng)建幾何體 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 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)彈出對話框 21 在對話框中的 安全設(shè)置選項 選擇 自動 安全距離 文本框內(nèi)輸入 20 在 Mill orient 對話框中單擊 CSYS 圖 3 8 Mill Orient 圖 3 9 銑削幾何體 對話框 按鈕 系統(tǒng)彈出如圖 3 8 所示的 CSYS 對話框 在該對話框中 的 參考 下拉列表框中選擇 WCS 選項 使加工坐標(biāo)系與工作坐標(biāo)系重合 分別單擊兩個對話框中的 確定 按鈕 在操作導(dǎo)航器中雙擊圖標(biāo) 系統(tǒng)彈出如圖 3 9 所示的 銑削幾何體 對話框 在該對話框中單擊 指定部件 按鈕 系統(tǒng)彈出 部件幾何體 對話框 在該對話框中選中 幾何體 單選按鈕 在 過濾方法 下拉列表框中選擇 體 選項 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 銑削幾何體 對話框 6 設(shè)置銑削編程參數(shù) 單擊 插入 工具欄上的 創(chuàng)建操作 圖標(biāo) 創(chuàng)建操作 對話框 選擇 類型 為 mlii contour 選擇 操作子類型 為 ZLEVEL MILL 型腔銑 程序 刀具 幾何體 方法 和名稱分別設(shè)置為 PROGRAM ED50 WORKPIECE MILL ROUGH KAICU 單擊對話框中的 確 定 按鈕將打開如圖所示的 型腔銑 對話框 指定切屑區(qū)域 在 型腔銑 對話框中單擊 指定切削區(qū)域 圖標(biāo) 系統(tǒng)彈出 切削區(qū)域 對話框 選擇切削區(qū)域 單擊確定鍵 返回 型腔銑 對話框 如圖 3 10 所示 22 圖 3 10 刀軌生成 1 切削模式 在 切削模式 下拉列表中選擇 跟隨周邊 2 歩距 在 歩距 下拉列表選擇 刀具平直 3 平面直徑百分比 在 平面直徑百分比 文本輸入框中輸入 65 4 全局每刀深度 在 全局每刀深度 文本輸入框中輸入 2 5 切削參數(shù) 在 型腔銑 對話框中點擊 切削參數(shù) 圖標(biāo) 系統(tǒng)彈出 切削參數(shù) 對話框 策略 選項卡參數(shù)如圖 3 11 所示 設(shè)置 切削方向 為 逆銑 切削順序 為 深度優(yōu)先 圖樣方向 為 向外 壁清理 為 自動 并選中 島清理 余量 選項卡參數(shù)如圖 3 12 所示 不使用 底部面和側(cè)壁余量一致 部件側(cè)面余量采用繼承自 MILL ROUGH 為 0 部件底部面余量采用 0 2 內(nèi)公差 為 0 03 外公差 為 0 03 圖 3 11 策略圖 圖 3 12 余量圖 5 非切削移動 在 型腔銑 對話框中單擊 非切削移動 圖標(biāo) 系統(tǒng) 彈出 非切削移動 對話框 傾斜角度設(shè)為 5 6 進(jìn)給和速度 在 型腔銑 對話框中單擊 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 對話框 設(shè)置主軸速度 rpm 為 750 進(jìn) 給率 的 切削 為 70mmpm 在更多中設(shè)置 進(jìn)刀 為 60mmpm 單擊 鼠標(biāo)中鍵 返回 型腔銑 對話框 23 7 在 型腔銑 對話框中指定了所有的參數(shù)后 單擊對話框底部操作組 的 生成 圖標(biāo) 生成如圖 3 13 所示的型腔銑粗加工刀軌 圖 3 13 加工刀軌 圖 3 14 加工效果圖 單擊 型腔銑 對話框底部操作組的 確認(rèn) 圖標(biāo) 系統(tǒng)彈出 刀軌可視 化 對話框 選擇 2D 動態(tài) 單擊播放按鈕 型腔銑粗加工效果如圖 3 14 所示 確認(rèn) 刀軌正確后 單擊對話框中的 確定 按鈕關(guān)閉對話框 完成型腔銑操作的創(chuàng) 建 同理設(shè)置參數(shù)加工其余部位 如下圖所示 銑 B 面 如圖 3 15 所示 圖 3 15 銑 C D 面 如圖組 3 16 所示 24 圖組 3 16 銑 E 面 如圖 3 17 所示 圖 3 17 3 2 3 程序后處理 在操作導(dǎo)航器中選擇要處理的程序 再單擊加工 操作 工具欄上的 后 處理 圖標(biāo) 系統(tǒng)彈出 后處理 對話框 如圖 3 18 所示 圖 3 18 后處理 圖 3 19 程序 在對話框的 后處理器 下選擇 對應(yīng)的后處理 在 輸出文件 下設(shè)置 好文件的存放路徑和文件名 在 單位 下拉菜單中選擇 公制 部件 選中 列出輸出 單選項 單擊對話框中的 確定 按鈕 在文件的存放目錄下找 到產(chǎn)生的 NC 程序文件 用記事本打開如圖 3 19 所示的 NC 程序 25 26 總 結(jié) 通過這次的畢業(yè)設(shè)計 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 對于數(shù)控加工技術(shù)的運用 有了更加深刻認(rèn)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(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 采用軟件繪制了圖形和自動編寫程序 并數(shù)銑加工出零件 進(jìn)行質(zhì)量分析 設(shè)計過程中使我對以前所學(xué)的知識講行了更進(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)展了我的知識面 學(xué)到了一些設(shè)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(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)計鞏固了 我所學(xué)到各科專業(yè)知識 不僅是對自己來所學(xué)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(chǔ) 27 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計的順利完成 首先要感謝我的指導(dǎo)老師對我的精心指導(dǎo) 從 選題到零件圖的設(shè)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(dǎo)和無私的幫助 他以他豐富的專業(yè)知識和科研經(jīng)驗 解決了我在畢業(yè) 設(shè)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(xué)在這幾年 來給自己的指導(dǎo)和幫助 是他們教會了我對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和掌握 讓我掌握 了本項專業(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 因為我缺少設(shè)計經(jīng)驗 在設(shè)計說明書中有漏洞也在所難免 敬請各位老師 和同學(xué)批評指正 以使我對自己的不足得到及時的發(fā)現(xiàn)并修改 也使我在今后 的工作中避免再次出現(xiàn) 28 參考文獻(xiàn) 1 趙長旭 數(shù)控加工工藝 西安 西安電子科技大學(xué)出版社 2007 9 2 江洪 UG NX6 基礎(chǔ)教程 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 1 3 王甫茂 機(jī)械制造基礎(chǔ) 上海 上海交通大學(xué)出版社 2005 4 呂思科 機(jī)械制圖 北京 北京理工大學(xué)出版社 2007 7 5 艾興 切削用量簡明手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 9 6 章富安 對我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展的思考 中國機(jī)械工程 1999 7 顧京 數(shù)控加工編程與操作 北京 高等教育出版社 2003 9 8 張德紅 數(shù)控銑削加工技術(shù) 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2009 9 孟少農(nóng) 機(jī)械加工工藝手冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 10 何華妹 林智敏 中文版 UG NX6 產(chǎn)品模具設(shè)計與數(shù)控加工入門一點通 清 華大學(xué)出版社 2010 2 任務(wù)書 2015年 12 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 小支架三維造型與數(shù)控加工工藝設(shè)計及自動編程仿真 題目來源 自擬 指導(dǎo)教師 秦豐 職稱 副教授 所在部門 機(jī)械技術(shù)學(xué)院 學(xué)生姓名 葛海紅 學(xué)號 1020138204 班 級 機(jī)制11382 所屬院系專業(yè) 機(jī)械制造系機(jī)械制造及其自動化專業(yè) 外語翻譯要求 無 課題需要完成的任務(wù) 【工程設(shè)計類課題：】 1．繪制二維和三維零件圖及二維毛坯—零件綜合圖各1張； 2．編制機(jī)加工工藝文件（三卡）全套； 3．?dāng)?shù)控自動編程設(shè)計； 4．編寫設(shè)計說明書（20-30頁）。 課題 計 劃 安 排 序號 內(nèi) 容 時 間 安 排 1 布置課題，收集相關(guān)資料； 3月1日～3月7日 2 完成開題報告；繪制零件圖及毛坯—零件綜合圖; 3月7日～3月12日 3 零件數(shù)控自動編程; 3月14日～3月19日 4 工藝規(guī)程設(shè)計；編制工序卡；工序簡圖 3月21日~3月26日 5 畢業(yè)設(shè)計編寫 3月28日～4月8日 計劃答辯 時間 2016年4月10日——2016年4月20日 答辯提交資料 零件圖及毛坯—零件綜合圖各一張；機(jī)加工工藝文件（三卡）全套；零件數(shù)控自動編程；工序簡圖; 編寫設(shè)計說明書 教研室主任審核意見 簽名： －3－ 數(shù)控車間 機(jī)械加工工序卡 型別 零件圖號 零件名稱 小支架 設(shè)備名稱 數(shù)控車床 設(shè)備型號 CAK6140 程序號 　 基本材料 45鋼 硬度 HR25 工序名稱　 車 工序號 二 工步號 工步內(nèi)容 切削用量 刀具 量具 n f ap 編號 名稱 編號 名稱 1 粗車端面、外圓輪廓 φ24mm，軸向留0.1mm徑向留0.5mm的精加工余量。 500 150 1.5 T01 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 2 精加工端面、外圓輪廓φ24mm 1100 110 0.25 T01 外圓車刀 千分尺 游標(biāo)卡尺 3 切槽φ22mm寬2mm 650 65 —— T02 外圓槽刀 游標(biāo)卡尺 更改欄 　 　 　 　 工 藝 員 共5頁 工藝室主任 第1頁 　 　 　 　 主工藝 師 更改單號 更改編號 更改者 日期  數(shù)控車間 機(jī)械加工工序卡 型別 零件圖號 零件名稱 小支架 設(shè)備名稱 數(shù)控銑床 設(shè)備型號 WMV850B 程序號 　 基本材料 45鋼 硬度 HR25 工序名稱　 銑 工序號 三 工步號 工步內(nèi)容 切削用量 夾刀具 量具 n f ap 編號 名稱 編號 名稱 1 粗銑A面，底部留0.1mm精加工余量 1400 140 1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 2 精銑A面 1500 100 0.1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 3 更改欄 　 　 　 　 工 藝 員 共5頁 工藝室主任 第2頁 　 　 　 　 主工藝 師 更改單號 更改編號 更改者 日期  數(shù)控車間 機(jī)械加工工序卡 型別 零件圖號 零件名稱 小支架 設(shè)備名稱 數(shù)控銑床 設(shè)備型號 WMV850B 程序號 　 基本材料 45鋼 硬度 HR25 工序名稱　 銑 工序號 四 工步號 工步內(nèi)容 切削用量 夾刀具 量具 n f ap 編號 名稱 編號 名稱 1 粗銑B面，底部留0.1mm精加工余量 1400 140 1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 2 精銑B面 1500 100 0.1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 3 更改欄 　 　 　 　 工 藝 員 共5頁 工藝室主任 第3頁 　 　 　 　 主工藝 師 更改單號 更改編號 更改者 日期  數(shù)控車間 機(jī)械加工工序卡 型別 零件圖號 零件名稱 小支架 設(shè)備名稱 數(shù)控銑床 設(shè)備型號 WMV850B 程序號 　 基本材料 45鋼 硬度 HR25 工序名稱　 銑 工序號 五 工步號 工步內(nèi)容 切削用量 夾刀具 量具 n f ap 編號 名稱 編號 名稱 1 粗銑C D面，底部留0.1mm精加工余量 1400 140 1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 2 精銑C D面 1500 100 0.1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 3 更改欄 　 　 　 　 工 藝 員 共5頁 工藝室主任 第4頁 　 　 　 　 主工藝 師 更改單號 更改編號 更改者 日期  數(shù)控車間 機(jī)械加工工序卡 型別 零件圖號 零件名稱 小支架 設(shè)備名稱 數(shù)控銑床 設(shè)備型號 WMV850B 程序號 　 基本材料 45鋼 硬度 HR25 工序名稱　 銑 工序號 六 工步號 工步內(nèi)容 切削用量 夾刀具 量具 n f ap 編號 名稱 編號 名稱 1 粗銑E面，底部留0.1mm精加工余量 1400 140 1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 2 精銑E面 1500 100 0.1 T03 ED16 游標(biāo)卡尺 3 更 改 欄 　 　 　 　 工 藝 員 共5頁 工藝室主任 第5頁 　 　 　 　 主工藝 師 更改單號 更改編號 更改者 日期