托架的數(shù)控銑加工工藝設計與仿真加工.zip

托架的數(shù)控銑加工工藝設計與仿真加工.zip,托架,數(shù)控,加工,工藝,設計,仿真 XX 加工工序卡 產品型號 零部件圖號 01 產品名稱 零部件名稱 托架 共 6 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 02 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控銑床 XK713A 01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 用φ20立銑刀對49X24mm平面進行粗加工 Φ20立銑刀 1100 330 0.3 1 1 2 用φ20立銑刀對49X24mm平面進行精加工 Φ20立銑刀 1400 280 0.2 0.5 1 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 加工工序卡 產品型號 零部件圖號 01 產品名稱 零部件名稱 托架 共 6 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 03 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控銑床 XK713A 01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 用φ20立銑刀對φ16左端面平面進行粗加工 Φ20立銑刀 1100 330 0.3 1 1 2 用φ20立銑刀對φ16左端面平面進行精加工 Φ20立銑刀 1400 280 0.2 0.5 1 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 加工工序卡 產品型號 零部件圖號 01 產品名稱 零部件名稱 托架 共 6 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 04 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控銑床 XK713A 01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 用φ20立銑刀對φ16右端面平面進行粗加工 Φ20立銑刀 1100 330 0.3 1 1 2 用φ20立銑刀對φ16右端面平面進行精加工 Φ20立銑刀 1400 280 0.2 0.5 1 3 用φ9.8mm麻花鉆對φ10先進行鉆孔 Φ9.8麻花鉆 800 80 0.1 4.9 1 4 用φ10鉸刀對φ10孔進行鉸孔 Φ10鉸刀 900 45 0.05 0.1 1 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 加工工序卡 產品型號 零部件圖號 01 產品名稱 零部件名稱 托架 共 6 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 05 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控銑床 XK713A 01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 用φ20立銑刀對φ11端面進行粗加工 Φ20立銑刀 1100 330 0.3 1 1 2 用φ20立銑刀對φ11端面進行精加工 Φ20立銑刀 1400 280 0.2 0.5 1 3 用φ5mm麻花鉆對M6螺紋孔鉆底孔 Φ5麻花鉆 1300 65 0.05 2.5 1 4 用M6絲錐攻牙 M6絲錐 400 400 1 0.5 1 5 用φ7mm麻花鉆鉆孔 Φ7麻花鉆 1100 55 0.05 3.5 1 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 加工工序卡 產品型號 零部件圖號 01 產品名稱 零部件名稱 托架 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 06 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控銑床 XK713A 01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑削寬2mm開口槽 Φ1.5立銑刀 4200 420 0.1 0.2 1 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期  XX 加工工序卡 產品型號 零部件圖號 01 產品名稱 零部件名稱 托架 共 6 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加車間 07 銑 HT250 毛坯種類 毛坯外形尺寸 下料 鑄造 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 數(shù)控銑床 XK713A 01 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 用φ9麻花鉆對2個沉頭孔進行鉆孔 Φ9麻花鉆 900 45 0.05 4.5 1 2 用φ17麻花鉆對2個沉頭孔進行鉆孔 Φ17麻花鉆 550 55 0.1 8.75 1 設計(日期) 審核(日期) 標準化 會簽 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 加工工藝路線卡 產品型號 零件圖號 01 產品名稱 零件名稱 托架 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT250 毛坯種類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造毛坯 鑄造 2 銑 銑削下端49X24mm平面 機加 數(shù)控銑床 立銑刀、游標卡尺 3 銑 銑削φ16左端面平面 機加 數(shù)控銑床 立銑刀、游標卡尺 4 銑 加工φ16右端面平面及孔 機加 數(shù)控銑床 立銑刀、麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺 5 銑 加工φ11端面及φ7孔、M6螺紋孔 機加 數(shù)控銑床 立銑刀、麻花鉆、絲錐游標卡尺、螺紋塞規(guī) 6 銑 銑削寬2mm開口槽 機加 數(shù)控銑床 立銑刀、游標卡尺 7 銑 加工零件下端2個沉頭孔 機加 數(shù)控銑床 麻花鉆、游標卡尺 8 清洗 去毛刺、清洗 9 檢驗 檢驗、入庫 設計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 任務書 題目： 托架的工藝設計與加工 任務與要求： （1）分析零件的功用，并繪制零件圖； （2）選擇合適的加工方法對零件進行加工，包括刀具，夾具的選取，工藝 路線的擬定，并生成加工程序； （3）編制合理的加工方案； （4）用三維軟件建模，仿真加工； 時間： 20XX 年 9 月 14 日 至 20XX 年 12 月 12 日 共 8 周 所屬學院： XXXX 學生姓名： X 學 號：XXX 專業(yè)： 機電一體化 指導單位或教研室： 指導教師： XX 職 稱： XXX 20XX年 12 月 12 日 【摘 要】 數(shù)控技術是技術性極強的工作，本文為零件數(shù)控加工工藝設計，論文首先根據(jù)零件的圖紙及技術要求進行了詳細的數(shù)控加工工藝分析，分析過后對該零件進行了數(shù)控加工工藝設計，擬定了加工方案，選擇了加工設備、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，詳細說明了如何運用UG自動編程編制該零件的數(shù)控程序。 關鍵詞: 銑削、CAD/CAM、UG、數(shù)控加工 Abstract：Numerical control technology is a highly technical work, this paper is part of the NC machining process design, the paper first according to the part drawing and technical requirements of the detailed NC machining process analysis, After analysis, the NC machining process design of the part is carried out, the machining scheme is drawn up, the machining equipment, cutting tools and fixtures are selected, the clamping scheme is determined, the cutting parameters are determined, and the machining sequence is worked out. The NC machining process cards and tool cards of the parts are worked out. Finally, how to use UG automatic programming to program the NC program of this part is explained in detail. Keywords: milling, CAD/CAM, UG, nc machining 2 目 錄 【摘 要】 1 1 緒論 4 1.1 數(shù)控加工技術國內外發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.1.1我國數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.1.2與國外的差距 4 1.2 數(shù)控加工技術國內外現(xiàn)狀 4 2 工藝性分析 6 2.1零件介紹 6 2.2零件加工工藝性分析 7 3 毛坯與工藝裝配的選擇 8 3.1 毛坯的選擇 8 3.1.1確定毛坯的類型 8 3.1.2 確定毛坯的余量 8 3.2定位基準選擇 8 3.3工序的劃分和加工工藝路線的確定 9 3.3.1加工方法的選擇 9 3.3.2工序的劃分 9 3.4選擇并確定工藝裝備 10 3.4.1數(shù)控機床的選擇 10 3.4.2夾具的選擇 12 3.4.3量具的使用表 12 3.4.4刀具的選擇 13 4工藝參數(shù)選擇及工藝卡片填寫 15 4.1切削用量的選擇原則 15 4.2切削用量的選擇 15 4.3工藝卡片填寫 16 5 加工程序編制及仿真加工 17 5.1數(shù)控編程的分類 17 5.2數(shù)控編程 17 5.2.1創(chuàng)建幾何體 18 5.2.2創(chuàng)建刀具 20 5.2.3型腔銑加工設置 20 5.2.4鉆孔加工設置 23 5.3仿真加工及后處理 26 總結 32 致謝 33 參考文獻 34 3 I 1 緒論 1.1 數(shù)控加工技術國內外發(fā)展現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的機床延伸了人的體力，成為工作母機，而數(shù)控技術賦予機床一個大腦，使機床變得越來越“聰明”。數(shù)控技術已經從被動執(zhí)行運動指令發(fā)展到能夠“感知”機床的溫度、振動、能耗等工況并加以調整和控制，在線測量工件尺寸、刀具破損和預測刀具壽命，以及防止刀具和運動部件干涉，甚至為操作者進行語音導航或發(fā)送短消息。數(shù)控機床具備智能化功能可以保證機床自動適應加工環(huán)境的變化，從而使機床操作更加便利，精度更加穩(wěn)定，效率更加提升。 1.1.1我國數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，我國數(shù)控加工技術發(fā)展迅速，國產數(shù)控車床已完全能滿足國內市場需要。高性能的臥式車削中心和車銑復合中心，通過合資、引進技術和自主開發(fā)，某些產品已能滿足部分國內高端用戶要求。但是，臥式車銑復合加工中心、帶Y軸或C軸的臥式車削中心、雙主軸臥式車削中心和高精度臥式車削中心仍然主要依靠進口。 1.1.2與國外的差距 1． 經營理念的差距 國內某些企業(yè)的“市場導向”觀念是短視的、狹隘的，僅僅局限于產品的銷路好壞，簡單地賣產品，所謂的售后服務就是修機床。以客戶為中心、聚焦客戶需求，提供解決方案，為客戶創(chuàng)造價值，從產品競爭轉向服務競爭還沒有成為企業(yè)的核心經營理念。特別是對高端客戶的需求，國內機床企業(yè)往往所供非所需，所需不能供。目前情況雖有所改善，但仍然沒有從根本上改變。 國內某些企業(yè)忽視技術集成的重要性，把自己局限在生產機床設備的范疇，沒有認識到軟、硬件集成會給客戶帶來創(chuàng)造價值的巨大潛力。國外領先的機床企業(yè)普遍將軟、硬件集成作為產品結構調整的重要途徑。例如，德馬吉公司的Power Tool軟件包，馬扎克公司的Cyber Production管理系統(tǒng)，GF阿奇夏米爾公司的Smart Machine過程監(jiān)控系統(tǒng)，西門子公司828D的ShopMill和Program Guide編程軟件等。 2． 關鍵技術的差距 與機床制造強國相較，我國數(shù)控機床在結構、技術水平、創(chuàng)新和研發(fā)能力等方面都還存在明顯的差距?；A技術、關鍵技術和共性技術尚未完全掌握。聚焦客戶需求，研發(fā)個性化的產品，開發(fā)專門化的數(shù)控機床，為用戶提供全面解決方案的能力薄弱。 1.2 數(shù)控加工技術國內外現(xiàn)狀 近年來，隨著國防、航空、高鐵、汽車和模具等重要裝備制造行業(yè)需求量的大幅增長，我國數(shù)控機床也取得了快速發(fā)展。 中國通過引進技術、消化吸收和科技攻關、開發(fā)自主版權數(shù)控系統(tǒng)兩個階段，已為數(shù)控機床的產業(yè)化奠定了良好的技術基礎。數(shù)控機床新開發(fā)1300個品種，已有一定的覆蓋面。新開發(fā)的國產數(shù)控機床產品大部分達到了八十年代的中期水平，部分達到國際九十年代水平，為國家重點建設提供了一批高水平的數(shù)控機床。 35 2 工藝性分析 2.1零件介紹 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 2.2零件加工工藝性分析 該零件材料為HT250。由圖可知，零件的多個表面都需要加工。該零件形狀結構比較復雜，主要有下端面的端面、2-φ17沉頭孔。上端φ16的左右端面、φ10通孔、φ11端面、φ7孔、M6-6H螺紋孔、2mm的開口槽。詳細查看CAD零件圖。擬將下表面作為主要定位基準，并在前道工序中加工出來，用下表面作為基準，加工其余表面。 零件尺寸精度要求較高，通孔尺寸要求為φ10mm、M6-6H螺紋孔等。表面粗糙度最高要求為Ra1.6um需要粗加工后精加工才能達到要求。 3 毛坯與工藝裝配的選擇 3.1 毛坯的選擇 3.1.1確定毛坯的類型 1、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。常用的毛坯主要有： （1）鑄件 鑄件常用于形狀較復雜的毛坯； （2）鍛件 鍛件常用于強度要求高、形狀較簡單的毛坯； （3）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。 （4）焊接件 焊接件是將型材或板料焊接成所需毛坯，簡單方便生產周期短。但需經時效處理消除應力才能進行機械加工； （5）其它毛坯 2、選擇毛坯時應全面考慮下列因素： （1）零件結構形狀及尺寸； （2）零件材料及力學性能要求； （3）現(xiàn)有生產條件及能力； （4）生產綱領大?。? （5）充分考慮利用新工藝、材料、技術的性能。 根據(jù)該零件的圖紙要求，毛坯選擇鑄件，能符合零件圖紙的要求。 3.1.2 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、結構、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術及成本的限制，以及產品零件的加工精度和表面質量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術要求。 因此可以給毛坯的單邊留2mm余量。以達到減少機械加工的勞動量的目的，減少加工成本。 3.2定位基準選擇 在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的定位基準有著十分重要的意義。定位基準選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響。本節(jié)先建立一些有關基準和定位的概念，然后再著重討論定位基準選擇的原則。 1．粗基準的選擇 粗基準影響：位置精度、各加工表面的余量大小。重點考慮：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。 2．精基準的選擇 重點考慮：如何較少誤差，提高定位精度。 （1）基準重合原則。利用設計基準做為定位基準，即為基準重合原則。 （2）基準統(tǒng)一原則。在大多數(shù)工序中，都使用同一基準的原則。 3.由于零件上表面特征輪廓復雜，先加工上表面的話，加工下表面時不易裝夾，考慮到下表面裝夾面積較大，所以選擇未加工的上表面作為粗基準，加工好下表面后，用下表面作為精基準這樣有利余保證上表面的加工質量。 3.3工序的劃分和加工工藝路線的確定 3.3.1加工方法的選擇 1.平面加工的方法? 在數(shù)控銑床上，加工平面主要采用面銑刀與立銑刀。粗銑的尺寸 精度和表面粗糙度一般可達IT11~?IT13,Ra6.3~25mm;精度的尺寸精度和表面粗糙度一般可達IT8~IT10,Ra1.6~6.3mm。需要注意的是：當零件表面粗糙度要求較高時，應采用順銑。? 2.平面輪廓的加工方法? 平面輪廓零件的表面多由直線和圓弧或各種曲線構成，通常采用三坐標數(shù)控銑床進行兩軸半坐標加工。? 3.曲面輪廓的加工方法? 立體曲面的加工應根據(jù)曲面形狀.刀具形狀及精度要求，采用不同的銑削加工方法，如兩軸半.三軸.四軸及五軸等坐標聯(lián)動加工。 零件下端面平面用平面加工的方法，因其表面粗糙度值為3.2um，故采用粗銑，精銑的加工方案。上端面的粗糙度要求與下端面相同加工方案與下端面相同采用平面輪廓的加工方法。內孔采用鉆孔和鉸孔的加工方法。 3.3.2工序的劃分 工序劃分主要考慮生產綱領、所用設備及零件本身的結構和技術要求等。大批量生產時，若使用多軸、多刀的高效加工，可按工序集中原則組織生產；若在由組合機床組成的自動線上加工，工序一般按分散原則劃分。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術的發(fā)展。特別是加工中心的應用，工藝路線的安排更多地趨向于工序集中。單件小批量生產時，通常采用工序集中原則。成批生產時，可按工序集中原則劃分，也可按工序分散原則劃分，應視具體情況而定。對于結構尺寸和重量都很大的重型零件．應采用工序集中原則，以減少裝夾次數(shù)和運輸量。對于剛性差、精度高的零件，應按工序分散原則劃分工序。 方案一零件的加工路線安排如下 工序1：鑄造毛坯 工序2：銑削下端49X24mm平面 工步1：用φ20立銑刀對49X24mm平面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對49X24mm平面進行精加工 工序3：銑削φ16左端面平面 工步1：用φ20立銑刀對φ16左端面平面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對φ16左端面平面進行精加工 工序4：加工φ16右端面平面及孔 工步1：用φ20立銑刀對φ16右端面平面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對φ16右端面平面進行精加工 工步3：用φ9.8mm麻花鉆對φ10先進行鉆孔 工步4：用φ10鉸刀對φ10孔進行鉸孔 工序5：加工φ11端面及φ7孔、M6螺紋孔 工步1：用φ20立銑刀對φ11端面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對φ11端面進行精加工 工步3：用φ5mm麻花鉆對M6螺紋孔鉆底孔 工步4：用M6絲錐攻牙 工步5：用φ7mm麻花鉆鉆孔 工序6：銑削寬2mm開口槽 工序7：加工零件下端2個沉頭孔 工步1：用φ9麻花鉆對2個沉頭孔進行鉆孔 工步2：用φ17麻花鉆對2個沉頭孔進行鉆孔 工序8：去毛刺、清洗 工序9：檢驗、入庫 方案二零件的加工路線安排如下 工序1：鑄造毛坯 工序2：銑削φ16左端面平面 工步1：用φ20立銑刀對φ16左端面平面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對φ16左端面平面進行精加工 工序3：加工φ16右端面平面及孔 工步1：用φ20立銑刀對φ16右端面平面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對φ16右端面平面進行精加工 工步3：用φ9.8mm麻花鉆對φ10先進行鉆孔 工步4：用φ10鉸刀對φ10孔進行鉸孔 工序4：加工φ11端面及φ7孔、M6螺紋孔 工步1：用φ20立銑刀對φ11端面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對φ11端面進行精加工 工步3：用φ5mm麻花鉆對M6螺紋孔鉆底孔 工步4：用M6絲錐攻牙 工步5：用φ7mm麻花鉆鉆孔 工序5：銑削寬2mm開口槽 工序6：銑削下端49X24mm平面 工步1：用φ20立銑刀對49X24mm平面進行粗加工 工步2：用φ20立銑刀對49X24mm平面進行精加工 工序7：加工零件下端2個沉頭孔 工步1：用φ9麻花鉆對2個沉頭孔進行鉆孔 工步2：用φ17麻花鉆對2個沉頭孔進行鉆孔 工序8：去毛刺、清洗 工序9：檢驗、入庫 經過上面兩個加工方案的分析，方案一先加工下端49X24mm平面，方案二先加工φ16左端面平面。對比發(fā)現(xiàn)方案一先加工下端49X24mm平面，這樣加工其余工序的時候方便定位及夾緊，方案二先加工φ16左端面平面不方便定位和夾緊，所以本次設計采用方案一作為本次設計的加工方案。 3.4選擇并確定工藝裝備 3.4.1數(shù)控機床的選擇 圖3-2XK713A數(shù)控機床 根據(jù)零件圖可知，該零件的主要加工內容由平面、凹槽、通孔以及孔等構成，為了達到圖樣上的精度要求，同時兼顧到加工效率與加工經濟性，我們選擇數(shù)控機床，根據(jù)實際情況選擇裝備FANUC 0i Mate-MB系統(tǒng)的XK713A數(shù)控銑床。本機床可以進行銑，鉆等多種的加工。它的常規(guī)配置是三軸三聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)，也可配置四軸四聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)(加裝數(shù)控分度頭)。故它的適用范圍十分廣泛，可以加工平面凸輪，空間曲面，加工各種異形零件及中小型模具，適用于各種批量的生產。XK713A數(shù)控銑床的具體參數(shù)如下： 1．主要規(guī)格尺寸 （1）工作臺面積（長×寬） 800×350mm （2）工作臺三向行程（X、Y、Z） 600×410×510mm （3）工作臺最大承重 500kg （4）主軸轉速 80-8000rpm（變頻） （5）主軸錐度 7:24 （6）進給速度范圍 1-5000mm/min （7）最大快進速度 15m/min （8）分辨率（最小設定單位） 0.001mm （9） 定位精度 X、Z軸：0.05mm Y軸：0.04mm （10）重復定位精度 0.002mm （11）機床外形尺寸 2500×2295×2550mm （12）機床凈重 4500kg （13）數(shù)控系統(tǒng) FANUC 0i Mate-MB 2．主軸系統(tǒng) XK713A數(shù)控銑床主軸采用直流或交流伺服電動機驅動，可實現(xiàn)無級調速，具有很寬的調速范圍（80-8000r/Min）和很高的回轉精度，主軸本身剛度與抗振性比較好,對提高加工質量和各種小孔加工極為有利，另外主軸轉速可以通過操作面板上的轉速倍率開關進行調整。 3．進給系統(tǒng) 進給系統(tǒng)的主要技術參數(shù)包括：進給速度范圍、快速(空行程)速度范圍、運動分辨率(最小移動增量)、定位精度等，具體參數(shù)如下： （1）進給速度范圍 1-5000mm/min （2）最大快進速度 15m/min （3）分辨率（最小移動增量） 0.001mm （4） 定位精度 X、Z軸：0.05mm Y軸：0.04mm （5）重復定位精度 0.002mm 3.4.2夾具的選擇 夾具是用一裝夾工件（和引導刀具）的裝置。用夾具裝夾能使工件迅速獲的正確位置，定位精度高而穩(wěn)定。用精基準定位時，工件的定位精度一般可達0.01mm。夾具裝夾工件廣泛用于成批大量生產。 夾具種類很多，廣泛的應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、配件、焊接和檢測等工藝過程中。它直接影響著工件加工的精度、勞動生率和產品的制造成本等。按專門化程度可分為以下幾種： 專用夾具：該夾具是指專為某一工件的某一加工工序而設計制造的夾具，其 結構緊湊，操作方便，主要用于固定產品的大批量生產。 組合夾具：組合夾具是機床夾具中一種標準化、系列化、通用化程度很高的新型工藝裝備，它是由一套預先制造好的標準元件組合而成的，具有各種不同的形狀、尺寸和規(guī)格，有較好的互換性、耐磨性和較高的精度，適用于產品經常變換的生產（如單件小批生產、新產品試制和臨時突擊性的生產任務）一般不受工件形狀復雜程度的限制，適用于外形尺寸在20～600mm的工件。 可調夾具：可調夾具包括通用夾具和組合夾具，見有通用和專用夾具的優(yōu)點，其適用范圍較寬，加工對象并不十分明確。 通用夾具：通用家具是指已經標準化、無需調整或稍加調整就可以用來裝夾不同工件的夾具，如三爪卡盤、四爪卡盤、平口虎鉗和萬能分度頭等。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，生產率也比較低，較難裝夾。一般實用于單件小批量生產中。 數(shù)控加工的特點對夾具提出幾點要求： （1）當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調試夾具及其他通用夾具，以縮短生產準備時間、節(jié)約生產費用。 （2）在成批生產時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。 （3）零件的裝卸要快速、方便、可靠，以縮短機床的停頓時間。 （4）夾具上各零件應不防機床對零件各表面的加工，即夾具要開敞，其定位、夾緊機構元件不能影響加工中的走刀。 該零件結構復雜，表面不容易裝夾，無法使用通用夾具。為了保證零件的精度要求，采用專用夾具來裝夾。 3.4.3量具的使用表 在數(shù)控銑削加工工件中，為了確保工件的尺寸精度，必須選擇正確的測量工具，量具種類很多，但不同的工件采用不同的量具作為測量工具。采用千分尺和游標卡尺及直尺作為測量工件的量具。由于游標卡尺是一種通用量具使用方便的特點。對一般精度高的零件選用千分尺。如表3-1所示。 表3-1量具表 名稱 規(guī)格 分度值 用途 游標卡尺 0-200mm 0.02mm 主要用于測量內、外尺寸和深度等 內徑千分尺 0-25mm 0.001mm 用于內孔測量工具 直尺 0-200mm 0.05mm 用來測量毛坯等的長度 3.4.4刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工工序設計的主要內容之一，它不但影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。從如何加工的角度看，加工刀具類型與工藝方案的合理選擇則極為重要。 表3-2數(shù)控加工刀具卡 產品名稱 零件名稱 序號 刀具號 刀具名稱 數(shù)量 刀具規(guī)格 備注 直徑/mm 刀柄規(guī)格 1 T01 立銑刀 1 Φ20 BT40 硬質合金 2 T02 麻花鉆 1 Φ9.8 BT40 高速鋼 3 T03 鉸刀 1 Φ10 BT40 高速鋼 4 T04 麻花鉆 1 Φ5 BT40 高速鋼 5 T05 絲錐 1 M6 BT40 高速鋼 6 T06 麻花鉆 1 Φ7 BT40 高速鋼 7 T07 立銑刀 1 Φ1.5 BT40 硬質合金 8 T08 麻花鉆 1 Φ9 BT40 高速鋼 續(xù)表 9 T09 麻花鉆 1 Φ17 BT40 高速鋼 編制 審核 批準 共1頁 第1頁 4工藝參數(shù)選擇及工藝卡片填寫 4.1切削用量的選擇原則 所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能，在保證加工質量的前提下，獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性質，對切削加制訂切削用量，就是要在已經選擇好刀具材料和幾何角度的基礎上，合理地確定切削深度ap、進給量f和切削速度υc。 4.2切削用量的選擇 切削用量的合理選擇直接影響到零件的表面質量以及加工效率，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)經驗及查表計算確定該零件在數(shù)控加工過程中的切削用量。 1、背吃刀量及側吃刀量的選擇 由經驗選取：銑削零件外輪廓時選ap=1mm，側吃刀量選取刀具直徑的70％，精加工時選ap=0.5mm。 2、主軸轉速及進給速度的確定 （1）φ20立銑刀 粗加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=70m/min，f=0.3mm/r，ap=1mm。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ??????=[（1000×70）/（3.14×20）]r/min=1114.6r/min取1100r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.3×1100）mm/min=330mm/min 精加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=90m/min，f=0.2mm/r，ap=0.5mm。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ?????? =[（1000×90）/（3.14×20）]r/min=1433.1r/min取1400r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.2×1400）mm/min=280mm/min （2）φ9.8麻花鉆 加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=25m/min，f=0.1mm/r。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ??????? =[（1000×25）/（3.14×9.8）]r/min=812r/min取800r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.1×800）mm/min=80mm/min （3）φ10鉸刀 加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=28m/min，f=0.05mm/r。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ???????=[（1000×28）/（3.14×10）]r/min=891r/min取900r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.05×900）mm/min=45mm/min （4）φ5麻花鉆 加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=20m/min，f=0.05mm/r。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ??????=[（1000×20）/（3.14×5）]r/min=1273r/min取1300r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.05×1300）mm/min=65mm/min （5）M6絲錐（先鉆φ5麻花鉆） 根據(jù)實際加工經驗，主軸轉速取選取400r/min，進給速度取400mm/min。 （6）φ7麻花鉆 加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=25m/min，f=0.05mm/r。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ???????=[（1000×25）/（3.14×7）]r/min=1137r/min取1100r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.05×1100）mm/min=55mm/min （7）φ1.5立銑刀 粗加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=13m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ?????? =[（1000×13）/（3.14×1.5）]r/min=4140r/min取4200r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.1×4200）mm/min=420mm/min （8）φ9麻花鉆 加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=25m/min，f=0.05mm/r。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ???????=[（1000×25）/（3.14×9）]r/min=884r/min取900r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.05×900）mm/min=45mm/min （9）φ17麻花鉆 加工時根據(jù)查表及經驗，選取Vc=30m/min，f=0.1mm/r。 則：主軸轉速：n =1000Vc/πd ?????? =[（1000×30）/（3.14×17）]r/min=545r/min取550r/min ?????? ?進給速度：F =f×n =（0.1×550）mm/min=55mm/min 4.3工藝卡片填寫 詳細工藝卡片見附件。 5 加工程序編制及仿真加工 5.1數(shù)控編程的分類 數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程。 （1）手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。對于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。 （2）自動編程 用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計算機來實現(xiàn)。 5.2數(shù)控編程 UG是一種功能強大的軟件，在本零件的造型中我們用到的是UG的建模和加工模塊。 注意對刀時，刀具找正毛坯中心后，要按該坐標值設定毛坯中心。然后進入UG加工模塊如圖5-1，首先設定加工坐標系、工件加工的安全平面，對工件進行加工。 圖5-1UG加工模塊 在加工中我們一般用到的加工方法有四種：mill planar（一般平面銑）、mill contour（型腔銑）、fixed contour（固定軸銑）、drill（鉆、鏜孔）。在該零件的加工中，我們主要用到型腔銑、鉆的加工方法。 外輪廓加工在標準工具條中選擇“開始”→“加工”，系統(tǒng)將彈出“加工環(huán)境”對話框，在CAM設置選擇欄中選擇“mill-contour”模板，單擊“初始化”按鈕，系統(tǒng)將進入型腔銑加工環(huán)境。 5.2.1創(chuàng)建幾何體 在操作導航器的幾何視圖中，設置加工坐標系、零件和毛坯，為創(chuàng)建操作做準備。 （1）設置加工坐標系。 ①先將操作導航器轉換到幾何體視圖。 ②在“操作導航器-幾何體”中選擇“MCS-MILL”，單擊右鍵，在其快捷菜單中選擇“編輯”命令。 ③在彈出對話框中的“機床坐標系”中的“指定MCS”欄中，單擊“自動判斷” 圖標，然后在圖形區(qū)域選擇毛坯的頂面，之后單擊“確定”，系統(tǒng)將自動在毛坯的頂面中心位置創(chuàng)建加工坐標系，如圖5-2所示。 圖5-2創(chuàng)建加工坐標系 （2）設置幾何體 ①在“操作導航器-幾何體”中，雙擊“WORKPIECE”圖標，將彈出“幾何體” 對話框。 ②指定部件幾何體。在“幾何體”對話框中，單擊“指定部件”按鈕，將彈出“部件幾何體”對話框，在圖形區(qū)域選擇零件， 點擊“確認”返回“幾何體”對話框，如圖5-3所示。 圖5-3幾何體 ③指定毛坯幾何體，在“幾何體”對話框中，單擊“指定毛坯”圖標按鈕，將彈出“毛坯幾何體”對話框，選擇“自動快”，單擊“確定”后，返回“幾何體”對話框，如圖5-4所示。 圖5-4自動塊 ④在“幾何體”對話框中單擊“確認”，結束幾何體的設置操作。 5.2.2創(chuàng)建刀具 （1）在“創(chuàng)建操作”工具條中選擇“創(chuàng)建刀具”命令，進入“創(chuàng)建刀具”對話框。 （2）先在“創(chuàng)建刀具”對話框中的類型選擇項內選擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“刀具子類型”選項欄中選擇“立銑刀（MILL）”圖標，并輸入刀具名稱D20，然后單擊“應用”，進入“刀具參數(shù)”對話框，設置參數(shù)后單擊“確定”，完成刀具的創(chuàng)建。刀具直徑為20mm，長度為75mm，刀刃長度為50mm，刀刃為2如圖5-5。 圖5-5刀具參數(shù) 5.2.3型腔銑加工設置 （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”對話框。 （2） 在“創(chuàng)建操作”對話框中，選擇“類型”中選擇“mill-contour（銑型腔）”，然后在“操作子類型”中，選擇型腔銑模板圖標CAVITY-MILL銑型腔。 （3） 在“創(chuàng)建操作”對話框中設置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱。 （4） 在“創(chuàng)建操作”對話框中單擊“確定”，選擇切削區(qū)域、設置切削層、進給率。如圖5-6設置參數(shù) 圖5-6設置參數(shù) （5） 生成操作，如圖5-7所示。 圖5-7加工刀路圖 圖5-8加工刀路圖 圖5-9 加工刀路圖 圖5-10加工刀路圖 圖5-11加工刀路圖 5.2.4鉆孔加工設置 （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”對話框。 （2）在“創(chuàng)建操作”對話框中，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PECK-DRILLING啄鉆。 在“創(chuàng)建操作”對話框中設置其他參數(shù)：程序、刀具、幾何體、方法、名稱。 在“創(chuàng)建操作”對話框中單擊“確定”，指定孔、指定部件表面、指定底面、指定循環(huán)方式、進給和速度，如下圖所示。 圖5-12參數(shù)設置 （3）生成操作，如下圖所示。 圖5-13鉆孔刀路圖 圖5-14鉆孔刀路圖 5.3仿真加工及后處理 1、在文章的最后，為了效驗本次設計，安排的切削參數(shù)，工藝路線，機床選擇，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，點擊軟件上的確定刀軌，選擇2D動態(tài)仿真。點擊開始，得如下圖。 圖5-15仿真加工圖 圖5-16仿真加工圖 2、先在操作導航器中選中各銑削圖標，然后在“加工操作”工具條中單擊“后處理”按鈕，在“后處理”對話框中，后處理選擇“MILL-3-AXIS”，單位選擇“公制/部件”，單擊“確定”后，系統(tǒng)就會生成型腔銑操作的NC加工代碼，如下圖所示 。 圖5-17后處理 下面是部分加工程序，由于程序量過大，詳細加工G代碼件見附件-數(shù)控加工程序單。 % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X-1.3606 Y-.3347 S0 M03 N0050 G43 Z.5512 H00 N0060 Z.2411 N0070 G1 Z.123 F9.8 M08 N0080 X-.9669 N0090 G3 X-.9646 Y-.3346 I0.0 J.3937 N0100 G1 X.9646 N0110 G3 X.9669 Y-.3347 I.0023 J.3936 N0120 G1 Y.059 N0130 X.9646 Y.0591 N0140 X-.9646 N0150 X-.9669 N0160 X-1.6601 Y.063 N0170 Z.2411 N0180 G0 Z.5512 N0190 X-1.3606 Y-.3347 N0200 Z.2067 N0210 G1 Z.0886 N0220 X-.9669 N0230 G3 X-.9646 Y-.3346 I0.0 J.3937 N0240 G1 X.9646 N0250 G3 X.9669 Y-.3347 I.0023 J.3936 N0260 G1 Y.059 N0270 X.9646 Y.0591 N0280 X-.9646 N0290 X-.9669 N0300 X-1.6601 Y.063 N0310 Z.2067 N0320 G0 Z.5512 N0330 X-1.3606 Y-.3346 N0340 Z.1722 N0350 G1 Z.0541 N0360 X-.9669 N0370 X.9669 N0380 Y.059 N0390 X.9646 Y.0591 N0400 X-.9646 N0410 X-.9669 N0420 X-1.6601 Y.063 N0430 Z.1722 N0440 G0 Z.5512 N0450 X-1.3606 Y-.3346 N0460 Z.1378 N0470 G1 Z.0197 N0480 X-.9669 N0490 X.9669 N0500 Y.059 N0510 X.9646 Y.0591 N0520 X-.9646 N0530 X-.9669 N0540 X-1.6601 Y.063 N0550 Z.1378 N0560 G0 Z.5512 N0570 G0 X-1.3606 Y-.3346 S0 M03 N0580 Z.1181 N0590 G1 Z0.0 F9.8 N0600 X-.9669 N0610 X.9669 N0620 X.9668 Y-.2773 N0630 Y.0276 N0640 X.9669 Y.0581 N0650 Y.0591 N0660 X.9646 N0670 X-.9646 N0680 X-.9669 N0690 X-1.6601 Y.063 N0700 Z.1181 N0710 G0 Z.5512 N0720 G0 X1.6486 Y.0825 S0 M03 N0730 Z.2362 N0740 G1 Z.1181 F9.8 N0750 X.9667 Y.0787 N0760 X.9646 N0770 X-.9646 N0780 X-.9668 N0790 X-1.6487 Y.0826 N0800 Z.2362 N0810 G0 Z.5512 N0820 X1.6486 Y.0825 N0830 Z.1969 N0840 G1 Z.0787 N0850 X.9667 Y.0787 N0860 X.9646 N0870 X-.9646 N0880 X-.9668 N0890 X-1.6487 Y.0826 N0900 Z.1969 N0910 G0 Z.5512 N0920 X1.6486 Y.0825 N0930 Z.1575 N0940 G1 Z.0394 N0950 X.9667 Y.0787 N0960 X.9646 N0970 X-.9646 N0980 X-.9668 N0990 X-1.6487 Y.0826 N1000 Z.1575 N1010 G0 Z.5512 N1020 X1.6486 Y.0825 N1030 Z.1181 N1040 G1 Z0.0 N1050 X.9667 Y.0787 N1060 X.9646 N1070 X-.9646 N1080 X-.9668 N1090 X-1.6487 Y.0826 N1100 Z.1181 N1110 G0 Z.5512 N1120 M30 % 總結 本次課題貫穿本專業(yè)所學到的議論知識與實踐操作技術，從分析設計到計算、操作得到成品，同時本次選題提供了自主學習，自主完成的機會。畢業(yè)設計有實踐性，綜合性，探索性，應用性等特點，本次選題的目的是數(shù)控專業(yè)教學體系中構成數(shù)控技術專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，是運用UG建模以及自動編程的一次綜合練習。傳統(tǒng)的一些簡單的圖形，只包括直線、圓弧的二維圖形，可以直接用手工編程的方法編制加工程序?，F(xiàn)在對于一些復雜的二維圖形或三維曲面圖形組成的零件、模具只能使用自動編程軟件來完成編程工作。 加工設計理論已經不拘泥于系統(tǒng)的理論基礎，開始強調產品尺寸精度，工藝嚴格性，從而更加有得于學生裝的數(shù)控編程及操作的創(chuàng)新精神和實踐能力。隨著畢業(yè)設計做完，也將意味我的大學生活即將結束，但在這段時間里面我覺得自己是努力并快樂的。在繁忙的的日子里面，曾經為解決技術上的問題，而去翻我所學專業(yè)的書籍。經過這段時間我真正體會了很多，也感到了很多。 為了更深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。通過此次的分析，需要對刀具的切削參數(shù)進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們去復習以前的知識，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關聯(lián)的知識也能很好的理解。 這次畢業(yè)設計，給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。 致謝 這次畢業(yè)設計的完成，首先要感謝我的指導教師，在畢業(yè)設計零件數(shù)控加工及其說明書編制過程中，給予了精心的指導，并講解了各項專業(yè)要領，提出了寶貴的專業(yè)意見。還要感謝曾經的各位任課教師，是他們讓我學到了很多知識才使我的畢業(yè)設計能夠按期完成，感謝學校給予的支持和幫助，感謝同學們的無私幫助。 在做畢業(yè)設計的時候，有很多不懂的，或者說不精通的把，沒辦法，只能去翻一些相關書籍，把一些理論上的東西又重新復習了邊，從而讓自己做畢業(yè)設計的時候有思路，雖然到最后自己的畢業(yè)設計不是很好，但是我花了時間、精力去認真得完成了我的課題。 在此，由衷的感謝我的輔導老師對我的幫助和輔導，謝謝你不耐其煩的幫我講解了一些東西，謝謝！ 同時，希望各位老師、讀者對此文的不足給予指導并提出寶貴的意見，謝謝。 ????? 參考文獻 [1] 肖慶和，吳軍．數(shù)控技術. 北京：北京航空航天大學出版社，2011． [2] 曹井新．數(shù)控加工工藝與編程. 北京：電子工業(yè)出版社，2009． [3] 李道軍.UGNX數(shù)控編程[M]. 北京：中國鐵道出版社，2012 [4] 江劍鋒.CAD/CAM與數(shù)控機床加工[M]. 北京：中國人事出版社，2011 [5] 田萍.數(shù)控機床加工工藝及設備北[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2005 [6] 陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程. 北京：高等教育出版社，2003 [7] 陳磊.機械制造工藝[M]. 北京：北京理工大學出版社，2010 [8] 王先逵.機械加工工藝手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2008 [9] 曾向陽等編著. UG基礎及應用教程[M]. 北京：電子工業(yè)出版社.2003 [10] 繆德建等.CAD/CAM應用技術[M]. 南京：東南大學出版社，2005 [11] 楊偉群.數(shù)控工藝培訓教程. 北京：清華大學出版社，2002 [12] 陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程. 北京：高等教育出版社，2003