凸板配合件的數(shù)控銑加工工藝設(shè)計(jì)及編程仿真含NX三維及CAD圖,配合,數(shù)控,加工,工藝,設(shè)計(jì),編程,仿真,nx,三維,cad XXXX XX設(shè)計(jì)（XX） 題目 零件的加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制 姓 名 所在系部 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 年 月  凸版配合件的加工工藝設(shè)計(jì)與程序編制 摘要 科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來(lái)越高的要求。機(jī)械加工工藝過(guò)程的自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)上述要求的最主要的措施之一。它不僅提高產(chǎn)品的質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、還能夠大大改善工人的勞動(dòng)條件。 本文主要介紹凸版配合零件的加工工藝過(guò)程及數(shù)控加工程序的編制，首先通過(guò)對(duì)該其零件圖紙進(jìn)行分析，再確定其加工工藝，選擇合理的設(shè)備及工藝裝備，并制定出合理的工藝路線(xiàn)，選擇合理的刀具、切削用量等，最終制定并填寫(xiě)加工工藝卡片和加工工序卡片，并編寫(xiě)加工的程序。 關(guān)鍵詞：工藝分析；工藝規(guī)程；數(shù)控編程； Abstract The development of science and technology,?put forward higher requirements?on the mechanical?product quality and?productivity.?Automation of machining process?is one of the most important?measures to achieve?the above requirements.?It not only?improves the productquality,?improve production efficiency and reduce production?cost,?but also can?greatly improve the working conditions of workers. This paper mainly introduces the?preparation?process?of elliptic?relief?parts?and?NC program,based on?the?analysis of?the?drawings,?and then determine?the?processing technology,equipment selection?and process equipment?reasonably,?and to develop?a reasonable process route,?tool selection,?cutting?the?final formulation,?and fill in the?process?cards andmachining process card,?and?program the processing?procedure. Keywords:?process analysis;?process;?NC programming III 目 錄 摘要 I Abstract I 1 前言 1 2 零件的工藝分析 2 2.1零件的工程圖繪制 2 2.2零件的三維圖繪制 3 2.3零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 3 2.4零件零件圖及技術(shù)要求分析 3 3 零件的毛坯選擇 5 3.1毛坯類(lèi)型的確定 5 3.2毛坯余量的確定 5 3.3毛坯材料的確定 5 4 零件零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 4.1定位基準(zhǔn)的選擇及裝夾方法 6 4.2主要表面加工方法確定 6 4.3加工順序安排 6 4.4制定工藝路線(xiàn) 7 5 設(shè)備及其工藝裝備的確定 9 5.1機(jī)床的選擇 9 5.2夾具與夾緊方案的選擇 9 5.2.1夾具的選擇 9 5.2.2 工件的夾緊 10 5.3刀具的選擇 11 5.4量具的選擇 11 6 工藝參數(shù)的確定 12 6.1切削用量的選擇 12 6.2工藝卡片的填寫(xiě) 14 7 數(shù)控編程 15 7.1編程方法的選擇 15 7.2軟件編程操作 15 7.3數(shù)控加工仿真 20 7.4后處理 22 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前言 1952年，美國(guó)麻省理工學(xué)院成功地研制出一套三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，利用脈沖乘法器原理的試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，并把它裝在一臺(tái)立式銑床上。當(dāng)時(shí)用的電子元件是電子管，這就是第一代世界上的第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。我國(guó)是從1958年開(kāi)始研究數(shù)控技術(shù)，一直到60年代中期處于研制、開(kāi)發(fā)時(shí)期。當(dāng)時(shí)，一些高等院校、科研單位研制出試驗(yàn)樣機(jī)，開(kāi)發(fā)也是從電子管開(kāi)始的。1965年國(guó)內(nèi)開(kāi)始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。從70年代開(kāi)始，數(shù)控技術(shù)在車(chē)、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工、點(diǎn)加工等領(lǐng)域全面展開(kāi)，數(shù)控加工中心在上海、北京研制成功。在這一時(shí)期，數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)床由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、價(jià)格低廉，在模具加工中得到了推廣。80年代，我國(guó)從日本發(fā)那科公司引進(jìn)了5、7、3等系列的數(shù)控系統(tǒng)和交流伺服電機(jī)、交流主軸電機(jī)技術(shù)，以及從美國(guó)、德國(guó)引進(jìn)一些新技術(shù)。這使我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在性能和質(zhì)量上產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。1985年，我國(guó)數(shù)控機(jī)床品種有了新的發(fā)展。90年代以及接下來(lái)主要是向高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展。 大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)廣泛采用自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床以及專(zhuān)用自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)行多刀、多工位多面同時(shí)加工，以達(dá)到高效率和高自動(dòng)化。但這些都屬于剛性自動(dòng)化，在面對(duì)小批量生產(chǎn)時(shí)并不是適用，因?yàn)樾∨可a(chǎn)需要經(jīng)常變化產(chǎn)品的種類(lèi)，這就要求生產(chǎn)線(xiàn)具有柔性。而從某種程度上說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)正是很地滿(mǎn)足了這一要求。 1 2 零件的工藝分析 2.1零件的工程圖繪制 利用AutoCAD軟件繪制凸凹模零件圖如圖2.1所示。 圖2.1零件1二維圖 圖2.2零件2二維圖 2.2零件的三維圖繪制 利用UG軟件繪制零件的三維圖，在設(shè)計(jì)時(shí)可以先對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層，從二維圖上可以看出，零件由一拉伸型零件，可將零件分成兩個(gè)部分，拉伸草圖求和，然后用拉伸除料的方式進(jìn)行繪制，最終繪制的三維圖如圖2.3所示。 圖2.3零件1三維圖 圖2.4零件2三維圖 2.3零件的結(jié)構(gòu)工藝分析 由圖2.1和2.2得知，該零件的結(jié)構(gòu)主要有由外四方形面、凹槽、凸臺(tái)、孔等組成。這些結(jié)構(gòu)在數(shù)控加工中屬于常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形狀，零件無(wú)難加工表面，其結(jié)構(gòu)易于裝夾，易于加工。 2.4零件零件圖及技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時(shí)通過(guò)分析以確定技術(shù)要求是否過(guò)于嚴(yán)格，因?yàn)檫^(guò)高的精度和過(guò)小的表面粗糙度要求會(huì)使工藝過(guò)程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。 經(jīng)分析，該零件一的尺寸精度要求有：外輪廓尺寸為118X110mm的要求。有30X10mm的凹槽、尺寸?26mm的圓形凸臺(tái)、寬度8.5mm的異形凹槽、2-?10mm的通孔。其余未注尺寸公差為±0.5mm；表面粗糙度要求有：?26的圓形凸臺(tái)的上表面為Ra1.6um、橢圓凹槽表面為Ra1.6um、30X10的凹槽及?10內(nèi)孔的表面粗糙度要求為、側(cè)面的表面粗糙度要求為，其余加工面的表面粗糙度為。 經(jīng)分析，該零件二的尺寸精度要求有：外輪廓尺寸為118X110mm的要求。有30X10mm的方塊凸臺(tái)其總高度為29mm，至工件表面的高度為12mm、2-?10的通孔、橢圓凸臺(tái)最大外輪廓為110X80mm尺寸、?26mm的通孔。其余未注尺寸公差為±0.5；表面粗糙度要求有：?26mm的通孔及橢圓凸臺(tái)內(nèi)側(cè)面、方形凸臺(tái)側(cè)面、工件底面表面粗糙度為Ra1.6um、零件四周邊表面粗糙度為Ra3.2um，其余加工面的表面粗糙度為。 3 零件的毛坯選擇 3.1毛坯類(lèi)型的確定 毛坯是用來(lái)加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯，該零件的毛坯類(lèi)型可選擇型材毛坯。 3.2毛坯余量的確定 毛坯的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法并不合理，這是因?yàn)閺拿鞒叽绲淖饔脕?lái)講并不要求它和零件圖一致，對(duì)它提出的要求是:(1)保證它在機(jī)械加工時(shí)有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準(zhǔn)確的位置及尺寸。 查閱相關(guān)手冊(cè)，確定該零件的毛坯預(yù)留單邊2.5mm的加工余量，孔為實(shí)心孔，其零件一毛坯尺寸為123mm×123mm×24mm。其零件二毛坯尺寸為123mm×123mm×34mm。 3.3毛坯材料的確定 45鋼是機(jī)械加工零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。 常用中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。該鋼冷塑性一般，退火、正火比調(diào)質(zhì)時(shí)要稍好，具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來(lái)源方便。適合于氫焊和氬弧焊，不太適合于氣焊。焊前需預(yù)熱，焊后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，其綜合力學(xué)性能要優(yōu)化于其他中碳結(jié)構(gòu)鋼，但該鋼淬透性較低，水中臨界淬透直徑為12~17mm，水淬時(shí)有開(kāi)裂傾向。當(dāng)直徑大于80mm時(shí)，經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火后，其力學(xué)性能相近，對(duì)中、小型模具零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的強(qiáng)度和韌性，而大型零件，則以正火處理為宜，所以，此鋼通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用。 4 零件零件加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1定位基準(zhǔn)的選擇及裝夾方法 選擇工件的定位基準(zhǔn)，實(shí)際上是確定工件的定位基面。根據(jù)選定的基面加工與否，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱(chēng)為精基準(zhǔn)。 在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選擇的順序應(yīng)為從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 在機(jī)床上加工零件，為保證加工精度，必須先使工件在機(jī)床上占據(jù)一個(gè)正確位置，即定位；然后將其壓緊壓牢，使其在加工中保持這一正確位置不變，即夾緊。從定位到夾緊的全過(guò)程稱(chēng)為工件的裝夾。 （1）精基準(zhǔn)的選擇原則 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠、方便，可按照基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、自為基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)、便于裝夾等原則進(jìn)行選擇。 根據(jù)其原則，確定該零件的精基準(zhǔn)選擇以零件外圓、內(nèi)孔及兩端面為精基準(zhǔn)。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇原則 選擇粗基準(zhǔn)要求應(yīng)能保證加工面與不加工面之間的位置要求并合理分配加工面的余量，同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，可按照非加工表面、加工余量最小、重要表面、不重復(fù)使用、便于工件裝夾等原則進(jìn)行選擇。 根據(jù)以上原則，確定該零件的粗基準(zhǔn)為毛坯下端面及側(cè)面。 4.2主要表面加工方法確定 經(jīng)分析，該零件的主要加工表面為孔、凸臺(tái)、凹槽等部分的加工，這些表面的加工公差要求很高，表面粗糙度為，表面要求較高，在加工時(shí)需要進(jìn)行粗加工、精加工等步驟進(jìn)行加工。 4.3加工順序安排 工件的機(jī)械加工工藝路線(xiàn)中要經(jīng)過(guò)切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當(dāng)擬定工藝路線(xiàn)時(shí)要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。 切削加工工序的安排原則 1）基準(zhǔn)先行 選為精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)先進(jìn)行價(jià)格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。如軸類(lèi)零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應(yīng)安排在初始工序加工完成。 2）先粗后精 各表面均應(yīng)按照粗加工→半精加工→精加工的順序依次進(jìn)行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。 3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等），次要表面常穿插進(jìn)行加工，一般安排在主要表面達(dá)到一定精度之后、最終精加工之前。 4.4制定工藝路線(xiàn) 根據(jù)以上分析，確定零件一的工藝路線(xiàn)如下： 工序1：下料型材123×123×24mm。 工序2：銑削零件六個(gè)表面至尺寸為118×118mm×19mm，表面粗糙度為Ra3.2um。 工序3：使用側(cè)面和上下表面為基準(zhǔn)平面，加工30X10mm的方形槽。 工步1：使用立銑刀粗加工30X10mm的方形槽，留有精加工余量。 工步2：使用立銑刀精加工30X10mm的方形槽至圖紙尺寸要求。 工序4：下表面作為基準(zhǔn)平面，加工橢圓凹槽 工步1：使用φ16立銑刀粗加工橢圓凹槽，留有精加工余量。 工步2：使用φ16立銑刀精橢圓凹槽至圖紙尺寸要求。 工序5：加工異形凹槽 工步1：使用φ6立銑刀粗加工異形凹槽，留有精加工余量。 工步2：使用φ6立銑刀精異形凹槽至圖紙尺寸要求。 工序6：對(duì)R弧曲面進(jìn)行加工 工序7：對(duì)2-φ10的孔進(jìn)行加工 工序1：對(duì)2-φ10的孔打中心鉆 工序2：使用φ9.8的麻花鉆進(jìn)行鉆孔 工序3：使用φ10的鉸刀進(jìn)行鉸孔 工序8：清洗、去毛刺。 工序9：檢驗(yàn)。 根據(jù)以上分析，確定零件二的工藝路線(xiàn)如下： 工序1：下料型材123×123×34mm。 工序2：銑削零件六個(gè)表面至尺寸為118×118mm×29mm，表面粗糙度為Ra3.2um。 工序3：使用下表面為基準(zhǔn)平面，對(duì)零件上面的孔進(jìn)行打中心鉆。 工序4：對(duì)2-φ10的孔進(jìn)行加工 工步1：使用φ9.8麻花鉆鉆2-φ10底孔 工步2：使用φ10鉸刀鉸孔。 工序5：對(duì)2-φ12的孔進(jìn)行加工 工步1：使用φ11.8麻花鉆鉆2-φ12底孔 工步2：使用φ12鉸刀鉸孔。 工序6：對(duì)零件上表面的凸臺(tái)凹槽進(jìn)行加工 工步1：使用φ16立銑刀對(duì)零件上表面特征輪廓進(jìn)行粗加工 工步2：使用φ6立銑刀進(jìn)行角落清根。 工步3：使用φ6立銑刀進(jìn)行精加工，至圖紙尺寸要求。 工序7：對(duì)R弧曲面進(jìn)行加工 工序8：清洗、去毛刺。 工序9：檢驗(yàn)。 5 設(shè)備及其工藝裝備的確定 5.1機(jī)床的選擇 經(jīng)分析，該零件需要進(jìn)行銑削等工序，其銑削內(nèi)容均選擇在數(shù)控銑床上進(jìn)行加工；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(wèn)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，確定選擇由云南CY集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的CY-VMC850系列數(shù)控立式加工中心，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 系統(tǒng)配置： FANUC 工作臺(tái)面積(mm)：460×950(500×1050) 行程(X-Y-Z)(mm)：800×500×550 主軸錐孔：BT40 主功率(KW)：7.5/11 主軸變速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速(rpm)：50-6000伺服 機(jī)床結(jié)構(gòu)：臺(tái)灣主軸、全防護(hù)、貼塑滑軌、電柜空調(diào) 備注：16把斗笠式刀庫(kù)、20把圓盤(pán)式刀庫(kù) 機(jī)床重量(噸)：6 5.2夾具與夾緊方案的選擇 5.2.1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(mǎn)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(zhuān)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。 本次設(shè)計(jì)的兩個(gè)零件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能在一次裝夾過(guò)程中，加工出全部待加工表面，所以本次設(shè)計(jì)選用精密平口鉗。 5.2.2 工件的夾緊 金屬切削加工過(guò)程中，為保證工件定位時(shí)確定的正確位置，防止工件在切削力、離心力、慣性力或重力等作用下產(chǎn)生位移和振動(dòng)，必須將工件夾緊。這種保證加工精度和安全生產(chǎn)的裝置稱(chēng)為夾緊裝置。 （1）對(duì)夾緊的基本要求 ① 工件在夾緊過(guò)程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 ② 夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中的位置不能發(fā)生任何變動(dòng)，又要使工件不產(chǎn)生大的夾緊變形；同時(shí)也要使得加工振動(dòng)現(xiàn)象盡可能小。 ③ 操作方便、省力、安全。 ④ 夾緊裝置的自動(dòng)化程度及復(fù)雜程度，應(yīng)與工件的批量大小相適應(yīng)。 （2）夾緊力方向和夾緊點(diǎn)的確定 ① 夾緊力應(yīng)盡可能朝向主要定位基準(zhǔn)，這樣可以保證夾緊工件時(shí)不破壞工件的定位，影響工件的加工精度要求。 ② 夾緊力方向應(yīng)有利于減少夾緊力，要求能夠在最小的夾緊力作用下，完成零件的加工過(guò)程。 ③ 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的方向和方位上，這一原則對(duì)剛性較差的零件特別重要，可以保證零件的夾緊變形量最小。 ④ 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近零件的加工表面，保證主要夾緊力的作用點(diǎn)與加工表面之間的距離最短，可有效提高零件裝夾的剛性，減少加工過(guò)程中的振動(dòng)。 ⑤ 夾緊力的作用方向應(yīng)在定位支撐的有效范圍內(nèi)，不破壞零件的定位要求。 本次兩個(gè)零件夾緊力在前后端面上，下端面為定位基準(zhǔn)。 5.3刀具的選擇 刀具的選擇是數(shù)控加工中重要的工藝內(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)選擇刀具通常考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。 表5.1就是該零件加工所需要用到的所有刀具。 表5.1 零件一刀具卡片 刀具編號(hào) 刀具名稱(chēng) 刀具規(guī)格 刀片材料 加工表面 T01 Φ50面銑刀 Φ50 YT15 銑表面 T02 Φ16立銑刀 Φ16 硬質(zhì)合金 銑輪廓 T03 Φ6立銑刀 Φ6 硬質(zhì)合金 銑槽 T04 Φ6球刀 Φ6 硬質(zhì)合金 銑削R角曲面 T05 Φ3中心鉆 Φ3 高速鋼 孔 T06 Φ9.8麻花鉆 Φ9.8 高速鋼 孔 T07 Φ10鉸刀 Φ10 高速鋼 孔 表5.2 零件二刀具卡片 刀具編號(hào) 刀具名稱(chēng) 刀具規(guī)格 刀片材料 加工表面 T01 Φ50面銑刀 Φ50 YT15 銑表面 T02 Φ3中心鉆 Φ3 高速鋼 孔 T03 Φ9.8麻花鉆 Φ9.8 高速鋼 孔 T04 Φ10鉸刀 Φ10 高速鋼 孔 T05 Φ11.8麻花鉆 Φ9.8 高速鋼 孔 T06 Φ12鉸刀 Φ10 高速鋼 孔 T07 Φ16立銑刀 Φ16 硬質(zhì)合金 銑輪廓 T08 Φ6立銑刀 Φ6 硬質(zhì)合金 銑槽 T09 Φ4球刀 Φ4 硬質(zhì)合金 曲面 5.4量具的選擇 該零件的長(zhǎng)度方向尺寸可采用游標(biāo)卡尺直接測(cè)量，深度方面采用深度游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，孔可采用內(nèi)徑百分表進(jìn)行測(cè)量，槽寬度和深度可采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。 6 工藝參數(shù)的確定 6.1切削用量的選擇 切削用量是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，它對(duì)切削力、功率消耗、刀具磨損、刀具耐用度、加工精度和表面質(zhì)量等均有明顯的影響。因此，合理選擇切削用量對(duì)提高切削效率，保證加工質(zhì)量和降低加工成本具有重要的作用。 所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能(功率、扭矩)，在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。要確定合理的切削用量，既要從理論上充分認(rèn)識(shí)切削用量，又要將理論上得出的切削用量運(yùn)用到實(shí)際中去，這樣才能綜合機(jī)床、刀具、加工材料確定最佳的切削用量。 查詢(xún)相關(guān)手冊(cè)，確定該零件的切削用量，本次主要對(duì)Φ50面銑刀、Φ16立銑刀、Φ6立銑刀、Φ6球刀、Φ9.8麻花鉆、Φ11.8麻花鉆、Φ4球刀進(jìn)行計(jì)算，鉸刀可根據(jù)麻花鉆的參數(shù)降低進(jìn)給即可。 4、銑刀的參數(shù)計(jì)算 （1）Φ50面銑刀，取粗加工背吃刀量ap=1mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.2~0.5mm/r，初步確定f=0.3mm/r。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s，取=1.5m/s=90m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=573r/min 取s=600r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=180㎜/min。 （2）Φ16立銑刀，取粗加工背吃刀量ap=1mm，精加工背吃刀量ap=0.5mm。 粗加工選擇進(jìn)給量初步確定f=0.4mm/r。 切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s，取=1.5m/s=90m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=1791r/min 取s=1800r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=720㎜/min。 精加工選擇進(jìn)給量初步確定f=0.2mm/r。 切削速度，取=100m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=1990r/min 取s=2000r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=400㎜/min。 （3）Φ6立銑刀，取粗加工背吃刀量ap=1mm，精加工背吃刀量ap=0.5mm。 粗加工選擇進(jìn)給量初步確定f=0.2mm/r。 切削速度由文獻(xiàn)查得取=70m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=3715r/min 取s=3700r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=740㎜/min。 精加工選擇進(jìn)給量初步確定f=0.1mm/r。 切削速度，取=80m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=4246r/min 取s=4000r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=400㎜/min。 （4）Φ6球刀精加工，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.2mm。 由文獻(xiàn)查得進(jìn)給量f=0.3~0.4mm/r，初步確定f=0.2mm/r。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s.取=90m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=4777r/min取4500r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=900㎜/min。 （4）Φ9.8麻花鉆 根據(jù)查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，取Vc= 30m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n==r/min=974.96r/min取950r/min 取進(jìn)給量f=0.1mm/r； 計(jì)算進(jìn)給速度： （5）Φ11.8麻花鉆 根據(jù)查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，取Vc= 30m/min, 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n==r/min=809r/min取800r/min 取進(jìn)給量f=0.1mm/r； 計(jì)算進(jìn)給速度： （6）Φ4球刀精加工，保證其加工精度及表面粗糙度，取ap=0.2mm。 由于球刀直徑較小初步確定f=0.1mm/r。 選擇切削速度由文獻(xiàn)查得=1.5~1.83m/s.取=80m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速s==m/min=4777r/min取4700r/min。 計(jì)算進(jìn)給速度F=Sf=470㎜/min。 6.2工藝卡片的填寫(xiě) 將前面分析的各項(xiàng)內(nèi)容綜合成數(shù)控加工工藝卡片，詳情見(jiàn)附件。 7 數(shù)控編程 7.1編程方法的選擇 編程方法分為手工編程和自動(dòng)編程兩種，前者用于結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單、刀具軌跡簡(jiǎn)單、加工余量不大等零件，后者用于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、存在復(fù)雜曲線(xiàn)等零件。本文中所研究的零件結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，故其數(shù)控加工程序可采用自動(dòng)編程的方法進(jìn)行編寫(xiě)。 7.2軟件編程操作 在建好模之后就是加工了， 加工就是對(duì)零件圖的幾何元素進(jìn)行數(shù)據(jù)定義，根據(jù)工藝規(guī)程輸入各種參數(shù)，如：切削深度、每次切深、加工余量、刀具參數(shù)、起刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)等各種切削用量和參數(shù)。 1. 選擇創(chuàng)建刀具，彈出對(duì)話(huà)框（圖7.1）選中，輸入刀具體名稱(chēng)（圖7.1）。點(diǎn)擊選擇進(jìn)入對(duì)話(huà)框，輸入刀具參數(shù)（圖7.2）刀具直徑為16，長(zhǎng)度為75mm，刀刃為2。后面的刀具也以此方法創(chuàng)建。 圖7.1對(duì)話(huà)框 圖7.2刀具參數(shù) 2. 選擇創(chuàng)建幾何體，彈出對(duì)話(huà)框（圖7.5）。選中 ，輸入幾何體名稱(chēng)。點(diǎn)擊確定，進(jìn)入對(duì)話(huà)框（圖7.6），設(shè)置安全距離為10mm，點(diǎn)擊選擇自動(dòng)判斷 選擇工件上表面，建立工件坐標(biāo)系。（圖7.7） 圖7.5幾何體對(duì)話(huà)框 圖7.6指定MCS 圖7.7建立工件坐標(biāo)系 3.選擇創(chuàng)建幾何體，彈出對(duì)話(huà)框（圖7.8）。選中，輸入幾何體名稱(chēng)。點(diǎn)擊確定，進(jìn)入對(duì)話(huà)框（圖7.9） 圖7.8工件幾何體對(duì)話(huà)框 圖7.9毛坯對(duì)話(huà)框 4.點(diǎn)擊指定部件，進(jìn)入對(duì)話(huà)框，選擇幾何體，選中要加工的零件（圖7.10）。點(diǎn)擊指定毛坯，進(jìn)入對(duì)話(huà)框（圖7.11 ）選中自動(dòng)塊，毛坯創(chuàng)建完成。 圖7.10指定毛坯 圖7.11毛坯選擇 4.點(diǎn)擊按鈕 出現(xiàn)選擇第二個(gè) 型腔銑mill-contour 進(jìn)入設(shè)置切削參數(shù)，選擇需要的銑刀。刀軌的設(shè)置選擇 跟隨部件的銑切削方式，刀具平面直徑為百分之75每刀深度為1mm，切削方式為層優(yōu)先。如下圖（圖7.12）。 圖7.12切削參數(shù)設(shè)定 用自動(dòng)化編程軟件UG在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行刀具位置軌跡 計(jì)算，選取控制元素和島嶼等，計(jì)算機(jī)生成刀位文件。動(dòng)態(tài)顯示刀具軌跡，刀路軌跡可進(jìn)行編修。零件一刀路軌跡如下圖。 圖7.13粗加工刀路軌跡 圖7.14精加工刀路軌跡 圖7.15鉆孔加工路軌跡 圖7.16曲面加工路軌跡 零件二刀路軌跡如下圖。 圖7.17粗加工刀路軌跡 圖7.18精加工刀路軌跡 7.3數(shù)控加工仿真 數(shù)控加工仿真軟件功能較為完善。其中語(yǔ)法診斷和模擬示教功能可以使學(xué)生進(jìn)行人機(jī)交互式學(xué)習(xí)。即由學(xué)生輸入NC程序，在模擬運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)能及時(shí)提供錯(cuò)誤信息以及刀具相對(duì)移動(dòng)軌跡的顯示以及最終加工的立體效果，再由學(xué)生經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單判斷就能很容易的發(fā)現(xiàn)和修改NC程序的錯(cuò)誤，從而避免教師直接面對(duì)學(xué)生的指責(zé)傷害學(xué)生的自尊，也大大減輕了教師批改學(xué)生NC程序作業(yè)時(shí)的繁重負(fù)擔(dān)。使教師能夠集中精力以幫助學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題，另外數(shù)控仿真軟件還有自動(dòng)評(píng)分功能，只要在教師機(jī)上面設(shè)置好評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生一交卷就能夠出成績(jī)，既避免了在改卷中人為的因素，又大大提高了工作效率，數(shù)控仿真軟件保證了教學(xué)質(zhì)量，使教學(xué)效果得到顯著提高。 圖7.19零件一加工仿真圖 圖7.20零件二加工仿真圖 通過(guò)這次加工仿真中，發(fā)現(xiàn)加工過(guò)程中，加工參數(shù)的選擇合理、零件與機(jī)床不存在干涉等問(wèn)題。 7.4后處理 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(guò)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7.21 圖7.21程序后處理 以下為部分加工程序，由于自動(dòng)編程程序量過(guò)大，詳細(xì)程序單見(jiàn)附錄 % G17 G90 G54 G40 G49 G80 (Tool_Name = D16) (DIA. = 16.00 R = 0.00 Length = 75.00) G91 G28 Z0.0 M06 T00 G00 G90 X-21.593 Y25.6 S2000 M03 G43 G00 Z10. H00 G00 Z2. G01 X-21.593 Y25.6 Z-1. F250. M08 G01 X-21.593 Y18.781 Z-1. G01 X-13.697 Y17.495 Z-1. G02 X-6.9 Y9.5 I-1.303 J-7.995 G01 X-6.9 Y-9.5 Z-1. G02 X-13.697 Y-17.495 I-8.1 J0.0 G01 X-21.593 Y-18.781 Z-1. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-1. G01 X-21.593 Y-25.6 Z2. G00 Z10. G00 X21.593 Y-25.6 G00 Z2. G01 X21.593 Y-25.6 Z-1. G01 X21.593 Y-18.781 Z-1. G01 X13.697 Y-17.495 Z-1. G02 X6.9 Y-9.5 I1.303 J7.995 G01 X6.9 Y9.5 Z-1. G02 X13.697 Y17.495 I8.1 J0.0 G01 X21.593 Y18.781 Z-1. G01 X21.593 Y25.6 Z-1. G01 X21.593 Y25.6 Z2. G00 Z10. G00 X-21.593 Y25.6 G00 Z1. G01 X-21.593 Y25.6 Z-2. G01 X-21.593 Y18.781 Z-2. G01 X-13.697 Y17.495 Z-2. G02 X-6.9 Y9.5 I-1.303 J-7.995 G01 X-6.9 Y-9.5 Z-2. G02 X-13.697 Y-17.495 I-8.1 J0.0 G01 X-21.593 Y-18.781 Z-2. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-2. G01 X-21.593 Y-25.6 Z1. G00 Z10. G00 X21.593 Y-25.6 G00 Z1. G01 X21.593 Y-25.6 Z-2. G01 X21.593 Y-18.781 Z-2. G01 X13.697 Y-17.495 Z-2. G02 X6.9 Y-9.5 I1.303 J7.995 G01 X6.9 Y9.5 Z-2. G02 X13.697 Y17.495 I8.1 J0.0 G01 X21.593 Y18.781 Z-2. G01 X21.593 Y25.6 Z-2. G01 X21.593 Y25.6 Z1. G00 Z10. G00 X-21.593 Y25.6 G00 Z0.0 G01 X-21.593 Y25.6 Z-3. G01 X-21.593 Y18.781 Z-3. G01 X-13.697 Y17.495 Z-3. G02 X-6.9 Y9.5 I-1.303 J-7.995 G01 X-6.9 Y-9.5 Z-3. G02 X-13.697 Y-17.495 I-8.1 J0.0 G01 X-21.593 Y-18.781 Z-3. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-3. G01 X-21.593 Y-25.6 Z0.0 G00 Z10. G00 X21.593 Y-25.6 G00 Z0.0 G01 X21.593 Y-25.6 Z-3. G01 X21.593 Y-18.781 Z-3. G01 X13.697 Y-17.495 Z-3. G02 X6.9 Y-9.5 I1.303 J7.995 G01 X6.9 Y9.5 Z-3. G02 X13.697 Y17.495 I8.1 J0.0 G01 X21.593 Y18.781 Z-3. G01 X21.593 Y25.6 Z-3. G01 X21.593 Y25.6 Z0.0 G00 Z10. G00 X-21.593 Y25.6 G00 Z-1. G01 X-21.593 Y25.6 Z-4. G01 X-21.593 Y18.781 Z-4. G01 X-13.697 Y17.495 Z-4. G02 X-6.9 Y9.5 I-1.303 J-7.995 G01 X-6.9 Y-9.5 Z-4. G02 X-13.697 Y-17.495 I-8.1 J0.0 G01 X-21.593 Y-18.781 Z-4. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-4. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-1. G00 Z10. G00 X21.593 Y-25.6 G00 Z-1. G01 X21.593 Y-25.6 Z-4. G01 X21.593 Y-18.781 Z-4. G01 X13.697 Y-17.495 Z-4. G02 X6.9 Y-9.5 I1.303 J7.995 G01 X6.9 Y9.5 Z-4. G02 X13.697 Y17.495 I8.1 J0.0 G01 X21.593 Y18.781 Z-4. G01 X21.593 Y25.6 Z-4. G01 X21.593 Y25.6 Z-1. G00 Z10. G00 X-21.593 Y25.6 G00 Z-2. G01 X-21.593 Y25.6 Z-5. G01 X-21.593 Y18.781 Z-5. G01 X-13.697 Y17.495 Z-5. G02 X-6.9 Y9.5 I-1.303 J-7.995 G01 X-6.9 Y-9.5 Z-5. G02 X-13.697 Y-17.495 I-8.1 J0.0 G01 X-21.593 Y-18.781 Z-5. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-5. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-2. G00 Z10. G00 X21.593 Y-25.6 G00 Z-2. G01 X21.593 Y-25.6 Z-5. G01 X21.593 Y-18.781 Z-5. G01 X13.697 Y-17.495 Z-5. G02 X6.9 Y-9.5 I1.303 J7.995 G01 X6.9 Y9.5 Z-5. G02 X13.697 Y17.495 I8.1 J0.0 G01 X21.593 Y18.781 Z-5. G01 X21.593 Y25.6 Z-5. G01 X21.593 Y25.6 Z-2. G00 Z10. G00 X-21.593 Y25.6 G00 Z-3. G01 X-21.593 Y25.6 Z-6. G01 X-21.593 Y18.781 Z-6. G01 X-13.697 Y17.495 Z-6. G02 X-6.9 Y9.5 I-1.303 J-7.995 G01 X-6.9 Y-9.5 Z-6. G02 X-13.697 Y-17.495 I-8.1 J0.0 G01 X-21.593 Y-18.781 Z-6. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-6. G01 X-21.593 Y-25.6 Z-3. G00 Z10. 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